Kaitselüliti - vajadus ja määratlus
Elektrijaotusvõrkudest meie majja või mujale saabuv elekter moodustab suure vooluahela, kus elektrijaamaga ühendatavad liinid moodustavad ühe otsa, mida nimetatakse kuumaks traadiks, ja maaga ühendatavad liinid moodustavad teise otsa. Nende kahe liini vahel voolavad elektrilaengud ja nende vahel tekib potentsiaal. Sellele laadimisvoolule vastupanu pakkuvate koormuste (seadmete) ühendamine lõpetab kogu vooluahela ja kogu maja sees olev elektrisüsteem töötab tõrgeteta seni, kuni seadmed on piisavalt vastupidavad ja ei põhjusta ülevoolu. Lühis või voolu kaudu voolav liiga suur laeng või kuuma otsa juhtme äkiline ühendamine maandusjuhtmega kuumutaks juhtmeid, põhjustades tulekahju. Selliste olukordade vältimiseks kasutatakse vooluringi kaitset, mis sellistes tingimustes lihtsalt katkestab ülejäänud vooluahela.
Üldiselt on selle ülaltoodud probleemi lahendamiseks kaks võimalust:
Kaitse . : See koosneb õhukesest traadist, mis on suletud korpuse sisse. Liigse voolu korral põleb või laguneb kaitsmekaabel lihtsalt vooluahelat purustades. Kuid need pole usaldusväärsed ja pärast selle põlemist tuleb kaitsmekaablit käsitsi muuta. Seega neid enamasti ei eelistata.
Lülitid : Teine vooluahela kaitse viis on tagada voolu peatamine või voolu peatamine liinile ülevoolu korral. Seda tehakse lüliti automaatse toimimisega, mis lülitub ülesvoolu või mis tahes rikke tajumisel, eraldades rikkeliini kogu vooluahelast ja saab uuesti sisse lülitada, et töö taastada. See on soodsam, kuna võimaldab rikketsooni kiiret tuvastamist ja kiiret taastamist. See on ka kaitsmega võrreldes elektriliselt ohutu.
Elektrooniline kaitse
Enne kui läheme elektroonilise kaitselüliti üksikasjadesse, tutvuge elektroonilise kaitsmega.
Relee pinge nimiväärtus peaks olema võrdne rakendatud pingega ja kasutada tuleks kondensaatorit 100uF ning vooluringi läbivat voolu saab reguleerida 100K potentsiomeetri abil. Kaitsme kasutamisel tuleks R2 väärtust alandada. Ehkki SW1 on sisse lülitatud, viib L2 vooluahelasse, seega suureneb vool takisti R2 kaudu, põhjustades R2-s suurema pingelanguse.
Lähtestatav elektrooniline kaitse - vooluringi skeem:
Eelseadistatud 100K ja R1 kaudu käivitab see pinge relee RL1 töötava SCR U1. See lahutab toite koormusest ja eemaldab samal ajal SCR-i toite. Ülekoormus tuleks eemaldada ja SW2 tuleks lähtestamiseks välja lülitada ja uuesti sisse lülitada. Pinge ja värava käivitamise nõuete täitmiseks saab kasutada mis tahes SCR-i.
Elektroonilise kaitselüliti vajadus
Traditsiooniline miniatuurne kaitselüliti koosneb bimetallribast, mis kaitseb koormusvoolu eest, ja elektromagnetist, mis kaitseb lühisevoolu eest. Ülekoormuse korral paindub bimetallriba, põhjustades vedru vabastamise koos riivipunkti liikumisega ja lõpuks MCB-kontaktide avanemisega. Elektromagnetiline mähis arendab magnetvoolu jõudu üle selle, kui seda läbib suur vool, mis põhjustab riivipunkti nihkumise ja see avab taas MCB kontaktid. Seega lülitub MCB ülekoormuse ja lühise korral välja.
Sellel tavapärasel kaitselülitil on aga mitmeid puudusi:
- Need on üsna kallid ja rohkem on lühisvool, rohkem on MCB maksumus.
- Bimetallriba kipub ümbritsevast ümbritseva kuumuse või temperatuuri tõusu tõttu kergesti deformeeruma, mis põhjustab kaitselüliti voolu vähenemise.
- Kasutatavate mehaaniliste komponentide tõttu on need kulumisele altimad.
- Väljalülitusaeg on aeglasem.
Kõigi nende probleemide ületamiseks on kõige mugavam lahendus kasutada elektroonilist kaitselülitit või kaitselülitit, mis hõlmab elektrooniliselt juhitavat automaatset lülitit. See ei hõlma elektromagnetilist mähist ega termoriba ega mehaanilisi komponente.
