Электронный выключатель постоянного тока

Электронные автоматические выключатели (ЭАВ)

ЭАВ серии EPSITRON ® обеспечивают множество преимуществ:

• Они обеспечивают надежную защиту от перегрузок и короткого замыкания.
• Также они позволяют активировать высокие нагрузки на уровне 50 000 микрофарад и выше без увеличения номинального тока.
• Одно-, двух-, трех — и четырехканальные модели с номинальными значениями тока от 0,5 А до 12 А обеспечивают гибкость, необходимую для установки номинального тока в соответствии с вашими требованиями.
• Максимальная ширина этих ЭАВ составляет 45 мм (1,772 дюйма), что гарантирует высокую плотность каналов для экономии пространства в распределительном шкафу.
• На некоторых устройствах также доступно ограничение активного тока для предотвращения перегрузки блока питания при коротком замыкании.

Одноканальные ЭАВ

Ширина этих ЭАВ составляет всего 6 мм (0,236 дюйма), благодаря чему эти новые ЭАВ являются самыми узкими ЭАВ из представленных на рынке сегодня. Они примерно на 66 % меньше миниатюрных автоматических выключателей. Это позволяет сэкономить еще больше места — особенно при использовании в распределительных шкафах. Эти ЭАВ позволяют работать с высокими нагрузками более 50 000 микрофарад без каких-либо дальнейших действий и изменения номинального тока. Это поможет снизить количество ложных срабатываний из-за пусковых токов.

• 24 В пост. тока / в шести вариантах для номинальных токов от 1 до 8 А
• С устройствами с цветной кодировкой в соответствии с номинальным током
• Исключительно тонкая версия
• Емкость включения: >50 000 мкФ
• Широкий диапазон рабочих температур: −25 … +70°C (−13 … +158°F)
• Сброс, включение/выключение непосредственно на модуле или удаленно посредством дискретного сигнала входа
• Сигнал срабатывания выхода может быть также объединен в групповой сигнал для 30 устройств максимум
• Сертификаты: CE, UL 61010, UL 2367

2-, 4- и 8-канальные ЭАВ

Компактные ЭАВ WAGO обеспечивают надежную защиту при оптимальном соотношении цены и производительности. Они обладают выдающимися характеристиками и обеспечивают надежную защиту от перегрузок и коротких замыканий. Максимальная ширина этих ЭАВ составляет 45 мм (1,772 дюйма), что гарантирует высокую плотность каналов для экономии пространства в распределительном шкафу.

• Двух-, четырех- и восьмиканальное защитное переключение с регулируемым током от 0,5 до 12 A
• Высокий коммутационный потенциал: > 50 000 µF
• Возможность обмена данными, удаленный сброс и мониторинг
• Доступна опция ограничения активной составляющей тока
• Сертификаты: CE, UL 60950, UL 2367, GL

Электронный выключатель постоянного тока

Питер Кетлер, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, г. Бломберг (Германия)
Альберт Баишев, ООО «Феникс Контакт РУС», г. Москва

Избегайте риска – используйте автоматические выключатели для защиты приборов

Автоматические выключатели используются повсеместно в самых разных отраслях. Phoenix Contact представляет линейку автоматических выключателей серии СВ.
Это термомагнитные и электронные автоматические выключатели с различными отключающими характеристиками, специально разработанные для обеспечения надежной селективной защиты вторичных цепей постоянного тока.

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ С ТЕРМОМАГНИТНЫМИ РАСЦЕПИТЕЛЯМИ

В случае перегрузки термомагнитные автоматические выключатели отключаются механически с определенной задержкой посредством биметаллической пластины. Этот тип размыкания цепи называется тепловым отключением. При появлении короткого замыкания магнитный сердечник вызывает мгновенное отключение контролируемого устройства (или нескольких устройств, контролируемых одним автоматическим выключателем) от источника питания, предотвращая отключение всей группы устройств, запитанной от одного источника.

В линейку СВ включены аппараты с тремя видами характеристик срабатывания электромагнитного расцепителя, удовлетворяющих конкретным условиям применения.

