Výběr a použití rychlých pojistek
Volba a použití rychlé pojistky je důležitým článkem v průmyslu alkalických chloridů a konfigurace rychlé pojistky v ochraně polovodičového výkonu a ochraně transformace je velmi důležitá. Jakmile je zařízení dokončeno, výběr rychlé pojistky přímo ovlivní parametry stejnosměrného usměrňování a transformace, jako je kvalita napájení a účinnost spotřeby elektřiny.
Výkonová polovodičová zařízení mají malou tepelnou kapacitu a musí být chráněna rychlou pojistkou ve poruchovém stavu a rychlá pojistka má podobné tepelné vlastnosti jako polovodičová zařízení a je dobrým ochranným zařízením. Tento článek je o rychlé pojistce plného typu uzavřeného typu, v provozu není žádný vnější jev.
1 Konfigurace rychlé pojistky Konfigurace rychlé pojistky v ochraně polovodičového výkonového usměrňovače je obecně rozdělena do 2 kategorií.
1.1 Vnitřní paralelní větev ramene převodníku je vybavena typem ochrany. Tento typ se používá hlavně k ochraně vysoce výkonných a vysoce výkonných usměrňovačů. Když je z nějakého důvodu poškozeno odbočné zařízení v rameni převodníku (každá odbočka je založena na výkonu zařízení, obvykle je paralelně připojeno několik párů rychlých pojistek a součástek polovodičového usměrňovače a obrázek 1 ukazuje pouze 1 pár rychlých pojistek Usměrňovače a polovodičové usměrňovače), po přerušení rychlé pojistky zapojené do série s ochranou obvykle selže pouze jedno zařízení, což nemá vliv na normální provoz celého usměrňovače.
1.2 Konfigurace s rozdělením fází, celkový typ ochrany Tento typ se používá hlavně k ochraně středních a malých výkonových usměrňovačů. Pokud je zařízení v rameni převodníku z nějakého důvodu poškozeno, po přerušení ochrany pojistky fáze rychlou pojistkou ochrana usměrňovače automaticky přeruší napájení a přeruší napájení usměrňovače. Tato konfigurace se běžně nepoužívá v průmyslu alkalických chloridů,
2 Výběr rychlé pojistky se také nazývá metoda napětí a proudu. Síťové napětí transformátoru síťového převodníku by mělo být nižší než jmenovité napětí rychlé pojistky. Ověřuje se výkonové polovodičové zařízení a zkratový experiment řady rychlých pojistek a jmenovitý proud polovodiče se vynásobí koeficientem jako jmenovitý proud vybrané rychlé pojistky. Protože jmenovitý proud rychlé pojistky je efektivní hodnota a jmenovitý proud polovodičového zařízení je průměrná hodnota pro výše uvedený první typ schématu konfigurace (obrázek 1) pro první generaci produktů RS0, RS3 série (historie vývoje rychlé pojistky v mé zemi Lze ji rozdělit na 4 stupně. První generací jsou série RS0 a RS3 společně navržené zemí. Parametry jsou 480A, 750V nebo méně a vypínací schopnost je 50kA. Je to primární produkt s velkým objemem, nízkou cenou a krátkou životností (stále existuje značná instalovaná kapacita).
Koeficient lze zvolit podle toho, že trubice usměrňovače je 1,4, tranzistor je 1,2 a rychlý tranzistor je 1. Například ZP1000 je vybaven rychlou pojistkou 1400A. U výše uvedeného druhého schématu konfigurace (obrázek 2) lze zvolit rychlou pojistku podle proudu ventilu Iv a zátěžových charakteristik převodníku a poté lze zvolit rychlou pojistku s dostatečnou vypínací schopností podle maxima poruchový proud, který může generovat usměrňovač, například 50 kA nebo 100 kA, kde 50 kA je kvalifikovaný a 100 kA je prvotřídní produkt.
3 Charakteristiky použití rychlé pojistky
3.1 Proudová propustnost Jmenovitý proud rychlé pojistky je vyjádřen efektivní hodnotou, obvykle je normální procházející proud 30% ~ 70% jmenovitého proudu. Pokud je použita rychlá pojistka nebo je jeden konec ohříván polovodičovým zařízením a druhý konec je chlazen vodou chlazenou přípojnicí, nebo jsou obě strany chlazeny vodou chlazenou přípojnicí; nebo se k regulaci nárůstu teploty používá udržované chlazení vzduchem, aby se udržel proudový výkon. Stav připojení rychlých pojistkových spojů v usměrňovači přímo ovlivňuje nárůst teploty a spolehlivý provoz rychlé pojistky. Z tohoto důvodu musí být kontaktní plocha udržována rovná a čistá. Pokud kontaktní plocha nepokovené přípojnice potřebuje odstranit vrstvu oxidu, měla by se během instalace poskytnout specifikovaná přítlačná síla a je nejlepší provést její pružnou deformaci. K postupnému zjišťování úbytku napětí na kontaktní ploše jsou nutné paralelní rychlé pojistky.
3.2 Zvýšení teploty a spotřeba rychlé pojistky Spotřeba rychlé pojistky W=ΔUIw; ΔU=f (Iw) kde: Iw --- pracovní proud; ΔU --- pokles napětí rychlé pojistky. Spotřeba energie rychlé pojistky má velký vztah k její odolnosti proti chladu. Volba rychlé pojistky s menším odporem za studena je prospěšná pro snížení nárůstu teploty, protože kapacita procházejícího proudu je hlavně omezena nárůstem teploty. Jak již bylo zmíněno dříve, podmínka spojení na rychlém pojistkovém spoji také ovlivňuje nárůst teploty rychlé pojistky a je nutné, aby nárůst teploty na rychlém pojistkovém spoji neovlivňoval činnost jeho sousedních zařízení. Pokusy prokázaly, že rychlá pojistka může fungovat po dlouhou dobu, když je nárůst teploty nižší než 80 ° C, a výrobek se stabilním výrobním procesem může ještě dlouho fungovat, když je nárůst teploty 100 ° C. Zvýšení teploty o 120 ° C je kritickým bodem kapacity procházejícího proudem, pokud nárůst teploty dosáhne 140 ° C, rychlá pojistka nemůže dlouho fungovat.
V současné době chemický průmysl obecně používá vodou chlazené přípojnice a vzduchem chlazené metody ke snížení nárůstu teploty rychlé pojistky. Vodou chlazené přípojnice jsou zvláště účinné pro nízkonapěťové rychlé pojistky, jako je 400-600V. Teplotní rozdíl mezi svorkou rychlé pojistky a připojovacím koncem vodou chlazené přípojnice je obvykle 1,0 × 2,0 °. Mnoho vysoce výkonných rychle působících pojistek je navrženo pro podmínky vodního chlazení, proto by se uživatelé měli před použitím poradit s výrobcem. Chlazení vzduchem je také účinnou metodou ke snížení nárůstu teploty. Podle křivky rychlosti průchodu rychlosti větru určete vliv rychlosti větru na nárůst teploty rychlé pojistky. Když je rychlost větru asi 5 m / s, lze průtokovou kapacitu obecně zvýšit o 25%. Nebude to mít žádný zjevný účinek. Podle křivky poklesu napětí rychlé pojistky poskytnuté výrobcem a spotřeby energie při jmenovitém proudu může měření poklesu napětí mezi dvěma svorkami rychlé pojistky rychle vypočítat skutečný proud větve. Kromě toho při stejném toku proudu také nárůst teploty souvisí s tím, zda rychlá pojistka přijímá jednoduchou nebo dvojitou rovnoběžku. Pokročilá průmyslová pojistka EV, pojistka DISSMANN je první volbou.
Většina vysoce výkonných usměrňovačů vyráběných v zemi používá dvojité paralelní rychlé pojistky v sérii s polovodičovými součástkami, například 700A × 2, 1400A × 2, 2500A × 2. Dvojitě paralelní struktura svorky rychlé pojistky může být co nejtenčí, aby se snížil odpor. Jeden typ dvojité paralelní rychlé pojistky je spojen šrouby a spojovacími deskami a druhým je konstrukce, ve které jsou spojovací desky (svorky) a dvě taveniny (svorky) svařeny dohromady. Tento typ struktury je pokročilejší. Rychlá pojistka vysokého napětí má velký vnitřní odpor, zejména u výrobků nad 800 V. Protože pouzdro z porcelánu má určitou délku a velkou plochu a teplo generované taveninou je vedeno a odváděno přes plnivo a obal, je vysoké napětí rychlé. Účinek pojistky na chlazení vzduchu je zřetelnější.
3.3 Volba vypínací schopnosti Síla pláště rychlé pojistky do značné míry určuje vypínací schopnost maximálního poruchového proudu. Zadruhé, tvar kovové pojistky uvnitř rychlé pojistky, schopnost plniva absorbovat kovové páry a teplo a elektromotorická síla pojistky ovlivňují vypínací schopnost. Při konstrukci usměrňovače je fázový zkratový proud&"; usměrňovací transformátor GG"; by měl být vypočítán a podle tohoto proudu by měla být vybrána rychlá pojistka s dostatečnou vypínací schopností. Rychlá pojistka s nedostatečnou vypínací schopností bude pokračovat v oblouku, dokud nevybuchne, a ve vážných případech způsobí zkraty střídavého a stejnosměrného proudu, takže jmenovitá vypínací schopnost je index bezpečnosti.
Kromě toho je disperze výroby produktů také jedním z faktorů, které ovlivňují vypínací schopnost. Problém, který lze snadno ignorovat, je účiník vedení v případě zkratové poruchy, protože energie oblouku generovaná při přerušení rychlé pojistky má velký vztah s indukčností obvodu. Když je účiník vedení cosφ&<; 0,2,="" má="" schopnost="" přerušení="" obzvláště="" vysoké="" požadavky.="" energie="" při="" přerušení="" rychlé="" pojistky="" je="" wo="Wa" +="" wr="" +="" w1="" kde:="" wa="" ---="" energie="" oblouku;="" wr="" ---="" odpor="" spotřebovává="" energii;="" w1="" ----="" energie="" uvolnění="" indukčnosti="" vedení.="" když="" vypínací="" schopnost="" splňuje="" požadavky&"usměrňovače="" gg",="" je="" také="" důležité="" si="" uvědomit,="" že="" špičková="" hodnota="" napětí="" oblouku="" v="" okamžiku="" rozpojení="" (ve="" standardu="" se="" nazývá&";="" přechodné="" zotavovací="" napětí="" gg")="" )="" by="" neměl="" být="" příliš="" vysoký="" a="" měl="" by="" být="" omezen="" během="" výroby="" rychlé="" pojistky,="" aby="" byla="" nižší="" než="" polovodič="" maximální="" hodnota,="" kterou="" zařízení="" vydrží,="" jinak="" by="" došlo="" k="" poškození="" polovodičového="" zařízení.="" pojistka="" s="" nejkratší="" dobou="" vypínání="" proto="" nemusí="" být="" nutně="" nejvhodnější.="" pokud="" se="" rychlá="" pojistka="" používá="" v="" obvodu="" stejnosměrného="" proudu,="" protože="" během="" procesu="" rozpojování="" stejnosměrného="" proudu="" neexistuje="" žádný="" bod="" přechodu="" nulového="" napětí,="" je="" to="" drsná="" podmínka="" pro="" spolehlivé="" rozpojení="" rychlé="" pojistky,="" takže="" obecně,="" pokud="" se="" rychlá="" pojistka="" stejnosměrný="" obvod="" lze="" použít="" pouze="" 60%="" jmenovitého="" napětí="" rychlé="" pojistky="" a="" nejlepší="" je="" použít="" rychlou="" pojistku="">
3.4 Volba I2t Doba fixace t pojistky souvisí s velikostí fixačního proudu I a její zákon je nepřímo úměrný druhé mocnině proudu. Obrázek 3 ukazuje vztahovou křivku t1 / I2, která se nazývá charakteristika druhé ampéry pojistky.
Rychlá pojistka, specifikační model řady 750V, nízkonapěťová pojistka
Protože všechny druhy elektrických zařízení (včetně rozvodné sítě) mají určitou kapacitu přetížení, je-li přetížení lehké, lze jej nechat běžet po dlouhou dobu a při překročení určitého násobku přetížení je nutné pojistku přepálit určitou dobu. Při výběru pojistky na ochranu proti přetížení a zkratu musíte pochopit charakteristiky přetížení elektrického zařízení, aby byla tato charakteristika správně v rozsahu ochrany charakteristiky druhého ampéru pojistky&# 39. Z obrázku 3 je patrné, že doba fixace fixačního proudu Io je teoreticky nekonečná, což se nazývá minimální tavicí proud nebo kritický proud, to znamená, že proud skrz taveninu je menší než kritická hodnota a nebude tavený. Jmenovitý proud Ie vybrané taveniny by proto měl být menší než Io; obvykle je poměr Io k Ie 1,5 až 2,0, což se nazývá koeficient tání. Tento koeficient odráží různé ochranné vlastnosti pojistky při přetížení. Pokud má pojistka chránit malý proud při přetížení, měl by být koeficient tání nižší; aby se zabránilo krátkodobému nadproudu, když motor začne tavit taveninu, měl by být koeficient tání vyšší. Poté, co kapacita procházejícího proudem rychlé pojistky splňuje požadavky na zkratový proud systému, může izolovat poruchový proud, když dojde ke zkratové poruše, ale zda může chránit polovodičová zařízení zapojená do série, musí analyzovat hodnotu I2t těchto dvou. Polovodičové zařízení může být chráněno, pouze když je hodnota I2t rychlé pojistky menší než hodnota I2t polovodičového zařízení. Hodnota I2t během poruchy zkratu je rozdělena do dvou stupňů, tj. Předoblouku I2t a pojistky I2t. Doba, za kterou se roztavený kov změní z pevné látky na kapalinu, je doba před obloukem, přibližně 1,0 až 2,0 ms, kterou lze považovat za adiabatický proces. Časový integrál proudu generovaného rychlou pojistkou během tohoto časového období lze považovat za určitou hodnotu, která je určena konstrukcí. Hodnota I2t před obloukem se u různých materiálů liší a pro každý materiál je konstantní. Když se z roztaveného kovu stane pára, oblouk se začne vznítit a proud se během procesu elektrického oblouku snižuje z aktuální hranice na nulu. I2t v této fázi je fúzující I2t, což je proměnná. Tento proces závisí hlavně na korozi plniva, aby absorboval energii.
V konstrukci rychlé pojistky, aby bylo možné splnit neustále se zvyšující jmenovitý proud polovodičových součástek, je třeba přijmout mnoho opatření, namísto pouhého použití aritmetických metod k výběru rychlé pojistky. Experimenty prokázaly, že při zdvojnásobení jmenovitého proudu je hodnota I2t rychlé pojistky čtyřnásobná oproti původní hodnotě, zatímco zvýšení hodnoty I2t polovodičového zařízení je mnohem menší. Je obtížnější snížit hodnotu I2t rychlé pojistky, musí být přijata pouze celá řada opatření, jako je rozumné rozložení pojistky, zkrácení délky taveniny, zmenšení mřížky oblouku a zlepšení schopnosti hašení oblouku zhasnout. materiál. Hodnota I2t je jedním z důležitých indikátorů vybrané rychlé pojistky.
3.5 Izolační odpor Zkušenosti ukazují, že index izolačního odporu po rychlém rozpojení pojistky je velmi důležitý. Draselná sůl a sodná sůl byly přidány do velkého počtu produktů v 90. letech a sodná sůl může zlepšit schopnost rozbití obloukové mřížky. Izolační odpor špatně vyrobených rychlých pojistek je většinou po rozbití menší než 0,3 MΩ a dokonce i netěsnost. Za zvláštních okolností bude porucha po určité době přerušena a znovu zapnuta, což způsobí ještě větší poruchy. Kvalitní rychlá pojistka (s draselnou a sodnou solí) by měla po rozbití vytvořit izolační odpor 0,5 MΩ nebo více. Rychlá pojistka může po 10 minutách přerušení dosáhnout izolačního odporu většího než 1-30 MΩ, což lze považovat za dobrou spolehlivost. Při použití rychlé pojistky je navíc třeba vzít v úvahu její životnost a spolehlivost; index izolačního odporu po rozbití (GG> 0,5 MΩ); nejnižší možné přechodné zotavovací napětí; produkty s neviditelnými vadami se nepoužívají.