Come posso proteggermi quando collaudo un PCB che coinvolge una linea CA?


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Devo testare prototipi di PCB che convertono la CA domestica in diversi livelli di tensione CC.

Mi preoccupo della mia sicurezza quando lavoro con AC e vorrei sapere come impostare correttamente un banco di prova che, ad esempio, farà scattare un interruttore automatico o romperà un fusibile se qualcosa va storto.

Ho in programma di costruire un testbox che si trova tra la linea CA principale e l'oggetto test. La scatola probabilmente avrà le seguenti cose integrate.

  • Cavo per il collegamento alla rete domestica principale
  • Variac (trasformatore variabile)
  • Pulsante di arresto di emergenza (grande pulsante rosso)
  • Interruttore automatico con un rating inferiore rispetto all'interruttore automatico
  • Presa di uscita per il collegamento all'oggetto test
  • Fusibile tra la linea principale e la presa di uscita

Cos'altro dovrei includere in questo testbox? O questa cosa testbox è davvero d'aiuto?


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trasformatore di isolamento forse? Ho anche una scatola di prova ad alta tensione a casa che è completamente trasparente in acrilico e ha molti interblocchi per impedirti di aprire mentre tutto è in tensione.
PlasmaHH,

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Come
testerai

Se c'è QUALSIASI possibilità che qualcuno chieda "Ehi ... cosa fa questo interruttore?" mentre si scherza, è necessario aggiungere un interruttore di blocco dei tasti.
Trevor_G,

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Spero non Trevor! Ma per ora sarà ridondante. Ho un amico che viene sempre e impara le cose che sto facendo, quindi potrei considerare di aggiungerlo in futuro.
Natthapol Vanasrivilai,

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Assicurati che ci siano persone in giro per assistere, se necessario, e che quelle persone siano chiare sulla procedura più sicura se qualcosa va storto.
gamemad,

Risposte:


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Un trasformatore di isolamento renderà sicuro toccare dal vivo, ma sicuramente non dal vivo e neutro contemporaneamente.

Un'altra opzione è un RCD (dispositivo a corrente residua). Ho acquistato uno sensibile che scatta a terra con una corrente di dispersione di 10 mA, che è più sicuro di quello da 30 mA che protegge l'intera casa. Avrai comunque una grande scossa se tocchi i fili, ma l'RCD proteggerà la tua vita.

È anche molto utile quando si usano gli elettroutensili all'esterno: è scattato più volte e si è scoperto che le prolunghe avevano acqua all'interno delle prese, quel genere di cose. È una bella caratteristica di sicurezza.

Niente di tutto ciò protegge dal grande cappuccio di ingresso SPMS, che è il componente più pericoloso, non solo per l'elettrocuzione, ma anche se viene accidentalmente messo in cortocircuito da qualcosa, ci saranno fuochi d'artificio e pezzi di metallo fuso che volano intorno, il che è pericoloso per gli occhi .

Alla fine, lavorare sulla rete è tutto basato su stato d'animo, buon senso e prevenzione: ad esempio, se si desidera solo sondare il lato a bassa tensione del PCB, fissare un foglio di plastica isolante sul retro del PCB sopra l'alto bit di tensione. La fotocopiatrice Mylar trasparente funziona bene. Metti un po 'di calore sui fili quando sono saldati a pin e altri connettori e in pratica assicurati che la quantità di metallo esposto vivo sia ridotta al minimo.

MODIFICARE

Alcuni RCD / GFCI fungeranno anche da interruttori e rileveranno sovracorrenti, altri no e dovranno essere protetti con un interruttore. È necessario verificare e utilizzare la combinazione corretta. Quelli che usiamo qui per installazioni elettriche residenziali richiedono interruttori di circuito di dimensioni adeguate.

(In Francia è chiamato "interruttore differenziale" perché misura la differenza di correnti che fluiscono nei cavi Live / Neutral. La differenza è la dispersione verso terra, quindi quando supera la soglia, scatta.)

Si noti che alcuni rileveranno dispersione in corrente continua, altri rileveranno solo dispersione in corrente alternata, quindi se la CA in uso viene rettificata da un SMPS, ad esempio, e si desidera proteggere da un guasto a terra dopo il raddrizzatore, assicurarsi di leggere i documenti per scegliere il giusto dispositivo di protezione!

È inoltre possibile ottenere interruttori regolabili progettati per proteggere i motori. Comunque, per la maggior parte del lavoro elettronico, un interruttore 2A dovrebbe fare il lavoro bene a meno che tu non stia facendo cose ad alta potenza.

Circa l'ordine:

Se si utilizza un trasformatore di isolamento, l'RCD sarà inutile. Supponiamo di toccare uno dei fili sul secondario: poiché il trasformatore fornisce isolamento, nessuna corrente scorrerà nel tuo dito, quindi l'RCD non scatterà. Tuttavia, se si tocca sia in diretta che in folle sul secondario, l'RCD non scatterà comunque.

Quindi il trasformatore di isolamento è un po 'un compromesso. In un certo senso lo rende più sicuro, inoltre è possibile utilizzare l'oscilloscopio per sondare la tensione di rete senza bruciarlo ... ma non è possibile utilizzare un interruttore differenziale.

L'uso di un RCD senza trasformatore significa che l'RCD scatterà se una corrente sufficiente passa attraverso il dito, indipendentemente dal contatto con un filo o in tensione e neutro. Quindi è più sicuro in un certo senso (ma ti viene comunque fulminato un po ').

