Запобіжник (gG, aM) i²t, попередня дуга, дуга, розривна здатність - Практичні поради
Запобіжник використовується для переривання електричного кола, коли є несправність (коротке замикання, надмірний струм). Запобіжник повинен забезпечувати надійний, простий та економічний захист. Порушення ланцюга під навантаженням завжди призводить до утворення електричної дуги. Запобіжник запобігає тривалому, потенційно катастрофічному перенапрузі. Окрім калібру (струму), він характеризується:
- Час попередньої дуги: час, протягом якого струм призводить елемент запобіжника до стану пари (після плавлення). Напруга в електромережі не впливає на час попередньої дуги.
- Час дуги: тривалість між моментом появи дуги та її повним згасанням (нульовий струм). Час дуги залежить від напруги мережі. Коли загальний час плавлення перевищує 40 мс, часом дуги нехтують перед часом дуги.
- Загальний час плавлення: час перед дугою + час дуги.
- Розривна здатність: значення потенційного струму короткого замикання, який запобіжник здатний надійно розірвати. Це для поглинання енергії, що генерується електричною дугою під час різання.
- Теплова напруга: ми розглядаємо квадрат струму (i²), інтеграл якого обчислюється за загальним інтервалом часу плавлення. Цей інтеграл виражається в А² (ампер в квадраті секунди). Він пропорційний енергії, що поглинається запобіжником.
Клас запобіжника не має нічого спільного з його розривною здатністю! Запобіжник 8А може мати розривну здатність 30 кА (30000 А), як показано нижче.
Вигляд запобіжників 10х38мм 8А
Обмеження струму короткого замикання
Ми вивчаємо наступні два параметри:
- Припустимий середньоквадратичний струм, який би протікав через навантаження, якби не було запобіжника.
- Піковий струм, фактично досягнутий струмом у навантаженні, захищеному запобіжником.
Насправді немає обмеження пікового струму, якщо тільки час попереднього дугоутворення не менше 5 мс (для мережі 50 Гц). Якщо час попередньої дуги становить 5 мс або більше, струм встигне досягти передбачуваного пікового струму. Графічно поточна крива падає до досягнення максимуму синусоїди (зображення нижче).
Обмеження пікового струму запобіжником
Вибір запобіжника
4 параметри дозволяють вибрати захист:
- струм, споживаний навантаженням
Номінал запобіжника повинен бути більше постійного струму, споживаного навантаженням. Для 1000 Вт на 230 В (4,3 А), ми виберемо 5 А, наприклад.
- характеристики мережі: запобіжник ні в якому разі не можна використовувати в ланцюзі, де середньоквадратична напруга перевищує номінальну напругу.
Якщо частота мережі f менше 5 Гц, робоча напруга еквівалентна прямій напрузі. Номінальна напруга запобіжника повинна бути більше фактичної пікової напруги.
Розривна здатність повинна бути більше струму короткого замикання (який повинен бути визначений).
- правила встановлення: запобіжники мають одну або дві функції захисту залежно від нейтральної системи:
TT: ІТ з надтоком, TNC та TNS: надток + непрямі контакти
- характеристики розглянутої схеми: запобіжник чутливий до нагрівання. Якщо запобіжник використовується в гарячому середовищі, номінальний струм зменшується. Температура навколишнього середовища означає, що для розплавлення запобіжника буде достатньо менше нагрівання (пов'язаного з ефектом Джоуля). Запобіжник 10А побачить, що його номінальна сила переходить від 10А до 8А, коли температура переходить від 40 ° С до 70 ° С, наприклад.
Позначення запобіжників
Ми в основному знаємо запобіжники gG та aM, але є й інші:
Значення букв запобіжника
Запобіжники UR (надшвидкі) використовуються для захисту напівпровідників. Їх i²t повинен бути менше i²t напівпровідника, що захищається.