Äikese detektor
Sissejuhatus
Internetis surfates sattusin hobielektroonikute lehele Techlib. Sealt leidsin palju huvitavaid projekte ja otsustasin ka ise mõnda neist katsetada. Valisin projektiks äikese detektori. See pakkus huvi, kuna tekkis idee täiustada skeemi lülitusseadmega, mis äikese korral tarbijaid välja suudaks lülitada. Äikese perioodil võivad tundlikud seadmed, näiteks arvutid ja digiboksid, rikneda ja neid võib päästa õigeagne elektrivõrgust eraldamine. Kui äikesetormi ajal ollakse seadmetest eemal ja neid ei ole võimalik võrgust eraldada, siis selline seade teeks seda esimese pikselöögi avastamisel.
Detektor
Detektor on oma olemuselt raadiosageduse vastuvõtja. Täpsemalt töötab see 300 kHz sagedusel. Seda sagedust kasutatakse üldjuhul vähe. Peamiselt kasutavad seda raadioamatöörid. Äikese korral tekivad impulsid paljudes sagedusvahemikes ja seade peaks selle registreerima. Tundlikkuse muutmiseks piisab lihtsalt antenni pikkuse muutmisest. Näiteks kasutades teleskoopantenni ja selle pikkust muutes. Skeemi põhiosa on võnkering, mis signaali vastu võtab ja edasi võimendamiseks PNP transistorile Q1 saadab. Transistor võimendab signaali ja koos viimase PNP transistoriga tekivad ühtlased impulsid. Skeemil oleva 10 µF kondensaatori mahtuvuse suurendamise või vähendamisega saab muuta skeemi valmisolekut järgmisteks impulssideks. Skeemi toiteks kasutasin 9V patareid.
Detektori skeem
Järgmisena lisasin detektorile mõõteskeemi, mis kasutab mikroampermeetrit impulsside mõõtmiseks. Kuna toitepinge on 9V ja mikroampermeetri skaala ei olnud selline nagu esialgselt ette nähtud, siis 5,1kΩ takistuse vahetasin suurema vastu.
mõõteskeem
Otsustasin detektori koos mõõte- ja operatsioonivõimendi skeemiga teha võimalikult kompaktse, et need kaasaskantavasse karpi mahuksid. Karbi ülaosasse panin seadme sisse- ja väljalülitamiseks LEDiga lüliti ja lühikese teleskoopantenni vanalt telefonilt. Kuna mikroampermeeter ja ka patarei tuli paigutada ühte karpi, siis esialgu ei tahtnud kõik karpi mahtuda ja jootsin skeemi ümber ja tegin kompaktsemaks. See aga tõi kaasa veel probleeme.
Operatsioonivõimendi skeem
Viimasena lisasin detektorile operatsioonivõimendi, mida saab kasutada tarbijate lülitamiseks. Kuna minu projekt näeb ette tarbijate välja lülitamist, siis esialgne plaan oli kasutada releed, mis on normaalses olekus suletud. Sellisel juhul oleks vaja piisavalt tundlikku tööstuslikku releed, mis suudaks taluda ka suurt impulsspinget ja -voolu. Äikese korral tekkida võivad transiendid liinis võivad läbi võrgu edasi kanduda seadmetele ja põhjustada rikkeid ja halvimal juhul need maha põletada. Suurem probleem on aga relee ennistumine, mis ei tohiks juhtuda automaatselt. Muidugi on võimalik skeemi veel täiustada aegrelee lisamisega või muul viisil, kuid see teeks projekti keerulisemaks ja kulukamaks.
Operatsioonivõimendi skeem
Valmis detektor
Lülitusseade
Otsustasin kasutada selle asemel rikkevoolukaitset ja väiksemat releed. Relee on ühendatud operatsioonivõimendi skeemi, kus on märgitud LOAD. Impulss lülitab operatsioonivõimendi kaudu ja läbi transistori releed, mis on omakorda ühendatud rikkevoolukaitsega. Impulsi saades relee rakendub ja simuleerib lekkevoolu ja kaitse rakendub. Ühendused on viidud harukarpi, mille külje peal on paneeli toitepistik (nagu lauaarvuti toiteplokil), kuhu saab ühendada toitekaabli. See on mõeldud pistikupesa ja kaitstava seadme vahele ühendamiseks. Nii on seda kiirem ja lihtsam transportida ja saab erinevate seadmete kaitseks kasutada.
Lülitusseade
Probleemid
- Kuna skeemis on suured takistused, siis peavad elementide vahel olema piisavalt suured vahed, et vältida sidestust. Selle saavutamine oli raske ja võttis kaua aega. Lihtsam oleks leppida suuremate mõõtmetega ja suurema korpuse kasutamisega.
- Rikkevoolukaitse kasutamine eeldab TN-S juhistiku olemasolu.
- Rikkevoolukaitse ei taga alati täielikku kaitset äikesega võrgus tekkida võivate transientide eest.
- Patareid ja rikkevoolukaitse toimimist peab aegajalt kontrollima.
- Väike antenn on väikese tundlikkusega.
Kasutatud allikad:
« « Kodukootud sülekitarr Telgileidja suvisele muusikafestivalile » »
Küsin ka siin. Kuidas välistad rakendumise muudele häiretele (näiteks muruniiduk, rikkis kollektoriga / häirefiltriga mootor )
Tööd on tehtud, vaeva nähtud, aga hindeks paneks mina mitterahuldava.
* Detektoriosa võib isegi toimida, kuigi suure tõenäosusega rakendub ka muude häirete peale.
* Väide, et rikkevoolukaitse kasutamine eeldab TN-S juhistiku olemasolu, on iseenesest väär ja poolik. Autor võiks endale juhistikusüsteemid kõigepealt selgeks teha.
* Lülitusseadme pildi järgi on rikkevoolukaitse valesti ühendatud (täpselt ei saa siiski aru, kuna osa on peidus) ning tööjuhina on kasutatud kolla-rohelist juhet, mida tohib elektriasjanduses kasutada ainult kaitsejuhina. Kaitsejuht jällegi EI LÄBI rikkevoolukaitset.
* Lülitusseadme pildi järgi on tegu ka ilma kaitsemaanduseta 0-klassi seadmetele mõeldud pistikupesaga.
* Kui välk peaks tõepoolest lähedale lööma, siis lööb see ka rikkevoolukaitse lahutatud kontaktidest üle, nagu naksti. Ja kui kontaktidest üle ei löö, siis läheb kõrvutiasetsevate juhtmesoonte vahelt. Ainus asi, mis üldse lähedale lööva pikselöögi eest mingit kaitset pakub, on see, kui toitepistik on füüsiliselt pesast välja võetud ja vähemalt paarikümne sentimeetri kaugusele tõstetud, et vältida ülelööki.
* Vooluvõrgus esinevate “transientide” eest pakub tõhusamat kaitset spetsiaalne liigpingepiirik, mis ühendatakse toitejuhtmete ja kaitsejuhi vahele.
Mina ei näe küll kaitsejuhi kasutamist tööjuhina. Selgelt on näha, et see läheb kaitsme kõrvalt. Väide et TN-S juhistik on vajalik ei ole tõesti õige, kuid TT juhistikku vaevalt kellelgi veel kodus on ja pole näinud veel ühtegi TN-C-S juhistikus korralikult töötavat rikkevoolukaitset (koormuse suurenemisel võib rakenduda). Pistikupesa võiks olla kaitsemaandusega, aga selle puudumine ei tohiks segada seadme tööd. Iseenesest huvitav projekt, kuigi mõningate puudustega. Olles hiljuti äikese ohvriks langenud, võtan ka ise sellise projekti käsile mõningate täiustustega 🙂
Kuhu see kolla roheline juhe läheb siis sealt kaitsme kõrvalt? Kui ta ei lähe pildil ülemise parempoolse kontakti külge, siis mida ta üldse seal pildil/skeemis teeb?
TT/IT juhistikku kohtas veel hiljuti Kadriorus, Kalamajas, vanalinnas. Ma ei tea, kas see on täielikult ära likvideeritud või mitte, alles hiljuti lugesin, et inimesed ei taha oma korterite elektrisüsteeme ümber ehitada ja see takistab vana süsteemi likvideerimist.
Ja mis pistikupesa kaitsemaanduse vajalikkusesse ja seadme töö segamisse puutub, siis sellises pesas tohib kasutada ainult 0 ja 2. ohutusklassi elektriseadmeid. 1. klassi seadme kasutamisel võib ka töökorras seadme korpus sattuda läbi toitefiltrite pinge alla – nii et segab tööd küll. Tüüpiline näide on metallkorpusega lauaarvuti, mille toiteploki mõlemad liinid on läbi kondensaatorite korpuses.
Rahu!. Tegemist on inimese enda lõbuks tehtud hobiprojektiga. Loomulikult on aparaat täiuslikusest kaugel ent idee on iseenesest ju huvitav! Korraliku liigpinge korral loomulikult aitab ainult kas liigpingepiirik või siis seadme pistikupesast väljatõmbamine. Ohutustehnika seisukohast ei kannata tehtu jah just väga suurt kriitikat ent siingi saab parandusi sisse viia.
Vootele jutt on õige ja kriitikat oli vaja. Kuna projektiga oli kiire, ei mõelnud asja korralikult läbi. Detektori kohta niipalju, et juba 2 kuud see on töötanud ja reageerinud ka äikesele. Häireid ei ole täheldanud ehk seni on rakendunud vaid äikesele. Küll aga on pildil näha olev antenn liiga lühike ja tundlikkus väike. Asendasin selle pikema antenniga ja nüüd rakendub see juba kaugemal toimuvate löökide korral. Mis juhistikesse puutub, siis seni olen normaalselt töötavat rikkevoolukaitset kohanud vaid TN-S juhistikus. Teiste juhistike kasutamist ei pidanud vajalikuks mainida. Sellest ka puudulik sõnastus. IT ja TT ja TN-C-S juhistikes kasutatakse neid küll kuid nagu Vootele mainis, IT ja TT juhistikku esineb üksikutes kohtades. Rikkevoolukaitse ühendamisel ei ole kasutatud KOROt. See jookseb kaitsme kõrvalt ja ei ole kuhugi ühendatud harukarbis. Seade sai kiiruga kokku pandud ja sellest ka selline välimus. Kaitsemaandusega pesa oli esialgu küljes, aga see kukkus maha ja odav plastik ei pidanud vastu. Kaitsemaanduseta pesa oli ainuke mis veel olemas olemas oli. Tegelikult sellel lülitusseadmel tõesti midagi pikselöögile vastu panna pole ja pigem annaks transientide vastu kaitset näiteks OBO liigpingepiirik, kui on umbes 100 € tagataskust võtta. Kõige kindlam on siiski pistik pesast eemale viia. Tunnistan, et projekt oli puudulik, kuid praeguseks olen lülitusseadme laiali lammutanud ja detektori osa täiustanud. Kavatsen tulevikus detektorile loenduri ja alarmi lisada. Kel on ettepanekuid ja kriitikat võib kindlasti sellest teada anda. Kui huvi on, siis annan hea meelega ka lisainfot.