Предохранитель на силовой провод | ЭлектроФорс

Предохранители устанавливают для защиты силовых проводов от перегрева при перегрузках или неисправностях. Номинал устройства защиты в самом простом случае должен быть меньше или равен токонесущей способности проводника. Каждый провод, идущий от аккумуляторной батареи к AC-DC, DC-DC зарядным устройствам, инвертору или другому оборудованию должен быть защищен предохранителем

Содержание статьи

Виды защиты

Номинал устройства защиты должен соответствовать токонесущей способности провода, которая определяется сечением и допустимой рабочей температурой изоляции проводника. Зависимости между этими величинами сведены в таблицы. Поэтому кажется, что имея их выбрать силовой предохранитель не сложно. Однако правильно сделать это можно только зная для чего он предназначен.  Для защиты от короткого замыкания или от перегрузки.

Защита от короткого замыкания

Короткое замыкание — это состояние электрической цепи, при котором ток течет от источника напряжения, но возвращается к нему минуя предполагаемую нагрузку. Короткое замыкание возникает из-за поврежденной изоляции или неправильного подключенного оборудования. Ток при коротком замыкании чрезвычайно высок и ограничен только мощностью источника и сопротивлением проводов.

Защита от короткого замыкания является основной для проводников с примерно постоянной нагрузкой. Сила тока в рабочем режиме меньше токонесущей способности такого проводника. А при коротком замыкании, когда ток многократно возрастает и превышает номинальную токовую нагрузку, нагреться проводнику не дает предохранитель, который выдерживает высокий ток менее секунды, после чего плавится и разрывает цепь.

Характеристики предохранителей на силовой провод:

• MIDI

• Компактный предохранитель. Номиналы 30 до 200 А &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Подходит для основной и вспомогательных цепей

• Отключающая способность 5 000 А @ 16VDC

• 32 VDC

• Защита от возгорания

• MEGA

• Недорогой предохранитель. Номиналы от 100 до 300 А

• Отключающая способность 2 000 А @ 32VDC

• 32 VDC

• Защита от возгорания

• MRBF

• Предохранитель на клемму аккумулятора. Номиналы от 30 до 300 А &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Нужен держатель. Устанавливать непосредственно на клемму нельзя

• Отключающая способность 10 000 А @ 14VDC &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Подходит для аккумуляторных батарей большой емкости

• 58 VDC

• Защита от возгорания &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Разрешается устанавливать в двигательных отсеках

• Class T

• Высокая отключающая способность. Номиналы от 110 до 400 А &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Рекомендуется для защиты инверторов. Очень быстро срабатывает при коротком замыкании

• Отключающая способность 20 000 А @ 125VDC &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Очень высокая отключающая способность. Подходит для литиевых аккумуляторов большой емкости

• 125 VDC

• —

• ANL

• Номиналы от 35 до 750 А

• Отключающая способность 6 000 А @ 32 VDC

• 32 VDC

• Защита от возгорания

Точное значение тока отключения для предохранителя, защищающего провод при коротком замыкании, не принципиально. Подходит устройство с номиналом равным токонесущей способности провода. Для защиты от короткого замыкания используют предохранители MIDI или ANL

Защита от перегрузки

Перегрузка возникает при работе двигателя, инвертора или одновременном включении в розетки большего, чем предусмотрено, количества устройств. Если ток в цепи возрастает и течении продолжительного времени держится на уровне 110-150% от номинальной токовой нагрузки проводника, то провод и защитное устройство нагреются. А если режим работы не изменится, накопленное тепло повредит провод. Чтобы этого не произошло провода, должны быть защищены от перегрузки.

Большинство предохранителей срабатывают, когда ток примерно в 1,3 раза превышает их номинал. Поэтому, чтобы ограничить непрерывный ток и не позволить ему сильного нагреть провод номинал предохранителя выбирают равным 80% токонесущей способности проводника

Для подключения инвертора с зарядным устройством нужны провода сечением 70 мм или 2 х 50 мм

• TBB Power CC3.0L

• Чистая синусоида. 12 VDC-230 VAC

• 3000 Вт&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

• Зарядное устройство 150 А

• Встроенный переключатель источника питания &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Автоматически переключает питание с береговой сети на инвертор за 4 мс

• TBB Power CC2. 0L

• Чистая синусоида. 12 VDC-230 VAC

• 2000 Вт &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Непрерывная мощность

• Зарядное устрйоство 100 А

• Встроенный переключатель источника питания

• TBB Power CC3.0S

• Чистая синусоида. 48 VDC-230 VAC

• 2500 Вт &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Непрерывная мощность при температуре 25 °С

• Зарядное устрйоство 40 А 48 Вольт

• Переключатель источника питания 0 мс

В таблицах токонесущая способность указывается для проводников, расположенных на открытых участках с хорошей циркуляцией воздуха. В кабельных каналах или внутри перегородок теплоотдача хуже. Поэтому до критической температуры провод нагреется даже когда по нему течет меньший ток. Если провод проложен в кабельном канале или внутри перегородки перед выбором устройства защиты его токонесущую способность понижают

Предположим нам необходимо защитить от перегрузки силовой провод сечением 25 кв.мм изоляция которого выдерживает температуру 105 С. Согласно таблице максимально допустимый непрерывный ток для этого провода 170 А. Предохранители срабатывают при токе в 130% от номинала. Поэтому для защиты провода нужен предохранитель с номиналом 80% от 170A или 130 Ампер. Он сгорит при токе 1,3 х 130 А = 169 А.

Ток, текущий в цепи, нагревает не только проводник, но и предохранитель. Чтобы предохранитель не перегревался непрерывный ток не должен превышать 80% его номинала.  Для провода сечением 25 мм2 мы выбрали предохранитель на 130 А. Непрерывный ток через него не должен превышать 130 х 0,8 = 104 А. Если нагрузка в цепи превышает 100 А, необходимо увеличить сечение силового провода и подобрать предохранитель большего номинала.

Держатели для силовых предохранителей:

• 5502

• 160 VDC

• 225 — 400 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Номинал предохранителей. Максимальный ток для блока 320 Ампер

• Class T

• —

• 5191

• 58 VDC &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Максимальное рабочее напряжение

• 30 — 300 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Максимальный ток 300 Ампер на блок

• MRBF

• IP66

• 5505

• 32 VDC

• 35 — 300 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Номинал предохранителей. Максимальный ток для блока 300 Ампер

• ANL

• —

  Полностью водонепроницаемое

• 7720

• 32 VDC

• 100 — 300 Ампер &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Номинал предохранителей. Максимальный ток для блока 300 Ампер

• MEGA &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Аналогичная модель 7720 для предохранителей MIDI

• IP66 &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp

  Класс защиты

Предохранители ANL ведут себя не так, как другие типы. Они срабатывают, когда ток составляет 140 — 266% от номинала предохранителя. Правило 80% для предохранителей этого типа не работает. Выбирать предохранители ANL необходимо по специальной таблице. Согласно ей, для защиты от перегрузки силового провода сечением 25 мм2 подойдет предохранитель ANL на 100A. Он сгорит при токе 175 А

Параллельные проводники

Когда мощное устройство подключают к расположенному на расстоянии нескольких метров аккумулятору, процедура выбора силового провода может закончиться тем, что его сечение окажется неоправданно большим. В этом случае вместо одного можно использовать два параллельных проводника.

Предположим, что к аккумуляторной батарее необходимо подключить 12-вольтовое носовое подруливающее устройство, потребляющее 300 Ампер. Суммарная длина положительного и отрицательного проводников между аккумулятором и подрулькой — 15 метров.

По таблицам находим, что для тока силой 300 А подходит провод сечением 70 кв.мм с температурой изоляции 105 С (токонесущая способность снаружи двигательного отсека 330 А). Но при заданной длине падение напряжения в проводе составит 10%.

Потери уменьшатся, если увеличить сечение с 70 до 95 или до 120 кв.мм. Но такие провода сложнее прокладывать и подключать. Кроме того, их просто может не быть в наличии. Поэтому вместо одного, можно использовать два параллельных провода по 70 кв. мм (два для положительной и два для отрицательной ветвей цепи. Всего четыре провода). При этом должны соблюдаться следующие условия:

• Оба силовых провода должны имеют одинаковую длину и сечение. Прокладывать их необходимо в одном кабельном канале или коробе
• Токонесущая способность каждого проводника должна превышать полную нагрузку. Это необходимо для того чтобы избежать перегрева, если один из проводов по каким-либо причинам перестанет проводить ток
• Номинал устройства защиты должен быть меньше или равен токонесущей способности каждого проводника (в рассмотренном примере не более 330 А)
• Если для защиты проводов используется единственный предохранитель, то его номинал не должен превышать токонесущую способность каждого из них. Дополнительная предосторожность необходима на случай, если один из проводов по каким-то причинам перестанет проводить ток. Второй в этом случае останется защищен. Но если номинал предохранителя выбран исходя из суммарной токонесущей способности проводников, то при отключении одного из них устройства защиты не сработает.

Отключающая способность по току

При коротком замыкании главный автомат или предохранитель должен разорвать цепь по которой течет очень высокий ток. Если устройство защиты не рассчитано на это, может возникнуть электрическая дуга, контакты автомата сварятся между собой и цепь не разомкнется. Способность автомата или предохранителя срабатывать при коротком замыкании характеризуется его отключающей способностью по току (AIC).

AIC – это максимальный ток, который устройство может отключить при заданном напряжении. Предполагаемый ток короткого замыкания не должен превышать отключающую способность по току. Ток короткого замыкания в 12 и 24-вольтовых системах постоянного напряжения зависит от тока холодного пуска аккумуляторной батареи (ССА).

Ток холодного пуска аккумуляторной батареи, А	Емкость аккумуляторной батареи, Ач	Отключающая способность по току, А
650 и меньше	140	1500
651-1100	141-255	3000
1101 — 2200	256-500	5000
Свыше 2200	Более 500	Равна току короткого замыкания, указываемому производителем аккумулятора или 100 х емкость батареи

Представленные в таблице данные относятся только к гелевым, AGM и жидко-кислотным аккумуляторам. Ток короткого замыкания некоторых видов AGM и особенно литиевых аккумуляторов существенно выше.

Если отключающая способность автоматического выключателя не соответствует емкости аккумуляторной батареи, между автоматом и аккумулятором устанавливают предохранитель с соответствующим AIC. Например, Class T (AIC — 20 000 А)

Если напряжение в системе меньше чем номинальное для предохранителя (для Class T 160 В), отключающая способность увеличивается примерно пропорционально отношению напряжений. Более точно его можно вычислить по формуле — (Номинальное напряжение/напряжение в системе) х AIC х 0,5. Для предохранителя Class T, используемого в 12 вольтовой электрической системе, отключающая способность по току равна (160/12) х 20 000 х 0,5 = 133 000 А.

Для предохранителей номиналом менее 30 А в 12-вольтовой и менее 15 ампер в 24-вольтовой электрической системе учитывать отключающая способность по току не обязательно

Алгоритм выбора предохранителей

Токонесущая способность провода окажется существенно выше ожидаемого тока, если сечение выбрано так, что падение напряжения не превышает 3%.

Для защиты такого провода подходит ряд предохранителей, номиналы которых расположены между током нагрузки и максимально допустимым током провода. Предохранитель расположенный в верхней части ряда меньше греется и не срабатывает от случайного всплеска тока. Предохранитель меньшего номинала лучше защищает силовой провод.

1. По таблице найдите максимально допустимый номинал предохранителя для данного сечения провода. Чем больше номинал предохранителя, тем реже будут его случайные срабатывания. Но тем хуже он будет защищать повод. Выбирать максимальный номинал нужно с учетом расположения провода (вне или внутри двигательного отсека) и с учетом количества проводов в жгуте. Пример: для одного силового провода сечением 25 мм2, расположенного вне двигательного отсека, максимальный номинал предохранителя — 150 А.  Открыть таблицу выбора предохранителей
2. Рассчитайте минимальный номинал предохранителя. Для этого умножьте ток, потребляемый устройством на 1,25. Предохранитель минимального номинала лучше защищает провод, но может срабатывать случайно. Если устройство потребляет 80А, то минимальный номинал предохранителя для силового провода сечением 25 мм2 80 х 1,25 = 100А.
3. Выберите номинал предохранителя посредине между минимальным и максимальным значениями. Максимальное значение (шаг 1) – 150 А. Минимальное (шаг 2) – 100 А. Среднее значение – (150 + 100) ÷ 2 = 125 А

На 125А существуют предохранители MIDI, MRBF, MEGA и ANL.

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

Выбор сечения провода

Выбор сечения провода и предохранителя

Таблица 1 — выбор провода в зависимости от тока нагрузки и температуры окружающей среды.

Таблица 1

Сечение провода, мм2	Сила допустимого тока (А) в зависимости от температуры окружающей среды, С
	20	30	50	80
0,5	17,5	16,5	14	9,5
0,75	22,5	21,5	17,5	12,5
1	26,5	25	21,5	15
1,5	33,5	32	27	19
2,5	45,5	43,5	37,5	26
4	61,5	58,5	50	35,5
6	80,5	77	66	47

 

Выбирая провод, нужно учитывать его длину и способ его прокладки (в жгуте, гофре или отдельно).

Ниже представлена более подробная таблица 2 с учётом длины провода.

Максимальная длина кабеля (в метрах) от источника энергии до потребителя при падении напряжения меньше 2% для 12В систем. То есть значения внутри таблицы 2 — это длина провода (синим цветом) определённого сечения (пурпурный) и проходящий через него ток (красный), при котором будет падение напряжения 2%.

Таблица 2

Ток, А	Сечение кабеля, мм2
	1	1,5	2,5	4	6	10	16	25	35	50	75	100
1	7	10. 91	17.65	28.57	42.86	70.6	109.1	176.5	244.9	—	—	—
2	3.53	5.45	8.82	14.29	21.4	35.3	54.5	88.2	122.4	171.4	—	—
4	1. 76	2.73	4.41	7.14	10.7	17.6	27.3	44.1	61.2	85.7	130.4	—
6	1.18	1.82	2.94	4.76	7.1	11.7	18.2	29.4	40.8	57.1	87	117.6
8	0. 88	1.36	2.2	3.57	5.4	8.8	13.6	22	30.6	42.9	65.25	88.2
10	0.71	1	1.76	2.86	4.3	7.1	10.9	17.7	24.5	34.3	52.2	70.6
15	—	0. 73	1.18	1.9	2.9	4.7	7.3	11.8	16.3	22.9	34.8	47.1
20	—	—	0.88	1.43	2.1	3.5	5.5	8.8	12.2	17.1	26.1	35.3
25	—	—	—	1. 14	1.7	2.8	4.4	7.1	9.8	13.7	20.9	28.2
30	—	—	—	—	1.4	2.4	3.6	5.9	8.2	11.4	17.4	23.5
40	—	—	—	—	—	1. 8	2.7	4.4	6.1	8.5	13	17.6
50	—	—	—	—	—	—	2.2	3.5	4.9	6.9	10.4	14.1
100	—	—	—	—	—	—	—	1. 7	2.4	3.4	5.2	7.1
150	—	—	—	—	—	—	—	—	—	2.3	3.5	4.7
200	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	2. 6	3.5

 

 

Например, при подключении автомагнитолы нам нужен 1 метр провода, ток потребления примерно 10 ампер. Наблюдая по таблице, видим (выделил зелёным цветом), что нам нужен провод сечением 1,5 мм². (10 — Ток, 1 — длина, 1,5 — сечение провода).

При выборе провода нужно не забывать про предохранители, в случае замыкания должен перегорать предохранитель, а не провод. Предохранитель должен находиться как можно ближе к источнику питания или к распределительному предохранителю большего номинала. С помощью следующей таблицы 3 можно ориентировочно подобрать предохранитель только для защиты провода, где нагрузка будет постоянная. При нагрузках с большими пусковыми токами, например стартёр, лебёдка, нужно рассчитывать номинал предохранителя с учётом пускового тока потребителя. Предохранитель может выдерживать кратковременные перегрузки, при  превышении 35% от номинального тока, предохранитель перегорает за считанные секунды или мгновенно (зависит от производителя).

Таблица 3

Площадь сечения провода, мм2	Макс. номинал предохранителя, А
0.5	5
0.75	7.5
1	10
1.5	15
2.5	25
4	30
6	40
8	50
10	60
16	80
20	100
25	125
30	150
50	200
70	250
95	300

 

Проведём эксперимент. Возьмём два тонких провода суммарной длинной 3 метра, сечением 0,5 мм*2 и подключим через них лампочку на 12 вольт 3 ватта, замерим напряжение на источнике питания и на самой лампе. (см. фото ниже):

Лампа на 12 вольт 3 ватта, ток лампы 0,3 ампера

 

Как видим, падение напряжения отсутствует. Теперь подключим к этим же проводам более мощную лампу на 55 ватт (фото ниже):

Лампа на 12 вольт 55 ватт

 

Замерим напряжение при включенной лампе:

Ток лампы 4,1 ампера

 

В результате видим, что напряжение на лампе отличается от источника на 0,7 вольта. В результате лампа будет светить слабее, чем хотелось бы. Значит нужно увеличить сечение провода, что мы и сделаем (см. фото ниже):

Выросло напряжение, следовательно и ток стал немного больше (4,2 ампера)

 

Как видим, падение напряжения составило всего 0,2 вольта. При этом суммарная длина проводов имеет такую же длину, но сечение уже 1,5 мм*2. Так что при подключении учитывайте мощность нагрузки, длину и сечение проводов. Не забываем ставить предохранители со стороны источника подключения на плюсовой провод, подбирая предохранитель так, чтобы в случае замыкания перегорал предохранитель а не провод. Для подбора есть таблица (см. таблицу 3), в которой указан максимально допустимый номинал предохранителя, в зависимости от сечения провода. Но если вы знаете что ваша нагрузка не будет превышать ток например 5 ампер, тогда можно поставить предохранитель на 7,5 ампер. На основе этих данных, можно увеличить напряжение например на лампах ближнего света.

 

Предохранитель из свинцового провода имеет сечение 0,2мм2. При коротком замыкании. Ток в проводе предохранителя достигает 30А. Через какое время после короткой циркуляции предохранитель начнет плавиться? Для свинца удельная теплоемкость 0,032 калг-1,∘C-1, температура плавления = 327 ∘C, плотность = 11,34 гсм-3 и удельное сопротивление = 22×10-6 Омсм.

Начальная температура проволоки 20∘C. Потерями тепла пренебречь.

Вопрос

Обновлено:26.04.2023

SL АРОРА-НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ ТОКА-Все вопросы

20 видео 9(-8)Омегам .

17687003

फ्यूज के तार का गलनांक होता है:

90 002 94981105

Утверждение: При прохождении через цепь большого тока плавкая проволока плавится из-за эффекта джоулевого нагрева. Причина: Плавкая проволока имеет низкую температуру плавления и высокое сопротивление.

203456008

Нагревательный элемент : ___________ : Плавкий провод : свинец и олово.

203456042

1 плавкая проволока радиусом 1,5 мм Плавка на ампер. Каков будет радиус плавкой проволоки из того же материала 3 Расплав на

570069676

Плавкая проволока представляет собой проволоку с низким сопротивлением и высокой температурой плавления.

642764455

Сопротивление плавкой проволоки ……..а ее температура плавления ……….

642782518

ै।

643171120

Какие обстоятельства вызывают сильный электрический ток, приводящий к плавлению плавкой проволоки?

643269025

Когда плавкий предохранитель плавится, цепь размыкается. Что происходит с током в цепи?

643269029

Медный провод с площадью поперечного сечения 0,5 мм2 и длиной 0,1 м изначально имеет температуру 25°C и теплоизолирован от окружающей среды. Если по этому проводу подать ток 10 А, а) найти время, через которое провод начнет плавиться. б) Как изменится сопротивление со временем, если длину провода увеличить вдвое? Для меди удельное сопротивление составляет 1,6×10-8 Ом·м, плотность составляет 9000 кг·м-3, а удельная теплоемкость составляет 0,09 калг-1°С-1. Температура плавления меди 1075∘C

644104953

В качестве предохранителей используются два провода из луженой меди одинакового сечения (=10-6 м2) и длины 10 и 15 см. Покажите, что предохранители расплавятся при одном и том же значении тока в каждом случае.

644105305

Высокая температура плавления плавкого предохранителя и низкое сопротивление.

644569446

Text Solution

Плавкая проволока круглого сечения диаметром 0,4 мм бьет током 3 ампера. Величина тока, при котором перегорит другой плавкий провод из того же материала, но круглого сечения диаметром 0,6 мм, составляет:0001

Вопрос

Обновлено: 26.04.2023

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ALLEN-CURRENT-Все вопросы

20 видео

РЕКЛАМА

Text Solution

B

3×√32A

C

3×(32) 32A

D

3×(32)A

Решение

Для предохранителя iαr3/2

Ответ

Пошаговое решение от экспертов, которое поможет вам в разрешении сомнений и получении отличных оценок на экзаменах.

Аб Падхаи каро бина адс ке 9(2)) и длиной 10 и 15 см следует использовать в качестве предохранителей. Покажите, что предохранители расплавятся при одном и том же значении тока в каждом случае.

11309540

Предохранитель с круглым сечением радиусом 0,15 мм срабатывает при токе 15 А. Каким должен быть радиус поперечного сечения предохранителя из того же материала, который перегорает при токе 30 А?

11309569

Разовый провод с радиусом сечения 0,02 мм перегорает током 5 ампер, при каком токе перегорает другой плавкий провод из того же материала с радиусом сечения 0,04 мм? 9(2)) и длиной 10 см и 15 см следует использовать в качестве предохранителей. Убедитесь, что предохранители будут плавиться при одинаковом значении тока в каждом случае.

17960702

Предохранитель с круглым сечением радиусом 0,15 мм срабатывает при токе 15А. Каким должен быть радиус поперечного сечения предохранителя из того же материала, который сгорит при токе 30А?

17960704

Предохранитель с круглым сечением радиусом 0,15 мм перегорает на 15А. Каков радиус предохранителя из того же материала, который сгорит при токе 120 А?

318308512

В качестве предохранителей следует использовать два провода из хорошего проводника одинакового сечения и разной длины.