Z diskretnim (relejskim, tranzistorskim) izhodom je pogosto priključena induktivna obremenitev (naprave, ki vključujejo indukcijsko tuljavo). Pojav obločnih razelektritev med odpiranjem takšnih električnih tokokrogov izjemno negativno vpliva na delovanje relejskih stikov in izhodnih stopenj senzorjev, kar zmanjšuje njihovo življenjsko dobo.

Za odpravo škodljivega učinka obločnih oblog se uporabljajo tokokrogi za preprečevanje iskre, ki so nameščeni vzporedno s kontakti releja ali vzporedno z obremenitvijo.

Ne da bi se spuščali v fiziko prehodnih snovi in \u200b\u200bvzrokov razelektritve, štejemo najučinkovitejša in široko uporabljena vezja za preprečevanje iskri z enosmernim in izmeničnim tokom.

DC vezja:

Silicijeva dioda se vklopi vzporedno z induktivno obremenitvijo, ko so kontakti zaprti in v stanju dinamičnega ravnovesja, to ne vpliva na delovanje vezja. Ko se breme odklopi, pride do samoindukcijske napetosti, ki je polarnosti nasprotna delovni napetosti, dioda se odpre in preusmeri induktivno obremenitev. Diode izredno učinkovito odpravljajo obločnice in ščitijo relejne stike pred gorečjem bolje kot kateri koli drug krog za zatiranje iskre. Ta metoda je uporabna tudi za signalne naprave s tranzistorskim izhodom.

Pravila za izbiro povratne diode:

RC vezje je najcenejše in najpogosteje uporabljeno sredstvo za zaščito tako AC in DC vezij.

Za razliko od diodnih vezij je mogoče RC vezje namestiti vzporedno z obremenitvijo in vzporedno s kontaktnimi releji. V nekaterih primerih je obremenitev fizično nedostopna za namestitev elementov, ki preprečujejo iskrico, nato pa je edini način za zaščito kontaktov obhod stikov z RC vezji.

Izračun vezja RC, povezanega vzporedno z releji:

kjer je C kapaciteta vezja RC, mikrofaradi.

I - obratovalni tok, A.

kjer je R upornost vezja RC, Ohm.

I - obratovalni tok, A.

Najlažji način uporabe univerzalnega nomograma. Od znanih vrednosti napetosti vira napajanja U in obremenitvenega toka I se na nomogramu najdeta dve točki, po katerih se med točkami nariše ravna črta, ki prikazuje želeno vrednost upora R. Vrednost kapacitivnosti C se izračuna na lestvici poleg trenutne lestvice I. Nomogram daje razvijalcu dokaj natančne podatke, pri praktični izvedbi vezja bo treba izbrati najbližje standardne vrednosti za upor in kondenzator vezja RC.

RC vezje priključeno vzporedno z obremenitvijo

Uporablja se tam, kjer je namestitev vezja RC vzporedno z relejskimi kontakti nezaželena ali nemogoča. Za izračun so predlagane naslednje približne vrednosti elementov:

Za zaščito stopenj izhodnih tranzistorjev signalnih naprav je vezje RC povezano vzporedno z obremenitvijo.

Ta članek se bo osredotočil na zaščita releja za stike  in vhodna vezja naprav, občutljivih na prenapetost napetosti in toka v enosmernih in izmeničnih tokokrogih z uporabo:

• RC verige;
• diodni vezje;
• dioda-zener diodni vezje;
• varistorski tokokrog.

Ko vklopite in izklopite različno električno opremo, se tok v električnem vezju praviloma razlikuje od vrednosti ustaljenega stanja. V tem primeru je raztresenost večkrat. Spodaj so diagrami trenutnih sprememb, ko so vklopljene različne značilne vrste bremen.

Ko se induktivna obremenitev odklopi, pride do samod indukcije EMF (od nekaj sto do nekaj tisoč voltov). Takšna prenapetost lahko poškoduje stikalni element ali znatno zmanjša njegov vir. Če je tok v teh obremenitvah sorazmerno majhen (enote amperov), potem lahko učinek samoindukcijskega EMF na kontakte, ki preklopijo induktivno obremenitev, povzroči koronski izpust ali lok.

