Индикатор замыкания на землю | Полный проект с исходным кодом

В оборудовании с питанием от сети открытые металлические части подключаются к заземляющему проводу, чтобы предотвратить контакт пользователей с высоким напряжением if электрическая изоляция выходит из строя. Заземляющие соединения также ограничивают накопление статического электричества при работе с устройствами, чувствительными к электростатическому заряду. Земля в системе электропроводки — это проводник, который обеспечивает путь к земле с низким сопротивлением для предотвращения появления опасного напряжения на оборудовании, отсюда и название.

Вот простой индикатор замыкания на землю, позволяющий определить правильность подключения к сети. Этот тестер можно использовать для периодической проверки розеток перед подключением таких приборов, как обогреватель и электрический утюг. Он указывает состояние сетевой проводки с помощью двух светодиодов, как показано на рис. 1.

Цепь индикатора замыкания на землю

Рис. 2 показана схема индикатора замыкания на землю. Схема построена на транзисторе BC547 (T1), двух светодиодах (LED1 и LED2), двух 1N4007 диодах (D1 и D2) и пяти резисторах (от R1 до R5).

В схеме используется напряжение, возникающее на клеммах земли и нейтрали. Напряжение нейтраль-земля, измеренное на нагрузке для однофазной цепи, является функцией тока нагрузки и полного сопротивления нейтрального провода. Различные стандарты ограничивают это падение напряжения в ответвленной цепи до 3 процентов (всего 5 процентов для фидера и ответвленной цепи) для разумной эффективности работы. Исходя из этого, предельное напряжение между нейтралью и землей для однофазной цепи переменного тока 120 В составляет 3,6 В переменного тока, а для однофазной цепи переменного тока 230 В — 6,6 В переменного тока.

Для работы этой схемы не используется дополнительный источник питания. Схема питается напрямую от сети переменного тока напряжением 230 В. Комбинация диода D1 и резистора R1 снижает напряжение сети переменного тока 230 В до низкого напряжения для схемы. Транзистор switch предназначен для подсветки зеленого LED (светодиод 1). Земля if подключена правильно. База Т1 соединена с заземляющим контактом источника питания через сеть резисторов R2 и R3, как показано на рис. 2.

Работа схемы

Загорается красный LED (LED2) if, в розетке есть питание, фаза (L) и нейтраль (N) подключены правильно. Диод D2 защищает зеленый LED (LED1) от повреждения при изменении полярности. Резисторы R4 и R5 ограничивают ток через LED1 и LED2 соответственно.

При правильном подключении сети между нейтралью (N) и землей (E) возникает разность потенциалов, и транзистор T1 включается и загорается зеленый LED (LED1). Это указывает на то, что заземление идеальное. При этом красный LED также светится, указывая на правильность подключения фазной (L) и нейтральной (N) линий. Вкратце, if подключение фазы, нейтрали и земли правильное, горят красный и зеленый светодиоды. При разрыве заземления красный светодиод 2 светится, а зеленый светодиод 1 — нет.

Создание и тестирование

Односторонний PCB индикатора замыкания на землю показан на рис. 3, а расположение его компонентов на рис. 4. После сборки схемы на PCB заключите ее в подходящий пластиковый корпус case. Схема может быть размещена в переходной коробке с тремя выводами (см. рис. 1).

Загрузите PCB и PDF-файлы компоновки компонентов: нажмите здесь

Чтобы проверить правильность функционирования схемы, проверьте входное питание на TP1 относительно TP0. Также проверьте разницу напряжений между нейтралью и землей согласно таблице контрольных точек.

Примечание EFY: Поскольку схема работает непосредственно от сети, ее сборку должны выполнять только опытные специалисты. Во избежание смертельного поражения электрическим током не прикасайтесь к цепи и не проверяйте ее, когда она подключена к электросети.

Чувствуете интерес? Ознакомьтесь с другими схемами в разделе схемы.