При использовании полупроводниковые реле, хороший рассеивание тепла имеет решающее значение, и не менее важно использовать быстродействующие предохранители.
Подходящий быстродействующий предохранитель может защитить однофазное или трехфазное твердотельное реле от повреждений, вызванных перегрузкой по току или коротким замыканием в управляемой цепи.
В этой статье вы узнаете:
- Что такое быстродействующий предохранитель?
- Зачем твердотельному реле нужен быстродействующий предохранитель?
- Различные типы быстродействующих предохранителей.
- Как выбрать наиболее подходящий быстродействующий предохранитель для твердотельного реле?
Теперь давайте сделаем это!
Что такое быстродействующий предохранитель?
Быстродействующий предохранитель - это одноразовое устройство защиты цепи, состоящее в основном из плавкого элемента, изолирующего корпуса.
Среди этих компонентов плавкий элемент обычно изготавливается из серебра высокой чистоты, серебряного сплава или тонкого медного листа с узким горлышком. Изолирующий корпус в основном изготавливается из высокопрочной керамики, обеспечивающей высокое сопротивление напряжению и надежное гашение дуги.
Когда ток перегрузки или короткого замыкания превышает номинальное значение, плавкий элемент мгновенно плавится из-за перегрева, быстро отключая цепь и защищая полупроводниковое и промышленное электрооборудование.
Он обладает сверхбыстрым временем отклика, время плавления составляет всего миллисекунды.
Зачем нужен быстродействующий предохранитель для твердотельного реле?
Твердотельные реле можно разделить на две основные категории: Твердотельные реле постоянного тока (DC SSRs) и твердотельные реле переменного тока (AC SSRs). Они оба используют полупроводники (AC SSR использует тиристор, DC SSR использует Mosfet) в качестве управляющих элементов для подключения или отключения нагрузки.
Изучив их технические паспорта ITSM или IDM, вы обнаружите, что большинство тиристоров рассчитаны на ток менее 400 А@20 мс (см. значение ITSM для симистора BTA41 на изображении ниже), а МОП-транзисторы рассчитаны примерно на 1000 А. При коротком замыкании цепи ток может легко достичь тысячи ампер, что может привести к перегоранию блока управления.
Поэтому, чтобы предотвратить повреждение от перегрузки по току, необходимо использовать быстродействующий предохранитель, который может отключить цепь менее чем за 10 миллисекунд, что гораздо быстрее, чем 20-миллисекундное время срабатывания предохранителя блока управления. Это означает, что быстродействующий предохранитель уже отключил питание блока управления до того, как он был поврежден.
Различные типы быстродействующих предохранителей
Чтобы выбрать наиболее подходящий быстродействующий предохранитель для твердотельного реле, необходимо разобраться в их общих классификациях.
По разрывным характеристикам быстродействующие предохранители в основном делятся на три типа: aR, gR и gG/gM.
Предохранители обоих типов - aR и gR - отличаются сверхбыстрой скоростью отключения, время отключения составляет менее 10 миллисекунд. Разница заключается в том, что предохранитель aR предназначен исключительно для защиты полупроводниковых приборов от короткого замыкания, а предохранитель gR обеспечивает защиту как от перегрузки, так и от короткого замыкания.
Что касается быстрораздуваемых предохранителей типа gG и gM, то скорость их плавления обычно ниже, чем у быстрораздуваемых предохранителей типа aR и gR, о которых говорилось ранее. Как правило, время плавления составляет примерно от 0,1 до 5 секунд.
Как выбрать подходящие быстродействующие предохранители для твердотельных реле?
Как уже упоминалось выше, твердотельные реле могут выдерживать импульсные токи длительностью менее 20 миллисекунд. Если цепь прерывается в течение этого промежутка времени, внутренний тиристор или МОП-транзистор эффективно защищается от перегорания.
В отличие от них, время срабатывания быстродействующих предохранителей типов aR и gR составляет менее 10 миллисекунд, что намного меньше 20-миллисекундного предела стойкости твердотельных реле. Поэтому эти два типа предохранителей могут обеспечить надежную защиту твердотельных реле.
Как выбрать подходящий быстродействующий предохранитель для твердотельного реле (SSR) с другой точки зрения, например, с точки зрения тока? В следующем разделе мы расскажем вам, как это сделать, шаг за шагом.
1. Проверьте максимальный выдерживаемый ток твердотельного реле
Существует три типа твердотельных реле: однофазные твердотельные реле, трехфазные твердотельные релеи полупроводниковые регуляторы напряжения. Поставщик обычно указывает максимальный выходной ток, который он может выдержать, в разделе нагрузки; обратите на это внимание.
2. Проверьте, является ли напряжение нагрузки переменным или постоянным.
Кроме того, проверьте, используется ли ваше твердотельное реле для управления нагрузкой постоянного или переменного тока. Для защиты твердотельных реле постоянного тока требуются быстродействующие предохранители постоянного тока, а для твердотельных реле переменного тока - быстродействующие предохранители переменного тока.
3. Выберите правильный тип предохранителя
Поскольку полупроводниковые реле являются полупроводниковыми переключателями, их время срабатывания быстрее, чем у обычных механических переключателей. Поэтому время срабатывания быстродействующего предохранителя должно быть больше, чем время срабатывания и время отказа. Поэтому необходимо использовать быстродействующие предохранители типа aR и gR, о которых говорилось ранее.
4. Выберите быстродействующий предохранитель с соответствующим номинальным током:
Если нагрузка резистивная (например, нагревательный элемент), номинальный ток быстродействующего предохранителя должен быть в 1,5 раза больше номинального тока твердотельного реле; если управляемая нагрузка - двигатель, следует выбрать быстродействующий предохранитель с номинальным током в 2-2,5 раза больше номинального тока твердотельного реле, чтобы выдержать большой импульсный ток при запуске двигателя.
Как подключить быстродействующий предохранитель к твердотельному реле?
После выбора подходящего быстродействующего предохранителя в соответствии с приведенными выше рекомендациями, следующим шагом будет правильное подключение твердотельного реле.
Быстродействующий предохранитель в основном используется для защиты внутренних силовых устройств SSR, таких как тиристоры или МОП-транзисторы. Он должен быть подключен последовательно с твердотельным реле и нагрузкой. В случае короткого замыкания или перегрузки нагрузки быстродействующий предохранитель может немедленно отключить питание для защиты SSR.
На следующих рисунках мы покажем вам, как подключать быстродействующие предохранители к различным типам твердотельных реле:
Заключение
Таким образом, быстродействующие предохранители являются незаменимыми вспомогательными компонентами в твердотельных реле. Они не только защищают нагрузку от повреждения при коротком замыкании, но и надежно предохраняют внутренние полупроводниковые приборы твердотельного реле от перегорания в случае неисправности.
Если вы хотите узнать больше о твердотельных реле или получить наши рекомендации по наиболее подходящим быстродействующим предохранителям, присылайте свои вопросы по адресу shonxu@lorentzzi.comи Lorentzzi Electric‘Инженеры компании предоставят вам решение в кратчайшие сроки.
