3. APARATY ELEKTRYCZNE 112
Dobezpieczcnic może być stosowane w dwóch przypadkach jako:
— dobezpieczenie wyłącznika w celu zwiększenia zwarciowej zdolności łączeniowej takiego zestawu;
— dobezpieczenie rozłącznika (stycznika) w celu uzyskania zdolności wyłączania prądów zwarciowych przez taki zestaw.
Często na terenie Polski jako bezpieczniki dobezpieczeniowe są stosowane w zestawach ze stycznikami typowe bezpieczniki o charakterystyce zwlocznej. Charakteryzuje je niestety mała odporność na przeciążenia impulsowe. Konsekwencją tego jest zmiana charakterystyk czasowo-prądowych (skracanicsięczasów przedlukowych)i przedwczesne działanie bezpiecznika. Dlatego też ze wszech miar celowe jest stosowanie bezpieczników
0 charakterystyce „aM” jako bezpieczników dobczpicczcniowych. Jednak im są stawiane wymagania nieco odmienne [3.5, 3.7] niż bezpiecznikom zwlocznym. Takie bezpieczniki przyjęto w kraju nazywać ogranicznikami. Celowość ich konstruowania i produkowania jest uzasadniona względami gospodarczymi. Obecnie są produkowane ograniczniki typu Wo-2/SV5 i Wo-2/SV7 o znamionowym napięciu izolacji 500 V prądu przemiennego [3.55] do dobezpiccz.cnia próżniowych styczników typu SV-5 i SV-7 i ograniczników typu Wo HSV-7 i Wo HSV-7I na napięcie 6 kV do dobezpieczenia próżniowych styczników typu HSV-7.
Łącznik bezzestykowy jest łącznikiem, którego człon łączeniowy główmy nic zawiera zestyków łączeniowych [3.33].
Podstawowymi elementami łączników bezzestykowych, charakteryzującymi ich tory główne są elementy półprzewodnikowe. W części niniejszej pojęcia łącznik bezzestykowy
1 łącznik półprzewodnikowy traktuje się zamiennie jako synonimy.
Półprzewodnikowe elementy energoelektroniczne można klasyfikować wg różnych kryteriów [3.12 ]. Podstawą najczęściej spotykanej klasyfikacji jest struktura elementów. Dlatego też jest stosowany podział łączników bezzestykowych wg użytych elementów półprzewodnikowych.
Tablica 3.8. Podział łączników bezzestykowych
Rodzaj łącznika bezzestykowego |
Zastosowanie | |
prąd stały |
prąd przemienny | |
Diodowy |
+ |
+ |
Tranzystorowy |
+ |
-ł- |
Z tyrystorami diodowymi |
+ |
- |
Z tyrystorami wyłączałnymi |
+ |
- |
Tyrystorowy |
+ |
+ |
Triakowy |
— |
+ |
Ze względu na zastosowania łączników w różnych obwodach rozróżnia się łączniki prądu stałego i przemiennego (tabl. 3.8).
W grupie łączników bezzestykowych prądu przemiennego podział wg zastosowanych elementów jest niewystarczający. Łączniki prądu przemiennego występują bowiem
z różnymi elementami półprzewodnikowymi, których właściwości zależą od sposobu sterowania tymi elementami. Do takich łączników należą np.:
__łączniki zerowe nazywane łącznikami synchronizowanymi lub synchronicznymi, które
zapewniają załączanie obwodu głównego w chwili przechodzenia napięcia przez zero (zwykle w przedziale od +10 V do ±25 V);
_łączniki o komutacji wewnętrznej, które umożliwiają wyłączenie w dowolnej chwili
okresu prądu przemiennego.
Podział na łączniki niskiego i wysokiego napięcia, przyjęty powszechnie w dziedzinie łączników zestykowych, w odniesieniu do łączników bezzestykowych jeszcze nie jest stosowany. Wiąże się to prawdopodobnie z tym, że dopiero od niedawna przemysł dostarcza tyrystory i diody o powtarzalnym szczytowym napięciu blokowania i napięciu wstecznym do 5 kV, zaś tranzystory o napięciu tylko do 2 kV. Dlatego też istnieje konieczność szeregowego łączenia elementów półprzewodnikowych i podziału rezystan-cyjno-pojemnościowcgo napięć na tych elementach.
Praktyczne znaczenie w obwodach prądu przemiennego wysokiego napięcia mają jedynie łączniki bezzestykowe tyrystorowe. Łączniki wysokiego napięcia prądu stałego natomiast dogodniej realizuje się przy użyciu w pełni sterowanych elementów (tj. tranzystorów, tyrystorów wyłączających).
Przy projektowaniu i budowie łączników bezzestykowych wysokiego napięcia należy szczególnie zwrócić uwagę na:
lor główny łącznika (szeregowe łączenie elementów półprzewodnikowych i rozkład napięć na tych elementach);
— układy załączcniowc w celu uzyskania impulsów załączających o minimalnym rozrzucie opóźnienia (rzędu kilku dziesiątych części mikrosekundy), o dostatecznej ich długości (czasie trwania) i stromości oraz energetycznie wydajnych (wg katalogów).
W łącznikach bezzestykowych można wyodrębnić następujące podzespoły (rys. 3.22):
— tor główny (obwód główny);
— układy sterownicze (załączcniowc i wyłączeniowe);
- układy ochronne.
Rys. 3.22. Podzespoły łącznika bezzestykowego / tor główny, 2 — układ sterowniczy, 3 układ ochrony przeciwprzepięciowej, 4 zabezpieczenie nadmiarowo-prądowe (bezpieczniki), 5 — odbiornik
Tor główny stanowią elementy półprzewodnikowe połączone w odpowiedni sposób w zależności od przeznaczenia łącznika bezzestykowego. Konfiguracje układów' przedstawiono w [3.12].
Układy sterownicze są niezbędne do sterowania łącznikami bezzestykowymi. Ze względu na różnorodność układów sterowniczych (załączeniow'ych i wyłączeniowych), wyboru układu należy każdorazowo dokonywać indywidualnie. Szczegółowe ich omówienie zainteresowany Czytelnik znajdzie w obszernej literaturze na ten temat [3.12, 3.19].
^ Poradnik inżyniera elektryka tom 2