Elektroonilise kaitselüliti määratlemine
An elektrooniline kaitselüliti koosneb automaatselt juhitavast lülitist, mida juhitakse koormuse tagasiside abil. See põhineb asjaolul, et ajal, kui vool on koormustest liiga suur või voolab liinis liiga palju, suletakse lüliti teatud ajaks automaatselt ja lülitatakse seejärel lüliti automaatselt sisse pärast teatud aja möödumist . Lüliti võib olla elektriline toitelüliti nagu SCR või elektromehaaniline lüliti nagu relee, mida juhib mis tahes vooluandur, nagu takisti. See ülikiire voolukatkestusseade kasutab voolu tajumiseks seeriatakistit ja kuigi see ületab seatud väärtust, suureneb ka vastav pingelang (kogu seeria takistuse korral). Seda pinget tajutakse, alaldatakse alalisvooluks ja võrreldakse seejärel võrdleja abil etteantud pingega, et tekitada väljund, mis juhib releed läbi MOSFET-i, et koormus koheselt välja lülitada. Väljalülitusmehhanism on väga kiire, kuna see põhineb praegustel tajumispõhimõtetel, mitte termopõhistel väljalülitusmehhanismidel nagu MCB. Mikrokontroller saab kasutada kaitselüliti olekust ekraanile kuvamiseks.
Seega on selle seadme abil võimalik saavutada ülikiire voolukatkestus, et säästa kalleid seadmeid võimalike kahjustuste eest. Selle ainulaadse kontseptsiooni abil saab välja töötada prototüübi elektrotehnika tudengite projektitööna.
Elektrooniline kaitselüliti töötab vooluandurmehhanismi põhimõttel. See tagab nii ülekoormuse kui ka lühisekaitse, kuna igal juhul jälgitakse voolu läbivat voolu ja lüliti lülitub välja ülevoolu korral.
Töönäide lihtsast elektroonilisest kaitselülitist
Vooluandurit või takistit saab kasutada koormuse kaudu voolava vooluhulga tajumiseks. Takisti pingelang antakse võrdlusseadme mitteinverteeruvale sisendile ja püsiv pinge võrdlusraadi inverteerivale klemmile. Normaalse töö korral (vool voolab piisava hulga koormustega) on takisti pingelang vähem kui fikseeritud pinge ja võrdlussisend on piisavalt madal, et MOSFET välja lülitada. Relee ühine kontakt on ühendatud tavaliselt suletud kontaktiga ja vooluahel lõpeb koormusega, mis saab vooluvõrku voolu.
Kuid kui lisakoormus on ühendatud, suureneb voolutunnetuselementi läbiv vool, mis omakorda suurendab takisti pingelangust. Mingil ajahetkel on see pingelangus suurem kui fikseeritud pinge, st sisend mittepöörduva klemmi juures on suurem kui võrdleja võrdlusklemmi sisend. See põhjustab komparaatoris suure loogikaväljundi, mille pinge on piisav MOSFET-i käivitamiseks. Kui MOSFET juhib, saab relee mähise pinge ja ühine kontakt on nüüd ühendatud tavaliselt avatud kontaktiga. See takistab voolu voolu, kuna vooluahel on nüüd katki ja koormused lülituvad toiteallika puudumise tõttu.
Elektroonilise kaitselüliti eelised
- Elektroonilisi kaitselülitid saab välja töötada väikeste ülekoormuste korral ja need ei reageeri sisselülitusvooludele.
- Neil on kiirem reageerimisaeg, kuna reageerimise karakteristikud sõltuvad ainult juhtivast pooljuhtide ristmikust läbiva voolu nulli ajast.
- Nad ei kannata tavapäraste süsteemide kulumisprobleemide all, kuna kasutatavad komponendid on elektroonilised.
- Need on odavamad, kuna kasutatavad komponendid on kergemad, vähem kulukad ja hõlpsasti hooldatavad.
Praktilised elektroonilised kaitselülitid
Telefonixi elektrooniline kaitselüliti
See töötab 24 V DC toiteallikaga ning on varustatud jälgimise ja kaugsignaalide kontseptsiooniga. See koosneb kaugjuhtimisega lähtestamisest. Seda kasutatakse releede, programmeeritavate kontrollerite, mootorite, andurite, ajamite, ventiilide jne kaitsmiseks.
HFDE308032
Sellel on 15-80 A reguleeritavad praegused funktsioonid ja see koosneb reguleeritavatest pika aja seadistustest, lühikese aja seadistustest ja hetkest seadistustest koos olekusignaali ja häirega.
Foto krediit:
- Elektrikaitse poolt Pragati müük
- NC100H kaitselüliti CIRTG
