Содержание

Плавкие предохранители. Выбор, расчет предохранителя.

Плавкие предохранители

Назначение

При возникновении эксплуатационных (технологических) перегрузок и аварийных режимов, являющихся следствием нарушений работы схемы, по электрическим цепям аварийного контура протекают токи, превосходящие номинальные значения, на которые рассчитано электрооборудование.

В результате воздействия аварийных токов и перегрева токопроводов нарушается электрическая изоляция, обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических аппаратов. Электродинамические удары при переходных процессах вызывают повреждение шин, изоляторов и обмоток реакторов.

Для ограничения амплитуды аварийных токов и длительности их протекания применяются специальные устройства и системы защиты электрооборудования.

Примечание. Устройства защиты должны отключить аварийную цепь раньше, чем могут выйти из строя отдельные ее элементы.

При больших перегрузках или коротких замыканиях устройства защиты должны сразу отключить всю электроустановку или часть ее с максимальным быстродействием для обеспечения дальнейшей работоспособности или, если авария является следствием выхода из строя одного из элементов цепи, предотвратить выход из строя другого электрооборудования.

В случае небольших перегрузок, не опасных для оборудования в течение определенного времени, система защиты может воздействовать на предупреждающую сигнализацию для сведения обслуживающего персонала или на систему автоматического регулирования для снижения тока.

Виды защиты и требования к ней

Поскольку основным фактором, приводящим к выходу из строя электрооборудования, является тепловое действие аварийного тока, то по принципу построения защитные устройства делятся на токовые и тепловые.

Токовые защитные устройства контролируют значения или отношения значений протекающих через оборудование токов.

Независимо от параметров установки и типа применяемых защитных аппаратов и систем выделяют следующие общие требования к защите.

Быстродействие — обеспечение минимально возможного времени срабатывания защиты, не превышающего допустимого.

Селективность. Аварийное отключение должно производиться только в той цепи, где возникла причина аварии.

А другие участки силовой цепи должны оставаться в работе.

Электродинамическая стойкость. Максимальный ток, ограниченный защитными устройствами, не должен превышать допустимого для данной электроустановки значения по электродинамической стойкости.

Уровень перенапряжений. Отключение аварийного тока не должно вызывать перенапряжений, опасных для полупроводниковых приборов. Надежность. Устройства защиты не должны выходить из строя при отключении аварийных токов. Они обеспечивают возможность быстрого

восстановления электрической цепи при устранении неисправности.

Помехоустойчивость. При появлении помех в сети и в цепях управления устройства защиты не должно ложно срабатывать.

Чувствительность. Защита должна срабатывать при всех повреждениях и токах, опасных для элеменов схемы, независимо от места и характера аварии.

Плавкие предохранители

Определение. Плавкие предохранители — это аппараты, защищающие установки от перегрузок и токов короткого замыкания.

Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительное устройство (это не обязательный атрибут, а вспомогательный, без него предохранитель все равно работать будет), гасящее дугу, возникающую после плавления вставки.

К предохранителям предъявляются следующие требования:

- времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта;

- время срабатывания предохранителя при коротком замыкании должно быть минимальным, особенно при защите полупроводниковых приборов;

- характеристики предохранителя должны быть стабильными;

- в связи с возросшей мощностью установок предохранители должны иметь высокую отключающую способность;

- замена сгоревшего предохранителя или плавкой вставки не должна занимать много времени.

Выбор предохранителей

для защиты асинхронных электродвигателей

Основным условием, определяющим выбор плавких предохранителей для защиты асинхронных двигателей

с короткозамкнутым ротором, является отстройка от пускового тока.

Отстройка плавких вставок от пусковых токов выполняется по времени: пуск электродвигателя должен полностью закончиться раньше, чем вставка расплавится под действием пускового тока.

Правило. Опытом эксплуатации установлено правило: для надежной работы вставок пусковой ток не должен превышать половины тока, который может расплавить вставку за время пуска.

Все электродвигатели разбиты на две группы: по времени; по частоте пуска.

Двигателями с легким пуском считаются двигатели вентиляторов, насосов, металлорежущих станков и т. п., пуск которых заканчивается за 3–5 с, пускаются эти двигатели редко, менее 15 раз в 1 ч.

К двигателям с тяжелым пуском относятся двигатели подъемных кранов, центрифуг, шаровых мельниц, пуск которых продолжается более 10 с, а также двигатели, которые пускаются очень часто — более 15 раз в 1 ч.

Выбор номинального тока плавкой вставки для отстройки от пускового тока производится по формуле:

Iвс

Iпд/К,

где Iпд — пусковой ток двигателя; К — коэффициент, определяемый условиями пуска и равный для двигателей с легким пуском 2,5, а для двигателей с тяжелым пуском 1,6–2.

Примечание. Поскольку вставка при пуске двигателя нагревается и окисляется, уменьшается сечение вставки, ухудшается состояние контактов, она со временем может перегореть и при нормальной работе двигателя.

Вставка, выбранная в соответствии с приведенной выше формулой, может сгореть также при затянувшемся по сравнению с расчетным временем пуске или самозапуске двигателя. Поэтому во всех случаях целесообразно измерить напряжение на вводах двигателя в момент пуска и определить время пуска.

Сгорание вставок при пуске может повлечь работу двигателя на двух фазах и его повреждение.

Примечание. Каждый двигатель должен защищаться своим отдельным аппаратом защиты. Общий аппарат допускается для защиты нескольких маломощных двигателей только в том случае, если будет обеспечена термическая устойчивость пусковых аппаратов и аппаратов защиты от перегрузки, установленных в цепи питания каждого двигателя.

Выбор предохранителей для защиты магистралей, питающих несколько асинхронных электродвигателей

Защита магистралей, питающих несколько двигателей, должна обеспечивать и пуск двигателя с наибольшим пусковым током, и самозапуск двигателей. Если он допустим по условиям техники безопасности, технологического процесса и т. п.

При расчете уровня защиты необходимо точно определить, какие двигатели:

- отключаются при понижении или полном исчезновении напряжения;

- остаются включенными;

- повторно включаются при появлении напряжения.

Для уменьшения нарушений технологического процесса применяют специальные схемы включения удерживающего электромагнита пускателя, обеспечивающего немедленное включение в сеть двигателя при восстановлении напряжения. Поэтому в общем случае номинальный ток плавкой вставки, через которую питается несколько самозапускающихся двигателей, выбирается по формуле:

Iвс

≥ ∑Iпд/К,

где ∑Iпд — сумма пусковых токов самозапускающихся электродвигателей.

Выбор предохранителей для защиты магистралей при отсутствии самозапускающихся электродвигателей

Плавкие вставки предохранителей выбираются по следующему соотношению:

Iном. вст.Iкр/К,

где Iкр = Iпуск + Iдлит — максимальный кратковременный ток линии; Iпускпусковой ток электродвигателя или группы одновременно включаемых электродвигателей, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшего значения; Iдлитдлительный расчетный ток линии до момента пуска электродвигателя (или группы электродвигателей) — это суммарный ток, который потребляется всеми элементами, подключенными через плавкий предохранитель, определяемый без учета рабочего тока пускаемого электродвигателя (или группы двигателей).

Выбор предохранителей для защиты асинхронных электродвигателей от перегрузки

Поскольку пусковой ток в 5–7 раз превышает номинальный ток двигателя, плавкая вставка, выбранная по выражению IвсIпд/К будет иметь номинальный ток в 2–3 раза больше номинального тока двигателя. Выдерживая этот ток неограниченное время, она не может защитить двигатель от перегрузки.

Для защиты двигателей от перегрузки обычно применяют тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели или в автоматические выключатели.

Примечание. Если для защиты двигателя от перегрузки и управления им применяется магнитный пускатель, то при выборе плавких вставок приходится учитывать также возможность повреждения контактов пускателя.

Дело в том, что при коротких замыканиях в двигателе снижается напряжение на удерживающем электромагните пускателя. Он разрывает ток короткого замыкания своими контактами, которые, как правило, разрушаются. Для предотвращения короткого замыкания двигатели должны отключаться предохранителем раньше, чем разомкнутся контакты пускателя.

Это условие обеспечивается, если время отключения тока короткого замыкания предохранителем не превышает 0,15–0,2 с. Для этого ток короткого замыкания должен быть в 10–15 раз больше номинального тока вставки предохранителя, защищающего электродвигатель.

Обеспечение селективности срабатывания плавких предохранителей

Избирательность (селективность) защиты плавкими предохранителями обеспечивается подбором плавких вставок таким образом, чтобы при возникновении короткого замыкания, например, на ответвлении к электроприемнику, срабатывал ближайший плавкий предохранитель, защищающий этот электроприемник, но не срабатывал предохранитель, защищающий головной участок сети.

Выбор плавких предохранителей по условию селективности следует производить, пользуясь типовыми время-токовыми характеристиками t=f(I) предохранителей с учетом возможного разброса реальных характеристик по данным завода-изготовителя.

При защите сетей предохранителями типов ПН, НПН и НПР с типовыми характеристиками (рис. 20 и рис. 21) селективность действия защиты будет выполняться, если между номинальным током плавкой вставки, защищающей головной участок сети I

г, и номинальным током плавкой вставки на ответвлении к потребителю Io выдерживаются определенные соотношения.

Например, при небольших токах перегрузки плавкой вставки (около 180–250 %) селективность будет выдерживаться, если Iг больше Io хотя бы на одну ступень стандартной шкалы номинальных токов плавких вставок.

Рис. 20. Защитные (времятоковые) характеристики плавких предохранителей типа ПН-2


Рис. 21. Защитные (времятоковые) характеристики плавких предохранителей типа НПР и НПН

При коротком замыкании селективность защиты предохранителями типа НПН будет обеспечиваться, если будут выдерживаться следующие соотношения:

где Iк — ток короткого замыкания ответвления, А; Iг — номинальный ток плавкой вставки плавкого предохранителя головного участка сети, А; Iо — номинальный ток плавкой вставки на ответвлении, А.

Соотношения между номинальными токами плавких вставок Iг и Iо для предохранителей типа ПН2, обеспечивающие надежную селективность, приведены в табл. 2.

Таблица 2 Номинальные токи последовательно включенных плавких вставок предохранителей ПН2, обеспечивающих надежную селективность


Номинальный ток меньшей плавкой вставки , а

Номинальный ток большей плавкой вставки , а, при отношении /Io

10

20

50

100 и более

30

40

50

80

120

40

50

60

100

120

50

60

80

120

120

60

80

100

120

120

80

100

120

120

150

100

120

120

150

150

120

150

150

250

250

150

200

200

250

250

200

250

250

300

300

250

300

300

400

более 600

300

400

400

более 600

400

500

более 600

Примечание. — ток короткого замыкания в начале защищаемого участка сети.

Для выбора плавких предохранителей по условию селективности можно использовать метод согласования характеристик предохранителей, в основу которого положен принцип сопоставления сечений плавких вставок по формуле:

,

где а — коэфициент селективности; F1 — сечение плавкой вставки, расположенной ближе к источнику питания; F2 — сечение плавкой вставки, расположенной дальше от источника питания, т. е. ближе к нагрузке.

Полученное значение а сравнивают с данными табл. 3, где приведены наименьшие значения а, при которых обеспечивается селективность. Селективность защиты будет обеспечена, если расчетное значение а равно табличному или больше него.

