Dans tout circuit électrique où il n'y a pas de circuits de stabilisation et de protection, une augmentation indésirable du courant peut se produire. Cela peut être le résultat de phénomènes naturels (foudre à proximité d'une ligne électrique) ou le résultat d'un court-circuit (court-circuit) ou de courants d'appel. Pour éviter tous ces cas, la bonne solution consiste à installer un dispositif de restriction dans le réseau ou le circuit local.
Qu'est-ce qu'un limiteur de courant ?
Un appareil dont le circuit est construit de telle manière qu'il empêche la possibilité d'une augmentation de la force de l'électricité au-dessus des limites d'amplitude spécifiées ou autorisées, est appelé un limiteur de courant. La présence d'une protection de réseau avec un limiteur de courant installé dans celui-ci permet de réduire les exigences de ce dernier en termes de stabilité dynamique et thermique en cas de court-circuit.
Dans les lignes à haute tension avec des tensions allant jusqu'à 35 kV, la limitation des courts-circuits est obtenue en utilisant des réacteurs électriques, dans certains cas des fusibles fabriqués à partir de charges à grains fins. De même, les circuits alimentés en haute et basse tension sont protégés par des circuits montés sur le socle:
- interrupteurs à thyristor;
- réacteurs de type non linéaire et linéaire, shuntés avec des interrupteurs à semi-conducteurs à action rapide;
- réacteurs biaisés non linéaires.
Le principe du limiteur
Le principe de base des circuits de limitation de courant est d'éteindre l'excès de courant sur un élément qui peut convertir son énergie en une autre forme, telle que la chaleur. Cela se voit clairement dans le fonctionnement du limiteur de courant, où une thermistance ou un thyristor est utilisé comme élément de dissipation.
Une autre méthode de protection, également souvent utilisée, consiste à couper la charge de la ligne sur laquelle la surtension s'est produite. Ces types d'interrupteurs peuvent être automatiques, avec la capacité de se réinitialiser automatiquement après la disparition de la menace, ou nécessiter le remplacement d'un élément de protection réactif, comme c'est le cas avec un fusible.
Les plus avancés sont les circuits électroniques de limiteurs qui fonctionnent sur le principe de fermer le canal pour le passage de l'électricité quand il augmente. Dans ce cas, des éléments de passage spéciaux sont utilisés (par exemple, des transistors), qui sont contrôlés par des capteurs.
Les systèmes combinés modernes combinent la fonction de limiteurs de courant pour certaines surcharges et une option de protection avec arrêt de la charge aux courants de court-circuit. En règle générale, ces systèmes fonctionnent dans des réseaux à haute tension.
Circuit limiteur de courant
Sur l'exempleAvec le circuit le plus simple d'un dispositif de limitation de courant, vous pouvez comprendre le fonctionnement d'un "fusible électronique". Le circuit est assemblé sur deux transistors bipolaires et vous permet d'ajuster la force de l'électricité dans les alimentations basse tension.
Affectation des composants du circuit:
- VT1 - passer le transistor;
- VT2 - amplificateur de signal de commande de transistor de passage;
- Rs – capteur de niveau de courant (résistance à faible résistance);
- R – résistance de limitation de courant.
La circulation du courant dans le circuit d'une valeur acceptable s'accompagne d'une chute de tension aux bornes de Rs, dont la valeur, après amplification sur VT2, maintient le transistor de passage dans un état complètement ouvert. Dès que l'intensité de l'électricité a dépassé le seuil limite, la transition du transistor VT1 commence à se cacher proportionnellement à l'augmentation de l'électricité. Une caractéristique distinctive de cette conception de l'appareil est les pertes importantes (chute de tension jusqu'à 1,6 V) sur le capteur et l'élément de passage, ce qui n'est pas souhaitable pour alimenter des appareils basse tension.
Un analogue du circuit décrit ci-dessus est plus parfait, où une réduction de la chute de tension à la jonction est obtenue en remplaçant l'élément de passage d'un transistor bipolaire à un transistor à effet de champ avec une faible résistance de jonction. Sur le terrain, les pertes ne sont que de 0,1 V.
