Mcu ile toprak hattini kabaca olcebilirmiyiz?

[Endorfin35+]

Mcu destekli bir cihaz dusunun. Belli bir ac voltaj araligi belirledik ve bunu olcuyoruz. Buraya kadar sikinti yok.

Ancak cihazin bagli oldugu prizde toprak hatti calisiyormu calismiyormu nasil olceriz?

Normalde olcu aleti ile yaptigim basit bir test benim icin yeterli oluyor. Notr toprak arasi 3-4 ise topraklamanin calistigini en azindan var oldugunu ongoruyorum. Simdi bu isi mcu ya yaptirsam hangisi faz hangisi notr belli olmadigi icin sebeke gerilimide dahil 3 farkli voltaj okuyup degerlendirmem lazim. Buraya kadar ilk aklima gelen yontemdi. Bu sistem calisir ama bir sikinti var. Olcum surekli olacak ve Prizde toprak hatti yok ise faz uzerinden olcum devresi govdeye enerji aktarir ki hic hos olmaz.. burda acmaza girdi konu...

Varmi bunun bir yolu.

 

[taydin]

Eğer faz ve nötr'ün var olduğunu ve doğru çalıştığını varsayarsan, tek yapman gereken faz toprak arası ve faz nötr arası voltaj ölçümü yapıp fazı tespit etmek, sonra da faz'dan toprağa bir miktar akım akıtmak. Eğer akım akıyorsa toprak hattı vardır.

Ama toprak gibi, faz ve nötr'ün durumu da belirsiz ise, o zaman iş çok zorlaşıyor. Bu durumda toprak direnci ölçümü yapmak gerekiyor ve bunun için de çalışan sağlam bir toprak hattı lazım Yani belirsiz toprağı ölçmek için iyi bir toprak hattı lazım.

 

[Endorfin35+]

Kafamda biraz sekillendi konu. bir sema cizip ekleyecegim. Sema uzerinden daha saglikli olacak.

 

[Endorfin35+]

Bugün biraz araştırma fırsatı buldum ve konunun düşündüğüm kadar basit ve ekonomik olmadığını öğrendim.

Şimdi bazı noktaları özetleyeyim. faz-nötr, faz-toprak ve notr toprak olarak 3 farklı gerilim ölçmem gerekli ki bu da 3 ayrı devre dolayısı ile 3 kat maliyet demek.

Topraklama olmayan yerlerde ölçüm devresi üzerinden gövdeye taşınan ( faz toprak ölçümünde, faz devreye girer sonra devre üzerinden gövdeye ulaşır) enerjinin sıkıntı yaratmaması için ölçüm devresinin giriş empedansının 1Mohm civarında olmasının uygun olduğunu tespit ettim.

Aslında bu iş için şu modül var.

Giriş empedansı 820K, izolasyon trafosu vs. gayet güzel ama benim için biraz maliyetli.

Aşağıdaki basit şema neredeyse aynı işi yapıyor. ancak izolasyon yok.

Ayrıca her iki yöntem içinde EK kodlama sıkıntısı var. örnekleme zamanı, rms hesaplama gibi işler var. Ben zaten rms ölçeceğim dc ye çevirir oransal birşeyler ölçer biçerim diyordum ama DC ye çevirince diyotlar 0.7 civarında doğrusal çalışmadığı için bu düşünce yalan oldu


Aşağıdaki şema opto yu lineer bir aralıkta çalıştırıp ekonomik bir çözüm yaratmak için tasarlanmış. Ancak iki sıkıntısı var giriş empedansı düşük ve lineerlik çok kötü. Devreyi test eden arkadaş elimi yaklaştırınca bile ölçümler değişiyor demiş...

Ölçüm işini basit bir şekilde çözemeyeceğim için sadece tespit işini yapalım bariye dönünce aşağıdaki şema bu işin en ucuz ve basit ve güvenli yolu sanırım. Simulasyonda tam istediğim sonuçları alamadım 180V civarında çıkışın kesime gitmesini istiyorum. Giriş voltajını azalttıkça çıkışta doğrusalmış gibi azalıyor. Etkileri tam gözlemlemek için breadbord üzerinde deneme yapmalıyım.

İşin özü; faz notr arası artık gereksiz. Faz ve notr uçları belirsiz olduğundan; Faz toprak ve notr toprak kontrolu yapacağım. iki girişten birinde sinyal var ise kalitesi belirsiz olmakla beraber toprak var diyeceğim.

