Расчет плавких предохранителей: Таблица и калькулятор
Каждый предохранитель выполняет функцию защиты электрических цепей и оборудования от перегревания при прохождении тока с показателями, значительно превышающими номинальные. Для того, чтобы правильно обеспечить надежную защиту необходимо заранее делать расчет плавких предохранителей. Данные элементы рассчитаны на эксплуатацию в самых различных условиях, поэтому требуется их индивидуальный подбор для каждого конкретного случая.
Группы предохранителей
Одним из средств защиты бытовой техники и оборудования, а также кабелей и проводов служат плавкие вставки или предохранители. Они обеспечивают надежную защиту от скачков напряжения в сети и коротких замыканий. Существуют различные конструкции и типы этих устройств, рассчитанные на любые токи.
До недавнего времени плавкие предохранители вставлялись в пробки и являлись единственной защитой квартиры или частного дома. В современных условиях их сменили более надежные защитные устройства многоразового использования – автоматические выключатели. Тем не менее, предохранители не потеряли своей актуальности и в настоящее время. Они устанавливаются в различные приборы и в автомобили, защищая приборы и электрооборудование от любых негативных последствий.
Предохранители делятся на следующие основные группы:
- Общего назначения
- Быстродействующие
- Защищающие полупроводниковые приборы
- Для защиты трансформаторов
- Низковольтные
Для того, чтобы произвести правильные расчеты, и определить, какие нужны плавкие вставки, рекомендуется учитывать все основные параметры, от которых зависит характеристика предохранителя.
Основным показателем является номинальный ток, значение которого связано с геометрическими и теплофизическими параметрами. При этом, учитывается потеря мощности и превышение на выводах температурного режима. Общая величина тока для предохранителя зависит от номинального тока плавкой вставки. Величина номинального тока для основания определяется таким же показателем плавкой вставки, установленной в предохранителе.
Принцип действия плавких предохранителей
Принцип действия одноразовых защитных устройств очень простой. Внутри каждого из них находится калиброванная проволока, соединяющая контакты. Если значение тока не превышает предельно допустимых норм, происходит ее нагрев примерно до 70 градусов. Когда электрический ток превышает установленный номинал, нагрев проволоки существенно увеличивается. При определенной температуре она начинает плавиться, в результате чего происходит разрыв электрической цепи. Перегорание проводка происходит практически мгновенно. Из-за этого предохранители и получили свое название – плавкая вставка.
В разных конструкциях плавкой вставки предохранителя подбирается таким образом, чтобы срабатывание происходило при установленном значении тока. В процессе эксплуатации плавкие предохранители периодически выходят из строя и подлежат замене. Как правило их не ремонтируют, однако многие домашние мастера вполне успешно проводят их реставрацию.
Поскольку перегорает лишь сама проволока, а корпус остается целым, необходимо заменить ее и устройство продолжит выполнять свои функции. Новые технические характеристики зачастую не только не уступают старому прибору, но и во многом превосходят его, поскольку качество ручной сборки всегда выше заводской. Основным условием является правильный выбор материала проводника и расчет его сечения.
Общие правила расчета
Для того, чтобы сделать правильный расчет плавких вставок предохранителей, необходимо учитывать номинальное напряжение. Это значение должно быть таким, при котором предохранитель отключает электрическую цепь. Основным показателем служит минимальное напряжение, предусмотренное для основания и плавкой вставки.
Еще один важный показатель, который должен учитываться при расчетах – напряжение отключения. Этот параметр заключается в мгновенном значении напряжения, появляющегося после срабатывания самого предохранителя или плавкой вставки. Как правило, в расчет принимается максимальное значение этого напряжения.
Кроме того, в обязательном порядке учитывается ток плавления, от которого зависит диаметр проволоки, установленной внутри. Когда выполняется расчет плавкой вставки предохранителя, для каждого металла этот показатель имеет собственное значение и выбирается с помощью таблицы или калькулятора. Материал и размер вставок должен обеспечить требуемые защитные характеристики. Длина вставки не может быть слишком большой, поскольку это влияет на гашение дуги и общие температурные характеристики.
Расчетная мощность нагрузки обычно указывается в маркировке изделия. В соответствии с этим параметром выполняется расчет номинального тока предохранителя по формуле: Inom = Pmax/U, в которой Inom является номинальным током защиты, Pmax – максимальная мощность нагрузки, а U – напряжение питающей сети.
Онлайн расчет диаметра провода для плавких вставок предохранителей
Все расчеты можно выполнить гораздо быстрее, воспользовавшись онлайн-калькулятором. В соответствующие окна вводятся данные о материале вставки и токе, после чего в окне результата появятся данные о диаметре проволоки.
Плавкие вставки
Ремонт предохранителей » восстановление плавкой вставки предохранителя.
Возникла такая ситуация — работает себе электротехника или система электроснабжения помещения, и вдруг «бац так» внезапно всё пропадает. В лучшем случае просто перестаёт функционировать, а то ещё и «каратнёт и бабахнет». Первое что вас защищает от полного «Пи», это электрический предохранитель. Именно ему достаётся по полной. Он само собой берёт перегрузку не себя и перегорает. Что делать? Без него света не будет! Правильно, искать ему замену. А если нового по счастливой случайности не окажется под рукой? Тогда попробовать отремонтировать сгоревший. Именно этим мы теоретически и займёмся сейчас.
Итак, прежде всего давайте разберёмся с непосредственной конструкцией и принципом действия данного «великого» защитного изобретения. Устройство до ужаса просто. Основание в виде корпуса, что предназначено фиксации плавкой вставки (по сути эти и есть главная часть предохранителя) и крепления этого устройства на тот или иной щиток либо монтажную поверхность. На корпусе имеются электрические контакты в виде клемм для подсоединения внешних проводников электрической цепи. Эти контакты проходят через саму плавкую вставку, которая отделяется от корпуса при необходимости проверки и замены. Её то и следует в дальнейшем ремонтировать.
Первым делом убедитесь, что перегорела именно плавкая вставка, и ремонту или замене подлежит именно она. Поскольку не редко бывают случае что сами контакты на корпусе предохранителя расслабились, окислились, поржавели, отошли, отломались. При необходимости раскрутите, зачистите, пере подсоедините, надёжно закрутите или зажмите. Заработало, очень хорошо, а если нет, то проверяйте вставку. Тестером прозвоните на наличие проводимости. Если сопротивление есть и оно приравнено нулю, то всё в порядке, плавкая вставка рабочая. А если же она не «звонится», то перегоревшую часть проводника следует заменить на другой.
Ремонт предохранителя, а именно замена токопроводящей плавящийся проволоки производится следующим образом. Полностью разбираем предохранитель. Плавкая вставка обычно имеет следующие составляющие: диэлектрический (фарфоровый, стеклянный, пластмассовый) баллон, контактные проводники по бокам, тонкая легкоплавкая нить электрического проводника, иногда полость внутри диэлектрического баллона засыпается сыпучим не проводящим ток веществом (песок). Наша с вами задача в полость баллона поместить новую электропроводящую нить. Ею будет тонкая медная проволока. Для обычной бытовой электротехники и для жилого помещения будет достаточно сечения этой проволоки около 0.1-0.2 мм. Для короткого замыкания такого сечения хватит, что бы она перегорела и оборвала электрическую цепь.
Просунули в баллон медную нить, аккуратно её зажали или припаяли к боковым контактным проводникам, и поставили обратно в корпус предохранителя. Учтите, это крайний способ для восстановления работоспособности сломанной электротехники. При первой же возможности следует приобрести новый плавкий предохранитель такого же типа, размера и номинала по току. После чего надо заменить прежде ремонтированную электрическую плавкую вставку на новоприобретённую. Ремонт предохранителя по средствам установки тонкой медной проволоки сильно «загрубляет» ток срабатывания при чрезмерной величине тока в цепи. При полном коротком замыкании медная нить вновь перегорит, а вот при незначительном превышении силы тока в цепи данный предохранитель бесполезен.
Вот таблица медного провода для замены сгоревшей плавкой вставки:
P.S. Учтите, что медная проволока должна быть без диэлектрического лака. Поскольку такой плавкий электрический предохранитель неработоспособен. Перед непосредственной установкой проводимой медной проволоки её прежде следует обжечь на огне, а замет аккуратно зачистить ножом. И именно в таком виде ставить.
Формула расчета плавкого предохранителя (до 10А) Дачники часто, при перегорании «пробки» ставят, временно, самодельный плавкий электрический предохранитель «жучок». Медную проволоку подбирают по диаметру, в зависимости от нужного тока срабатывания (зависимость нелинейная). Слишком толстую проволоку нужно калибровать до меньшего диаметра (см. таблицу) Для тонкой медной проволочки диаметром от 0,02 до 0,2 мм (без толщины изоляции), ток плавления (в амперах) рассчитывается по формуле: Iпл = (d – 0.005) / 0.034 d – диаметр металлического (медного) проводника в мм;
Внимание: НЕЛЬЗЯ ПРИМЕНЯТЬ в сетях общего пользования самодельные некалиброванные плавкие вставки в качестве «жучков» вместо заводского предохранителя, чтобы не нарушать правила электро и пожаробезопасности. В радиолюбительской аппаратуре применение предохранителей-самоделок – только в случае достаточной индуктивности на входе (трансформатор или дроссель), если их нет — ставить «быструю» электронную схему защиты. Питание — автономное. |
Ремонт предохранителей и резисторов
Разборные предохранители.
Характерные неисправности разборных предохранителей (не считая перегорание плавкой вставки) — это выгорание трубки корпуса и оплавления медных наконечников. Все детали предохранителя при повреждении заменяют. Плавкие вставки (на ток 100—250 А), как правило, поставляют централизованно, но как исключение могут быть изготовлены в условиях депо. Размеры плавкой вставки приведены в табл. 1 (рис. 1).
Рис. 1. Основные размеры плавкой вставки
Таблица 1
Изготавливают эти вставки из цинкового листа с применением шаблонов, представляющих собой две планки из закаленной стали, имеющих конфигурацию вставки соответствующего размера. Обрезанные по необходимой длине и ширине пластины зажимают в кондукторе для сверления отверстий под болты. Затем пакет этих пластин зажимают болтами в приспособлении-шаблоне необходимой конфигурации, устанавливают в тиски и напильником выпиливают необходимые формы. На плавкой вставке должна быть нанесена величина тока. При отсутствии плавких вставок как исключение допускается их замена калиброванной медной луженой горячим способом проволокой, указанных в табл. 2 диаметров (длина проволоки 100 мм).
В цепях управления тепловозов 2ТЭ10Л, 2ТЭ116 вместо предохранителей применены автоматы. При прохождении по ним тока более допустимого они разрывают соответствующие цепи.
Внутреннюю полость патрона заполняют асбестовой бумагой и толченым мелом. Для ремонта неразборного патрона необходимо распаять торцы патрона и удалить остатки сгоревшей плавкой вставки. Затем в отверстия колпачков продеть подготовленную плавкую вставку нужного диаметра и запаять патрон. Если при вскрытии наполнитель патрона был частично высыпан, то необходимо снять колпачок и добавить некоторое количество мелко толченого мела (или зубного порошка).
Диаметр проволоки, мм |
Номинальный ток плавкой вставки, А |
||
125 |
160 |
200 |
|
Количество проволочек |
|||
0,51 |
6 |
8 |
11 |
0,55 |
6 |
8 |
10 |
0,62 |
5 |
б |
8 |
0,72 |
4 |
5 |
6 |
0,8 |
3 |
4 |
5 |
1,0 |
2 |
3 |
3 |
1,2 |
1 |
2 |
2 |
Прогоревший фибровый корпус предохранителя заменяют новым, изготовленным из фибровой трубки соответствующего диаметра. Если трубки нет, корпус патрона изготавливают накаткой бакелизированной бумаги на оправку необходимого диаметра с последующей запечкой. После запечки трубку красят эмалью. При отсутствии бакелизированной бумаги применяют электрокартон с проклейкой слоев жидким стеклом. В случае выхода из строя колпачков неразборных предохранителей их изготовляют из листовой латуни методом накатки на токарном станке. Колпачки и втулки разборных предохранителей изготавливают из стали с последующим лужением или цинкованием.
Остальные узлы предохранителей (губки, крепежные планки и панели) при выходе из строя заменяют изготовленными вручную из соответствующего материала.
Резисторы.
Ремонт резисторов заключается в смене проволоки. Для перемотки трубок типа ПЭ с эмалевым покрытием необходимо предварительно удалить старую обмотку и эмаль. Для этого трубки должны быть нагреты до темно-красного цвета и погружены в холодную воду. При этом старая эмаль растрескивается и ее удаляют с трубки. После намотки новой проволоки трубки покрывают эмалью. Стекловидная эмаль, которой покрывают трубки, изготовляют из 27% технической борной кислоты, 70% свинцового глета и 3% перекиси марганца.
Свинцовый глет и борную кислоту тщательно перемешивают и помещают в тигель, который устанавливают в муфельную печь с температурой 750—800°С. Расплавленную смесь выливают тонкой струйкой в ведро с холодной водой. Образовавшиеся кусочки сушат при температуре 100—200°С до полного высыхания. Цвет кусочков должен быть светло-коричневый. Черный цвет указывает на то, что смесь перегрета и для покрытия резисторов непригодна. Высушенные кусочки тщательно размалывают в шаровой мельнице до получения мелкой пудры и смешивают с пудрой из перекиси марганца.
Для покрытия эмалью трубки с намотанной проволокой надевают на стержень и помещают в печь с температурой 880—920°С. Через 7—12 мин трубка нагревается так, что насыпаемая на нее сухая эмалевая пудра оплавляется. Обсыпанную трубку помещают снова в печь и вращают для удаления пузырьков газа и равномерного покрытия всей трубки. Готовые трубки медленно охлаждают в муфельной печи и осматривают для обнаружения пережженной эмали, пузырей или трещин. Пузыри газа и мелкие трещины в эмали допускаются лишь в том случае, если при этом не обнажается проволока.
При перемотке резисторов типа СР используют работавшие фарфоровые изоляторы, которые, как правило, в эксплуатации крайне редко повреждаются. Намотку проволоки диаметром до 1 мм на фарфоровый изолятор производят вручную с закреплением изолятора в центрах приспособления. Проволоку закрепляют в крепежное отверстие изолятора двойной петлей, а свободный конец закрепляют в тисках. Поворачивая изолятор вокруг оси и одновременно натягивая проволоку, следят, чтобы проволока точно ложилась в спиральные канавки изолятора. Намотку проволоки диаметром более 1 мм выполняют на токарно-винторезных стайках с закреплением изолятора в специально изготовленной оправке.
Выводы элементов резисторов припаивают к проволоке на аппаратах точечной сварки. В этом случае вывод с заложенными кусочками припоя и флюса помещают между угольными электродами, создают необходимое давление и пропускают электрический ток до полного расплавления припоя. Припайку выводов можно выполнять и на пламени газовой горелки латунным припоем Л-62. Выводы на элементах резисторов с диаметром проволоки до 0,5 мм паяют серебряным припоем марки ПСР-45. В качестве флюса в обоих случаях применяют буру. После пайки вывода его зачищают личным напильником или мелкой наждачной бумагой. Резисторы типа КФ или СР выходят из строя крайне редко, и если такие случаи бывают, то ремонт их сводится к замене элементов новыми.
Расчет диаметра провода для плавких вставок предохранителей по току
Роль проводника в предохранителе выполняет плавкая вставка, которая при нормальном рабочем токе обеспечивает достаточную проводимость. Но, в случае чрезмерного превышения этого параметра, происходит перегрев с дальнейшим пережогом плавкой вставки.
Подбирается плавкая вставка как по типу защищаемой нагрузки, так и в соответствии с величиной номинального тока. Основным ее параметром является сечение, которое можно рассчитать следующим способом.
Теплота, выделяемая при перегорании проволоки рассчитывается по формуле:
W = I2*R*t
где I – сила тока в проводнике, R – сопротивление, t – время протекания (как правило, выбирается от 0,2 до 2 секунд, в зависимости от защищаемого оборудования).
Также количество теплоты можно выделить через массу проводника, при этом:
W = λ * m
где λ – удельная теплота плавления (выбирается из таблицы 1), а m – масса проволоки.
Таблица 1.
Металл | Удельная теплота плавления | Металл | Удельная теплота плавления | ||
кДж/кг | кал/г | кДж/кг | кал/г | ||
Алюминий | 393 | 94 | Платина | 113 | 27 |
Вольфрам | 184 | 44 | Ртуть | 12 | 2,8 |
Железо | 270 | 64,5 | Свинец | 24,3 | 5,8 |
Золото | 67 | 16 | Серебро | 87 | 21 |
Магний | 370 | 89 | Сталь | 84 | 20 |
Медь | 213 | 51 | Тантал | 174 | 41 |
Натрий | 113 | 27 | Цинк | 112,2 | 26,8 |
Олово | 59 | 14 | Чугун | 96-140 | 23-33 |
Из этих формул можно вывести равенство:
I2*R*t = λ * m
Массу круглой проволоки можно вычислить по формуле:
где, π – константа, d – диаметр проволоки, l – длина проволоки, ρ – плотность металла
Если подставить значение массы и вывести диаметр, получим следующую формулу:
если принять, что R = ( ρ * l ) / s, где s — это сечение проводника, тогда получим:
Чтобы избежать утомительных расчетов и изнурительной работы с таблицами для вычисления диаметра плавкой вставки, гораздо удобнее воспользоваться онлайн калькулятором. В котором вам необходимо указать материал проволоки и допустимую величину тока.
Техническое описание предохранителей ПКТ и ПKH
Назначение предохранителей
Предохранители — это устройства, предназначенные для защиты от перегрузок и коротких замыканий отдельных электрических установок и участков сети. Их действие основано на расплавлении плавкой вставки, нагреваемой протекающим через нее током. После устранения причины отключения плавкая вставка должна быть заменена на новую.
Для защиты измерительных трансформаторов от токов к. з. применяют предохранители ПКТ, которые отличаются от предохранителей ПК наличием плавких вставок из константановой проволоки, намотанной на фарфоровый сердечник, и отсутствием указателей срабатывания, поэтому о перегорании вставок узнают по показаниям приборов, включенных во вторичную цепь трансформатора.
Технические характеристики
Кварцевые предохранители с мелкозернистым наполнителем серии ПК выпускают для внутренней установки на напряжения от 3 до 35 кВ и номинальные токи от 40 до 400 А.
