Katkaisija - tarve ja määritelmä
Taloon tai mihin tahansa muuhun paikkaan sähkönjakeluverkoista tuleva sähkö muodostaa suuren piirin, jossa voimalaitokseen kytkeytyvät johdot muodostavat toisen pään, jota kutsutaan kuumaksi johtimeksi, ja maahan kytketyt johdot muodostavat toisen pään. Näiden kahden linjan väliset sähkövarausvirrat ja potentiaalia kehitetään niiden välillä. Tähän varausvirtaan kestävien kuormien (laitteiden) liittäminen täydentää koko piirin ja koko talon sisäinen sähköjärjestelmä toimii sujuvasti, kunhan laitteilla on riittävä vastus eivätkä aiheuta ylivirtaa. Oikosulku tai liikaa latausta, joka virtaa piirin läpi, tai kuuma päätyjohdon äkillinen liitäntä maadoitusjohtoon, lämmittäisi johdot aiheuttaen tulipalon. Tällaisten tilanteiden estämiseksi käytetään piirisuojausta, joka yksinkertaisesti katkaisee jäljellä olevan piirin tällaisissa olosuhteissa.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi on yleensä kaksi tapaa:
Sulake . : Se koostuu ohuesta langasta, joka on suljettu kotelon sisään. Liiallisen virran tapauksessa sulakejohto yksinkertaisesti palaa tai hajoaa aiheuttaen piirin katkeamisen. Ne eivät kuitenkaan ole luotettavia, ja sulakekaapeli on vaihdettava manuaalisesti, kun se palaa. Siksi niitä ei enimmäkseen suositella.
Kytkimet : Toinen tapa suojata piiriä on varmistaa, että virran virta pysäytetään tai jännitesyöttö lopetetaan linjaan ylivirran sattuessa. Tämä tapahtuu kytkimen automaattisella toiminnalla, joka laukaisee ylivirran tai minkä tahansa vian havaitsemisen, eristäen siten vikajohdon koko piiristä ja voidaan jälleen kytkeä päälle toiminnan palauttamiseksi. Se on edullisempi, koska se mahdollistaa vikavyöhykkeen nopean tunnistamisen ja nopean palauttamisen. Se on myös sähköisesti turvallinen sulakkeeseen verrattuna.
Elektroninen sulake
Ennen kuin tutustumme sähkökatkaisijan yksityiskohtiin, katsotaanpa elektroninen sulake.
Releen jännitteen tulee olla yhtä suuri kuin käytetty jännite ja käyttää 100uF: n kondensaattoria ja piirin läpi kulkevaa virtaa voidaan säätää 100K: n potentiometrillä. Jos käytetään sulaketta, R2-arvoa tulisi laskea. Kun SW1 on tehty, se tuo L2: n piiriin, joten vastuksen R2 virta kasvaa aiheuttaen suuremman jännitehäviön R2: n yli.
Nollattava sulake - piirikaavio:
Esiasetettujen 100K: n ja R1: n kautta tämä jännite laukaisee releen RL1 käyttävän SCR U1: n. Tämä katkaisee virran kuormasta ja samalla poistaa virran SCR: stä. Ylikuormitus on poistettava ja sw2 on kytkettävä pois päältä ja kytkettävä uudelleen nollaamiseksi. Mitä tahansa SCR: ää voidaan käyttää jännitteen ja portin laukaisevien vaatimusten täyttämiseen.
Elektronisen virrankatkaisijan tarve
Perinteinen pienikokoinen virrankatkaisin koostuu bimetalliliuskasta suojaamaan kuormitusvirtaa vastaan ja sähkömagneetilta suojaamaan oikosulkuvirralta. Ylikuormituksen sattuessa bimetallinauha taipuu aiheuttaen jousen vapautumisen lukituspisteen liikkuessa ja lopulta avaten MCB-koskettimet. Sähkömagneettinen kela kehittää magnetomotorisen voiman sen yli, kun sen läpi kulkee suuri virta, mikä aiheuttaa salpapisteen siirtymisen ja tämä taas avaa MCB-koskettimet. Siten ylikuormituksen ja oikosulun sattuessa MCB laukeaa pois-asentoon.
Tällä tavanomaisella pienikytkimellä on kuitenkin useita haittoja:
- Ne ovat melko kalliita ja enemmän on oikosulkuvirta, enemmän ovat MCB: n kustannukset.
- Bimetalliliuska taipuu helposti muodonmuutokseen lämmön tai ympäröivän lämpötilan nousun takia, mikä vähentää katkaisijan virrankapasiteettia.
- Käytettyjen mekaanisten komponenttien takia ne ovat alttiimpia kulumiselle.
- Laukaisuaika on hitaampaa.
Kaikkien näiden ongelmien ratkaisemiseksi mukavin ratkaisu on käyttää elektronista virrankatkaisinta tai virrankatkaisinta, johon liittyy elektronisesti ohjattu automaattikytkin. Se ei sisällä sähkömagneettista kelaa, lämpönauhaa tai mitään mekaanista komponenttia.
