Yükte uygun TVS uygulanamadığında röle koruması


10

Şu anda bir operatör tarafından kontrol edilebilen basit bir SPDT rölesi olan bir ürün geliştiriyorum. Son kullanıcı için yalnızca ortak, normalde açık ve normalde kapalı kontaklar mevcuttur. Röle, uygun bir geri dönüş diyotuna sahip cihazımızdaki devre tarafından tahrik edilir.

Son zamanlarda, bir teknisyenin röleyi doğrudan bir endüktif yüke bağladığı, herhangi bir geçici voltaj bastırma olmaksızın, prototip ünitelerimizden birinde bir sorun yaşadık, bu da kablosuz iletişim ağımızın EMI nedeniyle devrilmesini ve muhtemelen temasa neden olmasını sağladı kaldırarak.

Sorunun endüktif sivri uçtan kaynaklandığından emin olduktan sonra, yüke uygun bir geri dönüş diyotu bağlanarak hızlı bir şekilde çözüldü.

Bu durumda bağladığımız yükler üzerinde kontrole sahip olsak da, bu, son kullanıcılarımızın, uyarılar ve sunabileceğimiz tipik uygulama şemaları.

Şimdi, açıkçası endüktif sivri uç için birçok çözüm var, ancak bu cihazın çalışması gereken belirli durumlar TVS'yi uygulamayı çok zorlaştırıyor:

1) Röle, 250VAC / 120VAC @ 10A veya 30VDC 8A için derecelendirilmiş genel amaçlı bir SPDT rölesidir. Bu, TVS devresinin hem AC (şebeke veya şebeke) hem de DC'yi ve 10A'ya kadar olan akımları işleyebilmesi gerektiği anlamına gelir. Bu, bir PTC sigortası bulmayı imkansız hale getirir, çünkü çoğu şebeke voltajını işlemeyecektir, özellikle 10A'da değil.

2) Cihaz, herhangi bir şeyin değiştirilmesinin imkansız olacağı yerlere kurulacak ve güvenlik bizim için büyük bir endişe kaynağıdır. İstemci bir sigorta takmazsa ve röle kısa devre yaparsa (bu nadirdir, ancak olabilir), büyük olasılıkla bizi suçlar. Bu aynı zamanda MOV'ları, gaz deşarj tüplerini veya sınırlı kullanım ömrüne sahip başka bir TVS cihazını kullanamayacağım anlamına gelir.

3) Herhangi bir TVS cihazı asla kısa devre yapmamalı ve eğer öyleyse, yükü böyle bir kısa devre korumasına dikkat etmeliyim.

Bir RC snubber ağının simülasyonunu denedim, ancak bunlar tek başına yeterince büyük endüktif yüklerle hiçbir şey yapmayacak. Ayrıca, daha büyük kapasitörler kullanmak, AC ile çalışırken daha fazla kayıp anlamına gelir. İdeal olarak, 1nF, kayıpları önemsiz hale getirmek için yeterli empedans (1Mohm @ 50 / 60Hz'in üzerinde) verecektir. resim açıklamasını buraya girin

İşte büyük bir endüktif yüke sahip bir simülasyonun sonuçları. Direnç ve kapasitör değerlerinin değiştirilmesi, salınımların doruk gerilimi değil, sadece gerilimi veya kapasitörleri öldürecek veya kontakları arklandıracak şekilde düşmesi için gereken süreyi etkiler.

Arka arkaya zenerler bir RC snubber ağı ile birlikte voltaj yükselmesini etkili bir şekilde sınırlar, ancak şebeke voltajını engellemek zorunda oldukları için, yaklaşık olarak daha fazla bloke etmeleri gerekir. 350V (şebeke tepe voltajı) iletken olmaya başlayana kadar ve bunun hala EMI ile yakınlardaki kablosuz iletişimleri öldürmek için yeterince yüksek bir tepe olduğundan korkuyorum.

resim açıklamasını buraya girin

Peki, bu durumda tamamen umutsuz muyum?