Limiteur de courant d'appel
Les équipements de ce type sont conçus pour protéger les charges inductives et capacitives (de différentes capacités) contre les surtensions àCommencez. Il est installé dans les systèmes d'automatisation. Surtout, les moteurs asynchrones, les transformateurs, les lampes à LED sont soumis à de telles surcharges de courant. La conséquence de l'utilisation d'un limiteur de courant de charge dans ce cas est une augmentation de la durée de vie et de la fiabilité des appareils, déchargeant les réseaux électriques.
Le dispositif ROPT-20-1 peut servir d'exemple de modèle moderne de limiteur de courant monophasé. Il est universel et contient à la fois un limiteur de courant d'appel et un relais pour le contrôle de la tension. Le circuit est contrôlé par un microprocesseur, qui atténue automatiquement la surtension de démarrage et peut éteindre la charge si la tension dans le réseau dépasse le niveau autorisé.
L'appareil est inclus dans la rupture des lignes d'alimentation et de charge, il fonctionne comme suit:
- Lorsqu'une tension est appliquée, le microcontrôleur s'allume, ce qui vérifie la présence d'une tension de phase et sa valeur.
- Si aucun problème n'est détecté pendant une période, la charge est connectée, ce qui est signalé par la LED verte "Réseau".
- Le compte à rebours de 40 millisecondes se produit et le relais shunte la résistance d'amortissement.
- Lorsque la tension s'écarte de la norme ou tombe en panne, le relais coupe la charge, ce qui est signalé par la LED rouge "Emergency".
- Lorsque les paramètres du réseau (courant, tension) sont restaurés, le système revient à son état d'origine.
Limite courant générateur
Dans les générateurs de voiture, il est important de contrôler non seulement la quantité de tension de sortie, mais aussi la sortiedans le courant de charge. Si le dépassement du premier peut entraîner une défaillance de l'équipement d'éclairage, des enroulements minces des appareils, ainsi que la recharge de la batterie, le second peut endommager l'enroulement du générateur lui-même.
Plus le courant de sortie augmente, plus la charge est connectée à la sortie du générateur (en réduisant la résistance totale). Pour éviter cela, un limiteur de courant électromagnétique est utilisé. Son principe de fonctionnement repose sur l'inclusion d'une résistance supplémentaire dans le circuit de l'enroulement d'excitation du générateur en cas d'augmentation de l'électricité.
Limite de courant de court-circuit
Pour protéger les centrales électriques et les grandes usines des surintensités, des limiteurs de courant à découpage (action explosive) sont parfois utilisés. Ils se composent de:
- déconnecter l'appareil;
- fusible;
- bloc de puce;
- transformateur.
En contrôlant la quantité d'électricité, le circuit logique envoie un signal au détonateur (après 80 microsecondes) lorsqu'un court-circuit se produit. Ce dernier fait exploser le bus à l'intérieur de la cartouche et le courant est redirigé vers le fusible.
Caractéristiques des différents limiteurs de courant
Chaque type de dispositif de restriction est conçu pour des tâches spécifiques et possède certaines propriétés:
- fusible - action rapide mais doit être remplacé;
- réacteurs - résistent efficacement aux courants de court-circuit, mais subissent des pertes et des chutes de tension importantes;
- circuits électroniques et disjoncteurs à action rapide - ont de faibles pertes mais peu de protection contre les surintensités;
- relais électromagnétiques - consistent en des contacts mobiles qui s'usent avec le temps.
Par conséquent, pour choisir le circuit à appliquer dans votre maison, vous devez étudier l'ensemble des facteurs spécifiques à un circuit électrique particulier.
Conclusion
Il faut rappeler que l'accès aux réseaux électriques nécessite certaines connaissances en électricité et une expérience professionnelle. Par conséquent, lors de l'installation de tels équipements, il est important de respecter les consignes de sécurité. Mais il est bien sûr préférable de confier ce travail à un spécialiste qualifié.
