Полупроводниковые предохранители

Приборы силовой электроники надежно защищают электродвигатели от внешних воздействий, будь то перегрузка или внезапное отключение фазы. Мощные микроконтроллеры располагают возможностью оперативно реагировать на

отклонения напряжения сети и отслеживать параметры работы электропривода. Парадокс заключается в том, что сами защитные приборы, такие как устройства плавного пуска или частотные преобразователи в качестве коммутирующих элементов используют полупроводниковые элементы.

Кто защитит их? Надежность силовой электроники не подвергается сомнению, но стоит ли рисковать, особенно если учесть уровень цен на промышленную автоматику. Импульсные помехи могут в этом случае сыграть злую шутку. В качестве примера можно рассмотреть тиристорные модули, широко применяемые в контроллерах. Модуль, рассчитанный на номинальный ток в 500 А способен выдерживать 40-кратную перегрузку, т.е. ток в 20000А. Но это лишь в течении 10 мс. Вчетверо меньшую нагрузку в 5000 А он держит лишь вдвое дольше – 20 мс. 
Полупроводник выдерживает импульсную перегрузку, пусть мощную, но однократную. Кристалл попросту не перенесет повторной нагрузки такого же уровня. Выход очевидно в том, чтобы ограничить прохождение аварийного тока через полупроводниковый прибор. Плавкие вставки в данном случае не спасут, т.к. время их срабатывания находится в пределах 1 секунды. За это время ток «успеет» раз 50 пройти через кристалл. При его чрезмерной величине последствия будут фатальными.
С целью защиты от повреждения систем управления электроприводом применяются так называемые полупроводниковые предохранители. Их действие основано на точном подобии перегрузочных характеристик полупроводниковых переходов. Предохранитель срабатывает в несколько миллисекунд, не позволяя току превысить критическое значение.
Следует иметь в виду, что полупроводниковые приборы в случае пробоя не размыкают электрическую цепь, т. е. гальваническая развязка в данном случае отсутствует. Для наиболее полной защиты силовых электроприводов рекомендуется устанавливать тройную защиту. Последовательно соединяются ручной выключатель, затем блок плавких предохранителей и полупроводниковых предохранителей. 
При такой схеме можно быть уверенным на 100% в защищенности оборудования и его последующей безопасной эксплуатации.