Наименьшие значения а, при которых обеспечивается селективность защиты Таблица 3


Металл плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к источнику питания (для любого типа предохранителя)

отношение а сечений плавких вставок смежных предохранителей, если предохранитель, расположенный ближе к нагрузке, изготовлен

с заполнителем при плавкой вставке из

без заполнителя при плавкой вставке из

меди

серебра

цинка

свинца

меди

серебра

цинка

свинца

Медь

1,55

1,33

0,55

0,2

1,15

1,03

0,4

0,15

Серебро

1,72

1,55

0,62

0,23

1,33

1,15

0,46

0,17

Цинк

4,5

3,95

1,65

0,6

3,5

3,06

1,2

0,44

Свинец

12,4

10,8

4,5

1,65

9,5

8,4

3,3

1,2

Выбор плавких предохранителей для защиты цепей управления

Выбор плавких вставок для цепи управления с напряжением Uн можно произвести по формуле

Iн. вст. ≥ (∑Pр + 0,1∑Pв)/Uн,

где ∑Pр — наибольшая суммарная мощность, потребляемая катушками электрических аппаратов (электромагнитными пускателями, промежуточными реле, реле времени, исполнительными электромагнитами) и сигнальными лампами и т. д. при одновременной работе, ВА или Вт;

Pв — наибольшая суммарная мощность, потребляемая при включении катушек одновременно включаемых аппаратов (пусковая мощность), ВА или Вт.

Если известны не мощности, а токи, то это формула может быть записана в виде

Iн.вст. ≥ ∑Iр + 0,1∑Iв

Высоковольтные предохранители

Обозначение

В обозначении предохранителей указывают: их тип (ПК — с мелкозернистым кварцевым наполнителем), назначение (Т — для защиты силовых трансформаторов, К — конденсаторов, Д — электродвигателей, Н — трансформаторов напряжения), конструктивное исполнение (101 — для предохранителей с номинальным током до 32 А, 102 — для предохранителей напряжением 6 кВ и током от 40 до 80 А, 10 кВ и от 40 до 50 А, 103 — для предохранителей 6 кВ и от 100 до 160 А, 10 кВ и от 80 до 100 А), номинальное напряжение, кВ, номинальный ток, А (он равен току плавкой вставки), номинальный ток отключения, кА, климатическое исполнение и категорию размещения. Например, предохранитель с мелкозернистым кварцевым наполнителем, предназначенный для защиты силового трансформатора, конструктивного исполнения 102, на номинальные напряжение 10 кВ, ток 40 А и ток отключения 20 кА, для размещения в умеренном климате и внутренней установки обозначают ПКТ 102-10-40-20У3.
Для мачтовых трансформаторных подстанций применяют предохранители ПКТ соответствующего климатического исполнения (У, ХЛ, Т) и 1-й категории размещения. Их патроны выполняют водонепроницаемыми во избежание отсыревания внутренних частей.
Для защиты измерительных трансформаторов напряжения на напряжение 3 -10кВ применяют предохранители ПKH-10, не имеющие указательного устройства об их срабатывании.

В предохранителях ПК плавкую вставку изготовляют из нескольких параллельных проволок, что значительно улучшает условия теплоотдачи и уменьшает общее сечение вставки. В результате этого улучшаются условия охлаждения и гашения электрической дуги, которая возникает в нескольких параллельных каналах при плавлении и испарении проволок, что влечет к разрыву электрической цепи. Кроме того, на проволоки плавких вставок напаяны оловянные шарики 13, служащие для снижения температуры плавления проволок за счет «металлургического эффекта». Так как температура плавления олова значительно ниже температуры плавления материала вставки, оно плавится раньше и в расплавленном виде проникает в металл проволоки, снижая тем самым на этом участке температуру плавления вставки предохранителя.
Патрон предохранителя ПК необходимо заполнять сухим, чистым мелкозернистым песком с содержанием кварца около 99%, что обеспечивает быструю деионизацию электрической дуги в пространстве между зернами кварца и проникновение паров металла вставки в песок.
Предохранители ПК допускают многократную перезарядку дугогасящего патрона после его срабатывания, при этом спекшийся кварцевый заполнитель заменяют. При замене плавкой вставки следует точно соблюдать длину проволоки, соответствующую данному типу предохранителя, а также расстояние между отдельными проволоками и стенками патрона. Несоблюдение длины проволоки и расстояний приводят к разрушению предохранителя. Трубки с плавкими предохранителями герметически запаивают.
Предохранитель ПК является токоограничивающим защитным аппаратом, так как ток короткого замыкания обрывается после расплавления и испарения металла не в момент его естественного прохождения через нулевое значение, а значительно раньше, чем он успевает достигнуть своего максимального значения.
Предохранители для внутренней установки снабжены указателем срабатывания 12, который состоит из металлической втулки, пружины, указательной проволоки 11 и головки с крючком. Втулка со вставленной в нее пружиной закреплена на крышке патрона. Один конец пружины прикреплен к головке указателя крючком, а другой присоединен к втулке. В нормальном рабочем состоянии пружина сжата. При перегорании плавкой вставки перегорает и указательная проволока, освобождая пружину, которая выбрасывается вместе с головкой из предохранителя, по чему судят о том, что вставка предохранителя перегорела.
Наибольшая отключаемая мощность предохранителей ПК составляет 300 MBА. Они выпускаются на следующие номинальные токи: 2; 3,2; 5; 8; 10; 16; 20; 31,5; 40; 50; 80; 100; 160; 200; 315; 400 А.

Конструктивно предохранители, изготовленные на разные номинальные напряжения, отличаются длиной патрона, а на разные номинальные токи — не только длиной патрона, но и диаметрами патронов и колпачков. При номинальном напряжении 6 кВ на номинальный ток 75 А и выше и при напряжении 10 кВ на ток 50 А и выше патроны предохранителей делают спаренными. Предохранители на токи выше 200 А при напряжении 6 кВ и выше 150 А при напряжении 10 кВ имеют по четыре патрона на каждую фразу.

Расчет плавких вставок предохранителей | Онлайн калькулятор

Для защиты электрических цепей в режимах работы, близких к аварийным, устанавливаются специальные элементы (их называют предохранителями или плавкими вставками).

Предохранители разных видов

Принцип их действия состоит в том, что при превышении током определенного уровня от выделяющегося тепла они перегорают и размыкают рабочую цепь.

Работу предохранителя вы можете посмотреть на видео ниже.

В различных схемных решениях вставки устанавливаются либо на входе электронного устройства, либо в силовых линиях (в трехфазных цепях питания электродвигателей, например). Кроме того, в кабельных подводках различных объектов эти элементы ставятся в распределительных щитках, защищая линии питания подключаемого оборудования.

Блок предохранителей

Обратите внимание: При превышении током нагрузки допустимого значения (в случае короткого замыкания, например), предохранительные вставки сгорают быстрее, чем подключенная к данной линии аппаратура.

В связи с этим важно правильно подобрать такой элемент по току срабатывания, который обычно указывается на корпусе предохранителя. Это, на первый взгляд, примитивное устройство требует серьезного отношения при расчете, поскольку его рабочие характеристики зависят от множества факторов. К ним следует отнести токовые, тепловые и механические параметры, учитываемые при обсчете предельных режимов срабатывания. То есть для расчета такого простого элемента, как предохранитель, удобнее воспользоваться услугами типового онлайн-калькулятора.

Онлайн калькулятор расчета диаметра плавкой вставки

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.

Помогла2Не помогла

Расчет предохранителей - Энциклопедия по машиностроению XXL

Ш и т т Б. П., Расчет предохранителей тракторных плугов, сб.. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин , т, V, Машгиз, 1940.  [c.225]

При поверочных расчетах проверяют изгибные и контактные напряжения инструментов, валов, осей, зубчатых и клиноременных передач перегрузку предохранителей пусковой момент электродвигателей нагрев, износ и долговечность передач всех видов.[c.316]


Расчет разрушаюш,ихся предохранителей от перегрузки пресса сводится к определению плош,ади разрушающейся поверхности F.  [c.603]

Плавкие предохранители, рубильник и амперметр рассчитывают на силу тока, в 2 раза превышающую максимальный ток в цепи дренажа. Реостат рассчитывают на средний ток дренажа. Выбор типа дренажа осуществляется главным образом по величине силы тока, которая определяется расчетом и, что наиболее часто, опытным путем.  [c.198]

Иногда рекомендуется в перемычки, соединяющие оболочку силового кабеля с другими сооружениями, устанавливать высоковольтный предохранитель, который при двойных замыканиях должен отключить кабель от совместной защиты. Время плавления плавких вставок зависит от тока, проходящего через предохранитель, и колеблется от 0,001 с до нескольких минут. Учитывая, что вероятность возникновения двойных замыканий весьма мала, целесообразность установки предохранителей должна рассматриваться исходя из местных условий. При этом необходимо произвести расчет токов замыкания, а время срабатывания выбранного предохранителя должно быть меньше времени уставки рел ной защиты кабеля.  [c.101]

На печатных платах нанесены токоведущие перемычки из медной фольги толщиной 100 мкм. Расчет размеров токоведущих перемычек производится нз условия нагрузки током силой 3,2 А на 1 мм ширины перемычки. Номинальные силы токов предохранителей 6, 8 и 16 А, На основании, корпуса индексами К1 . Кб отмечены места установки шести электромагнитных реле и нанесена маркировка их- выводов 85, 86 — обмоток 30 — + контактов 87 — замыкающего контакта 88 — размыкающего контакта.  [c.346]

Поскольку выбор предохранителя предшествует расчету деталей механизма на прочность (расчету Ф), номинальная нагрузка срабатывания предохранителя должна определяться из соотношения  [c.218]

В табл. 18 приведены схемы и типичные конструкции наиболее распространенных фрикционных предохранитель ных муфт. Формы рабочих поверхностей в них такие же, как и в обычных соединительных- муфтах. Все сказанное на стр. 204—200 о расчете активных поверхностей соединительных фрикционных муфт в основном справедливо также для муфт предохранительных. Выражение для предельного крутящего момента, передаваемого фрикционной муфтой, может быть записано в такой общей форме  [c.220]

Расчет паровоздушного предохранителя производится для случая обрыва штока и движения поршня с основной частью штока (без бабы) вверх под действием пара или воздуха, находящегося снизу поршня. Правильно выполненный предохранитель должен погасить энергию подвижных частей при обрыве штока.  [c.390]


Приведем данные, характеризующие влияние конструктивных и других факторов на коэффициент перегрузки пресса. Исследуемые параметры по возможности представим в виде относительных величин. Это позволит выполнить не только качественную оценку, но и использовать результаты для практических расчетов при проектировании гидравлических предохранителей.[c.279]

Диаметр трубы и ее уклон в сторону аварийного резервуара выбирают с таким расчетом, чтобы весь лакокрасочный материал можно было слить не более чем за 5 мин. Принципиальная схема устройства для аварийного слива лакокрасочного материала из ванны окунания приведена на рис. 5.3. При повышении температуры выше определенного значения (например, при возникновении пожара в цехе) срабатывает легкоплавкий предохранитель 2, который освобождает трос 3, вследствие чего включается привод 4 и открывается задвижка 10. По сливной трубе 7 лакокрасочный материал отводится через гидрозатвор 9 в аварийную емкость 8, которая для обеспечения нормального давления снабжена вытяжной трубой 6 и огнепреградителем 5.  [c.93]

Уход за предохранителями. Сечение проводов в каждой электрической цепи электровоза выбрано из расчета прохождения тока. Большой ток может вызвать пересыхание или сгорание изоляции провода по току выбирается и сечение плавкой вставки предохранителей.[c.96]

