Autoparts-remix.ru

Автомобильный журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор предохранителя по сечению кабеля

ВЫБОР ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, АВТОМАТОВ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ПО ДОПУСТИМОМУ НАГРЕВУ

При коротком замыкании или значительной перегрузке электрическая проводка должна быть автоматически отключена, в противном случае может воспламениться изоляция проводов, что приведет к пожару. Для автоматического отключения проводки при превышении установленных значений силы тока предназначены аппараты защиты. В сельском хозяйстве для этой цели часто применяют плавкие предохранители, устройство которых чрезвычайно просто (см. гл. 9). В фарфоровом корпусе помещены проводники небольшого сечения — плавкие вставки, включаемые последовательно в каждый фазный провод линии. Если ток линии возрастает сверх допустимого, то плавкая вставка перегорит, отключив цепь раньше, чем температура защищаемых ею проводов станет недопустимо высокой.

В сельских сетях низкого напряжения для внутренней установки применяют предохранители двух типов: пробочные и трубчатые. Их номинальные токи в амперах нормированы по следующей шкале: 4, 6, 15, 20, 25, 35, 50, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300.

Предохранители устанавливают во всех местах, где сечение проводника по направлению к местам потребления энергии уменьшается, а также на вводах в здания и головных участках сети. Чтобы при аварии перегорел только ближайший к месту повреждения предохранитель, номинальный ток плавкой вставки каждого последующего от источника питания предохранителя должен быть по крайней мере на одну ступень меньше, чем предыдущего.

Плавкий предохранитель обычного типа представляет собой весьма несовершенный аппарат. Продолжительность перегорания его плавкой вставки зависит от тока перегрузки. При токах, в 2,5 раза превышающих номинальный, новая плавкая вставка перегорает сравнительно быстро (через 8. 10 с). Токи, большие номинального в 1,5 раза, вставка выдерживает не менее 1 ч, а в 1,2. 1,3 раза — неопределенно продолжительное время. Уменьшить эти величины и выполнить новую плавкую вставку так, чтобы она перегорела при меньших перегрузках, нельзя. Дело в том, что со временем плавкая вставка окисляется, стареет и перегорает при токах, меньших, чем новая, и может перегореть при номинальном токе или даже при значениях тока, меньших номинального.

Пусковой ток короткозамкнутых асинхронных двигателей, применяющихся для привода сельскохозяйственных потребителей, в 5. 7 раз превышает номинальный. Продолжительность пуска таких двигателей достигает 5. 10 с и более. Если выбрать плавкую вставку по номинальному току двигателя, то при пуске она мгновенно перегорит. Поэтому приходится превышать номинальный ток плавкой вставки, что приводит к увеличению сечения соответствующих ей проводов.

При защите проводов и кабелей плавкими предохранителями (кроме кабелей, проложенных в земле) расчет электрической сети начинают с выбора плавкой вставки. Ее выбирают по следующим правилам.

Для предохранителей обычного типа, защищающих ответвления к короткозамкнутым асинхронным двигателям с нормальными условиями работы (редкие пуски, продолжительность разбега 5. 10с), а = 2,5.
При защите двигателей с тяжелыми условиями работы (частые пуски, продолжительность разбега до 40 с) а = 1,6. 2,0.

Максимальный ток в цепи с одним двигателем равен его пусковому току. В каталогах обычно приводят кратность пускового тока двигателя к. Тогда максимальный ток в цепи

Очевидно, что для потребителей с небольшими пусковыми токами (асинхронные двигатели с фазным ротором) почти всегда большее значение тока плавкой вставки можно получить по правилу 1 из выражения (5.25).

Для потребителей, пусковой ток которых практически равен рабочему (осветительные установки, тепловые потребители), ток плавкой вставки, определенный по правилу 1, также всегда больше тока, найденного по правилу 2.

