ממסר מגן: עבודה, סוגים, מעגלים ויישומיו

מתג מופעל חשמלי כמו א ממסר ממלא תפקיד מפתח בשליטה על מעגל חשמלי באמצעות אות עצמאי עם הספק נמוך, בשימוש אחר כאשר יש לשלוט על מספר מעגלים באמצעות האות הבודד. ראשית, ממסרים שימשו כמחזירי אותות בתוך מעגלי טלגרף למרחקים ארוכים ולאחר מכן, נעשה בהם שימוש נרחב במחשבים ומרכזיות טלפון מוקדמות כדי להשיג פעולות הגיוניות. ישנם סוגים שונים של ממסרים זמינים וכל סוג משמש בהתאם לדרישה. אז מאמר זה דן בסקירה כללית של ממסר מגן או ממסר הגנה - עבודה עם אפליקציות.

מהו ממסר מגן?

הגדרת ממסר מגן היא; א מיתוג מכשיר המשמש לאיתור תקלות ולהתחיל את מפסק זרם פעולה להפרדת האלמנט הפגום של המערכת. ממסרים אלה הם מכשירים עצמאיים וקומפקטיים המזהים תנאים חריגים המתרחשים בתוך המעגלים החשמליים על ידי מדידת כמויות החשמל באופן קבוע שאינן דומות בתקלות ובתנאים רגילים. בתנאי תקלה, הכמויות החשמליות עשויות להשתנות כמו זרם, מתח, זווית פאזה ותדר. תרשים ממסר המגן מוצג להלן.

עקרון עבודת ממסר מגן

ממסר מגן משמש להגנה על המכשיר ברגע שהתקלה מזוהה בתוך מערכת. לאחר זיהוי התקלה, מיקום התקלה נמצא ולאחר מכן מספק את אות הטריפה למפסק המעגל או ל-CB. ממסרים אלה עובדים על שני העקרונות כמו משיכה אלקטרומגנטית ואינדוקציה אלקטרומגנטית.

ממסר משיכה אלקטרומגנטי פשוט עובד על שני הספקים כמו AC ו-DC והוא מושך את הסליל לכיוון קטבי אלקטרומגנט. סוגים אלה של ממסרים פועלים באופן מיידי והוא אינו מעכב בעוד ממסר האינדוקציה האלקטרומגנטי פשוט עובד על אספקת AC בלבד והוא מנצל את מנוע האינדוקציה כדי ליצור את המומנט. אז הם משמשים באופן קבוע כמו ממסרי כיוונים כדי להגן על מערכת החשמל וגם ביישומי מיתוג מבוססי מהירות גבוהה.

סוגי ממסר מגן

ממסרי הגנה זמינים בסוגים שונים המשמשים בהתאם לדרישות.

ממסרי זרם יתר

ממסרי זרם יתר פועלים באמצעות הזרם. ממסרי זרם היתר עשויים להיות מופעלים באמצעות הזרם. ממסר זה כולל ערך איסוף וממסר זה מופעל ברגע שהמדידה וכמות הזרם עולים על ערך האיסוף הזה.

ממסרים אלו זמינים בשני סוגים מיידיים והשהיית זמן כאשר שני ממסרים אלו מסופקים לרוב בתוך מיכל בודד. שני אלה מופעלים על ידי זרם דומה; אבל, ניתן להתאים בנפרד את ערכי האיסוף הנפרדים שלהם על ידי שינוי הגדרות הברז בתוך הקלט.

ממסרי זרם יתר אינם יקרים, ולכן משתמשים בהם במעגלי מתח נמוך וגם ביישומים ספציפיים של מערכת מתח גבוה. החיסרון העיקרי של ממסר זה הוא שהוא עשוי גם לבחור את התנודות של הזרם וכן את התקלות בתוך האזורים הסמוכים.

ממסרים אלקטרומכניים

ממסרים אלקטרומכניים הם הממסרים המוקדמים ביותר אך הם משתמשים בתחומים רבים עד היום. ממסר זה פשוט עובד באמצעות שדה מגנטי שנוצר על ידי סליל אלקטרומגנטי ברגע שסופק לו אות בקרה. ממסר זה משנה את המתחים והזרמים לכוחות חשמליים, מגנטיים ומומנטים שדוחפים את מתחי הקפיץ בתוך הממסר. עומס הקפיץ והברזים על הסלילים האלקטרומגנטיים בתוך הממסר הם התהליכים העיקריים שדרכם משתמש מגדיר ממסר. אנא עיין בקישור זה כדי לדעת יותר על א ממסר אלקטרומכני .

