En qualsevol circuit elèctric on no hi hagi circuits d'estabilització i de protecció, es pot produir un augment no desitjat de corrent. Això pot ser el resultat de fenòmens naturals (llamps prop d'una línia elèctrica) o el resultat d'un curtcircuit (curtcircuit) o corrents d'entrada. Per evitar tots aquests casos, la solució correcta és instal·lar un dispositiu de restricció a la xarxa o al circuit local.
Què és un limitador actual?
Un dispositiu el circuit del qual està construït de tal manera que evita la possibilitat d'augmentar la força de l'electricitat per sobre dels límits d'amplitud especificats o permesos, s'anomena limitador de corrent. La presència de protecció de xarxa amb un limitador de corrent instal·lat permet reduir els requisits d'aquesta última en termes d'estabilitat dinàmica i tèrmica en cas de curtcircuit.
A les línies d' alta tensió amb tensions de fins a 35 kV, la limitació del curtcircuit s'aconsegueix utilitzant reactors elèctrics, en alguns casos, fusibles fets amb farciments de gra fi. A més, els circuits alimentats per alta i baixa tensió estan protegits per circuits muntats a la base:
- interruptors de tiristors;
- reactors de tipus no lineal i lineal, desviats amb interruptors de semiconductors d'acció ràpida;
- reactors esbiaixats no lineals.
El principi del limitador
El principi bàsic darrere dels circuits limitadors de corrent és extingir l'excés de corrent en un element que pot convertir la seva energia en una altra forma, com ara la calor. Això es veu clarament en el funcionament del limitador de corrent, on s'utilitza un termistor o tiristor com a element dissipador.
Un altre mètode de protecció, que també s'utilitza sovint, és tallar la càrrega de la línia en la qual s'ha produït la pujada d'electricitat. Aquest tipus d'interruptors poden ser automàtics, amb la possibilitat de restablir-se automàticament després que l'amenaça desaparegui, o bé requereixen la substitució d'un element protector que reacciona, com és el cas d'un fusible.
Els més avançats són els circuits electrònics de limitadors que funcionen segons el principi de tancar el canal pel pas de l'electricitat quan aquesta augmenta. En aquest cas, s'utilitzen elements especials de pas (per exemple, transistors), que estan controlats per sensors.
Els sistemes combinats moderns combinen la funció de limitadors de corrent per a determinades sobrecàrregues i una opció de protecció amb apagada de càrrega per corrents de curtcircuit. Normalment, aquests sistemes funcionen en xarxes d' alta tensió.
Circuit limitador de corrent
A l'exempleAmb el circuit més senzill d'un dispositiu limitador de corrent, podeu entendre com funciona un "fusible electrònic". El circuit està muntat en dos transistors bipolars i us permet ajustar la força de l'electricitat en fonts d'alimentació de baixa tensió.
Assignació dels components del circuit:
- VT1 - transistor de passada;
- VT2 - amplificador de senyal de control de transistor de passada;
- Rs: sensor de nivell de corrent (resistència de baixa resistència);
- R: resistència limitadora de corrent.
El flux de corrent al circuit d'un valor acceptable va acompanyat d'una caiguda de tensió a través de Rs, el valor de la qual, després de l'amplificació a VT2, manté el transistor de passada en un estat totalment obert. Tan bon punt la força de l'electricitat ha superat el límit del llindar, la transició del transistor VT1 comença a amagar-se en proporció a l'augment de l'electricitat. Una característica distintiva d'aquest disseny del dispositiu són les grans pèrdues (caiguda de tensió de fins a 1,6 V) al sensor i a l'element de pas, que no és desitjable per alimentar dispositius de baixa tensió.
Un analògic del circuit descrit anteriorment és un més perfecte, on s'aconsegueix una reducció de la caiguda de tensió a la unió substituint l'element de pas d'un transistor bipolar a un transistor d'efecte de camp amb una resistència de la unió baixa. Al camp, les pèrdues són només de 0,1 V.
Limitador de corrent d'entrada
L'equip d'aquest tipus està dissenyat per protegir les càrregues inductives i capacitives (de diverses capacitats) de sobretensions aposada en marxa. S'instal·la en sistemes d'automatització. Sobretot, els motors asíncrons, els transformadors i les làmpades LED estan subjectes a aquestes sobrecàrregues de corrent. La conseqüència d'utilitzar un limitador de corrent de càrrega en aquest cas és un augment de la vida útil i la fiabilitat dels dispositius, descàrrega de xarxes elèctriques.
El dispositiu ROPT-20-1 pot servir com a exemple d'un model modern de limitador de corrent monofàsic. És universal i conté tant un limitador de corrent d'entrada com un relé per al control de tensió. El circuit està controlat per un microprocessador, que esmorteix automàticament la sobretensió inicial i pot apagar la càrrega si la tensió de la xarxa supera el nivell permès.
El dispositiu s'inclou a la ruptura de les línies d'alimentació i càrrega, funciona de la següent manera:
- Quan s'aplica tensió, el microcontrolador s'encén, que comprova la presència de tensió de fase i el seu valor.
- Si no es detecten problemes durant un període, la càrrega es connecta, cosa que es senyalitza amb el LED verd "Xarxa".
- Es produeix el compte enrere de 40 mil·lisegons i el relé deriva la resistència d'amortiment.
- Quan la tensió es desvia de la norma o falla, el relé talla la càrrega, que es senyalitza amb el LED vermell "Emergència".
- Quan es restableixen els paràmetres de xarxa (corrent, tensió), el sistema torna al seu estat original.
Límit actual del generador
En els generadors de cotxes, és important controlar no només la quantitat de tensió de sortida, sinó també la sortidaal corrent de càrrega. Si superar el primer pot provocar una fallada dels equips d'il·luminació, bobinatges prims dels dispositius, així com la recàrrega de la bateria, el segon pot danyar el bobinatge del propi generador.
Com més augmenta el corrent de sortida, més càrrega es connecta a la sortida del generador (reduint la resistència total). Per evitar-ho, s'utilitza un limitador de corrent electromagnètic. El seu principi de funcionament es basa en la inclusió d'una resistència addicional al circuit del bobinatge excitant del generador en cas d'augment de l'electricitat.
Límit de corrent de curtcircuit
Per protegir les centrals elèctriques i les grans fàbriques dels corrents de sobretensió, de vegades s'utilitzen limitadors de corrent de tipus de commutació (acció explosiva). Consten de:
- dispositiu de desconnexió;
- fusible;
- bloc de xips;
- transformador.
En controlar la quantitat d'electricitat, el circuit lògic envia un senyal al detonador (després de 80 microsegons) quan es produeix un curtcircuit. Aquest últim fa volar l'autobús dins del cartutx i el corrent es redirigeix al fusible.
Característiques de diferents limitadors de corrent
Cada tipus de dispositiu de restricció està dissenyat per a tasques específiques i té certes propietats:
- fusible: d'acció ràpida però s'ha de substituir;
- reactors: resisteixen eficaçment els corrents de curtcircuit, però tenen pèrdues importants i caigudes de tensió;
- circuits electrònics i interruptors automàtics d'acció ràpida: tenen pèrdues baixes però poca protecció contra els corrents de sobretensió;
- relés electromagnètics: consisteixen en contactes mòbils que es desgasten amb el temps.
Per tant, per triar quin circuit aplicar a casa teva, has d'estudiar tota la gamma de factors específics d'un circuit elèctric concret.
Conclusió
Cal recordar que l'accés a les xarxes elèctriques requereix certs coneixements en elèctrica i experiència laboral. Per tant, quan instal·leu aquests equips, és important observar les precaucions de seguretat. Però el millor és, per descomptat, confiar aquest treball a un especialista qualificat.
