Ограничител на тока в електрически и електронни мрежи

Ограничител на тока (RT) е устройство, което се използва в електрически или електронни схеми за намаляване на горната граница на тока DC (DC) или променлив ток (AC), протичащ към товара. Това гарантира навременна надеждна защита на генериращите схеми или електронните системи от вредни ефекти, дължащи се на късо съединение в мрежата или други негативни процеси, водещи до рязко увеличаване на AC / DC.

Ограничителните методи се използват за контролиране на количеството на тока, протичащ в постоянна или променлива верига. Устройството гарантира, че при надвишаване на размера на границата защитата ще работи надеждно и своевременно. Устройствата за ограничаване на тока могат да се използват в различни модификации в зависимост от чувствителността, стандартното токово натоварване, времето за реакция и възможните причини за късо съединение в мрежата.

Излишният AC / DC може да се появи във вътрешен кръг, поради късо съединение компоненти като диоди, транзистори, кондензатори или трансформатори, както и проблеми с външен характер претоварване на мрежови обекти, за свързване на късо съединение или претоварване на терминалите входните захранване.

Видове ограничаващи устройства

Изборът на защитни устройства зависи от няколко фактора. Инструментите са пасивни и активни, могат да се използват самостоятелно или в комбинация. Обикновено ограничителят е свързан последователно с товара.

Видове ограничаващи устройства:

1. Предпазители и резистори. Те се използват само за ограничаване на тока. Фешът обикновено се задейства, ако неговият променлив ток / DC надхвърли номиналния размер. Резисторите са интегрирани в дизайна на веригата. Точната стойност на съпротивлението може да се изчисли и като се използва законът на Ohm I = V / R (където I е токът, V е напрежението и R е съпротивлението). Има голям брой различни предпазители на електрическия пазар, които могат да посрещнат всички нужди за разсейване на електроенергия.
2. Автоматични превключватели. Те се използват за изключване на захранването като предпазител, но реакцията им е по-бавна и може да не работи за особено чувствителни вериги на скъпо оборудване.
3. Термистори. Термистори на отрицателни температурни коефициенти (NTC) се използват за ограничаване на първоначалните импулсни токове, които се появяват, когато устройството е свързано към електрическа мрежа. Термисторите имат значително съпротивление в студено състояние и ниска устойчивост при високи температури. NTC ограничава текущия ток незабавно.
4. Транзистори и диоди. Регулируемите захранващи устройства използват ограничения на веригите, като например интегрални схеми, транзистори и диоди. Активните схеми са подходящи за чувствителни мрежи и се задействат, намаляват натоварването или изключват захранването, до повредена късо съединение или до цялата мрежа.
5. Диодите за ограничаване на тока се използват за ограничаване или регулиране на широк обхват от напрежения. Двуконтактното устройство OT се състои от затвор, който е късо съединение към източника. Поддържа DC независимо от промените в напрежението.

Ограничител на текущото натоварване в мрежата

Електроразпределителните системи имат прекъсвачи за изключване на захранването в случай на неизправност. Те имат известни недостатъци при осигуряването на необходимата надеждност, тъй като не винаги могат да изключат минимално необходимия спешен обект за ремонт. Проблемът възниква при реконструкцията на електрозахранването чрез добавяне на нови захранващи или напречни връзки, които трябва да имат собствени автобуси и превключватели, които да бъдат модернизирани за по-високи ограничения на тока при късо съединение (TKZ).

Подобряването на качеството на електрическата енергия в мрежи зависи от надеждността на режима на работа на мрежово оборудване. Сред различните видове смущения, които засягат качеството на мрежовото напрежение (удари, хармонично изкривяване, и така нататък. Г.), Най-сериозната пречка е пада на напрежение, тъй като свързаните с тях скача ъгъл фаза може да доведе до увреждане на оборудване, за да завърши спиране на производствените обекти Utilities, че със скоростта верижната реакция ще застрашат поминъка на населението.

Общата причина за спада на напрежението е токът на късо съединение. В случай на неизправност в разпределителната мрежа напрежението пада рязко върху всички повредени гуми. Нивото зависи от точката на свързване и електрическото разстояние на автобуса до мястото на аварията.

Да се ​​намалят отрицателните процеси и изключване на дефектни участъци от мрежата, се използват следните ограничители:

• Дистрибутивен статичен компенсатор;
• динамичен рекуператор на напрежение;
• кондензатор с контролиран тиристор;
• превключвател за статичен пренос на полупроводници;
• твърдотелно ограничение на токови ограничители.

Такива защитни устройства не винаги са перфектни. Някои от тях имат недостатъци поради високата им цена, докато други могат да ограничат тока на повреда до по-малко от 5 пъти нормалния ток, което не е достатъчно за претоварване.

Точки на прилагане на ограничители на тока в електрическото оборудване:

• До мястото на работа на главния прекъсвач на аварийния подавател на товари на потребители с недопустимост на прекъсвания в захранването;
• на оборудване, чиито експлоатационни характеристики престанат да съответстват на ограничения ток на късо съединение, който се е увеличил във връзка с аварийната ситуация в системите за захранване.

Едно просто решение на RT в електрическото мрежово оборудване е добавянето на съпротивление към веригата. Това ограничава скоростта, с която ВКС може да се увеличи преди преминаването е отворен, но също така ограничава възможността на схема за задоволяване на потребителското търсене прекъснат, обаче добавяне или премахване на високи натоварвания причинява нестабилна власт.

Приложение на токова защита в електронни схеми

Началният ток възниква, когато напрежението се задейства от превключвателя. Това е така, защото разликата в еквивалентната серия съпротивление на кондензатора и съпротивлението на линията е само няколко милиона мили и води до голям стартов ток. Четири фактора, които могат да повлияят на този процес:

1. Стойността на входния AC ток.
2. Минималното съпротивление, изисквано от NTC термистора (при t = 0).
3. Постоянен DC.
4. Температура на околната среда.

Ограничител на тока е устройство или група устройства, използвани за защита на елементите от веригата от начално натоварване. Термистори и резистори с отрицателен температурен коефициент (NTC) са две опции за защита. Основните им недостатъци са дългите времена на охлаждане и разсейването на мощността. Диодът, ограничаващ тока, регулира или ограничава тока в широк диапазон. Те се състоят от JFET с порта, свързана към източника и функционираща като ограничител на ток с два контакта.

Те позволяват на тока, преминаващ през тях, да достигне определена стойност и да се сравни с предварително определена стойност. За разлика от ценерови диоди, те поддържат постоянен ток, но не напрежение. Диодите, ограничаващи тока, поддържат поток през тях, непроменен за всяка промяна на натоварването.

Видове диоди, ограничаващи тока

Има много различни видове диоди, ограничаващи тока, класифицирани по:

• номиналния ток на регулатора;
• максималното ограничаващо напрежение;
• работно напрежение;
• консумация на енергия.

Най-често срещаните стойности на максималното напрежение се използват, включват 1, 7, 2, 8, 3, 1, 3, 5 и 3, 7 и 4, 5 V. номиналния ток регулатор може да варира от 0.31 mA до 10 mA и нормално използваният ток на регулатора е 10 mA.

Верига за ограничаване на постоянен ток

Повечето захранвания имат отделни вериги DC регулиране и напрежение за контролиране на резултатите от дейността си или в постоянно напрежение (CV), или в режим на постоянен ток (CC), които са включени в контрола, независимо от товарен импеданс съвпадат с изходното напрежение и текущите настройки.

По този начин защитата се осъществява главно чрез ограничаване на текущата стойност. В този случай можете да кандидатствате Обикновена схема за ограничителя на източника използвайки два диода и резистор. При всеки източник на захранване винаги съществува риск изходът да бъде късо съединение. Съответно, при тези условия е необходимо да се предпази от увреждане. Има няколко схеми, които могат да се използват за защита на захранването.

Една от най-простите схеми включва само два диода и допълнителен резистор. Веригата използва резистор за измерване на смущенията, поставени последователно с изходния транзистор. Два диода, разположени между изхода на веригата и основата на транзистора, осигуряват защита. Когато веригата работи в нормален работен диапазон, има малка напрежение в резистора. Това напрежение плюс основния излъчващ транзистор е много по-малък от падането на диодния възел, необходим за включване на двата диода. Въпреки това, тъй като DC се увеличава, напрежението на резистора се увеличава. Когато е равна на напрежението, необходимо за работа, те се включват, напрежението на транзистора пада, като по този начин се ограничава токът.

Веригата на този ограничител на диодния ток за захранването е проста. Стойността на серийния резистор може да бъде изчислена по такъв начин, че напрежението върху него да се повиши до 0.6 волта (превключващото напрежение за силициевия диод), когато се достигне максималният ток. Все пак винаги е по-добре да се гарантира, че има известна резервна защита и е по-добре да се ограничи до необходимото ниво.

Ограничител с обратна връзка

Същата проста диодна текуща ограничаваща форма може да бъде включена в силови вериги, които използват обратна връзка, за да определят действителното изходно напрежение и да осигурят по-точно контролиран изход. Ако точката на измерване на изходното напрежение е взета след серия ток резистор, тогава напрежението на напрежението може да бъде коригирано на изхода.

Тази схема осигурява много по-добър контрол от пряк регулатор излъчвател може да вземе предвид и пада на напрежение в резистора с ограничение на тока, когато има достатъчно напрежение спад през транзистора в захранващата верига. Изходното напрежение може да се регулира така, че да се получи желаната стойност с променлив резистор. Формулата за ограничаване на тока на диод може лесно да бъде интегрирана в електрическата верига. Освен това е евтино и удобно.

Приложения на диоди, ограничаващи тока

Диодите за ограничаване на тока осигуряват висока производителност и лекота на работа в сравнение с биполярни транзистори в защитни системи. Те са универсални, имат отлично представяне по отношение на динамичното температурно отклонение. Устройства, използващи диоди:

• схеми на генератора на сигнали;
• Схеми за синхронизация;
• зарядни устройства;
• управление на светодиоди;
• подмяна на държачи на рулони в телефонни комуникационни устройства.

Текущите ограничителни диоди се произвеждат от много световни производители на полупроводници, като Calogic, Central Semiconductor, Diodes Inc., O. N. Semiconductor или Zetex. Електронният пазар има много широк избор от диоди, използвани диодни вериги или други устройства, които може да се наложи да ограничат настоящата гранична стойност.