Elektronisen virrankatkaisijan määrittäminen
An elektroninen virrankatkaisin koostuu automaattisesta kytkimestä, jota ohjataan kuorman takaisinkytkennällä. Se perustuu siihen tosiasiaan, että kun kuormitukset vetävät liikaa virtaa tai linjassa virtaa liikaa, kytkin sulkeutuu automaattisesti hetkeksi ja kytkin kytketään sitten automaattisesti päälle tietyn ajan kuluttua . Kytkin voi olla sähköinen sähkökytkin, kuten SCR, tai sähkömekaaninen kytkin, kuten rele, jota ohjataan millä tahansa virran tunnistuselementillä, kuten vastuksella. Tämä erittäin nopea virrankatkaisulaite käyttää sarjavastusta virran havaitsemiseen, ja vaikka se ylittää asetetun arvon, vastaava jännitehäviö (sarjavastuksen poikki) myös kasvaa. Tämä jännite tunnistetaan, tasasuuntaan tasavirraksi ja verrataan sitten vertailijan ennalta asetettuun jännitteeseen tuottaakseen ulostulon, joka ohjaa releen MOSFETin läpi kuorman hetkelliseksi laukaisemiseksi. Laukaisumekanismi on erittäin nopea, koska se perustuu nykyisiin tunnistamisperiaatteisiin eikä lämpöpohjaisiin laukaisumekanismeihin, kuten MCB. Mikrokontrolleri voidaan käyttää näytön saamiseen nestekidenäytölle katkaisijan tilan mukaan.
Siten tätä laitetta käyttämällä voidaan saavuttaa erittäin nopea piirikatko säästääksesi kalliita laitteita mahdollisilta vaurioilta. Tämän ainutlaatuisen konseptin avulla prototyyppi voidaan kehittää projektityönä sähkötekniikan opiskelijoille.
Elektroninen virrankatkaisin toimii virrantunnistavan mekanismin periaatteella. Se tarjoaa sekä ylikuormitussuojauksen että oikosulkusuojan, koska joka tapauksessa linjan läpi kulkevaa virtaa valvotaan ja kytkin laukeaa, jos ylivirta virtaa.
Toimiva esimerkki yksinkertaisesta elektronisesta katkaisimesta
Virran tunnistuselementtiä tai vastusta voidaan käyttää kuorman läpi virtaavan virran määrän havaitsemiseen. Vastuksen jännitehäviö annetaan vertailijan ei-käänteiselle tulolle ja kiinteä jännite annetaan vertailijan käänteiselle liittimelle. Normaalikäytössä (virta kulkee riittävän monta kuormitusta käytettäessä) vastuksen poikki oleva jännitehäviö on pienempi kuin kiinteä jännite ja vertailutulo on riittävän alhainen aiheuttamaan MOSFET-virran pois päältä. Releen yhteinen kosketin on kytketty normaalisti suljettuun koskettimeen ja piiri on valmis kuorman saamiseksi virtalähteeksi verkosta.
Kuitenkin, kun ylimääräinen kuormitus kytketään, virran tunnistavan elementin läpi kulkeva virta kasvaa, mikä puolestaan lisää jännitteen pudotusta vastuksen yli. Jossain vaiheessa tämä jännitehäviö on enemmän kuin kiinteä jännite, ts. Tulo ei-käänteisessä liittimessä on enemmän kuin tulo vertailijan käänteisessä liittimessä. Tämä aiheuttaa suuren logiikkalähdön komparaattorissa, ja jännite riittää käynnistämään MOSFETin ehdossa. Kun MOSFET johtaa, relekäämi saa virtaa ja yhteinen kosketin on nyt kytketty normaalisti avoimeen koskettimeen. Tämä aiheuttaa virtavirran esteen, koska piiri on nyt rikki ja kuormat kytkeytyvät virransyötön puutteen vuoksi.
Elektronisen virrankatkaisijan edut
- Elektroniset katkaisijat voidaan suunnitella laukaisemaan pienillä ylikuormituksilla, eivätkä ne reagoi käynnistysvirtoihin.
- Niillä on nopeampi vasteaika, koska vasteominaisuudet riippuvat vain ajasta, joka kuluu johtavan puolijohdeliitoksen läpi kulkevan virran ollessa nolla.
- He eivät kärsi perinteisten järjestelmien kulumisongelmista, koska käytetyt komponentit ovat elektronisia.
- Ne ovat halvempia, koska käytetyt komponentit ovat kevyempiä ja halvempia ja helposti huollettavia.
Käytännölliset sähkökatkaisijat
Elektroninen suojakytkin Phoneixillä
Se toimii 24 V DC: n virtalähteellä ja mukana tulee seuranta- ja kauko-opastuskonsepti. Se koostuu kauko-ohjatusta kuittauksesta. Sitä käytetään releiden, ohjelmoitavien säätimien, moottoreiden, antureiden, toimilaitteiden, venttiilien jne. Suojaamiseen.
HFDE308032
Sen mukana tulee 15-80 A: n virrankytkentäominaisuudet ja se koostuu säädettävästä pitkän ajan, lyhyen ajan asetuksesta ja hetkellisestä asetuksesta, johon on integroitu tilasignaali ja hälytys.
Valokuvahaku:
- Sähköinen sulake Pragati-myynti
- NC100H-katkaisija CIRTG