Inoltre nessuno protegge dai grandi condensatori caricati ad alta tensione, motivo per cui ho posto l'accento sul buon senso e sulla prevenzione ...

Ad esempio, i punti di prova di saldatura (ad es. Punte di gambe della resistenza) e quindi l'utilizzo di punte di presa per oscilloscopio o multimetro indicano che non è necessario tenere le sonde con una mano mentre si guarda l'oscilloscopio e si armeggia con essa. Previene il rischio di far scivolare la sonda, strappare la scheda e fare una breve ...


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Negli Stati Uniti e in Canada, l'RCD (dispositivo a corrente residua) è più comunemente noto come interruttore di circuito di guasto a terra (GFCI), interruttore di guasto a terra (GFI) o interruttore di dispersione di corrente (ALCI).
Tut

L'interruttore sul lato di ingresso è ancora necessario? perché se l'RCD scatta presto allora l'interruttore sarà ridondante.
Natthapol Vanasrivilai,

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@NatthapolVanasrivilai Solo se ti fidi dell'RCD / GFI / qualunque cosa per non essere mai difettoso.
JAB,

@peufeu Come dovrebbe essere l'ordine della connessione? CA -> RCD -> Trasformatore di isolamento -> Variabile -> Interruttore -> V / A-Meter -> Uscita fusibile -> Uscita
Natthapol Vanasrivilai

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@NatthapolVanasrivilai L'ordine dovrebbe essere AC-Fuse-Switch-Variac-Transformer-RCD-Fuse-Meters-Output
Trevor_G

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Ti manca la prima cosa che userei, che è un trasformatore di isolamento. Il prossimo dispositivo più utile è la variac. Il fusibile e l'interruttore automatico ridondanti sono semplicemente stupidi.

Quando si utilizzano sia un trasformatore di variazione che un trasformatore di isolamento, posizionare la variazione davanti al trasformatore di isolamento. Questo perché molti trasformatori di isolamento comuni sono toroidi che possono avere un significativo magnetismo residuo. Se ti capita di spegnere l'ingresso quando il core è magnetizzato in un modo, quindi accendilo successivamente nella parte sbagliata del ciclo di alimentazione, il primario può sembrare quasi un corto circuito per mezzo ciclo. Una volta ho fatto saltare un interruttore da 30 A in questo modo quando accendevo per la prima volta un trasformatore di isolamento valutato molto meno di quello.

Con la variazione prima del trasformatore di isolamento, stai (a volte almeno) lentamente aumentando e diminuendo la tensione sul primario. Ciò lascia poco magnetismo residuo quando si spegne e limita la corrente fino a quando il campo magnetico segue di nuovo l'ingresso quando si accende.


Ora prenderò anche in considerazione la possibilità di avere un trasformatore di isolamento nella build. Il fusibile doveva proteggere il lato di uscita del testbox. In caso contrario, andare in sovraccarico a causa di corto. L'interruttore è lì perché non volevo che parte della casa si spegnesse, perché il PCB lo fa scattare. Ma la raccomandazione RCD di Peufeu era un altro buon suggerimento per sostituire l'interruttore.
Natthapol Vanasrivilai,

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Concordo con i poster precedenti, ma andrei un po 'oltre. La tua vita è preziosa, quindi vale la pena spendere un po 'di tempo e denaro per realizzare un banco di prova ragionevolmente sicuro.

0) A meno che l'applicazione non sia molto insolita, probabilmente troverai un [set di] alimentatori idonei da un produttore affidabile a un prezzo ragionevole. Evito il lavoro di rete ove possibile.

1) Mantenere tutti i circuiti ad alta tensione / alta energia sotto una copertura rigida mentre sono sotto tensione.

2) Non sondare mai manualmente la sezione pericolosa mentre è sotto tensione.

3) Effettuare misurazioni solo su punti di prova a bassa tensione con riferimento a terra.

4) Avere un'altra persona presente. Questa persona deve sapere sia come isolare in sicurezza il circuito sia come rianimarti.

I punti sopra riportati non sono così difficili da raggiungere come potrebbe sembrare.

5) Utilizzare un trasformatore di isolamento. Ciò consente di mettere a terra il punto di riferimento nel circuito, che di solito è il lato negativo del cappuccio di memorizzazione.

6) Rig un piccolo contattore di rete per collegare una resistenza di scarica attraverso il cappuccio di accumulo ad alta tensione, tramite un contatto normalmente chiuso. Assicurarsi che il resistore possa assorbire in modo sicuro l'energia nel cappuccio entro un secondo circa. È possibile avviare il circuito azionando manualmente il pulsante di test del contattore prima di accendere il circuito.

Se si dimentica di premere il pulsante di test, l'interruttore automatico di ingresso si aprirà rapidamente.

7) Effettuare potenziali sonde di prova del divisore nei punti interessanti del circuito. Ciò probabilmente coinvolgerà diversi resistori di chip> 100K ohm, ad alta tensione, saldati ai nodi pertinenti. I cavi porteranno i punti di prova da sotto la copertura protettiva alla tua strumentazione.

8) Inizia con un'alimentazione a bassa tensione e resistivamente limitata. Ciò contribuirà a proteggere le cose fino a quando non si è sicuri che il circuito funzioni come previsto.

Pensare!

Stai al sicuro, amico.

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