Целостность открытых сопротивлений определяют внешним осмотром, а закрытых — по состоянию глазури. В открытых сопротивлениях не должно быть ослабления витков или касания их между собой. У предохранителей осматривают состояние и плотность контактных поверхностей. Не допускается установка нетиповых или некалиброванных плавких вставок. В пути следования допускается установка временных плавких вставок, изготовленных из медных жилок из расчета одна жилка 0 0,41 мм на 10—15 а. Небрежность в определении и применении предохранителей может привести не только к выходу из строя защищаемого узла, но и всего тепловоза вследствие возникновения пожара.  [c.196]

Исходя из тока /ц и схемы выпрямителя, можно определить ток /i таким же образом, как это делалось при активной нагрузке. В выпрямителях на сердечнике трансформатора часто располагают дополнительные вторичные обмотки. В этом случае действующее значение тока в первичной обмотке /[ можно приближенно определить как арифметическую сумму составляющих первичного тока, вызванных каждым из вторичных токов. Кроме рабочего тока в первичной обмотке протекает еще и ток холостого хода трансформатора, обычно составляющий 20...50 % от рабочего. Этот ток имеет реактивный характер и складывается с рабочим в квадратуре. Поэтому при расчете сечения провода первичной обмотки трансформатора и выборе предохранителей ток /j увеличивают в 1,1... 1,2 раза.  [c.108]

РТМ 37.003.003—721 Измерение светотехнических характеристик фар РТМ 37.003.005—73 Расчет предохранителей для защиты автомобильной электропроводки РТМ 37.003.006— 74 Методика ускоренных стендовых испытаннй на гарантийный срок автомобильных генераторов переменного тока мощностью до 1 кВт Методика ускоренных стендовых испытаний транзисторных регуляторов напряжения на гарантийную наработку  [c.527]

Через омическое сопротивление 10 протекает ток силой не более 0,2 мА. Омически-емкостной контур 10, 11 и включенный перед ним дроссель 6 предназначаются для защиты диодов при пиковых напряжениях и больших токах короткого замыкания. При этом размеры дроссельной катушки выбирают с таким расчетом, что в случае неисправности падение напряжения на дросселе и группе диодов (8, 9, 10, 11) вызывает срабатывание пробивного предохранителя 5.  [c.310]

На основе результатов расчета, приведенных в предыдущем разделе, можно прийти к заключению, что расщепление тяжелых ядер происходит самопроизвольно, освобождая при этом значительное количество энергии. К счастью, природа позаботилась о своеобразном предохранителе против подобного явления, иначе мы бы обнаружили, что все элементы с Л > 100, к которым принадлежат такие хорошо известные нам вещества, как серебро и олово, находятся в процессе постоянного самопроизвольного деления. Можно представить, к каким бы катастрофическим результатам это могло привести Однако существует некоторое обстоятельство, затрудняющее всеобщее самопроизвольное деление элементов. Оказывается, для того чтобы тяжелое ядро могло начать делиться, требуется некоторая затравочная энергия, которая называется критической, или энергией активации. Для ядер с Л специальных условиях, папртгаер при бомбардировке нейтронами или другими элементарными частицами, имеющими энергию более 50 МэВ. Такие частицы высокой энергии есть в космических лучах, которые постоянно падают во внешний слой атмосферы Земли из космтеского пространства. И действительно, как было доказано экспериментально, эти частицы при столкновении с ядрами химических элементов могут вызвать их деление. Но это исключительно редкое явление и касается лишь отдельных ядер. В частности, для его обнаружения требуются специальные приборы.  [c.43]


Камеры подстанций, где установлены высоковольтные предохранители трансформаторов напряжени.я, питающих счетчики для расчета за электроэнергию, приводы разъединителей трансформаторов напряжения, а также сборки зажимов и проводах к приборам учета, должны быть опломбированы энергоснабжающей организацией.  [c.30]

Для расчета мембранных предохранителей могут быть использованы данные табл. 24, а для расчета толщины мембраны формулы (по Н. Л. Стаскевнчу)  [c.201]

Самовосстанавлнвающиеся фрикционные предохранители выполняются обычно па приводных валах в местах установки махозик( в (пис. 4.9). В старых констру кциях горизонтально-ковочных машин о и устанаЕл вались совместно с малой Н1ес-терней приводного вала. Расчет фрикционного предохранителя сводится к опре-  [c.92]

Для исключения поломок при различных перегрузках на ГКМ применяют также кольцевые предохранители (из каленой стали ШХ15) под пуансоны. Расчет таких предохранителей аналогичен расчету продавливаемых чашек. Станина rKA i рассчитывается как брус.  [c.239]

Бумажные конденсаторы для улучшения коэффициента мош ности при частоте 50 гц (косинусные. конденсаторы, статические конденсаторы) изготовляются, в основном, с применением пропитки нефтяным маслом. При пропитке полярной пропитывающей жидкостью (пентахлордифенилом см. разд. 3) при тех же габаритных размерах реактивная мощность (7—45 квар) может быть повышена примерно на 50"/о. Конденсаторы, пропитанные маслом, рассчитаны на работу ери +35° С U =2,2 U p gi tgbпоследовательно-параллельное соединение секций с таким расчетом, чтобы напряжение на каждой секции составляло около 1 ООО в Ераб 12—13 кв/мм защита — наружным предохранителем. Намотка секций —- со скрытой фольгой. При трехфазном исполнении применяется соединение треугольником допуск по С к P составляет 20%.  [c.112]

Расчет и конструирование упруго-предохранительиой муфты 34 12 Порядок сборки привода, выполнение необходимых регулировочных  [c.462]


Расчет диаметра провода для предохранителей

Расчет диаметра провода для предохранителей

Расчет диаметра провода для предохранителей

Источник 1
Источник 2
Ток плав-
ления, А
Диаметр, мм
медьалюминийникелинжелезооловосвинец
0,50,030,040,050,060,110. 13
10,050,070,080,120,180,21
20,090,10,130,190,290,33
30,110,140,180,250,380,43
40,140,170,220,30,460,52
50,160,190,250,350,530,6
60,180,220,280,40,60,68
70,20,250,320,450,660,75
80,220,270,340,480,730,82
90,240,290,370,520,790,89
100,250,310,390,550,850,95
150,320,40,520,721,121,25
200,390,480,620,871,351,52
250,460,560,7311,561,75
300,520,640,811,151,771,98
350,580,70,911,261,952,2
400,630,770,991,382,142,44
450,680,831,081,52,32,65
500,730,891,151,62,452,78
600,8211,31,82,803,15
700,911,11,4323,13,5
8011,221,572,23,43,8
901,081,321,692,383,644,1
1001,151,421,822,553,94,4
1201,311,62,052,854,455
1401,451,782,283,184,925,5
1601,591,942,483,465,386
1801,722,102,693,755,826,5
2001,842,252,894,056,27
2251,992,453,154,46,757,6
2502,142,63,354,77,258,1
2752,22,83,5557,78,7
3002,42,953,785,38,29,2

Примечание:

Диаметр плавкой вставки предохранителя выбирают в зависимости от тока плавления. За ток плавления обычно принимают значение тока в два раза превышающий номинальный ток. Т.е. если Ваше устройство потребляет ток 1А, ток плавления принимаем 2А. И согласно нему выбираем диаметр проволоки. В данном случае медь 0,09мм или алюминий 0,1мм.

Плавкая вставка не перегорает мгновенно, для этого требуется некоторое время, пусть даже очень малое. Поэтому, кратковременные перегрузки (например, пусковые токи) не вызывают разрушения плавкой вставки.

Плавкая вставка, даже небольшого диаметра, толщиной всего 0,2мм, при перегорании может разлетаться на мелкие части. Часть металла испаряется, часть разбрызгивается расплавленными каплями. Разлетающиеся части плавкой вставки имеют температуру близкую к температуре плавления материала, из которого они сделаны и могут нанести вред оборудованию или находящимся рядом людям. Поэтому, плавкая вставка обязательно должна быть в корпусе, который сможет противостоять воздействиям при разрушении плавкой вставки. В зависимости от номинала плавких вставок, корпуса изготавливают из пластмассы, стекла, керамики.

Расчет диаметра провода для плавких вставок предохранителей

Что такое плавкие предохранители

Для электросети есть несколько защитных устройств, реагирующих на опасные факторы размыканием цепи, ими можно создавать множество ступеней. Традиционно в щитках и на линиях потребителей устанавливается автоматика отключения — АВ, УЗО+АВ, АВДТ, иногда такие устройства смонтированы сразу на шнурах питания (кабельные УЗО, характерно для водонагревателей). Но также есть элементы проще и дешевле — плавкие предохранители, вставки.

Устройство, внешний вид

Плавкий предохранитель — это стеклянная/керамическая/фибровая колбочка (вставка) на концах с металлическими колпачками, коробочка, флажок с проволочиной на платах электроприборов, в ВРУ, пробках. Вставляется в посадочное место (держатель) с металлическими зажимами или наподобие розетки, припаивается. Фактически это проводок, соединяющий цепь, но со специальными параметрами.

Всем известно, что если сечение жил проводки не рассчитанное на мощность включенных электроприборов, то она перегревается и может сгореть, этот же принцип в основе ПП.

Внутри вставки находится проводник (проводок, проволочина, пластина) из металлов и их сплавов (медь, цинк, сталь) обязательно соединенная с цепью через контакты на двух ее концах. В мелких девайсах элемент не превышает размером детали микросхемы. Есть и большие устройства — коробочки со сторонами в несколько см, с толстыми плавкими пластинами внутри рассчитанные на тысячи ампер (ППН-37,41).

Форма может быть и с розеточным подключением наподобие вилки, но принцип тот же. А также есть типоразмеры без посадочного места, то есть цельные, у которых вставка не заменяемая, такой ПП меняется полностью вместе с ней.

Материалы корпуса — композит, керамика, стекло, фибра. Внутри может быть наполнение (кварцевая крошка для гашения электродуги), что характерно для мощных разновидностей ПП.

Условное графическое обозначение


плавкого предохранителя

Условное графическое обозначение плавкого предохранителя на схемах похоже на обозначения сопротивления, и отличается только тем, что через середину прямоугольника линия проходит не разрываясь. Рядом с условным обозначением обычно пишется и буквенное обозначение Пр. или F. Иногда на схемах просто пишут thermal fuse или fuse. После буквы часто указывают ток защиты предохранителя, например F 1 А, обозначает, что в схеме установлен предохранитель на ток защиты 1 ампер.

При эксплуатации предохранители выходят из строя, и их приходится заменять новыми. Считается, что предохранители ремонту не подлежат. Но если к делу ремонта подойти грамотно, то практически любой предохранитель можно с успехом отремонтировать и использовать повторно. Ведь корпус предохранителя остается целым, а перегорает только тонкая калиброванная проволока, размещенная внутри корпуса. Если перегоревшую проволоку заменить на такую же, то предохранитель сможет служить дальше.

Принцип работы и назначение плавких предохранителей

Внутри вставки предохранителя находится проводник из чистого металла (меди, цинка и пр.) или сплава (стали). Защита цепей основана на физическом свойстве металлов нагреваться при прохождении тока. Многие сплавы обладают и положительным коэффициентом термического сопротивления. Его эффект заключается в следующем:

  • когда ток ниже номинального значения, предусмотренного для проводника, металл равномерно нагревается, успевая рассеивать тепло, и не перегревается;
  • большая сила тока приведёт к нагреву проводника, при этом, рассчитанный на определённое значение силы тока предохранитель, разрушится.

