Cara Mengatasi Konsleting Listrik
Apa itu kondisi Konsleting Listrik?
Konsleting listrik adalah penyebab paling umum dari kebakaran yang tidak disengaja di perumahan, gedung-gedung domestik, komersial dan industri. Ini terjadi ketika kondisi abnormal terjadi di rangkaian listrik seperti arus berlebih, kegagalan isolasi, kontak manusia, tegangan lebih, dll. Dalam artikel ini beberapa konsleting dan metode pencegahan kelebihan tegangan dibahas.Pencegahan Konsleting listrik
Koneksi Listrik yang Benar
100% api berasal dari konsleting listrik karena pengetahuan yang buruk tentang kelistrikan atau kecerobohannya. Sebagian besar tukang listrik belajar dengan menjadi pembantu bagi yang berpengalaman dan kurang mendapatkan ide dasar listrik.Dalam aplikasi domestik untuk supply 3 phase 4 wire, listrik menggunakan kombinasi 4 MCB yang disebut TPN bukan kombinasi 3 MCB. Ini adalah akar penyebab kebakaran yang berasal dari masalah listrik. Jadi jangan pernah biarkan netral melewati sakelar.
Nah, alasan mengapa 3 tipe MCB adalah yang terbaik dijelaskan di bawah ini. Untuk TPN (tiga kutub plus Netral) 3 adalah MCB yang dapat trip melebihi arus pengenal dan yang ke-4 hanyalah sakelar untuk netral. Tidak merasakan arus apa pun.
Untuk alasan apa pun seandainya netral diputuskan di ujung rumah di TPN, phase yang kurang dimuat dapat mengalami peningkatan tegangan hingga 50% plus atau lebih. Ini berarti bahwa beban phase tunggal akan menjadi sekitar 350 volt dibandingkan dengan 220 volt.
Banyak gadget akan terbakar dalam waktu singkat dan benda-benda seperti lampu tabung dengan iron choke dapat terbakar. Bayangkan, seseorang tidak di rumah saat itu dan ada lemari pakaian di dekatnya! Ini adalah salah satu alasan utama terjadinya kebakaran. Situasinya juga sama dengan 3 MCB jika netral dilonggarkan instalasi 3 phase atau membiarkan netral menjadi longgar.
Mari kita hitung secara matematis. Satu lampu 100 watt dalam satu phase ke netral dan 10 watt lainnya terhubung dari phase lain ke netral. Asumsikan keduanya mendapatkan 220 RMS dari seimbang 3 phase. Sekarang mari kita lepaskan netral.
Jadi kedua lampu berada secara seri melintasi phase ke phase yaitu menghadapi tegangan 220 X √3 = 381 volt. Sekarang hitung drop tegangan di setiap lampu sementara satu resistansi adalah 484 dan yang lainnya adalah 4840.
Sekarang I=381/(484+4840) atau I=381/5324 atau I= 0.071. Sekarang V dihadapkan oleh lampu 100 watt = IR = 34 Volts dan V dihadapkan oleh lampu 10 watt = 340 Volt. I belum mempertimbangkan ketahanan dingin lampu yang 10 kali lebih kecil dari ketahanan panas (artinya sambil bersinar). Jika itu dipertimbangkan lampu 10 watt akan gagal dalam hitungan detik.
Proteksi Konsleting pada Catu Daya Sistem Tertanam
Sering terlihat bahwa ketika menyalakan rangkaian yang baru dipasang, bagian catu daya itu sendiri mengembangkan beberapa kesalahan mungkin karena beberapa konsleting. Rangkaian yang dikembangkan di bawah menghilangkan masalah itu dengan mengisolasi bagian yang disematkan ke bagian bantu lainnya.Jadi, jika kesalahan terletak pada bagian itu, bagian yang disematkan tetap tidak terpengaruh. Bagian tertanam terdiri dari mikrokontroler menarik daya 5 Volt dari A, sedangkan sisanya dari rangkaian menarik dari B.
Beberapa amperemeter, voltmeter, dan sakelar push button digunakan dalam rangkaian untuk menemukan hasil dalam rangkaian uji dalam simulasi. Secara real time penggunaan meter seperti itu tidak diperlukan. Q1 adalah transistor switching powering utama ke bagian bantu dari B.