180 volt civarında sinyali kesime göndermekteki amacım; emi filter toprak olmadığı zamanlarda kondansatörler üzerinden gövdeye enerji atıyor. bu benim tespitim şaşırtmamalı...

 

[taydin]

Optokuplör diyoduna ters paralel bir 1N4007 bağlaman gerekir, yoksa negatif alternansta onun üzerinde çok yüksek bir voltaj olur. Akım çok düşük olduğu için hemen bozulmasa da o yüksek voltaj eninde sonunda arızaya sebep olur.

 

[taydin]

Ben olsam şöyle bir yol izlerdim. Bir SPDT röle ile önce şebekenin bir ucunu (faz veya nötr) seç ve toprağa doğru 15 mA gibi bir akım çekmeye çalış. Eğer çekebiliyorsan toprak iyidir. Çekemiyorsan röle ile şebekenin diğer ucunu (faz veya nötr) seç ve gene toprağa doğru 15 mA gibi bir akım çekmeye çalış. Eğer çekebiliyorsan toprak iyidir. İki durumda da akım çekemediysen toprak kötüdür veya hiç yoktur. Bu ölçümü yapan tek bir devre olacak ve sonucu da optokuplör ile MCU'ya bildirecek. Röle SPDT olduğu için en son ya faz'da yada nötr'de kalacak, ama akım çekilmeyeceği için sorun olmayacak. Tabi rölenin bobinini iş bitiminde enerjilenmemiş bırakmak lazım yoksa boşuna enerji ziyan edip durur.

15 mA akımın da mantığı, kaçak akım rölesinin atma akımından az olması. Çoğu KAR 30 mA'de atar. 20 mA olanları da var. 15 mA KAR'ın atmayacağını garanti ediyor.

 

[Endorfin35+]

Optokuplör diyoduna ters paralel bir 1N4007 bağlaman gerekir, yoksa negatif alternansta onun üzerinde çok yüksek bir voltaj olur. Akım çok düşük olduğu için hemen bozulmasa da o yüksek voltaj eninde sonunda arızaya sebep olur.

Tam anlamadım seri 4007 var önünde negatif alternansta opto üzerinde hala gerilim oluşuyor mu?

 

[taydin]

Tam anlamadım seri 4007 var önünde negatif alternansta opto üzerinde hala gerilim oluşuyor mu?

Negatif alternansta hem D1 hemde optonun içindeki LED ters polarize olacak. Bu durumda üzerlerinde düşecek olan gerilim, ters yöndeki kaçak akım tarafından belirlenecek. Yani 310 V luk şebeke voltajı R1, D1, ve opto LED tarafından paylaşılacak. R1 üzerinde çok az voltaj düşecek. Voltajın büyük kısmı D1 ve opto LED tarafından paylaşılacak.

 

[taydin]

Yani D1'i senin bağladığın gibi seri değil de, opto LED'e paralel bağlaman yeterli.

 

[Endorfin35+]

Tamam şimdi anladım. Mevcut durumda negatif alternansta akım çok çok düşük olduğu için R yokmuş gibi oluyor. Ters diyot ile de negatifde akım çek ki voltaj R de düşşün diyorsun...

 

[taydin]

Tamam şimdi anladım. Mevcut durumda negatif alternansta akım çok çok düşük olduğu için R yokmuş gibi oluyor. Ters diyot ile de negatifde akım çek ki voltaj R de düşşün diyorsun...

Aynen. Böyle yapınca opto LED hep pozitif hem de negatif alternansta hiçbir zaman yüksek voltaj görmeyecek.

 

[KAZIMUGUR]

TCLT11600
TLP620
SFH628A
@taydin ile aynı görüşte olmayan üreticiler var

 

[taydin]

TCLT11600
TLP620
SFH628A
@taydin ile aynı görüşte olmayan üreticiler var

Bu bir çeşit şaka mıdır anlamadım ... Google'da TCLT11600 aratınca:

Google'da diğer komponentleri aratınca da şunlar çıkıyor. İkisi de optokuplör, ikisinde de dahili olarak ters paralel bağlı diyot var. Şimdi söyle bakalım, hangi konuda farklı düşünüyorum bu üreticilerle?

 

[KAZIMUGUR]

Edit : TCLT11600 değil TCLT1600 ( 1 tane 1 fazla olmuş )

https://www.vishay.com/docs/83517/tclt1600.pdf

Ters paralel bağlı diyot değil ters paralel bağlı led ( genel olarak IR led ).
Bir alternansda biri ters alternansda diğeri ışıldıyor.