На этом свойстве основана расплавление тонкой проволочины, помещенной в электрический предохранитель. В зависимости от сферы применения форма и сечение проводника могут быть разными: от тонкой проволоки в бытовых и автомобильных приборах до толстых пластин, рассчитанных на силу тока в несколько тысяч ампер (А).

Компактная деталь защищает электрическую цепь от перегрузки и короткого замыкания. При превышении допустимого для сети (т. е. номинального) тока происходит разрушение вставки и разрыв цепи. Восстановить её работу можно только после замены элемента. Когда есть дефект в подключенном оборудовании, предохранители сгорают сразу после включения неисправного прибора, позволяя сохранить целостность прибора и указать на наличие проблемы. Если в сети произошло короткое замыкание, защитное устройство срабатывает так же.

Выбираем диаметр провода предохранителя – разбираем все тонкости вопроса

Самодельный предохранитель из медной проволоки может стать отличным временным способом заменить перегоревший предохранитель. Но если вы решились на такое, то крайне важно правильно подобрать сечение того самого проводника, который вы будете использовать. Почему это важно, каковы причины перегорания предохранителей и способы временного устранения этого неудобства мы и рассмотрим в нашей статье.

3. Обычные токи неплавкого и плавкого предохранителя (плавкой вставки).

Следует различать два условных тока: неплавкий и плавкий.

Обычный ток неплавкого предохранителя (Inf) – это значение тока, которое патрон предохранителя может выдержать в течение обычного времени без плавления.
Обычный ток предохранителя (If) – это значение тока, при котором патрон предохранителя плавится до истечения условного времени.

В приведенном выше примере (плавкая вставка 100 А gG):

Условное время = 2 часа
Inf = 1,3
In = 1,6 

Проверка предохранителя, индикатор неисправности предохранителя

Проверить плавкую вставку можно любой «прозвонкой» или тестером. Задача состоит в том, чтобы убедиться, что цепь предохранителя цела и способна проводить электрический ток.

Проверять предохранитель, во избежание поражения электрическим током, допускается только при отключенном электроприборе!

Кроме этого можно купить или самостоятельно изготовить индикатор перегорания предохранителя, который уведомит вас о том, что предохранитель перегорел.

Схема такого устройства чрезвычайно проста и представлена на следующем рисунке.

В параллель к контактам предохранителя, через токоограничивающий резистор R1 и диод VD1, для защиты от обратного напряжения, подключается светодиод HL1. Диод VD1 должен быть подобран из расчета обратного напряжения, превышающего сетевое. Для сети 220 В обратное напряжение для диода VD1 должно быть не менее 300 В, таким требованиям отвечает например диод 1N4004 или отечественный КД109Б.

Индикатор не светится, если предохранитель исправен, и светится в случае его перегорания.

Индикатор не светится если нагрузка отключена.

Такой схемой очень удобно дополнять блоки питания собственного изготовления.

Немного изменив  (упростив) схему можно получить индикатор перегорания предохранителя на неоновой лампе, хотя она и не так эффективно смотрится как светодиод.

Формула для расчета диаметра проволоки предохранителя


по мощности электроприбора

Мощность часто указывают на этикетках, приклеенных на изделиях. Если на изделии указана потребляемая мощность, то можно рассчитать номинальный ток предохранителя по нижеприведенной формуле.

где I nom  – номинальный ток защиты предохранителя, А; P max – максимальная мощность нагрузки, Вт; U – напряжение питающей сети, В.

Но гораздо удобнее воспользоваться готовыми данными из таблиц. Обратите внимание, первая таблица служит для выбора номинала предохранителя изделий, питающихся от бытовой электросети 220 В, а вторая, для изделий, используемых в автомобилях с напряжением бортовой сети 12 В.

Таблица для выбора номинала предохранителя в зависимости от потребляемой мощности электроприбора при питающем напряжении 220 В

Рассмотрим на примере как выбирать предохранитель.
Телевизор перестал работать после грозы. Определено, что сгорел предохранитель. Номинал его не известен. На этикетке задней крышки написано, что потребляемая мощность составляет 120 Вт, бывает, что пишут и 120 ВА. Это обозначение одной и той же мощности, но по стандартам разных стран. По таблице получается, что для электроприборов с максимальной потребляемой мощностью 120 Вт (ближайшее значение 150 Вт) является предохранитель на 1 А.

Методика подбора предохранителя для защиты бортовой электропроводки автомобиля ничем не отличается от выбора для бытовой электропроводки 220 В.

Таблица для выбора номинала предохранителя в зависимости от потребляемой мощности электроприбора при питающем напряжении 12 В (бортовая сеть автомобиля)

Если после двух замен предохранители каждый раз перегорали, значит, поврежден электроприбор и требуется уже его ремонт. Попытка установить предохранитель на больший ток может только нанести еще дополнительный вред изделию вплоть до неремонтопригодности.

Калькулятор для расчета тока предохранителя

Если в таблицах нет данных для Вашего случая, например, напряжение питания изделия составляет 24 В или 110 В, то можете самостоятельно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора выполнить расчет.

При расчете на калькуляторе Вы получите точное значение тока. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы его номинал был не менее чем на 5% больше. Например, если получено расчетное значение тока 1 А, то нужно брать предохранитель большего ближайшего номинала из стандартного ряда, то есть 2 А.

Иногда попытки определить номинал предохранителя считыванием информации не получается. На электроприборе надписей нет, на предохранителе не читаемая маркировка. При наличии амперметра, и опыта работы с ним, то вынув предохранитель и подключив амперметр к контактам колодки, в котором был установлен предохранитель, можно измерять ток и тем самым определить его номинал.

Но тут есть подводный камень. Если предохранитель вышел из строя из-за неисправности электроприбора, то ток может быть намного больше, чем должен быть, в дополнение можно еще и вывести из строя измерительный прибор.

5. Отключающая способность предохранителя (плавкой вставки)

Отключающая способность должна быть по крайней мере равной предполагаемому току короткого замыкания, который может возникнуть в точке установки предохранителя. Чем выше отключающая способность, тем лучше предохранитель защищает установку от коротких замыканий высокой интенсивности.
Предохранители HBC (высокая отключающая способность) ограничивают короткое замыкание, которое может достигать более 100 000 А (действующее значение).

Замена предохранителя

При замене предохранителя, во избежание поражения электрическим током, обязательно отключите электроприбор от сети!

Есть такое негласное правило, если после второй замены предохранитель опять перегорел, ищи неисправность в самом электроприборе. Значит надо ремонтировать электроприбор.

Ни в коем случае не устанавливайте предохранитель на больший ток, такие попытки однозначно приведут к еще большему повреждению устройства вплоть до его не ремонтопригодности!

Будьте внимательны при покупке нового предохранителя. Правильно определите тип и номинальный ток кандидата на замену. Приобретать электронные компоненты лучше у проверенных поставщиков, гарантирующих качество продукции, как пример – компания Conrad Electronic. С полным ассортиментом плавких предохранителей можно ознакомиться по ссылке – https://conrad.ru/catalog/predohraniteli_s_plavkoy_vstavkoy.

Таблицы для выбора диаметра проволоки


в зависимости от тока защиты предохранителя

Для ремонта предохранителей на ток защиты от 0.25 до 50 ампер

Для ремонта предохранителей на ток защиты от 60 до 300 Ампер

Группы предохранителей

Одним из средств защиты бытовой техники и оборудования, а также кабелей и проводов служат плавкие вставки или предохранители. Они обеспечивают надежную защиту от скачков напряжения в сети и . Существуют различные конструкции и типы этих устройств, рассчитанные на любые токи.

До недавнего времени плавкие предохранители вставлялись в пробки и являлись единственной защитой квартиры или частного дома. В современных условиях их сменили более надежные защитные устройства многоразового использования — автоматические выключатели. Тем не менее, предохранители не потеряли своей актуальности и в настоящее время. Они устанавливаются в различные приборы и в автомобили, защищая приборы и электрооборудование от любых негативных последствий.

Предохранители делятся на следующие основные группы:

  • Общего назначения
  • Быстродействующие
  • Защищающие полупроводниковые приборы
  • Для защиты трансформаторов
  • Низковольтные

Для того, чтобы произвести правильные расчеты, и определить, какие нужны плавкие вставки, рекомендуется учитывать все основные параметры, от которых зависит характеристика предохранителя.

Основным показателем является , значение которого связано с геометрическими и теплофизическими параметрами. При этом, учитывается потеря мощности и превышение на выводах температурного режима. Общая величина тока для предохранителя зависит от номинального тока плавкой вставки. Величина номинального тока для основания определяется таким же показателем плавкой вставки, установленной в предохранителе.

Формула для расчета диаметра медной проволоки


для предохранителя

Для определения более точных значений диаметра медной проволоки для ремонта предохранителя, или если требуется предохранитель на ток защиты, значения которого нет в таблице, можно воспользоваться ниже приведенной формулой.

где I пр  – ток защиты предохранителя, А; d – диаметр медной проволоки, мм.

8. Селективность-избирательность предохранителя (плавкой вставки)

Ток обычно проходит через несколько устройств защиты последовательно. Эти устройства рассчитываются и распределяются в соответствии с различными защищаемыми цепями. Избирательность есть, когда работает только устройство, защищающее неисправную цепь.
пример

Только картридж на 25 А сработал при неисправности линии, которую он защищает. Если бы картридж на 100 А или даже картридж на 400 А также работал (неправильная селективность), вся установка вышла бы из строя.

Расчет плавких вставкок для предохранителей

Плавкие вставки для предохранителей всегда перегорают в неподходящий момент. И что мы делаем? Конечно! Делаем из него «жука». Если это сделать неправильно, можно навлечь на себя беду. Для того, чтобы правильно и безопасно восстановить плавкую вставку нужно всего лишь выбрать правильный диаметр используемой проволоки. Ниже приведен расчет диаметра провода для плавких вставок предохранителей по таблице.

Ток плавле- ния, А

Диаметр, мм
МедьАлюминийНикелинЖелезоОловоСвинец
0,50,030,040,050,060,110.13
10,050,070,080,120,180,21
20,090,10,130,190,290,33
30,110,140,180,250,380,43
40,140,170,220,30,460,52
50,160,190,250,350,530,6
60,180,220,280,40,60,68
70,20,250,320,450,660,75
80,220,270,340,480,730,82
90,240,290,370,520,790,89
100,250,310,390,550,850,95
150,320,40,520,721,121,25
200,390,480,620,871,351,52
250,460,560,7311,561,75
300,520,640,811,151,771,98
350,580,70,911,261,952,2
400,630,770,991,382,142,44
450,680,831,081,52,32,65
500,730,891,151,62,452,78
600,8211,31,82,803,15
700,911,11,4323,13,5
8011,221,572,23,43,8
901,081,321,692,383,644,1
1001,151,421,822,553,94,4
1201,311,62,052,854,455
1401,451,782,283,184,925,5
1601,591,942,483,465,386
1801,722,102,693,755,826,5
2001,842,252,894,056,27
2251,992,453,154,46,757,6
2502,142,63,354,77,258,1
2752,22,83,5557,78,7
3002,42,953,785,38,29,2

Калькулятор расчета диаметра провода для плавких вставок предохранителей

Роль проводника в предохранителе выполняет плавкая вставка, которая при нормальном рабочем токе обеспечивает достаточную проводимость. Но, в случае чрезмерного превышения этого параметра, происходит перегрев с дальнейшим пережогом плавкой вставки.

