Circuito protector de peligro de incendio del transformador de red

Circuito protector de peligro de incendio del transformador de red

La publicación explica un circuito protector inteligente contra incendios de la red eléctrica que se puede utilizar para evitar que los transformadores de la red eléctrica se sobrecalienten y provoquen chispas o incluso se quemen debido a un posible incendio. La idea fue solicitada por el Sr. Ravindra Shedge

Especificaciones técnicas

Soy Ravindra Shedge de Mumbai.

Estoy buscando un circuito o dispositivo que pueda detectar chispas en los transformadores. o sistema de detección temprana que puede emitir una alarma antes de que el transformador explote.



sugiera alguna medida, cómo se puede hacer.

Cobertizo Ravindra.

El diseño

Un transformador tendería a incendiarse o causar chispas si la carga conectada a él excede su potencia máxima tolerable.

Sin embargo, antes de que se pueda iniciar el mal funcionamiento, es probable que el transformador se caliente primero a niveles drásticos y provoque un posible incendio o chispas en el devanado.

El circuito protector de riesgo de incendio del transformador propuesto está diseñado para monitorear estos dos problemas y apagar el sistema en caso de que alguna de estas condiciones críticas pueda cruzar el umbral de peligro.

Intentemos entender cómo se pretende que funcione el circuito para prevenir un posible incendio dentro de un transformador.

Refiriéndonos al diagrama del circuito, vemos la configuración que consta de tres etapas, una etapa de sensor de calor que consiste en el BJT BC547 como elemento sensor, una etapa de detector de umbral hecha alrededor del opamp IC 741 y un sensor de corriente cableado alrededor de Rx y la red de puente conectada utilizando D7 --- D10.

Como se mencionó anteriormente, un transformador se calentaría demasiado antes de cualquier tipo de peligro de incendio, el sensor de calor en el circuito está posicionado para abordar este problema antes de que sea demasiado tarde.

El transistor T1 junto con D5, R1, R2, VR1 y OP1 forman la etapa del sensor de calor, el funcionamiento del circuito se puede aprender en detalle AQUÍ .

Hacer OPtoacoplador LDR / LED

OP1 es un optoacoplador hecho a mano en el que dos LED rojos de 5 mm están sellados junto con un pequeño LDR cara a cara dentro de una carcasa a prueba de luz, se puede estudiar una unidad de ejemplo que utiliza un solo LED en este articulo.

Para la presente aplicación, será necesario encerrar dos LED con un LDR dentro del módulo óptico.

VR1 está configurado de tal manera que cuando el calor alrededor de BC547 excede los 90 grados Celsius, el LED del lado izquierdo dentro de OP1 comienza a iluminarse.

La iluminación anterior del LED del lado izquierdo dentro del opto reduce la resistencia del LDR, lo que hace que el pin2 del opamp se vuelva un poco más alto que su voltaje de referencia del pin3.

Tan pronto como ocurre la situación anterior, la salida del amplificador operacional cambia a una lógica baja desde su estado lógico alto inicial, activando el relé.

Los contactos de relé que están cableados en serie con la entrada de red del transformador apagan instantáneamente el transformador, lo que evita cualquier calentamiento adicional del sistema y un posible riesgo de incendio.

El LED del lado derecho dentro del opto está posicionado para detectar una sobrecarga o una situación de sobrecorriente dentro del transformador.

En caso de sobrecarga, el nivel de amplificador aumentado resultante induce un aumento de potencial a través de la resistencia de detección Rx que a su vez se traduce en una CC para iluminar el LED del lado derecho del opto.

De manera bastante idéntica, esta condición también reduce la resistencia LDR, lo que hace que se desarrolle un mayor potencial en el pin2 del opamp que en su pin3, lo que obliga al relé a actuar y cortar el suministro al transformador, deteniendo todas las posibilidades de una posible chispa o quemado dentro del transformador.

Cálculo del límite de corriente

Rx se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

Rx = caída de LED hacia adelante / umbral máximo de amperaje = 1.2 / amperio

Suponga que el amplificador máximo tolerable que no debe exceder la salida es de 30 amperios, Rx podría calcularse como:

Rx = 1.2 / 30 = 0.04 ohmios
la potencia de la resistencia sería 1.2 x 30 = 36 vatios

Diagrama de circuito

Nota: T1 debe colocarse lo más cerca posible del transformador, mientras que D5 debe mantenerse expuesto a la atmósfera ambiente, bien alejado del calor del transformador.

Lista de partes

R1 = 2k7,
R2, R5, R6 = 1K
R3 = 100 K,
R4 = 1 M
D1 --- D4, D6, D7 --- D10 = 1N4007,
D5 = 1N4148,
VR1 = 200 ohmios, 1 vatio, potenciómetro
C1 = 1000 uF / 25 V,
T1 = BC547,
T2 = 2N2907,
IC = 741,
OPTO = Combo LED / LDR (ver texto).

Relé = 12 V, SPDT. Especificaciones de amperios según la clasificación del transformador




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