Układ zabezpieczający przed porażeniem.

[krzem3]

Witam.
Ponieważ często trwają dyskusje na temat zabezpieczeń urządzeń elektrycznych przed porażeniem,odnalazłem taki układ - Radioamator nr.9/1975r.autor inż.Romuald Grocki.
Myślę,że to może poprawić bezpieczeństwo przy braku porządnej instalacji elektrycznej.
Możliwe,że jest to układ już anachroniczny,ale nie zaszkodzi podyskutować.
Jeżeli nie nadaje się do "kącika audiofilskiego",moderator może temat przenieść lub skasować.
Zamieszczam schemat układu z opisem.

[Marcin K.]

Prostu układ (wręcz podstawowy) dla wzmacniacza operacyjnego, najbardziej ciekawi mnie zaś załączenie cewki przekaźnika wprost z bramki NAND Wzmocnienie takiego wzmacniacza ustawia się odpowiednio dobierając rezystancję w pętli SZ i na potencjometrze.

[traxman]

A co dziwnego w zasilaniu przekaźnika z bramki TTL, ta bramka w stanie zwarcia daje ponad 30mA, a przekaźnik wymaga zakładając, że to 5V cewka zaledwie 20mA, wystarczy do złączenia i podtrzymania, nie trzeba być zgodnym z poziomami TTL, to można stosować większe obciążenia.

[geguś]

Możliwe,że jest to układ już anachroniczny,ale nie zaszkodzi podyskutować.

Oczywiście. Czym mniej elementów, tym bardziej niezawodny układ. A przed głupotą, niechlujstwem, olewatorstwem nic nie chroni.

[krzem3]

Mogę zlecić wykonanie takiego układu.

[traxman]

To raczej będzie wymagało przeprojektowania, elementy zastosowane są już raczej niedostępne. Wzmacniacz warto zastąpić podwójnym komparatorem np TLC393, nie ma też potrzeby oddzielnego ustawiania +/-24V progu, zresztą można ustalić go na stałym poziomie, współczesny przekaźnik można sterować prosto z wyjścia komparatora, układ uprości się do kilku bardzo tanich elementów. Inną sprawą będzie reagowanie na każdy "strzał" z swetra, w końcu to sporo więcej niż 24V i pomimo niewielkiej wydajności da rade wyzwolić, chyba, ze zmniejszy się rezystancje wejściową układu.

[Tomasz Gumny]

[...] ta bramka w stanie zwarcia daje ponad 30mA

W stanie niskim a tu przekaźniki są zasilane stanem wysokim. Od linii zasilającej, jeśli dobrze pamiętam schemat standardowej bramki TTL, był rezystor, tranzystor NPN i dioda, czyli na "dzień dobry" spadek napięcia rzędu 1.5V i spora rezystancja wyjściowa.
Na wejściach bramek, układ bazuje na "samopodciąganiu" co można by zaakceptować chyba tylko w układach "migających" LED-ami.
W sumie układ jest niedopracowany a ze względu na funkcję jaką ma pełnić, może być niebezpieczny, bo da fałszywe poczucie bezpieczeństwa.

[traxman]

Rezystor ma 130R, jedna dioda po drodze + nasycone złącze CE, co da 2,7V na wyjściu, spokojnie przekaźnik złapie, chociaż bardziej wskazuje to na przekaźnik 3V, taki pasowałby idealnie.
Co do bezpieczeństwa uzytkowania to dzisiaj może byc pewien problem ze znalezieniem tej "ziemi" wzgledem której układ będzie mierzył: wodociąg -tworzywo, ogrzewanie - tworzywo, ciągnąć bednarkę do zakopanego wiadra?
lepiej już zrobić układ mierzący różnice prądów w przewodach zasilających urządzenie.

[disaster]

Panowie, z całym szacunkiem, ale są dwa rozwiązania problemu.
Jedno w zasadzie niezawodne, drugie niekoniecznie.

Transformator separacyjny.
Wyłącznik różnicowo-prądowy zintegrowany z wtyczką.

Pamiętajcie, że im więcej elementów układu tym większe prawdopodobieństwo porażenia.


Abstrahując od tematu ochrony uzupełniającej - 99,9% przypadków załatwia wtyczka z bolcem, podpięta do części przewodzącej dostępnej.

[geguś]

Panowie, z całym szacunkiem, ale są dwa rozwiązania problemu.
Jedno w zasadzie niezawodne, drugie niekoniecznie.

Transformator separacyjny.
Wyłącznik różnicowo-prądowy zintegrowany z wtyczką.

Pamiętajcie, że im więcej elementów układu tym większe prawdopodobieństwo porażenia.


Abstrahując od tematu ochrony uzupełniającej - 99,9% przypadków załatwia wtyczka z bolcem, podpięta do części przewodzącej dostępnej.

