Strømbryter- Behov og definisjon
Elektrisitet som kommer til huset vårt eller andre steder fra strømfordelingsnettene danner en stor krets med ledningene som kobles til kraftverket som danner den ene enden, kalt varm ledning og ledningene som kobler til bakken og danner en annen ende. Den elektriske ladningen flyter mellom disse to linjene, og potensialet utvikles mellom dem. Tilkoblingen av laster (apparater) som gir motstand mot denne ladestrømmen fullfører hele kretsen, og hele det elektriske systemet i huset fungerer jevnt så lenge apparatene har tilstrekkelig motstand og ikke forårsaker overstrøm. Kortslutning eller for mye ladning som strømmer gjennom kretsen eller plutselig tilkobling av varmeledningen til jordledningen vil varme opp ledningene og forårsake brann. For å forhindre slike situasjoner brukes kretsbeskyttelse som bare kutter av den gjenværende kretsen under slike forhold.
Generelt er det to måter å løse dette problemet ovenfor:
Lunte . : Den består av en tynn ledning innelukket i et foringsrør. I tilfelle for høy strøm, brenner sikringskabelen bare opp eller går i oppløsning og får kretsen til å bryte. De er imidlertid ikke pålitelige, og sikringskabelen må skiftes manuelt når den brenner. Dermed foretrekkes de stort sett ikke.
Brytere : En annen måte å beskytte kretsen på er å sørge for at strømmen stoppes eller at spenningsforsyningen stoppes til ledningen i tilfelle overstrøm. Dette gjøres ved automatisk betjening av bryteren som utløses ved følelse av overstrøm eller en hvilken som helst feil, og dermed isolerer feillinjen fra hele kretsen og igjen kan slås på for å gjenopprette driften. Det er mer fordelaktig da det muliggjør rask identifisering av feilsonen og rask gjenoppretting. Det er også elektrisk sikkert sammenlignet med en sikring.
Elektronisk sikring
Før vi går i detaljer om den elektroniske strømbryteren, la oss ta en titt på en elektronisk sikring.
Spenningen på et relé skal være lik den påførte spenningen, og kondensatoren på 100uF skal brukes, og strømmen som går gjennom kretsen kan justeres ved hjelp av et 100K potensiometer. Hvis en sikring brukes, bør R2-verdien senkes. Mens SW1 er laget på det som bringer L2 til krets, øker strømmen over motstanden R2 og forårsaker et høyere spenningsfall over R2.
Tilbakestillbar elektronisk sikring - kretsdiagram:
Gjennom den forhåndsinnstilte 100K og R1 utløser denne spenningen SCR U1 som driver reléet RL1. Dette kobler fra tilførselen til lasten og fjerner samtidig forsyningen til SCR. Overbelastningen bør fjernes og sw2 skal slås av og slås på igjen for å tilbakestille. Enhver SCR kan brukes til å oppfylle kravene til spenning og gateutløsende.
Behov for elektronisk strømbryter
En tradisjonell miniatyrbryter består av en bimetallstrimmel for å beskytte mot belastningsstrøm og en elektromagnet for å beskytte mot kortslutningsstrøm. I tilfelle overbelastning bøyer den bimetalliske stripen og forårsaker frigjøring av fjæren med bevegelse av låsepunktet og til slutt åpning av MCB-kontaktene. Den elektromagnetiske spolen utvikler en magnetmotorisk kraft over den når en stor strøm strømmer gjennom den, noe som gjør at låsepunktet forskyves, og dette åpner igjen MCB-kontaktene. Dermed i tilfelle overbelastning og kortslutning, går MCB til av-stilling.
Imidlertid er det flere ulemper med denne konvensjonelle automatsikringen:
- De er ganske dyre og mer er kortslutningsstrømmen, mer koster MCB.
- Den bimetalliske stripen har en tendens til å deformeres lett på grunn av varme eller temperaturøkning fra omgivelsene og forårsaker en reduksjon i bryterens nåværende kapasitet.
- På grunn av mekaniske komponenter som brukes, er de mer utsatt for slitasje.
- Utløpstiden er tregere.
For å løse alle disse problemene, er den mest praktiske løsningen å bruke en elektronisk strømbryter eller en strømbryter som involverer en elektronisk styrt automatisk bryter. Det involverer ingen elektromagnetisk spole eller noen termisk stripe eller noen mekanisk komponent.