Подбирается плавкая вставка как по типу защищаемой нагрузки, так и в соответствии с величиной номинального тока. Основным ее параметром является сечение, которое можно рассчитать следующим способом.

Теплота, выделяемая при перегорании проволоки рассчитывается по формуле:

где I – сила тока в проводнике, R – сопротивление, t – время протекания (как правило, выбирается от 0,2 до 2 секунд, в зависимости от защищаемого оборудования).

Также количество теплоты можно выделить через массу проводника, при этом:

где λ – удельная теплота плавления (выбирается из таблицы 1), а m – масса проволоки.

МеталлУдельная теплота плавленияМеталлУдельная теплота плавления
кДж/кгкал/гкДж/кгкал/г
Алюминий39394Платина11327
Вольфрам18444Ртуть122,8
Железо27064,5Свинец24,35,8
Золото6716Серебро8721
Магний37089Сталь8420
Медь21351Тантал17441
Натрий11327Цинк112,226,8
Олово5914Чугун96-14023-33

Из этих формул можно вывести равенство:

Массу круглой проволоки можно вычислить по формуле:

где, π – константа, d – диаметр проволоки, l – длина проволоки, ρ – плотность металла

Если подставить значение массы и вывести диаметр, получим следующую формулу:

если принять, что R = ( ρ * l ) / s, где s — это сечение проводника, тогда получим:

Чтобы избежать утомительных расчетов и изнурительной работы с таблицами для вычисления диаметра плавкой вставки, гораздо удобнее воспользоваться онлайн калькулятором. В котором вам необходимо указать материал проволоки и допустимую величину тока.

5. Расчет плавких предохранителей:

Однополосные предохранители серии ПРС предназначены для защиты промышленного электрооборудования и сетей низкого напряжения от перегрузок и токов короткого замыкания в уставках переменного тока напряжением до 380В, частотой 50 и 60Гц и постоянного тока напряжением до 440В. Предохранители предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от -40ْ до +40ْ С и относительной влажности не более 90%.

5.1. Расчет плавких предохранителей в первичной обмотке трансформатора.

Номинальная мощность трансформатора – 250 ВА.

Номинальное напряжение трансформатора – 110В.

Значит, номинальный ток трансформатора, проходящий через трансформаторы FU1:

IFU1 = P1/υ1 = 250ВА/110В = 2.27 А.

Выбираем предохранитель ПРС – 6 – П.

Номинальная сила тока предохранителя – 6А.

Номинальная сила тока плавких вставок – 1, 2А.

5.2. Расчет плавких предохранителей в цепи управления:

Номинальная мощность вторичной обмотки цепи управления – 0.19 кВА.

Номинальное напряжение вторичной обмотки цепи управления – 110В.

Выбор плавкой вставки осуществляется из условия:

Iвст.н ≥ Iрасч.у*(1.1÷1.25)

где Iрасч.у = ∑Iа.вкл + ∑Iа.раб – расчетный ток цепи управления,

∑Iа.вкл – сумма включаемых (пусковых) токов обмоток пускателя и промежуточных реле,

∑Iа.раб – сумма работающих токов.

Iрасч.у = ∑Iа.вкл + ∑Iа.раб = Iпкм1+Iпк1+Iпк2+Iкм1+Iк1+Iк2 = 2.4+4.5+4.5+0.15+0.3+0.3 = 12.15А.

Iвст.н ≥ Iрасч.у*(1.1÷1.25) = 1.2*12.15 = 14.58А.

Выбираем плавких предохранитель ПРС – 20 – П.

Номинальная сила тока предохранительного режима предохранителя – 20А.

Номинальная сила тока продолжительного режима плавких вставок – 10, 16, 20А.

Iвст.н = 16А – номинальный ток плавкой вставки для FU2.

5.3. Расчет плавких предохранителей в цепи сигнализации и освещения.

Одновременно могут работать 3 лампы:

Iрасч = 3*(Iл.пуск + Iл.ном) = 3*(1+0.1) = 3.3А.

В качестве плавкого предохранителя выбираем ПРС – 6 – П.

Iплав.вставки = 4А – номинальная сила тока плавкой вставки для FU4.

5.4. Расчет плавких предохранителей вторичной обмотки в цепи динамического торможения

Iвст = Iв + Iпкт1 + Iкт1 = 43.4 + 5 + 3 = 51.4А.

Из условия выбираем плавкий предохранитель ПРС – 63П.

Iпл.вст = 63А – номинальная сила тока плавкой вставки для FU3.

5.5. Расчет плавких предохранителей первичной обмотки в цепи динамического торможения

Iрасч = Pi/Uф = iв*Uв/Uф = 3400/220 = 15.45А.

В качестве плавкого предохранителя выбираем ПРС – 20 – П.

Iн = 20А; Iпл.вст = 20А – номинальная сила тока плавкой вставки для FU5.

6. Расчет реле времени.

Реле времени предназначены для передачи команд из одной электрической цепи в другую, с определенным установленным предварительно выдержкой времени, для применения в схемах как коммутирующие изделия.

Формула для расчета времени торможения электродвигателя имеет вид:

Мс = 0; tт = J * ωд.ном/Мт.сред + Мс;

ωд.ном = N*2π/60 = 1465*2*3.14/60 = 153.3 рад/с.

N – асинхронная частота вращения.

Мн = Р1н*60/2π*N = 18500*60/(2*3.14*1465) = 120.6 Н*м.

Мпуск = Мн*1.4 = 120.6*1.4 = 168.8 Н*м.

Мкр = Мн*2.3 = 120.6*2.3 = 277.4 Н*м.

Мт.сред = Мпуск*Мкр/2 = 168.8 + 277.4/2 = 223.1Н*м.

J’ =Jд.р = 0.13 кг*м2, отсюда следует:

tт = 0.13*153.3/223.1 = 0.01.

Условию выбора соответствует реле времени ЭВ100.

U = 24В.

Диапазон выдержки: 0.01 – 20с.

Число замкнутых контактов: 1.

Реле времени ЭВ100 с замыкающим контактом, т.е. через определенный промежуток времени, после обесточивания катушки реле времени, его контакт находящийся в цепи управления, размыкает цепь. Катушка контактора обесточивается и размыкает цепь динамического торможения. Торможение закончилось.

WAZIPOINT

Предохранители различных номиналов

Руководство по расчету номиналов предохранителей
Предохранитель предназначен для размыкания цепи при срабатывании предохранителя. текущий порог превышен. Это однофункциональное устройство, и исторически одноразовые. Рассчитывая номинал предохранителя самого основного защитного оборудования, мы используйте правило удара, просто выберите предохранитель на 150% - 200% от нормального рабочего тока конкретной схемы.Но на самом деле здесь задействованы многочисленные расчеты. для определения подходящего номинала предохранителя. Часто необходимо учитывать другие факторы, такие как: включая температуру окружающей среды, доступную энергию во время повреждения, пусковой ток, и т.п. Чтобы выбрать предохранитель с надлежащим номиналом, устройства, необходимо учитывать следующие параметры и критерии: 1. Каков нормальный рабочий ток схемы? 2. Какое рабочее напряжение? 4. Какая рабочая температура окружающей среды? 5. Какой доступный ток короткого замыкания? 6. Каков максимально допустимый I²t? 7. Есть ли пусковые токи? 8. Используется ли защитное устройство для защиты от короткого замыкания, защита от перегрузки или и то, и другое? 9. Каковы ограничения по физическому размеру? 10.Поверхностное крепление печатной платы или сквозное отверстие? 11. Должен ли быть предохранитель? "заменяемый на месте"? 12.Существует ли сброс способности? 13. Какие разрешения агентства по безопасности необходимы? 14. Как смонтировать устройство? 15. какова стоимость соображения?

Формула для расчета номинала предохранителя

Спонсировано:

Там это простая и основная формула для расчета номинала предохранителя, напряжения или мощность для каждого прибора: В Номинал предохранителя можно рассчитать, разделив мощность, потребляемую устройством, на напряжение, поступающее в прибор.я (Амперы) = P (Вт) ÷ В (напряжение).
Расчет номинала предохранителя для двигателя Предохранитель для машины рассчитан на нагрузку, которую машина возит при обкатке. Например, двигатель мощностью 1 л.с. (746 Вт), работающий на 115 В будет потреблять 746/115 = 6,5 А при полной нагрузке, поэтому теоретически предохранитель на 10 А будет быть достаточным.

Что такое фактор плавления?

Коэффициент предохранителя - это соотношение минимального тока предохранителя и номинального тока предохранителя.

Следовательно, коэффициент предохранителя = минимальный ток предохранителя или номинальный ток предохранителя.

Значение коэффициента предохранения всегда больше 1.

Формула расчета номинала предохранителя

Класс предохранителя: температура плавления и удельное сопротивление различных металлов, используемых для плавкого предохранителя, следующие:


Металл Точка плавления Удельное сопротивление
Алюминий 240oF 2,86 мкОм - см
Медь 2000oF 1.72 мкОм - см
Свинец 624oF 21,0 мкОм - см
Серебро 1830oF 1,64 мкОм - см
Ом - см
Цинк 787oF 6,1 мкОм - см
Многие раз мы сталкиваемся с некоторыми физическими ограничениями, чтобы выбрать предохранитель или монтажные размеры автоматического выключателя. Это по этой причине производители предохранителей и автоматических выключателей создали широкий выбор компонентов с различными физическими размерами.Однако обычно есть компромиссы. что инженер должен учитывать. В целом говоря, чем меньше предохранитель, тем меньше ток и / или возможности предохранителя или автоматический выключатель может иметь. Например, субминиатюрный предохранитель может быть ограничен до 15 А. в то время как более крупный предохранитель со стеклянной трубкой 1/4 "x 1 1/4" может вместить до 40А. Кроме того, хотя предохранитель может быть меньше, соответствующий держатель предохранителя может быть существенно большее добавление к рассмотрению.

Загрузите копию в формате pdf полного руководства по расчету номиналов предохранителей:

Прочтите подробную информацию о различных типах предохранителей и их использовании

Какой предохранитель мне использовать?

Какой предохранитель мне использовать?

Предохранитель предназначен для защиты вашего оборудования / устройства, а также вас в случае перегрузки из-за механической или электрической неисправности.

Имейте в виду, что если у вас возникнет искушение использовать что-то вроде скрепки или фольги, обернутой вокруг старого предохранителя или гвоздя, не делайте этого. Это чрезвычайно опасно и может привести к поражению электрическим током, возгоранию или полному отказу устройства.

В Великобритании большая часть бытовой техники может быть оснащена литой вилкой. Вилки имеют предохранитель на 3 или 13 ампер - очень редко можно найти что-то среднее, хотя есть и другие предохранители.Вилка с предохранителем для устройства обеспечивает минимальную защиту, необходимую для вашего оборудования / устройства. Однако неправильный предохранитель будет постоянно перегорать, если он неправильно рассчитан, или не сможет защитить ваше оборудование от катастрофического расплавления, если он будет слишком высоким.

Техническая ссылка на вилку для Великобритании - BS 1362.

Если на держателе предохранителя вилки тисненая вилка, там будет номинал предохранителя для вашего прибора. Т.е. 13 А или 3 А.

Сетевой штекер занимает 25.Предохранитель BS 1362 4 мм (1,25 дюйма), эти предохранители можно приобрести в любом местном супермаркете или магазине DIY. Они дешевы, поэтому не рискуйте украсть предохранитель у другого устройства только для того, чтобы ваше устройство заработало, если только вы не используете предохранитель того же номинала.

