Protecció i aplicació de fusibles
[Resum] En el circuit de subministrament elèctric de línies de transmissió, centrals elèctriques i electricitat de construcció, és força comú utilitzar fusibles com a dispositius de protecció contra el curtcircuit i la sobrecàrrega interfàsica. Tot i que la seva sensibilitat i selectivitat no són elevades, és per la seva senzilla estructura i preu. S'utilitza àmpliament a causa del seu baix cost, instal·lació i construcció còmodes i accions fiables. És molt necessari dominar l'elecció correcta del fusible en el treball diari.
〖Paraules clau〗 Fusible de protecció de relé, fabricant de fusibles Dissmann durant 20 anys, no dubti en contactar amb nosaltres: anna@delfuse.com
1 Visió general
Un fusible és un aparell elèctric que, quan el corrent supera el valor especificat durant un temps suficient, fusionant un o diversos components especialment dissenyats i corresponents, desconnectant el circuit connectat i interrompent la font d'alimentació. S'utilitza per protegir contra el curtcircuit i la sobrecàrrega de cables, cables i equips elèctrics en dispositius de distribució d'energia. Les seves categories principals són: tipus de tub tancat amb farciment, tipus de tub no tancat amb farciment, tipus d’inserció, tipus d’espiral, fusible ràpid, etc. equip, el fusible utilitzat també és diferent. Per tant, s’ha de determinar d’acord amb les condicions específiques del lloc de construcció. L’elecció del fusible ha de prestar atenció a l’elecció de la capacitat d’interrupció interna. La configuració de la fosa presta més atenció a la selectivitat de la protecció. La cooperació entre dos o més dispositius de protecció contra sobrecorrent (fusible) pot fusionar i tallar de forma correcta i ràpida la font d'alimentació quan es produeix una fallada d'equip elèctric dins d'un rang determinat. És el principi que la fusió del fusible no bufa.
1.2 El fusible és aconseguir la finalitat de protecció mitjançant la fusió de la massa fosa i el tall de la font d'alimentació. Els materials de la massa fosa es poden dividir en dues categories: alt punt de fusió (plata, coure) i baix punt de fusió (alumini, estany, plom, zinc). Per als fusibles que requereixen altes característiques de protecció i estabilitat, la fosa generalment utilitza materials amb un alt punt de fusió, alta conductivitat i alta conductivitat tèrmica. A baixa temperatura de treball, estructura senzilla, sense farciment ni fusible semi-tancat, sovint s’utilitzen diferents components de bismut, cadmi, plom, estany-plom i altres elements per fabricar una solució d’aliatge de baixa fusió amb un punt de fusió de 60 o 200 ℃. La mida i la forma de la massa fosa es dissenyen segons el corrent nominal, la tensió nominal i les ocasions d’ús del fusible. En general, els fosos amb un corrent nominal de 10A i inferiors adopten majoritàriament una estructura de filament, i els que tenen una estructura de fusible de secció variable són més de 10A. . La composició i el punt de fusió de l’aliatge de baix punt de fusió són els següents:
1.3 A més del fusible i el corrent nominal, el fusible d’alta tensió també ha de tenir en compte el seu rendiment d’extinció per arc. Per al fusible de baix punt de fusió, sota un corrent de fusió determinat, es cremarà i es fon mitjançant l’arc, que produirà molt vapor de metall conductor, de manera que el fusible no es pot apagar i pot provocar un curtcircuit entre fases. Resistència al coure, a la plata i a la resistència en un punt de fusió elevat. Però és fàcil extingir l’arc, de manera que s’utilitza sobretot en fusibles d’alta tensió. Per superar les seves mancances, no és fàcil bufar quan es produeix una petita quantitat de sobrecàrrega de llarga durada, el" efecte metal·lúrgic" s’utilitza per soldar petites boles d’estany a la unió del fusible. El punt de fusió és baix. Quan es sobrecarrega, la bola es fon i embolcalla el filferro de coure primer i el coure i l’estany es combinen per formar un punt de fusió
L’aliatge de coure-estany inferior al coure o la plata pot aconseguir una fusió primerenca i millorar la sensibilitat de la resposta a la sobrecàrrega, de manera que el fusible d’alt punt de fusió no només té un bon rendiment de protecció contra curtcircuits, sinó que també té un rendiment de protecció contra sobrecàrrega.
