Jak się zabezpieczyć podczas testowania płytki drukowanej, która obejmuje linię prądu przemiennego?

11

Muszę przetestować prototypowe płytki PCB, które przekształcają domowe napięcie prądu przemiennego na kilka poziomów napięcia stałego.

Martwię się o moje bezpieczeństwo podczas pracy z prądem przemiennym i chciałbym wiedzieć, jak prawidłowo skonfigurować stół testowy, który na przykład wyłączy wyłącznik automatyczny lub wyłączy bezpiecznik, jeśli coś pójdzie nie tak.

Planuję zbudować testbox, który znajduje się między główną linią prądu przemiennego a obiektem testowym. W pudełku będą prawdopodobnie wbudowane następujące elementy.

  • Kabel do połączenia z głównym źródłem prądu przemiennego
  • Variac (transformator zmienny)
  • Przycisk zatrzymania awaryjnego (duży czerwony przycisk)
  • Wyłącznik, który ma niższą wartość znamionową niż wyłącznik domowy
  • Gniazdo wyjściowe do podłączenia do obiektu testowego
  • Bezpiecznik między linią główną a gniazdem wyjściowym

Co jeszcze powinienem zawrzeć w tym polu testowym? A może ta testbox naprawdę pomaga?

Natthapol Vanasrivilai
źródło
3
transformator izolacyjny może? Mam też w domu tester wysokiego napięcia, który jest całkowicie przezroczystym akrylem i ma wiele blokad, które uniemożliwiają otwarcie, gdy wszystko jest pod napięciem.
PlasmaHH
1
Jak przetestujesz to pole ...
Trevor_G
Jeśli istnieje jakakolwiek szansa, że ​​ktoś zapyta „Hej ... co robi ten przełącznik?” podczas bałaganu należy dodać przełącznik blokady klawiatury.
Trevor_G
1
Mam nadzieję, że nie Trevor! Ale na razie będzie to zbędne. Mam przyjaciela, który zawsze przychodzi i uczy się rzeczy, które robię, więc mogę rozważyć dodanie tego w przyszłości.
Natthapol Vanasrivilai
1
Upewnij się, że w pobliżu są ludzie, którzy pomogą, jeśli to konieczne, i że ci ludzie są pewni najbezpieczniejszej procedury, jeśli coś pójdzie nie tak.
gamesmad

Odpowiedzi:

11

Transformator izolacyjny pozwoli bezpiecznie dotykać na żywo, ale zdecydowanie nie będzie jednocześnie żywy i neutralny.

Inną opcją jest RCD (urządzenie różnicowoprądowe). Kupiłem czuły, który wyzwala przy prądzie upływu 10 mA do ziemi, co jest bezpieczniejsze niż 30 mA, który chroni cały dom. Nadal będziesz odczuwać duży wstrząs, jeśli dotkniesz przewodów, ale RCD ochroni twoje życie.

Jest to również bardzo przydatne, gdy używa się elektronarzędzi na zewnątrz: kilka razy się potknęło i okazało się, że przedłużacze mają wodę w gniazdach, tego typu rzeczy. To miła funkcja bezpieczeństwa.

Nic z tego nie chroni przed dużą nasadką wejściową SPMS, która jest najbardziej niebezpiecznym komponentem, nie tylko w przypadku porażenia prądem elektrycznym, ale także, jeśli zostanie przypadkowo zwarta, pojawią się fajerwerki i kawałki roztopionego metalu, które są niebezpieczne dla oczu .

W końcu praca w sieci dotyczy przede wszystkim stanu umysłu, zdrowego rozsądku i zapobiegania: na przykład, jeśli chcesz tylko sondować stronę PCB niskiego napięcia, przyklej taśmę izolacyjną z tworzywa sztucznego z tyłu PCB nad wysokim bity napięcia. Przezroczysta kserokopiarka Mylar działa dobrze. Umieść trochę radiatora na drutach, gdy są przylutowane do pinów i innych złączy, i w zasadzie upewnij się, że ilość metalu odsłoniętego pod napięciem jest ograniczona do minimum.