ממסרי כיוונים

ממסרים אלה מופעלים על ידי זרימת זרם בכיוון מסוים. זה עשוי לזהות וריאציה בין זרם ההפעלה וההתייחסות. ממסר זה משמש בשילוב עם כמה ממסרים אחרים כמו ממסר זרם יתר, כך שהקיבולת והסלקטיביות של מערכת ממסר ההגנה ישתפרו. ממסר זה פשוט מגיב לשונות של זווית הפאזה בין זרם ההפעלה וזרם הייחוס הידוע ככמות הקיטוב.

ממסרי מרחק

ממסר מרחק זה משמש להבחין בין תנאי פעולה רגילים לבין תקלה וכן מבדיל תקלות בתוך אזור מסוים ובתוך אלמנט אחר של המערכת. פעולת ממסר המרחק אינה מתאימה לטווח מסוים של ערכי איסוף עכבה. ממסר זה קולט ברגע שמדידת העכבה נמוכה או שווה ערך לערך עכבת האיסוף המועדף.

בממסר זה, הפרמטרים כמו מתח וזרם מאוזנים זה מזה וממסר זה מגיב ליחס המתח והזרם שהוא העכבה של קו ההולכה ממיקום הממסר לכיוון נקודת העניין. עכבה זו משמשת לקביעת מרחק דרך קו תמסורת, ולכן היא ידועה כממסר מרחק. ממסרים אלה זמינים בסוגים שונים כמו ריאקטנס, mho וממסרי עכבה.

אנא עיין בקישור זה כדי לדעת יותר על ממסר מרחק .

ממסרי טייס

ממסר הטייס משמש כדי לקבוע אם תקלה נמצאת בתוך הקו המוגן או מחוצה לו. אם התקלה היא פנימית כלפי הקו המוגן, אז כל מפסקי פחת (CBs) במסופי הקו מופעלים במהירות מרבית. באופן דומה, אם התקלה היא חיצונית כלפי הקו המוגן, אזי ניתוק המפסק נחסם או נמנע. ישנם שלושה סוגים של ממסרי פיילוט זמינים, מוביל קו מתח ופיילוט מיקרוגל המשמשים להעברת מיגון.

ממסרים דיפרנציאליים

ממסר הגנה דיפרנציאלי פשוט פועל על ידי ניגוד ההבדל בין גודל הזרם הנכנס והיוצא, כמו גם ערכים. אם ההפרש הוא מעל לערך האיסוף, ייתכן שהמערכת מופרדת ומעגל המפסק (CB) מופעל.

מעגל ממסר מגן

ממסר המגן משמש לאיתור מצבים חריגים בתוך המעגלים החשמליים על ידי מדידת הכמויות החשמליות השונות כל הזמן בתנאי תקלה רגילים. הכמויות החשמליות העשויות להשתנות בתנאי התקלה הן; זרם, מתח, זווית פאזה ותדר.

מוצג מעגל ממסר מגן טיפוסי שניתן להפריד לשלושה חלקים עליהם נדון להלן.

• החלק הראשון של המעגל הוא הפיתול הראשוני של CT הנקרא גם שנאי זרם. CT זה מחובר לקו ההולכה בסדרה כדי להיות מוגן.
• החלק השני כולל את הפיתול המשני של שנאי זרם , CB וסליל ההפעלה של הממסר.
• החלק האחרון של המעגל הוא מעגל הטריפ שיכול להיות AC/DC. אז הוא כולל בעיקר מקור אספקת חשמל, סליל ההפעלה של מפסקי החשמל והמגעים הנייחים של הממסר.

עובד

פעם אחת קצר חשמלי בנקודת 'F' על קו תמסורת מתרחשת, אז זרימת הזרם בתוך קו ההולכה תגדל לערך עצום. אז זה גורם להזרמת זרם כבד לאורך סליל הממסר וגורם לממסר המגן לפעול על ידי סגירת המגעים שלו.

כתוצאה מכך, הוא סוגר את מעגל הנסיעה של ה-CB וגורם ל-CB להיפתח ולהפריד את הקטע הפגום מהמערכת. אז באופן זה, ממסר מגן זה מבטיח את אבטחת הציוד של המעגל מפני שבירה ועבודה אופיינית של המערכת.

קודי ממסר הגנה

בתכנון מערכת חשמל, קודי ANSI מציינים באילו תכונות תומך התקן מגן כמו ממסר/מפסק. התקנים אלה פשוט מגנים על מערכות חשמליות כמו גם על רכיבים מפני פציעה ברגע שמתרחשת תקלה חשמלית. קודי ANSI שימושיים מאוד בזיהוי מבוסס מתח בינוני מכשיר מיקרו-מעבד פונקציות. קודי ה-ANSI של ממסר ההגנה מפורטים להלן.

הגנה על פונקציות נוכחיות

ההגנה על פונקציות נוכחיות באמצעות קודים מופיעה להלן.

ANSI 50/51 מציין פאזה מעל זרם.
ANSI 50N/51N (או) 50G/51G מציין תקלת אדמה.
ANSI 50BF מציין כשל במפסק.
ANSI 46 מציין רצף לא מאוזן או שלילי.
ANSI 49 RMS מציין עומס תרמי.

הגנת זרם כיוונית

ההגנה על זרם כיווני עם קודים מפורטת להלן.

ANSI 67 מציין את זרם יתר הפאזה הכיוונית.
ANSI 67N/67NC מציין תקלת הארקה כיוונית.

פונקציות הגנת כוח כיווניות

ההגנה על כוח כיווני עם קודים מפורטת להלן.

ANSI 32P מציין כיוונית פעילה על כוח.
ANSI 320/40 מציין כיוונית תגובתית על כוח.

פונקציות הגנת מכונה

פונקציית הגנת המכונה עם קודים מופיעה להלן.

ANSI 37 מציין שלב תת זרם.
ANSI 48/51LR/14 מציין רוטור נעול או זמן התנעה קיצוני.
ANSI 66 מציין התחלות בשעה.
ANSI 50V/51V מציין מתח / זרם מוגבל.
ANSI 26/63 מציין Buchholz/טרמוסטט.
ANSI 38/49T מציין ניטור טמפרטורה.

פונקציות הגנת מתח

פונקציית הגנת המתח עם קודים מופיעה להלן.

ANSI 27D מציין רצף חיובי מתחת למתח.
ANSI 27R מציין שהם נשארים תחת מתח.
ANSI 27 מציין מתחת למתח.
ANSI 59 מציין מתח יתר.
ANSI 59N מציין תזוזה של מתח ניטרלי.
ANSI 47 מציין מתח יתר ברצף שלילי.

פונקציות הגנה של תדר

פונקציות ההגנה של התדר עם קודים מפורטות להלן.

ANSI 81H מציין תדירות יתר.
ANSI 81L מציין תת תדר.
ANSI 81R מציין שינוי בקצב התדר.
ANSI 81R מציין שינוי בקצב התדר.

בדיקת ממסר הגנה

במערכות החשמל הנוכחיות, ממסרי ההגנה ממלאים תפקיד מפתח ולכן יש לבדוק את פעולתם האמינה בכל עת. אז, ממסרים אלה צריכים להיבדק במהלך מחזור חייהם. בנוסף, נדרשת בדיקת ממסר על בסיס רגיל כדי לוודא שהפעולה הנכונה נשמרת. אם בדיקת ממסר ההגנה לא מבוצעת בצורה טובה על בסיס קבוע, עלולות להתרחש תקלות חשמליות ולגרום לנזק ופגיעה בציוד לעובדים.

ישנם שלושה סוגים של בדיקות ממסר הגנה המבוצעות בדיקות ספסל, בדיקות הפעלה ובדיקות תחזוקה אשר נדון להלן.

בדיקת ספסל

בדיקה זו מבוצעת כדי לבדוק את הממסר בעצמו ושהוא שווה לעיצוב. זה מונע מבעיות יקרות יותר וגם גוזלות זמן להתרחש בשלבים מאוחרים יותר בפרויקט.

בדיקת הזמנה

כאשר מערכת החשמל תוכננה, הפעלת ממסר המגן כרוכה בבדיקת המערכת הגדולה יותר פועלת כצפוי. אז, למשל, ברגע שממסר המגן מחובר למיתוג, הוא אמור לעבוד כצפוי ולהגיב לנעילות ומצבים משוכפלים אחרים. בעתיד, הפונקציה של הממסר תאומת.

בדיקת תחזוקה

לאחר ביצוע בדיקות תחזוקה, יש להניח שכל מטרת התכנון, עם זאת, יש לאמת את התנהגות ממסר המגן לפעולה מתחת. מלבד כשלים מסוימים, ממסר זה אינו יכול להבחין בשינויים במאפיינים של מערכת כמו עומסי רשת המשתנים לאורך זמן. כך ששינויים ארוכי טווח אלה עשויים להזדקק לתכנות מחדש של ממסר ההגנה כדי לוודא שהפעולה המשוערת נשמרת.