Böyle bir durumda kullanabileceğim başka TVS cihazları / teknikleri var mı? Eğer öyleyse, kısa devre yapamayacaklarını veya en azından kısa süreli bir TVS cihazına karşı koruma sağlayabileceğimi garanti edebilir miyim?

Yoksa sadece bir RC snubber aslında bu soruna iyi bir çözüm mü? Öyleyse neden? Ve bunun için uygun parçaları nasıl seçebilirim?

Lütfen gerçek yüke erişimim olmadığını ve bir kullanıcının yükü nasıl bağlayabileceği konusunda herhangi bir varsayımda bulunamadığımı unutmayın.


Görünüşe göre çözüm zaten var. "Yüke uygun bir geri dönüş diyotu" terminal pabuçlarını bağlayın. Bir "makul kullanım" diyodu seçin ve bunu yük terminali kulakçıklarının üzerine yerleştirin.
Guill

Yanıtlar:


11

Son 15 yılını TVSS endüstrisinde geçirdim. UL ve ISO standartlarının gerektirdiğini görürsünüz ve müşteriyi ihmal veya kötüye kullanımın geçersiz garantiye neden olabileceği konusunda uyarmak için etiketler eklersiniz.

Tüm bunları söyledikten sonra, verdiğiniz derecelendirmeler için, hem NO hem de NC bağlantılarında (2 MOV'un toplamı) en az 10 kA veya 20 kA 275 VAC derecesine sahip 40mm MOV ile gönderirim. 420 VAC / DC'de sabit kelepçelenir. Çok pahalı bir çözüm dev sidacları kullanmaktır ve izin verilen maksimum voltajda keskin bir düşüşe sahiptirler. 275 VAC / DC sadece bunun anlamına gelir, ancak her birinin fiyatı 40 USD'dir.

Ben de röle bobini 'geri tepme' korumasını düşünürdüm, ama bir diyot veya 20mm MOV düzgün çalışacaktır.

Orada termal olarak korunan MOV'lar var (TPMOV), ancak OTC satışları için değil. Dalgalanma bastırma için üçüncü taraf bir satıcı almak, bu ürünlerin yüksek işçilik maliyetine sahip olması nedeniyle çok maliyetli olacaktır.

Önce 40mm 275 VAC / DC MOV'ları deneyebilirim. 15 20 kA 'vuruş' alabilirler (2 saatin üzerinde) ve yine de 1 mA testini geçebilirler.

SNUBBERS: AC devrelerdeki RC snubbers iyi bir fikir değildir, çünkü KAPALI olsa bile az miktarda AC akımının röleyi atlamasına izin verirler. Son kullanıcının AC mi yoksa DC mi kullanılacağını bilmek, onu güvenli oynamak ve onlardan kaçınmak anlamına gelir. MOV veya Sidac'ın yaptıklarını yapamazlar.

NOTLAR: MOV'lar ve Sidac'lar sadece 20 uS kadar kısa bir artış olan geri tepme veya dalgalanma akımını görür . Çok yüksek direnç modunda oldukları için normal çalışma akımını görmezler. Sadece röle kontakları 'çalışma' akımını görür.

Eğer 'ani' akım kontaklara kaynak yapıyorsa, daha yüksek kontak akımı derecesine sahip bir röleye ihtiyacınız vardır. Uzun ömür için% 50 güvenlik payı ekleyin. Mümkünse neme dayanıklı bir röle kullanın.

Portakal suyu gibi sitrik ürünleri işleyen bitkiler, çeliği ve bakırı hızla aşındıran asidik bir atmosfere sahiptir.

Sigorta: 40mm MOV veya büyük bir Sidac için uygun sigortalamanın 30 amper 600 volt 200 kA sınıfı bir sigorta olduğunu eklemeliyim. Onlar yaklaşık 50 $ için on bir kutu içinde geliyor. hızlı bir şekilde şiddetli dalgalanmalara üflenmeye özgü, delikli bir platin şerit ile yapıldığı için ucuz sigortalar değildir, ancak motor çalıştırma akımlarını tolere ederler. Sıralı kilitleme sigorta tutucuları kullanabilirsiniz. Bunlar, 40 mm MOV'ları kaynaştırmak için UL1449 editons 3 ve 4 spesifikasyonlarını karşılar. Doğru sigortalara bir bağlantı:

http://www.cooperindustries.com/content/dam/public/bussmann/Electrical/Resources/product-datasheets-b/Bus_Ele_DS_1023_LP-CC.pdf


1
@Chi. Garanti, ürünün üreticisi tarafından verilir, bu nedenle kurallarının ihlali geçersiz bir garantinin gerekçesidir. UL ve ISO, 'A' şirketinin kendi etiketleme prosedürlerini izlediğini doğrulamak dışında bundan uzak durur.
Sparky256

1
MOV'ların kullanımı hakkında, sorun, kullanıcının kaçınılmaz olarak kısa devre yapamadığında değiştirmesinin imkansız olmasıdır, çünkü cihaz, erişime tam anlamıyla imkansız olacak şekilde kurulacaktır (bunu yaparsanız) cihazı yok edin). Tabii ki, MOV'ları cihazın dışına koyabilirim (kablolar üzerinde sarkan ... pazarlama insanları beni öldürmeye çalışacaklar!) Veya kullanımlarını teşvik etmek için ürünle birlikte sağlayabilirler ... ama daha iyi olurdu cihazın kendisi müşterinin ekstra işlem yapmasına gerek kalmadan uygun TVS sağlayabilirse.
Chi

1
SIDAC'lerin, DIAC'ların ve bunun gibi diğer cihazların (örneğin ST'nin Trisil) kullanımının kısa devre yapma sorunu var, değil mi? Söylediğiniz gibi, cihaz sadece kısa akım artışını gördüğünden, bu, başarısız olmaları durumunda onlarla bir PTC koyabileceğim anlamına mı geliyor? Öyleyse, bu durum için uygun bir PTC'yi nasıl seçebilirim?
Chi

3
@Chi. 40 mm MOV'un ne kadar dayanıklı olduğunu anlamıyorsunuz. 2 UL sertifikalı test laboratuarımız vardı ve laboratuvar 2'yi 150 kA'da 32 kVDC'lik bir artışla vurabiliyordum. UL ve ardından ISO, 40 mm MOV'ların hepsinin 10 kA'da (100 saatin üzerinde) 5.000 vuruştan veya 2 saatte 20 kA'da 15 vuruştan hayatta kalmasını istedi. Sadece doğrudan bir yıldırım çarpması 40 mm MOV'a zarar verebilir, bu durumda müşterinin endişelenmesi gereken başka birçok sorun olacaktır. Standartlar zordur, çünkü TVSS ürünü bir kez kullanımda kapatılamayan bir hastane güç paneline gidebilir.
Sparky256

2
@ Sparky256, Harika cevap ve ilginç yorumlar, çok bilgilendirici. Bu laboratuvarda ilginç bir iş yapmış gibisin.
AlmostDone

1

Son zamanlarda, bir teknisyenin herhangi bir geçici voltaj bastırma olmadan röleyi doğrudan bir endüktif yüke bağladığı prototip birimlerimizle ilgili bir sorun yaşadık ...

Röleyi metal oksit varistör (MOV) ile koruyabilirsiniz, ancak bunun dışında yapabileceğiniz çok fazla şey yoktur, bunun röle olmasının avantajlarını ortadan kaldırmaz.

Spesifikasyonunuzu, bir güç rölesi değil, bir kontrol rölesi olduğunu açıkça belirterek değiştirmenizi öneririm. Maksimum nominal yüklerde çok muhafazakar olurum.


Bir 'güç' rölesine genellikle kontakları hareket ettirmek için bir solenoid kullanarak her iki taraftaki akımı kesen bir 'kontaktör' denir. 750 VAC 350 amp 3 kutuplu canavar kontaktörleri gördüm ve kullandım. OP'nin durumu hakkında haklısın.
Sparky256

@ Sparky256 Evet. Ancak 10A DIN Ray ve 2A PCB versiyonları arasında bir fark vardır.
Jeroen3

OP'nin öğrenmesi gereken ders ...
Sparky256
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.