测试涉及交流线路的 PCB 时如何保护自己?

电器工程 交流 安全 断路器 试验台 rcd
2022-01-26 03:58:19

我必须测试将家用交流电转换为多个直流电压电平的原型 PCB。

我在使用交流电时担心自己的安全,并想知道如何正确设置测试台,例如,如果出现问题,它将使断路器跳闸或熔断保险丝。

我计划在主交流线路和测试对象之间构建一个测试箱。该盒子可能会内置以下内容。

  • 用于连接到主要家用 AC 的电缆
  • 自耦变压器(可变变压器)
  • 急停按钮(大红色按钮)
  • 额定值低于家用断路器的断路器
  • 用于连接测试对象的输出插座
  • 主线和输出插座之间的保险丝

我还应该在这个测试箱中包含什么?或者这个测试盒真的有帮助吗?

3个回答

隔离变压器可以安全地接触带电,但绝对不能同时带电和中性线。

另一种选择是 RCD(剩余电流装置)。我购买了一个敏感的,它以 10mA 的漏电流对地跳闸,这比保护整个房子的 30mA 的更安全。如果您触摸电线,您仍然会受到很大的震动,但 RCD 会保护您的生命。

在户外使用电动工具时也很有用:它确实跳了几次,结果延长线在插座内有水,诸如此类。这是一个很好的安全功能。

这些都不能防止最大的SPMS输入帽,这是最危险的部件,不仅会触电,而且如果它不小心被什么东西短路,就会有烟花和熔融金属碎片四处飞溅,对眼睛很危险.

最后,在电源上工作完全是心态、常识和预防:例如,如果您只想探测 PCB 的低压侧,请在 PCB 背面贴一些绝缘塑料片覆盖高压电压位。Mylar 复印机透明效果很好。当电线焊接到引脚和其他连接器时,在电线上放置一些热缩管,并基本上确保带电暴露金属的数量保持在最低限度。

编辑

一些 RCD/GFCI 也将充当断路器并检测过电流,有些则不会,必须使用断路器进行保护。您必须检查并使用正确的组合。我们在这里用于住宅电气装置的那些需要适当尺寸的断路器。

(在法国,它被称为“差动断路器”,因为它测量火线/零线中流动的电流差异。差异是对地的泄漏,所以当它超过阈值时,它会跳闸。)

请注意,有些会检测 DC 泄漏,有些只会检测 AC 泄漏,因此,如果您的 AC 由 SMPS 整流,并且您想在整流器后防止接地故障,请务必阅读文档以选择正确的保护装置!

您还可以获得旨在保护电机的可调断路器。无论如何,对于大多数电子工作,除非您正在做大功率的工作,否则 2A 断路器应该可以很好地完成工作。

关于订单:

如果您使用隔离变压器,那么 RCD 将毫无用处。假设您触摸次级上的一根电线:由于变压器提供隔离,因此没有电流流过您的手指,因此 RCD 不会跳闸。但是,如果您同时触摸次级的火线和零线,RCD 仍然不会跳闸。

所以隔离变压器有点妥协。它在某种程度上使它更安全,您也可以使用示波器探测电源电压而不会炸毁它......但您不能使用 RCD。

使用不带变压器的 RCD 意味着如果有足够的电流通过您的手指,无论您是触摸一根电线还是带电和零线,RCD 都会跳闸。所以在某种程度上它更安全(但你仍然会触电)。

也没有人可以防止大电容器充电到高压,这就是为什么我强调常识和预防......

例如,焊接测试点(即电阻支脚),然后在其上使用示波器或万用表夹头,这意味着您在查看示波器并摆弄它时不必用一只手握住探头。它可以防止您的探头滑动、全面撕裂并造成短路的风险...

您错过了我要使用的第一件事,即隔离变压器。下一个最有用的设备是自耦变压器。你多余的保险丝和断路器太傻了。

当同时使用自耦变压器和隔离变压器时,将自耦变压器放在隔离变压器的前面。这是因为许多常见的隔离变压器都是具有显着剩磁的环形线圈。如果您在磁芯以一种方式磁化时碰巧关闭了输入,然后碰巧在电源周期的错误部分将其打开,则初级可能看起来几乎是半个周期的完全短路。我曾经在第一次打开额定值远低于此值的隔离变压器时以这种方式炸断了 30 A 断路器。

在隔离变压器之前使用自耦变压器,您(有时至少)缓慢增加和减少初级电压。这会在关闭时留下很少的剩磁,并限制电流,直到打开时磁场跟随输入再次打开。

我同意早期的海报,但会更进一步。您的生命很宝贵,因此值得花费一些时间和金钱来制作一个相当安全的测试台。

0) 除非您的应用非常不寻常,否则您可能会以合理的价格从信誉良好的制造商处找到一套合适的 PSU。我尽可能避免使用电源。

1) 通电时,将所有高压/高能电路置于刚性盖板下。

2) 切勿在通电时手动探测危险部分。

3) 仅在低电压、接地参考的测试点上进行测量。

4) 让另一个人在场。这个人必须知道如何安全地隔离电路以及如何使您恢复活力。

以上几点并不像看起来那么难实现。

5) 使用隔离变压器。这使您可以将电路中的参考点接地,该参考点通常是存储盖的负极。

6) 装配一个小型电源接触器,通过常闭触点将放电电阻连接到高压存储帽上。确保电阻可以在一秒钟左右安全地吸收帽中的能量。在接通电路电源之前,您可以通过手动操作接触器测试按钮来启动电路。

如果您忘记按下测试按钮,您的输入断路器将迅速打开。

7) 对电路中感兴趣的点制作分压器测试探针。这可能涉及焊接到相关节点的几个 >100K ohm、高压、片式电阻器。电线会将测试点从保护罩下方引出至您的仪器。

8) 从低压、电阻受限的电源开始。这将有助于保护事物,直到您确定电路按预期工作。

思考!

保持安全,朋友。