Показателями, характеризующими предохранители, являются зависимость времени перегорания плавкой вставки от проходящего через нее тока, а также предельный ток отключения, в качестве которого принят наибольший ток, отключаемый предохранителем без повреждений, препятствующих его нормальной работе.
Техническая характеристика и размеры предохранителей ПКТ и ПKH приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Техническая характеристика и размеры предохранителей ПКТ и ПKH
Номинальное напряжение, кВ
Наибольший Номинальный ток патрона, А
Наибольшая разрывная мощность, MBА
Масса (с патроном без цоколя), кг
Размеры, мм (рисунок 2)
Устройство и принцип действия
Основными элементами любого предохранителя являются: корпус, плавкая вставка, контактная часть, дугогасительное устройство, дугогасительная среда. Предохранители характеризуются номинальными токами плавкой вставки и номинальным напряжением.
Принцип действия всех предохранителей основан на плавлении калиброванной проволоки при прохождении через нее тока больше номинального. Чем больше кратность проходящего тока по отношению к номинальному, тем меньше время плавления проволоки. Наиболее приемлемым материалом плавкой вставки считают медь, несмотря на ее высокую температуру плавления (1080 °С). Для сокращения времени и снижения температуры, под воздействием которой оказываются элементы предохранителей, на медные плавкие проволоки напаивают оловянный шарик. Он плавится при 232 °С, расплавляя в себе более тугоплавкий металл — медь. Плавкие вставки предохранителей являются их сменной частью.
Плавление плавкой вставки, как правило, сопровождается возникновением дуги. По способу гашения дуги предохранители разделяют на открытые, закрытые и закрытые с кварцевым заполнителем. В открытых предохранителях дуга гаснет в результате увеличения расстояния между электродами, в закрытых — из-за создания большого давления в патроне, куда помещена плавкая вставка, и стремительного потока газов к открытым концам патрона, в закрытых с кварцевым заполнителем — за счет большого местного давления и деионизации дуги, соприкасающейся с поверхностью множества песчинок.
При нормальном режиме, когда теплота, выделяемая током нагрузки в плавкой вставке, передается в окружающую среду, температура всех элементов предохранителя не превышает допустимой. При к. з. и перегрузке температура плавкой вставки возрастает, что приводит к ее расплавлению. Время плавления (срабатывания) плавкой вставки зависит от значения тока и характера его нарастания и обычно определяется время-токовой характеристикой предохранителя. Минимальный ток, при котором предохранитель срабатывает, называют пограничным, а наибольший, отключаемый предохранителем без его повреждения (деформации), — предельным током отключения.
При прохождении через плавкую вставку предохранителя тока, превышающего ее номинальный ток, вставка перегорает и разрывает электрическую цепь, отключая таким образом защищаемый участок от остальной части электроустановки. Предохранители с плавкой вставкой являются конструктивно простыми, но в то же время достаточно надежными и экономичными аппаратами защиты электрических сетей и электроустановок.
Патрон предохранителя ПК (рисунок 1) состоит из фарфоровой трубки 3, армированной латунными колпачками 2. Внутри патрона размещена плавкая вставка 5 из тонкой посеребренной медной проволоки, намотанной в несколько рядов на ребристый керамический сердечник.
Рисунок 1 – Патроны предохранителей ПК с плавкими вставками на керамическом сердечнике (а) и свитыми в спираль (б)
В предохранителях на большие токи применяют несколько спиральных вставок, показанных на рисунок 1, б. Через определенные промежутки по всей длине плавкой вставки напаяны оловянные шарики 8, способствующие уменьшению ее температуры плавления при срабатывании предохранителя. После заполнения патрона кварцевым песком 4 торцевые отверстия герметично закрывают крышками 1. Срабатывание предохранителя определяют по указателю 7, который выбрасывается — пружиной при перегорании вспомогательной проволочки 6, нормально удерживающей пружину в, подтянутом состоянии. Патрон предохранителя ПК вставляется в контакты, укрепленные на опорных изоляторах. В зависимости от номинального тока электроустановки применяют предохранители с одним, двумя или четырьмя патронами.
Рисунок 2 – Кварцевый предохранитель ПКТ:
1 — контактные выводы; 2 — ограничитель; 3 — фарфоровый патрон; 4 — кварцевый песок; 5 — плавкие вставки; 6 — латунные колпачки; 7 — указательные устройства, 8 — контактный держатель; 9 — изолятор
Кварцевый предохранитель ПКТ (рисунок 2) представляет собой стеклянный или фарфоровый патрон 3 с армированными по концам латунными колпачками 6. Он установлен в контактные держатели 8, которые закреплены на двух фарфоровых изоляторах 9. В патрон помещены засыпанные кварцевым песком 4 и запаянные плавкие вставки 5 (спиральные или намотанные на ребристый керамический стержень). Нижний колпачок предохранителя имеет устройство 7 в виде проволочки, закрепленной в верхнем колпачке и удерживающей в сжатом состоянии пружину, соединенную с цилиндрическим указателем. При перегорании плавкой вставки и проволочки пружина освобождается и выталкивает указатель срабатывания.
Предохранитель ПКТ (для трансформаторов напряжения) не имеет указателя срабатывания. Его плавкая вставка (из константана) намотана на керамический стержень.
Предохранители | Электротехника
Общие сведения. Предохранители – это электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от токовых перегрузок и токов к.з. Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая последовательно с защищаемой цепью, и дугогасительное устройство.
К предохранителям предъявляются следующие требования:
1) Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта.
2) Время срабатывания предохранителя при КЗ должно быть минимально возможным, особенно при защите полупроводниковых приборов. Предохранители должны работать с токоограничением.
3) При КЗ в защищаемой цепи предохранители должны обеспечивать селективность защиты.
4) Характеристики предохранителя должны быть стабильными, а технологический разброс их параметров не должен нарушать надежность защиты.
5) В связи с возросшей мощностью установок предохранители должны иметь высокую отключающую способность.
6) Конструкция предохранителя должна обеспечивать возможность быстрой и удобной замены плавкой вставки при ее перегорании.
Нагрев плавкой вставки при длительной нагрузке. Основной характеристикой предохранителя является времятоковая характеристика, представляющая собой зависимость времени плавления вставки от протекающего тока. Для совершенной защиты желательно, чтобы времятоковая характеристика предохранителя (кривая 1 на рис. 6.7) во всех точках шла немного ниже характеристики защищаемой цепи или объекта (кривая 2 на рис. 6.7). Однако реальная характеристика предохранителя (кривая 3) пересекает кривую 2. Поясним это. Если характеристика предохранителя соответствует кривой 1, то он будет перегорать из-за старения или при пуске двигателя. Цепь будет отключаться при отсутствии недопустимых перегрузок. Поэтому ток плавления вставки выбирается больше номинального тока нагрузки. При этом кривые 2 и 3 пересекаются.
В области больших перегрузок (область Б) предохранитель защищает объект. В области А предохранитель объект не защищает.
При небольших перегрузках (1,5…2,0) нагрев предохранителя протекает медленно. Большая часть тепла отдается окружающей среде. Сложные условия теплоотдачи затрудняют расчет плавкой вставки.
Ток, при котором плавкая вставка сгорает при достижении ею установившейся температуры, называется пограничным током .
Для того чтобы предохранитель не срабатывал при номинальном токе, необходимо>. С другой стороны, для лучшей защиты значение должно быть возмож-но ближе к номинальному. При токах, близких к пограничному, температура плавкой вставки должна приближаться к температуре плавления.
В связи с тем, что время плавления вставки при пограничном токе велико (более 1 ч) и температура плавления ее материала составляет много сотен градусов Цельсия, все детали предохранителя нагреваются до высоких температур. Происходит тепловое старение плавкой вставки.
Для снижения температуры плавления вставки при ее изготовлении применяются легкоплавкие металлы и сплавы (табл. 6.1.)
Таблица 6.1
Свойства материалов, используемых в качестве плавкой вставки предохранителей
Металл вставки |
Удельное сопротивление ,мкОм • м |
Температура, °С |
|
|
|
|
|
|
|||||
Медь |
0,0153 |
250 |
1083 |
80000 |
11 600 |
91 600 |
Серебро |
0,0147 |
— |
961 |
62000 |
8000 |
70 000 |
Цинк |
0,0800 |
200 |
419 |
9000 |
3000 |
12 000 |
Свинец |
0,2100 |
150 |
327 |
1200 |
400 |
1600 |
Примечание. – допустимая температура плавкой
вставки при длительном про-текании тока; – температура плавления вставки; и – коэффициенты, определяющие время плавления при КЗ. Время нагрева плавкой вставки от начальной температуры до полного ее разрушения определяется суммой коэффициентов А’+А”. |
Наименьшую температуру плавления имеет свинец. Но удельное сопротивление свинца в 12 раз выше, чем у меди. Для того чтобы при прохождении данного тока вставка нагрелась до допустимой температуры (150 °С), ее сечение должно быть значительно больше, чем сечение вставки из меди.
При плавлении вставки пары металла ионизируются в возникающей дуге благодаря высокой температуре. Из-за большого объема вставки количество паров металла в дуге велико, что затрудняет ее гашение и уменьшает предельный ток, отключаемый предохранителем. Из-за этих особенностей вставок из легкоплавких металлов широкое распространение получили медные и серебряные плавкие вставки с металлургическим эффектом, который объясняется ниже. На тонкую медную проволоку (диаметром менее 0,001 м) наносится шарик из олова. При нагреве вставки сначала плавится олово, имеющее низкую температуру плавления (232 °С). В месте контакта олова с проволокой начинается растворение меди и уменьшение ее сечения. Это вызывает увеличение сопротивления и повышение потерь в этой точке. Процесс длится до тех пор, пока медная проволока не расплавится в точке расположения оловянного шарика.
Возникшая при этом дуга расплавляет проволоку на всей длине. Применение оловянного шарика снижает среднюю температуру плавления вставки до 280 °С.
Отношение/ уменьшается до 1,2, что дает улучшение времятоковой характеристики.
Стабильность времятоковой характеристики в значительной степени зависит от окисления плавкой вставки. Свинец и цинк образуют на воздухе пленку оксида, которая предохраняет вставку от изменения сечения. Медная вставка при длительной работе и высокой температуре интенсивно окисляется. Пленка оксида при изменении температурного режима отслаивается, и сечение вставки постепенно уменьшается. В результате плавкая вставка перегорает при номинальном токе, если ее температура при токе, близком к пограничному, выбрана высокой. В табл. 6.1 приведены рекомендуемые допустимые температуры вставок при номинальном токе. Температура медной вставки при токе, близком к номинальному, должна быть значительно ниже температуры плавления. Поэтому приходится завышать сечение вставки и тем самым увеличивать отношение /примерно до 1,8, что ухудшает защитные свойства предохранителя.
Серебряные плавкие вставки не подвержены тепловому старению, и ‘для них отношение / определяется только нагревом.
У вставок из легкоплавких материалов эксплуатационная температура ближе к температуре плавления, что позволяет снизить отношение / до 1,2…1,4.
В настоящее время в качестве материала плавкой вставки начали применять алюминий. Пленка оксида на поверхности вставки защищает алюминий от коррозии и делает характеристику предохранителя стабильной. Большее удельное сопротивление материала компенсируется увеличением сечения вставки. Алюминий имеет температуру плавления ниже, чем у меди (658 против 1083 °С).
Времятоковые характеристики предохранителей со вставками постоянного сечения из легкоплавкого металла хорошо согласуются с характеристиками силовых трансформаторов и других подобных объектов. Это объясняется низкой температурой плавления, стойкостью против коррозии и малой теплопроводностью материала таких вставок.
Медная вставка из-за высокой теплопроводности, высокой температуры плавления и большого отношения / в области малых перегрузок не обеспечивает защиту объекта (область А, рис. 6.7).
Нагрев плавкой вставки при КЗ. Если ток, проходящий через вставку, в 3… 4 раза больше номинального, то практически процесс нагрева идет адиабатически, т. е. все тепло, выделяемое плавкой вставкой, идет на ее нагрев. Время нагрева вставки до температуры плавления
, (6.11)
где – постоянная, определяемая только свойствами материала и от размера вставкине зависящая; – поперечное сечение вставки; — ток, протекающий по вставке при КЗ защищаемой цепи; — плотность тока во вставке.
После того как температура плавкой вставки достигла температуры плавления, для перехода вставки из твердого состояния в жидкое ей необходимо сообщить тепло, равное скрытой теплоте плавления.
По мере того как часть плавкой вставки из твердого состояния перейдет в жидкое, ее удельное сопротивление резко увеличится (в десятки раз). Время перехода из твердого состояния в жидкое
,
где – удельное сопротивление материала вставки при температуре плавления; – удельное сопротивление материала вставки в жидком состоянии; – плотность материала вставки; — скрытая теплота плавления на единицу массы материала вставки.
Значения постоянных и для наиболее часто применяемых металлов приведены в табл. 6.1. В действительности процесс плавления идет более сложно. Как только появится жидкий участок вставки, электродинамические силы, сжимающие проводник, образуют суженные участки. В этих участках возрастает плотность тока и повышается температура. Уменьшение сечения вставки создает разрывающие усилия, аналогичные силам в контактах при КЗ. Таким образом, как правило, дуга загорается раньше, чем вставка полностью перейдет в жидкое состояние.
Основным параметром предохранителя при КЗ является предельный ток отключения. Это ток, который он может отключить при возвращающемся напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению.
Плавление вставки переменного сечения происходит в перешейках с наименьшим сечением. Процесс нагрева перешейка протекает так быстро, что тепло почти не успевает отводиться на участки повышенного сечения. Наличие перешейков уменьшенного сечения позволяет резко снизить время с момента начала КЗ до появления дуги.
Процесс гашения дуги начинается до момента достижения током к.з. установившегося или даже амплитудного значения (рис. 6.8). Дуга образуется через время после начала КЗ, когда ток в цепи значительно меньше установившегося значения.
Средства дугогашения позволяют погасить дугу за миллисекунды. При этом проявляется эффект токоограничения, показанный на рис. 6.8. При отключении поврежденной цепи с токоограничением облегчается гашение дуги, так как отключается не установившийся ток к.з., а ток, определяемый временем плавления вставки.
С ростом номинального тока возрастает, естественно, и минимальное сечение вставки.
Увеличение этого сечения приводит к возрастанию длительности плавления вставки и уменьшению эффекта токоограничения. Интенсивный отвод тепла от вставки при номинальном режиме позволяет выбрать уменьшенное сечение вставки и повысить эффект токоограничения.
Ток— какой размер медного провода может действовать как предохранитель на 150 А?
Если я хочу использовать кусок медного провода в качестве предохранителя на 150 А, какой размер провода мне следует использовать?
Это не обязательно должно быть точно 150 А, параметры, которые мне нужны, чтобы соответствовать, следующие:
- он должен постоянно проводить 70A 10–30 В постоянного тока без покраснения и перегрева
- нужно проводить 120А иногда по 15 сек без плавления
- его обязательно нужно расплавить до того, как ток достигнет 200А
Здесь легко доступны следующие провода: 0.2 медный провод нагревается непрерывным током 50 А, и не расплавит ли он то, в чем он закреплен при этой температуре.
Под «непрерывным» использованием я подразумеваю максимум 1 час за раз при полном моем участии, поэтому он не будет работать без присмотра, как это.
Дополнительная информация: Изначально машина поставлялась с двумя плавкими предохранителями на 50 А, подключенными параллельно. На самом деле я хочу использовать провод, потому что предохранители перегорают так часто, что это начинает дорожать, в среднем мне нужен 1 предохранитель на 1 час зарядки, поэтому предохранители стоят больше, чем электричество для его питания.Я не знаю, почему они перегорают, потому что у меня есть амперметр, подключенный последовательно к предохранителю, и я никогда не видел на амперметре ничего выше 60А! Предохранители не перегорают случайно, я просто вижу, как предохранитель медленно становится красным, некоторое время остается красным, а в какой-то момент просто плавится. Я наблюдал за этим процессом, и я не видел более 60 А, пока плавился предохранитель, я все время смотрел на амперметр в медленном процессе плавления предохранителя. Так что, если мне нужен 1 предохранитель в час, пусть будет так, но мне нужен более дешевый вариант, чем 50 центов за предохранитель, если я собираюсь использовать их с такой скоростью.
провод — Как я могу определить, выдержит ли кабель кратковременный всплеск тока?
Мчится мимо ….
Нижний предел выживаемости определяется теплоемкостью материала, а плавление определяется энергией фазового перехода. Большинству людей не нужно знать последнее для стали :-). НО охлаждение, теплоизоляция, то, что выходит за рамки рассматриваемой секции, может повысить живучесть, отводя тепло. Поскольку молния эффективно мгновенно доставляет энергию, что касается тепловых проблем, я бы ожидал, что молнии потребуется меньше C (кулонов), чтобы расплавить стержень, чем вам нужно в течение более длительного периода.2
или квадратный железный стержень размером около 11 мм для сопротивления 30 000 А в течение 1 мСм.
Трудно поверить.
Однако та же энергия для достижения полного плавления того же килограмма стали была бы одинаково хорошо передана 3000 А за 100 мс.
Или 300 А за 10 с IF тепловая энергия не терялась.
Итак, если ответ правильный (маловероятный), вы можете просто не плавить 11-миллиметровый квадратный стальной стержень на открытом воздухе при 300 А.
Обратите внимание, что для воды энергия парообразования> энергия нагрева от окружающей среды.поскольку стали предстоит пройти такой долгий путь от окружающей среды, энергия нагрева примерно в 2 раза превышает фактическую энергию плавления (если я правильно прочитал таблицы).
Любой желающий может пересмотреть как предположения, константы, теорию и цифры, приведенные выше.
Вероятность отсутствия ошибки близка к нулю.
Я иду спать — визит к стоматологу по поводу больного зуба через 6.5E0 часов.
Открытые вкладки. Актуальность уточняется:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity
http: // www.Engineersedge.com/properties_of_metals.htm
http://www.hotwatt.com/table1.htm
http://www.engineeringtoolbox.com/fusion-heat-metals-d_1266.html
http://www.engineeringtoolbox.com/latent-heat-melting-solids-d_96.html
http://goo.gl/1S4cm 🙂
Домашняя страницаinterfacebus
Домашняя страница interfacebus Справочная информация и информация Калибр провода aka Brown & Sharpe В таблице ниже приведены характеристики проводов для различных размеров сечения
калибр American Wire Gauge [AWG] .
Американский калибр проволоки позволяет определять диаметр проволоки.
Для каждого разного AWG [размер провода] в таблице указаны диаметр [в милах], сопротивление на 1000 футов,
допустимая нагрузка по току [Ampacity] и фунты на фут [число
футов, необходимых для веса 1 фунт].
AWG основан на постоянном соотношении поперечных сечений между проводами последовательных размеров [чисел].
Прочтите примечания под таблицей, чтобы определить, как была рассчитана амплитуда.Чем больше номер сортамента провода AWG, тем
меньший диаметр проволоки.
Таблица основана на температуре окружающей среды
25 o C. Однако следующая ссылка обеспечивает дополнительные температуры.
Некоторые из стандартных размеров проводов, используемых в ряде
Интерфейсные шины [для линий передачи данных]: # 22AWG, # 24AWG, # 26AWG и 30AWG.
См. Здесь краткое руководство по калибру проводов по таблице сопротивлений.
Список стандартов электронных автобусов находится на странице «Автобусы».
Другая таблица в нижней части страницы показывает токопроводящую способность меди [Ampacity] для тефлона.
изолированный провод.Связанный; Снижение номинальных характеристик кабеля.
Размер проводника определяется одним или несколькими из следующих факторов:
Допустимая нагрузка по току [вызывает повышение температуры провода в высоковольтных линиях], ток короткого замыкания или падение напряжения [длинные низковольтные линии].
AWG | Диаметр. (мил) | Круглые милы | Ом / 1000 футов | Токопроводящий | Ток предохранителя | футов на фунт |
0000 | 460 | 212000 | 0.050 | – | – | 1,56 |
000 | 410 | 168000 | 0,063 | – | – | 1,96 |
00 | 365 | 133000 | 0,077 | – | – | 2.4826 |
0 | 324,85 | 105531 | 0,096 | – | – | 3.1305 |
1 | 289,3 | 83694 | 0,1264 | 119,6 | – | 3,947 |
2 | 257,6 | 66358 | 0,1593 | 94,8 | – | 4,977 |
3 | 229,4 | 52624 | 0.2009 | 75,2 | – | 6.276 |
4 | 204,3 | 41738 | 0,2533 | 59,6 | – | 7,914 |
5 | 181,9 | 33088 | 0,3915 | 47,3 | – | 9,980 |
6 | 162 | 26244 | 0,4028 | 37,5 | 668 | 12.58 |
7 | 144,3 | 20822 | 0,5080 | 29,7 | 561 | 15,87 |
8 | 128,5 | 16512 | 0,6405 | 23,6 | 472 | 20.01 |
9 | 114,4 | 13087 | 0,8077 | 18,7 | 396 | 25.23 |
10 | 101,9 | 10384 | 1,018 | 14,8 | 333 | 31,82 |
11 | 90,7 | 8226 | 1,284 | 11,8 | 280 | 40,12 |
12 | 80,8 | 6529 | 1,619 | 9,33 | 235 | 50.59 |
13 | 72,0 | 5184 | 2,042 | 7,40 | 197 | 63,80 |
14 | 64,1 | 4109 | 2,575 | 5,87 | 166 | 80,44 |
15 | 57,1 | 3260 | 3,247 | 4,65 | 140 | 101.4 |
16 | 50,8 | 2581 | 4,094 | 3,69 | 117 | 127,9 |
17 | 45,3 | 2052 | 5,163 | 2,93 | 98,4 | 161,3 |
18 | 40,3 | 1624 | 6,510 | 2,32 | 82,9 | 203.4 |
19 | 35,9 | 1289 | 8,210 | 1,84 | 69,7 | 256,5 |
20 | 32,0 | 1024 | 10,35 | 1,46 | 58,4 | 323,4 |
21 | 28,5 | 812 | 13,05 | 1,16 | – | 407,8 |
22 | 25.3 | 640 | 16,46 | . 918 | 41,2 | 514,12 |
23 | 22,6 | 511 | 20,76 | . 728 | – | 648,4 |
24 | 20,1 | 404 | 26,17 | . 577 | 29,2 | 817,7 |
25 | 17,9 | 320 | 33.0 | . 458 | – | 1031 |
26 | 15,9 | 253 | 41,62 | ,363 | 20,5 | 1300 |
27 | 14,2 | 202 | 52,48 | . 288 | – | 1639 |
28 | 12,6 | 159 | 66,17 | .228 | 14,4 | 2067 |
29 | 11,3 | 128 | 83,44 | . 181 | – | 2607 |
30 | 10,0 | 100 | 105,2 | .144 | 10,2 | 3287 |
31 | 8,9 | 79 | 132,7 | .114 | – | 4145 |
32 | 8.0 | 64 | 167,3 | .090 | – | 5227 |
33 | 7,1 | 50,125 | 211,0 | .072 | – | 6591 |
34 | 6,3 | 39,75 | 266,0 | .057 | 5,12 | 8310 |
35 | 5,6 | 31.5 | 335 | .045 | 4,28 | 10480 |
36 | 5,0 | 25,0 | 423 | .036 | 3,62 | 13210 |
37 | 4,45 | 19,83 | 533 | .028 | – | 16660 |
38 | 3,97 | 15,7 | 673 | .022 | 2,5 | 21010 |
39 | 3,5 | 12,47 | 848 | .018 | – | 26500 |
40 | 3,14 | 9,89 | 1070 | .014 | 1,77 | 33410 |
41 | 2,8 | 7,842 | – | – | 1.52 | – |
42 | 2.494 | 6,219 | – | – | 1,28 | – |
43 | 2,221 | 4,932 | – | – | 1.060 | – |
44 | 1,978 | 3,911 | – | – | 0,916 | – |
45 | 1.761 | 3.102 | – | – | – | – |
46 | 1,568 | 2,460 | – | – | – | – |
47 | 1,397 | 1,951 | – | – | – | – |
48 | 1,244 | 1,547 | – | – | – | – |
49 | 1.107 | 1,227 | – | – | – | – |
50 | 0,986 | 0,973 | – | – | – | – |
Таблица неизолированной медной проволоки
Общие примечания:
Размер провода различается между американским калибром проводов [AWG] и британским стандартом. В таблице выше указан только стандарт AWG.
AWG [Американский калибр проводов] также может называться калибром проводов Брауна и Шарпа (B&S), но это будет крайне устаревшая ссылка.См. Примечание B&S ниже.
Калибр для проволоки Бирмингема [BWG] используется для стальной броневой проволоки, а не для медной проволоки. [другие стандарты калибра проволоки]
Следите за ошибками округления, так как многие числа были округлены. Используйте таблицу в качестве ориентира. [Эквивалентное поперечное сечение провода]
Вес провода [фунт на фут] не включает изоляцию провода, оболочку или экранирование, поскольку это подразумевает кабель, а не провод.
Вес провода критичен для некоторых приложений; например, кабельная разводка самолетов.Дополнительные данные [Таблица AWG для 25C — 65C]
Круглые милы — это квадрат диаметра в милах. [Таблица размеров AWG в метрических единицах]
Редактор никогда не пересматривал стандарты American Wire Gauge [AWG].
Примечания по току: Номинальный ток указан на основе допустимого падения напряжения, а не кондукторный нагрев. Способность провода проводить заданное количество тока зависит от количество дополнительных факторов, не учтенных в AWG таблица выше.Температура окружающей среды окружающего воздуха, провод изоляция и количество других жгутов проводов [при условии ниже]. Амортизатор относится к способности проводника проводить ток [амперы] до того, как кабель перегреется. Я так понимаю, есть сотни Ampacity столы для самых разных условий. Цифры выше — всего лишь один пример. Таблицы пропускной способности для многих условий: |
Стандарт IEEE 835, Таблицы допустимой нагрузки для стандартных силовых кабелей IEEE
Стандарт IEEE 848, Процедура определения допустимой нагрузки
Снижение характеристик огнестойких кабелей
ICEA P-54-440, NEMA Pub.№ WC 51 — Сила кабелей в открытом исполнении
Подносы.
Национальный электротехнический кодекс [NEC] требует собственных размеров кабеля для
электромонтаж помещений.
См. Правила NEC для определения электропроводки в здании.
эта страница относится к электромонтажу электронного оборудования.
Для справки:
допустимая нагрузка медного провода при 30 0 C для обычных сечений провода
14 AWG может выдерживать максимум 20 А на открытом воздухе или 15 А как часть
трехжильный кабель.
12 AWG может выдерживать максимум 25 А на открытом воздухе или 20 А как часть
трехжильный кабель.
10 AWG может выдерживать максимум 40 А на открытом воздухе или 30 А как часть
трехжильный кабель.
8 AWG может выдерживать максимум 70 А на открытом воздухе или 50 А как часть
Трехжильный кабель.
Пропускная способность соединительного провода [короткие провода проходят между компонентами или частями, содержащимися в оборудовании].
Максимальный ток кабеля управления [кабель силового оборудования].
Ток плавления [плавления] проволоки зависит от материала проволоки.
изготовлены из, диаметр проволоки и температура плавления
материал.
Ток плавления проволоки указан в таблицах как
постоянный ток или как [больший] ток для некоторого заданного количества
время.
Я обнаружил, что эта формула используется на нескольких разных сайтах [не проверено];
I = Ad (3/2) @ d в дюймах, A — константа: A = 10 244 для
Медь. A = 7,585 для алюминия.
Я перечислил ряд значений тока предохранителя в таблице выше,
для выбранных размеров AWG.
указаны в таблице сечения алюминиевой проволоки на стр.
, а также в таблице сечений монелевой проволоки и в таблице сечений нихромовой проволоки
Электрический провод и Производители кабеля для списка компаний по производству проводов
График ниже отвечает на вопрос, какой ток может безопасно выдержать провод, но это применимо только к одиночным проводам, как в случае допустимой нагрузки сечения провода.
Добавление большего количества проводов внутри изолятора будет задерживать больше тепла и заставит ручку кабеля снизить ток, по замыслу.
Обратите внимание на то, что на рисунке не указана длина провода.
Калибр провода в зависимости от тока
Производители кабелей предоставляют разные номера в зависимости от
изоляция, используемая для провода. |
Связанный провод |
AWG Калибр провода | Токопроводящий | AWG Калибр провода | Токопроводящий |
00 | 169 ампер | 0 | 147 ампер |
2 | 108 | 4 | 81 |
6 | 60 | 8 | 44 |
10 | 33 | 12 | 25 |
14 | 19 | 16 | 13 |
18 | 9.2 | 20 | 6,5 |
22 | 4,5 | 24 | 3,3 |
26 | 2,5 | 28 | 1,8 |
30 | 1,3 | – | – |
См. Раздел «Как снизить номинальные характеристики» Страница компонентов для снижения номинальных характеристик провода с использованием не тефлона изоляция
Я видел еще одну военную спецификацию [MIL-STD-xx] для медного провода.
текущие возможности.Тот стандарт [номер стандарта не заметил]
указано AWG 18 [например] как 10 ампер с изоляцией из TFE. Что
указывает, что эта дополнительная военная спецификация использует те же данные
перечислены в таблице выше, но могут быть указаны для 25 0 C, а не
70 0 C, как в таблице. Итак, эта таблица выше уже была
со сниженными номинальными характеристиками для 70 0 C.
На этой странице представлено консервативное руководство по допустимой нагрузке для неизолированного медного провода.
[700 круговых мил / ампер], ток плавления [точка] для чистой меди.
проволока и допустимая нагрузка для медной проволоки с покрытием из ТФЭ.Американский калибр проволоки
Также указан [AWG] для неизолированного медного провода. Обратитесь к Национальному
Электрические нормы [NEC] для определения размеров кабеля для проводки в помещении.
На этой странице представлены мои заметки по этому вопросу, покупка одного из стандартов или
спецификации, указанные на этой странице при выполнении профессиональных
Работа.
См. Также страницу , код цвета изоляции проводов ; Цвет
кодирование изоляции проводов в зависимости от области применения.
Определите длину кабеля в зависимости от падения напряжения. Определите длину кабеля vs.Увеличение тепла.
Для любой темы есть несколько разных способов описать одно и то же;
AWG, калибр проводов, таблица размеров проводов, калибр проводов AWG, американский калибр проводов, кабель AWG, размеры калибра проводов и таблица AWG — все относятся к одному и тому же.
Обратите внимание, что таблица сечения провода касается физического размера провода, а не кабеля;
В качестве кабеля могут использоваться изолированные провода с присоединенными разъемами или несколько проводов в изоляционной оболочке.
Связанные технические данные по конструкции кабеля шасси и соображениям
B&S Примечание: Термин «Браун и Шарп» устарел в отношении американского калибра проводов.
К началу 1900-х годов таблица Брауна и Шарпа стала известна как американский калибр проволоки.
Я не совсем понимаю, почему на него больше всего ссылаются.
Brown and Sharpe была компанией, производившей проволоку.
Магнитный провод и обычный медный провод будут иметь одинаковый калибр, так как эмалированное покрытие поверх неизолированного провода не увеличивает толщину.
Проволочный канат здесь не упоминается, потому что канат представляет собой многожильный провод, а таблица AWG относится к сплошному проводу.
лучший swimbi с помощью создателя меню css лучше всего посетить swimbi.com. Все права защищены Изменено 13.09.15
Авторские права © 1998–2013 Все права защищены Ларри Дэвис Размеры (калибры) электрических проводов
для вашего дома
Рисунок 1 — Типичная бытовая воздушная электрическая сеть
Рисунок 2 — Электрооборудование жилых помещений, устанавливаемое на землю или на площадку
Электроэнергия подается в ваш дом от электросети в виде вольт и ампер.Количество энергии, которое обеспечивает коммунальная сеть, регулируется трансформатором на опоре, как показано на рисунке 1, или трансформатором, который установлен на земле, как показано на рисунке 2, который обслуживает ваш дом, и размером проводов от этот трансформатор в ваш дом.
В целях пояснения мы будем использовать 120 и 240 В переменного тока в качестве напряжения. 120 и 240 являются номинальными числами и могут варьироваться от 110 до 120 и от 205 до 240 в зависимости от утилиты.
Коммунальные предприятия могут подавать питание
в ваш дом, используя медную или алюминиевую проводку.Однако есть разница в токонесущей способности меди по сравнению с алюминием.
В связи с постоянно растущим спросом на электроэнергию в наших домах, большинство новых домов строятся с минимальным током в 150 А, и 200 — не редкость. Во многих старых домах все еще есть услуги на 60 ампер, а в сельской местности все еще можно найти услуги на 30 ампер.
Важно понимать взаимосвязь между калибром провода и силой тока. Для этого посмотрим на оригинальный предохранитель.Первоначальный предохранитель представлял собой кусок проволоки, размер которой позволял плавиться при прохождении через него определенного количества ампер (тока), как показано на Рисунке 3.
Рис. 3. Элемент предохранителя, слева на рисунке, — это то, что находится внутри патрона. Чем тоньше перемычка между крышками, тем меньшее количество тока (в амперах) может выдержать перемычка, прежде чем она расплавится из-за тепла.
Рисунок 4 — Автоматический выключатель
Кусок провода нагревается, поскольку по нему проходит ток в ваш дом или по всему дому.Вот почему работает тостер, плита или конфорка, по проводам проходит ток, и они нагреваются. Чем тоньше провод, тем горячее он становится, когда через него проходит определенное количество ампер.
Автоматические выключатели, показанные на Рисунке 4, выполняют ту же функцию, хотя работают по-другому. Они работают аналогично термостату. Когда ток течет через прерыватель, кусок металла нагревается и изгибается, когда изгиб достигает точки, он механически переводит прерыватель в положение TRIPPED
, которое находится между положениями OFF
и ON
.
Можно отметить, что хотя автоматические выключатели более удобны, чем предохранители, потому что они могут быть сброшены. Предохранители намного быстрее реагируют на перегрузки и, следовательно, отключают цепь быстрее, чем выключатели.
Проволока производится для определенной группы размеров, которые обозначаются номерами, известными как калибры. Калибр проводов, по которым подается питание от трансформатора к вашему дому и внутри вашего дома, выбирается по размеру, чтобы гарантировать, что они не перегреются при номинальной силе тока.На самом деле, на проводах никогда не должно быть заметного нагрева.
Таким образом, вы можете подумать, что вы можете получить больше мощности от вашей электросети, просто увеличив размер основных предохранителей или автоматических выключателей, и вы, вероятно, сможете, до определенной степени. В какой-то момент провода, идущие от трансформатора к вашему дому, будут действовать как предохранитель и перегорят, потому что они пропускают больше тока, чем указано.
В таблице 1 представлена допустимая токовая нагрузка по сечению медных и алюминиевых проводов.
Выбор калибра заземляющего провода зависит от номинального размера, указанного в Таблице 2:
Таблица 2 — Калибр для медных проводов заземления
Выбор правильного калибра проводов в вашем доме, проводов, идущих от электрического распределительного щита (центра нагрузки) к различным приборам и электрическим розеткам (розеткам), имеет решающее значение. Вы не хотите, чтобы провод работал как предохранитель и горел в случае короткого замыкания.
Таблица 3 содержит правильный калибр провода для электрических цепей в вашем доме в зависимости от номинальной нагрузки.
Таблица 3 — Правильный калибр проводов для домашних цепей
Дополнительная информация по:
Электричество 101
Зачистка и заделка электрического провода
Установка или замена розетки (розетки)
Установка переключателя
Установка 3-позиционного переключателя
Установка 4-позиционного переключателя
Fuse Equations — Ness Engineering Inc.
Уравнения предохранителя (закон Приса)Закон Приса можно использовать для расчета приблизительного постоянного тока предохранителя для данного размера провода и материала.Фактический ток предохранителя, к сожалению, может зависеть от детальной передачи тепла от провода, на которую может влиять корпус, теплопроводность провода к клеммам на обоих концах и другие физические условия. Поэтому можно использовать одномерное уравнение теплопроводности или более сложный термический анализ, чтобы лучше определить точный ток плавкого предохранителя. Однако, как быстро сделанная оценка, закон Приса может оказаться ценным.
Закон Приса гласит, что постоянный ток предохранителя для элемента с прямым проводом обычно зависит от его диаметра, как указано по формуле:
Закон Preeces
Или можно определить диаметр проволоки для данного материала и тока плавления, чтобы можно было выбрать проволоку большего размера, чтобы избежать плавления.
, где I f — ток плавкого предохранителя в амперах, C — коэффициент Приса для конкретного используемого металла, а d — диаметр плавкого элемента в дюймах. Уильям Генри Прис определил это соотношение в 1884 году, сравнив баланс между теплотой, генерируемой внутри провода (I²R), с тепловыми потерями в проводе (πhdl), где h — тепловые потери на единицу площади из-за излучения или конвекции, d — диаметр провода. , l — длина провода (6 дюймов в случае тестовых образцов, которые Прис использовала для эмпирического определения этого).Вблизи порога плавления потери тепла и выделяемое тепло примерно равны. Таким образом, мы можем установить количество выделяемого тепла равным тепловыделению следующим образом:
Решая для I², определяем:
Затем мы можем извлечь квадратный корень и найти зависимость тока плавления от диаметра проволоки (как указано выше):
Где C — коэффициент Приса в зависимости от конкретного материала / сплава проволоки:
В следующей таблице показаны коэффициенты Приса для распространенных материалов / сплавов плавких элементов, а также диаметр проводов из этих материалов, которые будут плавиться с помощью указанного в таблице тока.
Диаметр (дюймы) |
||||||
Ток (А) | Медь C = 10 244 |
Алюминий C = 7,585 |
Платина C = 5 172 |
Немецкое серебро C = 5,230 |
Платиноид C = 4,750 |
|
1 | 0.0021 |
0,0026 |
0,0033 |
0,0033 |
0,0035 |
|
2 | 0,0034 |
0,0041 |
0,0053 |
0,0053 |
0,0056 |
|
3 | 0,0044 |
0.0054 |
0,007 |
0,0069 |
0,0074 |
|
4 | 0,0053 |
0,0065 |
0,0084 |
0,0084 |
0,0089 |
|
5 | 0,0062 |
0,0076 |
0.0098 |
0,0097 |
0,0104 |
|
10 | 0,0098 |
0,012 |
0,0155 |
0,0154 |
0,0164 |
|
15 | 0,0129 |
0,0158 |
0.0203 |
0,0202 |
0,0215 |
|
20 | 0,0156 |
0,0191 |
0,0246 |
0,0245 |
0,0261 |
|
25 | 0,0181 |
0,0222 |
0.0286 |
0,0284 |
0,0303 |
|
30 | 0,0205 |
0,025 |
0,0323 |
0,032 |
0,0342 |
|
35 | 0,0227 |
0,0277 |
0,0358 |
0.0356 |
0,0379 |
|
40 | 0,0248 |
0,0303 |
0,0391 |
0,0388 |
0,0414 |
|
45 | 0,0268 |
0,0328 |
0,0423 |
0.042 |
0,0448 |
|
50 | 0,0288 |
0,0352 |
0,0454 |
0,045 |
0,048 |
|
60 | 0,0325 |
0,0397 |
0,0513 |
0,0509 |
0.0542 |
|
70 | 0,036 |
0,044 |
0,0568 |
0,0564 |
0,0601 |
|
80 | 0,0394 |
0,0481 |
0,0621 |
0,0616 |
0,0657 |
|
90 | 0.0426 |
0,052 |
0,0672 |
0,0667 |
0,0711 |
|
100 | 0,0457 |
0,0558 |
0,072 |
0,0715 |
0,0762 |
|
120 | 0.0516 |
0,063 |
0,0814 |
0,0808 |
0,0861 |
|
140 | 0,0572 |
0,0698 |
0,0902 |
0,0895 |
0,0954 |
|
160 | 0.0625 |
0,0763 |
0,0986 |
0,0978 |
0,1043 |
|
180 | 0,0676 |
0,0826 |
0,1066 |
0,1058 |
0,1128 |
|
200 | 0.0725 |
0,0886 |
0,1144 |
0,1135 |
0,121 |
|
225 | 0,0784 |
0,0958 |
0,1237 |
0,1228 |
0,1309 |
|
250 | 0.0841 |
0,1208 |
0,1327 |
0,1317 |
0,1404 |
|
275 | 0,0897 |
0,1095 |
0,1414 |
0,1404 |
0,1497 |
|
300 | 0.095 |
0,1161 |
0,1498 |
0,1487 |
0,1586 |
Диаметр (дюймы) |
|||||
Ток (А) | Утюг C = 3,148 |
Олово C = 1,642 |
Свинец оловянный C = 1,318 |
Свинец C = 1,379 |
|
1 | 0.0047 |
0,0072 |
0,0083 |
0,0081 |
|
2 | 0,0074 |
0,0113 |
0,0132 |
0,0128 |
|
3 | 0,0097 |
0,0149 |
0,0173 |
0.0168 |
|
4 | 0,0117 |
0,0181 |
0,021 |
0,0203 |
|
5 | 0,0136 |
0,021 |
0,0243 |
0,0236 |
|
10 | 0,0216 |
0.0334 |
0,0386 |
0,0375 |
|
15 | 0,0283 |
0,0437 |
0,0506 |
0,0491 |
|
20 | 0,0343 |
0,0529 |
0,0613 |
0.0595 |
|
25 | 0,0398 |
0,0614 |
0,0711 |
0,069 |
|
30 | 0,045 |
0,0694 |
0,0803 |
0,0779 |
|
35 | 0,0498 |
0.0769 |
0,089 |
0,0864 |
|
40 | 0,0545 |
0,084 |
0,0973 |
0,0944 |
|
45 | 0,0589 |
0,0909 |
0,1052 |
0,1021 |
|
50 | 0.0632 |
0,0975 |
0,1129 |
0,1095 |
|
60 | 0,0714 |
0,1101 |
0,1275 |
0,1237 |
|
70 | 0,0791 |
0,122 |
0.1413 |
0,1371 |
|
80 | 0,0864 |
0,1334 |
0,1544 |
0,1499 |
|
90 | 0,0935 |
0,1443 |
0,1671 |
0,1621 |
|
100 | 0.1003 |
0,1548 |
0,1792 |
0,1739 |
|
120 | 0,1133 |
0,1748 |
0,2024 |
0,1964 |
|
140 | 0,1255 |
0,1937 |
0.2243 |
0,2176 |
|
160 | 0,1372 |
0,2118 |
0,2452 |
0,2379 |
|
180 | 0,1484 |
0,2291 |
0,2652 |
0,2573 |
|
200 | 0.1592 |
0,2457 |
0,2845 |
0,276 |
|
225 | 0,1722 |
0,2658 |
0,3077 |
0,2986 |
|
250 | 0,1848 |
0,2851 |
0.3301 |
0,3203 |
|
275 | 0,1969 |
0,3038 |
0,3518 |
0,3417 |
|
300 | 0,2086 |
0,322 |
0,3728 |
0,3617 |
Направляйте консультационные вопросы, комментарии и предложения в компанию [email protected]
Калькуляторы сопротивления медного провода, падения напряжения и сечения проводника
AWG означает «Американский калибр проводов» и является стандартизированная система калибра проволоки, используемая в США с 1857 г. для диаметры круглой, цветной, электропроводящей проволоки. Площадь поперечного сечения провода определяет его сопротивление и допустимая нагрузка по току. Чем больше диаметр проволоки, тем меньшее сопротивление он имеет потоку электронов, а тем больше ток его можно носить без перегрева.В таблице ниже перечислены сопротивление медной проволоки для медной проволоки различного калибра. Это должно быть используется в качестве практического правила, поскольку есть и другие факторы, которые влияют на номинальные токи провода, включая температуру окружающей среды, изоляцию температурный предел, конвекцию воздуха и т. д. Вы должны проконсультироваться с Национальный электротехнический кодекс (NEC) для конкретных рекомендаций.
AWG Размеры и сопротивление проводов
Калибр AWG | Диаметр проводника, дюймы | Диаметр проводника мм | Ом на 1000 футов. | ||
0000 | 0,46 | 11,684 | 0,049 | ||
000 | 0,4096 | 10,40384 | 0,0618 | ||
00 | 0,3648 | 9.26592 | 0,0779 | ||
0 | 0,3249 | 8,25 246 | 0.0983 | ||
1 | 0,2893 | 7,34822 | 0,1239 | ||
2 | 0,2576 | 6.54304 | 0,1563 | ||
3 | 0,2294 | 5,82676 | 0,197 | ||
4 | 0,2043 | 5,18922 | 0,2485 | ||
5 | 0.1819 | 4,62026 | 0,3133 | ||
6 | 0,162 | 4,1148 | 0,3951 | ||
7 | 0,1443 | 3,66522 | 0,4982 | ||
8 | 0,1285 | 3,2639 | 0,6282 | ||
9 | 0,1144 | 2, | 0.7921 | ||
10 | 0,1019 | 2,58826 | 0,9989 | ||
11 | 0,0907 | 2.30378 | 1,26 | ||
12 | 0,0808 | 2,05232 | 1,588 | ||
13 | 0,072 | 1,8288 | 2,003 | ||
14 | 0.0641 | 1,62814 | 2,525 | ||
15 | 0,0571 | 1.45034 | 3,184 | ||
16 | 0,0508 | 1,29032 | 4,016 | ||
17 | 0,0453 | 1,15062 | 5,064 | ||
18 | 0,0403 | 1.02362 | 6.385 | ||
19 | 0,0359 | 0, |
8,051 | ||
20 | 0,032 | 0,8128 | 10,15 | ||
21 | 0,0285 | 0,7239 | 12,8 | ||
22 | 0,0254 | 0,64516 | 16,14 | ||
23 | 0.0226 | 0,57404 | 20,36 | ||
24 | 0,0201 | 0,51054 | 25,67 | ||
25 | 0,0179 | 0,45466 | 32,37 | ||
26 | 0,0159 | 0,40386 | 40,81 | ||
27 | 0,0142 | 0.36068 | 51,47 | ||
28 | 0,0126 | 0,32004 | 64,9 | ||
29 | 0,0113 | 0,28702 | 81,83 | ||
30 | 0,01 | 0,254 | 103,2 | ||
31 | 0,0089 | 0,22606 | 130,1 | ||
32 | 0.008 | 0,2032 | 164,1 |
В На диаграмме ниже показаны многие из стандартных размеров медных проводов, используемых при проводка дома. Также перечислены общие номинальные значения допустимой нагрузки, но для получения более точной информации о допустимой нагрузке обратитесь к таблицам ниже. рейтинги. На этой иллюстрации показаны относительные размеры обычные калибры проволоки.
Обычные размеры медных проводов
В этой таблице приведены значения силы тока для обычных изолированных дирижеры, включая Romex.Изолированные жилы должны иметь номинал температуры и тип (например, THWN 75ºC), напечатанные на внешней стороне кабель. Затем вы можете следить за таблицей ниже, чтобы узнать, сколько ток можно пропустить через проводник. Этот таблица предполагает наличие не более трех проводников в кабельной канавке или кабеле. или земля (непосредственно закопанная) и зависит от температуры окружающей среды 30ºC (86ºF).
Сечения изолированных проводников
Размер | Температурный класс проводника | Размер | |||||
AWG | 60ºC | 75ºC | 90ºC | 60ºC | 75ºC | 90ºC | AWG |
(140ºF) | (167ºF) | (194ºF) | (140ºF) | (167ºF) | (194ºF) | ||
Типы | Типы | Типы | Типы | Типы | Типы | ||
Т TW UF |
THW THWN XHHW ИСПОЛЬЗОВАНИЕ |
RHH THHN XHHW |
T TW UF |
THW THWN XHHW ИСПОЛЬЗОВАТЬ |
RHH THHN XHHW |
||
0 | Медь | Алюминий | |||||
14 | 20 | 20 | 25 | —- | —- | —- | —- |
12 | 25 | 25 | 30 | 20 | 20 | 25 | 12 |
10 | 30 | 35 | 40 | 25 | 30 | 35 | 10 |
8 | 40 | 50 | 55 | 30 | 40 | 45 | 8 |
6 | 55 | 65 | 75 | 40 | 50 | 60 | 6 |
4 | 70 | 85 | 95 | 55 | 65 | 75 | 4 |
3 | 85 | 100 | 110 | 65 | 75 | 85 | 3 |
2 | 95 | 115 | 130 | 75 | 90 | 100 | 2 |
1 | 110 | 130 | 150 | 85 | 100 | 115 | 1 |
0 | 125 | 150 | 170 | 100 | 120 | 135 | 0 |
00 | 145 | 175 | 195 | 115 | 135 | 150 | 00 |
000 | 165 | 200 | 225 | 130 | 155 | 175 | 000 |
0000 | 195 | 230 | 260 | 150 | 180 | 205 | 0000 |
250 | 215 | 255 | 290 | 170 | 205 | 230 | 250 |
300 | 240 | 285 | 320 | 190 | 230 | 255 | 300 |
350 | 260 | 310 | 350 | 210 | 250 | 280 | 350 |
400 | 280 | 335 | 380 | 225 | 270 | 305 | 400 |
500 | 320 | 380 | 430 | 260 | 310 | 350 | 500 |
В таблице ниже указано максимальное количество проводников THNN, которые вы можете вставить кабелепровод заданного размера.Коэффициенты коррекции должны использоваться, если в дорожку кабельного ввода помещается более 3 проводов.
Максимальное количество проводников THNN в кабеле
Размер кабелепровода (дюймы) | ||||||||||||
AWG | 1/2 | 3/4 | 1 | 1 1/4 | 1 1/2 | 2 | 2 1/2 | 3 | 3 1/2 | 4 | 5 | 6 |
14 | 13 | 24 | 39 | 69 | 94 | 154 | ||||||
12 | 10 | 18 | 29 | 51 | 70 | 114 | 164 | |||||
10 | 6 | 11 | 18 | 32 | 44 | 73 | 104 | 160 | ||||
8 | 3 | 5 | 9 | 16 | 22 | 36 | 51 | 51 | 106 | 136 | ||
6 | 1 | 4 | 6 | 11 | 15 | 26 | 37 | 37 | 76 | 98 | 154 | |
4 | 1 | 2 | 4 | 7 | 9 | 16 | 22 | 22 | 47 | 60 | 94 | 137 |
3 | 1 | 1 | 3 | 6 | 8 | 13 | 19 | 29 | 39 | 51 | 80 | 116 |
2 | 1 | 1 | 3 | 5 | 7 | 11 | 16 | 25 | 33 | 43 | 67 | 97 |
1 | 1 | 1 | 3 | 5 | 8 | 12 | 18 | 25 | 32 | 50 | 72 | |
0 | 1 | 1 | 3 | 4 | 7 | 10 | 15 | 21 | 27 | 42 | 61 | |
00 | 1 | 1 | 2 | 3 | 6 | 8 | 13 | 17 | 22 | 35 | 51 | |
000 | 1 | 1 | 1 | 3 | 5 | 7 | 11 | 14 | 18 | 29 | 42 | |
0000 | 1 | 1 | 1 | 2 | 4 | 6 | 9 | 12 | 15 | 24 | 35 | |
250 | 1 | 1 | 1 | 3 | 4 | 7 | 10 | 12 | 20 | 28 | ||
300 | 1 | 1 | 1 | 3 | 4 | 6 | 8 | 11 | 17 | 24 | ||
350 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 9 | 15 | 21 | ||
400 | 1 | 1 | 1 | 3 | 5 | 6 | 8 | 13 | 19 | |||
500 | 1 | 1 | 1 | 2 | 4 | 5 | 7 | 11 | 16 |
Поправочные коэффициенты амплитуды для более 3 проводов в Raceway
Нет.Проводники | 4–6 | от 7 до 9 | от 10 до 20 | 21–30 | 31-40 |
Фактор | 0,8 | 0,7 | 0,5 | 0,45 | 0,4 |
Зачем мне нужен провод большего сечения, чтобы пропускать больше тока?
Чем больше размер медного провода, тем меньше сопротивление и, следовательно, больше тока он может проводить без перегрева.Сопротивление мешает к потоку электронов и вызывает падение напряжения на проводе. Вы хотите максимально избежать падения напряжения на вашей проводке. потому что они выделяют тепло и расходуют энергию. Калькулятор ниже поможет определить, какое падение напряжения вы получите с учитывая медный провод и связанное с ним сопротивление.
Калькулятор падения напряженияЭтот калькулятор определяет падение напряжения для алюминиевый или медный провод любого калибра.Ты обычно должна быть меньше 3% падение напряжения в данной цепи. Сопротивления проводов равны на основе NEC 2008, таблица 8 при 75 o C. |
Калькулятор падения напряжения Скачать
Следующая таблица Excel представляет собой калькулятор падения напряжения, который немного более продвинутый. Его можно использовать для определения рекомендуемые калибры проводов, максимальные расстояния или максимальная сила тока.
Расчет падения напряжения (.xls, 650 КБ)
Калькулятор сечения заземляющего проводника
ДАННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ОДНОПРОВОДНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ
Калькулятор сечения автомобильного проводаЭто простой калькулятор для определения приблизительного сечения / размера провода на основе длины провода (в футах) и силы тока (в амперах) в обычных автомобильных приложениях.Это может быть полезно при самостоятельном ремонте или добавлении нестандартной проводки, чтобы убедиться, что каждая цепь не перегружена. При выполнении автомобильной проводки важно использовать правильный провод в нужном месте, и это также касается рабочих температур пластиковых кожухов проводов (изоляции). Вы не хотите запускать обычный дешевый провод в горячем моторном отсеке, поэтому убедитесь, что вы знаете температурный диапазон вашего приложения и температурный рейтинг используемого провода. Мы обнаружили, что в магазинах автомобильных запчастей «большие коробки» продаются провода GPT (провода общего назначения), которые мы не рекомендуем использовать в высокотемпературных условиях, например, под капотом.Вы вряд ли найдете провод GXL / TXL в магазине запчастей. При покупке провода вы можете увидеть провода со спецификациями вроде —
Значение падения напряжения зависит от вашего приложения. Мы предпочитаем использовать отметку 2% в качестве консервативного значения и для обеспечения полного потенциала любого необходимого источника электроэнергии. Судя по тому, как это выглядит во многих автомобильных приложениях, падение напряжения на 5% или более встречается чаще. Как правило, чем меньше диаметр провода, тем выше сопротивление и, следовательно, ниже допустимая токовая нагрузка на заданной длине. Практически всегда можно использовать провод большего сечения. Если вы сомневаетесь в нагрузке, увеличьте ее. На емкость провода, помимо длины, могут влиять и другие факторы, в том числе, если он находится в горячей среде, продолжительность нагрузки, многожильный или одножильный провод, покрытие проводов и т. Д. Некоторые тефлоновые провода для самолетов имеют большое количество жил и покрыты серебром. . Эти провода имеют большую пропускную способность, чем обычные многожильные медные провода.Посетите Википедию для получения дополнительной информации о проводах (AWG, Браун и Шарп), калибрах и математике. Приблизительные размеры проводов в метрических единицах. Эквиваленты (с некоторым округлением) также включены в таблицу как диаметр / площадь и указаны в миллиметрах / квадратных миллиметрах [мм / мм 2 ], и снова используйте больший размер, если сомневаетесь. ПРИМЕЧАНИЯ: |