Istič - potreba a definícia
Elektrická energia, ktorá prichádza do nášho domu alebo na akékoľvek iné miesto z rozvodných sietí, tvorí veľký okruh, pričom vedenia spájajúce s elektrárňou tvoria jeden koniec nazývaný horúci drôt a vedenia spájajúce so zemou tvoria ďalší koniec. Tok elektrického náboja medzi týmito dvoma vedeniami a potenciál sa rozvíjajú medzi nimi. Pripojenie záťaží (spotrebičov) ponúkajúcich odpor na tento tok náboja dokončí celý obvod a celý elektrický systém vo vnútri domu funguje hladko, pokiaľ majú spotrebiče dostatočný odpor a nespôsobujú nadmerný prúd. Skrat alebo príliš veľa náboja pretekajúceho okruhom alebo náhle pripojenie drôtu horúceho konca k uzemňovaciemu vodiču by drôty zahrialo a spôsobilo by požiar. Aby sa zabránilo takýmto situáciám, používa sa ochrana obvodu, ktorá v takýchto podmienkach jednoducho preruší zostávajúci obvod.
Všeobecne existujú dva spôsoby riešenia vyššie uvedeného problému:
Poistka . : Skladá sa z tenkého drôtu uzavretého vo vnútri krytu. V prípade nadmerného prúdu sa poistkový drôt jednoducho zhorí alebo rozpadne, čo spôsobí prerušenie obvodu. Nie sú však spoľahlivé a po zhorení musí byť poistkový vodič manuálne vymenený. Väčšinou teda nie sú uprednostňovaní.
Prepínače : Ďalším spôsobom ochrany obvodu je zaistenie zastavenia toku prúdu alebo zastavenia napájania vedenia, v prípade nadprúdu. To sa deje automatickou prevádzkou spínača, ktorý sa vypne pri snímaní nadprúdu alebo akejkoľvek poruchy, čím sa izoluje poruchové vedenie od celého obvodu a je možné ho znovu zapnúť pre obnovenie činnosti. Je to výhodnejšie, pretože umožňuje rýchlu identifikáciu poruchovej zóny a rýchle obnovenie. V porovnaní s poistkou je tiež elektricky bezpečný.
Elektronická poistka
Predtým, ako sa pustíme do podrobností o elektronickom ističi, pozrime sa na elektronickú poistku.
Menovité napätie relé by sa malo rovnať použitému napätiu a mal by sa použiť kondenzátor 100 uF a prúd prechádzajúci obvodom sa dá upraviť pomocou 100K potenciometra. Ak sa použije poistka, hodnota R2 by sa mala znížiť. Zatiaľ čo je zapojený SW1, ktorý privádza L2 do obvodu, prúd cez rezistor R2 sa zvyšuje, čo spôsobuje vyšší pokles napätia na R2.
Resetovateľná elektronická poistka - schéma zapojenia:
Prostredníctvom prednastavených 100K a R1 toto napätie spúšťa SCR U1, ktorý prevádzkuje relé RL1. Týmto sa odpojí napájanie záťaže a zároveň sa odpojí napájanie SCR. Preťaženie by malo byť odstránené a sw2 by mal byť vypnutý a znovu zapnutý pre resetovanie. Na splnenie požiadaviek na spustenie napätia a hradla je možné použiť akýkoľvek SCR.
Potreba elektronického ističa
Tradičný miniatúrny istič pozostáva z bimetalového pásu na ochranu pred záťažovým prúdom a elektromagnetu na ochranu pred skratovým prúdom. V prípade preťaženia sa bimetalový pásik ohne, čo spôsobí uvoľnenie pružiny pohybom západkového bodu a prípadne otvorením kontaktov MCB. Elektromagnetická cievka vyvíja na ňu magnetomotorickú silu, keď ňou preteká veľký prúd, čo spôsobí posunutie západkového bodu a tým sa opäť otvoria kontakty MCB. V prípade preťaženia a skratu sa preto istič vypne.
Avšak tento konvenčný miniatúrny istič má niekoľko nevýhod:
- Sú dosť drahé a viac znamená skratový prúd, tým viac stojí MCB.
- Bimetalový pás má tendenciu ľahko sa deformovať v dôsledku tepla alebo zvýšenia teploty z okolia, čo spôsobí zníženie prúdovej kapacity ističa.
- Vďaka použitým mechanickým komponentom sú náchylnejšie na opotrebovanie.
- Vypínací čas je pomalší.
Na prekonanie všetkých týchto problémov je najpohodlnejším riešením použitie elektronického ističa alebo ističa s elektronicky riadeným automatickým spínačom. Nezahŕňa žiadnu elektromagnetickú cievku, tepelný pás ani žiadne mechanické komponenty.
Definovanie elektronického ističa
An elektronický istič pozostáva z automaticky ovládaného spínača ovládaného spätnou väzbou od bremena. Je to založené na skutočnosti, že v čase, keď je prúd príliš zaťažený záťažami alebo príliš prúdi v potrubí, spínač sa na istý čas automaticky uzavrie a po uplynutí určitého času sa spínač automaticky zapne. . Spínačom môže byť výkonový elektronický spínač ako SCR alebo elektromechanický spínač ako relé, ktorý je ovládaný akýmkoľvek prvkom snímajúcim prúd, ako je odpor. Toto ultrarýchle zariadenie na prerušenie obvodu používa na snímanie prúdu sériový rezistor, a aj keď prekračuje nastavenú hodnotu, zvyšuje sa aj zodpovedajúci pokles napätia (cez sériový odpor). Toto napätie sa sníma, usmerňuje na jednosmerný prúd a potom sa porovnáva s vopred nastaveným napätím komparátorom, aby sa vytvoril výstup, ktorý poháňa relé cez MOSFET na okamžité vypnutie záťaže. Vypínací mechanizmus je veľmi rýchly, pretože je založený skôr na súčasných princípoch snímania ako na tepelných vypínacích mechanizmoch, ako je MCB. Mikrokontrolér možno použiť na získanie displeja na LCD displeji pri stave ističa.
Použitím tohto prístroja teda možno dosiahnuť ultrarýchle prerušenie obvodu, aby sa ušetrilo drahé zariadenie pred možným poškodením. Pomocou tohto jedinečného konceptu je možné vyvinúť prototyp ako projektovú prácu pre študentov elektrotechniky.
Elektronický istič pracuje na princípe mechanizmu snímania prúdu. Poskytuje ochranu proti preťaženiu aj skratu, pretože v každom prípade je monitorovaný prúd cez vedenie a v prípade prúdenia nadprúdu dôjde k aktivácii spínača.
Pracovný príklad jednoduchého elektronického ističa
Na snímanie množstva prúdu pretekajúceho záťažou je možné použiť prvok na snímanie prúdu alebo odpor. Pokles napätia z rezistora je daný neinvertujúcim vstupom komparátora a pevné napätie je dané invertujúcemu terminálu komparátora. V prípade normálnej prevádzky (prúd tečúci s primeraným počtom záťaží) je pokles napätia na rezistore menší ako pevné napätie a vstup komparátora je dostatočne nízky na to, aby spôsobil vypnutie MOSFET. Spoločný kontakt relé je pripojený k normálne zopnutému kontaktu a obvod je dokončený tak, že záťaž bude napájaná prúdom zo siete.
Ak je však pripojené akékoľvek ďalšie zaťaženie, prúd cez prvok snímajúci prúd sa zvyšuje, čo zase zvyšuje pokles napätia na rezistore. V určitom okamihu je tento pokles napätia väčší ako pevné napätie, to znamená, že vstup na neinvertujúcej svorke je väčší ako vstup na invertujúcej svorke komparátora. To spôsobí vysoký logický výstup v komparátore s napätím dostatočným na spustenie MOSFET-u do stavu. Keď vedie MOSFET, cievka relé sa napája a spoločný kontakt je teraz pripojený k normálne otvorenému kontaktu. To spôsobuje prekážku v prúdení, pretože obvod je teraz prerušený a záťaže sa prepínajú kvôli nedostatku napájania.
Výhody elektronického ističa
- Elektronické ističe môžu byť skonštruované tak, aby vypínali pri malom preťažení a nereagujú na nárazové prúdy.
- Majú rýchlejšiu dobu odozvy, pretože charakteristiky odozvy závisia iba od času potrebného na to, aby bol prúd prechádzajúci vodivým polovodičovým spojom nulový.
- Netrpí problémami s opotrebovaním bežných systémov, pretože použité komponenty sú elektronické.
- Sú lacnejšie, pretože použité komponenty sú ľahšie a lacnejšie a ľahko sa udržiavajú.
Praktické elektronické ističe
Prepínač elektronickej ochrany od spoločnosti Phoneix
Pracuje s napájaním 24 V DC a prichádza s koncepciou monitorovania a diaľkovej signalizácie. Pozostáva z diaľkovo ovládaného resetu. Používa sa na ochranu relé, programovateľných ovládačov, motorov, senzorov, akčných členov, ventilov atď.
HFDE308032
Dodáva sa s nastaviteľnými prúdovými vlastnosťami 15-80 A a skladá sa z nastaviteľného dlhodobého nastavenia, krátkeho času a okamžitého nastavenia so integrovaným stavovým signálom a alarmom.
Fotografický kredit:
- Elektrická poistka od Pragati predaj
- Vypínač NC100H od spoločnosti CIRTG
