电子断路器保护工业控制面板中的24v直流电路

对于工业控制面板，电子断路器比机械断路器具有明显的优势。工业控制面板由一组电路组成。需要有馈线、分支、控制或II类电路来建立指定的功能。除II类电路外，所有电路都需要用保险丝或断路器保护。对于馈线和分支电路，通常使用熔断器或成型断路器，24 V直流控制电路也是如此。鉴于可编程逻辑控制器(plc)、传感器等的电子发展的进展，电子元件对电压下降和中断变得更加敏感。

熔断24v直流电路的标准方法是使用标准断路器。如果需要多个电路，则使用熔断器或断路器将所使用电源的输出分成所需数量的电路。控制电路中使用的熔断器或断路器必须符合补充过流保护器的适用标准，这是一项基本要求。这些众所周知的标准如UL 1077或UL 248-14不适用于电子断路器。鉴于此，UL制定了新的标准UL 2367 - Solid State Overcurrent Protectors。这种类型的保护器用于隔离变压器、电源或电池的负载侧，以提供补充保护的手段。

标准熔断器或断路器有一些问题，当故障或短路发生在由同一电源馈电的一个扩展电路中:所有连接负载上的电压降，其振幅基于短路路径的阻抗。机械操作的断路器或熔断器在关闭受影响的电路之前需要一段时间才能运行。在此期间，电压可以下降到0 Vdc超过10毫秒，并可能导致plc进入不安全或不确定的状态。当使用电子保险丝(固态过流保护器)时，过流检测比使用保险丝或断路器更准确，关闭也更快。这将误操作的风险降低到接近于零。

有源限流

为了避免这些问题，先进的断路器可以提供一个解决方案。变体提供不同的特性。

一种设计遵循热磁曲线，表现得像一个标准的模压断路器，但基于电子检测，速度更快，更准确。高涌流(>50.000 μ F)可以毫无问题地处理。

另一系列断路器有一个主动限流实现，这避免了输出电路上的任何下降，除了那些受影响的电路。基于100%的单独通道设计和顺序开关功能，高涌流是可控的，没有任何问题或关闭。先进的设计可以避免在单通道故障时关闭输出(受影响的通道除外)，例如一些具有可用的电子断路器。

最后，每个通道电流的电子测量允许设计人员减少所使用的电源的安装功率，因为在短路情况下不需要备用电源让断路器跳闸。

还可以使用双线通信、远程复位或信令联系人等好处。一些减少空间的设计尤其有利于4或8通道的单元。对于机械断路器，8个断路器大约需要5.7英寸;一些电子断路器只需1.7英寸。

远程操作只需要两根电线。NEC II类电子断路器可用于建立NEC II类电路，由与其他电路相同的电源供电。

- Christoph Wesner, Dipl.-Ing(FH)， Block USA;由内容经理马克·霍斯克编辑，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

注:此文件，最初发布于3月16日，作为控制工程2015年3月印刷版和数字版，在4月15日进行了修订，以回应3月26日读者的反馈。

读者反馈，回复

一位读者询问电子断路器是否可用于供应NEC 2类电路，并询问这样做是否符合2014年国家电气规范中的725.121(A)。

克里斯托弗·韦斯纳，p.p. Dipl.-Ing。(FH)，行政长官。Block transformren - elektronik GmbH的Testlab /标准和批准表示:“NEC2014第725.121 (A)条定义，2类或3类电源应符合:

1. 所列第2类或第3类变压器，或
2. 列示的第2类或第3类电源，或
3. 所列其他标有标识第2类或第3类电源的设备。

“对于例外2至(3)，只要满足第9章表11(a)和(B)中的限制，电流限制阻抗(每例2)也适用。

“我们的2类电子断路器符合UL2367认证，在文件E356250和UL508 (E219022)中被列为'固态过流保护器'。除UL2367外，PM-9824-076-x和PM-9724-152-x机组经过评估，符合NFPA 70 (NEC)的有限电源要求，另外还符合2类输出要求(参见coa# 13)。”

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