EDYTOWAĆ

Niektóre RCD / GFCI będą również działać jako wyłączniki i wykryją przetężenie, niektóre nie i muszą być chronione wyłącznikiem. Musisz sprawdzić i użyć właściwej kombinacji. Te, których używamy tutaj do domowych instalacji elektrycznych, wymagają odpowiednio dobranych wyłączników.

(We Francji nazywa się to „wyłącznikiem różnicowym”, ponieważ mierzy różnicę prądów płynących w przewodach na żywo / neutralnych. Różnica polega na wycieku do Ziemi, więc gdy przekroczy próg, wyzwala.)

Należy pamiętać, że niektórzy wykryją upływ prądu, inni wykryją tylko upływ prądu, więc jeśli na przykład prąd przemienny zostanie naprawiony przez SMPS i chcesz zabezpieczyć się przed zwarciem do uziemienia po prostowniku, koniecznie przeczytaj dokumentację, aby wybrać odpowiednie urządzenie ochronne!

Możesz również uzyskać regulowane wyłączniki, które są przeznaczone do ochrony silników. W każdym razie, w przypadku większości prac elektronicznych wyłącznik 2A powinien dobrze sobie poradzić, chyba że robisz rzeczy o dużej mocy.

O zamówienie:

Jeśli użyjesz transformatora izolującego, RCD będzie bezużyteczny. Załóżmy, że dotykasz jednego z drutów wtórnego: ponieważ transformator zapewnia izolację, w twoim palcu nie płynie żaden prąd, dlatego RCD się nie wyłączy. Jeśli jednak dotkniesz zarówno na żywo, jak i neutralnie na wtórnym, RCD nadal się nie wyłączy.

Transformator separacyjny jest więc pewnym kompromisem. Dzięki temu jest bezpieczniejszy, możesz także używać lunety do mierzenia napięcia sieciowego bez wysadzenia go w powietrze ... ale nie możesz użyć RCD.

Użycie wyłącznika różnicowoprądowego bez transformatora oznacza, że ​​wyłącznik różnicowoprądowy wyłączy się, jeśli przez palec przepłynie wystarczająca ilość prądu, bez względu na to, czy dotkniesz jednego przewodu, czy też będziesz pod napięciem i zero. Jest to w pewien sposób bezpieczniejsze (ale wciąż trochę porażony prądem).

Żadne też nie chroni przed dużymi kondensatorami ładowanymi pod wysokim napięciem, dlatego kładę nacisk na zdrowy rozsądek i zapobieganie ...

Na przykład lutowanie punktów testowych (tj. Kawałków nóżek rezystora), a następnie użycie końcówek lunety lub uchwytu multimetru oznacza, że ​​nie musisz trzymać sond jedną ręką, patrząc na lunetę i bawiąc się nią. Zapobiega ryzyku przesuwania się sondy, rozerwania deski i wykonania krótkiego ...

peufeu
źródło
4
W USA i Kanadzie RCD (urządzenie różnicowoprądowe) jest bardziej znane jako przerywacz obwodu ziemnozwarciowego (GFCI), przerywacz ziemnozwarciowy (GFI) lub przerywacz prądu upływowego (ALCI).
Tut
Czy wyłącznik po stronie wejściowej jest nadal potrzebny? ponieważ jeśli wyzwolenie RCD nastąpi wcześniej, wówczas wyłącznik będzie redundantny.
Natthapol Vanasrivilai
1
@NatthapolVanasrivilai Tylko jeśli ufasz RCD / GFI / cokolwiek, aby nigdy nie być wadliwe.
JAB
@peufeu Jaka powinna być kolejność połączeń? AC -> RCD -> Transformator izolujący -> Variac -> Przełącznik -> Miernik V / A -> Wyjściowy bezpiecznik -> Wyjście
Natthapol Vanasrivilai
1
@NatthapolVanasrivilai Zamówienie powinno być transformatorem-bezpiecznikiem-transformatorem-Variac-transformatorem-RCD-bezpiecznikami-wyjściem
Trevor_G
6

Brakuje ci pierwszej rzeczy, której bym użył, a mianowicie transformatora izolacyjnego. Kolejnym najbardziej użytecznym urządzeniem jest żylak. Twój nadmiarowy bezpiecznik i wyłącznik są po prostu głupie.

W przypadku korzystania zarówno z wariatora, jak i transformatora izolującego, umieść wariator przed transformatorem izolującym. Wynika to z faktu, że wiele popularnych transformatorów separacyjnych to toroidy, które mogą mieć znaczny magnetyzm szczątkowy. Jeśli zdarzy się, że odłączysz wejście, gdy rdzeń zostanie namagnesowany w jeden sposób, a następnie zdarzy się, że włączysz go po prostu w niewłaściwej części cyklu zasilania, pierwotne może wyglądać prawie jak martwe zwarcie na pół cyklu. Kiedyś zapaliłem wyłącznik 30 A w ten sposób, kiedy po raz pierwszy włączyłem transformator izolacyjny, który ocenił znacznie mniej.

Z żylakiem przed transformatorem izolacyjnym powoli (czasami przynajmniej) powoli zwiększasz i zmniejszasz napięcie na pierwotnym. To pozostawia niewielki resztkowy magnetyzm podczas wyłączania i ogranicza prąd, dopóki pole magnetyczne nie podąży ponownie za wejściem podczas włączania.

Olin Lathrop
źródło
Rozważę teraz także posiadanie transformatora izolacyjnego w kompilacji. Bezpiecznik miał chronić stronę wyjściową skrzynki testowej. W przypadku jego przeciążenia z powodu zwarcia. Wyłącznik jest tam, ponieważ nie chciałem, aby część domu po prostu się wyłączyła, ponieważ PCB go wyzwala. Ale zalecenie RCD firmy Peufeu było inną dobrą sugestią do zastąpienia wyłącznika.
Natthapol Vanasrivilai
1

Zgadzam się z wcześniejszymi plakatami, ale poszedłbym jeszcze dalej. Twoje życie jest cenne, dlatego warto poświęcić trochę czasu i pieniędzy, aby stworzyć dość bezpieczny zestaw testowy.

0) O ile Twoja aplikacja nie jest bardzo nietypowa, prawdopodobnie znajdziesz [zestaw] odpowiednich zasilaczy od renomowanego producenta w rozsądnej cenie. Tam, gdzie to możliwe, unikam pracy w sieci.

1) Trzymaj wszystkie obwody wysokiego napięcia / energii pod sztywną osłoną pod napięciem.

2) Nigdy nie badaj ręcznie niebezpiecznego odcinka, gdy jest on pod napięciem.

3) Pomiary należy wykonywać tylko w punktach testowych z uziemieniem o niskim napięciu.

4) Poproś inną osobę. Ta osoba musi wiedzieć, jak bezpiecznie odizolować obwód i jak cię ożywić.

Powyższe punkty nie są tak trudne do osiągnięcia, jak mogłoby się wydawać.

5) Użyj transformatora izolującego. Umożliwia to uziemienie punktu odniesienia w obwodzie, który jest zwykle ujemną stroną nasadki pamięci.

6) Podłączyć mały stycznik sieciowy, aby podłączyć rezystor rozładowujący do pokrywki wysokiego napięcia poprzez styk normalnie zamknięty. Upewnij się, że rezystor może bezpiecznie pochłonąć energię w pokrywie w ciągu około jednej sekundy. Obwód można uruchomić, ręcznie naciskając przycisk testu stycznika przed włączeniem obwodu.

Jeśli zapomnisz nacisnąć przycisk testowy, wyłącznik wejściowy szybko się otworzy.

7) Zrób potencjalne sondy testowe z dzielnikiem do interesujących punktów w obwodzie. Będzie to prawdopodobnie obejmować kilka rezystorów chipowych wysokiego napięcia> 100 000 omów, przylutowanych do odpowiednich węzłów. Przewody poprowadzą punkty testowe spod osłony ochronnej do oprzyrządowania.

8) Rozpocznij od niskonapięciowego, ograniczonego rezystancyjnie źródła zasilania. Pomoże to chronić rzeczy, dopóki nie upewnisz się, że obwód działa zgodnie z przeznaczeniem.

Myśleć!

Bądź bezpieczny, przyjacielu.

Richard
źródło