Proudové omezovače: definice, popis a uspořádání zařízení

V každém elektrickém obvodu, kde nejsou stabilizační a ochranné obvody, může dojít k nežádoucímu zvýšení proudu. To je důsledkem přírodních jevů (blesk v blízkosti elektrického vedení), nebo v důsledku zkratu (SC) nebo výchozích proudů. Abyste se vyhnuli všem těmto případům, správným řešením je instalace omezení na síť nebo místní okruh zařízení.

Co je omezovač proudu?

Zařízení, které je obvod konstruován takovým způsobem, který zabraňuje možnost zvýšení výkonu nebo síly nad předem určenou amplitudou přípustných mezích zvaných omezovač proudu. Dostupnost ochrana sítě S omezovačem proudu, který je v něm instalován, umožňuje snížit jeho požadavky z hlediska dynamické a tepelné stability v případě zkratu.

K vedení vysokého napětí s napětím až 35 kV omezení RS návrhů použitím elektrických reaktory, v některých případech - pojistky vytvořené na základě jemného plniva. Také obvody napájené vysokým a nízkým napětím jsou chráněny obvody sestavenými na základě:

• tyristorové spínače;
• reaktory nelineárního a lineárního typu, s posuvnými spínači polovodičové provozní odezvy;
• reaktory nelineární se zaujatostí.

Princip omezovače

Základním principem obsaženým v současném omezujícím schématu je uhasit přebytečný proud na takovém prvku, který může přeměnit svou energii na jiný druh, například tepelný. To je jasně vidět při provozu omezovače proudu, kde jako rozptylovací prvek se používá termistor nebo tyristor.

Dalším způsobem ochrany, který se také často používá, je odpojit zátěž z linky, ve které došlo k elektrickému zásahu. Přepínače tohoto druhu mohou být automatické, s možností vlastního hojení po zmizení ohrožení vyžadující výměnu nebo citlivější krycí prvek jako v případě pojistky.

Nejdokonalejší jsou elektronické obvody omezovačů, které pracují na principu uzavření kanálu pro průchod elektřiny, jak se zvyšuje. Použijte v tomto případě speciální průchodové prvky (například tranzistory), které jsou řízeny snímači.

Moderní kombinované systémy kombinují funkci omezovačů proudu pro určité přetížení a ochrannou volbu při vypnutí zatížení při zkratových proudech. Typicky takové systémy pracují ve vysokonapěťových sítích.

Obvod omezovače proudu

Pomocí příkladu nejjednoduššího obvodu omezovače proudu lze pochopit, jak funguje "elektronická pojistka". Obvod je sestaven na dvou bipolárních tranzistorech a umožňuje regulovat výkon elektřiny v nízkotlakých výkonových jednotkách.

Přiřazení součástí schématu:

• VT1 - tranzistorová průchozí díra;
• VT2 - zesilovač signálu ovládání tranzistoru;
• Rs - snímač aktuální hladiny (odpor nízkého odporu);
• R - omezující proudový odpor.

Proud v obvodu proudu přípustnou hodnotu doprovázené úbytkem napětí na R, jehož hodnota po zesílení na VT2 podporuje průchodu tranzistoru v plně otevřeném stavu. Jakmile síla elektřiny překročí prahovou hodnotu, přechod tranzistoru VT1 se začne zakrývat úměrně ke zvýšení elektrické energie. Charakteristickým rysem těchto zařízení jsou velké ztráty výkonu (poklesu napětí 1,6 V) na senzoru a průchozí členu, který je nežádoucí pro napájení zařízení nízkého napětí.

Analog podle výše popsaného obvodu je složitější, vyznačující se tím, že pokles napětí na přechodu dosáhnout nahrazením průtokovou kyvetu s bipolárního tranzistoru na poli s nízkým přechodovým odporem. Na poli jsou ztráty pouze 0,1 V.

Omezovač proudového spínače

Zařízení tohoto druhu je určeno k ochraně indukčních a kapacitních zátěží (různých výkonů) před skoky při spuštění. Je instalován v automatizačních systémech. Většina těchto přetížení je vystavena asynchronním motorům, transformátorům, LED žárovkám. Důsledkem použití omezovače proudového zatížení je v tomto případě zvýšení životnosti a spolehlivosti zařízení, vyložení energetických sítí.

ROPT-20-1 může sloužit jako příklad moderního modelu jednofázového omezovače proudu. Je univerzální a současně obsahuje omezovač spouštění proudu a relé pro monitorování napětí. Obvod je řízen mikroprocesorem, který v automatickém režimu zhasne počáteční hod a může odpojit zátěž, pokud se síťové napětí zvýšilo nad přípustnou úroveň.

Přístroj je součástí napájecího vedení a přerušení zátěže, funguje takto:

1. Když je napětí aplikováno, je mikrokontrolér zapnutý, který kontroluje přítomnost fázového napětí a jeho hodnoty.
2. Pokud se během jednoho období nepodaří zjistit problémy - je připojeno zátěž, což je signalizováno zelenou LED "Síť".
3. Odpočítávání je 40 milisekund a relé shuntuje ochranný odpor.
4. Když se napětí odchyluje od normálu nebo jeho ztráty, relé odpojí zátěž, což je signalizováno červenou kontrolkou LED "Alarm".
5. Po obnovení parametrů sítě (proud, napětí) se systém vrátí do výchozího stavu.

Generátor omezení proudu

V automobilových generátorech je důležité regulovat nejen velikost výstupního napětí, ale i proud dodaný do zátěže. V případě, že přebytek bývalý může vést k poruše světelné techniky, tenké navíjecích zařízení a dobíjení baterií, druhá - poškození generátoru vinutí.

Výstupní proud se zvyšuje, čím více zátěže je připojeno na výstup generátoru (snížením celkového odporu). Aby tomu bylo zabráněno, použije se omezovač elektromagnetického proudu. Princip činnosti je založen na zahrnutí přídavného odporu do obvodu vzrušujícího vinutí generátoru v případě zvýšení elektřiny.

Aktuální omezení

K ochraně elektráren a velkých elektráren před rázovými proudy se někdy používají omezovače proudu spínacího typu (výbušná akce). Obsahují:

• odpojovací zařízení;
• pojistka;
• blok mikroobvodů;
• transformátor.

Sledováním množství elektřiny vydává logický obvod signály k rozbušce (po 80 mikrosekundách), když dojde k poruše. Ten druhý vybuchuje pneumatiku uvnitř kazety a proud je přesměrován na pojistku.

Vlastnosti různých omezovačů proudu

Každý typ zařízení pro omezení je vyvinut pro konkrétní úkoly a má určité vlastnosti:

• pojistka - má rychlost, ale vyžaduje výměnu;
• reaktory - účinně odolávají zkratovým proudům, ale na nich mají významné ztráty a pokles napětí;
• elektronické obvody a vysokorychlostní spínače - mají malé ztráty, ale špatně chrání proti šokovým proudům;
• elektromagnetické relé - sestávají z pohyblivých kontaktů, které se nakonec opotřebují.

Proto při výběru schématu, který je třeba použít, je třeba zkoumat celou řadu faktorů charakteristických pro určitý elektrický obvod.

Závěr

Je třeba si uvědomit, že přístup k elektrickým sítím vyžaduje určité znalosti z elektrických a pracovních zkušeností. Při instalaci takového zařízení je proto důležité dodržovat bezpečnostní předpisy. Nejlepší je však samozřejmě svěřit takovou práci kvalifikovanému odborníkovi.