Како да пресметате јачината на краткиот кола на прекинувачот

Кога во електричниот систем настанува грешка со краткосрочен ток, огромен краткосрочен ток протекува низ системата, вклучувајќи и контактите на прекинувачот (CB), додека грешката не се исправи со прекинување на CB. Кога краткосрочниот ток протекува низ CB, различните делови кои носат ток на прекинувачот се подложени на големи механички и термални стресови.

Ако проводните делови на CB немаат доволна пречина, може да има ризика од опасно температурно повисување. Оваа висока температура може да влијае на качеството на изолацијата на CB.

Контактите на CB исто така искувуваат висока температура. Термалните стресови на контактите на CB се правопропорционални на I2Rt, каде R е отпорот на контактите, зависи од притисокот на контактите и состојбата на површината на контактите. I е rms вредност на краткосрочниот ток, а t е временскиот период за кој краткосрочниот ток протекува низ контактите.

После појава на грешка, краткосрочниот ток останува додека единицата за прекинување на CB не го прекине. Значи, временскиот период t е време за прекинување на прекинувачот. Бидејќи овој временски период е многу краток во масштаб на милисекунди, се претпоставува дека сè топлината произведена во време на грешка се апсорбира од проводникот, бидејќи нема доволно време за конвекција и радијација на топлина.
Температурното повисување може да се определи со следната формула,

Каде, T е температурното повисување по секунда во степени Целзиус.
I е ток (rms симетричен) во Ампер.
A е пречината на проводникот.
ε е температурниот коефициент на отпорност на проводникот при 20oC.

Како што знаеме, алуминиумот над 160oC губи својата механичка јачина и станува мек, затоа е желателно да се ограничи температурното повисување под оваа температура. Оваа потреба всушност поставува дозволеното температурно повисување во време на краткосрочен ток. Оваа граница може да се постигне со контролирање на временското период за прекинување на CB и правилно дизајнирање на димензии на проводникот.

Сила од краткосрочен ток

Електромагнетната сила развиена помеѓу две паралелни проводници носители на електрична струја, се дава со формулата,

Каде, L е должината на двата проводника во инч.
S е растојанието помеѓу нив во инч.
I е токот носен од секој од проводниците.

Експериментално е докажано дека, електромагнетната сила од краткосрочен ток е максимална кога вредноста на краткосрочниот ток I, е 1,75 пати од почетната rms вредност на симетричната волна на краткосрочниот ток.

Меѓутоа, во одредени обстоятельства е можно да се развие силата поголема од ова, како на пример, во случај на многу жести траки или поради резонанса во случај на траки склони на механичка вибрација. Експериментите исто така покажаа дека реакциите произведени во нерезонантна структура од алтернативна струја во моментот на применување или отстраница на силите може да надмине реакциите искувани додека струјата протекува.

Затоа, е препорачливо да се грешка на страната на безбедноста и да се предвидат сите контингенции, за кои треба да се земе предвид максималната сила која може да се развива од почетната врвна вредност на асиметричниот краткосрочен ток. Оваа сила може да се земе како имајќи вредност која е два пати поголема од онаа пресметана од горенаведената формула.

Формулата е стриктно корисна за проводници со кругова пречина. Иако L е коначна должина на деловите на проводниците кои се поведени паралелно една до друга, формулата е само прифатлива кога се претпоставува дека целосната должина на секој проводник е бесконечна.

Во практички случаи целосната должина на проводникот не е бесконечна. Се има на ум и тоа дека, густината на потокот близу до краевите на носител на електрична струја значително се разликува од средината на неговиот дел.

Затоа, ако користиме горенаведената формула за краток проводник, силата која ќе се пресмета би била многу поголема од фактичката.

Се гледа дека, оваа грешка може да се елиминира значително ако користиме терминот,

инместо L/S во горенаведената формула.
Тогаш формулата станува,

Формулата, представена со равенката (2), дава грешка слободен резултат кога соодносот L/S е поголем од 20. Кога 20 > L/S > 4, формулата (3) е прифатлива за слободен од грешка резултат.
Ако L/S < 4, формулата (2) е прифатлива за слободен од грешка резултат. Горенаведените формули се примениви само за проводници со кругова пречина. Но за проводници со правоаголна пречина, формулата треба да има некој поправен фактор. Да кажеме дека овој фактор е K. Значи, горенаведената формула на крај станува,
Иако ефектот на формата на пречината на проводникот брзо се намалува ако растојанието помеѓу проводниците се зголемува, вредноста на K е максимална за трака со толкова мал толшина според неговата ширина. K е пренебреглив кога формата на пречината на проводникот е перфектно квадрат. K е еднаков на 1 за проводник со перфектно кругова пречина. Ова важи и за стандарден и удалено управуван прекинувач.

Изјава: Почитувајте оригиналот, добри статьии се вредни за делење, ако постои нарушување на правата на авторот се јавете за избришување.