В предыдущей статье мы рассмотрели основные критерии выбора быстродействующих предохранителей, включая температурные условия, высоту установки, перегрузки и частотные эффекты. Однако при работе с комбинированными AC/DC системами возникает ряд дополнительных факторов, которые необходимо учитывать. В данной статье мы детально разберем влияние смешанных AC и DC параметров, регенеративных режимов и особенности подбора предохранителей в таких условиях.
Регенеративные системы и влияние комбинированного напряжения
Регенеративные преобразователи, такие как шестифазные мосты (six-pulse bridge), способны не только потреблять энергию из сети, но и возвращать её обратно. В случае отказа коммутации суммируются напряжение сети AC (UAC) и выходное напряжение DC, что значительно увеличивает общее напряжение в системе.
Для предотвращения перегрузки предохранителей их номинальное напряжение должно соответствовать следующему правилу:
Такой подход позволяет избежать пробоев изоляции и перегрузок в аварийных режимах.
Использование AC-предохранителей в DC-цепях
Стандартные AC-предохранители могут применяться в цепях постоянного тока, но их выбор требует учета дополнительных параметров:
· Системное DC-напряжение;
· Минимальный ток короткого замыкания;
· Максимальная постоянная времени (L/R).
При высоких значениях скорости изменения тока (dU/dt) в цепях постоянного тока номинальное напряжение предохранителя может оказаться недостаточным. Поэтому важно оценивать, насколько превышение тока влияет на процесс срабатывания предохранителя.
Работа предохранителей при колеблющемся DC
AC-предохранители могут использоваться в инверторах с коммутацией по напряжению для защиты и изоляции силовых ключей (GTO, IGBT). Однако при сквозном пробое DC-цепи с высокой скоростью нарастания тока возможно превышение номинального напряжения предохранителя по стандартам IEC или UL.
В таких случаях необходимо:
· Анализировать рабочие условия;
· Использовать предохранители с повышенным номинальным напряжением;
· Оценивать влияние дугового напряжения при отключении тока.
Соединение предохранителей последовательно
Последовательное соединение предохранителей не является распространенной практикой, так как разница в их характеристиках может привести к неравномерному распределению нагрузки. Один предохранитель может разорвать цепь раньше другого, в результате чего он возьмет на себя полное напряжение системы.
Чтобы минимизировать такие риски, необходимо соблюдать следующие требования:
1. Обеспечить ток короткого замыкания, достаточный для плавления предохранителя за 10мс или менее.
2. Убедиться, что номинальное напряжение каждого предохранителя составляет не менее 70% от напряжения системы.
3. Если время плавления превышает 10мс, номинальное напряжение предохранителя должно быть равным или выше системного напряжения.
Учет частотных эффектов
При работе в высокочастотных цепях (выше 1 кГц) наблюдается скин-эффект, который вызывает неравномерное распределение тока и повышенное тепловыделение. В таких случаях используется коэффициент частоты, который корректирует номинальный ток предохранителя.
Например, если при частоте 10 кГц номинальный ток составляет 100 А, то с учетом коэффициента Kf= 0.7 предохранитель должен быть выбран на 143 А.
Заключение
Выбор предохранителей для систем с комбинированными AC и DC параметрами требует учета дополнительных факторов, таких как регенерация энергии, характеристики токов короткого замыкания, влияние высокочастотных эффектов и особенности последовательного соединения предохранителей. Применение правильных расчетных коэффициентов позволяет повысить надежность защиты и продлить срок службы оборудования.
Соединение предохранителей последовательно
Последовательное соединение предохранителей не является распространенной практикой, так как разница в их характеристиках может привести к неравномерному распределению нагрузки. Один предохранитель может разорвать цепь раньше другого, в результате чего он возьмет на себя полное напряжение системы.
Чтобы минимизировать такие риски, необходимо соблюдать следующие требования:
1. Обеспечить ток короткого замыкания, достаточный для плавления предохранителя за 10мс или менее.
2. Убедиться, что номинальное напряжение каждого предохранителя составляет не менее 70% от напряжения системы.
3. Если время плавления превышает 10мс, номинальное напряжение предохранителя должно быть равным или выше системного напряжения.
Учет частотных эффектов
При работе в высокочастотных цепях (выше 1 кГц) наблюдается скин-эффект, который вызывает неравномерное распределение тока и повышенное тепловыделение. В таких случаях используется коэффициент частоты, который корректирует номинальный ток предохранителя.
Например, если при частоте 10 кГц номинальный ток составляет 100 А, то с учетом коэффициента Kf= 0.7 предохранитель должен быть выбран на 143 А.
Сегодня мы с вами подробно разобрали, как параметры переменного и постоянного тока, а также особенности регенеративных систем влияют на выбор предохранителей. Мы увидели, что в сложных электрических системах нужно учитывать множество факторов, чтобы обеспечить надежную защиту. Однако это еще не все! В следующей статье мы рассмотрим, как правильно определить номинальный ток предохранителя с учётом всех перечисленных факторов, включая температурные условия, высоту установки и циклические нагрузки. Понимание этих аспектов критически важно для обеспечения надежной работы электрооборудования!
Если у вас возникли вопросы или вам требуется помощь в выборе электротехнического оборудования, не стесняйтесь обращаться к нам!
📞 +7 (495)-790-60-07
✉️ info@eltris.ru
Компания Эльтрис – ваш проверенный партнер в мире электротехнических решений!
Подписывайтесь на нас в социальных сетях и оставайтесь в курсе новостей в удобном для вас формате:
Наши ресурсы:
Официальный сайт: https://eltris.ru
Cfriend: https://cfriend.ru
Konmag: https://konmagfan.ru
Krubo: https://krubofan.ru
Социальные сети:
ВКонтакте: https://www.vk.com/eltris
Одноклассники: https://www.ok.ru/eltris.ooo
Инстаграм: https://www.instagram.com/eltris_ru
Телеграм: t.me/EltrisRussia
Дзен: https://www.dzen.ru/eltris
Будем рады видеть вас среди наших подписчиков! Мы всегда на связи с Вами!