בעת ביצוע בדיקת ממסר הגנה ישנם פרמטרים רבים שצריכים להיבדק לעתים קרובות על סמך סוג הבדיקה כמו בדיקה ויזואלית של הממסר, חלקי חיבור, פתיחה וסגירה של מפסק (CB), פונקציות הגנה, פונקציות לוגיות, ממסר מגן בינארי & כניסות ויציאות אנלוגיות, הזרקה ראשונית, בדיקת התנגדות בידוד ובדיקת הזרקה משנית.

יתרונות חסרונות

ה היתרונות של ממסר הגנה כלול את הבאים.

• ממסר זה עוקב אחר פרמטרים שונים ברציפות כמו זרם, מתח, הספק ותדר.
• זה משפר את יציבות המערכת באמצעות בידוד של חלק פגום
• ממסר זה מנקה את השגיאה תוך זמן קצר, כך שהוא מקטין את הנזק.
• ממסר זה מזהה כשלים וקטעים פגומים במערכת.
• זה מפחית את הסיכון לשריפה.
• זה מספק אבטחה חשמלית ומגן על אדם בזמן העבודה על המערכת.
• זה משפר את הביצועים, היציבות והאמינות של המערכת.
• הפעולה של ממסרים אלה היא מהירה מאוד וגם מהירה מאוד לאיפוס.
• ניתן להשתמש בהם בשני ספקי הכוח כמו AC ו-DC.
• ממסרים אלה פשוט עובדים באלפיות שניות והתוצאה היא מיידית.
• אלה הכי אמינים, חזקים, קומפקטיים ופשוטים מאוד.
• זה ישים בתחומים שונים.

ה חסרונות של ממסר הגנה כלול את הבאים.

• ממסר מגן אינו יכול למנוע תקלות בתוך מערכת חשמל, ולכן, ממסר זה מבלה יותר זמן בניטור מערכת החשמל.
• זה צריך תחזוקה תקופתית כמו גם בדיקות לא ממסרים סטטיים.
• פעולתו של ממסר זה יכולה להיות מושפעת בפשטות בגלל הזדקנות הרכיב, זיהום ואבק אשר מביאים למסעות שווא.
• ממסרים אלו מספקים אבטחה ועקביות שנדרשת לפעול בביטחון.

יישומים

ה יישומים של הגנה ביחס יכלול את הדברים הבאים.

• ממסר הגנה משמש להגנה חשמלית.
• ממסר ההגנה מזהה בעיה בשלב מוקדם שלה ומפחית או מבטל נזק לציוד באופן משמעותי.
• התקן ממסר זה נועד בעיקר להפעיל CB (מפסק) ברגע שמבחינים בתקלה.
• ממסר זה פועל כמו מכשיר זיהוי, כך שהוא מזהה את התקלות, יודע את מיקומו ולבסוף הוא מספק את אות הטריפה למפסק
• זהו התקן מיתוג המשמש לאיתור התקלות ומתחיל את פעולת המפסק כדי להפריד את האלמנט הפגום מהמערכת.
• אלה מועילים מאוד בהגנה על מתח גבוה ומתח בינוני והגנת זרם יתר למרחק מורכב.

מהן פונקציות המפתח של ממסרי הגנה?

הפונקציות העיקריות של ממסרי הגנה הם;

• הוא מזהה נוכחות של תקלה.
• הוא מזהה את מיקום התקלה.
• זה מזהה נוכחות של סוג תקלה.
• הוא סוגר את מעגל הנסיעה ומפעיל את CB (מפסק) כדי להפריד את המערכת הפגומה.

איזה סוג של ממסר מגן משמש במנוע אינדוקציה?

ממסר הגנת המנוע MPR או המנוע משמש להגנה על מנוע האינדוקציה במתח גבוה.

מהם המרכיבים החיוניים של ממסר מגן?

המרכיבים החיוניים של ממסר מגן כוללים בעיקר אלמנט חישה, אלמנט השוואה ואלמנט בקרה.

למה משמשים ממסרי הגנה?

ממסר מגן משמש לאיתור ציוד פגום ומנטר את הזרם והמתח באמצעות CTs ו-PTs.

מהם סוגי הממסרים המשמשים להגנה תלת פאזית?

ממסר בקרת מתח תלת פאזי משמש בהגנה תלת פאזית.

לפיכך, זהו סקירה כללית של ממסר מגן - עבודה עם אפליקציות. על מנת להפעיל את ממסר המגן בצורה משביעת רצון, עליו להיות בעל איכויות אלו כמו מהירות, סלקטיביות, אמינות, פשטות, רגישות, חסכון וכדומה. הנה שאלה עבורכם, מהו מפסק?