Definere en elektronisk strømbryter
An elektronisk strømbryter består av den automatisk betjente bryteren som styres av tilbakemeldingen fra lasten. Det er basert på det faktum at på tidspunktet for strømmen blir for mye trukket av lastene eller for mye strømmer i linjen, lukkes bryteren automatisk en stund, og bryteren slås deretter på automatisk etter en viss tid . Bryteren kan være en kraftelektronisk bryter som en SCR eller en elektromekanisk bryter som et relé, som styres av et hvilket som helst strømfølerelement som en motstand. Denne ultra-raske kretsbryterenheten bruker en seriemotstand for å registrere strømmen, og mens den overstiger den innstilte verdien, øker også det tilsvarende spenningsfallet (over seriemotstanden). Denne spenningen registreres, rettes til DC, og sammenlignes deretter med en forhåndsinnstilt spenning av en komparator for å generere en utgang som driver et relé gjennom en MOSFET for å utløse belastningen øyeblikkelig. Utløsningsmekanismen er veldig rask, siden den er basert på nåværende senseringsprinsipper i stedet for termiske baserte utløsningsmekanismer som MCB. En mikrokontroller kan brukes til å få en skjerm på en LCD på strømbryterens status.
Dermed kan ultra-rask kretsbrytning oppnås ved å bruke denne enheten for å spare dyrt utstyr fra mulig skade. Ved hjelp av dette unike konseptet kan en prototype utvikles som prosjektarbeid for elektroteknikkstudenter.
En elektronisk strømbryter fungerer på prinsippet om den nåværende sensormekanismen. Det gir både overbelastning og kortslutningsbeskyttelse, da strømmen gjennom ledningen overvåkes, og bryteren utløses i tilfelle overstrøm strømmer.
Arbeidseksempel på en enkel elektronisk strømbryter
Et strømregistreringselement eller en motstand kan brukes til å registrere mengden strøm som strømmer gjennom lasten. Spenningsfallet fra motstanden blir gitt til den ikke-inverterende inngangen til komparatoren, og en fast spenning er gitt til den inverterende terminalen til komparatoren. I tilfelle normal drift (strøm som strømmer med et tilstrekkelig antall belastninger), er spenningsfallet over motstanden mindre enn den faste spenningen, og komparatorinngangen er lav nok til å forårsake MOSFET i av-tilstand. Den vanlige kontakten til reléet er koblet til den normalt lukkede kontakten, og kretsen fullføres med belastningen som får strømforsyning fra strømnettet.
Men når en ekstra belastning er koblet til, øker strømmen gjennom strømføleren, noe som igjen øker spenningsfallet over motstanden. På et tidspunkt er dette spenningsfallet mer enn den faste spenningen, dvs. inngangen på den ikke-inverterende terminalen er mer enn inngangen på den inverterende terminalen til komparatoren. Dette forårsaker en høy logisk utgang ved komparatoren, med en spenning som er nok til å utløse MOSFET til på tilstand. Når MOSFET driver, får reléspolen energi, og den felles kontakten er nå koblet til normalt åpen kontakt. Dette forårsaker en hindring for strømmen ettersom kretsen nå er ødelagt og lastene blir slått på grunn av manglende strømforsyning.
Fordeler med elektronisk strømbryter
- Elektroniske effektbrytere kan utformes for å utløse ved liten overbelastning, og de reagerer ikke på innstrømningsstrømmer.
- De har raskere responstid da responskarakteristikkene bare avhenger av tiden det tar for strømmen som går gjennom det ledende halvlederkrysset for å være null.
- De lider ikke av konvensjonelle systemers slitasje, da komponentene som brukes er elektroniske.
- De er billigere siden komponentene som brukes er lettere og mindre kostbare og enkle å vedlikeholde.
Praktiske elektroniske effektbrytere
Elektronisk beskyttelsesbryter fra Phoneix
Den fungerer med en forsyning på 24 V DC og leveres med et overvåking og ekstern signaleringskonsept. Den består av en fjernstyrt tilbakestilling. Den brukes til å beskytte releer, programmerbare kontroller, motorer, sensorer, aktuatorer, ventiler, etc.
HFDE308032
Den leveres med 15-80 A justerbar strømfunksjoner og består av justerbar lang tidsinnstilling, kort tidsinnstilling og øyeblikkelig innstilling med statussignal og alarm integrert i den.
Fotokreditt:
- Elektrisk sikring av Pragati salg
- NC100H effektbryter av CIRTG
