Próbuję dopasować rozmiar drutu do paneli UL 508a. Mam wymagania dotyczące grubości drutu UL, ale wymagania te dotyczą ciągłego użytkowania. Zaprojektowane przeze mnie urządzenie będzie działać tylko przez dwie sekundy, z minutami lub godzinami między uruchomieniami. Ponieważ prądy zainteresowania wynoszą 25, 50, 100 i 200 amperów, wiele można zaoszczędzić, nie stosując drutu przeznaczonego do ciągłego użytkowania!
Czy istnieje odpowiedni sposób na wymiarowanie drutu do takich zastosowań pulsacyjnych? Jeśli ciągła amplituda (na przykład) 75C miedzianych linek 4 AWG wynosi 85 amperów, ile mogę uruchomić przez dwie sekundy? Czy istnieje jakaś zasada? Jakieś równanie? Stół? Odpowiednie zastosowanie rachunku różniczkowego?
Odpowiedzi:
Gdyby to pytanie dotyczyło egzaminu z fizyki, odpowiedziałbym na nie w następujący sposób; czy w praktyce jest to rozsądny pomysł, to zupełnie inna sprawa. Trzeba być całkiem pewnym, że żaden stan błędu nie może spowodować przepływu prądu przez ponad dwie sekundy.
Ze specyfikacji drutu znamy oporność na metr R i masę miedzi na metr M. Biorąc pod uwagę prąd I, wiemy, że moc rozproszona w drucie wynosi I ^ 2 R na metr. Całkowita energia cieplna rozproszona na metr drutu wynosi zatem E = I ^ 2 R t, gdzie t = 2 sekundy to czas, przez który prąd jest aktywny. (Konserwatywnie) szacujemy, że znikome ciepło opuszcza drut miedziany w ciągu tych 2 sekund, a zatem wzrost temperatury T wynika z
T = E / (MC) = I ^ 2 R t / (MC)
gdzie C jest właściwą pojemnością cieplną miedzi. Drut musi być wybrany z R i M, aby wzrost temperatury T był akceptowalny.
źródło
Rezystancja drutu ma dwa podstawowe efekty. Po pierwsze, powoduje spadek napięcia na obciążeniu, i jest to niezależne od cyklu pracy. Drugim jest to, że powoduje nagrzewanie się drutu, co może spowodować jego awarię.
Ogólnie rzecz biorąc, okablowanie powinno być zachowawczo oceniane we wszystkich aplikacjach, ponieważ tak naprawdę nie chcesz, aby sam drut był punktem awarii, nawet w warunkach awarii, takich jak nadmierny cykl pracy lub nadprąd. Drut musi wytrzymać awarię, dopóki urządzenie zabezpieczające nie zdąży zadziałać.
źródło
W normie znajduje się tabela natężenia prądu (Tabela 36.1), która odnosi się do rezystorów mocy (jak w przypadku rezystorów hamujących silnik). Najkrótszy pokazany „czas włączenia” (i najniższy cykl pracy) to 5 sekund włączenia / 75 sekund wyłączenia (cykl pracy 6,25%). W tych warunkach pozwalają na obciąŜenie przewodnika 35% FLA silnika. Wprowadzono nieco więcej informacji na temat różnych czasów włączenia / wyłączenia, ale znaczenie wydaje się niejasne.
Teraz, bez względu na to, czy dotyczy to twojej sytuacji, nie chciałbym spekulować. To przynajmniej daje pojęcie o tym, co UL uważa za bezpieczne, i jest to z pewnością konieczne, ale może nie być wystarczające.
Jak powiedzieli inni, trzeba mieć jakieś zabezpieczenie obwodu odpowiednie dla faktycznie używanego rozmiaru drutu, a nie dla prądów udarowych.
źródło