Показанный на Рисунке 1 размыкатель цепи непрерывно контролирует линии питания на наличие любых токов утечки и при необходимости немедленно отключает питание. Провода питания нагрузки, как фазный, так и нулевой, проходят через магнитный сердечник датчика CR4311-5, контролирующего ток источника питания. Поскольку в нормальных условиях токи, протекающие в обоих проводниках, равны и противоположны, магнитный поток в сердечнике преобразователя не создается. Однако в случае неисправности ток в фазном проводе превышает ток в нулевом проводе, что приводит к образованию магнитного потока в сердечнике. Сердечник преобразователя имеет вторичную обмотку, на которой возбуждается напряжение, создаваемое магнитным потоком. Это напряжение находится в диапазоне от 0 до 10 В и прямо пропорционально измеряемым переменным токам.
 |
||
| Рисунок 1. | Высокоточный быстродействующий компаратор IC1B, основываясь на предустановленном уровне опорного напряжения, определяет, будет ли реле находиться в активном состоянии. |
|
Напряжение вторичной обмотки подается на быстродействующий компаратор IC1B, который сравнивает его с установленным опорным уровнем. Если обнаруженное напряжение находится внутри допустимого диапазона, реле остается замкнутым, а нагрузка остается подключенной к электрической сети. Но если это напряжение выходит за допустимые границы, схема моментально размыкает реле, отключая аварийную нагрузку. Любые дальнейшие или повторные попытки перезапуска устройства с неисправной нагрузкой приводят к повторяющемуся отключению реле. Чтобы перезапускать устройство, необходимо вручную отключать неисправную нагрузку.
IC1B сконфигурирован в этой схеме как высокоточный быстродействующий компаратор напряжения. IC1A формирует для компаратора IC1B стабильное опорное напряжение 6 В. Когда напряжение на неинвертирующем входе IC1B поднимается выше заданного опорного напряжения на его инвертирующем входе, уровень выходного сигнала становится высоким. Этот выход управляет транзистором Q1. Когда Q1 открывается, Q2 выключается, и реле размыкается.
Два подстроечных резистора дают пользователям возможность установить необходимые уровни отключения. R2 обеспечивает грубую настройку, а R1 – более тонкую. Обычно мышцы человеческого тела могут выдерживать ток до 20 мА. Следовательно, сопротивления резисторов R1 и R2 должны быть такими, чтобы реле выключалось при токах утечки более 15 мА. R3 обеспечивает управление гистерезисом компаратора. Диоды D1 … D3 выполняют защитную функцию. C1 и C2 – это блокировочный и фильтрующий конденсаторы, соответственно.
 |
||
| Рисунок 2. | В устройстве защитного отключения используется преобразователь для контроля тока питания и реле для отключения сети от нагрузки. |
|
Для эффективной работы схемы достаточно сетевого источника питания 12 В/0.5 А. Контакты реле должны быть рассчитаны на используемую нагрузку. На Рисунке 2 показана схема подключения устройства к сети переменного тока. В схеме использованы только общедоступные компоненты, предназначенные для промышленной аппаратуры.