«У меня на приборе установлена ​​литая вилка, но нет предохранителя? Я не знаю, какой тип предохранителя мне нужен!»

Давайте посчитаем -

В Великобритании напряжение в сети обычно составляет 240 В.Посмотрите на идентификационную табличку устройства, которая находится на основании или на задней панели устройства. Он сообщит мощность, напряжение, герц - Гц (частоту) и, возможно, необходимую силу тока.

Простой расчет: ватт, разделенный на вольт, равен амперам. После того, как вы рассчитали это, это простой случай добавления примерно 10% к значению и выбора ближайшего предохранителя для соответствия. Это более точный метод, чем просто предположение, нужен ли вам предохранитель на 3, 5 или даже 13 ампер.Замена неправильного предохранителя на правильный позволит избежать риска перегорания предохранителя.

Если у вас есть тренировочный провод, такой как 4-контактная розетка или более, он будет рассчитан только на максимум 13 ампер. Перегрузка одного из них становится очевидной, когда общая сила тока подключенных устройств превышает 13 ампер в этом удлинительном проводе.

В большинстве случаев на настольной лампе нет паспортной таблички, однако мы знаем, что максимальная мощность лампочки будет 100 Вт, поэтому расчет будет таким:

100 Вт, разделенные на 240 В, равняются 0.42 ампер + 10%, что равняется 0,46 ампер.

100/240 = 0,42 А + 10% = 0,46 А

Итак, исходя из этого расчета, идеальный предохранитель будет на 1 ампер. Однако большинство производителей в стандартную комплектацию вставляют предохранитель на 3 А.

По мере развития современной жизни и совершенствования технологий лампочки переходят на светодиоды. Многие светодиодные лампы имеют мощность 5 Вт (это одна 20 th лампочки на сто ватт), поэтому расчет для этого будет:

5 Вт, разделенное на 240 В, равно 0.02 ампер, что равно 0,022 ампер.

5/240 = 0,02 ампер + 10% = 0,0,022 ампер

Итак, исходя из этого расчета, идеальным предохранителем был бы предохранитель на один ампер, но, опять же, большинство производителей установят предохранитель на три ампера.

Чайники имеют широкий диапазон мощности, в зависимости от того, медленно это кипящий чайник или быстро кипящий.

Типичная идентификационная табличка, которая находится на основании чайника, может отображать следующую информацию: 220–240 Вольт - 50 Гц 1850–2200 Вт. Идентификационная табличка показывает, что этот чайник подходит для Европы 220 В (1850 Вт). ) и Великобритании 240 В (2200 Вт).50 Гц - это частота, которая не требуется для расчета.

В расчете будет 2200 Вт, разделенные на 240 В, что составит 9,17 А + 10%, что равно 10,087 А. Итак, исходя из этого расчета, идеальным предохранителем был бы предохранитель примерно на 10 А.

2200/240 = 9,17 А + 10% = 10,087 А

Однако предохранитель на 13 ампер будет входить в стандартную комплектацию вилки производителем, любой предохранитель ниже даже 10 ампер выйдет из строя.

Если прибор показывает 60 Гц, значит, он не подходит для использования в Великобритании. Если прибор показывает 50–60 Гц, он подходит для двойного использования (Европа / Великобритания).

Ниже представлена ​​сетка, которая даст вам представление о том, какой номинал предохранителя обычно используется в вашем приборе.

Размер предохранителя зависит от устройства или оборудования, которое он питает.

Если вы, например, оборудовали новую кухню, вы можете обнаружить, что у вас есть предохранитель над столешницей рядом с розеткой или рядом с ней.Затем ответвление плавкого предохранителя гаснет и изолирует устройство ниже, поэтому вам не нужно вставлять вилку в розетку в случае выхода из строя устройства (есть вероятность, что вы можете получить электрический ток, просто вытащив розетку). Поскольку все приборы поставляются с литой вилкой, гарантия может быть нарушена, если вы отключите вилку.

Как правило, в этом случае у вас будет предохранитель на 13 А в ответвлении предохранителя, питающийся до предохранителя на 13 А. в вилке.

Если вы обнаружите, что у вас есть предохранитель на 3 А в ответвлении предохранителя, питающий ваше устройство, и, используя приведенные выше расчеты, у вас есть потребность в предохранителе на 13 А, тогда предохранитель в ответвлении предохранителя необходимо заменить на 13 предохранитель amp.

В других случаях, когда электрик мог обнаружить, что в зоне, где клиентам требуется освещение, нет кабелей для цепи освещения, для питания новой цепи освещения мог быть установлен ответвление предохранителя. В этом ответвлении с предохранителем может быть предохранитель на три или пять ампер, в зависимости от количества света в цепи. Обычно вы обнаружите это, когда есть пристройка, такая как зимний сад, или вы установили садовое освещение.

Для получения дополнительной информации или немедленной помощи позвоните нам по телефону 01892 531728, который работает круглосуточно и без выходных.

Вы также можете заполнить нашу онлайн-форму запроса, и мы быстро ответим.

Расчеты двигателей

Часть 1: Двигатели и ответвления цепей

Благодарим вас за посещение одной из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите получить обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей
Motor Calculations - Part 1 .

Наилучшим методом обеспечения максимальной токовой защиты для большинства цепей является использование автоматического выключателя, сочетающего защиту от перегрузки по току с защитой от короткого замыкания и замыкания на землю.Однако обычно это не лучший выбор для двигателей. За редкими исключениями, лучший метод обеспечения максимальной токовой защиты в этих случаях - отделение устройств защиты от перегрузки от устройств защиты от короткого замыкания и замыкания на землю ( Рис. 1, ).

Устройства защиты двигателя от перегрузки, такие как нагреватели, защищают двигатель, оборудование управления двигателем и проводники параллельной цепи от перегрузки двигателя и, как следствие, чрезмерного нагрева (430.31). Они не обеспечивают защиты от коротких замыканий или токов замыкания на землю.Это работа выключателей ответвлений и фидеров, которые не обеспечивают защиту двигателя от перегрузки. Такое расположение делает расчеты двигателя отличными от расчетов, используемых для других типов нагрузок. Давайте посмотрим, как применять ст. 430, начиная с мотора.

Защита от перегрузки. Устройства защиты двигателя от перегрузки часто встроены в пускатель двигателя. Но вы можете использовать отдельное устройство защиты от перегрузки, такое как двухэлементный предохранитель, который обычно находится рядом с пускателем двигателя, а не с выключателем питания.

Рис. 1. Защита от перегрузки по току обычно достигается путем отделения защиты от перегрузки от устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю.

Если вы используете предохранители, вы должны предоставить по одному на каждый незаземленный провод (430,36 и 430,55). Таким образом, для трехфазного двигателя требуется три предохранителя. Имейте в виду, что эти устройства находятся на стороне нагрузки в ответвленной цепи и не обеспечивают защиты от короткого замыкания или замыкания на землю.

Двигатели мощностью более 1 л.с. без встроенной тепловой защиты и двигатели мощностью 1 л.с. или менее, которые запускаются автоматически [430.32 (C)] должно иметь устройство защиты от перегрузки, размер которого соответствует номинальному току двигателя, указанному на паспортной табличке [430,6 (A)]. Размер устройств защиты от перегрузки не должен превышать требований 430.32. Двигатели с номинальным коэффициентом эксплуатации (SF) на паспортной табличке (SF) 1,15 или более должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке.

Рис. 2. При работе с двигателями с коэффициентом эксплуатации 1,15 или выше размер устройства защиты от перегрузки не должен превышать 125% от номинала двигателя, указанного на паспортной табличке.

Давайте посмотрим на Рис. 2 и проработаем пример расчета.

Пример № 1 : Предположим, вы используете двухэлементный предохранитель для защиты от перегрузки. Предохранитель какого размера вам нужен для однофазного двигателя мощностью 5 л.с., 230 В с эксплуатационным коэффициентом 1,16, если номинальный ток двигателя, указанный на паспортной табличке, составляет 28 А?

(а) 25А
(в) 35А
(б) 30А
(г) 40А

Размер защиты от перегрузки должен соответствовать номинальному току двигателя, указанному на паспортной табличке [430,6 (A), 430.32 (А) (1) и 430,55].

Также необходимо учитывать еще один фактор: превышение температуры на паспортной табличке. Для двигателей с номиналом превышения температуры, указанным на паспортной табличке, не более 40 ° C, размер устройства защиты от перегрузки не должен превышать 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке. Таким образом, 28A × 1,25 = 35A [240,6 (A)]

Рис. 3. Определите размер устройства защиты двигателя от перегрузки с номинальным значением повышения температуры, указанным на паспортной табличке, на 40 ° C или менее при не более 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке.

Давайте посмотрим на рис.3 и проработайте еще один пример проблемы.

Пример № 2 : Опять же, предположим, что вы используете двухэлементный предохранитель для защиты от перегрузки. Предохранитель какого размера вам нужен для 3-фазного двигателя мощностью 50 л.с., 460 В с повышением температуры до 39 ° C и номинальным током, указанным на паспортной табличке двигателя, 60 А (FLA)?

(а) 40A
(в) 60A
(б) 50A
(г) 70A

Размер защиты от перегрузки соответствует номинальному току двигателя, указанному на паспортной табличке, а не номинальному току полной нагрузки двигателя (FLC).Таким образом, 60А × 1,25 = 75А. Защита от перегрузки не должна превышать 75A, поэтому вам необходимо использовать двухэлементный предохранитель на 70A [240,6 (A) и 430,32 (A) (1)].

Двигатели, которые не имеют номинального эксплуатационного фактора 1,15 или выше или номинального значения превышения температуры 40 ° C и менее, должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на 115% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке (430,37).

Рис. 4. См. Таблицу 310.16 при выборе проводника подходящего размера для обслуживания одиночного двигателя.

Расчет проводов ответвительной цепи. Проводники ответвленной цепи, обслуживающие один двигатель, должны иметь допустимую нагрузку не менее 125% от FLC двигателя, как указано в таблицах 430.147–430.150 [430,6 (A)]. Вы должны выбрать размер проводника из Таблицы 310.16 в соответствии с номинальной температурой клемм (60 ° C или 75 ° C) оборудования [110,14 (C)]. Давайте подкрепим эту концепцию, проработав пример расчета. См. Рис.4 .

Пример № 3 : Провод какого размера THHN вам нужен для однофазного двигателя мощностью 2 л.с., 230 В?

(a) 14 AWG
(c) 10 AWG
(b) 12 AWG
(d) 8 AWG

Давайте рассмотрим решение:

Шаг 1: Размер проводника не менее 125% FLC двигателя

Шаг 2: Таблица 430.148 показан FLC мощностью 2 л.с., 230 В, однофазный, как 12A

.

Шаг 3: 12A × 1,25 = 15A

Шаг 4: Согласно таблице 310.16, вам необходимо использовать 14 AWG THHN с номиналом 20 А при 60 ° C

Минимальный размер проводника, разрешенный NEC для проводки в зданиях, - 14 AWG [310,5]. Однако местные нормы и правила и многие промышленные предприятия требуют, чтобы провод сечением 12 AWG использовался как наименьший провод ответвления. Таким образом, в этом примере вам может потребоваться использовать 12 AWG вместо 14 AWG.

