การดำเนินงานของเบรกเกอร์วงจร (เวลาทำงานและเวลาทริป)
ฟังก์ชันหลักของวงจรป้องกันไฟฟ้าคือการเปิดและปิดตัวต่อที่นำกระแสไฟฟ้า แม้ว่าจะดูเหมือนง่าย แต่เราควรจำไว้ว่าวงจรป้องกันส่วนใหญ่อยู่ในตำแหน่งปิดตลอดช่วงอายุการใช้งาน โดยไม่จำเป็นต้องเปิดหรือปิดตัวต่ออย่างสม่ำเสมอ
ดังนั้น การทำงานของวงจรป้องกันต้องมีความน่าเชื่อถือโดยไม่มีความล่าช้าหรือความช้า ในการทำให้ได้ความน่าเชื่อถือนี้ กลไกการทำงานของวงจรป้องกันจึงซับซ้อนมากกว่าที่คิดไว้แรกเริ่ม
ระยะทางระหว่างตัวต่อขณะเปิดและปิด และความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวต่อในระหว่างการทำงาน เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่ต้องคำนึงถึงในการออกแบบวงจรป้องกัน.
ช่องว่างระหว่างตัวต่อ ระยะทางการเคลื่อนที่ของตัวต่อที่เคลื่อนที่ และความเร็วของตัวต่อนั้นกำหนดโดยประเภทของสารดับอาร์ค กระแสไฟฟ้า และแรงดันของวงจรป้องกัน กราฟแสดงคุณลักษณะการทำงานของวงจรป้องกันที่เห็นด้านล่างนี้ แกน X แสดงเวลาในมิลลิวินาที และแกน Y แสดงระยะทางในมิลลิเมตร
สมมติว่าเวลา T0 กระแสไฟฟ้าเริ่มไหลผ่านขดลวดปิด หลังจากเวลา T1 ตัวต่อที่เคลื่อนที่เริ่มเดินทางไปยังตัวต่อที่ตรึง ที่เวลา T2 ตัวต่อที่เคลื่อนที่สัมผัสตัวต่อที่ตรึง ที่เวลา T3 ตัวต่อที่เคลื่อนที่ถึงตำแหน่งปิด T3 – T2 เป็นช่วงเวลาที่เกินกำลังสำหรับตัวต่อทั้งสอง (ตัวต่อที่เคลื่อนที่และตัวต่อที่ตรึง) หลังจากเวลา T3 ตัวต่อที่เคลื่อนที่กระแทกกลับเล็กน้อยแล้วกลับมาที่ตำแหน่งปิดที่ตรึง หลังจากเวลา T4.
ตอนนี้เรามาที่การเปิดวงจร สมมติว่าเวลา T5 กระแสไฟฟ้าเริ่มไหลผ่านขดลวดเปิดวงจรของวงจรป้องกัน ที่เวลา T6 ตัวต่อที่เคลื่อนที่เริ่มเดินทางกลับเพื่อเปิดตัวต่อ หลังจากเวลา T7 ตัวต่อที่เคลื่อนที่แยกออกจากตัวต่อที่ตรึง เวลา (T7 – T6) เป็นช่วงเวลาที่ทับซ้อนกัน
ตอนนี้ที่เวลา T8 ตัวต่อที่เคลื่อนที่กลับมาที่ตำแหน่งเปิดสุดท้าย แต่ที่นี่จะไม่หยุดนิ่งเนื่องจากมีการสั่นสะเทือนทางกลก่อนที่จะหยุดนิ่งที่ตำแหน่งสุดท้าย ที่เวลา T9 ตัวต่อที่เคลื่อนที่หยุดนิ่งที่ตำแหน่งสุดท้าย นี่เป็นจริงทั้งสำหรับวงจรป้องกันมาตรฐานและวงจรป้องกันควบคุมจากระยะไกล
ความต้องการในการเปิดวงจรป้องกัน