 

[taydin]

Tamam da, aynı soruyu soruyorum. Benimle görüş ayrılığı nerede? Kesinlikle paralel diyot bağlamayın mı diyor? Eğer içeride ters paralel diyot yoksa, dışarıya paralel diyot bağlamaya gerek yok mu diyor?

 

[Endorfin35+]

15 mA akımın da mantığı, kaçak akım rölesinin atma akımından az olması. Çoğu KAR 30 mA'de atar. 20 mA olanları da var. 15 mA KAR'ın atmayacağını garanti ediyor.

15mA yuksek. Kendimi kobay yaparak 100K ile faz a dokundum (kimseye kotu ornek olmayalim siz yapmayin) hafif bir carpilma oluyor. 100K ile yaklasik 2ma akim geciyor ki rahatsiz edici bu nedenle 15ma bence yuksek bir deger.

Optolarin current transfer ratio degerlerini inceledigimde mikroamper seviyesinden itibaren iletim oldugunu goruyorum. Ben hep icerdekini led gibi 20ma vs ister gibi dusunurdum. Anlasilan oyle degilmis.

Simulasyona gore 1m seri direnc ile cikistan sinyal aliyorum. Ancak cok kucuk akimlar ile sinyal almak mumkun oldugundan 20-30v tan itibaren sinyal olusuyor. Belirli bir araligi atmak icin seri 3.9 zener dusundum ancak isiste istegim gibi calismadi zener. Son durum icin deney gerekli...

 

[taydin]

15mA yuksek. Kendimi kobay yaparak 100K ile faz a dokundum (kimseye kotu ornek olmayalim siz yapmayin) hafif bir carpilma oluyor. 100K ile yaklasik 2ma akim geciyor ki rahatsiz edici bu nedenle 15ma bence yuksek bir deger.

Akımı değerlendirirken kişisel güvenlik açısından niye değerlendirdiğini anlamadım. Toprak kalitesi belirleme açısından değerlendirmek lazım. Bunun için de KAR'ın atmamasını garanti eden en yüksek akımı kullanmak mantıklı.

 

[taydin]

Veya şöyle ifade edeyim: Diyelim 2 mA kullandın. Toprak kalitesi çok kötü ve ancak ucu ucuna 2 mA geçmesine izin veriyor. Ama sen bakacaksın, 2 mA akım geçti, toprak iyi diyeceksin. Sonra da bir cihazın gövdesine kaçak olacak ve toprak da kötü olduğu için o gövdeye dokunan kişi vahim bir şekilde çarpılacak.

Aslında toprak kalitesini belirlemenin en garanti yolu, olabildiğince çok yüksek bir akım çekmek. Eğer bu akım çekilebiliyorsa, bu toprak direncinin çok düşük olduğunu gösterir ve kaçaklara karşı en üst seviyede koruma sağlar. Ama tabi müşteri, cihazı her açtığında KAR'ın atmasını arzu etmeyeceği için orada bir orta yol bulmak gerekiyor.

 

[Endorfin35+]

Anlıyorum. Geçenlerde şöle bir şey oldu. Cihazın gövdesinde hafif bir elektrik hissettim. Halbuki prizlerde topraklamalar iyi çalışıyordu... Prizde toprak temasını sağlayan yandaki yaylı iletken yüzeyler iyice esnemişler ve temas etmiyormuş. Sık raslanabilecek bir sorun aslında. Böyle bir durumda akıtacağım 15ma adamı hafiften Ananıssii durumuna düşürebilir

O zaman tek mantıklı yol moc3051 gibi triyak çıkışlı ikinci bir opto ile (röle yerine) ölçümü sürekli değilde her açılış gibi belirli bir periyotta çok kısa bir süre yapmak lazım...

 

[taydin]

Hmm tamam, senin oradaki kaygını şimdi anladım. Sen diyorsun ki, toprak HİÇ YOKSA, biz ortamdaki her metal gövdeye 15 mA akım verme kapasitesi olan bir voltaj uygulamış oluyor. Hakkaten çok uzun süre bunu yaparsan, kazadan önce senin ölçümden dolayı ölenler olabilir

Ama ölçümü 40 ms gibi bir sürede yaptığını düşün (iki tane şebeke alternansı) ve bunu da mesela 10 kere tekrar ettiğini düşün. Bu durumda 15 mA akım verme kapasitesi olan bir voltajın zarar vermesi mümkün değil. Tabii cihaz bu testi kendi kendine peryodik olarak yapıyorsa, o zaman bağımsız bir güvenlik devresinin de olması lazım. Bir arıza nedeniyle cihaz toprak test modunda takılı kalmamalı.