Niestety jest trzecie, lepsze niż te dwa. Tylko komu się chce to robić, lub kto potrafi zrobić to dobrze? A tym trzecim to połączenia wyrównawcze.

[krzem3]

Może układ będzie można dostroić do miejsca użytkowania urządzenia (podłoże).

[KaW]

1-takie zwykłe odłączniki różnicowe bazują na stałych fragmentach instalacji elektrycznej .
I jak to u elektryków bywa , odłącząja każdy obwód mający jakąś upływność do zera /ziemi/
-czas reakcji tym lepszy im większy prąd upływu
2-odłączniki specjalizowane -szybkie -"wtyczkowe" -wyłaczają w czasie 30-40 msec.-ale wymagają też przewodu uziemiającego .

3-inne pomysły zakładające udział człowieka wogóle -w dotykaniu obudów i sprawdzaniu jak działają te urządzenia sa pozbawione sensu.
Pomysł ze wzm. operacyjnymi i TTL-ami ma te zaletę ,że jest, ale zastosowć go się nie da .Ma jedną brzydką cechę -wymaga masy .Na ogół takiej samej jak ta na której aktualnie stoi wzmacniacz -ale "jakieś" druty ma przy sobie MUZYK, który korzysta z tego wzmacniacza .Powinien stać na innej masie ?
4-byłem w www.elel.pl i wiem ,że jeszcze parę sztuk zabezpieczeń wtyczkowych prod. elester jeszcze jest .Nazwa jakaś GB10...?

[disaster]

1-takie zwykłe odłączniki różnicowe bazują na stałych fragmentach instalacji elektrycznej .
I jak to u elektryków bywa , odłączają każdy obwód mający jakąś upływność do zera /ziemi/
-czas reakcji tym lepszy im większy prąd upływu

Kolego KaW - skutecznie ignorujesz prawidłową terminologię z tym związaną.
Niestety terminologia w tym przypadku jest sprawą kluczową.
Odłącznik służy do rozłączania obwodów w stanie bezprądowym, od biedy można by RCD czy RCBO nazwać rozłącznikiem. Ale jedyną prawidłową nazwą jest wyłącznik.

Czas reakcji nie jest powiązany zależnością proporcjonalności z prądem różnicowym.
Jest próg zadziałania, a czas zadziałania jest właściwie stałą.

Poza tym wszystkie ustrojstwa są zależne od instalacji - jak instalacja jest do dupy, to tylko anioł stróż, może Cię ocalić.

Idąc dalej.
Nie istnieje coś takiego jak przewód uziemiający - jest ochronny, bądź ochronno-neutralny.
Różnicówka w ogóle takiego przewodu nie widzi - przez przekładnik Ferrentiego przechodzą jedynie przewody fazowy i neutralny, tak więc pisanie o wymaganym przewozie "uziemiającym" jest bzdurą. Jest on potrzebny zupełnie z innego powodu i pora się dokształcić w tym temacie, jeśli dalej masz zamiar o tym pisać.

Fragment o wymaganej masie jest już zupełnie koncertowy. Sugeruję przeczytać raz jeszcze co napisałeś bo zastosowane skróty myślowe są w zasadzie nierozwiązywalne.

Wracając ad rem:
1. Instalacje elektryczne i bezpieczeństwo zarówno p-por jak i p-poż to sprawy nietrywialne. Po to zdaje się egzamin kwalifikacyjny i potwierdza się kompetencje co 5 lat, żeby laicy się do tematu nie mieszali.
W Polsce niestety 1/3 społeczeństwa to lekarze, 1/3 to informatycy, a ostatnia 1/3 to elektrycy. Szczęśliwie gazowników nie mamy zbyt dużo, bo miasta byłyby znaczono śladami eksplozji. W odróżnieniu od gazu, prąd wiele wybacza i żeby doszło do nieszczęścia na prawdę potrzeba dużego splotu nieszczęśliwych okoliczności.
2. W starym radiu czy TV grzebać sobie może każdy i najwyżej sam popełni samobójstwo. Tutaj bycie samoukiem nie jest niczym złym.
3. Jeśli robisz wzmacniacz dla siebie to też jest to tylko i wyłącznie Twoja sprawa, ale nie masz prawa wprowadzać do obrotu urządzeń które nie mają stosownych certyfikatów - koniec i kropka, tak stanowi prawo.
4. Skuteczną ochronę p-por zapewnia uziemienie wszystkich części przewodzących dostępnych. Względnie wykonanie obudowy w II klasie ochronności. Urządzenie o obudowie metalowej bez uziemienia tej obudowy jest śmiertelnym zagrożeniem i korzystanie z niego jest próbą samobójczą.
5. Jako ochronę uzupełniającą używamy RCD czy RCBO. UZUPEŁNIAJĄCĄ. Na metalowej obudowie nie ma prawa pojawić się potencjał różny od potencjału ziemi. Jeśli ochrona podstawowa i dodatkowa nie są skuteczne, to urządzenie i/lub instalacja nadają się do wymiany i RCD również nikogo nie uratuje.
6. Nie ma jedynie słusznej wartości rezystancji pętli zwarcia. Prawidłowa wartość jest zależna od charakterystyki zabezpieczenia. Na przykład dla wyłącznika nadprądowego o charakterystyce B i prądzie znamionowym 10A, warunek SSW jest spełniony przy 5 krotności tego prądu czyli 50A. Zgodnie z prawem Oma minimalna wartość rezystancji w takim przypadku to 4,6 Oma dla 230V. Wartości rzędu 1500 Omów są bredniami chorych ludzi.
7. Mogę przytoczyć co najmniej 5-10 sytuacji w których RCD nie zadziała. Począwszy od nasycenia rdzenia przekładnika skończywszy na błędnym podłączniu.
8. Mogę przytoczyć co najmniej 10 przykładów bezsensownego zadziałania RCD.


Na sam koniec - ile znacie przypadków porażenia muzyka grającego na fabrycznym sprzęcie na imprezie masowej?

[KaW]

1-zgadzam się z tym ,że błądzę .Ale ja jestem "słaboprądowcem" -nie elektrykiem.
U elektryka ma "wywalić " "korek" .A ja wyczuwam prady błądzące wierzchem dłoni -dotykając się lekko obudowy.
2-dlatego w dużej części się nie zgadzam.
Wypisałem wcześniej dlaczego -ale całość wywodów "zjadła" temporyzacja /czas jaki jest na wypisanie odpowiedzi/.
3-nie podoba mi się ,że elektrycy , uziomy wykonane siłami innych wykonawców nazywają je jako "naturalne" .
4-zagadnienie tej ochrony wyłącznikiem różnicowym -polega raczej nie na minimalnej oporność wykonanego uziomu -ale
najgorszej oporności, jaka daje jeszcze szansę ochrony t.j. zadziałanie tego wył. różn..
5-n.p. jest pomieszczenie łazienki -jest różnicowy wyłącznik i jakiś żyrandol blaszany-dostępny z poziomu podłogi.Na blasze "powiesiło "się przebicie. Jeśli kafle mokre i słabe, to w czasie 200msec 10 okresów 230V potrząśnie mnie
-bo "dotkłem" świadomie. Te moje 1500 omów ciała się zwinie ,ale nie zaskwierczy -nie spali .O ile bede miał rozrusznik jakiś sercowy -to już pózniej nie będzie mi potrzebny..........
6-po prostu "słabe prady" to słabe prady , stąd widać ,że i dawniej dręczyło to kolegów skoro to wzmacniacze operacyjne
stosowali do celów BHP.Elektronika miała być lekiem na wszystko.
7-ostatnio mogłem na placu budowy ćwiczyć odłączanie różnicowego 30mA/40A -to robiłem rózne zwarcia i pomiary .
Jedno -czego jestem pewien -to fakt, że różnicowy wyłącznik wykrył uszkodzony czajnik elektr.Spiralka po gotowaniu wody
ujawniała dziurę w rurze spirali /metal/ i powodowała "wyłączanie " "róznicówką" 40A -czyli cały prad elektryczny jaki był w tym mieszkaniu.A odbiorów -do 10 -pralka,piec,światłoo,gniazda ,lazienka.itp itd.W takim zastosowaniu i działaniu
"róznicówka" jest odłącznikiem.

[disaster]

1-zgadzam się z tym ,że błądzę .Ale ja jestem "słaboprądowcem" -nie elektrykiem.
U elektryka ma "wywalić " "korek" .A ja wyczuwam prady błądzące wierzchem dłoni -dotykając się lekko obudowy

Ja jestem niestety tym i tym - z zawodu elektryk, z wykształcenia inżynier sieci logicznych a hobbystycznie elektronik, stąd pewne zboczenie jeśli chodzi o BHP "elektryczne". To czujemy na rękach przy dotykaniu sprawnych urządzeń czasami nawet z plastikowymi obudowami to czysta elektrostatyka. W elektryce jest osobny dział zajmujący się ładunkami tego typu, który znam jedynie oględnie - nigdy nie była to moja dziedzina.

2-dlatego w dużej części się nie zgadzam.
Wypisałem wcześniej dlaczego -ale całość wywodów "zjadła" temporyzacja /czas jaki jest na wypisanie odpowiedzi/.

