Предохранители и автоматические выключатели — обязательные элементы защиты, устанавливаемые на входе преобразователя частоты. Эти устройства используются для оперативного либо аварийного отключения ПЧ.
Оперативное отключение ПЧ
Как любое другое устройство, преобразователи частоты иногда необходимо полностью отключать от питающей сети, например, при техобслуживании и ремонте. В данном случае автоматы и предохранители выполняют роль рубильника для снятия питания.
Аварийное отключение ПЧ
В этом случае не всё так просто. С одной стороны, вводной автомат перед ПЧ должен обеспечить максимальную защиту от перегрузки и короткого замыкания, с другой – исключить возможность ложных срабатываний. При этом важным критерием является не только ток, но и время срабатывания, поскольку преобразователь содержит полупроводниковые силовые элементы, которым для выхода из строя достаточно пол-периода превышения максимального тока.
Рассмотрим основные виды предохранителей.
Полупроводниковые предохранители
Производители рекомендуют устанавливать быстродействующие полупроводниковые предохранители. Однако минусом такого решения является высокая цена. Впрочем, при использовании дорогостоящих частотных преобразователей и необходимости минимизации простоев это решение применяется довольно часто.
Плавкие предохранители
Другой вариант – использование быстродействующих плавких предохранителей типа gG.
Плавкие вставки типа gG обладают высокой способностью к ограничению тока перегрузки и КЗ. Правильный выбор номинала плавкой вставки гарантирует полное восстановление работы оборудования после короткого замыкания. Разумеется, предохранители придётся заменить, однако, их стоимость несоизмеримо мала со стоимостью оборудования.
Автоматические выключатели
Большинство производителей допускают применение автоматических выключателей с тепловым (защита от перегрузки) и электромагнитным (защита от короткого замыкания) расцепителем. В данном случае необходимо использовать защитные автоматы с токо-временной характеристикой класса В, которая обеспечивает срабатывание электромагнитного расцепителя при превышении номинала в 3-5 раз.
При этом настоятельно рекомендуется устанавливать на входе сетевой дроссель, который ограничивает резкие скачки тока при разбалансе фаз, скачках входного напряжения и коротких замыканиях. В результате скорость нарастания аварийного тока уменьшается, позволяя надежно сработать автоматическому выключателю или внутренней защите ПЧ.
Также допускается установка автоматических выключателей класса С при условии, что на линии питания электрошкафа, в котором установлены ПЧ, включены быстродействующие предохранители соответствующего номинала. Например, на вводе в шкаф стоят предохранители, затем через моторные дроссели и защитные автоматы класса С подключены несколько ПЧ. Такая схема защитит от КЗ и перегрузки.
Выбор номиналов предохранителей и защитных автоматов
Номинал предохранителя или защитного автомата выбирается из расчета удвоенного номинального входного тока ПЧ. Лучше, если ток предохранителя будет меньше, например, в 1,5-1,8 раза от тока ПЧ. Это улучшит защиту, но увеличит вероятность ложных срабатываний при резких пусках и допустимых перегрузках ПЧ.
В любом случае следует руководствоваться рекомендациями производителя частотного преобразователя, приведенными в руководстве по эксплуатации.