Чи є правила вибору дротяного датчика для одноімпульсних додатків?

8

Я намагаюся розмір дроту для панелей UL 508a. У мене є вимоги до проволочного кабелю UL, але ці вимоги призначені для постійного використання. Пристрій, який я розробляю, працюватиме лише дві секунди з хвилинами або годинами між пробіжками. Оскільки струми, що цікавлять, є 25, 50, 100 та 200 ампер, багато чого можна врятувати, не використовуючи дріт, призначений для постійного використання!

Чи існує правильний спосіб розміру дроту для таких імпульсних додатків? Якщо безперервна потужність (наприклад) 75C мідного струбу 4 AWG становить 85 ампер, скільки я можу пробігти протягом двох секунд? Чи є якесь правило? Якесь рівняння? Стіл? Відповідне застосування обчислення?

current wire gauge

— Стівен Коллінгз
джерело

Одне запитання та один коментар. По-перше, чому ви просто не запитаєте UL, які їх вимоги в цьому випадку? Або запитайте свого постачальника проводів, що вони рекомендують? По-друге, я думаю, що обмежуючим фактором тут буде щільність струму. При такому короткому робочому циклі ви можете спокуситися якнайменше за допомогою дротяної колії, але ви можете отримати збої, якщо ваша щільність струму занадто висока, навіть якщо ваш робочий цикл дійсно низький. Ваш постачальник проводів може мати інформацію про максимальну щільність струму.

— Ерік

Багато дротяних таблиць перераховують максимальні номінальні струми з різних джерел і за різних застосувань (вільне повітря, повітропровід, обладнання, молодик ...). Найвищий з них може бути безпечним у вашому випадку ЗАПОВЕДЕНО, що ви можете обмежити тривалість до відомого максимуму за умов вини, і що ви знаєте справжню максимальну амплітуду. Мені подобається тепловий вхід Кріса Джонсона в ізоляційному підході, ніби він використовується без охолодження NO (закрита система), він дає вам "закони фізики" абсолютний максимально допустимий показник. Фактично буде деяка частка цього.

— Рассел Макмахон

Точка даних, що стосується лише інтересів: мережеві кабелі для споживчого користування, які постачаються на пластикових котушках з ручкою, що дозволяє користувачам знову намотувати їх після використання, плавити, якщо вони використовуються, намотуються при номінальному навантаженні :-)], тобто довгострокова енергія Вхід перевищує доступну потужність охолодження. Звичайно, ізоляція плавиться, а не дріт.

— Рассел Макмахон

4

Якби це питання було на іспиті з фізики, я відповів би на нього так; чи це розумна ідея на практиці - це зовсім інша справа. Слід бути впевненим, що жоден стан несправності не може залишати струм, що протікає більше двох секунд.

З специфікації дроту ми знаємо опір на метр R і масу міді на метр М. З огляду на струм I, ми знаємо, що потужність, що розсіюється в дроті, дорівнює I ^ 2 R на метр. Таким чином, загальна теплова енергія, що розсіюється на метр дроту, є E = I ^ 2 R t, де t = 2 секунди - час, на який діє струм. Ми (консервативно) підрахуємо, що незначна спека залишає мідний дріт протягом цих 2 секунд, і тому підвищення температури T визначається через

T = E / (MC) = I ^ 2 R t / (MC)

де C - питома теплоємність міді. Дріт потрібно вибирати з R і M таким чином, щоб підвищення температури T було прийнятним.

— Кріс Джонсон
джерело

Я взяв до уваги Rth, і я просто запустив електронну таблицю, порівнюючи ваш підхід з моїм. Насправді, Rth є незначним у цих часових масштабах. П'ять секунд може становити різницю на 1%, а за 30 секунд - 5%.

— Стівен Коллінгс

+1 Це половина необхідного аналізу. Однак це достатньо лише у випадку, коли коли-небудь буде єдиний імпульс (тобто фактично нескінченний час між імпульсами). Для того, щоб зробити другу половину аналізу, потрібно визначити величину зниження температури між імпульсами. Величина зниження температури між імпульсами повинна бути більшою, ніж підвищення в результаті імпульсу. Інакше кожен імпульс сприятиме підвищенню температури до більш високих і більш високих значень. Охолодження майже напевно слідує закону Ньютона про охолодження, тому аналіз повинен бути простим.

— alx9r

Дійсно, це ще не повна історія. Можливо, буде непросто розробити відповідний коефіцієнт для закону охолодження Ньютона, який буде залежати від товщини та теплових властивостей ізоляції дроту, можливо, і корпусу.

— Кріс Джонсон

7

Опір дроту має два первинних наслідки. Перший полягає в тому, що він викликає падіння напруги при навантаженні, і це не залежить від робочого циклу. Друга полягає в тому, що це призводить до нагрівання дроту, що може призвести до його виходу з ладу.

Як правило, проводку слід оцінювати консервативно у всіх програмах, тому що ви дійсно не хочете, щоб сам провід ставав точкою виходу з ладу, навіть в умовах несправності, таких як надмірний робочий цикл або надмірний струм. Провід повинен витримувати несправності, поки захисний механізм не встигне спрацювати.

— Дейв Твід
джерело

1

Опір змінюватиметься з температурою, тому це може бути опосередковано пов'язане з робочим циклом.

— Дієго С Насіменто

2

У стандарті є таблиця посилення (табл. 36.1), яка стосується силових резисторів (як у резисторах гальмування двигуна). Найкоротший показаний "час" (і найнижчий робочий цикл) - 5 секунд у відключенні / 75 секунд (6,25% робочого циклу). За таких умов вони дозволяють забезпечити пропускну здатність 35% двигуна FLA. У додатковій інформації є трохи більше інформації про різні часи вмикання / вимикання, але сенс здається дещо заплутаним.

Тепер, чи це стосується вашої ситуації чи ні , я б не хотів міркувати. Це, принаймні, дає вам деяке уявлення про те, що UL вважають безпечним, і це, безумовно, необхідно, але може бути недостатньо.

Як говорили інші, вам доведеться мати якийсь захист ланцюга, відповідний розміру проводів, який ви фактично використовуєте, а не для струмів напруги.

— Спехро Пефаній
джерело