16 подписчиков

Определение номинального тока предохранителя

12 июня12 июн

4 мин

Правильный выбор номинального тока предохранителя – один из ключевых аспектов защиты электрических цепей. Этот параметр определяет способность предохранителя работать в нормальном режиме без перегрева и преждевременного старения. В отличие от полупроводниковых устройств, у которых номинальный ток указывается как среднее значение, предохранители рассчитываются на основе множества факторов, включая тепловые условия, частотные характеристики и перегрузки.

В этой статье мы разберем, какие параметры влияют на расчет номинального тока предохранителя, как корректировать его значение в зависимости от условий эксплуатации и почему важно учитывать циклические нагрузки при подборе защитных устройств.

Основные принципы выбора номинального тока

Номинальный ток предохранителя (In) – это среднеквадратичное (RMS) значение тока, который предохранитель может непрерывно проводить без превышения допустимого нагрева или преждевременного старения. В отличие от полупроводников, у которых номинальный ток указывается как среднее значение, для предохранителей важно учитывать дополнительные корректирующие коэффициенты.

Чтобы предотвратить преждевременное старение и обеспечить правильный выбор номинального тока, используется следующая формула:

При выборе предохранителя важно учитывать, что если номинальный ток превышает максимальный допустимый ток, следует пересмотреть параметры системы или выбрать предохранитель с более высокой номинальной нагрузкой.

Влияние сечения подключаемых шин

Эффективность работы предохранителя также зависит от проводимости соединительных шин. Согласно стандарту IEC 60269, плотность тока на шинах не должна превышать 1.3 A/мм². Если токопроводящие шины имеют недостаточное сечение, предохранитель должен быть понижен в номинале для компенсации повышенного тепловыделения.

Например, если предохранитель номиналом 200 А подключен к шине сечением 120 мм², тогда:

Минимально допустимое сечение для 200 А составляет 154 мм² (200 A / 1.3 A/мм²).
Фактическое сечение составляет только 78% от рекомендуемого.
Предохранитель должен быть занижен в номинале для компенсации повышенной плотности тока.

Если соединения неравномерны, средний коэффициент Ke можно рассчитать по формуле:

Ke=(K1+K2)/2

где K1 и K2 – индивидуальные коэффициенты теплопроводности соединений.

Перегрузки и циклические нагрузки

Некоторые системы подвергаются периодическим перегрузкам, которые не должны вызывать срабатывание предохранителя. Для этого применяется временно-токовая характеристика, где оценивается максимально допустимый ток перегрузки в зависимости от длительности импульса.

Пример:

Предохранитель 200 А подвергается перегрузкам 300 А на 5 секунд 3–5 раз в день.
Из временно-токовой характеристики определяем, что ток плавления для 5 секунд составляет 600 А.
Максимально допустимый ток для такой нагрузки составляет 60% от тока плавления:

Imax<60%×It=60%×600=360A

Следовательно, перегрузки в 300 А не приведут к срабатыванию предохранителя, и он может использоваться в данной системе.

перевод:

перевод:

Циклические нагрузки и старение предохранителя

Циклические изменения тока могут привести к постепенному старению и разрушению токопроводящих элементов предохранителя. Для предотвращения этого эффекта используется коэффициент циклической нагрузки G, который корректирует максимально допустимый ток:

Ib>Irms×G

где Irms – действующее значение тока, а G – коэффициент циклической нагрузки (обычно 1.6).

Пример:

Система работает при 150 А в течение 2 минут, затем 100 А в течение 15 минут.
Действующее значение циклического тока:

Irms=107A

С учетом коэффициента G = 1.6:

Ib>107×1.6=171A

Выбираем предохранитель 200 А, но необходимо проверить коэффициент безопасности для импульсной нагрузки.

Дополнительно следует проверить, удовлетворяет ли импульсный ток критерию безопасности относительно временно-токовой характеристики предохранителя:

Ipulse<It×B

где B – коэффициент запаса прочности.

Если нагрузка превышает допустимые значения, следует выбрать предохранитель с более высоким номиналом.

Заключение

Выбор номинального тока предохранителя – это многогранный процесс, который требует учета множества факторов, включая температурные условия, высоту установки, тип нагрузки и перегрузки. Правильный расчет номинала предохранителя и анализ его условий работы позволяют продлить срок службы системы, избежать ложных срабатываний и обеспечить надежную защиту оборудования.

Мы надеемся, что наши статьи были полезны и информативны для вас. Следите за нашими публикациями, чтобы не пропустить новые интересные материалы!

Если у вас остались вопросы или вам требуется помощь в подборе быстродействующих предохранителей или другого электротехнического оборудования, наша компания готова предложить вам широкий ассортимент высококачественных товаров и профессиональные консультации. Мы уверены, что сможем помочь вам найти оптимальные решения для ваших нужд.

📞 +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