Przyglądając się przykładowym produktom dedykowanym dla obwodów napięć stałych można spotkać wyłączniki nadmiarowo-prądowe dla polaryzacji napięć DC oznaczanymi dodatkowo symbolami „+” i „-”.
Jednakże porównując wnętrza wyłącznika różni się on od wyłączników stosowanych dla sieci napięć przemiennych.
Cytując instrukcję ABB
„Wyłączniki nadprądowe typ DC używają małego magnesu, którego zadaniem jest skierowanie łuk z dala od styków do komory gaszenia.
Jeżeli kierunek przepływu prądu przez urządzenie zostanie odwrócony, wówczas magnes skieruje łuk z dala od komory łukowej do mechanizmu urządzenia, niszcząc go w ten sposób.”
Zatem nieprawidłowa polaryzacja napięć na wyłączniku w chwili zadziałania pod obciążeniem może spowodować jego uszkodzenie.
Wyłączanie obwodów napięć DC jest znacznie bardziej skomplikowanym procesem w porównaniu z przypadkiem dla obwodów AC gdzie najkorzystniejsze warunki gaszenia łuku elektrycznego występują w chwilach naturalnego osiągania przez prąd sinusoidalny dla wartości zerowych.
Na zapalenie się łuku elektrycznego między rozchodzącymi się stykami łączników składa się ciąg zjawisk, szybko po sobie następujących.
Osłabienie siły docisku styków (poprzedzające wystąpienie przerwy między nimi) powoduje zwiększenie rezystancji zestykowej, a wraz z nią ciepła wydzielanego przez prąd w miejscach styczności.
W efekcie gwałtownego nagrzania powierzchni styków, wydzielają się z nich pary metali i pojawia się emisja elektronów.
Powstała plazma łukowa powoduje elektromigrację jonów metalu styku połączonego z biegunem dodatnim układu, co znacząco uszkadza część układu stykowego.
Rozwiązanie problemu jest stosunkowo proste poprzez stosowanie:
- podziału łuku na części w komorze gaszenia,
- odpowiednie ukształtowanie styków wyłącznika,
- rozwarcie styków na odpowiednią odległość,
- oraz odchylania łuku, co technicznie jest realizowane za pomocą magnesu trwałego.
Przy niskich napięciach korzystnie jest „rozbić” łuk na kilka łuków krótszych, aby polepszyć warunki odbioru ciepła i wykorzystać znaczne, przyelektrodowe spadki napięcia każdego z tych łuków.
Natomiast zastosowanie magnesu trwałego jest typowym rozwiązaniem w standardowych wyłącznikach nadprądowych DC do ogólnych zastosowań.
Spoglądając w dokumentację ABB wyłączników nadmiarowo-prądowych z serii S 200 M UC Z posiadają wewnętrzne komory gaszenia z magnesami trwałymi, służącymi do gaszenia łuków elektrycznych o napięciu do 500 V DC i prądzie Icu = 4,5 kA.
Zastosowanie takich podzespołów ma jednak wpływ na biegunowość wyłączników, dlatego muszą być one zasilane z odpowiedniej strony. Schemat pokazujący prawidłowe połączenie zasilacza z odbiornikiem został przedstawiony poniżej.
Rozszerzając temat tego postu należy również spojrzeć na bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznych lub zabezpieczonych obwodów napięcia stałego.
Jeśli instalacja elektryczna napięcia stałego, która jest zabezpieczona przez spolaryzowane wyłącznik nadprądowy typ DC podłączony nieprawidłowo, stanowi realne zagrożenie dla bezpieczeństwa obiektu, ponieważ wyłączany wyłącznik pod obciążeniem, może nie być w stanie zgasić łuku, co może być przyczyna jego uszkodzenia.
Przykładem takiej usterki jest załączone zdjęcie z portalu Solar fires – DC arc faults.
Jak podaje producent (ABB) wyłącznik nadmiarowo-prądowy typ DC przystosowany jest do zabezpieczania prądu przemiennego i stałego — jedno urządzenie do każdego zastosowania.
*Autor oparł artykuł głownie na dokumentacji ABB, ponieważ w materiałach znalezionych w sieci temat zastosowania wyłącznik nadmiarowo-prądowy typ DC dla rozwiązań napięć stałych zostały w nich opisane najbardziej dostępnie.