1.4 Els fusibles dels fusibles de baixa tensió es fabriquen generalment amb aliatges metàl·lics de baixa fusió. La fosa passa a través del corrent nominal en condicions de bon contacte i dissipació normal de calor i, en general, no es fusionarà, ja que s’obtenen diversos paràmetres de corrent de fusió mitjançant experiments en determinades condicions. De fet, hi ha molts factors que afecten el corrent del fusible, i el rendiment en condicions diferents és molt diferent. Per tal de garantir la fiabilitat, normalment es selecciona segons el corrent nominal de la massa fosa, però el fusible no és adequat per a la protecció contra la sobrecàrrega del motor, ja que el temps d’arrencada dels motors petits i mitjans és d’uns 20 · 30 segons del normal condicions, tot i que el temps és curt, el corrent inicial és gran. Per exemple, el corrent d'arrencada directa dels motors de gàbia és aproximadament 5,7 vegades el corrent nominal, com ara el corrent de càrrega completa del motor. Fosa, el motor es fusionarà quan es mogui. Per tant, a l’hora d’escollir el corrent nominal de la massa fosa, cal agafar 1,5 · 2 · 5 vegades el corrent nominal segons les condicions d’arrencada del motor. Tot i això, fins i tot si el motor està sobrecarregat en un 50%, la fusió no es fusionarà i el motor pot cremar-se si és inferior a In. , Per tant, el fusible només es pot utilitzar com a protecció contra falles de curtcircuit per a motors, circuits i equips.
1.5 Per tal d’evitar el reinici de l’arc generat pel fusible en el punt de fusió, cal que el fusible tingui una longitud adequada per a la tensió del circuit obert i la resistència d’aïllament corresponent, de manera que el rendiment d’extinció de l’arc del fusible és diferent en diferents . Per exemple: el fusible de fusible de tub tancat tipus 220v RM adopta dos buits estrets. Si s’utilitza per 380v, cada espai estret resistirà la tensió de l’arc superior a la de l’arc, cosa que farà que la longitud d’extinció de l’arc de la fractura sigui insuficient i no sigui fàcil d’extingir l’arc. , Fent que el tub del fusible exploti, de manera que s'utilitza en una font d'alimentació de 380 V per a una extinció fiable de l'arc. El fusible ha de tenir quatre osques. Es pot veure que l’ús del fusible també ha de tenir en compte la tensió nominal.
1.6 A causa del canvi de material fos, la desviació de la mida de processament, la influència d’un contacte deficient del fusible i el canvi de temperatura del medi circumdant, el temps de fusió del fusible sovint canviarà. Això s’ha de tenir en compte durant l’ús.
2 Selecció de fusibles
2 · 1 El principi de selecció dels fusibles industrials generals utilitzats en els dispositius de distribució d'energia:
2 · 1.1 El fusible del nivell de tensió corresponent s’ha de seleccionar segons el voltatge de la xarxa.
2 · 1.2 Segons el corrent màxim de curtcircuit que es pugui produir al sistema de distribució d'energia, seleccioneu el fusible amb la capacitat de ruptura corresponent.
2 · 1.3 El corrent nominal del fusible de fusió d’alta tensió s’ha de seleccionar segons les característiques de fusió de protecció. S'han de complir els requisits de viabilitat, selectivitat i sensibilitat de la protecció, i s'hauria de seleccionar l'acció entre els fusibles davanters i posteriors, entre el fusible i la protecció del relé de potència, i entre el fusible i la protecció del relé del costat de càrrega. estar garantit. Sota aquesta premissa, quan es produeix un curtcircuit dins del rang de protecció d'aquesta secció, s'hauria de tallar la falla en el menor temps possible.
2.2 El fusible s'utilitza com a protecció contra el curtcircuit del motor.
Les falles elèctriques dels motors asíncrons són principalment el curtcircuit fase a fase del bobinat de l’estator, seguit del curtcircuit de connexió a terra unidireccional i el curtcircuit entre torns del bobinat monofàsic. A més, es poden produir temperatures elevades de bobinatge i fallades mecàniques.
El curtcircuit fase a fase del bobinatge de l’estator és la falla més greu del motor. No només causa danys a l'aïllament del bobinatge i al nucli de ferro cremat, sinó que també redueix significativament la tensió d'alimentació i destrueix el funcionament normal d'altres equips.
Un curtcircuit entre girs d’un bobinatge de fase destruirà el funcionament simètric del motor i augmentarà el corrent de fase.
La situació més greu és que tots els bobinats monofàsics del curtcircuit poden provocar danys greus al motor.
Els principals motius de la sobrecàrrega del funcionament anormal del motor són: Sobrecàrrega mecànica @ Sobrecàrrega causada per un funcionament en dues fases causat per un fusible monofàsic bufat @ Sobrecàrrega causada per la disminució de la velocitat causada per la tensió CA i la reducció del cicle @ Temps d’arrencada del motor és massa llarg, etc. El resultat directe d'una sobrecàrrega a llarg termini augmentarà la temperatura del motor més enllà del valor permès, accelerarà l'envelliment de l'aïllament del bobinat, reduirà la vida útil o fins i tot cremarà el motor. Per tant, el motor està equipat amb un fusible per evitar fallades de curtcircuit, i també s’ha de tenir en compte el problema de funcionament en dues fases causat pel fusible del fusible monofàsic. Per tant, les tres fases han de ser coherents en instal·lar el fusible per evitar que el fusible d’una fase s’avanci. La superfície del fusible crema el motor. A més, s’hauria d’instal·lar un relé tèrmic per protegir el motor de la sobrecàrrega.
El fusible per protegir el motor s’ha de seleccionar segons les condicions següents: a. La fusió no s’ha de fusionar durant el procés d’inici automàtic del motor.
Segons la prova, un fusible de poca capacitat no bufarà en passar 2 vegades el corrent nominal durant 8 segons i no bufarà en passar 2 vegades el corrent nominal de 3 40s. El temps d’arrencada automàtica del motor general és de 2, 40 segons, de manera que la capacitat del fusible es pot basar en la selecció de tipus següent: per als motors que normalment s’inicien normalment, el corrent nominal del fusible pot ser 1/2 / 5 vegades el corrent d’arrencada automàtica del motor Izg, és a dir, le=1zg / 2,5, per al fusible del motor que arrenca amb freqüència o en condicions greus, pot prémer le=lzg / l.6, 2.
b El fusible de corrent de càrrega normal no s'ha de bufar.
El corrent nominal le del fusible pot ser 2, 2 · 5 vegades el corrent nominal normal del bucle, és a dir, le=(2, 2 · 5) bucle le.
c Quan el fil conductor del motor o del cable està curtcircuitat, s'hauria de fer saltar el fusible abans que s'activi el contactor. Quan es produeix un curtcircuit, la tensió del terminal del contactor cau i el contactor torna (s’allibera). El temps de retorn és de 0 · 04, 0 · 06 s. Per evitar que el contactor es cremi a causa de la desconnexió del corrent de curtcircuit, el fusible ha d’actuar sobre el contactor Abans de fusionar-se, per tal de ser fiable, el temps de fusió del fusible ha de ser inferior a 0,02, 0,03 s . Segons la característica de protecció del fusible, quan el corrent de curtcircuit a través del fusible és 20 o 25 vegades el corrent nominal del fusible, el temps de fusió del fusible pot arribar a 0,02, 0,03 s, de manera que el corrent nominal de el fusible es pot seleccionar com a 1/20 o 25 vegades del màxim ID de corrent de curtcircuit possible a l'entrada del motor. (En calcular l'identificador de corrent de curtcircuit, heu de comptar I la resistència del cable des del bus fins al motor).
2.3 Per tal de complir els requisits de selecció, s’hauria de seleccionar el fusible superior i inferior segons les dades de la corba característica de protecció i l’error real. Si es considera un 10% el marge coincident dels dos temps de fusió, s’han de complir les condicions següents: (L05+&% / 0,95 ·&%) t2.
A la fórmula:&% one fusible time blowing time,
ti correspon al valor actual de la falla un a un i el temps de fusió del fusible anterior es pot trobar a partir de la corba característica.
t2 correspon al valor del corrent de fallada un a un, i el temps de fusió del fusible de la següent etapa es pot trobar a partir de la corba característica.
La coordinació entre el fusible i el fusible es basa generalment en la superposició dels errors positius i negatius de les parts del fusible superior i inferior i es considera el marge de coordinació del 10%. La potència nominal actual del fusible de càrrega amb la càrrega diferencial: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 36, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 (A), etc.
Per exemple: fusible RMIO, la línia principal és 2 nivells més gran que la línia de derivació.
El corrent nominal de la fusió de la línia principal és de 32A i el de fusió de la línia de derivació és de 20A.
El corrent nominal de la línia de fusió principal és 40A i el de la línia de derivació és de 32A.
El corrent nominal de la fusió de la línia principal és 100A i el fus de la línia de derivació és 63A.
2.4 Com a protecció contra el curtcircuit del transformador, el fusible hauria de tenir en compte els següents factors: a. Conegueu el corrent de càrrega màxim permès del transformador.
b Conegueu el corrent d'entrada del transformador quan està en funcionament.
c pot evitar el corrent de curtcircuit fora del rang de protecció i el corrent d'entrada provocat per l'arrencada automàtica del motor.
Basant-se en els factors anteriors, es pot seleccionar el corrent nominal de la massa fosa segons la fórmula le=K1bg.
A la fórmula: K és un coeficient, prenent 1,1 · 1,3 vegades quan el motor arrenca automàticament sense tenir en compte. Pot ser 1,5, 2 · 0 vegades quan es considera l’arrencada automàtica del motor.
lbg és el corrent de treball màxim del bucle del transformador de potència.
2.5 Selecció de protecció contra fusibles per a dispositius semiconductors
2 · 5 · 1 Protegiu convertidors de poca capacitat; ler=l.571m
On: ler és el valor efectiu del corrent nominal del fusible que protegeix el dispositiu semiconductor (A)
Valor mitjà del corrent nominal del tiristor (A)
2.5 · 2 Protegiu el dispositiu convertidor de gran capacitat:
En un dispositiu convertidor de gran capacitat, el nombre de branques paral·leles dels braços del pont es determina segons el corrent de curtcircuit del sistema. Cada circuit està format per un component de silici i un fusible. Per tal de garantir que el dispositiu pugui continuar subministrant energia quan es produeixi un error intern, s’ha de bufar el fusible connectat en sèrie amb el component defectuós. Per tant, el valor de 12 t del fusible del component defectuós hauria de ser menor que el del fusible en sèrie. Tots els fusibles del valor de fusió 12t.
Per garantir que altres components del braç no es danyin, m> / k / K s'ha de satisfer on: m és el nombre de branques paral·leles
K-coeficient de repartiment de corrent dinàmic (normalment 0,5, 0,6) d-la fusió màxima del fusible Ji2dt
Valor fi2dt de sobretensió del component Ak-silici
2 · 6 Selecció de fusió del transformador de soldadura
25. 1 Selecció de fusió de fusible d’un transformador de soldadura individual: És a dir,=KAKFIR on: KA és un factor de seguretat que cal prendre 凵
El factor màxim de càrrega és 1,1
Corrent de treball calculat per IR (A)
corrent nominal de fusió (A)
25. Selecció de fusió de fusible del transformador de més de 2: le=If / 2 on: Si un corrent de pic de bucle (A) le un corrent nominal de fusió (A)
2 · 7 Selecció de fusió de fusible de grua: le=If / 1.6 on: Si un corrent de pic de bucle (A) és un corrent nominal de fusió (A)
3 Aplicació pràctica i mètode senzill de càlcul del fusible
3 · Un parell de dispositius de fusibles de caiguda instal·lats en línies aèries d'alta tensió (6KV, 10KV) per evitar la sobrecorrent quan la línia està en curtcircuit. El fusible instal·lat al costat d’alta tensió (costat de potència) del transformador substituirà l’interruptor. El rang de protecció és des del lloc on s’instal·la el fusible fins al curtcircuit multifase i la sobrecàrrega del circuit d’alimentació al costat de baixa tensió del transformador. Tanmateix, el filferro de ferro, el filferro de ferro i els fusibles gruixuts que no coincideixin no s’han d’utilitzar per substituir els fusibles estàndard del sòl de fixació del fusible, en cas contrari no s’aconseguirà l’efecte de protecció. En lloc d’això, provocarà l’ampliació de danys a l’equip i accidents.
Un fusor fet de plata i coure, el seu rendiment de fusió és a una temperatura normal de 20 ℃, el corrent de fusió és L25 vegades el corrent nominal i el fusió és continu, 14S a 2 vegades, 4S a 3 vegades, d’ús habitual fusibles de zinc, fusió El corrent és 1,5 vegades el corrent nominal; el fusible de coure és 2 vegades i el fusible d'aliatge de plom-estany és 2,5 vegades.
Per tal de proporcionar als treballadors elèctrics fórmules de càlcul senzilles fàcils de recordar i un ús convenient al lloc, la fórmula:" Els dos conceptes de tall nominal, la relació de tall és un gran múltiple i la plata i el fusible de coure es calcula en segons, el múltiple és dos o tres i el filferro de zinc és mig i mig. El coure compta com a dos, l'aliatge de plom-estany dues vegades i mitja"
3. Quan el circuit d'alimentació de 2 unitats subministra diversos motors, la selecció de fusibles
Quan el circuit només és per a un motor, el corrent nominal del fusible és 4 vegades el kW de la capacitat del motor&# 39. Quan el circuit d'alimentació és per a motors múltiples, el fusible total es selecciona de la següent manera: el kW de la capacitat més gran es multiplica per 4. Afegiu els quilowatts dels motors restants i multipliqueu-ho per 2.
Per exemple: un circuit d’alimentació de 380Kv amb tres motors amb una capacitat de 9,5KW, 5,5KW i 4KW respectivament, com s’ha de seleccionar el fusible total? 7 · 5x4+ (5 · 5+4) 9 (A) La fórmula per seleccionar un fusible amb un corrent nominal de 50A és" seleccioneu fusibles per a diversos motors. Si la capacitat és gran, multipliqueu per 4 i tots els quilowatts restants es doblaran. Afegiu-los un per un. .
3 · 3 Control d’arrencada i selecció de fusibles per al motor d’arrencada directa
El motor de 380 V s’inicia directament al circuit d’alimentació i la capacitat del transformador que correspon al circuit d’alimentació no ha de ser inferior a 3 vegades la capacitat del motor. Com que el corrent d’arrencada del motor sol ser 4 o 7 vegades el corrent nominal, sovint s’utilitzen interruptors de tapa de goma trifàsics, interruptors de carcassa de ferro, etc. La seva capacitat es pot seleccionar segons 6 vegades la capacitat del motor. La selecció de fusibles es basa en el motor. Elecció de 4 vegades la capacitat.
Per exemple: un motor 4KW s’inicia directament amb un interruptor metàl·lic, com s’ha de seleccionar el corrent nominal del commutador i el corrent nominal del fusible? Corrent nominal del commutador de ferro: 4x6: 24 (A) S'utilitza un interruptor de ferro de 25A.
Corrent nominal del fusible: 4x4: 16 (A) Trieu un fusible amb una intensitat nominal de 16A.
La fórmula és" tres vegades la capacitat de subministrament elèctric, entrada directa de motors petits, interruptor de selecció de sis vegades quilowatts, quatre vegades quilowatts de corrent" 4 Judici preliminar de les característiques i falles de la fractura del fusible del fusible
El fusible s’utilitza per protegir contra el curtcircuit a la línia elèctrica i a la no alimentació (il·luminació, calefacció elèctrica). Fabricant de fusibles Dissmann durant 20 anys, us convidem a contactar amb nosaltres: anna@delfuse.com