Beban ditampilkan sebagai beban 100R dan sakelar uji dalam bentuk push button digunakan untuk memeriksa fungsi rangkaian. Transistor BD140 atau SK100 dan BC547 digunakan untuk menurunkan output sekunder sekitar 5V B dari supply 5V utama A.
Ketika output 5V DC dari regulator IC 7805 tersedia, transistor BC547 berjalan melalui resistor R1 dan R3 dan LED1. Sebagai akibatnya, transistor SK100 berjalan dan output 5V DC konslet muncul di terminal B.
LED hijau (D2) menyala untuk menunjukkan hal yang sama, sedangkan LED merah (D1) tetap mati karena adanya tegangan yang sama di kedua ujungnya. Ketika terminal B konslet, BC547 terputus karena grounding dari basisnya. Akibatnya, SK100 juga terputus.
Jadi selama konsleting, LED hijau (D2) mati dan LED merah (D1) menyala. Kapasitor C2 dan C3 pada output 5V utama A menyerap fluktuasi tegangan yang terjadi akibat konsleting pada B, memastikan bebas gangguan A.
Desain rangkaian didasarkan pada hubungan yang diberikan di bawah ini: RB = (HFE X Vs)/(1.3 X IL) di mana, RB = Resistansi basis dari transistor SK100 dan BC547 HFE = 200 untuk SK100 dan 350 untuk BC547 Switching Volts Vs = 5V 1.3 = Faktor keamanan IL = Arus transistor Collector-emitter.
Pasang rangkaian pada PCB untuk keperluan umum dan pasang di tempat yang cocok kabinet. Hubungkan terminal A dan B pada panel depan kabinet. Juga sambungkan kabel daya listrik untuk memberi makan 230V AC ke transformator. Hubungkan D1 dan D2 untuk indikasi visual.
Indikator Konsleting Bersama dengan Catu Daya Teratur
Catu daya yang diatur adalah persyaratan paling penting untuk pengoperasian banyak peranti elektronik yang membutuhkan catu daya DC konstan untuk operasinya. Sistem seperti laptop atau ponsel atau komputer membutuhkan supply DC yang diatur untuk menjalankan rangkaiannya.Salah satu cara untuk menyediakan supply DC adalah menggunakan baterai. Namun kendala dasarnya adalah waktu baterai yang terbatas. Cara lain adalah menggunakan konverter AC-DC.
Biasanya konverter AC-DC terdiri dari bagian penyearah, yang terdiri dari dioda dan menghasilkan sinyal DC yang berdenyut. Sinyal DC berdenyut ini disaring menggunakan kapasitor untuk menghilangkan riak dan kemudian sinyal yang disaring ini diatur menggunakan IC regulator.
Rangkaian catu daya 12 volt dengan indikasi konsleting telah dirancang. Berikut ini adalah power supply bangku kerja 12 volt untuk menguji prototipe. Ini memberikan 12 volt DC yang diatur dengan baik untuk menggerakkan mayoritas rangkaian dan juga untuk perakitan papan rangkaian.
Rangkaian tambahan pada indikasi konsleting juga disertakan untuk mendeteksi konsleting pada prototipe jika ada. Ini membantu untuk mematikan catu daya segera untuk menghemat komponen.
Ini berisi komponen-komponen berikut:
- Trafo 500mA untuk menurunkan tegangan AC.
- IC regulator 7812 menyediakan output yang diatur 12V.
- Bel untuk mengindikasikan konsleting.
- 3 Dioda- 2 membentuk bagian dari penyearah gelombang penuh dan satu untuk membatasi arus melalui Resistor.
- Dua Transistor untuk memasok arus ke bel.
Transformator 14-0-14, 500 mili ampere digunakan untuk mengecilkan AC 230 volt. Dioda D1 dan D2 adalah penyearah dan C1 adalah kapasitor smoothing untuk membuat DC bebas riak. IC1 adalah regulator tegangan positif 7812 untuk memberikan output 12 volt yang diatur.
Kapasitor C2 dan C3 mengurangi transien dalam catu daya. Dari output IC1, 12 volt DC yang diatur akan tersedia. Indikator konsleting dibangun menggunakan dua transistor NPN T1 dan T2 dengan buzzer, dioda dan dua resistor R1 dan R2.
Kapasitor C2 dan C3 mengurangi transien dalam catu daya. Dari output IC1, 12 volt DC yang diatur akan tersedia. Indikator konsleting dibangun menggunakan dua transistor NPN T1 dan T2 dengan buzzer, dioda dan dua resistor R1 dan R2.
Dalam operasi normal, sinyal AC diturunkan menggunakan transformator. Dioda memperbaiki sinyal AC, yaitu menghasilkan sinyal DC berpulsa, yang disaring oleh kapasitor C1 untuk menghapus filter dan sinyal yang difilter ini diatur menggunakan LM7812.
Ketika arus melewati rangkaian, transistor T2 mendapat tegangan yang cukup di dasarnya untuk dinyalakan dan transistor T1 terhubung ke ground potensial dan karenanya dalam kondisi off dan bel mati.
Ketika ada konsleting pada output, dioda mulai berjalan arus melalui R2 turun dan T2 dimatikan. Hal ini memungkinkan T1 untuk berjalan dan bel berbunyi, sehingga menunjukkan terjadinya konsleting.
Ketika arus melewati rangkaian, transistor T2 mendapat tegangan yang cukup di dasarnya untuk dinyalakan dan transistor T1 terhubung ke ground potensial dan karenanya dalam kondisi off dan bel mati.
Ketika ada konsleting pada output, dioda mulai berjalan arus melalui R2 turun dan T2 dimatikan. Hal ini memungkinkan T1 untuk berjalan dan bel berbunyi, sehingga menunjukkan terjadinya konsleting.
Perlindungan Tegangan Lebih (over-load voltage)
Tegangan lebih karena lonjakan atau penerangan menyebabkan kegagalan isolasi yang pada gilirannya menyebabkan konsekuensi yang parah.
Ada 2 cara perlindungan Tegangan Lebih
- Dengan mengambil tindakan pencegahan selama pembangunan gedung dan instalasi listrik. Hal ini dilakukan dengan memastikan bahwa peralatan listrik dengan peringkat tegangan yang berbeda ditempatkan secara terpisah. Phase individu juga dapat dibagi sesuai dengan fungsinya untuk menghindari gangguan phase.
- Dengan menggunakan komponen atau rangkaian proteksi tegangan lebih: rangkaian ini biasanya memadamkan tegangan berlebih , yaitu menyebabkan konsleting pada mereka sebelum mencapai peralatan listrik. Mereka harus memiliki respons yang cepat dan daya dukung arus yang tinggi.
Protektor Tegangan Berlebih
Tegangan berlebih adalah tegangan sangat tinggi yang umumnya di atas peringkat tegangan yang ditentukan pada perangkat listrik dan elektronik dan dapat menyebabkan gangguan total pada isolasi perangkat (dari ground atau komponen pembawa tegangan lainnya) dan dengan demikian merusak perangkat.
Tegangan berlebih ini terjadi karena faktor-faktor seperti petir, pelepasan listrik, transien, dan sakelar yang rusak. Untuk mengendalikan ini, rangkaian proteksi tegangan berlebih diperlukan.
Tegangan berlebih ini terjadi karena faktor-faktor seperti petir, pelepasan listrik, transien, dan sakelar yang rusak. Untuk mengendalikan ini, rangkaian proteksi tegangan berlebih diperlukan.
Merancang Rangkaian Protektor Tegangan sederhana
Berikut ini adalah rangkaian pelindung tegangan sederhana yang memecah daya ke beban jika tegangan naik di atas tingkat yang telah ditetapkan. Daya akan dipulihkan hanya jika tegangan turun ke level normal. Jenis rangkaian ini digunakan dalam stabilisator tegangan sebagai perlindungan beban berlebih.
Rangkaian ini menggunakan komponen-komponen berikut:
- Catu daya yang diregulasi terdiri dari Transformator step down 0-9V, dioda D1 dan Kapasitor smoothing.
- Dioda Zener untuk mengontrol driver Relai.