To pa lahko privede do pojava oksidov in karbidov na stikih. Izpostavljenost samoindukciji EMF lahko napravo tudi poškoduje, kar je skupno z induktivno obremenitvijo napajalnega tokokroga.

Na primer, elektronski časovni rele, priključen vzporedno z močnim vmesnim relejem, se lahko poškoduje ali postane nestabilen, če ne bomo sprejeli ukrepov za zaščito pred samoinducijskim EMF.

Ko med stiki nastane električni lok, se kontaktne točke zaradi prenosa materiala kontaktnih površin uničijo. To vodi k varjenju kontaktov in spremembi oblike kontaktov in posledično do povečanja prehodne upornosti.

Povečanje prehodnega upora vodi do povečanja sproščanja toplote na mestu stika, njegove oksidacije in posledično do popolne izgube stika.

Za zaščito kontaktnega vira in zaščito obremenitev se uporabljajo različne zaščitne metode.

Zaščita kontaktov in vhodnih vezij naprav, občutljivih na vplive napetosti in tokovnih napetosti v enosmernih in izmeničnih tokokrogih.

Uporablja se tam, kjer je namestitev vezja RC vzporedno z relejskimi kontakti nezaželena ali nemogoča. Za izračun so predlagane naslednje približne vrednosti elementov:

C \u003d 0,5 ... 1 mikrofarada na 1 A obremenitvenega toka;

R \u003d 50 ... 100% odpornosti na obremenitev.

Po izračunu vrednosti R in C je treba preveriti dodatno obremenitev relejskih kontaktov med prehodnim procesom (naboj kondenzatorja), ki izhaja iz tega, kot je opisano zgoraj.

Vrednosti R in C niso optimalne. Če potrebujete najbolj popolno zaščito kontaktov in realizacijo največje življenjske dobe releja, potem je potrebno izvesti poskus in eksperimentalno izbrati upor in kondenzator, pri čemer opazujemo prehodnost z osciloskopom.

Prednosti vezja RC vzporedno z obremenitvijo:

dobro zatiranje loka, brez puščanja tokov na obremenitev skozi odprte relejske kontakte.

Slabosti:

pri obremenitvi več kot 10 A zaradi velikih vrednosti kapacitivnosti je potrebna namestitev sorazmerno dragih in velikih kondenzatorjev; za optimizacijo vezja je zaželena eksperimentalna verifikacija in izbira elementov.

Fotografije prikazujejo valovne oblike napetosti pri induktivni obremenitvi v času izpada električne energije brez motenj (slika 33) in z nameščenim vezjem RC (slika 34). Obe valovni obliki imata navpično lestvico 100 voltov / delitev.

Tu ni potreben noben poseben komentar, učinek namestitve iskrivega tokokroga je takoj viden. Proces generiranja visokofrekvenčnega visokonapetostnega hrupa v trenutku odpiranja kontaktov je osupljiv, k temu pojavu se bomo vrnili ob analizi releja EMC.

Fotografije iz univerzitetnega poročila o optimizaciji RC vezja, nameščenih vzporedno z relejskimi kontakti. Avtor poročila je izvedel kompleksno matematično analizo obnašanja induktivne obremenitve s tirnico v obliki RC vezja, vendar so zato priporočila za izračun elementov zmanjšali na dve formuli:

Slika 33
Izklop induktivne obremenitve povzroči zelo zapleten prehodni čas

Slika 34
Desna zaščitna veriga RC odpravlja prehodno

kjer je C kapaciteta vezja RC, mikrofarad, I je obratovalni tok obremenitve. A;

R \u003d Eo / (10 * I * (1 + 50 / Eo))

kjer je Eo napetost pri obremenitvi. V, I je obratovalni tok obremenitve. A, R je upornost vezja RC, Ohm.

Odgovor: C \u003d 0,1 μF, R \u003d 20 Ohmov. Ti parametri se odlično ujemajo z nomogramom, danim prej.

Za zaključek se bomo seznanili s tabelo iz istega poročila, ki prikazuje praktično izmerjeno napetost in čas zakasnitve za različne redke tokokroge. Kot induktivno obremenitev je služil elektromagnetni rele z napetostjo tuljave 28 VDC / 1 W; vezje za gašenje iskre je bilo nameščeno vzporedno s tuljavo releja.