Como me protejo ao testar uma PCB que envolve uma linha CA?

Eu tenho que testar protótipos de PCBs que convertem a CA doméstica em vários níveis de tensão DC.

Preocupo-me com minha segurança ao trabalhar com CA e gostaria de saber como configurar corretamente um banco de testes que, por exemplo, disparará um disjuntor ou quebrará um fusível se algo der errado.

Planejo construir uma caixa de teste localizada entre a linha CA principal e o objeto de teste. A caixa provavelmente terá o seguinte material incorporado.

• Cabo para conexão à rede elétrica doméstica principal
• Variac (transformador variável)
• Botão de parada de emergência (botão vermelho grande)
• Disjuntor com uma classificação mais baixa que o disjuntor da casa
• Soquete de saída para conectar ao objeto de teste
• Fusível entre a linha principal e o soquete de saída

O que mais devo incluir nesta caixa de teste? Ou essa coisa do testbox está realmente ajudando?

Um transformador de isolamento tornará seguro tocar ao vivo, mas definitivamente não viver e neutro simultaneamente.

Outra opção é um RCD (dispositivo de corrente residual). Comprei um sensível que dispara a uma corrente de fuga de 10mA para o solo, que é mais seguro que o de 30mA que protege toda a casa. Você ainda terá uma grande sacudida se tocar nos fios, mas o RCD protegerá sua vida.

Também é bastante útil quando se utiliza ferramentas elétricas no exterior: ele tropeçou várias vezes e descobriu que os cabos de extensão tinham água dentro dos soquetes, esse tipo de coisa. É um bom recurso de segurança.

Nada disso protege contra a grande tampa de entrada do SPMS, que é o componente mais perigoso, não apenas para eletrocussão, mas também se for acidentalmente atingido por algo, haverá fogos de artifício e pedaços de metal derretido voando, o que é perigoso para os olhos .

No final, trabalhar na rede é tudo sobre estado de espírito, bom senso e prevenção: por exemplo, se você quiser apenas testar o lado de baixa tensão da placa de circuito impresso, prenda uma folha de plástico isolante na parte traseira da placa de circuito impresso sobre a alta bits de tensão. A fotocopiadora Mylar transparente funciona bem. Coloque um pouco de calor sobre os fios quando eles forem soldados a pinos e outros conectores e, basicamente, verifique se a quantidade de metal exposto ao vivo é mantida no mínimo.

EDITAR

Alguns RCD / GFCIs também atuam como disjuntores e detectam sobrecorrente, outros não e devem ser protegidos com um disjuntor. Você deve verificar e usar a combinação adequada. Os que usamos aqui para instalações elétricas residenciais requerem disjuntores dimensionados adequadamente.

(Na França, é chamado de "disjuntor diferencial" porque mede a diferença de correntes que fluem nos fios Ativo / Neutro. A diferença é o vazamento para a Terra; portanto, quando excede o limite, ele dispara.)

Observe que alguns detectam vazamentos de corrente contínua, outros detectam apenas vazamentos de corrente alternada; portanto, se sua CA é retificada por um SMPS, por exemplo, e você deseja proteger contra uma falha de aterramento após o retificador, leia os documentos para escolher o dispositivo de proteção certo!

Você também pode obter disjuntores ajustáveis, projetados para proteger os motores. De qualquer forma, para a maioria dos trabalhos eletrônicos, um disjuntor 2A deve fazer o trabalho muito bem, a menos que você esteja fazendo coisas de alta potência.

Sobre o pedido:

Se você usar um transformador de isolamento, o RCD será inútil. Suponha que você toque em um dos fios do secundário: como o transformador fornece isolamento, nenhuma corrente fluirá no seu dedo, portanto o RCD não disparará. No entanto, se você tocar ao vivo e neutro no secundário, o RCD ainda não disparará.

Portanto, o transformador de isolamento é um pouco comprometedor. De certa forma, é mais seguro. Você também pode usar o seu osciloscópio para medir a tensão da rede elétrica sem explodi-lo ... mas você não pode usar um RCD.

Usar um RCD sem transformador significa que o RCD disparará se corrente suficiente passar pelo seu dedo, não importa se você tocar em um fio ou ao vivo e neutro. Portanto, é mais seguro (mas você ainda é eletrocutado).

Também nenhum protege contra grandes capacitores carregados em altas tensões, e é por isso que enfatizo o bom senso e a prevenção ...

Por exemplo, pontos de teste de solda (por exemplo, pedaços das pernas do resistor) e, em seguida, usar as dicas de alça da mira ou do multímetro, significa que você não precisa segurar as sondas com uma mão enquanto olha para a mira e mexe com ela. Evita o risco de deslizar a sonda, rasgar a placa e fazer uma pequena ...

Está faltando a primeira coisa que eu usaria, que é um transformador de isolamento. O próximo dispositivo mais útil é o variac. Seu fusível e disjuntor redundantes são simplesmente bobos.

Ao usar um variador e um transformador de isolamento, coloque-o na frente do transformador de isolamento. Isso ocorre porque muitos transformadores de isolamento comuns são toróides que podem ter magnetismo residual significativo. Se você desligar a entrada quando o núcleo for magnetizado de uma maneira, e depois ligá-lo na parte errada do ciclo de energia, o primário pode parecer quase um curto-circuito por meio ciclo. Certa vez, explodi um disjuntor de 30 A dessa maneira quando ligamos pela primeira vez um transformador de isolamento classificado com muito menos do que isso.

Com a variação antes do transformador de isolamento, você está (às vezes pelo menos) aumentando e diminuindo lentamente a tensão no primário. Isso deixa pouco magnetismo residual ao desligar e limita a corrente até que o campo magnético siga a entrada novamente ao ligar.

Concordo com os pôsteres anteriores, mas iria um pouco mais longe. Sua vida é valiosa, portanto vale a pena gastar tempo e dinheiro para fazer uma plataforma de teste razoavelmente segura.

0) A menos que sua aplicação seja muito incomum, você provavelmente encontrará um [conjunto de] fontes de alimentação adequadas de um fabricante respeitável a um preço razoável. Evito que a rede elétrica funcione sempre que possível.

1) Mantenha todos os circuitos de alta tensão / alta energia sob uma tampa rígida enquanto estiver energizado.

2) Nunca verifique manualmente a seção perigosa enquanto estiver energizada.

3) Faça medições apenas em pontos de teste com baixa voltagem e referência ao solo.

4) Tenha outra pessoa presente. Essa pessoa deve saber como isolar o circuito com segurança e como revivê-lo.

Os pontos acima não são tão difíceis de alcançar quanto parece.

5) Use um transformador de isolamento. Isso permite aterrar o ponto de referência no circuito, que geralmente é o lado negativo da tampa de armazenamento.

6) Coloque um pequeno contator de rede para conectar um resistor de descarga através da tampa de armazenamento de alta tensão, através de um contato normalmente fechado. Certifique-se de que o resistor possa absorver com segurança a energia na tampa dentro de um segundo. Você pode iniciar o circuito operando manualmente o botão de teste do contator antes de ligar o circuito.

Se você esquecer de pressionar o botão de teste, o disjuntor de entrada abrirá rapidamente.

7) Faça as sondas de teste do divisor em potencial para os pontos interessantes do circuito. Provavelmente, isso envolverá vários resistores de chip de alta tensão> 100K ohm soldados aos nós relevantes. Os fios guiarão os pontos de teste sob a tampa protetora da sua instrumentação.

8) Comece com uma fonte de alimentação de baixa tensão e resistivamente limitada. Isso ajudará a proteger as coisas até que você tenha certeza de que o circuito está funcionando conforme o esperado.

Pensar!

Fique seguro, amigo.