熔断器和断路器为机器提供可靠的电路保护，而新的电子电路保护器提供了更先进的功能。
凯文Kakascik
AutomationDirect
虽然它可能不是最重要的思想，电路保护是至关重要的机器设计。对于自动化机械，控制器和驱动器通常由低电压和低电流供电，必须仔细保护，以保持可靠运行。
任何中断或失败都会导致不希望的行为，因此设计师必须仔细遵循电气规范和设计实践以获得最佳结果。电导体需要保护，防止过流和短路。根据美国国家电气规范(NEC)，最常见的方法是采用过流保护装置(ocpd)，如传统的保险丝和断路器。一个更新和更先进的选择是电子断路器(ECB)，它是提高安全性和正常运行时间的一个很好的选择。
功率控制基础知识
工业设备和输入/输出信号通常以24vdc相对较小的电流运行。大多数连接都有低涌流，除非它们与螺线管或电机相关联。
由于北美的控制设备通常由120伏交流电压供电，控制面板通常设计有电源，将其转换为24伏直流电压。这些电源位于馈线和分支电路保护的下游，因此只需要辅助保护。
辅助保护设计用于保护敏感的低电流PLC输出、敏感电子产品和电源等设备。保护导线免受过流通常不是补充保护的目标，因为导线通常额定电流比电路在无故障条件下携带的电流要高得多。最常见的控制电路保护形式是保险丝和断路器。
融合保护
保险丝可在许多形式因素和安培率额定值，但在北美控制电路今天，它是相当常见的看到小5 × 20毫米玻璃保险丝安装在保险丝座终端块。保险丝以其快速反应、有效和低成本而闻名。为控制电路指定小的玻璃保险丝是很简单的，它们可在许多不同的安培等级和trip类别。
那么，当由保险丝保护的控制电路发生过流或短路时，会发生什么?嗯，保险丝烧断了，这意味着里面的导电元件蒸发了所以电路就被打开了，下游电路就断电了。
你怎么知道是哪个保险丝？如果你的控制柜里有几十个或几百个保险丝怎么办？授权技术人员可以研究图纸并使用测试仪。一个更方便的选择，虽然它增加了成本，是设计面板与指标保险丝持有人使用发光二极管，以确定保险丝烧断。另一种选择是将每个保险丝的负载侧连接到PLC输入进行监控，但这在设计、布线、PLC资源和外壳空间方面都很昂贵。
一旦维修技术人员发现并拆除了烧断的保险丝，最好的做法是检查拆除的保险丝额定值，将其与设计文件进行比较，然后找到替换品。这些是小部件，很容易丢失或放在错误的地方，在某些情况下，保险丝损坏到一定程度，使识别困难。当备件存储中没有准确的替换品，或技术人员安装了不同额定的保险丝时，会发生什么?
保险丝也容易因振动引起的绊倒而过早失效，因此应避免在这些类型的应用中使用它们。因为保险丝已经存在了很长时间，找到精确或功能相同的替换保险丝、支架和其他相关配件几乎总是可能的。
断路器保护
另一种可靠的控制电路保护方法是采用符合NEC中明确定义的要求的断路器。有一种特殊类别的“补充ocpd”，用于提供有限水平的保护，通常是在设备内部。通常这些不是技术上的断路器，但它们的外观和行为与断路器相似，尽管它们仅适用于适当保护的馈线和分支电路下游的特定应用。
辅助ocpd，或辅助保护器，通常具有UL 1077额定值，仅用于辅助电路，如控制电路。在辅助电路上使用小型断路器是可以接受的，但断路器比辅助保护器更贵。断路器和辅助保护器都有许多不同的额定电流和跳闸曲线，也有单、双和三极配置。
断路器和辅助保护器的明显优点是，如果它们跳闸(断开下游电路)，它们可以方便地复位，而不需要更换。断路器和辅助保护器在高振动环境中也比保险丝表现得更好，因此对于存在大量振动的机械设备来说，它们是更好的选择。
然而，这些设备有时会出现故障，需要更换。再一次，技术人员将需要审查评级，然后检查内部或分销商库存。一些断路器和辅助保护器使用特定尺寸的附件，如母线，这可能使未来的扩展头痛，如果兼容的部件不再生产。断路器和补充断路器通常直接安装在DIN轨道上的控制面板上或夹在一个特殊的接线盒底座上，但缺点是它们通常比简单的保险丝座占用更多的空间。
ECBs：现代OCPD选择
在使用标准保险丝和补充保护器数十年后，设计师现在有了另一种选择。考虑一个具有可重复使用的断路器或补充断路器的设备。增加远程监控、复位、打开或关闭的能力，并配置可调跳闸电流。包装它比断路器或补充保护器更有效地利用空间。由此产生的装置是一个电子断路器(ECB)。
ECBs是一种快速作用的辅助电路保护方法，能够精确、快速、重复地在过电流和短路事件中关闭，即使电缆线路较长，导线截面较小。它们是辅助电路保护的逻辑选择，与控制电路常用的开关电源配合使用时尤其有效。它们的灵活性还可以减少备件库存的需要。
ECB通过电子监控负载电流来保护辅助电路。它们可以快速识别过载和短路，允许短暂的电流峰值，但在持续时间较长的过载期间关闭。经过一段热等待时间后，输出可以像断路器一样本地打开，也可以通过控制信号远程打开。
ecb有许多不同的配置。单通道模型的大小大致相当于一个标准的IEC接线板，并带有固定或可调的额定电流。例如，可能有额定电流为1、2、4、6和8 a的型号，以及可在1-8 a范围内任意设置的可调范围型号。
多通道模型可用，通常提供两到八个通道，这些提供了更大的灵活性和空间节省。这些类型的ecb使用一个电源并将其分配到2到8个通道中。这些通道的可调电流设置范围为0.5到10 A，具体取决于型号，每个通道都有单独的保护。如果一个通道跳闸，其他通道将保持正常运行，内部ECB电路设计用于防止反向馈入其他通道。
NEC对低功率“2级”电路有特殊规定，允许设计师使用非ul列名的设备和更经济的布线方法。需要特别注意的是，ecb在NEC Class 2兼容的模型中可用，每个通道固定电流设置为3.8 a，有功电流限制。这使得工程师或设计师可以使用NEC Class 2以外的标准(和更大的)电源，并创建Class 2电路。
ECB通常有LED状态灯，指示每个通道的通电、断电和跳闸状态。ECB还可以使用通信协议或脉冲计数方法向PLC提供状态信号，以便在通道跳闸时提供反馈。ECB可以从PLC接收脉冲序列，以远程重置、打开和关闭每个通道。
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