Cara Kerja dari Sistem Protektor
Setiap peningkatan tegangan pada Primer transformator (karena tegangan listrik meningkat) akan mencerminkan peningkatan tegangan yang sesuai pada sekundernya juga. Prinsip ini digunakan dalam rangkaian untuk memicu relai.
Ketika tegangan input ke primer transformator (sekitar 230 volt), dioda Zener akan keluar dari konduksi (seperti yang diatur oleh VR1) dan relai akan berada dalam kondisi de-energized. Muatan akan mendapatkan daya melalui kontak Relai dan NC yang umum. Dalam kondisi ini, LED akan mati.
Ketika tegangan meningkat, dioda Zener berjalan dan relai akan diaktifkan. Ini memecah catu daya ke beban. LED menunjukkan status aktivasi relai. Kapasitor C1 bertindak sebagai penyangga di dasar T1 untuk kelancaran kerja T1 untuk mencegah relai mengklik selama aktivasi / penonaktifannya.
Beban terhubung melalui Common dan NC (Normally Connected) dari relai seperti yang ditunjukkan pada diagram. Netral harus langsung menuju ke beban.
Sebelum menghubungkan beban, sesuaikan VR1 dengan perlahan sampai LED mati dengan asumsi tegangan saluran antara 220-230 volt. Jika perlu, periksa tegangan saluran menggunakan voltmeter AC. Rangkaian siap digunakan. Sekarang hubungkan beban.
Ketika tegangan meningkat, dioda Zener akan berjalan dan mengaktifkan relai. Ketika tegangan saluran kembali normal, lagi beban akan mendapatkan daya. Rangkaian lain untuk perlindungan tegangan lebih dibahas di bawah ini yang juga melindungi beban listrik terhadap tegangan lonjakan.
Ketika tegangan meningkat, dioda Zener akan berjalan dan mengaktifkan relai. Ketika tegangan saluran kembali normal, lagi beban akan mendapatkan daya. Rangkaian lain untuk perlindungan tegangan lebih dibahas di bawah ini yang juga melindungi beban listrik terhadap tegangan lonjakan.
Kadang-kadang kebetulan bahwa output catu daya bench tetap tidak lagi dikendalikan karena cacat dan selalu meledak berbahaya. Dengan demikian, setiap beban yang terhubung dengan itu akan menjadi rusak dalam waktu singkat. Rangkaian ini memberikan perlindungan penuh untuk situasi itu. MOSFET adalah seri dengan beban.
Gerbangnya mendapat penggerak selalu menyebabkan drain dan source tetap dalam konduksi selama IC1 mengatur tegangan pada pin 1 di bawah tegangan referensi internal. Dalam hal tegangan lebih tinggi, tegangan pada pin no1 dari IC1 berada di atas tegangan referensi dan yang mematikan pencabutan MOSFET dari penggerak gerbang-nya untuk menyebabkan drain dan source terbuka, untuk memutuskan daya ke rangkaian beban.
Gerbangnya mendapat penggerak selalu menyebabkan drain dan source tetap dalam konduksi selama IC1 mengatur tegangan pada pin 1 di bawah tegangan referensi internal. Dalam hal tegangan lebih tinggi, tegangan pada pin no1 dari IC1 berada di atas tegangan referensi dan yang mematikan pencabutan MOSFET dari penggerak gerbang-nya untuk menyebabkan drain dan source terbuka, untuk memutuskan daya ke rangkaian beban.
Indikator Peringatan Kegagalan Catu Daya di Rangkaian
Sementara supply listrik tersedia, untuk menguji rangkaian, sebuah sakelar digunakan untuk menyediakan daya ke transformator. Q1 tidak berjalan sebagai base dan emitter pada potensi yang sama melalui D1 dan D2 dari DC yang dikembangkan oleh penyearah jembatan.
Waktu itu kapasitor C1 dan C2 bisa dibebankan ke tegangan DC sehingga diturunkan. Sementara supply gagal, arus supply emitter C1 ke dasar Q1 hingga R1. Hal ini mengakibatkan kapasitor C1 dikeluarkan melalui collector emitter Q1 yang dilakukan melalui bel. Suara singkat dihasilkan setiap kali supply utama gagal sampai C1 habis sepenuhnya.