Sådan begrænser du energien til Spark?

Læs denne artikel for at finde ud af, hvordan man begrænser den tilgængelige energi ved gnist.

Induktans er måske den vigtigste parameter i lavspændingskredsløb, hvilket giver anledning til glødende gnistdannelse. I et kredsløb indeholdende induktive komponenter kræves der energi til at etablere magnetfelter, og denne energi lagres, indtil kredsløbet er brudt. I en luftkernet induktor vil denne energi være ½ LI ², hvor L er værdien af ​​induktor i henries og I, strømmen i ampere.

Med jernkernede induktorer kan denne enkle formel ikke anvendes, fordi kernematerialets permeabilitet ændres kontinuerligt ved ændring af flux. I begge tilfælde, men når kredsløbet er brudt, induceres en spænding i kredsløbet i en retning for at bevare strømmen.

Størrelsen af ​​denne spænding afhænger af hastigheden af ​​forandring af magnetisk flux, som igen følger hastigheden for ændring af strømmen. Den energi, der frigives af induktoren, vil delvist sprede sig i kredsløbsbestandigheden, men hovedsageligt ved udladningen mellem skilleelektroderne.

I pause kredsløb vil den inducerede spænding føje til den for den primære kilde for at bære strømmen mellem elektroderne. Denne øgede energi ved gnisten blev næsten betragtet som det største problem i egentlige sikre kredsløb. Faktisk viste Wheeler og Thorton hvordan energien kunne omdirigeres fra gnisten ved at give en alternativ vej til den inducerede strøm.

Her diskuteres forskellige metoder anvendt i årene i miner:

1. Kondensatoren vil begrænse stigningen af ​​induceret spænding i induktoren ved at reducere strømforandringshastigheden og ved at lagre energi. Denne metode er mere effektiv ved de højere spændinger og lave strømme, men betragtes nu som utilfredsstillende, fordi der nu findes meget bedre beskyttelsesmetoder.

2. For at være rigtig effektiv skal modstanden være af en forholdsvis lav værdi, eller strømbruddet ville normalt være uacceptabelt.

3. Kobber kort metode indebærer montering af et kobberrør til magnetåget før spolen er monteret. Kobberrøret opfører sig som den kortslutte sekundære vikling på en transformer, når strømmen i primærviklingen ændres. Effektiviteten af ​​denne metode afhænger af en høj gensidig induktans mellem spolen og muffen.

Denne metode anvendes, når den leveres fra en vekslende spænding via fjerndiode, hvilket giver pilotkernebeskyttelse. Relæet vil kun fungere på DC-komponenten af ​​den nuværende, ac-komponent, der effektivt er kortsluttet af kobbermuffen. Kobbermuffen giver også en lille forsinkelse ved indtræk og udfald.

4. Ikke-lineær modstand er blevet brugt på telefonlinjer, hvor det konstateres, at normal talespænding er så lav, at den ikke-lineære modstand har en høj værdi. Ved højere spændinger falder modstanden hurtigt for at absorbere overskydende energi.

5. Ved at forbinde en ensretter over induktoren, så den giver en høj modstand mod fremstrømmen, men en lav modstand mod den inducerede strøm. Dette sker på grund af den ændring i polaritet, der forekommer på tværs af induktoren, når forsyningen er brudt. Det er blevet næsten en standard praksis at bruge en bro ensretter til at sprede den induktive energi forbundet med relæer.

Et relæ beskyttet på denne måde kan arbejdes fra en AC eller DC forsyningskilde. Faktisk producerer de fire ensrettere effektivt to veje parallelt med spolen og dermed kortslutning af den inducerede emf. Hovedfordelen ved denne metode er, at relæet ikke er polaritetsbevidst, når det anvendes i DC-kredsløb.

Men i nogle tilfælde er et relæ bevidst designet til at være polaritetsbevidste ved at montere en ensretter i serie med spolen. I dette tilfælde monteres en anden ensretter i passende retning over spolen som en sikkerhedsanordning.

Men i løbet af årene har den type ensretter, der anvendes til dette formål, ændret sig. Faktisk ser vi nu af vores erfaring, at kobberoxid og selenlignende er blevet erstattet af halvlederdioder af enten germanium eller silicium. Disse sidstnævnte enheder er fundet langt mere effektive og effektive på grund af det faktum, at den forreste volt-dråbe, når den bærer fuld nominel strøm, sjældent overstiger 0, 7 volt.

Virkningerne af at tilføre relæer, der er beskyttet af halvlederdioder til en egentlig sikker strømkilde, vil have en tilsvarende virkning for at øge forsyningsspændingen med 0, 7 volt. Dette ville kun være marginalt mindre sikkert end den egentlige sikre udbud på egen hånd.

Det er blevet bemærket, at et kredsløb nogle gange kan indeholde en betydelig mængde induktans, hvor de ovennævnte metoder på grund af effekten på kredsløbsoperationer ikke kan anvendes, i hvilket tilfælde butiksenergien ½ LI ² kan opbevares til en sikker grænse ved begrænsning - den nuværende strømning.

Et eksempel er, hvor induktansen udgør en del af et drejet kredsløb, i hvilket tilfælde dc-komponenten kan være begrænset af en seriemodstand eller blokeret fuldstændigt ved seriekapacitans.

I modstandskredsløb skal hele den energi, der er til rådighed til produktion af varme ved gnisten, leveres fra den primære strømkilde enten fra batteri eller transformer. Hvad der måske er mere vigtigt er, at spændingen, der er tilgængelig mellem partingkontakterne, er begrænset til forsyningsspændingen.

Energien til gnistning kan begrænses ved at inkludere en ikke-induktiv modstand i serie med forsyningen. Selv om vi taler om resistive kredsløb, er det vigtigt at huske, at alle kredsløb udviser en vis induktans, sjældent under 5 mikronærder, og under visse omstændigheder kan dette være vigtigt.

I tilfælde af kapacitive kredsløb er den lagrede energi givet ved formlen ½ CV ², den vigtige parameter er kredsløbsspændingen frem for strømmen. Den følgende tabel angiver den maksimale værdi af kapacitans, der kan anvendes på kredsløb ved forskellige spændinger uden at det er nødvendigt at begrænse kortslutningsstrømmen ved hjælp af en seriemodstand.

Sådanne instrumenter er omfattet af et egentligt sikkert certifikat, der erklærer instrumenterne sikre på egen hånd, men kombinationen af ​​instrument og kredsløb, der testes, kan ikke være egentligt sikkert.

Sikkerheden er dog sikret ved at overholde betingelserne for certificering, som er trykt på testinstrumentets etiket:

(a) Instrumenterne må ikke anvendes, hvor koncentrationen af ​​methan i luften når 1, 25 procent.

b) Forbindelsen mellem testinstrumentet og det testede kredsløb skal foretages korrekt, inden spændingen påføres, og forbindelsen må ikke brydes, før kablet udtages gennem instrumentet.