Devre kesicide manyetik serbest bırakma ve termal serbest bırakma arasındaki fark nedir?

Devre Kırıcılarında Manyetik Kesme Birimleri ve Termomanyetik Kesme Birimleri Arasındaki Farklar

Devre kırıcılarında, manyetik kesme birimleri (Magnetic Trip Unit) ve termomanyetik kesme birimleri (Thermomagnetic Trip Unit), aşırı akım koşullarını farklı şekillerde tespit eden ve buna tepki veren iki farklı koruma mekanizmasıdır. Aşağıda bu iki birim arasındaki temel farklar bulunmaktadır:

1. Çalışma Prensibi

Manyetik Kesme Birimi

Çalışma Prensibi: Bir manyetik kesme birimi, kısa devre veya ani yüksek akımları elektromanyetik indüksiyon yoluyla tespit eder. Akım önceden belirlenmiş bir eşik değerini aşarsa, elektromanyetik manyet, tripping mekanizmasını harekete geçirerek yeterli kuvveti üretir ve devreyi hızlıca keser.

• Tepki Hızı: Manyetik kesme birimi, ani yüksek akımlara karşı çok hassastır ve birkaç milisaniye içinde tepki verebilir, bu nedenle kısa devre koruması için idealdir.

• Akım Aralığı: Genellikle nominal akımdan çok daha yüksek olan kısa devre akımlarını tespit etmek için kullanılır.

• Sıcaklık Etkisi: Manyetik kesme biriminin çalışması sıcaklık değişikliklerinden etkilenmez, çünkü işlemi elektromanyetik indüksiyona dayanır, sıcaklık değişimine değil.

Termomanyetik Kesme Birimi

• Çalışma Prensibi: Termomanyetik kesme birimi, hem termal hem de manyetik etkileri birleştirir. Uzun süreli aşırı yük akımlarını tespit etmek için iki farklı termal genişleme katsayısına sahip metallerden oluşan bir bimetalle şerit kullanır. Akım nominal değerden yüksek olduğunda, ısı nedeniyle bimetalle şerit deformasyona uğrar ve tripping mekanizmasını tetikler. Ayrıca, ani yüksek akımları tespit etmek için bir manyetik kesme bileşeni içerir.

• Tepki Hızı: Aşırı yük akımlarına karşı, termomanyetik kesme birimi, bimetalle şeritin termal genişlemesine bağlı olarak daha yavaş tepki verir. Bu genellikle birkaç saniyeden birkaç dakikaya kadar sürer. Kısa devre akımları için, termomanyetik kesme biriminin manyetik kısmı hızlı bir şekilde tepki verebilir.

• Akım Aralığı: Termomanyetik kesme birimi, hem aşırı yük hem de kısa devre akımlarına karşı koruma sağlar, özellikle uzun süreli aşırı yük koşulları için daha geniş bir akım aralığını kapsar.

• Sıcaklık Etkisi: Termomanyetik birimin termal kesme bölümü, bimetalle şeritin termal genişlemesine dayandığından dolayı çevresel sıcaklıkta önemli ölçüde etkilidir. Bu nedenle, termomanyetik kesme birimlerinin tasarımı, farklı koşullarda doğru çalışmayı sağlamak için sıcaklık varyasyonlarına hesaba katılmıştır.

2. Uygulama Senaryoları

Manyetik Kesme Birimi

• Uygulanabilir Senaryolar: Ani yüksek akımlara karşı hızlı tepki gerektiren uygulamalarda, özellikle kısa devre koruması için kullanılır. Örnekler arasında endüstriyel ekipman, güç dağıtım sistemleri ve motorlar yer alır.

• Avantajları: Hızlı tepki süresi, kısa devre akımlarını etkili bir şekilde keserek ekipman hasarını önler.

• Dezavantajları: Sadece kısa devre koruması için uygun olup, uzun süreli aşırı yük akımlarını etkili bir şekilde ele alamaz.

Termomanyetik Kesme Birimi

• Uygulanabilir Senaryolar: Hem aşırı yük hem de kısa devre koruması için uygun, özellikle her iki tip aşırı akımın da ele alınması gereken durumlarda. Örnekler arasında konut devreleri, ticari binalar ve küçük endüstriyel ekipmanlar bulunur.

• Avantajları: Hem aşırı yük hem de kısa devre akımlarını ele alarak daha geniş bir koruma aralığı sağlar. Aşırı yük akımlarına karşı gecikmeli bir tepki sunarak, kısa süreli akım sıçramalarından kaynaklanan rahatsızlık sebep olmayan devre açmalarını önler.

• Dezavantajları: Saf manyetik kesme birimine kıyasla kısa devre akımlarına karşı daha yavaş tepki verir.

3. Yapı ve Tasarım

Manyetik Kesme Birimi

• Basit Yapı: Manyetik kesme biriminin yapısal olarak basit bir yapısı vardır, genellikle bir elektromanyet ve tripping mekanizmasından oluşur. Karmaşık mekanik bileşenler içermeyerek güvenilirliği artırır.

• Bağımsızlık: Manyetik kesme birimi genellikle bağımsız bir koruma birimi olarak çalışır, özellikle kısa devre koruması için.

Termomanyetik Kesme Birimi

• Karmaşık Yapı: Termomanyetik kesme birimi, bir bimetalle şerit ve bir elektromanyetten oluşur, bu da daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Hem termal kesme bölümü hem de manyetik kesme bölümü ile hem aşırı yük hem de kısa devre koşullarını ele alabilir.

• Entegrasyon: Termomanyetik kesme birimi genellikle birden fazla koruma ihtiyacı için tek bir koruma cihazı olarak devre kırıcıya entegre edilir.

4. Maliyet ve Bakım

Manyetik Kesme Birimi

• Düşük Maliyet: Basit yapı nedeniyle, manyetik kesme birimi genellikle daha ucuzdur ve az bakım gerektirir.

• Basit Bakım: Manyetik kesme biriminin bakımı basittir, çoğunlukla elektromanyet ve tripping mekanizmasının durumunu kontrol etmekle sınırlıdır.

Termomanyetik Kesme Birimi

• Yüksek Maliyet: Daha karmaşık yapısı nedeniyle, termomanyetik kesme birimi nispeten daha pahalıdır, özellikle yüksek kaliteli üniteler için.

• Karmaşık Bakım: Termomanyetik kesme biriminin bakımı daha karmaşıktır, farklı sıcaklıklarda düzgün çalışmasını sağlamak için bimetalle şerit üzerinde periyodik incelemeler yapılması gerekir.

Özet

• Manyetik Kesme Birimi: Kısa devre koruması için en uygun, hızlı tepki süreleri, basit yapı ve düşük maliyetler sunar. Ancak, sadece ani yüksek akımları ele alır.

• Termomanyetik Kesme Birimi: Hem aşırı yük hem de kısa devre koruması için uygun, aşırı yük akımlarına karşı daha yavaş tepki verir ancak daha geniş bir uygulama aralığı sunar. Daha karmaşık ve pahalı olsa da, kapsamlı koruma sağlar.