I enhver elektrisk krets der det ikke er stabiliserende og beskyttende kretser, kan det oppstå en uønsket økning i strømmen. Dette kan være et resultat av naturfenomener (lyn i nærheten av en kraftledning) eller resultatet av en kortslutning (kortslutning) eller innkoblingsstrømmer. For å unngå alle disse tilfellene er den riktige løsningen å installere en restriksjonsenhet i nettverket eller den lokale kretsen.
Hva er en strømbegrenser?
En enhet hvis krets er konstruert på en slik måte at den hindrer muligheten for en økning i elektrisitetsstyrken over de angitte eller tillatte amplitudegrensene, kalles en strømbegrenser. Tilstedeværelsen av nettverksbeskyttelse med en strømbegrenser installert i gjør det mulig å redusere kravene til sistnevnte når det gjelder dynamisk og termisk stabilitet i tilfelle kortslutning.
I høyspentledninger med spenninger opp til 35 kV oppnås kortslutningsbegrensning ved å bruke elektriske reaktorer, i noen tilfeller sikringer laget av finkornet fyllstoff. Dessuten er kretser som mates av høy- og lavspenning beskyttet av kretser montert på basen:
- tyristorbrytere;
- reaktorer av ikke-lineær og lineær type, shuntet med hurtigvirkende halvlederbrytere;
- ikke-lineære forspente reaktorer.
Begrenserens prinsipp
Det grunnleggende prinsippet bak strømbegrensende kretser er å slukke overflødig strøm på et element som kan konvertere energien til en annen form, for eksempel varme. Dette sees tydelig i driften av strømbegrenseren, der en termistor eller tyristor brukes som et avledende element.
En annen beskyttelsesmetode, som også ofte brukes, er å avskjære belastningen fra ledningen der strømstøtet har oppstått. Denne typen brytere kan være automatiske, med mulighet til å tilbakestille seg selv etter at trusselen forsvinner, eller kreve utskifting av et reagerende beskyttelseselement, slik tilfellet er med en sikring.
De mest avanserte er elektroniske kretser med begrensere som fungerer etter prinsippet om å stenge kanalen for passasje av elektrisitet når den øker. I dette tilfellet brukes spesielle pass-through-elementer (for eksempel transistorer), som styres av sensorer.
Moderne kombinerte systemer kombinerer funksjonen til strømbegrensere for visse overbelastninger og et beskyttelses alternativ med lastavstengning ved kortslutningsstrømmer. Vanligvis opererer slike systemer i høyspentnettverk.
Strømbegrenserkrets
Om eksempletMed den enkleste kretsen til en strømbegrensende enhet kan du forstå hvordan en "elektronisk sikring" fungerer. Kretsen er satt sammen på to bipolare transistorer og lar deg justere styrken på elektrisitet i lavspente strømforsyninger.
Tildeling av kretskomponenter:
- VT1 - pass transistor;
- VT2 - passtransistorkontrollsignalforsterker;
- Rs – strømnivåsensor (motstand med lav motstand);
- R – strømbegrensende motstand.
Strømflyten i kretsen med en akseptabel verdi er ledsaget av et spenningsfall over Rs, hvis verdi, etter forsterkning på VT2, holder passtransistoren i en helt åpen tilstand. Så snart styrken til elektrisitet har overskredet terskelgrensen, begynner overgangen til transistoren VT1 å skjule seg i forhold til økningen i elektrisitet. Et særtrekk ved denne utformingen av enheten er de store tapene (spenningsfall opp til 1,6 V) på sensoren og gjennomføringselementet, som er uønsket for å drive lavspentenheter.
En analog av kretsen beskrevet ovenfor er en mer perfekt en, der en reduksjon i spenningsfallet i krysset oppnås ved å erstatte passelementet fra en bipolar til en felteffekttransistor med lav overgangsmotstand. På banen er tapene kun 0,1 V.
Inrush Current Limiter
Utstyr av denne typen er designet for å beskytte induktive og kapasitive belastninger (med forskjellig kapasitet) mot overspenninger vedoppstart. Den er installert i automasjonssystemer. Mest av alt er asynkronmotorer, transformatorer, LED-lamper utsatt for slike strømoverbelastninger. Konsekvensen av å bruke en laststrømbegrenser i dette tilfellet er en økning i levetiden og påliteligheten til enheter, avlastning av elektriske nettverk.
ROPT-20-1-enheten kan tjene som et eksempel på en moderne modell av en enfaset strømbegrenser. Den er universal og inneholder både innkoblingsstrømbegrenser og relé for spenningsstyring. Kretsen styres av en mikroprosessor, som automatisk demper startstøtet og kan slå av belastningen dersom spenningen i nettet stiger over tillatt nivå.
Enheten er inkludert i bruddet på strøm- og lasteledningene, den fungerer som følger:
- Når spenning påføres, slås mikrokontrolleren på, som sjekker for tilstedeværelsen av fasespenning og verdien.
- Hvis det ikke oppdages problemer i løpet av en periode, kobles lasten til, noe som signaliseres med den grønne lysdioden "Nettverk".
- Nedtellingen på 40 millisekunder skjer og reléet shunter dempemotstanden.
- Når spenningen avviker fra normen eller den svikter, kutter reléet belastningen, noe som signaliseres av den røde "Emergency" LED.
- Når nettverksparametrene (strøm, spenning) gjenopprettes, går systemet tilbake til sin opprinnelige tilstand.
Generator gjeldende grense
I bilgeneratorer er det viktig å kontrollere ikke bare mengden utgangsspenning, men også utgangeninn i laststrømmen. Hvis overskridelse av den første kan føre til svikt i belysningsutstyr, tynne viklinger av enheter, samt opplading av batteriet, kan den andre skade viklingen av selve generatoren.
Utgangsstrømmen øker jo mer, jo mer belastning kobles til utgangen til generatoren (ved å redusere den totale motstanden). For å forhindre dette brukes en elektromagnetisk strømbegrenser. Driftsprinsippet er basert på inkludering av ekstra motstand i kretsen til den spennende viklingen til generatoren i tilfelle en økning i elektrisitet.
kortslutningsstrømgrense
For å beskytte kraftverk og store fabrikker mot overspenningsstrømmer, brukes noen ganger strømbegrensere av svitsjtypen (eksplosiv handling). De består av:
- koble fra enhet;
- fuse;
- brikkeblokk;
- transformer.
Ved å kontrollere mengden elektrisitet sender den logiske kretsen et signal til detonatoren (etter 80 mikrosekunder) når en kortslutning oppstår. Sistnevnte sprenger bussen inne i patronen, og strømmen blir omdirigert til sikringen.
Funksjoner til forskjellige strømbegrensere
Hver type restriksjonsenhet er utformet for spesifikke oppgaver og har visse egenskaper:
- sikring - hurtigvirkende, men må byttes;
- reaktorer - motstår effektivt kortslutningsstrømmer, men har betydelige tap og spenningsfall på dem;
- elektroniske kretser og hurtigvirkende effektbrytere - har lave tap, men lite beskyttelse mot overspenningsstrømmer;
- elektromagnetiske reléer - består av bevegelige kontakter som slites ut over tid.
Derfor, når du velger hvilken krets du vil bruke i hjemmet ditt, må du studere hele spekteret av faktorer som er spesifikke for en bestemt elektrisk krets.
Konklusjon
Det må huskes at tilgang til elektriske nettverk krever viss kunnskap innen elektro og arbeidserfaring. Derfor, når du installerer slikt utstyr, er det viktig å observere sikkerhetstiltak. Men det er selvfølgelig best å overlate slikt arbeid til en kvalifisert spesialist.
