Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Μορφή: | Μεταπτυχιακή εργασία |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5064 |
| _version_ | 1780278362663550976 |
|---|---|
| abstract | Οι Διατάξεις Διαφορικού Ρεύματος (ΔΔΡ) είναι συσκευές ευρέως διαδεδομένες, που αποσκοπούν στην προστασία από ηλεκτροπληξία σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και συσκευές. Οι συσκευές αυτές ανιχνεύουν οποιοδήποτε διαφεύγον ρεύμα από μια ηλεκτρική εγκατάσταση και απομονώνουν την ηλεκτρική εγκατάσταση από το δίκτυο τροφοδότησης, αποτρέποντας έτσι μια πιθανή ηλεκτροπληξία. Οι ΔΔΡ που χρησιμοποιούνται σήμερα και πωλούνται στο εμπόριο για οικιακή και βιοτεχνική χρήση, είναι κυρίως ηλεκτρομηχανικές και δεν μπορούν να ξεχωρίσουν την ηλεκτροπληξία από την τυχαία διαρροή ρεύματος.
Προκειμένου να αναλυθεί η περίπτωση της μετατροπής μιας κλασσικής ηλεκτρομηχανικής ΔΔΡ σε ελεγχόμενη με τη χρήση μικροϋπολογιστή και σκοπό την ‘έξυπνη’ αντίδραση του συστήματος σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας, χρησιμοποιήθηκε ο μικροελεγκτής ATmega328, προγραμματισμένος με ειδικά προσαρμοσμένο λογισμικό για το σκοπό αυτό, και ένα μοντέλο – ηλεκτρικό ανάλογο του ανθρώπινου σώματος, που προσομοιώνει την ηλεκτρική αντίδραση του ανθρώπινου σώματος σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας. Μετά από την πραγματοποίηση δοκιμών διαρροής ρεύματος με χρήση του μοντέλου ανθρώπινου σώματος, και την ανάλυση πολλαπλών σημάτων που παράχθηκαν από την ΔΔΡ, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στην ελεγχόμενη με μικροϋπολογιστή ΔΔΡ, ο μέγιστος χρόνος απόκρισης που καταγράφτηκε είναι 54 χιλιοστά του δευτερολέπτου, μολονότι κατά τα πρότυπα IEC/EN 61008 και IEC/EN 61009, για ονομαστικό ρεύμα διαρροής IΔn = 30mA, ο μέγιστος χρόνος είναι 300 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Στην πειραματική διαδικασία η τιμή του ρεύματος διαρροής IΔn καθορίζεται από τα στοιχεία που συνθέτουν το ανθρώπινο μοντέλο, και από την εφαρμοζόμενη σε αυτό τάση επαφής. Στην περίπτωση του πειράματος το IΔn είναι 30mA, και η εφαρμοζόμενη τάση είναι η φασική τάση του ηλεκτρικού δικτύου τροφοδότησης, ήτοι 230VAC. |
| abstracttranslated | Residual-Current Devices (RCDs) are widely used devices designed to protect against electric shock in electrical installations and appliances. These devices detect any leakage current from an electrical installation and isolate the electrical system from the power grid, thus preventing a possible electric shock. RCDs currently used and marketed for domestic and industrial use are mainly electromechanical and cannot distinguish the electric shock from fault current leakage. In order to analyze the case of converting a classical electromechanical RCD into one controlled by a microprocessor aiming at an intelligent system response in the event of an electric shock, the ATmega328 microcontroller was programmed with specially customized software. It was then used along with an electric model, analogous to the human body, simulating the impedance of the human body in case of electric shock. After conducting leakage tests using the human body model, and the analysis of multiple signals produced by the RCD, the results showed that in the microprocessor-controlled RCD, the maximum response time recorded is 54 milliseconds, although at the IEC / EN 61008 and IEC / EN 61009 standards, for rated leakage current IΔn = 30mA, the maximum response time is 300 milliseconds. In the experimental procedure, the leakage current value IΔn is determined by the components that make up the human model and by the applied contact voltage. In the case of the experiment the IΔn is 30mA, and the applied voltage is the single phase voltage of the power supply, ie 230VAC. |
| advisor | |
| author | Καρνάβας, Δημήτριος |
| author_facet | Καρνάβας, Δημήτριος |
| author_sort | Καρνάβας, Δημήτριος |
| collection | Okeanis Institutional Repository |
| format | Μεταπτυχιακή εργασία |
| id | okeanis-123456789-5064 |
| institution | University of West Attica Campus II |
| keyword | Μικροελεγκτές Ελεγκτές PID Διατάξεις διαφορικού ρεύματος Συστήματα γείωσης Ηλεκτρικό ρεύμα ATmega328 Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις Επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος στον άνθρωπο |
| language | Greek |
| physical | 100 |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. |
| record_format | dspace |
| spelling | okeanis-123456789-50642019-10-22T11:00:51Z Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος Experimental proposal for the incorporation of a microcontroller in Residual Current Device Καρνάβας, Δημήτριος Καραϊσάς, Πέτρος TPSH::Τεχνολογία::Ηλεκτρολογία::Ηλεκτρολογία - Εξαρτήματα Μικροελεγκτές Ελεγκτές PID Διατάξεις διαφορικού ρεύματος Συστήματα γείωσης Ηλεκτρικό ρεύμα ATmega328 Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις Επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος στον άνθρωπο Οι Διατάξεις Διαφορικού Ρεύματος (ΔΔΡ) είναι συσκευές ευρέως διαδεδομένες, που αποσκοπούν στην προστασία από ηλεκτροπληξία σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και συσκευές. Οι συσκευές αυτές ανιχνεύουν οποιοδήποτε διαφεύγον ρεύμα από μια ηλεκτρική εγκατάσταση και απομονώνουν την ηλεκτρική εγκατάσταση από το δίκτυο τροφοδότησης, αποτρέποντας έτσι μια πιθανή ηλεκτροπληξία. Οι ΔΔΡ που χρησιμοποιούνται σήμερα και πωλούνται στο εμπόριο για οικιακή και βιοτεχνική χρήση, είναι κυρίως ηλεκτρομηχανικές και δεν μπορούν να ξεχωρίσουν την ηλεκτροπληξία από την τυχαία διαρροή ρεύματος. Προκειμένου να αναλυθεί η περίπτωση της μετατροπής μιας κλασσικής ηλεκτρομηχανικής ΔΔΡ σε ελεγχόμενη με τη χρήση μικροϋπολογιστή και σκοπό την ‘έξυπνη’ αντίδραση του συστήματος σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας, χρησιμοποιήθηκε ο μικροελεγκτής ATmega328, προγραμματισμένος με ειδικά προσαρμοσμένο λογισμικό για το σκοπό αυτό, και ένα μοντέλο – ηλεκτρικό ανάλογο του ανθρώπινου σώματος, που προσομοιώνει την ηλεκτρική αντίδραση του ανθρώπινου σώματος σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας. Μετά από την πραγματοποίηση δοκιμών διαρροής ρεύματος με χρήση του μοντέλου ανθρώπινου σώματος, και την ανάλυση πολλαπλών σημάτων που παράχθηκαν από την ΔΔΡ, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στην ελεγχόμενη με μικροϋπολογιστή ΔΔΡ, ο μέγιστος χρόνος απόκρισης που καταγράφτηκε είναι 54 χιλιοστά του δευτερολέπτου, μολονότι κατά τα πρότυπα IEC/EN 61008 και IEC/EN 61009, για ονομαστικό ρεύμα διαρροής IΔn = 30mA, ο μέγιστος χρόνος είναι 300 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Στην πειραματική διαδικασία η τιμή του ρεύματος διαρροής IΔn καθορίζεται από τα στοιχεία που συνθέτουν το ανθρώπινο μοντέλο, και από την εφαρμοζόμενη σε αυτό τάση επαφής. Στην περίπτωση του πειράματος το IΔn είναι 30mA, και η εφαρμοζόμενη τάση είναι η φασική τάση του ηλεκτρικού δικτύου τροφοδότησης, ήτοι 230VAC. Residual-Current Devices (RCDs) are widely used devices designed to protect against electric shock in electrical installations and appliances. These devices detect any leakage current from an electrical installation and isolate the electrical system from the power grid, thus preventing a possible electric shock. RCDs currently used and marketed for domestic and industrial use are mainly electromechanical and cannot distinguish the electric shock from fault current leakage. In order to analyze the case of converting a classical electromechanical RCD into one controlled by a microprocessor aiming at an intelligent system response in the event of an electric shock, the ATmega328 microcontroller was programmed with specially customized software. It was then used along with an electric model, analogous to the human body, simulating the impedance of the human body in case of electric shock. After conducting leakage tests using the human body model, and the analysis of multiple signals produced by the RCD, the results showed that in the microprocessor-controlled RCD, the maximum response time recorded is 54 milliseconds, although at the IEC / EN 61008 and IEC / EN 61009 standards, for rated leakage current IΔn = 30mA, the maximum response time is 300 milliseconds. In the experimental procedure, the leakage current value IΔn is determined by the components that make up the human model and by the applied contact voltage. In the case of the experiment the IΔn is 30mA, and the applied voltage is the single phase voltage of the power supply, ie 230VAC. 2019-10 Μεταπτυχιακή εργασία http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5064 el http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. 100 http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/bitstream/123456789/5064/4/D%20Karnavas%20MSc%20dissertation.pdf.jpg |
| spellingShingle | TPSH::Τεχνολογία::Ηλεκτρολογία::Ηλεκτρολογία - Εξαρτήματα Καρνάβας, Δημήτριος Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος |
| title | Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος |
| title_full | Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος |
| title_fullStr | Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος |
| title_full_unstemmed | Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος |
| title_short | Πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος |
| title_sort | πειραματική πρόταση για ενσωμάτωση μικροελεγκτή σε διάταξη διαφορικού ρεύματος |
| title_translated | Experimental proposal for the incorporation of a microcontroller in Residual Current Device |
| topic | TPSH::Τεχνολογία::Ηλεκτρολογία::Ηλεκτρολογία - Εξαρτήματα |
| url | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5064 |