A litar pemutus ialah peranti perlindungan arus lebih (OCPD) yang direka untuk melindungi peranti elektrik dan individu daripada keadaan arus lebihan. Tidak seperti kebanyakan fius, litar pemutus boleh ditetapkan semula, yang menjadikannya pilihan popular untuk perlindungan lebihan arus. litar pemutus menggunakan elektromagnet dan/atau suis dwilogam untuk mengesan keadaan lebihan arus.
Jenis dan Ciri Pemutus litar
A litar pemutus boleh ditetapkan semula dengan menggerakkan pemegang tuil trip ke kedudukan OFF penuh dan kemudian kembalikan pemegang ke kedudukan ON. Individu mesti memastikan punca beban berlebihan dibersihkan sebelum cuba menetapkan semula pemutus. Terdapat tiga jenis litar pemutus dibezakan oleh mekanisme dalaman mereka untuk tersandung:
- Magnet
- Thermal
- Termal-magnet
Tidak kira mekanisme dalaman yang digunakan oleh pemutus litar, kebanyakan pemutus litar kelihatan sama secara luaran, kecuali litar fius pemutus. Fius pemutus litar ialah OCPD skru masuk yang mempunyai ciri pengendalian pemutus litar.
Kelebihan sekering pemutus litar ialah sekering dapat diset semula setelah beban berlebihan. Pemutus litar boleh didapati dalam pelbagai ampere, tetapi voltan biasanya dinilai sebagai 110 V untuk pemutus kediaman tiang tunggal atau 220 V untuk pemutus kediaman dua tiang.
Gambar 1. Pemutus litar tersedia dalam sejumlah konfigurasi, termasuk pemutus tiang tunggal dan pemutus dua tiang.
Untuk mendapatkan akses ke sambungan pemutus litar di panel servis, penutup panel mesti dilepaskan.
Magnet
Pemutus litar magnetik adalah OCPD yang beroperasi dengan menggunakan elektromagnet mini untuk membuka dan menutup kenalan. Idea asas ditunjukkan di bawah.
Rajah 2. Solenoid elektromagnetik adalah contoh penggunaan elektromagnetisme untuk melakukan kerja.
Seperti yang anda lihat, pelocok besi dikelilingi oleh gegelung kawat yang terbungkus dan satu set kenalan dilekatkan pada pelocok besi. Dengan arus elektrik yang melewati gegelung, kenalan yang dilekatkan pada teras besi ditarik ke arah gegelung. Dengan cara ini, kita dapat membuka atau menutup kenalan solenoid. Perhatikan gambar menunjukkan kedua-dua kenalan terbuka dan normal.
Seperti yang digambarkan dalam Gambar 3, medan magnet yang dihasilkan dapat diperkuat dengan meningkatkan arus yang diterapkan dan jumlah putaran per satuan panjang serta memasukkan inti besi melalui gegelung.
Gambar 3. Elektromagnet dapat diperkuat dengan meningkatkan jumlah arus, meningkatkan jumlah putaran dalam gegelung, dan memasukkan inti besi melalui gegelung.
Solenoid dalam pemutus litar magnetik membuka litar berdasarkan had semasa pemutus.
Apabila arus melalui gegelung melebihi nilai pengenal pemutus, daya tarikan magnet menjadi cukup kuat untuk mengaktifkan pemegang tuas perjalanan dan membuka litar. Lihat Rajah 4.
Gambar 4. Dalam pemutus litar magnetik, mengalirkan arus elektrik melalui gegelung menyebabkan kenalan yang dilekatkan pada teras besi ditarik ke arah gegelung. Solenoid dalam pemutus litar magnetik membuka dan menutup kenalan berdasarkan tahap semasa.
Setelah kelebihan beban dikeluarkan, pemegang tuas perjalanan boleh diset semula ke kedudukan semula, mengaktifkan semula litar.
Thermal
Pemutus litar termal menggunakan jalur bimetallik yang dilekatkan pada mekanisme selak. Jalur bimetal diperbuat daripada dua logam yang berbeza yang mengembang pada kadar yang berbeza ketika dipanaskan. Jalur bimetal membongkok ketika dipanaskan dan membuka kenalan. Lihat Rajah 5. Jalur bimetallik boleh dipanaskan secara langsung oleh arus litar atau secara tidak langsung oleh kenaikan suhu yang disebabkan oleh kenaikan arus litar.
Rajah 5. Pemutus litar termal menggunakan jalur bimetallik yang dilekatkan pada mekanisme selak untuk membuka litar apabila berlaku litar pintas atau beban berlebihan.
Pemutus litar termal direka sedemikian rupa sehingga jalur bimetallik membongkok untuk melepaskan kenalan di bawah ketegangan spring berdasarkan jumlah arus berterusan yang mengalir melaluinya. Jalur bimetal mesti sejuk dan kembali ke keadaan normal (ukuran) pada suhu bilik sebelum pemutus litar dapat diatur semula.
Perlindungan terma litar tidak seketika. Ia memerlukan masa untuk memanaskan jalur dan supaya jalur membengkok cukup jauh sehingga menyebabkan kenalan terbuka. Pemutus litar magnetik digunakan dalam aplikasi di mana kelewatan ini dapat menyebabkan kerosakan pada litar. Pemutus litar termal dapat diset semula dengan menekan butang tekan hanya setelah jalur bimetallik sejuk.
Termal-Magnetik
Pemutus litar termal-magnetik merangkumi fungsi magnet-tripping untuk perlindungan litar pintas dan fungsi termal-tripping untuk perlindungan beban berlebihan, seperti yang digambarkan pada Gambar 6.
Rajah 6. Pemutus litar termal-magnetik.
Pemutus litar termal-magnetik juga dipanggil pemutus litar waktu terbalik. Seperti yang ditunjukkan oleh nama alternatif masa terbalik, semakin tinggi beban, semakin pendek masa diperlukan pemutus litar untuk dibuka.
Apabila keadaan beban lampau berlaku, arus lebihan menghasilkan haba, yang dirasai oleh unsur penderia haba dwilogam. Selepas tempoh yang singkat, bergantung pada penarafan pemutus dan jumlah beban lampau, pemutus akan tersandung, memutuskan sumber voltan daripada beban. Jika litar pintas berlaku, penderia elektromagnet bertindak balas serta-merta kepada arus kerosakan dan memutuskan sambungan litar.
Pemutus Litar DC
Pemutus litar DC adalah OCPD yang melindungi peranti elektrik yang beroperasi dengan DC dan mengandungi langkah pemadaman arka tambahan.
Pemutus litar DC agak baru teknologi kepada kebanyakan pemilik rumah kerana kebanyakan peranti yang digunakan di rumah berfungsi dengan pemutus litar AC dan AC. Pemutus litar AC am untuk rumah dinilai mengalami gangguan melebihi 6 kA. Beberapa pengeluar menghasilkan pemutus litar yang mempunyai nilai dua untuk kedua-dua AC / DC dari 48 VDC hingga 125 VDC. Pemutus litar DC digunakan dengan pengawal logik (PLC) 24 VDC hingga 48 VDC yang dapat diprogramkan dan dalam aplikasi tenaga angin.
Walaupun pemutus AC dan DC kelihatan serupa dalam bentuk dan fungsi, secara dalaman mereka beroperasi dengan cara yang sangat berbeza. Semasa beban berlebihan, kenalan dalaman kedua-dua pemutus litar AC dan DC terpisah untuk melindungi litar. Namun, ketika kenalan saling terpisah antara satu sama lain, busur akan terbentuk ketika arus melintasi jurang udara yang dibuat. Arka kontak ialah arka elektrik yang berlaku semasa membuka dan menutup pemutus litar. Lihat Gambar 7. Semasa arka terus melintasi jurang udara, arus akan terus mengalir melalui litar. Busur ini mesti dipadamkan dengan cepat.
Rajah 7. Arka kontak ialah arka elektrik yang berlaku semasa membuka dan menutup pemutus litar.
Cara pemutus AC dan DC dirancang untuk memadamkan busur sangat berbeza dan inilah sebabnya pemutus AC dan DC tidak boleh ditukar ganti. Hanya pemutus yang dilabelkan sebagai nilai DC yang boleh digunakan untuk aplikasi DC.
Pemutus berkadar AC tidak boleh digunakan dalam litar DC. Pemutus litar AC tidak dirancang untuk menangani masalah arka yang berkaitan dengan DC. Pemutus litar DC merangkumi langkah pemadaman arka tambahan untuk menghilangkan arka elektrik semasa membuka dan menutup dan memanjangkan jangka hayat peranti.
Penindasan Arc DC
Arka DC dianggap paling sukar untuk dipadamkan kerana bekalan DC berterusan menyebabkan arus mengalir secara berterusan dan dengan kestabilan yang besar merentasi jurang yang lebih luas daripada bekalan AC dengan voltan yang sama, selalunya ditunjukkan dalam metrik seperti nilai puncak dan RMS.
Untuk mengurangkan lengkok pada litar DC, mekanisme pensuisan harus sedemikian rupa sehingga kenalan berpisah dengan cepat dan cukup dengan jurang udara untuk memadamkan busur secepat mungkin ketika membuka. Semasa kenalan DC ditutup, perlu dilakukan kenalan bergerak secepat mungkin untuk mengelakkan beberapa masalah yang sama yang dihadapi ketika membukanya. Sekiranya pemutus litar diberi nilai DC, ia akan ditunjukkan pada pemutus oleh pengeluar.
Rajah 8. Beberapa pemutus litar dinilai AC / DC. Maklumat ini akan dijelaskan dengan jelas pada label pengeluar.
Perlu disebutkan bahawa apabila litar pintas berlaku di terminal litar DC, arus meningkat dari arus operasi ke arus litar pintas bergantung pada rintangan dan induktansi gelung litar pintas.
Beberapa jenis pemutus litar dinilai AC / DC untuk digunakan dengan kedua-dua jenis aplikasi. Maklumat ini akan dinyatakan pada label pengeluar.
Penindasan Arc AC
Arka AC padam sendiri apabila set kenalan dibuka. Bekalan AC mempunyai voltan yang membalikkan polaritasnya 120 kali sesaat apabila dikendalikan pada frekuensi talian 60 Hz. Silih berganti membolehkan lengkok mempunyai jangka waktu maksimum tidak lebih daripada setengah kitaran.
Arus AC mencapai sifar 60 kali setiap saat. Lihat Rajah 8. Apabila AC mencapai sifar, arus tidak mengalir, dan oleh itu busur dipadamkan.
Rajah 9. Apabila arus AC mencapai sifar, arus tidak mengalir, dan oleh itu arka dipadamkan.
Pemutus Litar sebagai OCPD
Pemutus litar adalah alat perlindungan arus lebih dengan mekanisme mekanikal yang secara automatik dapat membuka litar apabila berlaku litar pintas atau beban berlebihan. Pemutus litar menggunakan dua prinsip operasi untuk melindungi litar: termal dan magnetik.
Pemutus litar termal terdiri daripada elemen pemanasan dan mekanisme selak mekanikal. Elemen pemanasan biasanya merupakan jalur bimetal yang memanas ketika arus mengalir melaluinya.
Pemutus litar magnetik menggunakan elektromagnet untuk mengesan keadaan lebihan arus. Kebanyakan pemutus litar magnet mengandungi kedua-dua komponen haba dan magnet. Walaupun komponen magnet melindungi litar daripada arus beban tinggi atau arus litar pintas, komponen haba melindungi litar daripada arus beban lampau berterusan yang tidak pada paras yang mencukupi untuk mengaktifkan komponen magnetik.
Pemutus litar DC digunakan untuk melindungi peranti elektrik yang beroperasi dengan arus terus (DC) dan mengandungi langkah pemadaman arka tambahan. Pemutus litar DC adalah teknologi yang relatif baru dan digunakan di stesen pengecasan EV, fotovoltaik, dan sistem penyimpanan bateri, serta rangkaian pengedaran DC industri.