Tutaj niestety nie rozumiem zdania

3-nie podoba mi się ,że elektrycy , uziomy wykonane siłami innych wykonawców nazywają je jako "naturalne" .

Uziom jest czymś zrobionym z premedytacją i przeznaczonym do takiej funkcji. Uziom naturalny, to wszystko co tkwi w ziemi i przewodzi prąd - może faktycznie sformułowanie nieco niefortunne, niemniej jednak do ustalonej terminologii należy się stosować, czy się to komuś podoba czy nie. Wykorzystanie uziomów naturalnych jest sprawą dość śliską - o ile w swoim domu bez problemu można jako uziom wykorzystać zbrojenie ław fundamentowych, o tyle wykorzytywanie zbrojenia budynku wielorodzinnego nie jest już tak oczywiste. A używaie rurociągów możliwe jest już tylko za zgodą właściciela. No i trzeba zdać sobie sprawę, że można pozabijać hydraulików jak się coś schrzani.

4-zagadnienie tej ochrony wyłącznikiem różnicowym -polega raczej nie na minimalnej oporność wykonanego uziomu -ale
najgorszej oporności, jaka daje jeszcze szansę ochrony t.j. zadziałanie tego wył. różn..

Teoretycznie tak, w praktyce różnicówka czy inne ustrojstwo jest urządzeniem niezwykle awaryjnym w porównaniu do zwykłego wyłącznika nadprądowego, czy też bezpiecznika topikowego.
Wartości minimalnej rezystancji (impedancji) "uziomu" a właściwie pętli zwarcia, jest określona w normach.
Różnicówce "wystarczy" 1500 Omów przy 230V. Nikt o zdrowych zmysłach nie dopuściłby jednak do użytku instalacji z takimi wartościami.

5-n.p. jest pomieszczenie łazienki -jest różnicowy wyłącznik i jakiś żyrandol blaszany-dostępny z poziomu podłogi.Na blasze "powiesiło "się przebicie. Jeśli kafle mokre i słabe, to w czasie 200msec 10 okresów 230V potrząśnie mnie
-bo "dotkłem" świadomie. Te moje 1500 omów ciała się zwinie ,ale nie zaskwierczy -nie spali .O ile bede miał rozrusznik jakiś sercowy -to już pózniej nie będzie mi potrzebny..........

No i tu znowu dotykamy sprawy norm - w łazience nie ma prawa znajdować się blaszany żyrandol dostępny z poziomu podłogi, w najbliżej okolicy wanny, brodzika etc. Są strefy w których nie można wogóle instalować żadnych odbiorników prądu! Różnicówka jest bardzo fajnym i przydatnym ustrojstwe, ale nie ochroni przed głupotą. Nic przed nią nie ochroni. Oczywiście można powiedzieć, że ktoś będzie miał po prostu pecha, ale równie dobrze piorun może grzmotnąć w wywiewkę żeliwnej rury kanalizacyjnej i ugotować gościa w wannie.

Druga sprawa, w łazience (nowej) wszystkie części metalowe powinny być objęte połączeniem wyrównawczym podłączonym do (napiszmy w uproszczeniu) uziemienia.

6-po prostu "słabe prady" to słabe prady , stąd widać ,że i dawniej dręczyło to kolegów skoro to wzmacniacze operacyjne
stosowali do celów BHP.Elektronika miała być lekiem na wszystko.

I w dużej mierze jest. Co do wzmacniaczy - wystarczy metalowych bebechów nie wystawiać na zewnątrz, a skoro robi się metaową obudowę to bezwzględnie należy ją uziemić - kopać może nawet upływ kondensatora w zasilaczu w końcu. Żeby zrozumieć jak to działą wystarczy jedną ręką złapać za kaloryfer, a drugą za obudowe komputera podłączonego do gniazdka bez bolca.

7-ostatnio mogłem na placu budowy ćwiczyć odłączanie różnicowego 30mA/40A -to robiłem rózne zwarcia i pomiary .
Jedno -czego jestem pewien -to fakt, że różnicowy wyłącznik wykrył uszkodzony czajnik elektr.Spiralka po gotowaniu wody
ujawniała dziurę w rurze spirali /metal/ i powodowała "wyłączanie " "róznicówką" 40A -czyli cały prad elektryczny jaki był w tym mieszkaniu.A odbiorów -do 10 -pralka,piec,światłoo,gniazda ,lazienka.itp itd.W takim zastosowaniu i działaniu
"róznicówka" jest odłącznikiem.

30mA 40A - to nie RCD tylko RCBO - wyłącznik różnicowoprądowy z członem nadprądowym - człon różnicowy o prądzie zadziałania maksimum 30mA i człon nadprądowy o prądzie znamionowym 40A (prąd zadziałania w czasie poniżej 5s zależny od charakterystyki.