Инжир.5. Устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю предназначены для быстрого нарастания тока, кратковременных событий. С другой стороны, устройства защиты от перегрузки предназначены для длительных ситуаций с низкой скоростью тока.

Защита параллельных цепей от коротких замыканий и замыканий на землю. Устройства защиты параллельных цепей от короткого замыкания и замыкания на землю защищают двигатель, аппаратуру управления двигателем и проводники от коротких замыканий или замыканий на землю. Они не защищают от перегрузки (430.51) ( рис.5, ).

Устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, необходимое для цепей двигателя, не является типом, необходимым для персонала (210,8), фидеров (215,9 и 240,13), служб (230,95) или временной проводки для розеток (527,6).

Согласно 430.52 (C), вы должны определить размер защиты от короткого замыкания и замыкания на землю для параллельной цепи двигателя, за исключением тех, которые обслуживают моментные двигатели, чтобы они не превышали процентные значения, указанные в Таблице 430.52.

При значении устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, которое вы найдете в таблице 430.52 не соответствует стандартному номиналу или настройке устройств защиты от сверхтоков, перечисленным в 240,6 (A), используйте устройство защиты следующего более высокого размера [430,52 (C) (1) Ex. 1].

Это заявление остановило вас? Вам это кажется неправильным? Это обычная реакция, но помните, что двигатели отличаются от других компонентов системы. Устройства защиты двигателя от перегрузки, такие как нагреватели и предохранители, защищают двигатель и другие элементы от перегрузки. Защита от короткого замыкания и замыкания на землю не обязана выполнять эту функцию.Таким образом, увеличение размера не повредит защите. Занижение размера предотвратит запуск двигателя.

Используйте следующий двухэтапный процесс, чтобы определить, какой процент из Таблицы 430.52 следует использовать для определения размера устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю в ответвленной цепи двигателя.

Шаг 1: Найдите тип двигателя в Таблице 430.52.

Шаг 2: Выберите процентное значение из Таблицы 430.52 в соответствии с типом устройства защиты, например, без выдержки времени (одноразовый), двухэлементный предохранитель или автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени.Не забудьте при необходимости использовать устройство защиты следующего более высокого размера.

Давайте посмотрим, справитесь ли вы с этой концепцией с помощью короткой викторины. Какое из следующих утверждений верно? Используйте Таблицу 430.52, чтобы найти числа.

  1. Защита параллельной цепи от короткого замыкания (плавкий предохранитель без выдержки времени) для однофазного двигателя мощностью 3 л.с., 115 В, не должна превышать 110 А.

  2. Защита параллельной цепи от короткого замыкания (двухэлементный предохранитель) для однофазного двигателя мощностью 5 л.с., 230 В, не должна превышать 50 А.

  3. Защита параллельной цепи от короткого замыкания (автоматический выключатель) для трехфазного синхронного двигателя мощностью 25 л.с., 460 В, не должна превышать 70 А.

Давайте рассмотрим каждый вопрос индивидуально. Мы будем ссылаться на 430.53 (C) (1) Ex. 1 и в таблице 430.52.

  1. Согласно таблице 430.148, 34A × 3,00 = 102A. Следующий размер - 110А. Так что это правда.

  2. Согласно таблице 430,148, 28A × 1,75 = 49A. Следующий размер - 50А. Так что это тоже правда.

  3. Согласно таблице 430.150, 26A × 2,50 = 65A. Следующий размер - 70А. Это тоже правда.

Помните следующие важные принципы:

  • Размер проводов должен быть равен 125% FLC двигателя [430,22 (A)].

  • Вы должны рассчитать перегрузку не более чем от 115% до 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке, в зависимости от условий [430.32 (A) (1)].

  • Размер устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю должен составлять от 150% до 300% FLC двигателя [Таблица 430.52].

Если вы сложите все три из них вместе, вы увидите, что допустимая нагрузка проводника ответвленной цепи (125%) и устройство защиты от короткого замыкания на землю (от 150% до 300%) не связаны между собой.

Этот последний пример должен помочь вам понять, обращали ли вы внимание.

Рис. 6. Хотя этот пример может беспокоить некоторых людей, проводники THHN 14 AWG и двигатель защищены от перегрузки по току с помощью устройства защиты от перегрузки 16A и устройства защиты от короткого замыкания 40A.

Пример № 4 : Верно ли какое-либо из следующих утверждений для двигателя мощностью 1 л.с., 120 В, номинальный ток на паспортной табличке 14 А? См. Рис. 6 .

(a) Разветвительные проводники могут иметь диаметр 14 AWG THHN.

(b) Защита от перегрузки от 16,1 А.

(c) Для защиты от короткого замыкания и замыкания на землю разрешается использовать автоматический выключатель на 40 А.

(d) Все это правда.

Просматривая каждую из них, вы можете увидеть:

(а) Сечение проводников соответствует 430.22 (А): 16А × 1,25 = 20А; Для таблицы 310.16 требуется 14 AWG при 60 ° C.

(b) Согласно 430,32 (A) (1), защита от перегрузки имеет следующие параметры: 14A (заводская табличка) × 1,15 = 16,1A.

(c) Защита от короткого замыкания и замыкания на землю определяется на основе 430,52 (C) (1): 16A × 2,50 = 40A автоматического выключателя.

Следовательно, все три утверждения верны.

Устройство защиты от перегрузки 16A защищает проводники 14 AWG от перегрузки по току, а устройство защиты от короткого замыкания 40A защищает их от коротких замыканий.Этот пример иллюстрирует иногда сбивающий с толку факт, что при расчете двигателя вы фактически рассчитываете защиту от перегрузки по току и защиты от короткого замыкания отдельно.

Расчеты двигателя долгое время были источником путаницы и ошибок для многих. Понимание того, что отличает эти расчеты, должно помочь вам каждый раз правильно выполнять расчеты двигателя. В следующем месяце мы рассмотрим определение размеров фидеров двигателя в Части 2.

Электроэнергия и выбор предохранителей - Электробезопасность - Редакция GCSE Physics (Single Science) - Другое

Мощность электрического устройства может быть рассчитана на основе протекающего тока через него и разность потенциалов на нем.

Вы можете рассчитать мощность, используя следующее уравнение:

мощность = ток x напряжение

P = I × V

Где:

P - мощность в ваттах, W

I - ток в амперы (амперы), А

В - разность потенциалов в вольтах, В

Например, какова мощность лампы 1,5 В, потребляющей ток 5 А?

Мощность = 1,5 × 5 = 7,5 Вт

Определение наилучшего предохранителя для использования

Уравнение P = I × V можно изменить, чтобы найти ток, если известны мощность и разность потенциалов:

I = P ÷ V

Например, какой ток протекает через 1.Электрокамин 15 кВт при разности потенциалов 230 В? Помните, что 1,15 кВт составляет 1150 Вт.

Ток = 1150 ÷ ​​230 = 5 A

Предохранители бывают стандартных номиналов 3 A, 5 A или 13 A.

Лучшим предохранителем для использования в этом примере будет следующий: Предохранитель на 13 А. Предохранители на 3А и 5А перегорят, даже если огонь работает нормально.

Техническая нота 10483 | Технология предохранителей

Текущие рейтинги

Номинальный ток предохранителя определяет его допустимую нагрузку по току на основе контролируемого набора условий испытаний.На каждом предохранителе указан его текущий номинал. Этот рейтинг может быть обозначен цифровым, буквенным или цветным кодом. Коды маркировки можно найти в паспорте каждого продукта.

Нормальный рабочий ток

Нормальный рабочий ток цепи - это уровень потребляемого тока (в среднеквадратичном или постоянном токе) после того, как на нее подано напряжение и она работает в нормальных условиях. Рабочий ток не более 80% от номинального рекомендуется для работы при 25 ° C, чтобы избежать нежелательных отверстий.Например, предохранитель с номинальным током 1 А обычно не рекомендуется в цепях с нормальным рабочим током более 800 мА. При повышенных температурах окружающей среды требуется дальнейшее снижение номинальных характеристик.

Температура окружающей среды

Температура окружающей среды - это температура воздуха, непосредственно окружающего предохранитель, и не обязательно комнатной температуры. Все электрические характеристики предохранителя рассчитаны и подтверждены при температуре окружающей среды 25 ° C. Как более высокие, так и более низкие температуры окружающей среды будут влиять на характеристики размыкания предохранителя и токонесущие характеристики.Этот эффект демонстрируется кривыми температурного снижения характеристик.

Условия перегрузки и время открытия

Особое внимание следует уделить первым точкам срабатывания при перегрузке. Для предохранителей первая точка перегрузки обычно составляет от 200% до 300% номинального тока, при этом 400% обычно является первой точкой перегрузки для устройств защиты цепи.

Отключающая способность / отключающая способность

Плавкий предохранитель

А должен обеспечивать размыкание цепи при коротком замыкании, не создавая опасности для окружающей среды.Отключающая способность или отключающая способность защитного устройства - это максимальный доступный ток при номинальном напряжении, который устройство может безопасно размыкать без разрыва. Отключающая способность или отключающая способность предохранителя должны быть равны или больше доступного тока короткого замыкания в цепи.

Плавильный интеграл

Интеграл плавления плавкого предохранителя, обычно обозначаемый как I2 t, - это тепловая энергия, необходимая для плавления определенного элемента плавкого предохранителя.Это значение будет зависеть от конструкции, материалов и площади поперечного сечения элемента предохранителя. Для каждой серии предохранителей и номиналов тока используются разные материалы и конфигурации элементов; поэтому необходимо определить значение I2t для каждого предохранителя. Испытания для определения I2 t предохранителя представляют собой номинальный ток с постоянной времени менее 50 микросекунд в испытательной цепи постоянного тока. Высокоскоростные осциллографы и интегральные программы используются для измерения очень точных значений I2 t. Данные I2 t изображены во времени по сравнению стекущий график (рисунок 1).

I2 t плавления предохранителя - это одно из значений, которое помогает разработчикам схем при выборе и правильном подборе предохранителя для конкретного применения. Это можно сравнить с тепловой энергией, создаваемой переходными импульсными токами в цепи.

Номинальный ток короткого замыкания (SCCR) и выбор предохранителя

Защита частотно-регулируемых приводов от тока короткого замыкания имеет важное значение при проектировании электрического щита. Но каков именно номинальный ток короткого замыкания (SCCR) электрических компонентов? В частности, как рассчитывается SCCR?

В этом посте будет рассмотрена подробная процедура определения SCCR системы с упором на различия между системами с прямым питанием и системами с разделительным трансформатором.


Что такое SCCR устройства и / или системы?

Номинальный ток короткого замыкания - это максимальное значение среднеквадратичного (среднеквадратичного) тока, которое электрический компонент может выдержать при использовании устройства защиты от перегрузки по току, такого как предохранитель, или в течение заданного времени при заданном напряжении. Рейтинг SCCR применяется как для отдельных электрических компонентов, так и для всех электрических узлов или систем.

На рисунке 1 ниже показана форма кривой переменного тока после возникновения аварийной ситуации.

Рис. 1. Форма кривой переменного тока после короткого замыкания (Источник: Littelfuse, 2007)

При выборе подходящего предохранителя важно учитывать пиковый сквозной ток, I пик (Ампер) и номинальное плавление, I 2 т (Ампер-квадратные секунды), номинальные.

Пиковое значение I - это пиковая величина тока, которую предохранитель пропускает перед срабатыванием. Значение I 2 t - это количество тепловой энергии, необходимое для расплавления плавкого элемента.

На рисунке 2 ниже показаны опубликованные организацией Underwriters Laboratories (UL) максимально допустимые значения I пик и I 2 t для предохранителей при уровнях тока короткого замыкания 100 кА и 200 кА.

Рисунок 2: Максимально допустимые значения Ipeak и I2t UL для различных типов предохранителей (Источник: Littelfuse 2010). Определение доступного тока короткого замыкания позволяет правильно выбрать предохранитель для всей системы. Знание того, какой ток пропускает предохранитель при возникновении тока короткого замыкания, помогает инженерам проектировать безопасные электрические панели и в то же время защищает подключенное оборудование от пожара.

Основная функция предохранителя - предотвращать возгорание оборудования, а не защищать само оборудование от повреждений. Доступный ток короткого замыкания в данной точке электрической системы может быть определен путем анализа компонентов, которые находятся выше по потоку от точки электропитания.


Требования к прямой подаче

Рейтинг SCCR системы управления двигателем определяется путем изучения максимальных номиналов отдельных устройств, подключенных к отдельным ответвленным цепям.Ограничивающим фактором становится устройство с самым низким рейтингом.

На рисунке 3 ниже показан пример схемы ответвления от трехфазного источника питания 460 В.

Рисунок 3: Пример трехфазной ответвительной схемы

SCCR ветви 1 составляет 10 кА из-за значения SCCR автоматического выключателя в литом корпусе (MCCB). Принимая во внимание, что SCCR отделения 2 составляет 15 кА в результате MCCB. Следовательно, ветвь 1 является ограничивающим фактором. Эта система управления двигателем может питаться от цепи максимальной мощностью 10 кА.

Цепь фидера состоит из плавкого выключателя с номиналом 200 кА, который внутренне подключен к распределительному блоку с номиналом только 10 кА. Поэтому распределительный блок ограничивает комбинацию номиналом 10 кА для фидера.

Однако предохранители, которые устанавливаются в плавкий выключатель, можно выбрать так, чтобы они ограничивали доступный пиковый ток. Для комбинированного FLA системы требуется предохранитель на 60 А. Например, выбор предохранителя RK5 на 60 ампер ограничит пиковый сквозной ток до 21 кА при подключении к системе, способной к 100 кА, как показано на рисунке 2.

Однако это на 11 кА больше тока, чем может выдержать ответвленная цепь.

Лучшим выбором будет предохранитель класса J с пиковым сквозным током всего 10 кА. При использовании предохранителя 60A класса J доступный пиковый ток на стороне нагрузки предохранителя составляет всего 10 кА, что соответствует ограничению 10 кА распределительного блока и MCCB в ветви 1. В результате вся система может быть подключена к источник питания с номиналом 100 кА.

Важно отметить, что производители предохранителей часто публикуют более низкие пиковые значения сквозной проницаемости для своих предохранителей, чем указано в таблице UL на Рисунке 2.Однако при проектировании системы распределения следует использовать значения UL, а не значения, указанные производителем, поскольку они считаются наихудшим случаем.

Системы управления двигателями переменного тока, питающиеся от изолирующего трансформатора, тип и размер предохранителя определяются доступным током короткого замыкания изолирующего трансформатора. Чтобы выбрать правильный предохранитель, сначала необходимо определить доступный ток короткого замыкания трансформатора.


Питатели с изолирующими трансформаторами

Максимально допустимый размер предохранителя определяется UL и Национальным электротехническим кодексом NEC.Согласно Национальному электротехническому кодексу (NFPA-70 или CSA 22.1), согласно статье 450-3 (B) NFPA-70 (аналогичные заявления можно найти в CSA 22.1), максимальный размер предохранителя определен в таблице 450.3 (B). с номиналом не более 125% от номинального вторичного тока.

В случае нескольких вторичных обмоток это номинальное значение обмотки, от которой устройство питается. Предохранитель трансформатора заменяет номинал предохранителя блока управления электродвигателем переменного тока; потому что значение, требуемое для трансформатора, часто ниже максимального значения, с которым было проверено управление двигателем переменного тока.

Необходимо также предпринять еще один шаг, чтобы обеспечить правильный выбор предохранителя. Изолирующий трансформатор ограничивает доступный ток короткого замыкания в системе. При ограниченном доступном токе повреждения пикового тока может быть недостаточно для срабатывания предохранителя в случае неисправности.

Для обеспечения надлежащей защиты предохранитель должен срабатывать мгновенно, с верхним пределом времени отключения в пределах первого полупериода волны переменного тока (т. Е. Примерно 10 мсек). Следовательно, необходимо определить величину тока короткого замыкания, доступного на вторичной обмотке изолирующего трансформатора.


Пример размера

Рассмотрим следующий пример для правильного выбора предохранителя. В приложении 460 В используется изолирующий трансформатор на 34 кВА, фильтр гармоник KEB, блок рекуперации KEB R6 и привод лифта KEB F5.

Поскольку доступный ток короткого замыкания изолирующего трансформатора неизвестен, его необходимо рассчитать. Для расчета номинального вторичного номинального тока трансформатора вместе с доступным общим током короткого замыкания можно использовать следующие уравнения…

1a - Пример расчета вторичного тока

Вторичный ток можно рассчитать с использованием номинальной мощности 34 кВА изолирующего трансформатора, питаемого от линии 460 В.Уравнение (1a) принимает следующий вид…

1b - Пример расчета вторичного тока

Размер предохранителя не должен превышать 125% номинального вторичного тока. Из уравнения. (2) ниже, 125% вторичного номинального тока составляет 53,3 ампер.

2 - Пример расчета вторичного тока

Затем необходимо определить доступный ток короткого замыкания на трансформаторе. Его можно рассчитать, определив общий доступный ток короткого замыкания.


Ток коллективного короткого замыкания

Для защиты от токов короткого замыкания, ограниченных изолирующим трансформатором, необходимо оценить ток, необходимый для мгновенного отключения предохранителя.Для этого необходимо определить общий доступный ток короткого замыкания магистрали и изолирующего трансформатора.

Таблица 2 ниже содержит сводку расчетов тока короткого замыкания с последующими подробными расчетами для определения доступного тока короткого замыкания изолирующего трансформатора.

Для расчета доступного тока короткого замыкания магистрали и трансформатора можно использовать следующие уравнения.

3a - Пример расчета вторичного тока

Предполагается, что основная линия имеет ток 400 ампер и полное сопротивление 0.5% экв. (3a) становится следующим…

3b - Пример расчета вторичного тока

Затем ток трансформатора можно рассчитать по следующему уравнению…

4a - Пример расчета вторичного тока

Предполагая, что трансформатор имеет номинальную мощность 34 кВА Ур. (4a) становится следующим…

4b - Пример расчета вторичного тока

Затем доступный ток короткого замыкания трансформатора можно рассчитать по следующему уравнению…

5a - Пример расчета вторичного тока

Предполагая, что трансформатор имеет номинальное сопротивление 5% и ток 43 ампер Eq.(5а) становится следующим…

5b - Пример расчета вторичного тока

Теперь, когда доступный ток короткого замыкания трансформатора был рассчитан, необходимо выбрать соответствующий предохранитель. Чтобы выбрать предохранитель правильного размера, обратитесь к опубликованным производителем кривым срабатывания предохранителя.


Кривые перегорания предохранителя

Производители предохранителей обычно публикуют результаты самопроверки своих предохранителей, чтобы помочь клиентам выбрать правильный размер. Эти рабочие характеристики обычно различаются у разных производителей, поэтому обязательно проконсультируйтесь с данными производителя перед выбором предохранителя.

Для этого применения должны использоваться предохранители класса J. На рисунке 4 ниже показаны рабочие характеристики предохранителей Mersen класса J с выдержкой времени (Mersen Electrical Power, 2002).

Рисунок 4: Время плавления предохранителя класса J с выдержкой времени - кривая тока (Источник: Mersen Electrical Power, 2002) На рисунке 5 ниже показаны рабочие характеристики для высокоскоростных предохранителей Mersen класса J (Mersen Electrical Power, 2003).

Рисунок 5: Время плавления высокоскоростного предохранителя класса J - кривая тока (Источник: Mersen Electrical Power, 2003)

Если посмотреть на рисунок 4, то для предохранителей класса J с выдержкой времени на 50 и 60 А требуется 800 А и 950 А, соответственно, в течение 10 мс для отключения .Для сравнения, как показано на рисунке 5, предохранители класса J с номиналом 50 и 60 А требуют 400 А и 500 А, соответственно, в течение 10 мс для отключения.

Предохранители с выдержкой времени класса J не обеспечивают адекватной защиты от короткого замыкания, так как имеющийся ток короткого замыкания может быть недостаточно высоким для срабатывания предохранителя за половину цикла и поэтому не должен использоваться в этом приложении. Плавкие предохранители High-Speed ​​ класса J являются гораздо более безопасным вариантом, так как обеспечивают требуемые токи отключения до 1 мс. Согласно рисунку 5, для предохранителей на 50 и 60 А требуется 675 А и 850 А, соответственно, на время отключения в течение 1 мс.

Напомним, что доступный ток короткого замыкания от изолирующего трансформатора составляет 860А. Предохранитель 60A High Speed ​​Class J немного близок (850A) к доступному току короткого замыкания от изолирующего трансформатора (860A). Учитывая эту информацию, плавкий предохранитель 50A High Speed ​​Class J является лучшим выбором для обеспечения адекватной защиты от короткого замыкания.

Для наилучшей защиты электрических компонентов KEB рекомендует использовать предохранители Mersen High Speed ​​Class J. Эти предохранители могут заменить стандартные предохранители класса J; однако они действуют как полупроводниковые предохранители.

Если вы хотите узнать больше о решениях KEB для управления и автоматизации, вы можете связаться с нами через страницу «Контакты» или заполнить форму ниже.

Источники

Рисунок 1: Литтельфузе. (2010). Форма кривой переменного тока после короткого замыкания. [Цифровое изображение] Проверено 17 сентября 2017 г.

Рисунок 2: Литтельфузе. (2010). Максимально допустимые значения UL I пик и I 2 t для нескольких типов предохранителей.[Цифровое изображение] Проверено 17 сентября 2017 г.

Рисунок 4: Электроэнергетика Mersen. (2002). Время плавления предохранителя высокоскоростного класса J. - Кривая тока. [Цифровое изображение] Проверено 17 сентября 2017 г.,

Рисунок 5: Mersen Electric Power. (2003). Время плавления предохранителя высокоскоростного класса J. - Кривая тока. [Цифровое изображение] Проверено 17 сентября 2017 г.,

% PDF-1.4 % 3239 0 объект > эндобдж xref 3239 56 0000000016 00000 н. 0000001475 00000 н. 0000001683 00000 н. 0000001741 00000 н. 0000001929 00000 н. 0000001978 00000 н. 0000004166 00000 н. 0000004363 00000 п. 0000004432 00000 н. 0000004560 00000 н. 0000004618 00000 н. 0000004747 00000 н. 0000004854 00000 н. 0000004912 00000 н. 0000005054 00000 н. 0000005112 00000 н. 0000005293 00000 п. 0000005350 00000 н. 0000005408 00000 н. 0000005441 00000 п. 0000005559 00000 н. 0000005737 00000 н. 0000006819 00000 н. 0000007052 00000 н. 0000007278 00000 н. 0000007449 00000 н. 0000008557 00000 н. 0000008617 00000 н. 0000008740 00000 н. 0000008762 00000 н. 0000008855 00000 н. 0000008879 00000 н. 0000010434 00000 п.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *