Protección y aplicación de fusibles
[Resumen] En el circuito de suministro de energía de las líneas de transmisión, las centrales eléctricas y la electricidad de construcción, es bastante común utilizar fusibles como dispositivos de protección contra cortocircuitos y sobrecargas interfases. Aunque su sensibilidad y selectividad no son altas, es debido a su estructura y precio simple. Es ampliamente utilizado debido a su bajo costo, conveniente instalación y construcción, y acción confiable. Es muy necesario dominar la elección correcta de fusible en el trabajo diario.
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1 Visión general
Un fusible es un aparato eléctrico que, cuando la corriente supera el valor especificado durante un tiempo suficiente, fusionando uno o varios componentes especialmente diseñados y correspondientes, desconectando el circuito conectado y rompiendo la fuente de alimentación. Se utiliza para la protección contra cortocircuitos y sobrecargas de cables, cables y equipos eléctricos en dispositivos de distribución de energía. Sus principales categorías son: tipo de tubo cerrado por relleno, tipo de tubo no cerrado por relleno, tipo de plaquita, tipo espiral, fusible rápido, etc. De acuerdo con las diferentes formas de cableado primario de los equipos eléctricos, el alcance de la protección y el tipo de equipo, el fusible utilizado también es diferente. Por lo tanto, debe determinarse de acuerdo con las condiciones específicas de la obra. La elección del fusible debe prestar atención a la elección de la capacidad de interrupción interna. La configuración de la fusión presta más atención a la selectividad de la protección. La cooperación entre dos o más dispositivos de protección contra sobrecorriente (fusible) puede fusionar y cortar correctamente y rápidamente la fuente de alimentación cuando se produce una falla en el equipo eléctrico dentro de un rango determinado. Es el principio de que la fusión del fusible no sopla.
1.2 El fusible debe lograr el propósito de protección fundiendo la fusión y cortando la fuente de alimentación. Los materiales de la fusión se pueden dividir en dos categorías: alto punto de fusión (plata, cobre) y bajo punto de fusión (aluminio, estaño, plomo, zinc). Para fusibles que requieren altas características de protección y estabilidad, la fusión generalmente utiliza materiales con alto punto de fusión, alta conductividad y alta conductividad térmica. En baja temperatura de trabajo, estructura simple, sin relleno o fusible semi-cerrado, diferentes componentes de bismuto, cadmio, plomo, estaño-plomo y otros elementos se utilizan a menudo para hacer solución de aleación de baja fusión con punto de fusión de 60 o 200 oC. El tamaño y la forma de la fusión están diseñados de acuerdo con la corriente nominal, la tensión nominal y las ocasiones de uso del fusible. Generalmente, los fundidos con una corriente nominal de 10A y por debajo adoptan principalmente una estructura de filamento, y aquellos con una estructura de fusible de sección transversal variable son más de 10A. . La composición y el punto de fusión de la aleación de punto de fusión bajo son los siguientes:
1.3 Además del fusible y la corriente nominal, el fusible del fusible de alta tensión también debe tener en cuenta su rendimiento de extinción de arco. Para el fusible de punto de fusión bajo, bajo una cierta corriente de fusión, será quemado y fundido por el arco, que producirá una gran cantidad de vapor de metal conductor, por lo que el fusible no se puede extinguir, y puede causar un cortocircuito entre fases. Para el cobre de alto punto de fusión, plata, resistencia La velocidad del fusible es muy baja, la sección transversal requerida del fusible es pequeña, y el vapor de metal generado durante la fusión es relativamente pequeño. Pero es fácil extinguir el arco, por lo que se utiliza principalmente en fusibles de alta tensión. Con el fin de superar sus deficiencias de que no es fácil soplar cuando se produce una pequeña cantidad de sobrecarga de larga duración, el "efecto metalúrgico" se utiliza para soldar pequeñas bolas de estaño en la unión del fusible. El punto de fusión es bajo. Cuando se sobrecarga, la bola se derrite y envuelve primero el alambre de cobre, y el cobre y la estaño se combinan para formar un punto de fusión
La aleación de cobre y estaño inferior al cobre o la plata puede lograr una fusión temprana y mejorar la sensibilidad de la respuesta de sobrecarga, de modo que el fusible de alto punto de fusión no sólo tiene un buen rendimiento de protección contra cortocircuitos, sino que también tiene un rendimiento de protección contra sobrecargas.
1.4 Los fusibles de fusibles de baja tensión están hechos generalmente de aleaciones metálicas de baja fusión. La fusión pasa a través de la corriente nominal bajo las condiciones de buen contacto y disipación de calor normal, y generalmente no se fusionará, porque varios parámetros de corriente de fusión se obtienen a través de experimentos bajo ciertas condiciones De hecho, hay muchos factores que afectan a la corriente del fusible, y el rendimiento en diferentes condiciones es muy diferente. Con el fin de garantizar la fiabilidad, por lo general se selecciona de acuerdo con la corriente nominal de la fusión, pero el fusible no es adecuado para la protección contra sobrecarga del motor Porque el tiempo de arranque de los motores pequeños y medianos es de unos 20 x 30 en condiciones normales, aunque el tiempo es corto, la corriente de arranque es grande. Por ejemplo, la corriente de arranque directo de los motores de jaula es de aproximadamente 5 x 7 veces la corriente nominal, como la corriente de carga completa del motor. Derretir, el motor se fusionará cuando se mueva. Por lo tanto, al elegir la corriente nominal de la fusión, es necesario tomar 1,5 2 · 5 veces la corriente nominal según las condiciones de arranque del motor. Aún así, incluso si el motor está sobrecargado en un 50%, la fusión no se fusionará, y el motor puede quemarse si es menor que In. , Por lo que el fusible sólo se puede utilizar como protección contra fallas de cortocircuito para motores, circuitos y equipos.
1.5 Con el fin de evitar la reactivación del arco generado por el fusible en el punto de fusión, el fusible debe tener una longitud adecuada para la tensión de circuito abierto y la resistencia de aislamiento correspondiente, por lo que el rendimiento de extinción de arco del fusible es diferente bajo diferentes voltajes. Por ejemplo: el fusible de tubo cerrado tipo RM de 220v adopta dos huecos estrechos. Si se utiliza para 380v, cada hueco estrecho soportará la tensión de arco que es mayor que la del arco, lo que hará que la longitud de extinción de arco de la fractura sea insuficiente y no sea fácil de extinguir el arco. , causando que el tubo de fusible explote, por lo que se utiliza en una fuente de alimentación de 380v para una extinción de arco confiable. El fusible debe tener cuatro muescas. Se puede ver que el uso del fusible también debe tener en cuenta la tensión nominal.
1.6 Debido al cambio del material de fusión, la desviación del tamaño del procesamiento, la influencia del contacto deficiente del fusible y el cambio de temperatura del medio circundante, el tiempo de fusión del fusible a menudo cambiará. Esto debe tenerse en cuenta durante el uso.
2 Selección de fusibles
2 · 1 El principio de selección de los fusibles industriales generales utilizados en los dispositivos de distribución de energía:
2 · 1.1 El fusible del nivel de tensión correspondiente debe seleccionarse de acuerdo con la tensión de la red.
2 · 1.2 Según la corriente máxima de cortocircuito que pueda producirse en el sistema de distribución de energía, seleccione el fusible con la capacidad de rotura correspondiente.
2 · 1.3 La corriente nominal de la fusión de fusibles de alta tensión debe seleccionarse de acuerdo con las características de fusión de protección. Deben cumplirse los requisitos de viabilidad, selectividad y sensibilidad de la protección, y debe garantizarse la selección de acción entre los fusibles delantero y trasero, entre el fusible y la protección del relé del lado de potencia, y entre el fusible y la protección del relé del lado de carga. Bajo esta premisa, cuando se produce un cortocircuito dentro del rango de protección de esta sección, el error debe ser cortado en el menor tiempo.
2.2 El fusible se utiliza como la opción de protección contra cortocircuitos del motor.
Las fallas eléctricas de los motores asincrónicos son principalmente el cortocircuito de fase a fase del bobinado del estator, seguido por el cortocircuito de puesta a tierra unidireccional y el cortocircuito entre giros del bobinado monofásico. Además, pueden producirse altas temperaturas de bobinado y fallos mecánicos.
El cortocircuito fase a fase del bobinado del estator es la falla más grave para el motor. No sólo causa daños en el aislamiento de bobinado y el núcleo de hierro quemado, sino que también reduce significativamente la tensión de la fuente de alimentación y destruye el funcionamiento normal de otros equipos.
Un cortocircuito entre los giros de un bobinado de fase destruirá el funcionamiento simétrico del motor y aumentará la corriente de fase.
La situación más grave es que todos los bobinados en una fase del motor son de cortocircuito, lo que puede causar graves daños al motor.
Las principales razones de la sobrecarga del funcionamiento anormal del motor son: Sobrecarga mecánica - Sobrecarga causada por la operación en dos fases causada por fusible soplado de una fase - Sobrecarga causada por la disminución de la velocidad causada por la tensión de CA y la reducción de ciclo - Tiempo de arranque del motor es demasiado largo, etc. El resultado directo de la sobrecarga a largo plazo aumentará la temperatura del motor más allá del valor permitido, acelerará el envejecimiento del aislamiento de bobinado, reducirá la vida útil o incluso quemará el motor. Por lo tanto, el motor está equipado con un fusible para evitar fallas en cortocircuito, y también se debe considerar el problema de funcionamiento bifásico causado por el fusible del fusible de una fase. Por lo tanto, las tres fases deben ser consistentes al instalar el fusible para evitar que el fusible de una fase sea avanzado. La superficie del fusible quema el motor. Además, se debe instalar un relé térmico para proteger el motor de la sobrecarga.
El fusible para proteger el motor debe seleccionarse de acuerdo con las siguientes condiciones: a. La fusión no debe fusionarse durante el proceso de autoaprendizaje del motor.
Según la prueba, un fusible de pequeña capacidad no soplará al pasar 2 veces la corriente nominal durante 8 segundos, y no soplará al pasar 2 veces la corriente nominal 3 40s. El tiempo de auto-arranque del motor general es de 2, 40 segundos, por lo que la capacidad del fusible se puede basar en la siguiente selección de tipo: Para los motores que generalmente se inician normalmente, la corriente nominal del fusible puede ser de 1 /2 ? 5 veces la corriente de arranque automático del motor Izg, es decir, el valor de la corriente 1zg/2.5, para el fusible del motor que arranca con frecuencia o en condiciones severas puede presionar le-lzg/l.6, 2.
b El fusible de corriente de carga normal no debe soplarse.
La corriente nominal del fusible puede ser de 2, 2o 5 veces la corriente nominal normal en el bucle, es decir, le (2, 2 x 5) le loop.
c Cuando el motor o el cable de plomo están cortocircuitados, el fusible debe soplarse antes de activar el contactor. Cuando se produce un cortocircuito, el voltaje del terminal del contactor cae y el contactor vuelve (libera). La hora de devolución es de 0o 04, 0 · 06 s. Para evitar que el contactor se queme debido a la desconexión de la corriente de cortocircuito, el fusible debe actuar sobre el contactor Antes de fundirse, para ser fiable, el tiempo de fusión del fusible debe ser inferior a 0,02, 0,03 segundos. De acuerdo con la curva característica de protección del fusible, cuando la corriente de cortocircuito a través del fusible es 20 o 25 veces la corriente nominal del fusible, el tiempo de fusión del fusible puede alcanzar 0.02, 0.03s, por lo que la corriente nominal del fusible se puede seleccionar como 1/20 o 25 veces de la identificación de corriente de cortocircuito máxima posible en el motor de entrada. (Al calcular el ID de corriente de cortocircuito, debe contar y la resistencia del cable desde el bus hasta el motor).
2.3 Para cumplir con los requisitos de selección, el fusible superior e inferior debe seleccionarse de acuerdo con los datos de la curva característica de protección y el error real. Si el margen coincidente de los dos tiempos de fusión se considera en un 10%, deben cumplirse las siguientes condiciones: (L05+ &%/0,95 ? &%) t2.
En la fórmula: &% un error de tiempo de soplado del fusible,
ti corresponde al valor actual de la falla uno por uno, y el tiempo de fusión del fusible anterior se puede encontrar desde la curva característica.
t2 corresponde al valor de corriente de falla uno por uno, y el tiempo de fusión del fusible de la siguiente etapa se puede encontrar desde la curva característica.
La coordinación entre el fusible y el fusible se basa generalmente en la superposición de los errores positivos y negativos de las partes del fusible superior e inferior y se considera el margen de coordinación del 10%. La corriente nominal nominal del fusible de carga con la carga diferencial: 6, 10, 16, 20, 25, 32 , 36, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 (A), etc.
Por ejemplo: fusible RMIO, la línea principal es 2 niveles más grandes que la línea de bifurcación.
La corriente nominal de la línea principal de fusión es 32A, y la línea de rama melt le es 20A.
La corriente nominal de la línea principal de fusión es 40A, y la línea de rama melt le es 32A.
La corriente nominal de la línea principal de fusión es 100A, y la línea de rama melt le es 63A.
2.4 Como protección contra cortocircuitos del transformador, el fusible debe tener en cuenta los siguientes factores: a. Cumplir con la corriente de carga máxima permitida del transformador.
b Conocer la corriente de entrada del transformador cuando esté en vivo.
c puede evitar la corriente de cortocircuito fuera del rango de protección y la corriente de entrada causada por el auto-arranque del motor.
En función de los factores anteriores, la corriente nominal de la fusión se puede seleccionar de acuerdo con la fórmula le-K1bg.
En la fórmula: K es un coeficiente, tomando 1.1 1.3 veces cuando el motor se inicia automáticamente sin tener en cuenta. Puede ser 1.5, 2 0 veces al considerar el auto-arranque del motor.
lbg es la corriente de trabajo máxima del bucle del transformador de potencia.
2.5 Selección de la protección del fusible para dispositivos semiconductores
2 · 5 · 1 Proteger los convertidores de pequeña capacidad; ler-l.571m
Donde: ler es el valor efectivo de la corriente nominal del fusible que protege el dispositivo semiconductor (A)
Valor medio de la corriente nominal del tiristor (A)
2.5 n.o 2 Proteja el dispositivo convertidor de gran capacidad:
En un dispositivo convertidor de gran capacidad, el número de ramas paralelas de los brazos del puente se determina de acuerdo con la corriente de cortocircuito del sistema. Cada circuito consta de un componente de silicio y un fusible. Para asegurarse de que el dispositivo puede seguir suministrando energía cuando se produce un fallo interno, el fusible conectado en serie con el componente defectuoso debe ser soplado. Por lo tanto, el valor 12t del fusible del componente defectuoso debe ser menor que el del fusible en serie. Todos los fusibles en el valor de 12t de fusión.
Para asegurarse de que otros componentes del brazo no están dañados, m> / k / K debe estar satisfecho donde: m es el número de ramas paralelas
Coeficiente de compartición de corriente K-dinámico (generalmente 0,5, 0,6) d-la fusión máxima del fusible Ji2dt
Valor de sobretensión de sobretensión de componente ak-silicio
2 · 6 Selección de fusión del transformador de soldadura
25. 1 Selección de fusión de fusible de transformador de soldadura única: Ie-KAKFIR donde: KA es un factor de seguridad a tomar 凵
Un factor de pico de carga es 1.1
Corriente de trabajo calculada por infrarrojos (A)
corriente nominal le-melt (A)
25. Más de 2 selección de fusión de fusibles del transformador de soldadura: le-If/2 donde: Si una corriente de pico de bucle (A) le una corriente nominal de fusión (A)
2 · 7 Selección de fusión del fusible de la grúa: le-If/1.6 donde: Si una corriente de pico de bucle (A) una corriente nominal de fusión (A)
3 Aplicación práctica y método de cálculo simple de fusible
3 · Un par de dispositivos de fusible de caída instalados en líneas aéreas de alta tensión (6KV, 10KV) para evitar la sobrecorriente cuando la línea está cortocircuitada. El fusible instalado en el lado de alta tensión (lado de potencia) del transformador reemplazará al disyuntor. El rango de protección es desde el lugar donde se instala el fusible hasta el cortocircuito multifásico y la sobrecarga del circuito de alimentación en el lado de baja tensión del transformador. Sin embargo, el alambre de hierro, el cable de hierro y los fusibles gruesos que no coinciden no deben utilizarse para reemplazar fusibles estándar en el suelo de ajuste de fusión de fusibles, de lo contrario no se logrará el efecto de protección. En su lugar, causará daños en el equipo y accidentes para expandirse.
Un derretimiento hecho de plata y cobre, su rendimiento de fusión es a una temperatura normal de 20 oC, la corriente de fusión es L25 veces la corriente nominal, y la fusión es continua, 14S fusión en 2 veces, 4S fusión a 3 veces, fusibles de zinc de uso común, fusión La corriente es 1.5 veces la corriente nominal; el fusible de cobre es 2 veces, y el fusible de aleación de plomo-estaño es 2.5 veces.
Con el fin de proporcionar a los trabajadores eléctricos fórmulas de cálculo simples fáciles de recordar y un uso conveniente en el sitio, la fórmula: "Los dos conceptos de corte nominal, la relación de corte es un múltiplo grande, y el fusible de plata y cobre se calcula en segundos, el múltiplo es de dos o tres, y el cable de zinc es la mitad y la mitad. El cobre cuenta como dos, aleación de plomo-estaño dos veces y media"
3. Cuando el circuito de alimentación de 2 unidades suministra varios motores, la selección de fusibles
Cuando el circuito es sólo para un motor, la corriente nominal del fusible es 4 veces el kW de la capacidad del motor. Cuando el circuito de alimentación es para motores múltiples, el fusible total se selecciona de la siguiente manera: el kW de la mayor capacidad se multiplica por 4. Agregue los kilovatios de los motores restantes y multiplique por 2.
Por ejemplo: un circuito de fuente de alimentación de 380Kv con tres motores con capacidades de 9.5KW, 5.5KW y 4KW respectivamente, ¿cómo se debe seleccionar el fusible total? 7 · 5x4+ (5 x 5+4) 9 (A) La fórmula para seleccionar un fusible con una corriente nominal de 50A es "seleccionar fusibles para múltiples motores. Si la capacidad es grande, multiplique por 4 y los kilovatios restantes se duplican. Añádalos uno por uno. .
3 · 3 Arranque de control y selección de fusibles para el motor de arranque directo
El motor 380v arranca directamente en el circuito de alimentación, y la capacidad del transformador coincidente en el circuito de alimentación no debe ser inferior a 3 veces la capacidad del motor. Dado que la corriente de arranque del motor es generalmente 4 o 7 veces la corriente nominal, interruptores de cubierta de goma trifásica, interruptores de carcasa de hierro, etc. se utilizan a menudo para el arranque directo. Su capacidad se puede seleccionar según 6 veces la capacidad del motor. La selección del fusible se basa en el motor. Elección de 4 veces la capacidad.
Por ejemplo: un motor de 4KW se inicia directamente con un interruptor de metal, ¿cómo se debe seleccionar la corriente nominal del interruptor y la corriente nominal del fusible? Corriente nominal del interruptor de la cáscara de hierro: 4x6: 24 (A) se utiliza el interruptor de la cáscara de hierro 25A.
Corriente nominal del fusible: 4x4: 16 (A) Elija un fusible con una corriente nominal de 16A.
La fórmula es "tres veces la capacidad de la fuente de alimentación, entrada directa de motores pequeños, interruptor de selección de seis kilovatios, cuatro veces el consumo de corriente de kilovatios" 4 Juicio preliminar de características de fractura de fusible y fallas
El fusible se utiliza para la protección contra cortocircuitos en la línea de alimentación, y en la no potencia (iluminación, calefacción eléctrica). Dissmann Fuses fabricante 20 años, bienvenido a ponerse en contacto con nosotros: anna@delfuse.com