Bagaimana Pemutus Sirkuit Bekerja?

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Circuit Breaker- Kebutuhan dan Definisi

Listrik yang masuk ke rumah kita atau tempat lain dari jaringan distribusi listrik membentuk sirkuit besar dengan jalur yang terhubung ke pembangkit listrik membentuk satu ujung yang disebut kabel panas dan jalur yang terhubung ke tanah membentuk ujung lainnya. Muatan listrik mengalir di antara dua garis ini dan potensi berkembang di antara keduanya. Sambungan beban (peranti) yang menawarkan resistansi terhadap aliran muatan ini melengkapi rangkaian penuh dan seluruh sistem kelistrikan di dalam rumah bekerja dengan lancar selama peranti memiliki tahanan yang cukup dan tidak menyebabkan arus berlebih. Korsleting atau terlalu banyak muatan yang mengalir melalui rangkaian atau sambungan tiba-tiba dari kabel ujung panas ke kabel arde akan memanaskan kabel, menyebabkan kebakaran. Untuk mencegah situasi seperti itu, proteksi sirkuit digunakan yang hanya memotong sirkuit yang tersisa dalam kondisi seperti itu.

Secara umum, ada dua cara untuk menyelesaikan masalah di atas:

Sekering . : Terdiri dari kawat tipis yang dibungkus di dalam selubung. Dalam kasus arus berlebih, kabel sekring terbakar atau hancur sehingga menyebabkan sirkuit putus. Namun, mereka tidak dapat diandalkan dan kabel sekring harus diganti secara manual setelah terbakar. Jadi mereka kebanyakan tidak disukai.




Sekring Listrik Sakelar : Cara lain untuk proteksi rangkaian adalah dengan memastikan aliran arus dihentikan atau suplai tegangan dihentikan ke saluran, jika arus berlebih. Hal ini dilakukan dengan operasi otomatis dari sakelar yang mengalami trip pada penginderaan arus berlebih atau gangguan apa pun, sehingga mengisolasi jalur gangguan dari seluruh rangkaian dan kembali dapat dihidupkan untuk memulihkan operasi. Ini lebih menguntungkan karena memungkinkan identifikasi cepat dari zona sesar dan pemulihan cepat. Ini juga aman secara elektrik dibandingkan dengan sekring.

Sakelar



Sekring Elektronik

Sebelum kita membahas detail tentang Pemutus Sirkuit Elektronik, mari kita lihat sekring elektronik.

Nilai tegangan relai harus sama dengan tegangan yang diberikan dan kapasitor 100uF harus digunakan dan arus yang melewati rangkaian dapat disesuaikan menggunakan potensiometer 100K. Jika sekring digunakan, nilai R2 harus diturunkan. Sementara SW1 dibuat yang membawa L2 ke sirkuit maka arus yang melintasi resistor R2 meningkat menyebabkan penurunan tegangan yang lebih tinggi di R2.


Sekring Elektronik yang Dapat Diatur Ulang - Diagram Sirkuit:

Diagram Sirkuit Sekring Elektronik yang Dapat Diatur Ulang

Melalui preset 100K dan R1, tegangan ini memicu SCR U1 yang mengoperasikan relai RL1. Ini memutus pasokan ke beban dan pada saat yang sama melepaskan pasokan ke SCR. Kelebihan beban harus dihilangkan dan sw2 harus dimatikan dan diaktifkan kembali untuk mengatur ulang. SCR apa pun dapat digunakan untuk memenuhi persyaratan pemicu tegangan dan gerbang.

Kebutuhan Pemutus Sirkuit Elektronik

Pemutus Sirkuit Miniatur tradisional terdiri dari strip bimetalik untuk melindungi dari arus beban dan elektromagnet untuk melindungi dari arus hubung singkat. Jika terjadi kelebihan beban, strip bimetalik menekuk menyebabkan lepasnya pegas dengan pergerakan titik kait dan akhirnya membuka kontak MCB. Kumparan elektromagnetik mengembangkan gaya magnetomotive melewatinya ketika arus besar mengalir melewatinya, yang menyebabkan titik kait bergeser dan ini lagi membuka kontak MCB. Jadi jika terjadi kelebihan beban dan korsleting, MCB trip ke posisi off.

Miniatur

Namun, ada beberapa kelemahan dari Miniature Circuit breaker konvensional ini:

  • Mereka cukup mahal dan lebih banyak arus hubung singkat, lebih banyak biaya MCB.
  • Strip bimetalik cenderung mudah berubah bentuk karena panas atau peningkatan suhu dari sekitarnya yang menyebabkan penurunan kapasitas arus pemutus.
  • Karena komponen mekanis yang digunakan, mereka lebih rentan terhadap keausan.
  • Waktu tersandung lebih lambat.

Untuk mengatasi semua masalah ini, solusi yang paling mudah adalah menggunakan Pemutus Sirkuit Elektronik atau pemutus arus yang menggunakan sakelar otomatis yang dikontrol secara elektronik. Ini tidak melibatkan kumparan elektromagnetik atau strip termal atau komponen mekanis apa pun.

Mendefinisikan Pemutus Sirkuit Elektronik

Sebuah pemutus sirkuit elektronik terdiri dari sakelar yang dioperasikan secara otomatis yang dikendalikan oleh umpan balik dari beban. Hal ini didasarkan pada fakta bahwa pada saat arus terlalu banyak ditarik oleh beban atau terlalu banyak mengalir dalam saluran, sakelar secara otomatis ditutup untuk suatu waktu dan sakelar kemudian secara otomatis dihidupkan setelah jangka waktu tertentu. . Sakelar dapat berupa sakelar elektronik daya seperti SCR atau sakelar elektromekanis seperti relai, yang dikendalikan oleh elemen penginderaan arus apa pun seperti resistor. Perangkat pemutus sirkuit ultra cepat ini menggunakan resistor seri untuk merasakan arus dan meskipun melebihi nilai yang ditetapkan, penurunan tegangan yang sesuai (melintasi resistansi seri) juga meningkat. Tegangan ini dirasakan, diperbaiki ke DC, dan kemudian dibandingkan dengan tegangan preset oleh komparator untuk menghasilkan output yang menggerakkan relai melalui MOSFET untuk trip beban secara instan. Mekanisme tripping sangat cepat karena didasarkan pada prinsip-prinsip penginderaan saat ini daripada mekanisme trip berbasis termal seperti MCB. Mikrokontroler dapat digunakan untuk mendapatkan tampilan pada LCD setelah status pemutus sirkuit.

Jadi, dengan menggunakan perangkat ini, pemutus arus ultra cepat dapat dilakukan untuk menghemat peralatan yang mahal dari kemungkinan kerusakan. Dengan menggunakan konsep unik ini, sebuah prototipe dapat dikembangkan sebagai pekerjaan proyek untuk mahasiswa teknik kelistrikan.

Pemutus sirkuit elektronik bekerja berdasarkan prinsip mekanisme penginderaan arus. Ini memberikan perlindungan overload dan hubung singkat seperti dalam kasus apa pun arus yang melalui saluran dipantau dan sakelar tersandung jika arus berlebih sedang mengalir.

Contoh Kerja Pemutus Sirkuit Elektronik sederhana

Pemutus sirkuit elektronik sederhana

Elemen penginderaan arus atau resistor dapat digunakan untuk merasakan jumlah arus yang mengalir melalui beban. Penurunan tegangan dari resistor diberikan ke masukan non-pembalik dari komparator dan tegangan tetap diberikan ke terminal pembalik dari komparator. Dalam kasus operasi normal, (arus mengalir dengan jumlah beban yang memadai), penurunan tegangan pada resistor lebih kecil dari tegangan tetap dan input komparator cukup rendah untuk menyebabkan MOSFET dalam kondisi mati. Kontak umum relai terhubung ke kontak yang biasanya tertutup dan rangkaian dilengkapi dengan beban yang mendapatkan suplai arus dari listrik.

Namun ketika ada beban tambahan yang dihubungkan, arus melalui elemen penginderaan arus meningkat, yang pada gilirannya meningkatkan penurunan tegangan pada resistor. Pada suatu titik waktu, penurunan tegangan ini lebih dari tegangan tetap, yaitu input pada terminal noninverting lebih dari input pada terminal pembalik komparator. Hal ini menyebabkan output logika tinggi pada komparator, dengan tegangan yang cukup untuk memicu MOSFET pada kondisi tersebut. Saat MOSFET bekerja, koil relai mendapat energi dan kontak bersama sekarang terhubung ke kontak normal terbuka. Hal ini menyebabkan hambatan aliran arus karena rangkaian sekarang rusak dan beban dialihkan karena kekurangan catu daya.

Keuntungan Pemutus Sirkuit Elektronik

  • Pemutus sirkuit elektronik dapat dirancang untuk berjalan pada beban berlebih kecil dan tidak bereaksi terhadap arus masuk.
  • Mereka memiliki waktu respons yang lebih cepat karena karakteristik respons hanya bergantung pada waktu yang dibutuhkan untuk arus yang melewati persimpangan semikonduktor konduktif menjadi nol.
  • Mereka tidak mengalami masalah keausan sistem konvensional karena komponen yang digunakan adalah elektronik.
  • Mereka lebih murah karena komponen yang digunakan lebih ringan dan lebih murah serta mudah perawatannya.

Pemutus Sirkuit Elektronik Praktis

Sakelar Perlindungan Elektronik melalui Phoneix

Ia bekerja dengan pasokan 24 V DC dan dilengkapi dengan pemantauan dan konsep pensinyalan jarak jauh. Ini terdiri dari reset yang dikendalikan dari jarak jauh. Ini digunakan untuk melindungi relai, pengontrol yang dapat diprogram, motor, sensor, aktuator, katup, dll.

HFDE308032

Muncul dengan 15-80 A fitur arus yang dapat disesuaikan dan terdiri dari pengaturan waktu lama yang dapat disesuaikan, pengaturan waktu singkat dan pengaturan instan dengan sinyal status dan alarm terintegrasi padanya.

Kredit Foto: