Какими принципами следует руководствоваться при выборе предохранителей?
Многие непрофессионалы считают выбор предохранителя сложным из-за большого разнообразия доступных типов. Как правильно выбрать предохранитель? Какими принципами следует руководствоваться?
(I) Выбор типа предохранителя: Тип предохранителя следует выбирать в соответствии с областью применения. Ножевые предохранители обычно используются для распределения электроэнергии в сетях; винтовые предохранители обычно используются для защиты двигателей; а цилиндрические предохранители обычно используются для цепей освещения. Для защиты тиристорных компонентов следует выбирать быстродействующие полупроводниковые предохранители.
(II) Выбор характеристик предохранителя
1. Выбор номинального тока предохранителя
(1) Для таких нагрузок, как трансформаторы, электропечи и освещение, номинальный ток предохранителя должен быть немного больше или равен току нагрузки.
(2) Для линий электропередачи и распределения номинальный ток предохранителя должен быть немного больше или равен безопасному току линии.
(3) При использовании для защиты от короткого замыкания в цепях двигателей следует учитывать условия пуска двигателя, и номинальный ток предохранителя следует выбирать в зависимости от продолжительности пуска двигателя. Для двигателей с коротким временем пуска номинальный ток предохранителя можно определить по следующей формуле: IN_fuse = Ist / (2,5~3), где Ist — пусковой ток двигателя, в амперах. Для двигателей с более длительным временем пуска или частыми пусками номинальный ток предохранителя определяется по следующей формуле: IN_fuse = Ist / (1,6~2). Для главной шины, питающей несколько двигателей, номинальный ток предохранителя можно рассчитать следующим образом: In = (2,0~2,5)Imemax + ∑Ime. Примечание: In — номинальный ток предохранителя; Ime — номинальный ток двигателя; Imemax — номинальный ток двигателя с наибольшей мощностью среди нескольких двигателей; ∑Ime — сумма номинальных токов остальных двигателей. Для защиты цепи клемм двигателя следует выбирать предохранитель типа aM, и номинальный ток In предохранительного элемента должен быть немного больше номинального тока двигателя; (4) Для защиты главной цепи конденсаторной компенсационной установки, если выбран предохранитель типа gG, номинальный ток In предохранительного элемента приблизительно равен 1,8–2,5-кратному расчетному току линии; если выбран предохранитель типа aM, номинальный ток In предохранительного элемента приблизительно равен 1–2,5-кратному току линии.
(5) Для селективной защиты между верхним и нижним уровнями линии отношение номинального тока In предохранителя верхнего уровня к предохранителю нижнего уровня должно быть равно или больше 1,6 для предотвращения каскадных отказов и расширения зоны отключения электроэнергии.
(6) Для предохранителей, защищающих полупроводниковые приборы, предохранитель подключается последовательно с полупроводниковым прибором, и номинальный ток предохранительного элемента выражается в среднеквадратичном значении, тогда как номинальный ток полупроводникового прибора выражается в среднем прямом токе. Поэтому номинальный ток предохранителя следует рассчитывать по следующей формуле: IRN ≥ 1,57 IRN ≈ 1,6 IRN, где IRN представляет собой средний прямой ток полупроводникового прибора.
(7) Снижение номинальных параметров. При температуре окружающей среды 20°C мы рекомендуем, чтобы фактический рабочий ток предохранителя не превышал номинальное значение тока. При выборе предохранителя следует учитывать условия окружающей среды и эксплуатации, такие как степень защиты корпуса, поток воздуха, размер соединительного кабеля (длина и сечение) и переходные пики; испытание на токовую нагрузку предохранителя проводится при температуре окружающей среды 20°C, и на его фактическое использование влияют изменения температуры окружающей среды. Чем выше температура окружающей среды, тем выше рабочая температура предохранителя и тем короче срок его службы. И наоборот, работа при более низких температурах продлит срок службы предохранителя. (8) В линиях электропередачи обычно требуется, чтобы номинальный ток вышестоящего предохранителя был в 2-3 раза больше, чем у нижестоящего предохранителя, для предотвращения каскадных отказов и расширения зоны отключения электроэнергии.
2. Выбор предохранителей
(1) UN предохранителя ≥ UN линии.
(2) IN предохранителя ≥ IN линии.
(3) Максимальная отключающая способность предохранителя должна быть больше максимального тока короткого замыкания на защищаемой линии. Предохранители широко используются на промышленных и горнодобывающих предприятиях, а также в быту для защиты низковольтного электрооборудования. В зависимости от типа используемого электрооборудования, принципы выбора номинального тока и размеров предохранителей значительно различаются. На практике их необходимо выбирать и устанавливать строго в соответствии с действующими нормами и правилами. В противном случае они потеряют свою защитную функцию.
