Jistič - potřeba a definice
Elektřina, která přichází do našeho domu nebo z jakéhokoli jiného místa z rozvodných sítí, tvoří velký obvod, přičemž vedení připojující se k elektrárně tvoří jeden konec nazývaný horký drát a vedení spojující se zemí tvoří další konec. Toky elektrického náboje mezi těmito dvěma linkami a potenciál se rozvíjejí mezi nimi. Připojení zátěží (spotřebičů) poskytujících odpor k tomuto toku náboje dokončí celý obvod a celý elektrický systém uvnitř domu funguje hladce, pokud mají spotřebiče dostatečný odpor a nezpůsobují žádný nadproud. Zkrat nebo příliš mnoho náboje protékajícího obvodem nebo náhlé připojení kabelu horkého konce k uzemňovacímu vodiči by dráty zahřálo a způsobilo by požár. Aby se předešlo takovým situacím, používá se ochrana obvodu, která za takových podmínek jednoduše přeruší zbývající obvod.
Obecně existují dva způsoby řešení tohoto výše uvedeného problému:
Pojistka . : Skládá se z tenkého drátu uzavřeného uvnitř pouzdra. V případě nadměrného proudu se pojistkový vodič jednoduše spálí nebo rozpadne, což způsobí přerušení obvodu. Nejsou však spolehlivé a po spálení musí být pojistkový vodič ručně vyměněn. Většinou tedy nejsou upřednostňováni.
Přepínače : Další způsob ochrany obvodu je zajištěním zastavení proudu nebo přerušení dodávky napětí do vedení v případě nadproudu. To se provádí automatickým provozem spínače, který se vypne při snímání nadproudu nebo jakékoli poruchy, čímž se izoluje poruchové vedení od celého obvodu a lze jej znovu zapnout pro obnovení činnosti. Je to výhodnější, protože umožňuje rychlou identifikaci poruchové zóny a rychlé obnovení. Ve srovnání s pojistkou je také elektricky bezpečný.
Elektronická pojistka
Než se pustíme do podrobností o elektronickém jističi, podívejme se na elektronickou pojistku.
Jmenovité napětí relé by se mělo rovnat použitému napětí a měl by se použít kondenzátor 100uF a proud procházející obvodem lze upravit pomocí 100K potenciometru. Pokud je použita pojistka, hodnota R2 by měla být snížena. Zatímco je vytvořen SW1, který přivádí L2 do obvodu, proud v rezistoru R2 se zvyšuje, což způsobuje vyšší pokles napětí na R2.
Resetovatelná elektronická pojistka - schéma zapojení:
Prostřednictvím přednastavených 100K a R1 toto napětí spouští SCR U1, který ovládá relé RL1. Tím se odpojí napájení zátěže a současně se odpojí napájení SCR. Přetížení by mělo být odstraněno a sw2 by měl být vypnut a znovu zapnut pro reset. Ke splnění požadavků na spouštění napětí a brány lze použít libovolný SCR.
Potřeba elektronického jističe
Tradiční miniaturní jistič se skládá z bimetalového proužku na ochranu proti zatěžovacímu proudu a elektromagnetu na ochranu proti zkratovému proudu. V případě přetížení se bimetalový pás ohne, což způsobí uvolnění pružiny pohybem západkového bodu a případně otevření kontaktů MCB. Elektromagnetická cívka na ni vyvíjí magnetomotorickou sílu, když jí protéká velký proud, což způsobí posunutí západkového bodu a to opět otevře kontakty MCB. V případě přetížení a zkratu se MCB přepne do vypnuté polohy.
Tento konvenční jistič má však několik nevýhod:
- Jsou poměrně drahé a více znamená zkratový proud, tím více stojí MCB.
- Bimetalový pás má tendenci se snadno deformovat vlivem tepla nebo zvýšením teploty z okolí, což způsobí snížení aktuální kapacity vypínače.
- Díky použitým mechanickým součástem jsou náchylnější k opotřebení.
- Vypínací doba je pomalejší.
K překonání všech těchto problémů je nejpohodlnějším řešením použití elektronického jističe nebo jističe zahrnujícího elektronicky řízený automatický spínač. Nezahrnuje žádnou elektromagnetickou cívku ani žádný tepelný pásek ani žádnou mechanickou součástku.
Definování elektronického jističe
An elektronický jistič sestává z automaticky ovládaného spínače ovládaného zpětnou vazbou od zátěže. Je založen na skutečnosti, že v době, kdy je proud příliš silně zatěžován zátěží nebo příliš proudí ve vedení, se spínač na určitou dobu automaticky sepne a po uplynutí této doby se spínač automaticky zapne. . Spínačem může být výkonový elektronický spínač, jako je SCR, nebo elektromechanický spínač, jako je relé, který je řízen jakýmkoli prvkem snímajícím proud, jako je odpor. Toto ultrarychlé zařízení pro vypínání obvodu používá k snímání proudu sériový rezistor, a přestože překračuje nastavenou hodnotu, odpovídající pokles napětí (napříč sériovým odporem) se také zvyšuje. Toto napětí je snímáno, usměrněno na stejnosměrný proud a poté porovnáno s přednastaveným napětím pomocí komparátoru, aby se generoval výstup, který pohání relé přes MOSFET, aby se zátěž okamžitě vypnula. Vypínací mechanismus je velmi rychlý, protože je založen spíše na aktuálních principech snímání než na tepelných vypínacích mechanismech, jako je MCB. Mikrokontrolér lze použít k získání zobrazení na LCD při stavu jističe.
Použitím tohoto zařízení lze tedy dosáhnout ultrarychlého přerušení obvodu, aby se ušetřilo drahé zařízení před možným poškozením. Pomocí tohoto jedinečného konceptu může být prototyp vyvinut jako projektová práce pro studenty elektrotechniky.
Elektronický jistič pracuje na principu mechanismu snímání proudu. Poskytuje jak ochranu proti přetížení, tak proti zkratu, protože v každém případě je monitorován proud vedený vedením a v případě proudění nadproudu dojde k vypnutí spínače.
Pracovní příklad jednoduchého elektronického jističe
Prvek pro snímání proudu nebo odpor lze použít ke snímání množství proudu protékajícího zátěží. Pokles napětí z rezistoru je dán neinvertujícímu vstupu komparátoru a pevné napětí je dáno invertující svorce komparátoru. V případě normálního provozu (proud protékající dostatečným počtem zátěží) je pokles napětí na rezistoru menší než pevné napětí a vstup komparátoru je dostatečně nízký, aby způsobil, že MOSFET je ve vypnutém stavu. Společný kontakt relé je připojen k normálně sepnutému kontaktu a obvod je dokončen zátěží, která napájí proud ze sítě.
Je-li však připojena jakákoli další zátěž, zvyšuje se proud přes prvek snímající proud, což zase zvyšuje pokles napětí na rezistoru. V určitém okamžiku je tento pokles napětí větší než pevné napětí, tj. Vstup na neinvertující svorce je větší než vstup na invertující svorce komparátoru. To způsobí vysoký logický výstup na komparátoru s dostatečným napětím pro spuštění MOSFET do stavu. Jak MOSFET vede, reléová cívka se napájí a společný kontakt je nyní připojen k normálně otevřenému kontaktu. To způsobí překážku toku proudu, protože obvod je nyní přerušený a zátěže se přepnou kvůli nedostatku napájení.
Výhody elektronického jističe
- Elektronické jističe mohou být navrženy tak, aby vypínaly při malém přetížení a nereagují na zapínací proudy.
- Mají rychlejší dobu odezvy, protože charakteristiky odezvy závisí pouze na době potřebné k tomu, aby proud procházející vodivým polovodičovým spojem byl nulový.
- Netrpí problémy s opotřebením běžných systémů, protože použité komponenty jsou elektronické.
- Jsou levnější, protože použité komponenty jsou lehčí, méně nákladné a snadno se udržují.
Praktické elektronické jističe
Přepínač elektronické ochrany od společnosti Phoneix
Pracuje s napájením 24 V DC a přichází s konceptem monitorování a vzdálené signalizace. Skládá se z dálkově ovládaného resetu. Používá se k ochraně relé, programovatelných ovladačů, motorů, senzorů, akčních členů, ventilů atd.
HFDE308032
Dodává se s nastavitelnými proudovými funkcemi 15-80 A a skládá se z nastavitelného dlouhodobého nastavení, krátkodobého nastavení a okamžitého nastavení s integrovaným stavovým signálem a alarmem.
Fotografický kredit:
- Elektrická pojistka od Pragati prodeje
- Jistič NC100H od CIRTG
