O post explica um circuito protetor de risco de incêndio da rede elétrica inteligente que pode ser usado para evitar que os transformadores da rede elétrica superaqueçam e causem faíscas ou até queimam devido a um possível incêndio. A ideia foi solicitada pelo Sr. Ravindra Shedge
Especificações técnicas
Eu sou Ravindra Shedge de Mumbai.
Estou procurando um circuito ou dispositivo que possa detectar faíscas em transformadores. ou sistema de detecção precoce que pode alarmar antes que o transformador sopre.
por favor, sugira alguma medida, como isso pode ser feito. Atenciosamente,
Ravindra Shedge.
O design
Um transformador tenderia a pegar fogo ou causar faíscas se a carga conectada a ele exceder sua classificação de potência máxima tolerável.
No entanto, antes que o mau funcionamento seja iniciado, o transformador provavelmente aquecerá primeiro a níveis drásticos, causando um possível incêndio ou faíscas no enrolamento.
O circuito protetor de risco de incêndio do transformador proposto foi projetado para monitorar esses dois problemas e desligar o sistema caso qualquer uma dessas condições críticas possa cruzar o limite de perigo.
Vamos tentar entender como o circuito deve funcionar para evitar um possível incêndio dentro de um transformador.
Referindo-se ao diagrama de circuito, vemos a configuração que consiste em três estágios, um estágio do sensor de calor consistindo no BJT BC547 como elemento sensor, um estágio detector de limiar feito em torno do opamp IC 741 e um sensor de corrente conectado em torno de Rx e a rede de ponte conectada usando D7 — D10.
Como discutido acima, um transformador ficaria muito quente antes de qualquer tipo de risco de incêndio, o sensor de calor no circuito está posicionado para resolver esse problema antes que seja tarde demais.
O transistor T1 junto com D5, R1, R2, VR1 e OP1 formam o estágio do sensor de calor, o funcionamento do circuito pode ser aprendido em detalhes AQUI.
Fazendo LDR/LED OPtocoupler
OP1 é um acoplador óptico feito à mão em que dois LEDs vermelhos de 5 mm são selados junto com um minúsculo LDR face a face dentro de um gabinete à prova de luz, uma unidade de exemplo usando um único LED pode ser estudada neste artigo.
Para a presente aplicação, dois LEDs precisarão ser incluídos com um LDR dentro do módulo óptico.
VR1 é definido de tal forma que quando o calor em torno do BC547 excede 90 graus Celsius, o LED do lado esquerdo dentro do OP1 começa a acender.
A iluminação acima do LED do lado esquerdo dentro do opto reduz a resistência do LDR, o que faz com que o pino2 do opamp fique um pouco mais alto que a tensão de referência do pino3.
Assim que a situação acima ocorrer, a saída opamp muda para uma lógica baixa de seu estado lógico alto inicial, ligando o relé.
Os contatos do relé que são conectados em série com a entrada de rede do transformador desligam instantaneamente o transformador, evitando qualquer aquecimento adicional do sistema e um possível risco de incêndio.
O LED do lado direito dentro do opto está posicionado para detectar uma sobrecarga ou uma situação de sobrecorrente dentro do transformador.
No caso de uma sobrecarga, o aumento do nível de amplificador resultante induz um aumento de potencial no resistor sensor Rx, que por sua vez é traduzido em uma CC para iluminar o LED do lado direito do opto.
De forma bastante idêntica, essa condição também reduz a resistência do LDR, causando um potencial maior no pino2 do opamp do que no pino3, forçando o relé a atuar e cortar a alimentação do transformador, interrompendo todas as chances de uma possível faísca ou queima dentro do transformador.
Calculando o Limite de Corrente
Rx pode ser calculado usando a seguinte fórmula:
Rx = queda direta do LED/limite máximo de amperagem = 1,2/Amp
Suponha que a amperagem máxima tolerável que não deve exceder a saída seja de 30 amperes, Rx pode ser calculado como:
Rx = 1,2/30 = 0,04 ohms
potência do resistor seria 1,2 x 30 = 36 watts
Diagrama de circuito
Nota: T1 deve ser posicionado o mais próximo possível do transformador, enquanto D5 deve ser mantido exposto à atmosfera ambiente, bem distante do calor do transformador.
Lista de peças
R1 = 2k7,
R2, R5, R6 = 1K
R3 = 100K,
R4 = 1M
D1—D4, D6, D7—D10 = 1N4007,
D5 = 1N4148,
VR1 = 200 Ohms, 1 Watt, Potenciômetro
C1 = 1000uF/25V,
T1 = BC547,
T2 = 2N2907,
IC = 741,
OPTO = Combo LED/LDR (ver texto).
Relé = 12 V, SPDT. especificação de amperagem de acordo com a classificação do transformador
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FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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