Pozdrawiam Wszytskich Światecznie.
Jednakże porównując wnętrza wyłącznika różni się on od wyłączników stosowanych dla sieci napięć przemiennych.
Cytując instrukcję ABB
„Wyłączniki nadprądowe typ DC używają małego magnesu, którego zadaniem jest skierowanie łuk z dala od styków do komory gaszenia.
Jeżeli kierunek przepływu prądu przez urządzenie zostanie odwrócony, wówczas magnes skieruje łuk z dala od komory łukowej do mechanizmu urządzenia, niszcząc go w ten sposób.”
Zatem nieprawidłowa polaryzacja napięć na wyłączniku w chwili zadziałania pod obciążeniem może spowodować jego uszkodzenie.
Wyłączanie obwodów napięć DC jest znacznie bardziej skomplikowanym procesem w porównaniu z przypadkiem dla obwodów AC gdzie najkorzystniejsze warunki gaszenia łuku elektrycznego występują w chwilach naturalnego osiągania przez prąd sinusoidalny dla wartości zerowych.
Na zapalenie się łuku elektrycznego między rozchodzącymi się stykami łączników składa się ciąg zjawisk, szybko po sobie następujących.
Osłabienie siły docisku styków (poprzedzające wystąpienie przerwy między nimi) powoduje zwiększenie rezystancji zestykowej, a wraz z nią ciepła wydzielanego przez prąd w miejscach styczności.
W efekcie gwałtownego nagrzania powierzchni styków, wydzielają się z nich pary metali i pojawia się emisja elektronów.
Powstała plazma łukowa powoduje elektromigrację jonów metalu styku połączonego z biegunem dodatnim układu, co znacząco uszkadza część układu stykowego.
Rozwiązanie problemu jest stosunkowo proste poprzez stosowanie:
- podziału łuku na części w komorze gaszenia,
- odpowiednie ukształtowanie styków wyłącznika,
- rozwarcie styków na odpowiednią odległość,
- oraz odchylania łuku, co technicznie jest realizowane za pomocą magnesu trwałego.
Przy niskich napięciach korzystnie jest „rozbić” łuk na kilka łuków krótszych, aby polepszyć warunki odbioru ciepła i wykorzystać znaczne, przyelektrodowe spadki napięcia każdego z tych łuków.
Natomiast zastosowanie magnesu trwałego jest typowym rozwiązaniem w standardowych wyłącznikach nadprądowych DC do ogólnych zastosowań.
Spoglądając w dokumentację ABB wyłączników nadmiarowo-prądowych z serii S 200 M UC Z posiadają wewnętrzne komory gaszenia z magnesami trwałymi, służącymi do gaszenia łuków elektrycznych o napięciu do 500 V DC i prądzie Icu = 4,5 kA.
Zastosowanie takich podzespołów ma jednak wpływ na biegunowość wyłączników, dlatego muszą być one zasilane z odpowiedniej strony. Schemat pokazujący prawidłowe połączenie zasilacza z odbiornikiem został przedstawiony poniżej.
Rozszerzając temat tego postu należy również spojrzeć na bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznych lub zabezpieczonych obwodów napięcia stałego.
Jeśli instalacja elektryczna napięcia stałego, która jest zabezpieczona przez spolaryzowane wyłącznik nadprądowy typ DC podłączony nieprawidłowo, stanowi realne zagrożenie dla bezpieczeństwa obiektu, ponieważ wyłączany wyłącznik pod obciążeniem, może nie być w stanie zgasić łuku, co może być przyczyna jego uszkodzenia.
Przykładem takiej usterki jest załączone zdjęcie z portalu Solar fires – DC arc faults.
Jak podaje producent (ABB) wyłącznik nadmiarowo-prądowy typ DC przystosowany jest do zabezpieczania prądu przemiennego i stałego — jedno urządzenie do każdego zastosowania.
*Autor oparł artykuł głownie na dokumentacji ABB, ponieważ w materiałach znalezionych w sieci temat zastosowania wyłącznik nadmiarowo-prądowy typ DC dla rozwiązań napięć stałych zostały w nich opisane najbardziej dostępnie.
Pozdrawiam Wszytskich Światecznie.
Cool? Ranking DIY
