في أي دائرة كهربائية حيث لا توجد دوائر استقرار وحماية ، يمكن أن تحدث زيادة غير مرغوب فيها في التيار. يمكن أن يكون هذا نتيجة لظواهر طبيعية (البرق بالقرب من خط كهرباء) أو نتيجة ماس كهربائى (ماس كهربائى) أو تيارات تدفق. لتجنب كل هذه الحالات ، فإن الحل الصحيح هو تثبيت جهاز تقييد في الشبكة أو الدائرة المحلية.
ما هو المحدد الحالي؟
الجهاز الذي يتم إنشاء دائرته بطريقة تمنع إمكانية زيادة قوة الكهرباء فوق حدود السعة المحددة أو المسموح بها ، يسمى المحدد الحالي. إن وجود حماية للشبكة مع محدد تيار مثبت فيها يجعل من الممكن تقليل متطلبات هذا الأخير من حيث الاستقرار الديناميكي والحراري في حالة حدوث ماس كهربائي.
في خطوط الجهد العالي بجهد يصل إلى 35 كيلو فولت ، يتم تحقيق قصر الدائرة باستخدام المفاعلات الكهربائية ، وفي بعض الحالات ، الصمامات مصنوعة من مواد مالئة دقيقة الحبيبات. أيضًا ، الدوائر التي يتم تغذيتها بالجهد العالي والمنخفض محمية بواسطة دوائر مجمعة على القاعدة:
- مفاتيح الثايرستور ؛
- مفاعلات من النوع الخطي وغير الخطي ، محولة بمفاتيح شبه موصلة سريعة المفعول ؛
- المفاعلات المنحازة غير الخطية.
مبدأ المحدد
المبدأ الأساسي وراء دوائر الحد الحالية هو إطفاء التيار الزائد على عنصر يمكنه تحويل طاقته إلى شكل آخر ، مثل الحرارة. يظهر هذا بوضوح في تشغيل المحدد الحالي ، حيث يتم استخدام الثرمستور أو الثايرستور كعنصر تبديد.
طريقة أخرى للحماية ، والتي غالبًا ما تستخدم أيضًا ، هي قطع الحمل عن الخط الذي حدث فيه اندفاع الكهرباء. يمكن أن تكون هذه الأنواع من المفاتيح تلقائية ، مع إمكانية إعادة الضبط الذاتي بعد اختفاء التهديد ، أو تتطلب استبدال عنصر الحماية التفاعلي ، كما هو الحال مع المصهر.
الأكثر تقدما هي الدوائر الإلكترونية للمحددات التي تعمل على مبدأ إغلاق القناة لمرور الكهرباء عند زيادتها. في هذه الحالة ، يتم استخدام عناصر تمريرية خاصة (على سبيل المثال ، الترانزستورات) ، والتي يتم التحكم فيها بواسطة أجهزة الاستشعار.
تجمع الأنظمة الحديثة المدمجة بين وظيفة محددات التيار لأحمال زائدة معينة وخيار وقائي مع إيقاف تشغيل الحمل عند تيارات ماس كهربائى. عادة ، تعمل هذه الأنظمة في شبكات الجهد العالي.
دائرة المحدد الحالي
في المثالباستخدام أبسط دارة لجهاز تحديد التيار ، يمكنك فهم كيفية عمل "الصمامات الإلكترونية". يتم تجميع الدائرة على ترانزستورات ثنائية القطب وتسمح لك بضبط قوة الكهرباء في مصادر الطاقة منخفضة الجهد.
تخصيص مكونات الدائرة:
- VT1 - تمرير الترانزستور ؛
- VT2 - تمرير مضخم إشارة التحكم في الترانزستور ؛
- Rs - مستشعر المستوى الحالي (مقاوم منخفض المقاومة) ؛
- R - المقاوم المحدد الحالي.
يترافق تدفق التيار في الدائرة ذات القيمة المقبولة مع انخفاض الجهد عبر Rs ، حيث تحافظ قيمته ، بعد التضخيم على VT2 ، على ترانزستور المرور في حالة مفتوحة تمامًا. بمجرد أن تتجاوز قوة الكهرباء حد العتبة ، يبدأ انتقال الترانزستور VT1 في الاختباء بما يتناسب مع الزيادة في الكهرباء. من السمات المميزة لهذا التصميم للجهاز الخسائر الكبيرة (انخفاض الجهد حتى 1.6 فولت) على المستشعر وعنصر التمرير ، وهو أمر غير مرغوب فيه لتشغيل الأجهزة ذات الجهد المنخفض.
التناظرية للدائرة الموصوفة أعلاه هي أكثر كمالا ، حيث يتم تحقيق انخفاض في انخفاض الجهد عند التقاطع عن طريق استبدال عنصر التمرير من ترانزستور ثنائي القطب إلى ترانزستور تأثير المجال بمقاومة منخفضة للوصلة. في الملعب ، الخسائر فقط 0.1 V.
محدد التيار Inrush
المعدات من هذا النوع مصممة لحماية الأحمال الاستقرائية والسعة (ذات السعات المختلفة) من الزيادات المفاجئة فيبدء. يتم تثبيته في أنظمة التشغيل الآلي. الأهم من ذلك كله ، أن المحركات غير المتزامنة والمحولات ومصابيح LED تخضع لمثل هذه الأحمال الزائدة الحالية. نتيجة استخدام محدد تيار الحمل في هذه الحالة هو زيادة عمر الخدمة وموثوقية الأجهزة ، وتفريغ الشبكات الكهربائية.
يمكن أن يعمل الجهاز ROPT-20-1 كمثال لنموذج حديث لمحدد التيار أحادي الطور. إنه عالمي ويحتوي على محدد تيار تدفق ومرحل للتحكم في الجهد. يتم التحكم في الدائرة بواسطة معالج دقيق ، والذي يخمد تلقائيًا اندفاع البداية ويمكنه إيقاف الحمل إذا ارتفع الجهد في الشبكة فوق المستوى المسموح به.
الجهاز مشمول في فاصل الكهرباء وخطوط التحميل ويعمل كالتالي:
- عند تطبيق الجهد ، يتم تشغيل المتحكم الدقيق ، والذي يتحقق من وجود جهد الطور وقيمته.
- إذا لم يتم الكشف عن المشاكل خلال فترة واحدة ، يتم توصيل الحمولة ، والتي يتم الإشارة إليها بواسطة "شبكة" LED الخضراء.
- يحدث العد التنازلي 40 مللي ثانية ويحول التتابع المقاوم التخميد.
- عندما ينحرف الجهد عن القاعدة أو يفشل ، يقوم المرحل بقطع الحمل ، والذي يُشار إليه بواسطة مؤشر LED "الطوارئ" الأحمر.
- عند استعادة معلمات الشبكة (التيار ، الجهد) ، يعود النظام إلى حالته الأصلية.
حد المولد الحالي
في مولدات السيارات ، من المهم التحكم ليس فقط في مقدار جهد الخرج ، ولكن أيضًا في الإخراجفي تيار الحمل. إذا تجاوز الأول يمكن أن يؤدي إلى فشل معدات الإضاءة ، واللفائف الرقيقة للأجهزة ، وكذلك إعادة شحن البطارية ، فإن الثانية يمكن أن تتلف لف المولد نفسه.
يزداد تيار الخرج كلما زاد الحمل المتصل بإخراج المولد (عن طريق تقليل المقاومة الإجمالية). لمنع ذلك ، يتم استخدام محدد التيار الكهرومغناطيسي. يعتمد مبدأ عملها على إدراج مقاومة إضافية في دائرة اللف المثير للمولد في حالة زيادة الكهرباء.
الحد الحالي للدائرة القصيرة
لحماية محطات توليد الطاقة والمصانع الكبيرة من التيارات المفاجئة ، تُستخدم أحيانًا محددات التيار من نوع التبديل (الفعل المتفجر). تتكون من:
- افصل الجهاز ؛
- فتيل ؛
- رقاقة كتلة ؛
- محول.
من خلال التحكم في كمية الكهرباء ، ترسل الدائرة المنطقية إشارة إلى المفجر (بعد 80 ميكروثانية) عند حدوث ماس كهربائي. يقوم الأخير بتفجير الحافلة داخل الخرطوشة ، ويتم إعادة توجيه التيار إلى المصهر.
ميزات المحددات الحالية المختلفة
تم تصميم كل نوع من أنواع أجهزة التقييد لمهام محددة وله خصائص معينة:
- fuse - سريع المفعول لكن يحتاج إلى الاستبدال ؛
- المفاعلات - تقاوم بشكل فعال التيارات ذات الدائرة القصيرة ، ولكن لها خسائر كبيرة وانخفاض الجهد عليها ؛
- الدوائر الإلكترونية وقواطع الدائرة سريعة المفعول - لها خسائر منخفضة ولكن حماية قليلة ضد التيارات المفاجئة ؛
- المرحلات الكهرومغناطيسية - تتكون من جهات اتصال متحركة تتآكل بمرور الوقت.
لذلك ، باختيار الدائرة التي تريد تطبيقها في منزلك ، تحتاج إلى دراسة النطاق الكامل للعوامل الخاصة بدائرة كهربائية معينة.
الخلاصة
يجب أن نتذكر أن الوصول إلى الشبكات الكهربائية يتطلب معرفة معينة في الكهرباء وخبرة في العمل. لذلك ، عند تركيب مثل هذه المعدات ، من المهم مراعاة احتياطات السلامة. لكن الأفضل طبعا تكليف هذا العمل بأخصائي مؤهل