วงจรป้องกันต้องอยู่ในตำแหน่งเปิดให้เร็วที่สุด เพื่อลดการสึกหรอของตัวต่อและหยุดกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติอย่างรวดเร็ว แต่ระยะทางการเคลื่อนที่ของตัวต่อที่เคลื่อนที่ไม่ได้กำหนดเพียงแค่ความจำเป็นในการหยุดกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ แต่ยังรวมถึงช่องว่างระหว่างตัวต่อที่ต้องทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นตามปกติและแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการกระทบของฟ้าผ่าเมื่อวงจรป้องกันอยู่ในตำแหน่งเปิด
ความต้องการในการขนส่งกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและการทนทานต่อช่วงเวลาของอาร์คในวงจรป้องกันทำให้มีความจำเป็นต้องใช้ตัวต่อสองชุดแบบขนาน หนึ่งคือตัวต่อหลักที่ทำจากวัสดุที่มีความนำไฟฟ้าสูง เช่น ทองแดง อีกชุดหนึ่งคือตัวต่ออาร์คที่ทำจากวัสดุที่ทนทานต่ออาร์ค เช่น ทังสเตนหรือโมลิบดีนัม ซึ่งมีความนำไฟฟ้าต่ำกว่าตัวต่อหลัก
ระหว่างการเปิดวงจรป้องกัน ตัวต่อหลักจะเปิดก่อนตัวต่ออาร์ค แต่เนื่องจากความแตกต่างในความต้านทานไฟฟ้าและอินดักเตอร์ของเส้นทางไฟฟ้าของตัวต่อหลักและตัวต่ออาร์ค จึงต้องใช้เวลาในการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าทั้งหมด คือ จากตัวต่อหลักหรือตัวต่อหลักไปยังแขนอาร์ค
ดังนั้น เมื่อตัวต่อที่เคลื่อนที่เริ่มเดินทางจากตำแหน่งปิดไปยังตำแหน่งเปิด ช่องว่างระหว่างตัวต่อจะเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป และหลังจากบางเวลา ตำแหน่งตัวต่อที่สำคัญจะถึงจุดที่ระบุช่องว่างที่ต้องการในการป้องกันการเกิดอาร์คใหม่หลังจากกระแสไฟฟ้าถึงศูนย์ ระยะทางที่เหลืออยู่จำเป็นต้องใช้เพื่อรักษาความแข็งแกร่งทางไฟฟ้าระหว่างช่องว่างระหว่างตัวต่อและเพื่อการชะลอตัว
ความต้องการในการปิดวงจรป้องกัน
ระหว่างการปิดวงจรป้องกัน มีความต้องการดังนี้
ตัวต่อที่เคลื่อนที่ต้องเดินทางไปยังตัวต่อที่ตรึงด้วยความเร็วเพียงพอเพื่อป้องกันการเกิดอาร์คก่อนที่ตัวต่อจะปิด ในขณะที่ช่องว่างระหว่างตัวต่อลดลง อาร์คอาจเริ่มก่อนที่ตัวต่อจะปิดสุดท้าย
ระหว่างการปิดตัวต่อ สารกลางระหว่างตัวต่อจะถูกแทนที่ ดังนั้นต้องมีพลังงานกลเพียงพอในการอัดสารกลางในห้องอาร์ค
หลังจากตัวต่อที่เคลื่อนที่สัมผัสตัวต่อที่ตรึง ตัวต่อที่เคลื่อนที่อาจกระแทกกลับเนื่องจากแรงผลักที่ไม่พึงประสงค์ ดังนั้นต้องมีพลังงานกลเพียงพอในการเอาชนะแรงผลักจากการปิดวงจรในกรณีที่เกิดความผิดปกติ
ในกลไกสปริง-สปริง ส่วนใหญ่สปริงเปิดหรือสปริงเปิดวงจรจะถูกชาร์จระหว่างการปิดวงจร ดังนั้นต้องมีพลังงานกลเพียงพอในการชาร์จสปริงเปิด
คำแถลง: ให้ความเคารพต่อผลงานต้นฉบับ บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ
