Μπορώ να χρησιμοποιήσω διακόπτη κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος σε κύκλωμα συνεχούς ρεύματος;

Είτε σχεδιάζουν πίνακες ελέγχου για βαριά μηχανήματα είτε για μικροδίκτυα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, πολλοί βιομηχανικοί ηλεκτρολόγοι έχουν αντιμετωπίσει αυτό το ερώτημα κάποια στιγμή στην καριέρα τους. Η χρήση λανθασμένου τύπου προστατευτικής συσκευής σίγουρα δεν θα τελειώσει καλά, αλλά ακριβώς αυτό που κάνει το AC και το DC διακόπτες κυκλώματος διαφορετικός; Ας βουτήξουμε στις τεχνικές λεπτομέρειες πίσω από αυτό το ζήτημα που εμφανίζεται συχνά σε εμπορικές και βιομηχανικές εφαρμογές.

Τα βασικά του AC εναντίον DC

Ως ανανέωση, το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) αλλάζει περιοδικά την πολικότητα και το μέγεθος σε μια ημιτονοειδή κυματομορφή με την πάροδο του χρόνου, ενώ το συνεχές ρεύμα (DC) ρέει συνεχώς προς μία κατεύθυνση. Αυτή η θεμελιώδης διάκριση επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν οι διακόπτες κυκλώματος και οι ασφάλειες για να διακόπτουν τα ελαττωματικά κυκλώματα.

Οι διακόπτες κυκλώματος AC βασίζονται στον ηλεκτρομαγνητισμό – καθώς το ρεύμα κυμαίνεται μέσω μηδενικών διασταυρώσεων στο ημιτονοειδές κύμα, το μαγνητικό πεδίο καταρρέει και οι επαφές του διακόπτη ανοίγουν. Ωστόσο, το DC δεν ταλαντώνεται κατά το μηδέν, επομένως η απλή παρακολούθηση του μεγέθους του ρεύματος δεν αρκεί για την προστασία του κυκλώματος. Άλλα τεχνικά ζητήματα μπαίνουν στο παιχνίδι που απαιτούν εξειδικευμένους διακόπτες ρεύματος DC.

Χρήση διακόπτη κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος σε κύκλωμα συνεχούς ρεύματος

Ακολουθούν ορισμένες σκέψεις που πρέπει να έχετε υπόψη κατά τη χρήση του κυκλώματος AC εναντίον DC:

Μηχανισμοί Ταξιδίου

Μια βασική διαφορά έγκειται στον εσωτερικό μηχανισμό απενεργοποίησης που χρησιμοποιείται για τη διακοπή του κυκλώματος. Στους διακόπτες AC, αυτός είναι συνήθως ένας θερμομαγνητικός τύπος που ανιχνεύει τη θερμότητα και τις μαγνητικές δυνάμεις από τη ροή AC. Αντίθετα, οι διακόπτες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούν συχνά κράματα τήξης ή διμεταλλικές ταινίες για να μετατρέψουν το ρεύμα σε θερμότητα που επεκτείνει φυσικά έναν μηχανισμό.

Η έλλειψη διασταύρωσης ρεύματος μηδέν σημαίνει ότι οι διακόπτες DC δεν διαθέτουν την ηλεκτρομαγνητική υποβοήθηση για να σβήσουν αξιόπιστα το τόξο καθώς οι επαφές χωρίζονται. Είναι απαραίτητος ένας μηχανισμός καθαρισμού που να λειτουργεί ανεξάρτητα από την κατεύθυνση ροής του ρεύματος. Με απλά λόγια, οι διαδρομές ενός διακόπτη AC βασίζονται σε ιδιότητες μοναδικές για το εναλλασσόμενο ρεύμα που δεν μεταφράζονται σε εφαρμογές συνεχούς ρεύματος.

Επικοινωνήστε με την Arcing

Ένα άλλο ζήτημα προέρχεται από το τόξο καθώς ανοίγουν οι επαφές του κυκλώματος. Τα τόξα AC εξαφανίζονται φυσικά δύο φορές ανά κύκλο καθώς η πολικότητα αναστρέφεται. Αλλά τα τόξα συνεχούς ρεύματος συνεχίζουν εποικοδομητικά μέχρι να εξαναγκαστεί το σπάσιμο, το οποίο μπορεί να χτυπήσει ξανά το τόξο εάν δεν σβήσει γρήγορα. Αυτό το φαινόμενο υπογραμμίζει την ανάγκη για ενσωματωμένους αγωγούς τόξου, εξαερισμό ή εξειδικευμένες επαφές σε διακόπτες συνεχούς ρεύματος για την ασφαλή κατάσβεση των εκκενώσεων υψηλής ενέργειας.

Βαθμολογίες και διαστάσεις

Οι διαφορές επηρεάζουν επίσης το μέγεθος των στοιχείων και τις ρυθμίσεις ταξιδιού. Σε αντίθεση με το ημιτονοειδώς κυμαινόμενο εναλλασσόμενο ρεύμα, το συνεχές ρεύμα παραμένει σταθερό σε μέγεθος μόλις καθοριστεί. Επομένως, οι διακόπτες συνεχούς ρεύματος πρέπει να έχουν την κατάλληλη ονομαστική τιμή ρεύματος με βάση τις πραγματικές συνθήκες φορτίου αντί να συνυπολογίζονται για τις διακυμάνσεις κορυφής/RMS του AC. Η υποτίμηση μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αποτυχία ή έλλειψη προστασίας.

Η τάση επηρεάζει επίσης το σχεδιασμό και τις ονομασίες του διακόπτη. Ενώ η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος δικτύου είναι τυποποιημένη, τα επίπεδα DC ποικίλλουν ευρέως ανάλογα με την εφαρμογή. Τα βιομηχανικά συστήματα μπορεί να χρησιμοποιούν υψηλότερες τάσεις που απαιτούν ενισχυμένη μόνωση και σβέση τόξου στα πλαίσια και τις επαφές του διακόπτη DC. Η σωστή επιλογή κατηγορίας τάσης είναι ζωτικής σημασίας.

Θέματα έγκρισης

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι ρυθμιστικοί φορείς όπως η UL προσφέρουν διαφορετικά πρότυπα ασφάλειας προϊόντων για διακόπτες κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος έναντι συνεχούς ρεύματος λόγω των ανόμοιων αρχών λειτουργίας και των τρόπων αστοχίας. Η εναλλαγή τύπων διακόπτη ακυρώνει τυχόν πιστοποιήσεις ασφαλείας ή καταχωρίσεις, εγείροντας ζητήματα συμμόρφωσης ανάλογα με το περιβάλλον τελικής χρήσης και τις απαιτήσεις των πελατών.

Σύναψη

Υπό το πρίσμα των τεχνικών παραγόντων που εξετάζονται εδώ, η χρήση ενός διακόπτη εναλλασσόμενου ρεύματος με ρεύμα συνεχούς ρεύματος δεν συνιστάται. Χωρίς να λαμβάνονται υπόψη αυτές οι διακρίσεις, ο διακόπτης κυκλώματος ενδέχεται να μην παρέχει αξιόπιστη προστασία υπερφόρτωσης ή βραχυκυκλώματος λόγω μη συμβατών μηχανισμών ενεργοποίησης, απόδοσης τόξου και χαρακτηριστικών εξαρτημάτων. Μπορεί να προκύψει πρόωρη αστοχία, έλλειψη ελέγχου τόξου, ανακριβής διακοπή ή κίνδυνοι για την ασφάλεια.

Κερδίζοντας μια βαθύτερη τεχνική εκτίμηση για αυτές τις συστημικές διαφορές, οι μηχανικοί και οι έμποροι μπορούν να αισθάνονται σίγουροι προσδιορίζοντας τις κατάλληλες προστατευτικές συσκευές για οποιαδήποτε εμπορική ή βιομηχανική εγκατάσταση που χειρίζεται τροφοδοσία AC ή DC. 

Επικοινωνία με TOSUNLux σήμερα για να αποκτήσετε τους διακόπτες κυκλώματος βιομηχανικής ποιότητας για οποιαδήποτε εφαρμογή.