Три характеристики отключения аппаратов серии СВ (рис. 1) разработаны для того, чтобы обеспечить лучшую защиту различных устройств.

Рис. 1. Диапазоны срабатывания характеристик автоматических выключателей серии СВ с термомагнитным расцепителем

Выключатели с быстрой характеристикой F1 – хороший вариант для защиты устройств с низкими пусковыми токами.

Для защиты приборов с более высокими пусковыми токами предназначены аппараты с характеристикой отключения SFB (Selective Fuse Breaking), представляющей собой оптимизированную характеристику С. Диапазон срабатывания характеристики SFB составляет [6–10] I_ном, что значительно уже, чем для стандартной характеристики отключения С, кратной [7,5–15] I_ном на постоянном токе. Это обеспечивает лучшую селективность отключения и надежное срабатывание автоматического выключателя даже при существенном увеличении дистанции между источником питания и нагрузкой.

Характеристика М1 отличается большей инерционностью, благодаря чему она идеально подходит для защиты устройств с очень высокими и длительными пусковыми токами.

СИГНАЛЬНЫЙ КОНТАКТ И РАЗМЫКАНИЕ ЦЕПИ

Изолированный переключающий сигнальный контакт, встроенный в каждый термомагнитный автоматический выключатель СВ, обеспечивает высокую гибкость при организации сигнализации состояния защиты. Это позволяет обслуживающему персоналу быстро определить, где в системе возникла неисправность, и незамедлительно принять меры по ее устранению.

При неисправности в нагрузке необходимо обеспечить надежное электрическое разъединение, чтобы изолировать неисправный прибор. Термомагнитные автоматические выключатели гарантируют надежное отключение, используя механическое размыкание цепи, что в данном случае является их преимуществом перед электронными защитными устройствами.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Электронные автоматические выключатели изготавливаются в корпусе, аналогичном корпусу термомагнитных выключателей. Защитное устройство имеет встроенную схему на базе биполярного транзистора, которая отключает ток нагрузки при срабатывании. Ключевое преимущество автоматических выключателей данного типа перед автоматическими выключателями с механическим расцепителем – возможность активного ограничения тока. Кроме того, некоторые версии этих устройств дают возможность дистанционного включения и отключения.

Ток перегрузки в данном случае ограничен коэффициентом 1,25, что значительно ниже, чем в случае с термомагнитными выключателями. Это означает, что максимальная длина провода между источником питания и нагрузкой при использовании электронных автоматических выключателей может быть в несколько раз больше. Однако при выборе необходимо убедиться, что пусковые токи защищаемого устройства не достигают границ срабатывания автоматического выключателя, чтобы не допустить ошибочные срабатывания.

Серия СВ предлагает четыре типа электронных автоматических выключателей. Первые два типа имеют один сигнальный контакт – нормально замкнутый либо нормально разомкнутый. Другие два снабжены для сигнализации своего состояния активным выходом 24 В. При этом один из них имеет вход Reset, который позволяет дистанционно включить автоматический выключатель с помощью импульса 24 В после его срабатывания. И последний вариант предоставляет возможность как дистанционного включения, так и отключения автоматического выключателя с помощью подачи сигнала 24 В на вход Control. Благодаря данным функциям удаленное управление выполняется намного проще и быстрее.

ПРЕИМУЩЕСТВА КОНСТРУКЦИИ

Все версии новых автоматических выключателей СВ имеют одинаковые внешние размеры, соответствующие стандарту DIN 43880, что позволяет устанавливать их в стандартных монтажных коробках (рис. 2). Ширина устройства – всего 12,3 мм, что существенно экономит место при монтаже.

Рис. 2. Пример монтажа автоматических выключателей в стандартную распределительную коробку глубиной 120 мм вместе с блоком питания 24 В и УЗИП производства Phoenix Contact

Выключатели имеют штекерную конструкцию. При этом базовый элемент является универсальным и подходит для штекера любого типа данной серии. Это позволяет пользователю при необходимости свободно варьировать типы выключателей без разрыва электрических соединений. При подключении штекера он автоматически фиксируется в базовом элементе с помощью защелки, что предотвращает любую возможность случайного отсоединения автоматического выключателя от своего базового элемента.

Линейка автоматических выключателей от Phoenix Contact обеспечивает простой и удобный монтаж благодаря полной совместимости с системой клемм CLIPLINE Complete, которая характеризуется всеобъемлющей номенклатурой аксессуаров. Например, стандартные перемычки могут использоваться для быстрого и удобного распределения потенциала от одного источника питания на несколько автоматических выключателей. Использование двойного ряда перемычек позволяет проводить ток нагрузки до 41 А. Кроме того, перемычки можно использовать и для сигнальных контактов, с их помощью можно организовать как групповую, так и индивидуальную сигнализацию состояния автоматических выключателей.

Передовая технология подключения Push-in позволяет проводить монтаж проводов без использования инструмента и существенно сокращает время на установку (рис. 3).

Рис. 3. Подключение перемычек и проводов к базовым элементам автоматических выключателей

ТИПОВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Автоматические выключатели серии СВ предназначены в первую очередь для использования во вторичных системах питания напряжением 24 В постоянного тока для защиты конечных приборов и проводки от токов перегрузки и короткого замыкания. Наилучшая защита обеспечивается при защите каждого канала отдельным автоматическим выключателем. Это позволяет обслуживающему персоналу быстро определить, где произошел сбой, и принять меры.

Для менее критичных частей системы широко применяется вариант защиты целой группы приборов с помощью одного выключателя.

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Схема автоматического электромеханического выключателя нагрузки

Представленная схема для сборки своими руками поддерживает регулировку отключения в зависимости от токовой составляющей. Точка отключения регулируется в диапазоне 0,5 — 10А переменного / постоянного тока. В схеме используются чип ACS712ELCTR-20A-T (МС1) — датчик линейного тока на основе эффекта Холла. Чип предназначен для измерения тока и обеспечения электрической изоляции между нагрузкой и цепью управления

Среди особенностей электронной схемы устройства следует выделить следующие технические моменты:

• быстродействие на уровне 1/60 секунды,
• регулировка тока отключения в пределах 0,5 — 10А,
• отсутствие потерь напряжения в цепи нагрузки,
• наличие индикаторов работы,
• малое энергопотребление в режиме сброса,
• переменные, фиксированные, асимметричные моменты отключения.

Согласно спецификации реле, используемого в схеме автоматического электромеханического выключателя, максимальное ожидаемое время размыкания контактов составляет 15 миллисекунд (1/66 секунды). Соответственно, имеет место мгновенная работа электронной чувствительной и управляющей части автоматического электромеханического выключателя.

Ограничения регулируемого автоматического электромеханического выключателя нагрузки

Требуется отдельный источник питания для работы в системах переменного напряжения. В случае отключения питания цепь нагрузки замыкается. Схема не предназначена для использования в системах цифрового командного управления (DCC – Digital Command Control), но вполне допускает такой вариант, если параметры на отключение увеличить на 10–15% по сравнению с настройками допустимых систем.

Описание работы электронной схемы устройства выключения

Отсутствие питания схемы автоматического электромеханического выключателя приводит к обесточиванию реле цепи нагрузки, контакты которого остаются замкнутыми, чем обеспечивается подача питания нагрузки. Датчик тока на основе эффекта Холла, включенный в состав микросхемы МС1, выдаёт выходной сигнал, пропорциональный переменному или постоянному току, протекающему через цепь нагрузки.

Принципиальная схема автоматического электромеханического выключателя постоянного/переменного тока с функцией регулировки срабатывания по току, собранного на основе микросхем ACS712ELCTR-20A-T и LM339

Клемма, помеченная на схеме цифрой 2, не подключена к цепям схемы автоматического электромеханического выключателя и не требует подключения для работы в целом.

