Bộ ngắt mạch- Cần và Định nghĩa
Điện đến nhà chúng ta hoặc bất kỳ nơi nào khác từ lưới điện phân phối tạo thành một mạch lớn với các đường dây nối với nhà máy điện tạo thành một đầu gọi là dây nóng và các đường dây nối đất tạo thành một đầu khác. Dòng điện tích giữa hai dòng này và điện thế được hình thành giữa chúng. Việc kết nối các tải (thiết bị) cung cấp khả năng chống lại dòng điện tích này sẽ hoàn thành toàn bộ mạch điện và toàn bộ hệ thống điện trong nhà hoạt động trơn tru miễn là các thiết bị có đủ điện trở và không gây ra quá dòng. Chập mạch hoặc có quá nhiều điện tích chạy qua mạch hoặc kết nối đột ngột của đầu dây nóng với dây nối đất sẽ làm nóng dây dẫn, gây cháy. Để ngăn chặn những tình huống như vậy, bảo vệ mạch được sử dụng mà chỉ cần cắt mạch còn lại trong điều kiện như vậy.
Nói chung, có hai cách để giải quyết vấn đề trên:
Cầu chì . : Nó bao gồm một dây mỏng được bao bọc bên trong một vỏ bọc. Trong trường hợp dòng điện quá lớn, dây cầu chì chỉ đơn giản là cháy lên hoặc bị rã ra gây đứt mạch. Tuy nhiên, chúng không đáng tin cậy và dây cầu chì phải được thay đổi thủ công khi nó bị cháy. Vì vậy chúng hầu như không được ưa thích.
Công tắc : Một cách khác để bảo vệ mạch bằng cách đảm bảo dòng điện ngừng lại hoặc ngừng cung cấp điện áp cho đường dây, trong trường hợp quá dòng. Điều này được thực hiện bằng hoạt động tự động của công tắc hoạt động khi cảm nhận quá dòng hoặc bất kỳ lỗi nào, do đó cách ly đường sự cố khỏi toàn mạch và có thể bật lại để khôi phục hoạt động. Nó có lợi hơn vì nó cho phép xác định nhanh vùng lỗi và khôi phục nhanh chóng. Nó cũng an toàn về điện so với cầu chì.
Cầu chì điện tử
Trước khi đi vào chi tiết về Cầu dao điện tử, chúng ta hãy xem qua Cầu chì điện tử.
Định mức điện áp của rơ le phải bằng điện áp đặt vào và nên sử dụng tụ điện 100uF và dòng điện đi qua mạch có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng chiết áp 100K. Nếu sử dụng cầu chì, giá trị R2 nên được hạ xuống. Trong khi SW1 được thực hiện trên đó đưa L2 đến mạch do đó dòng điện qua điện trở R2 tăng gây ra giảm điện áp cao hơn trên R2.
Cầu chì điện tử có thể đặt lại - Sơ đồ mạch:
Thông qua giá trị đặt trước 100K và R1, điện áp này kích hoạt SCR U1 vận hành rơle RL1. Điều này ngắt nguồn cung cấp cho tải và đồng thời loại bỏ nguồn cung cấp cho SCR. Quá tải phải được loại bỏ và sw2 nên được tắt và chuyển sang một lần nữa để thiết lập lại. Bất kỳ SCR nào cũng có thể được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về điện áp và kích hoạt cổng.
Cần thiết bị ngắt mạch điện tử
Bộ ngắt mạch thu nhỏ truyền thống bao gồm một dải lưỡng kim để bảo vệ chống lại dòng điện tải và một nam châm điện để bảo vệ chống lại dòng điện ngắn mạch. Trong trường hợp quá tải, dải lưỡng kim uốn cong gây ra sự giải phóng lò xo cùng với sự di chuyển của điểm chốt và cuối cùng là mở các tiếp điểm MCB. Cuộn dây điện từ phát triển một lực từ động xuyên qua nó khi có dòng điện lớn chạy qua nó, làm cho điểm chốt bị dịch chuyển và điều này lại mở tiếp điểm MCB. Do đó trong trường hợp quá tải và ngắn mạch, MCB chuyển sang vị trí lệch.
Tuy nhiên, có một số nhược điểm đối với bộ ngắt mạch thu nhỏ thông thường này:
- Chúng khá đắt và nhiều hơn là dòng điện ngắn mạch, nhiều hơn nữa là chi phí của MCB.
- Dải lưỡng kim có xu hướng dễ bị biến dạng do nhiệt hoặc sự gia tăng nhiệt độ từ xung quanh gây ra giảm công suất hiện tại của bộ ngắt.
- Do sử dụng các thành phần cơ khí nên chúng dễ bị hao mòn hơn.
- Thời gian đi chậm hơn.
Để khắc phục tất cả những vấn đề này, giải pháp thuận tiện nhất là sử dụng Bộ ngắt mạch điện tử hoặc bộ ngắt mạch liên quan đến công tắc tự động điều khiển điện tử. Nó không liên quan đến bất kỳ cuộn dây điện từ hoặc bất kỳ dải nhiệt nào hoặc bất kỳ thành phần cơ khí nào.
