Βιομηχανικές θρυαλλίδες και πώς λειτουργούν

October 9, 2018

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Βιομηχανικές θρυαλλίδες και πώς λειτουργούν

Γιατί Overcurrent προστασία

 

Όλα overcurrents εμπειρίας ηλεκτρικών συστημάτων τελικά. Εκτός αν αφαιρούμενα εγκαίρως, ακόμη και μέτρια overcurrents υπερθερμαίνουν γρήγορα τα τμήματα συστημάτων, την καταστρεπτική μόνωση, τους αγωγούς, και τον εξοπλισμό. Μεγάλα overcurrents μπορούν να λειώσουν τους αγωγούς και να ατμοποιήσουν τη μόνωση. Τα πολύ υψηλά ρεύματα παράγουν τις μαγνητικές δυνάμεις που κάμπτουν και στρίβουν τις μπάρες τροφοδότησης. Αυτά τα υψηλά ρεύματα μπορούν να τραβήξουν τα καλώδια από τα τερματικά και τους μονωτές και τα πλήκτρα διαστήματος ρωγμών τους.

Πάρα πολύ συχνά, οι πυρκαγιές, οι εκρήξεις, οι δηλητηριώδεις καπνοί και ο πανικός συνοδεύουν ανεξέλεγκτα overcurrents. Αυτό όχι μόνο βλάπτει τα ηλεκτρικά συστήματα και τον εξοπλισμό, αλλά μπορεί να προκαλέσει τον τραυματισμό ή το θάνατο στο προσωπικό εδώ κοντά.

Για να μειώσουν αυτούς τους κινδύνους, το εθνικό ηλεκτρικό Code® (NEC®), OSHA οι κανονισμοί, και άλλα εφαρμόσιμα πρότυπα σχεδίου και εγκαταστάσεων απαιτούν overcurrent την προστασία που θα αποσυνδέσει τον υπερφορτωμένο ή εξοπλισμό.

 

Η βιομηχανία και οι κυβερνητικές οργανώσεις έχουν αναπτύξει τα πρότυπα απόδοσης για overcurrent τις συσκευές και τις εξεταστικές διαδικασίες που παρουσιάζουν συμμόρφωση με τα πρότυπα και με NEC. Αυτές οι οργανώσεις περιλαμβάνουν: το αμερικανικό εθνικό ίδρυμα το (ANSI) προτύπων, εθνική ένωση το (NEMA) ηλεκτρικών κατασκευαστών, και η εθνική ένωση το (NFPA) πυροπροστασίας, τα οποία εργάζονται από κοινού με τα εθνικά αναγνωρισμένα εργαστήρια το (NRTL) δοκιμής όπως τα εργαστήρια το (UL) ασφαλιστών.

Τα ηλεκτρικά συστήματα πρέπει να καλύψουν τις εφαρμόσιμες απαιτήσεις κώδικα συμπεριλαμβανομένων εκείνων για overcurrent την προστασία προτού να επιτραπούν οι ηλεκτρικές χρησιμότητες για να παρέχουν τη ηλεκτρική δύναμη σε μια δυνατότητα.

Τι είναι ποιοτικό Overcurrent προστασία;

Ένα σύστημα με ποιοτικό overcurrent την προστασία έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

  • Καλύπτει όλες τις νομικές απαιτήσεις, όπως NEC, OSHA, οι τοπικοί κώδικες, κ.λπ.
  • Παρέχει τη μέγιστη ασφάλεια για το προσωπικό, που υπερβαίνει τις ελάχιστες προδιαγραφές κώδικα ανάλογα με τις ανάγκες.
  • Ελαχιστοποιεί overcurrent την καταστροφή ιδιοκτησίας, τον εξοπλισμό, και τα ηλεκτρικά συστήματα.
  • Παρέχει τη συντονισμένη προστασία. Μόνο η προστατευτική συσκευή αμέσως από την πλευρά γραμμών overcurrent ανοίγει για να προστατεύσει το σύστημα και να ελαχιστοποιήσει τον περιττό χρόνο διακοπής.
  • Είναι οικονομικώς αποδοτικός παρέχοντας την επιφύλαξη διακόπτοντας την ικανότητα για τη μελλοντική ανάπτυξη.
  • Αποτελείται από τον εξοπλισμό και τα συστατικά μη υποκείμενους στο πεπαλαιωμένο και απαίτηση μόνο της ελάχιστης συντήρησης που μπορεί να εκτελεσθεί από το κανονικό προσωπικό συντήρησης χρησιμοποιώντας εύκολα - διαθέσιμοι εργαλεία και εξοπλισμός.

Overcurrent τύποι και αποτελέσματα

Overcurrent είναι καθόλου τρέχον που υπερβαίνει την εκτίμηση αμπέρ των αγωγών, του εξοπλισμού, ή των συσκευών υπό τους όρους χρησιμοποίησης. Ο όρος «overcurrent» περιλαμβάνει και τις υπερφορτώσεις και τα βραχυκυκλώματα.

Υπερφορτώσεις

Μια υπερφόρτωση είναι overcurrent που περιορίζεται στις κανονικές τρέχουσες πορείες στις οποίες δεν υπάρχει καμία διακοπή μόνωσης.

Οι συνεχείς υπερφορτώσεις προκαλούνται συνήθως με την εγκατάσταση του υπερβολικού εξοπλισμού όπως τα πρόσθετα κοu'φώματα φωτισμού ή πάρα πολλές μηχανές. Οι συνεχείς υπερφορτώσεις προκαλούνται επίσης με την υπερφόρτωση του μηχανικού εξοπλισμού και από τη διακοπή εξοπλισμού όπως τα αποτυχημένα ρουλεμάν. Εάν όχι αποσυνδεμένος μέσα στις καθιερωμένες προθεσμίες, οι συνεχείς υπερφορτώσεις υπερθερμαίνουν τελικά τα τμήματα κυκλωμάτων προκαλώντας τη θερμική ζημία στη μόνωση και άλλα τμήματα συστημάτων.

Overcurrent που οι προστατευτικές συσκευές πρέπει να αποσυνδέσουν τα κυκλώματα και τον εξοπλισμό δοκιμάζοντας τις συνεχείς ή συνεχείς υπερφορτώσεις πρίν υπερθερμαίνουν εμφανίζεται. Ακόμη και η μέτρια υπερθέρμανση μόνωσης μπορεί σοβαρά να μειώσει τη ζωή των συστατικών ή/και του εξοπλισμού σχετικών. Παραδείγματος χάριν, οι μηχανές που υπερφορτώνονται από ακριβώς 15% μπορούν να δοκιμάσουν λιγότερο από 50% της κανονικής ζωής μόνωσης.

Οι προσωρινές υπερφορτώσεις εμφανίζονται συχνά. Οι κοινές αιτίες περιλαμβάνουν τις προσωρινές υπερφορτώσεις εξοπλισμού όπως μια εργαλειομηχανή που παίρνει πάρα πολύ βαθιά μιας περικοπής, ή απλά την έναρξη ενός επαγωγικού φορτίου όπως μια μηχανή. Δεδομένου ότι οι προσωρινές υπερφορτώσεις είναι εξ ορισμού αβλαβείς, overcurrent οι προστατευτικές συσκευές δεν πρέπει να ανοίξουν ή να καθαρίσουν το κύκλωμα.

Είναι σημαντικό να συνειδητοποιηθεί ότι οι θρυαλλίδες που επιλέγονται πρέπει να έχουν την ικανοποιητική χρονική καθυστέρηση για να επιτρέψουν στις μηχανές για να αρχίσουν και τις προσωρινές υπερφορτώσεις να υποχωρούν. Εντούτοις, εάν συνεχιστεί overcurrent, οι θρυαλλίδες πρέπει έπειτα να ανοίξουν προτού να βλαφθούν τα τμήματα συστημάτων. Οι θρυαλλίδες χρονικής καθυστέρησης powr-PRO® και powr-GARD® Littelfuse σχεδιάζονται για να ικανοποιήσουν αυτούς τους τύπους προστατευτικών αναγκών. Γενικά, οι θρυαλλίδες χρονικής καθυστέρησης κρατούν 500% του εκτιμημένου ρεύματος για ένα ελάχιστο δέκα δευτερολέπτων, όμως θα ανοίξουν ακόμα γρήγορα στις υψηλότερες τιμές του ρεύματος.

Ακόμα κι αν οι κυβέρνηση-εξουσιοδοτημένες υψηλής απόδοσης μηχανές και οι μηχανές σχεδίου Ε NEMA έχουν τα πολύ υψηλότερα κλειδωμένα ρεύματα στροφέων, οι θρυαλλίδες χρονικής καθυστέρησης powr-PRO® όπως η σειρά FLSR_ID, LLSRK_ID, ή IDSR έχουν την ικανοποιητική χρονική καθυστέρηση για να επιτρέψουν στις μηχανές για να αρχίσουν όταν επιλέγονται κατάλληλα οι θρυαλλίδες σύμφωνα με το NEC®.

Βραχυκυκλώματα

Ένα βραχυκύκλωμα είναι overcurrent που ρέει έξω από την κανονική πορεία του. Οι τύποι βραχυκυκλωμάτων διαιρούνται γενικά σε τρεις κατηγορίες: αμπαρωμένα ελαττώματα, σχηματίζοντας τόξο ελαττώματα, και αλεσμένα ελαττώματα. Κάθε τύπος βραχυκυκλώματος καθορίζεται στο τμήμα όρων και ορισμών.

Ένα βραχυκύκλωμα προκαλείται από μια διακοπή μόνωσης ή μια ελαττωματική σύνδεση. Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας ενός κυκλώματος, το συνδεδεμένο φορτίο καθορίζει το ρεύμα. Όταν ένα βραχυκύκλωμα εμφανίζεται, το ρεύμα παρακάμπτει το κανονικό φορτίο και παίρνει μια «κοντύτερη πορεία,» ως εκ τούτου ο όρος “βραχυκύκλωμα”. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει καμία σύνθετη αντίσταση φορτίων, ο μόνος παράγοντας που περιορίζει την τρέχουσα ροή είναι η σύνθετη αντίσταση του συνολικού συστήματος διανομής από τις γεννήτριες της χρησιμότητας στο σημείο του ελαττώματος.

Ένα χαρακτηριστικό ηλεκτρικό σύστημα να έχει μια κανονική σύνθετη αντίσταση φορτίων 10 ωμ. Αλλά σε μια μονοφασική κατάσταση, το ίδιο σύστημα να έχει μια σύνθετη αντίσταση φορτίων 0,005 ωμ ή λιγότεροι. Προκειμένου να συγκριθούν τα δύο σενάρια, είναι καλύτερο να εφαρμοστεί ο νόμος του ωμ (Ι = E/R για τα συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος). Ένα μονοφασικό κύκλωμα 480 βολτ με τη σύνθετη αντίσταση φορτίων 10 ωμ θα έσυρε 48 αμπέρ (480/10 = 48). Εάν το ίδιο κύκλωμα έχει μια σύνθετη αντίσταση συστημάτων 0,005 ωμ όταν είναι το φορτίο, το διαθέσιμο ρεύμα ελαττωμάτων θα αυξανόταν σημαντικά σε 96.000 αμπέρ (480/0.005 = 96.000).

Όπως δηλώνεται, τα βραχυκυκλώματα είναι ρεύματα που ρέουν έξω από την κανονική πορεία τους. Ανεξάρτητα από το μέγεθος overcurrent, το υπερβολικό ρεύμα πρέπει να αφαιρεθεί γρήγορα. Εάν όχι αφαιρούμενος αμέσως, τα μεγάλα ρεύματα που συνδέονται με τα βραχυκυκλώματα μπορούν να έχουν τρία βαθιά αποτελέσματα σε ένα ηλεκτρικό σύστημα: θέρμανση, μαγνητική πίεση, και να σχηματίσει τόξο.

Η θέρμανση εμφανίζεται σε κάθε μέρος ενός ηλεκτρικού συστήματος όταν περνά το ρεύμα μέσω του συστήματος. Όταν overcurrents είναι αρκετά μεγάλα, η θέρμανση είναι σχεδόν στιγμιαία. Η ενέργεια σε τέτοια overcurrents μετριέται στα αμπέρ-τακτοποιημένα δευτερόλεπτα (I2t). Overcurrent 10.000 αμπέρ που διαρκεί για 0,01 δευτερόλεπτα έχει ένα I2t 1.000.000 A2s. Εάν το ρεύμα θα μπορούσε να μειωθεί από 10.000 αμπέρ σε 1.000 αμπέρ για την ίδια χρονική περίοδο, η αντιστοιχία I2t θα μειωνόταν σε 10.000 A2s, ή μόνο ένα τοις εκατό της αρχικής αξίας.

Εάν το ρεύμα σε έναν αγωγό αυξάνεται 10 φορές, το I2t αυξάνεται 100 φορές. Ένα ρεύμα μόνο 7.500 αμπέρ μπορεί να λειώσει ένα καλώδιο χαλκού AWG #8 σε 0,1 το δεύτερο. _μέσα οκτώ χιλιοστό του δευτερολέπτου (0,008 δευτερόλεπτο ή μισός κύκλος), ένας ρεύμα 6.500 αμπέρ μπορώ αυξάνω ο θερμοκρασία #12 AWG THHN θερμοπλαστικός μονώνω χαλκός καλώδιο από του λειτουργώ θερμοκρασία 75°C του μέγιστος βραχυκύκλωμα θερμοκρασία 150°C. Οποιαδήποτε ρεύματα μεγαλύτερα από αυτό μπορούν αμέσως να ατμοποιήσουν τις οργανικές μονώσεις. Τα τόξα στό σημείο του ελαττώματος ή από τη μηχανική μετατροπή όπως οι αυτόματοι διακόπτες ή οι διακόπτες μεταφοράς μπορούν να αναφλέξουν τους ατμούς προκαλώντας τις βίαιες εκρήξεις και την ηλεκτρική λάμψη.

Η μαγνητική πίεση (ή δύναμη) είναι μια λειτουργία του μέγιστου ρεύματος που τακτοποιείται. Τα ρεύματα ελαττωμάτων 100.000 αμπέρ μπορούν να ασκήσουν τις δυνάμεις περισσότερης από 7.000 λίβρας ανά πόδι της μπάρας τροφοδότησης. Τονίζει αυτού του μεγέθους μπορεί να βλάψει τη μόνωση, να τραβήξει τους αγωγούς από τα τερματικά, και τονίζει τα τερματικά εξοπλισμού αρκετά έτσι ώστε η σημαντική ζημία εμφανίζεται.

Να σχηματίσει τόξο στό σημείο του ελαττώματος λειώνει και ατμοποιεί όλους τους αγωγούς και συστατικά που περιλαμβάνονται στο ελάττωμα. Τα τόξα καίνε συχνά μέσω raceways και των συνημμένων εξοπλισμού, πλημμυρίζοντας την περιοχή με το λειωμένο μέταλλο που αρχίζει γρήγορα τις πυρκαγιές ή/και τραυματίζει οποιοδήποτε προσωπικό στην περιοχή. Τα πρόσθετα βραχυκυκλώματα δημιουργούνται συχνά όταν κατατίθεται το ατμοποιημένο υλικό στους μονωτές και άλλες επιφάνειες. Τα συνεχή σχηματίζω τόξο-ελαττώματα ατμοποιούν την οργανική μόνωση, και οι ατμοί μπορούν να εκραγούν ή να καψουν.

Εάν τα αποτελέσματα θερμαίνουν, η μαγνητική πίεση, ή/και να σχηματίσουν τόξο, η πιθανή ζημία στα ηλεκτρικά συστήματα μπορούν να είναι σημαντικές ως αποτέλεσμα της εμφάνισης βραχυκυκλωμάτων.

ΙΙ. εκτιμήσεις επιλογής

Εκτιμήσεις επιλογής για τις θρυαλλίδες (600 βολτ και κατωτέρω)

Δεδομένου ότι overcurrent η προστασία είναι κρίσιμη για την αξιόπιστη λειτουργία και την ασφάλεια ηλεκτρικών συστημάτων, overcurrent η επιλογή και η εφαρμογή συσκευών πρέπει να εξεταστούν προσεκτικά. Κατά επιλογή των θρυαλλίδων, ακόλουθες την παράμετροι ή οι εκτιμήσεις πρέπει να αξιολογηθούν:

  • Τρέχουσα εκτίμηση
  • Εκτίμηση τάσης
  • Διακοπή της εκτίμησης
  • Τύπος χαρακτηριστικών προστασίας και θρυαλλίδων
  • Τρέχων περιορισμός
  • Φυσικό μέγεθος
  • Ένδειξη

Γενικές βιομηχανικές συστάσεις λιωσίματος

Με βάση τις ανωτέρω εκτιμήσεις επιλογής, τα εξής συστήνονται:

Θρυαλλίδες με τις εκτιμήσεις αμπέρ από το 1/10 μέχρι 600 αμπέρ

  • Όταν τα διαθέσιμα ρεύματα ελαττωμάτων είναι λιγότερο από 100.000 αμπέρ και όταν δεν απαιτεί ο εξοπλισμός τα τρέχων-πιό περιοριστικά χαρακτηριστικά των θρυαλλίδων κατηγορίας RK1 UL, FLNR και FLSR_ID οι θρυαλλίδες τρέχων-περιορισμού κατηγορίας RK5 σειράς παρέχουν τα ανώτερα χαρακτηριστικά χρονικής καθυστέρησης και ανακύκλωσης με χαμηλότερο κόστος από τις θρυαλλίδες RK1. Εάν τα διαθέσιμα ρεύματα ελαττωμάτων υπερβαίνουν 100.000 αμπέρ, ο εξοπλισμός μπορεί να χρειαστεί τις πρόσθετες ικανότητες τρέχων-περιορισμού των θρυαλλίδων κατηγορίας RK1 σειράς LLNRK, LLSRK και LLSRK_ID.
  • Οι ταχείας δράσης θρυαλλίδες κατηγορίας Τ σειράς JLLN και JLLS κατέχουν τα εξοικονομητικά χώρου χαρακτηριστικά γνωρίσματα που τους καθιστούν ιδιαίτερα κατάλληλους για την προστασία των φορμαρισμένων διακοπτών περίπτωσης, των τραπεζών μετρητών, και των παρόμοιων περιορίζω-διαστημικών εφαρμογών.
  • Η χρονική καθυστέρηση JTD_ID και οι θρυαλλίδες κατηγορίας J σειράς JTD χρησιμοποιούνται στις κεντρικές εφαρμογές ελέγχου μηχανών cOem καθώς επίσης και άλλες εφαρμογές μηχανών και μετασχηματιστών MRO που απαιτούν τον τύπο εξοικονομητικού χώρου IEC - προστασία 2.
  • Η κατηγορία CC και οι θρυαλλίδες σειράς του CD κατηγορίας χρησιμοποιούνται στα κυκλώματα και τους πίνακες ελέγχου ελέγχου όπου το διάστημα είναι σε ένα ασφάλιστρο. Οι powr-ΥΠΕΡ CCMR θρυαλλίδες σειράς Littelfuse χρησιμοποιούνται καλύτερα για την προστασία των μικρών μηχανών, ενώ οι θρυαλλίδες σειράς Littelfuse KLDR παρέχουν τη βέλτιστη προστασία για τους μετασχηματιστές δύναμης ελέγχου και τις παρόμοιες συσκευές.

Για τις ερωτήσεις για τις εφαρμογές προϊόντων, καλέστε την ομάδα τεχνικής υποστήριξης μας στην 800-tec-ΘΡΥΑΛΛΙΔΑ.

Θρυαλλίδες με τις εκτιμήσεις αμπέρ από 601 μέχρι 6.000 αμπέρ

Για την ανώτερη προστασία των περισσότερων γενικής χρήσης και κυκλωμάτων μηχανών, συστήνεται να χρησιμοποιηθούν οι θρυαλλίδες Λ κατηγορίας σειράς powr-PRO® KLPC. Οι θρυαλλίδες Λ κατηγορίας είναι οι μόνες σειρές θρυαλλίδων χρονικής καθυστέρησης διαθέσιμες σε αυτές τις υψηλότερες εκτιμήσεις αμπέρ.

Οι πληροφορίες για όλη τη σειρά θρυαλλίδων Littelfuse παραπεμφθείσα ανωτέρω μπορούν να βρεθούν στις κατηγορίες θρυαλλίδων UL/CSA και τα διαγράμματα εφαρμογών που βρίσκονται στον τεχνικό οδηγό εφαρμογής στο τέλος του καταλόγου προϊόντων powr-GARD.

Βιομηχανικός πίνακας ελέγχου προστασίας κυκλωμάτων

Για να επιλέξει την κατάλληλη overcurrent προστατευτική συσκευή για ένα ηλεκτρικό σύστημα, οι σχεδιαστές κυκλωμάτων και συστημάτων πρέπει να αναρωτηθούν τις ακόλουθες ερωτήσεις προτού να σχεδιαστεί ένα σύστημα:

  • Ποιο είναι το κανονικό ή μέσο ρεύμα αναμενόμενο;
  • Ποιο είναι το μέγιστο συνεχές (τρεις ώρες ή περισσότεροι) ρεύμα αναμενόμενο;
  • Ποια εισροή ή προσωρινά ρεύματα κύματος μπορεί να αναμένεται;
  • Είναι overcurrent προστατευτικές συσκευές ικανές να διακρίνουν μεταξύ της αναμενόμενων εισροής και των ρευμάτων κύματος, και να ανοίξουν υπό τις συνεχείς υπερφορτώσεις και τους όρους ελαττωμάτων;
  • Τι είδους τα περιβαλλοντικά άκρα είναι δυνατά; Η σκόνη, η υγρασία, τα άκρα θερμοκρασίας και άλλοι παράγοντες πρέπει να εξεταστούν.
  • Τι είναι το μέγιστο διαθέσιμο ρεύμα ελαττωμάτων η προστατευτική συσκευή μπορεί να πρέπει να διακόψει;
  • Είναι overcurrent προστατευτική συσκευή που εκτιμάται για την τάση συστημάτων;
  • Η overcurrent προστατευτική συσκευή θα παράσχει την ασφαλέστερη και πιό αξιόπιστη προστασία για το συγκεκριμένο εξοπλισμό;
  • Υπό τους όρους βραχυκυκλώματος, η overcurrent προστατευτική συσκευή θα ελαχιστοποιήσει τη δυνατότητα μιας πυρκαγιάς ή μιας έκρηξης;
  • Η overcurrent προστατευτική συσκευή καλύπτει όλες τις εφαρμόσιμες ασφάλειες προτύπου και τις απαιτήσεις εγκαταστάσεων;

Οι απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις και άλλα κριτήρια θα βοηθήσουν να καθορίσουν τη overcurrent τύπων συσκευή προστασίας που χρησιμοποιεί για τη βέλτιστες ασφάλεια, την αξιοπιστία και την απόδοση.