Hvordan begrense energien tilgjengelig ved Spark?

Les denne artikkelen for å finne ut hvordan du begrenser energien som er tilgjengelig ved gnist.

Induktans er kanskje den viktigste parameteren i lavspente kretser, noe som gir opphav til gnistende gnistdannelse. I en krets som inneholder induktive komponenter, er det nødvendig med energi for å etablere magnetfelter, og denne energien lagres til kretsen er ødelagt. I en luftkjernet induktor vil denne energien være ½ LI ², hvor L er verdien av induktor i henries og jeg, den nåværende, i ampere.

Med jernkjernede induktorer kan denne enkle formelen ikke brukes fordi permeabiliteten av kjernematerialet endres kontinuerlig med forandring av flux. I begge tilfeller, men når kretsen er ødelagt, blir en spenning indusert i kretsen i en retning for å opprettholde strømmen.

Størrelsen på denne spenningen vil avhenge av forandringshastigheten for magnetisk fluss som igjen følger hastigheten for endring av strøm. Energien som frigjøres av induktoren, vil delvis løsne seg i kretsmotstanden, men hovedsakelig ved utladningen mellom separasjonselektroder.

I pause kretser vil den induserte spenningen legge til den for primærkilden for å bære strømmen mellom elektrodene. Denne økede energien ved gnisten ble nesten ansett som det største problemet i egensikre kretser. Faktisk viste Wheeler og Thorton hvordan energien kunne avledes fra gnisten ved å gi en alternativ vei for den induserte strømmen.

Her diskuteres ulike metoder brukt i årene i gruver:

1. Kondensatoren vil begrense økningen av indusert spenning i induktoren ved å redusere hastigheten for endring av strøm og ved lagring av energi. Denne metoden er mer effektiv ved høyere spenninger og lave strømmer, men er nå betraktet som utilfredsstillende fordi mye bedre beskyttelsesmetoder er nå tilgjengelige.

2. For å være veldig effektiv må motstanden være av en relativt lav verdi, eller strømbrudd vil normalt være uakseptabelt.

3. Kobber kort metode innebærer montering av et kobberrør til magnetoksen før spolen er montert. Kobberrøret oppfører seg som den kortslutte sekundære viklingen på en transformator når strømmen i primærviklingen endres. Effektiviteten av denne metoden avhenger av en høy gjensidig inductans mellom spolen og hylsen.

Denne metoden brukes når den leveres fra en vekslingsspenning via fjerndiode, og gir pilotkjernebeskyttelse. Reléet vil kun fungere på DC-komponenten av strømkomponenten som er effektivt kortsluttet av kobberhylsen. Kobberhylsen gir også en liten forsinkelse ved å trekke inn og slippe ut.

4. Ikke-lineær motstand har blitt brukt på telefonlinjer der det er funnet at normal talespenning er så lav at den ikke-lineære motstanden har en høy verdi. Ved høyere spenninger faller motstanden raskt for å absorbere overskuddsenergi.

5. Ved å koble en likeretter over spolen slik at den gir høy motstand mot fremstrømmen, men en lav motstand mot den induserte strømmen. Dette skjer på grunn av endringen i polaritet som oppstår over induktoren, når forsyningen er ødelagt. Det har blitt nesten en vanlig praksis for å bruke en bronse likriktare for å spre den induktive energien som er forbundet med reléer.

Et relé beskyttet på denne måten kan jobbe fra en AC eller DC forsyningskilde. Faktisk produserer de fire likerettere effektivt to veier parallelt med spolen, og dermed kortslutning av den induserte emf. Hovedfordelen ved denne metoden er at reléet ikke er polaritetsbevisst når det brukes i DC-kretser.

I noen tilfeller er et relé bevisst utformet for å være polaritetsbevisst ved å montere en likeretter i serie med spolen. I dette tilfellet er en andre likeretter montert i riktig retning over spolen, som en sikkerhetsanordning.

Men i løpet av årene har type likeretter brukt til dette formålet endret seg. Faktisk ser vi nå fra vår erfaring at kobberoksid og selenettriktere har blitt erstattet av halvlederdioder av enten germanium eller silisium. Disse sistnevnte enheter er funnet langt mer effektive og effektive på grunn av det faktum at den fremre volt-dråpen, når den bærer full nominell strøm, sjelden overskrider 0, 7 volt.

Effektene av å legge til reléer, beskyttet av halvlederdioder til en egentlig sikker strømkilde, vil ha en lignende effekt som å øke forsyningsspenningen med 0, 7 volt. Dette ville bare være marginalt mindre trygt enn den egentlige sikre forsyningen på egen hånd.

Det har blitt lagt merke til at noen ganger kan en krets inneholde en betydelig mengde induktans der, på grunn av effekten på kretsoperasjon, kan ikke ovennevnte metoder brukes, i hvilket tilfelle kan butikkenergien ½ LI ² holdes til en sikker grense ved begrensning-den nåværende strømmen.

Et eksempel vil være hvor induktansen danner en del av en vendt krets, i hvilket tilfelle kan DC-komponenten være begrenset av en seriemotstand eller blokkert helt av seriekapasitans.

I resistive kretser må hele energien som er tilgjengelig for å produsere varme ved gnisten, tilføres fra den primære strømkilden enten fra batteri eller transformator. Det som kanskje er viktigere er at spenningen som er tilgjengelig mellom delingskontaktene, er begrenset til forsyningsspenningen.

Energien som er tilgjengelig for gjengning kan begrenses ved å inkludere en ikke-induktiv motstand i serie med forsyningen. Selv om vi snakker om resistive kretser, er det viktig å huske at alle kretsene har litt induktans, sjelden under 5 mikro henries, og under visse omstendigheter kan dette være viktig.

Ved kapasitive kretser er den lagrede energien gitt ved formelen ½ CV ², den viktige parameteren er kretsspenningen i stedet for strømmen. Tabellen nedenfor angir maksimal verdi av kapasitans som kan brukes på kretser ved forskjellige spenninger uten at det er nødvendig å begrense kortslutningsstrømmen ved hjelp av en seriemotstand.

Slike instrumenter er dekket av et internt sikker sertifikat som deklarerer instrumentene på egen hånd, men kombinasjonen av instrument og krets som testes, kan ikke være egentlig sikker.

Sikkerheten er imidlertid sikret ved å observere vilkårene for sertifisering som er trykt på etiketten til testinstrumentet:

(a) Instrumentene skal ikke brukes der konsentrasjonen av metan i luften når 1, 25 prosent.

b) Forbindelsen mellom testinstrumentet og kretsen under test skal gjøres på riktig måte før spenningen påføres og forbindelsen ikke brytes før kabelen er utladet gjennom instrumentet.