Xác định một bộ ngắt mạch điện tử
An cầu dao điện tử bao gồm công tắc vận hành tự động được điều khiển bởi phản hồi từ tải. Dựa trên thực tế là tại thời điểm dòng điện bị tải quá nhiều hoặc dòng điện chạy quá nhiều, công tắc sẽ tự động đóng trong một thời gian và công tắc sẽ tự động bật sau một khoảng thời gian nhất định. . Công tắc có thể là công tắc điện tử công suất như SCR hoặc công tắc điện cơ như rơ le, được điều khiển bởi bất kỳ phần tử cảm nhận dòng điện nào như điện trở. Thiết bị ngắt mạch cực nhanh này sử dụng một điện trở nối tiếp để cảm nhận dòng điện và trong khi nó vượt quá giá trị đặt, điện áp giảm tương ứng (trên điện trở nối tiếp) cũng tăng lên. Điện áp này được cảm biến, chỉnh lưu thành DC, và sau đó so sánh với điện áp đặt trước bằng bộ so sánh để tạo ra đầu ra điều khiển rơ le thông qua MOSFET để ngắt tải ngay lập tức. Cơ chế vấp rất nhanh vì nó dựa trên các nguyên tắc cảm biến hiện tại chứ không phải là cơ chế di chuyển dựa trên nhiệt như MCB. Một bộ vi điều khiển có thể được sử dụng để hiển thị trên màn hình LCD dựa trên trạng thái của bộ ngắt mạch.
Do đó, bằng cách sử dụng thiết bị này, có thể đạt được ngắt mạch cực nhanh để cứu thiết bị đắt tiền khỏi hư hỏng có thể xảy ra. Sử dụng khái niệm độc đáo này, một nguyên mẫu có thể được phát triển thành dự án cho sinh viên kỹ thuật điện.
Cầu dao điện tử hoạt động dựa trên nguyên lý của cơ chế cảm nhận dòng điện. Nó cung cấp cả bảo vệ quá tải và ngắn mạch như trong mọi trường hợp dòng điện qua đường dây được giám sát và công tắc bị vấp trong trường hợp quá dòng đang chảy.
Ví dụ làm việc của một bộ ngắt mạch điện tử đơn giản
Một phần tử cảm biến dòng điện hoặc một điện trở có thể được sử dụng để cảm nhận lượng dòng điện chạy qua tải. Điện áp giảm từ điện trở được cấp cho đầu vào không đảo của bộ so sánh và điện áp cố định được cấp cho đầu nối đảo của bộ so sánh. Trong trường hợp hoạt động bình thường, (dòng điện chạy với đủ số tải), điện áp rơi trên điện trở nhỏ hơn điện áp cố định và đầu vào của bộ so sánh đủ thấp để gây ra MOSFET trong tình trạng tắt. Tiếp điểm chung của rơle được nối với tiếp điểm thường đóng và hoàn thành mạch với tải nhận dòng điện từ nguồn điện lưới.
Tuy nhiên, khi bất kỳ tải phụ nào được kết nối, dòng điện qua phần tử cảm biến dòng điện tăng lên, do đó làm tăng điện áp rơi trên điện trở. Tại một số thời điểm, sụt áp này nhiều hơn điện áp cố định, tức là đầu vào tại đầu cuối không đảo ngược nhiều hơn đầu vào tại đầu cuối đảo ngược của bộ so sánh. Điều này gây ra đầu ra logic cao tại bộ so sánh, với điện áp đủ để kích hoạt MOSFET ở trạng thái hoạt động. Khi MOSFET dẫn điện, cuộn dây rơ le được cấp điện và tiếp điểm chung bây giờ được kết nối với tiếp điểm thường mở. Điều này gây ra cản trở dòng điện vì mạch bây giờ bị đứt và các tải bị chuyển mạch do thiếu nguồn cung cấp.
Ưu điểm của bộ ngắt mạch điện tử
- Bộ ngắt mạch điện tử có thể được thiết kế để ngắt ở mức quá tải nhỏ và chúng không phản ứng với dòng điện khởi động.
- Chúng có thời gian đáp ứng nhanh hơn vì các đặc tính đáp ứng chỉ phụ thuộc vào thời gian cần thiết để dòng điện đi qua điểm nối bán dẫn dẫn điện bằng không.
- Chúng không bị các vấn đề hao mòn của hệ thống thông thường vì các thành phần được sử dụng là điện tử.
- Chúng ít tốn kém hơn vì các thành phần được sử dụng nhẹ hơn, ít tốn kém hơn và dễ bảo trì.
Thiết bị ngắt mạch điện tử thực tế
Công tắc bảo vệ điện tử của Phoneix
Nó hoạt động với nguồn cung cấp 24 V DC và đi kèm với khái niệm giám sát và tín hiệu từ xa. Nó bao gồm một thiết lập lại được điều khiển từ xa. Nó được sử dụng để bảo vệ rơ le, bộ điều khiển lập trình, động cơ, cảm biến, bộ truyền động, van, v.v.
HFDE308032
Nó đi kèm với các tính năng điều chỉnh dòng 15-80 A và bao gồm cài đặt thời gian dài có thể điều chỉnh, cài đặt thời gian ngắn và cài đặt tức thời với tín hiệu trạng thái và cảnh báo được tích hợp vào nó.
Tín dụng hình ảnh:
- Cầu chì điện của Bán hàng Pragati
- NC100H Circuit Breaker bởi CIRTG