Определив номинальный ток плавкой вставки, выбирают соответствующее ему сечение провода в зависимости от того, будет он защищен плавкой вставкой только от коротких замыканий или также и от перегрузок. По правилам устройства электроустановок от перегрузок нужно защищать осветительные сети в жилых и общественных зданиях, торговых и служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, а также в пожаро- и взрывоопасных зонах. Сети любого назначения, выполненные проводами с горючей оболочкой, при открытой прокладке необходимо также защищать от перегрузок. Это относится к сетям любого типа во взрывоопасных помещениях. В перечисленных случаях необходимо выбрать такое сечение, чтобы было соблюдено следующее соотношение:

Выбрав сечение провода, его также проверяют по формуле (5.31).

Примеры выбора плавких предохранителей и автоматических выключателей

Пример 1. Магистральная линия силовой сети промышленного предприятия напряжением 380/220 В питает группу электродвигателей. Линия прокладывается в помещении бронированным трехжильным кабелем с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией при температуре окружающей среды 25°С. Длительный расчетный ток линии составляет 100 А, а кратковременный ток при пуске двигателей 500 А. Пуск легкий.

Необходимо определить номинальный ток плавких вставок предохранителей типа ПН2, защищающих линию, и выбрать сечение кабеля для следующих условий:

а) производственное помещение невзрывоопасное и непожароопасное, линия должна быть защищена от перегрузки;

б) помещение пожароопасное, линия должна быть защищена от перегрузки;

в) линия должна быть защищена только от токов КЗ.

Решение. Определяем величину номинального тока плавких вставок предохранителей, защищающих линию, по длительному току: I вст = 100 А, по кратковременному току: I вст = 500/2,5 = 200 А. Предохранитель типа ПН2-250 с плавкой вставкой на 200 А.

1. Для кабеля с бумажной изоляцией, защищаемого от перегрузки и проходящего в невзрывоопасном и непожароопасном помещении, значение коэффициента защиты k з = 1. При этом длительно допустимая токовая нагрузка на кабель I доп = k з I з = 1х200 = 200 А.

Читать еще:  Запуск вебасто с телефона старлайн

Подбираем трехжильный кабель на напряжение до 3 кВ с алюминиевыми жилами сечением 120 мм 2 для прокладки на воздухе, для которого допустимая нагрузка I доп = 220 А.

2. Для кабеля, проходящего в пожароопасном помещении и защищаемого от перегрузки k2 = 1,25, тогда I доп = 1,25, I3 = 1,25 х 200 = 250 А. В этом случае сечение кабеля принимаем равным 150 мм 2 , I доп = 255 А.

3. Для кабеля, защищаемого только от токов КЗ, получим при k з = 0,33 допустимый ток I доп = 0,33 I вст = 0,33 х 200 = 66 А, что соответствует сечению кабеля 50 мм и I доп = 120.

Пример 2. От шин главного распределительного щита получает питание силовой распределительный щит с автоматическими выключателями, к которому присоединяются шесть асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели 3 и 4 установлены во взрывоопасном помещении класса В1а, остальные электродвигатели, распределительные пункты и пусковая аппаратура — в помещении с нормальной средой. Технические данные электродвигателей приведены в табл. 1 .

Табл. 1. Технические данные электродвигателей

Режим работы двигателей исключает возможность длительных перегрузок, условия пуска легкие, самозапуск крупных двигателей исключен. Один из двигателей (1 или 2) находится в резерве, остальные двигатели могут работать одновременно.

Рис. 2. Схема к примеру 2

Требуется определить номинальные токи расцепителей автоматических выключателей и выбрать сечения проводов и кабеля из условий нагрева и соответствия токам расцепителей.

Решение. Так как температура воздуха в помещениях равна 25°С, то поправочный коэффициент k п = 1, что учитывается при выборе сечений проводов и кабеля.

Линия к электродвигателю 1 (или 2). Выбираем комбинированный расцепитель (автоматический выключатель типа А3710Б на 160 А по длительному току линии I д = 73,1 А, равному в данном случае номинальному току электродвигателей (табл. 1 ).

При выборе номинального тока электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, встроенного в шкаф, следует учитывать тепловой поправочный коэффициент 0,85. Таким образом, I ном эл = 73,1/0,85 = 86 А.

Выбираем расцепитель с номинальным током 100 А и током мгновенного срабатывания 1600 А.

Устанавливаем невозможность срабатывания автомата при пуске: I ср.эл= 1,25 х 437 = 550 А, 1600 А > 550 А.

Подбираем одножильный провод с алюминиевыми жилами марки АПРТО сечением 25 мм 2 , для которого допустимая токовая нагрузка равна 80 А. Проверяем выбранное сечение по коэффициенту защиты аппарата. Так как в автоматических выключателях серии A3700 ток уставки не регулируется, то кратность допустимого тока линии должна определяться по отношению к номинальному току расщепителя, в данном случае равному 100 А. Находим значение k з для сетей, не требующих защиты от перегрузки для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависимой от тока характеристикой k з=1.

Подставляя числовые значения в соотношение kз I з = 1х100 А > I доп = 80 А, находим, что требуемое условие не выполняется.

Поэтому окончательно выбираем сечение провода равным 50 мм 2 / I доп = 130 А, для которого условие I доп > k з I з выполняется, так как 130 А > 1 х 100 А.

Линия к электродвигателю 3. Двигатель 3 установлен во взрывоопасном помещении класса В1а, в связи с чем:

1) за расчетный ток при выборе сечения линии принимается номинальный ток двигателя, увеличенный в 1,25 раза;

2) не разрешается применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами; следовательно, линия от магнитного пускателя до электродвигателя должна быть выполнена проводом с медными жилами (марки ПРТО).

Линия к электродвигателю 4. Сечение провода ПРТО от магнитного пускателя до двигателя принято равным 2,5 мм 2 , так как меньшее сечение для силовых сетей во взрывоопасных помещениях не допускается ПУЭ.

Линии к электродвигателям 5 и б. Расчетный ток линии определяется суммой токов двигателей 5 и 6.

Магистральная линия. Расчетная длительно допустимая токовая нагрузка линии определяется суммой токов всех электродвигателей, за исключением тока одного из электродвигателей (1 или 2): I дл = 73,1 + 69 + 10,5 + 2 х 7,7 = 168 А. Кратковременная токовая нагрузка определяется из условий пуска двигателя 3, у которого толчок пускового тока наибольший: I кр = 448 + 73,1 + 10,5 + 2 х 7,7 = 547 А.

Выбираем электромагнитный расцепитель автоматического выключателя АВМ-4С на 400 А по длительному току линии из условия I ном = 400 А > I дл = 168 А.

Кратковременная токовая нагрузка определяется из условий пуска двигателя 3, у которого толчок пускового тока наибольший:

I кр = 448+73,1 + 10,5+ 2-7,7 = 547 А.

Выбираем ток срабатывания по шкале, зависимой от тока характеристики, 250 А и по шкале, не зависимой от тока характеристики (отсечка с выдержкой времени) 1600 А.

Устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске двигателя 3I срэл= 1,25 I кр, 1600 > 1,25х547 = 682 А.

По длительному току линии I дл = 168 А подбираем трехжильный кабель с алюминиевыми жилами на напряжение до 3 кВ сечением 95 мм 2 , с допустимой нагрузкой 190 А.

Для сетей, не требующих защиты от перегрузки, при токе срабатывания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой, обратно зависимой от тока характеристикой I ср.эл = 250 А и k2 = 0,66, I доп > k 3I з = 190 > 0,66 х 250 = 165 А.

Следовательно, требуемое условие выполняется. Расчетные данные примера приведены в табл. 2.

Выбираем диаметр провода предохранителя – разбираем все тонкости вопроса

Самодельный предохранитель из медной проволоки может стать отличным временным способом заменить перегоревший предохранитель. Но если вы решились на такое, то крайне важно правильно подобрать сечение того самого проводника, который вы будете использовать. Почему это важно, каковы причины перегорания предохранителей и способы временного устранения этого неудобства мы и рассмотрим в нашей статье.

Читать еще:  Как заклеить резиновую игрушку

Причины перегорания предохранителей

Начнем с самого важного — с причин перегорания предохранителей. Ведь просто так нечего не происходит и прежде чем ставить «жучек», необходимо определиться с причинами поломки предохранителя.

Их может быть несколько:

Самая банальная и распространенная причина перегорания предохранителя – это короткое замыкание. В результате данного события ток резко возрастает, на что и реагирует плавкая вставка в предохранителе, перегорая.

Так же достаточно частым явлением является перегорание проводника при заклинивании приводного механизма питающей цепи. В этом случае предохранитель действует как защита от перегрузки.

Следующей возможной причиной того что вам потребуется искать провод для предохранителя может быть скачек напряжения. При резком и главное длительном снижении напряжения, ток, согласно закону Ома, пропорционально возрастает. Это может привести к перегоранию предохранителя. При непродолжительных по времени скачках такое происходит крайне редко.

Еще один возможный вариант, это частая работа предохранителя на грани срабатывания. Когда ток, протекающий через него, близок к номинальному, проволока для предохранителей сильно нагревается. Затем остывает, и опять нагревается. Такой режим изменяет структуру металла, из-за чего предохранитель может перегореть при значительно более низких значениях тока.

Именно для исключения таких случаев качественные предохранители выпускают из максимально чистых металлов. У них изменение структуры при частых перепадах температур минимизировано.

Выбор диаметра проволоки и ремонт предохранителя

Ну, а теперь давайте перейдет к основному вопросу нашей статьи – выбору диаметра и непосредственно ремонту. Начнем с первого.

Выбор диаметра проводника

Диаметр проводника в предохранителях четко рассчитан. Если вы выполняете замену, то должны установить проводник такого же диаметра. Иначе ваш предохранитель не будет выполнять свою функцию по защите электрической сети.

  • Сделать это можно несколькими способами. Наиболее простой взять сечение провода для предохранителя, и таблица стандартных значений позволит осуществить вам выбор. Для этого достаточно измерить диаметр провода.

  • Диаметр провода можно измерить с помощью штангенциркуля или даже обычной линейки. Если диаметр проволоки для предохранителя слишком мал, то измерения можно произвести следующим образом. Проволоку наматываем на любой небольшой предмет – зажигалку, карандаш, ручку.

  • Желательно сделать 10-20 витков, для большей точности измерения. Витки делаем максимально плотными, для исключения пространства межу ними. Затем измеряем диаметр всех витков. Полученное значение делим на количество витков. Вот вам и диаметр провода для предохранителя.

Обратите внимание! При данном способе измерения диаметра у вас наверняка будет небольшая погрешность, связанная с недостаточной плотностью витков. Поэтому полученное число округляем для ближайшего меньшего.

  • Расчет предохранителя из медной проволоки можно произвести и для значений, не указанных в таблице. Для этого нам необходимо знать требуемый ток плавкой вставки и материал проволоки.
  • Для того чтобы вычислить диаметр медной проволоки для предохранителя до 7А, нам следует воспользоваться приведенной ниже формулой. В этой формуле d – рассчитываемый диаметр, Iпл – требуемый ток плавкой вставки, k – коэффициент учитывающий материал проволоки. Для меди он составляет 0,034.

  • Если вы хотите своими руками вычислить диаметр проволоки для вставки на номинал выше 7А, то вам следует воспользоваться формулой, приведенной ниже. В этой формуле m – коэффициент учитывающий материал проволоки. Для меди он равен 80.

  • Если толщина провода для предохранителя в результате расчета или выбора по таблице получилась таковой, какой нет в наличии. То можно добиться требуемого диаметра за счет соединения нескольких проволок разного сечения. Хотя этот вариант и несколько хуже.

Ремонт предохранителей

Установка вместо калиброванной плавкой вставки в предохранитель проволоки в простонародье называется установкой «жучка». Любой «жучек», согласно нормам ПУЭ, недопустим, так как не всегда способен качественно защитить электроустановку.

Тем не менее к такому способу ремонта предохранителей прибегают достаточно часто. Особенно когда под рукой нет запасного предохранителя.

  • Установка «жучка» вместо предохранителя зависит от его типа. Если это трубчатый предохранитель на большой номинальный ток, то такие изделия обычно имеют разборную конструкцию как на видео.

  • То есть, предохранитель можно раскрутить. Изъять перегоревшую плавкую вставку и вместо нее установить предохранитель из медного провода.
  • С изделиями меньших номиналов все немного сложнее. Обычно они изготавливаются неразборными, в связи с чем придётся повозиться.

  • Если перед вами трубчатый предохранитель стеклянного или керамического типа, то они обычно имеют металлические оконцовки. Для установки «жучка» их необходимо просверлить с двух сторон и в полученную полость вставить наш проводник. Отверстие вместе с проводником желательно затем запаять.
  • С ножевыми предохранителями выполнить ремонт своими руками несколько сложнее. Тут просверлить отверстие не получится, так как крепить провод необходимо к ножам, которые скрыты под корпусом. В этом случае сечение провода предохранителя на 10 А или другого номинала крепят непосредственно на ножи перед корпусом. А затем устанавливают предохранитель.

Обратите внимание! Такой способ намного опаснее. Так как при перегорании провода возможно его разбрызгивание по соседнему оборудованию. К пожару это может и не привести, но повредить оборудование может.

  • Именно, исходя из этих причин, наша инструкция не советует наматывать проволоку непосредственно на контакты-держатели предохранителей. Это же касается намотки провода поверху корпуса трубчатого предохранителя.
Читать еще:  Изготовление незамерзайки в домашних условиях

  • Отдельный вопрос — предохранители с наполнителем. Наполнитель необходим для более быстрого погасания электрической дуги. Обычно такие изделия имеют разборную конструкцию и для них необходима такая же толщина проволоки для предохранителя, как и для других трубчатых изделий. Песок же, который находится внутри изделия, сначала ссыпаем, а затем опять засыпаем в предохранитель.

Вывод

Диаметр провода для предохранителей зависит от номинального тока изделия и от материала используемого провода. Подобрать или рассчитать этот диаметр не так уж сложно. Но такая починка является лишь временной мерой.

ПУЭ не зря требует использования лишь калиброванных вставок, а что касается неразборных предохранителей с небольшим номинальным током, то их цена не столь высока, чтобы рисковать дорогостоящим оборудованием. Поэтому при первой возможности обязательно замените «жучок» на нормальный предохранитель или калиброванную вставку.

Студия автозвука Электросила

✆ +38 (066) 607-45-19 ✆+38 (068) 359-71-76

Выбор предохранителя для подключения автомобильного усилителя.

Для того чтобы сделать установку автомобильного усилителя безопасной вам необходимо защитить силовую проводку от аккумулятора до усилителя при помощи предохранителя. Вот типичная схема подключения усилителя:

В большинстве автомобилей аккумулятор стоит под капотом возле двигателя, а усилитель чаще всего располагают в багажнике или в салоне автомобиля (смотрите нашу статью о том где установить усилитель). Для того чтобы подвести питание к усилителю используют силовой провод большого сечения, который проходит через весь салон автомобиля. Если усилитель расположен в багажнике а аккумулятор под капотом то в среднестатистическом автомобиле требуется 5-6м. силового провода для того чтобы подключить усилитель. При этом провод проходит как минимум через одну металлическую стенку (стенку моторного отсека), проходит под ковром в салоне, за обшивкой багажника. Провод проходит возле металлического кузова автомобиля, замыкание на который приведет к пожару! Даже если вы очень грамотно провели провод, используя резиновые втулки или другие безопасные переходы при проходе провода через стенку моторного отсека и провод по всей длине дополнительно закреплен и защищен гофрированной трубкой, существует вероятность (пусть малая но все же!) замыкания например в случае ДТП. Вы же не хотите чтобы ваш автомобиль из-за копеечной экономии выглядел вот так:

Вот и никто не хотел бы. Однако, по статистике больше половины возгораний в автомобилях происходит именно из-за замыканий электропроводки. Так что предохранитель для защиты силового провода использовать нужно обязательно!

Итак, предохранитель возле аккумулятора мы используем для защиты провода а не усилителя как думают некоторые. Для защиты внутренних цепей усилителя у него есть встроенные предохранители а также другие схемы защиты. Так как мы защищаем провод то номинал предохранителя мы выбираем исходя из сечения провода. В следующей таблице, которую мы взяли из правил EMMA (Европейской Ассоциации Мобильного Медиа) приведены максимальные значения предохранителей для каждого сечения провода, используемого в автозвуке. А сечение провода нужно выбирать в соответствии с мощностью системы как мы уже писали в статье про выбор силового провода.

Например, если мы выбрали для питания нашей системы провод 4 Ga (20мм²), то мы можем поставить предохранитель максимум с номиналом в 100А. Меньше можно, больше нельзя. На самый распространенный в любительских инсталляциях провод в 8Ga (8мм²) максимальный допустимый предохранитель 50А.

Можно ли ставить предохранитель меньше? Можно, главное чтобы он не был меньше по номиналу чем предохранители на вашем усилителе, иначе он может сгореть в момент пиковых нагрузок и музыка на этом закончится, придется идти менять предохранитель 🙂

Теперь собственно о самом предохранителе. Они бывают нескольких видов. Самым распространенными видами являются типы AGU и ANL. Они существенно отличаются конструктивно.

Предохранитель типа AGU

предохранитель типа ANL

Предохранители типа AGU наиболее распространены в любительских автозвуковых инсталляциях из-за того что они и их держатели дешевле. Они представляют из себя стеклянный цилиндр с металлическими наконечниками и плавкой вставкой посередине. Главный недостаток предохранителей типа AGU это то что они сделаны из нескольких элементов-металлические наконечники и плавкая вставка соединены между собой контактной сваркой и в условиях окисления и вибрации при установке на автомобиль они могут отказать. Кроме того, в держателе предохранитель типа AGU обжимается пружинными контактами что тоже ненадежно.

Этих недостатков лишены предохранители типа ANL. Они изготовлены из единой металлической пластины, которая сама и является плавкой вставкой. Такой предохранитель надежно фиксируется болтами в держателе и вероятность отказа от вибрации или окисления практически равна нулю.

В автомобилях чаще всего используют предохранители mini-ANL или AFS, так как обычные ANL весьма немалого размера. Мы в своих установках практически всегда используем предохранители и держатели предохранителей Connection и Connects2 из-за их отличного качества.

Еще несколько правил по расположению предохранителя.

  1. Располагайте предохранитель как можно ближе к аккумулятору из соображений всё той же безопасности. По правилам-на длине провода не больше 30см от клеммы аккумулятора.
  2. Закрепляйте держатель предохранителя жестко к кузову для того чтобы провод вместе с предохранителем от вибрации не угодил в подвижные части двигателя или еще куда-нибудь.
  3. Ставьте предохранитель в доступном месте чтобы не приходилось разбирать пол машины чтобы до него добраться, кроме того место установки должно быть сухим, чтобы вода не попадала на предохранитель. Зачем-надеюсь понятно.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector