На этой странице
Не автоматически. Главный предохранитель батареи с высоким номиналом отключения не передает этот номинал нижестоящим ответвленным предохранителям. Каждый ответвленный предохранитель должен соответствовать напряжению DC и доступному току короткого замыкания в его месте, если применимое, документированное сочетание защит не устанавливает другое допустимое расположение. Номинальный ток главного предохранителя, его отключающая способность и его характеристика ограничения тока — это разные вещи.
Для распределительного щита с питанием от батареи выполняйте три проверки отдельно:
- Может ли каждое защитное устройство безопасно отключить ток короткого замыкания, с которым оно может столкнуться?
- Устранит ли защита повреждающие сверхтоки до того, как затронутые проводники и компоненты превысят свои пределы?
- Оставит ли неисправность в ответвлении здоровые ответвления под напряжением, если требуется селективная работа?
Конструкция может соответствовать одному из этих условий и не соответствовать другому. Большой главный предохранитель и маленький предохранитель в ответвлении сами по себе не отвечают ни на одно из них.
Что на самом деле доказывают главные и ответвленные номиналы
Номинальная отключающая способность, также называемая предельной коммутационной способностью, описывает способность устройства отключать указанный ток короткого замыкания при заявленных условиях. Ее необходимо рассматривать совместно с напряжением, режимом AC/DC и применимыми условиями испытаний. Это не ток, при котором предохранитель начинает плавиться.
| Предмет | Что он вам говорит | Что это не устанавливает |
|---|---|---|
| Номинальный ток предохранителя | Номинальный ток плавкой вставки при заданных условиях | Порог мгновенного расцепления или максимальный возможный ток короткого замыкания |
| Номинальное напряжение постоянного тока | The DC voltage duty for which the device is specified | Разрешение на использование номинала только для переменного тока (AC) в цепи постоянного тока от батареи |
| Номинальный ток отключения | Ток короткого замыкания, который плавкая вставка рассчитана отключить при заданных условиях | Номинальный ток отключения другого плавкого предохранителя ниже по цепи |
| Токо-временная характеристика | Характер плавления или отключения в зависимости от перегрузки, в зависимости от кривой | Полная высокотоковая защита для произвольной комбинации |
| Пиковый пропускаемый ток и время отключения I²t | Соответствующая информация об ограничении тока и тепловых нагрузках при заданных условиях | Автоматическое принятие каждого нижестоящего компонента |
На рабочих местах в США, OSHA 1910.303(b)(4) требуется, чтобы оборудование, отключающее повреждения, обладало достаточной отключающей способностью для напряжения и тока, доступных на его входных клеммах. Требование смежной координации также касается импеданса цепи и номинальных характеристик короткого замыкания компонентов. Это полезное изложение проблемы проектирования, а не замена правил установки, регулирующих конкретную лодку, транспортное средство или стационарную аккумуляторную систему.
Семейство предохранителей также имеет значение. Автомобильный лезвийный предохранитель, промышленный цилиндрический предохранитель и аккумуляторный предохранитель нельзя считать взаимозаменяемыми, потому что их номинальные токи совпадают. Используйте руководство по электрическим предохранителям для более широкого семейства и различий в номиналах.
Почему главный предохранитель не является фиксированным пределом тока
Рассмотрим один источник питания от батареи, питающий главный предохранитель, общую точку распределения и несколько ответвлений с предохранителями. При неисправности ниже одного из предохранителей ответвления ток от батареи проходит как через этот предохранитель ответвления, так и через главный предохранитель. Главный предохранитель также пропускает любой ток, который все еще подается на другие ответвления.
Оба устройства поэтому сталкиваются с событием неисправности. Они не ждут друг друга, чтобы решить, безопасно ли это событие. Их различные элементы и рабочие характеристики определяют, как они нагреваются, плавятся, дугообразование и прерывают.
Следующие предположения ненадежны:
- A 300 A main fuse does not clamp every fault to 300 A.
- A 20 kA interrupt rating does not mean the main fuse limits current to 20 kA.
- Предохранитель на ответвлении 10 A не гарантирует безопасное отключение раньше более крупного главного предохранителя только потому, что 10 меньше 300.
Концептуальная схема распределения с одним источником. Отмеченное место ответвления указывает, где оценивается местная нагрузка при неисправности. Линии показывают порядок оборудования, а не подключение клемм или полный путь возврата при неисправности; возвратные проводники и детали установки опущены.
Предохранитель может начать плавиться, не завершив отключение. Дуга может проводить ток в процессе гашения. Следовательно, знание того, какой элемент плавится первым, не устанавливает, может ли какое-либо устройство безопасно отключить событие.
Ограничение тока может помочь, но это рабочее поведение в заданных условиях. UL Руководство по применению распределительных щитов gives an AC current-limiting definition and describes identified panelboard series combinations. Those examples do not establish DC battery performance. A high interrupt rating alone does not state the main fuse’s peak let-through current, clearing energy or performance with a particular branch device.
An Illustrative Rating Check: 20 kA Main, 1 kA Branch
Предположим следующее гипотетические входные данные для проектирования. Это не номинальные значения продуктов VIOX, результаты испытаний или рекомендуемая комбинация предохранителей:
- Maximum system voltage for this example: 60 V DC.
- Главный предохранитель: 300 A, с заявленным номинальным током отключения 20 kA при соответствующих условиях DC.
- Предохранитель ответвления: 10 A, с заявленной отключающей способностью 1 kA при соответствующих условиях DC.
- Расчетный ток короткого замыкания на месте установки предохранителя ответвления: 6 kA, установленный предполагаемым исследованием системы до учета токоограничивающего действия любого предохранителя.
- Применимые доказательства резервного комбинированного устройства не были предоставлены.
Проверка ответвления:
Отключающая способность ответвления = 1 kA
Расчетный ток короткого замыкания ответвления = 6 kA
1 kA < 6 kAПредохранитель ответвления не соответствует проверке индивидуальной отключающей способности. Номинал главного предохранителя 20 kA не устраняет это несоответствие. Его собственная нагрузка также должна быть проверена в его собственном месте; значение 6 kA ответвления не устанавливает ток короткого замыкания на батарее или главном предохранителе.
Только иллюстративные цифры. Оба сравнения предполагают соответствующие условия 60 V DC. Значение 6 kA является расчетным доступным током до учета токоограничения предохранителем, а не измеренным пропущенным током. Случай 10 kA превышает эту нагрузку для этой единственной проверки номинала; это не полное одобрение выбора продукта или установки.
Если бы альтернативный предохранитель ответвления имел подтвержденную отключающую способность 10 kA DC при применимых условиях, то 10 kA превысили бы предполагаемую нагрузку 6 kA. Ему не пришлось бы соответствовать 20 kA главного предохранителя исключительно для этого сравнения. Соответствие напряжения, рабочая характеристика, защита проводника, совместимость держателя и остальные системные требования по-прежнему нуждались бы в проверке.
Ни одно из сравнений не предсказывает время отключения. Без точных данных об устройстве было бы ошибочно утверждать, что главный предохранитель срабатывает за несколько миллисекунд, что предохранитель ответвления выдерживает нагрузку, или что два устройства работают селективно.
Нужны ли всем ответвленным предохранителям номинал отключения главного предохранителя?
Нет. Соответствующее сравнение проводится между подтвержденной возможностью каждого устройства и его локальной нагрузкой, а не между тем, показывают ли все маркировки предохранителей одинаковое число kA.
Ток короткого замыкания в точке распределения рядом с батареей может отличаться от тока короткого замыкания в конце ответвления. Импеданс источника, исходящие и обратные проводники, соединения и место повреждения влияют на контур. Нормальный ток небольшой нагрузки не определяет ток, доступный во время короткого замыкания.
Для намеренно упрощенной резистивной модели с одним источником:
Расчетный ток короткого замыкания ≈ напряжение источника / полное сопротивление контура короткого замыканияЭта зависимость объясняет, почему местоположение имеет значение. Это не полное исследование тока короткого замыкания батареи. Реальная проверка может потребовать учета динамики источника, индуктивности и постоянной времени DC, состояния заряда, температуры, параллельных источников и вклада подключенного оборудования в ток короткого замыкания. Используйте подходящую информацию о батарее/источнике и принятый инженерный метод, а не оценивайте только по ампер-часам.
Не предполагайте, что длинная или тонкая проводка делает предохранитель с низким номинальным током отключения приемлемым. Любой импеданс, учтенный в исследовании, должен быть обоснован наряду с допустимым током, падением напряжения и требованиями к отключению короткого замыкания. Намеренное занижение сечения кабеля или добавление импровизированного сопротивления не является решением для защиты.
Модернизация батареи, добавление параллельной батареи или изменение конфигурации кабелей может сделать предыдущую оценку недействительной. Повторно проверьте затронутые устройства при изменении доступного тока короткого замыкания или конфигурации источника. Не учитывайте заявленный предел тока системы управления батареями как гарантию отключения короткого замыкания без применимых системных доказательств.
Когда можно учитывать резервную защиту?
Резервная защита означает, что вышестоящее защитное устройство способствует безопасному отключению указанной нижестоящей схемы. Это требует подтверждения для данной схемы; это не устанавливается путем установки предохранителя с высоким значением kA выше по цепи.
Например, руководство UL по щитам распределения описывает автоматические выключатели с более низким номинальным током отключения, используемые с конкретными вышестоящими устройствами и маркированными комбинациями. Этот пример касается документированного применения оборудования. Это не подтверждает главный предохранитель батареи DC, соединенный с произвольным автомобильным предохранителем ответвления.
Если поставщик предлагает резервную схему, запросите документацию, которая охватывает:
- Точные каталожные номера вышестоящих и нижестоящих устройств, номиналы предохранителей и допустимые замены.
- Условия напряжения DC и тока короткого замыкания, включая любые соответствующие пределы постоянной времени.
- Применимое комбинированное испытание, сертификацию или принятую инженерную основу для предполагаемого оборудования и рынка.
- Требуемые держатели, распределительные компоненты, условия установки и идентификацию для замены.
- Что доказывают данные: безопасное отключение, защита компонентов и/или селективность, включая пределы каждого утверждения.
Пиковые значения пропускаемого тока или данные I²t могут быть частью инженерной оценки, но сравнение двух изолированных каталожных номеров автоматически не является полной проверкой комбинации. Необходимо учитывать поведение обоих устройств и затронутой сборки. Правила OSHA для рабочих мест США также требуют маркировки оборудования, применяемого с серийными комбинационными номиналами, указанными производителем; идентификация замены является частью поддержания этой схемы.
Добавление промежуточного предохранителя только потому, что его номинальный ток или номинал отключения находится между двумя существующими, не доказывает безопасную последовательность. Каждое дополнительное устройство вносит свою рабочую характеристику и свой вопрос координации.
Резервная защита и селективность отвечают на разные вопросы
Достаточность отключения спрашивает, может ли быть безопасно устранена неисправность. Селективность спрашивает, какие защитные устройства срабатывают, чтобы можно было отключить затронутую ветвь, в то время как здоровые цепи остаются под напряжением.
Если конструкция зависит от срабатывания главного предохранителя для помощи в устранении серьезной неисправности ветви, это событие может также отключить другие ветви. Следовательно, утверждение о резервировании не устанавливает селективное срабатывание. Точно так же разделение двух время-токовых характеристик само по себе не устанавливает достаточный номинал отключения или проверенную резервную комбинацию.
Используйте точные данные о минимальном плавлении и полном отключении, данные производителя о координации и любое необходимое исследование. руководстве по время-токовым характеристикам предохранителей объясняет, что может установить чтение кривой и где становятся необходимыми данные о пропускаемом токе или доказательства комбинации.
Определите, какие доказательства все еще отсутствуют
| Доступные данные | Что можно заключить | Дальнейшие действия |
|---|---|---|
| Each fuse’s individual DC interrupt capability covers its verified local duty | Проверка индивидуального номинального тока отключения выполнена | Выполните проверки проводника, оборудования, держателя, отключения и селективности, где применимо |
| Индивидуального номинала предохранителя ответвления недостаточно, но задокументирована точная применимое защитное сочетание | Оцените компоновку в рамках области действия документа; не распространяйте ее на другие устройства или напряжения | Проверьте каждое условие, соответствие целевому рынку и идентификацию замены |
| Местная нагрузка при повреждении неизвестна, или единственным свидетельством является высокий номинальный ток короткого замыкания главного предохранителя | Адекватность защиты ответвления не установлена | Получите исходное исследование и точные данные об устройстве/комбинации перед принятием проекта |
Для запроса информации о продукте укажите максимальное напряжение DC, конфигурацию источника, доступный ток в каждом соответствующем месте, нормальную нагрузку и пусковой ток, идентификаторы предохранителей, рабочие данные, сведения о держателях и требуемый результат координации. Проверьте отдельные записи для AC и DC; Руководство по предохранителям AC и DC объясняет, почему маркировка AC не может служить подтверждением для отсутствующих данных DC.
IEC 60269-7:2021 provides supplementary product requirements for fuse-links protecting batteries and battery systems up to 1,500 V DC. Its scope is not evidence that any particular fuse or combination is certified, or that it meets a marine, vehicle or stationary-system installation requirement.
Используйте Диапазон предохранителей, держателей и разъединителей VIOX для определения подходящих семейств продуктов, затем запросить номинальные значения DC для конкретных моделей и подтверждающие документы. Одна только страница семейства продуктов не устанавливает комбинацию резервного питания от аккумулятора.
Оценка тока короткого замыкания и проверка защиты должны выполняться квалифицированным проектировщиком. Не создавайте преднамеренное короткое замыкание аккумулятора, не вскрывайте находящийся под напряжением блок предохранителей и не увеличивайте номинал предохранителя, чтобы проверить работоспособность предложенной схемы.