Таблица электронных компонентов схемы электромеханического автоматического выключателя

Датчик тока с эффектом Холла микросхемы ACS712 способен создавать положительное или отрицательное выходное напряжение, в зависимости от направления протекания тока. Следовательно, допускается использование с постоянным током любой полярности.

Применение компараторов напряжения в составе схемы устройства

Компараторы напряжения – секции микросхемы МС2A и МС2B, образуют схему детектора напряжения «оконного» типа. Выход одного из компараторов имеет низкий уровень в зависимости от того, высокое или низкое значение напряжения на входах, установленных делителем напряжения, образованным резисторами R2, R3 и R4.

Компаратор напряжения МС2C используется в качестве базового компаратора, выход которого приобретает высокий уровень, когда напряжение на входе в пределах отрицательного диапазона. Микросхемой МС2C зажигается зелёный светодиод — D1 (отключено), когда электромеханический автоматический выключатель переходит в режим «отключено». Компаратор МС2C подчинён компаратору МС2D.

Светодиод D1 также указывает подачу управляющего питания на автоматический электромеханический выключатель. Компаратор напряжения МС2D используется как триггер типа «установка / сброс», выход которого становится низким, если напряжение на входе «плюса» также приобретает низкий уровень. Выход триггера остаётся на низком уровне до момента сброса путём активации кнопки S1 или выключения / включения питания.

Микросхемой МС2D активируется реле RY 1, размыкающее цепь нагрузки. Когда реле активировано, загорается красный светодиод D2, указывающий на отключение автоматического выключателя. Конденсатор С3 гарантирует переключение автоматического выключателя при подаче управляющего напряжения в цепь.

Автоматический электромеханический выключатель: регулировка границ отключения

Потенциометр R3 устанавливает уровень тока отключения для автоматического электромеханического выключателя. Диапазон настройки составляет 0,5 — 10 ампер для переменной / постоянной формы. Схема также может быть построена по принципу нерегулируемого отключения, путём замены потенциометра R3 резистором с фиксированным значением. Значение фиксированного резистора рассчитывается с учётом желаемой настройки границы отключения.

Таблица номинальных и максимально возможных параметров настройки автоматического электромеханического выключателя на отключение по току. На схеме слева: 1, 6 – питание +5В; 2 – выход сенсора; 3, 8 – земля; 4, 5 – точки подключения вольтметра; 7 – выход на реле

Поддерживается асимметричная настройка с использованием фиксированных резисторов. Например, отключение прямого тока может быть установлено граничным значением 5A, а точка отключения для обратного тока на граничное значение 1A. Этот способ видится полезным в системах с батарейным питанием, где используется функция зарядки.

Кнопочный переключатель S1 используется для сброса автоматического электромеханического выключателя после срабатывания. Внешний выключатель (при необходимости) подключается к плате через клеммы, обозначенные на схеме символами «A» и «B», соответственно. Конденсатор C4 обеспечивает отключение схемы, даже если кнопка S1 удерживается замкнутой в момент перегрузки.

Диоды D4-D7, конденсаторы C5 и C6, стабилизатор напряжения МС3 образуют схему 5-вольтового источника питания, необходимого для микросхемы МС1 и остальной части схемы управления. Два параллельно соединенных полюса механического реле на 8А используются для управления цепью нагрузки. Использование механического реле в качестве устройства прерывания исключает потери напряжения в цепи нагрузки.

Электромеханический автоматический выключатель + у правляющая мощность

Схема управления выключателя нуждается в низковольтном источнике переменного или постоянного напряжения. Эта мощность может поступать от цепи нагрузки с постоянным напряжением или от отдельного источника питания, например, трансформатора, оснащённого штепсельным разъёмом. В качестве примера варианты схем ниже.

Варианты схемного включения: 1, 5 – нагрузка; 2 – источник постоянного напряжения; 3 – сенсор тока; 4 – схема контроля; 6 – источник переменного напряжения; 7 – выборочный источник напряжения (6 – 16В переменное, 10 – 24В постоянное, 100 мА); 8 – подключение дополнительных выключателей (опционально)

Напряжение питания цепей управления (клеммы 4 , 5) не рекомендуется выше значений 16В переменного или 24В постоянного тока. Требование токовых ограничений в данном случае для цепи автоматического выключателя составляет 100 мА, когда реле включено (цепь нагрузки разорвана).

Более одного электромеханического автоматического выключателя допустимо питать от одного источника питания, если источник питания обеспечивает мощность 100 мА на каждый подключенный электромеханический автоматический выключатель. Если для электромеханического автоматического выключателя отсутствует управляющая мощность, цепь нагрузки остается замкнутой.

Электромеханический автоматический выключатель: регулировка тока отключения

Настройка тока отключения электромеханического автоматического выключателя контролируется потенциометром R3. Напряжение на R3 устанавливает точки отключения прямого и обратного тока на электромеханический автоматический выключатель. Резисторы R2 и R3 и R4 образуют регулируемый делитель напряжения с двумя выходными уровнями.

Вольтметр, подключенный через R3 к выводам R2 и R4, используется для регулировки настройки значений отключения. По мере увеличения сопротивления R3, разность напряжений между плюсовым входом микросхемы МС2A и минусовым входом МС2B увеличивается. Этим увеличивается уровень тока отключения цепи в прямом и обратном направлениях.

Электромеханический автоматический выключатель допускает использование для токовых значений:

• переменной величины,
• полноволновых постоянной величины,
• полуволновых постоянной величины,
• прямой величины,

но для установки точки срабатывания в условиях прямого постоянного тока по сравнению с переменной или полноволновой постоянной величиной, необходимы разные уровни напряжения на потенциометре R3.

Настройка параметра отсечки, необходимого для номинальных максимальных синусоидальных величин, полноволновых и полуволновых постоянных величин, в 1,414 раза превышает настройку параметра под прямой постоянный ток. Разница в уровнях напряжения обусловлена пиковыми напряжениями синусоидальных волн в цепях переменного или постоянного тока.

Для цепей однополупериодного постоянного тока амперметр должен указывать половину уставки пикового тока отключения. Опять же, это связано с природой синусоидальных волн. Если электромеханический автоматический выключатель используется для прямой постоянной величины, максимальный ток отключения 10А в этом случае превышать недопустимо.

При помощи информации: Circuitous

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Электронный выключатель постоянного тока

1 шт. M20 2Pin 3Pin 4Pin 5Pin Водонепроницаемый разъем провода светодиодный разъем IP68 diy Электронные Наружное освещение разъем

1 шт. M20 2Pin 3Pin 4Pin 5Pin Водонепроницаемый разъем провода светодиодный разъем IP68 diy Электронные Наружное освещение разъем

• Description
• Specification

Description

Следующие фотографии сделаны в натуральном виде Название продукта: водонепроницаемый разъемДиапазон проводки:M20s 2Pin 0.3мм ²-4.0мм ² M20s3Pin 0.3мм ²-4.0мм ² M20s4Pin 0.3мм ²-2.5мм ²M20 2Pin 0.3мм ²-4.0мм ² M20 3pin 0.3мм ²-4.0мм ² M20 4Pin 0.3мм ²-4.0мм ² Напряжение тока: 25 A-30A 450V-500V Материал Клеммы: Никелевое покрытие на латуни Режим подключения: Обжимной винт Метод использования: 1, Откройте водонепроницаемый разъем 2, Закрепите провода с помощью винтов 3, Закройте водонепроницаемый разъем

Specification

Сертификация : Европейский сертификат соответствия

Номер модели : M20s

Current voltage : 20/30A 450/500V

Connection mode : Screw crimping/Quick connection

Waterproof grade : IP68

Terminal material : Nickel plating on brass

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей производится:

1. по номинальному току,
2. времятоковой характеристике срабатывания (ВТХ),
3. отключающей способности, условиям монтажа и эксплуатации.

Правильный выбор характеристики автоматического выключателя является залогом его своевременного срабатывания.

Как правильно выбрать автоматический выключатель смотрите в видео ниже:

Номинальный ток и напряжение

Номинальным током Iн и напряжением Uн автоматического выключателя называют значения тока и напряжения, которые способны выдержать главные токоведущие части выключателя в длительном режиме. Номинальный ток расцепителя Iн.расц может отличаться от номинального тока автомата, поскольку в автомат могут быть встроены расцепители с меньшим номинальным током.

Другой, не менее важной, характеристикой автоматического выключателя является его предельная коммутационная способность (ПКС). ПКС называют максимальное значение тока КЗ, которое выключатель способен включить и отключить несколько раз, оставаясь в исправном состоянии.

Времятоковые защитные характеристики

Автоматические выключатели могут иметь следующие времятоковые защитные характеристики (ВТХ) (рис.6.2) [11]:

1. зависимую от тока ВТХ. Такие выключатели имеют только тепловой расцепитель и применяются редко вследствие недостаточной ПКС и быстродействия;
2. независимую от тока ВТХ. Такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или полупроводникового расцепителя, действующего без выдержки или с выдержкой времени;
3. ограниченно зависимую от тока двухступенчатую ВТХ. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ выключатель отключается токовой отсечкой с независимой от тока заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей); выключатель имеет либо тепловой и электромагнитный расцепитель (комбинированный), либо двухступенчатый электромагнитный, либо полупроводниковый расцепитель;
4. трехступенчатую защитную ВТХ. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ – с независимой, заранее установленной, выдержкой времени (зона селективной отсечки), а при близких КЗ – без выдержки времени (зона мгновенного срабатывания); зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких КЗ. Такие выключатели имеют полупроводниковый расцепитель и применяются для защиты вводов в КТП и отходящих линий.

В соответствии со стандартами международной электротехнической комиссии (МЭК) по времятоковым характеристикам срабатывания выключатели бывают трех типов: B, C, D (рис.6.3).

Защитные характеристики автоматических выключателей

1. зависимая;
2. независимая;
3. ограниченно зависимая;
4. трехступенчатая;
   • с выдержкой времени при КЗ;
   • без выдержки времени при КЗ.

Времятоковые характеристики автоматических выключателей

t – время срабатывания электромагнитного расцепителя, k = I/Iн – кратность тока к номинальному значению.

Тип B – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k = 3 – 6. Для бытового применения, где ток нагрузки невысокий и ток КЗ может попасть в зону работы теплового, а не электромагнитного расцепителя.

Тип C – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k = 5 – 10. Для бытового и промышленного применения: для двигателей со временем пуска до 1 с, нагрузок с малыми индуктивными токами (холодильных машин и кондиционеров).

Тип D – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k > 10. Применяется для мощных двигателей с затяжным временем пуска.

Рисунок — Характеристики автоматических выключателей B, C, D, Z, K и S

Тепловые расцепители, используемые в автоматических выключателях, чувствительны к нагреву от посторонних источников. В практике нередко случается, что расцепитель промежуточного полюса при номинальном режиме отключается только из-за нагрева соседних полюсов. Это приводит к ограничению области его работы и к коррекции номинального тока с учетом графика рис.6.4.

Рис.6.4. Зависимость нагрузочной способности АВ при их близком расположении: Кн = I/Iн – коэффициент нагрузки, N – количество автоматических выключателей при их размещении рядом.

Защита от повышенного и пониженного напряжения питания

Сильные отклонения питающего напряжения от номинального значения 24 В приводят к нестабильной работе системы, что особенно опасно, в том числе и для обслуживающего персонала — к примеру, когда вращающиеся или движущиеся части исполнительных механизмов системы могут быть включены или отключены по сигналу с датчиков. СВМ в случае отклонения выходного напряжения источника питания за пределы 18–30 В отключает подключенные нагрузки и информирует систему соответствующим сигналом на самом устройстве (индикатор 5 «DC OK» на рис. 2), а также с помощью контактов дистанционной сигнализации.