Neden sigorta 3 yıldan fazla sorun yaşamadan yandı?

Birkaç yıl boyunca, bir PLC'nin 24VDC çıkışına kablolanmış bir solenoid bulundum (Rockewell Automation 1769-OB16 ).

PLC çıkış kartını korumak için, PLC ile solenoid arasına hızlı hareket eden bir 500mA sigorta takılmıştır. Sigorta çok uzun zamandır sorunsuz çalışıyor.

Son zamanlarda, bu sigorta patladı. Hatta herhangi bir değişiklik olmadı, solenoidin anormal veya aşırı kullanımı yoktu ve sıra dışı bir şey yoktu. Sadece patladı. Sigortayı aynı bir sigortayla değiştirdim ve solenoid sigortanın patlamasından önce olduğu gibi çalışıyor.

Neden patladığını bulmak için akımı ölçtüm ve solenoidin gerçekte 530mA çektiğini tespit ettim. Solenoidin 20 dakikadan fazla çekmeye devam etmesine izin verdim ve sigorta tutuldu.

Yük, sigorta için uygun olduğundan daha fazla çekse bile, sigorta neden yanmıyor? Ve neden sadece şu anda, 3 yıldan uzun bir süre sonra ve daha sonra olmasın?

Bir sigorta derece süresiz taşıyacak bu akımın miktarıdır olmadan esen. Bunu garanti altına almak için çoğu sigorta, akım değerlerinin 2 × veya üzerine çıkana kadar yanmaz. Aslında, bir sigortanın veri sayfasına bakarsanız, genellikle atma zamanını yüzde (aşırı) yükle ilişkilendiren bir grafik olacaktır. Bu tür çizelgelerin çoğu,% 200 yüke yakın bir yere üflemek için sonsuz süreye yükselir.

Sigortanın geçerli derecelendirmesini 1 × ile 2 × arasında bir yere koyuyorsanız, yanabileceği veya patlayamayacağı veya zamanla zayıflayabileceği gri bir bölgedesiniz; üfleme için düşük eşik.

Solenoidlere özgü böyle bir arızaya neden olabilecek başka şeyler de var. Basit bir seviyede, bir solenoidi bir indüktör olarak düşünebilirsiniz ve DC direnci, kararlı durum akımını sınırlar. Bununla birlikte, piston gerçekten hareket halindeyken, endüktans değişiyor ve bu, her çalıştırdığınızda ekstra bir akım dalgalanması yaratıyor. Mekanik yükte bir şey işlemin normalden biraz daha yavaş olmasına neden olursa, bu dalgalanma daha uzun süre dayanır ve potansiyel olarak sigortanızı patlatabilir.

Bu nedenle, yavaş atmalı sigortalar normalde başlangıç ​​dalgalanmaları olan yüklerde kullanılır. Bu nedenle dalgalanma için derecelendirilmiş bir PLC çıkışı kullanmalısınız.

Sigorta Tasarımı

ESKA'dan hızlı 5x20mm sigortalar için bu veri sayfasına bakıldığında , altta "ark öncesi zaman sınırları" olan bir masa bulacaksınız. 500mA'lık bir sigorta için:

 2.1*500mA  =1050mA:         30min
 2.75*500mA =1375mA:     50ms-2s
 4*500mA    =2000mA:     10-300ms
10*500mA    =5000mA:         20ms

Bu yüzden, tamamen bu özellik dahilinde (bu sigortanın içinde) 20 dakika içinde 530mA'da patlamaması.

Sabit koşullar altında sigorta yaşlanma

Diğer taraftan, sigortanın DID atması garip. Bir zamanlar aynı garip davranışı gördük ve bir test yaptık. Her birinde paralel olarak diyot bulunan dört adet 1A sigorta bulunuyordu. Bu, 1A'lık bir sabit akım kaynağına bağlandı ve her bir sigorta üzerindeki voltaj düşüşü izlendi. Sigortalar iyi olduğu sürece voltaj düşümü 0,7V değerinin çok altındaydı ve tüm akım sigortalardan geçti. Atan bir sigorta yaklaşık 0.7V'luk bir voltaj düşümü ile belirtilir:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Farklı üreticilerden ve gruplardan gelen sigortalarla donatılmış bu setlerden beşini, biraz stres eklemek için 85 ° C sabit sıcaklıkta bir fırına koyduk ve bu oldukça ilginç bir sonuç elde ettik:

Yavaşça artan voltaj düşüşünün gösterdiği gibi, tüm sigortalar hemen "yaşlanmaya" başladı.

• Set 1 voltaj düşüşünde yüksek yayılma özelliğine sahiptir ve ilk sigorta 10. günde voltaj düşüşünü arttırmaya başlar ve 15 gün sonra patladı (!).
• Set 3 aynı üreticiden farklı bir partidir. Daha uzun sürdü, ancak sonuç aynı.
• Set 4 yüksek voltaj düşüşüyle ​​başladı, ancak bir yerlere oturmuş gibiydi.
• Set 2 düşük bir düşüşle başlar ve eğim gün ~ 25-30 arasında artmaya başlar
• Set 5'in üstün bir küçük voltaj düşümü var ve gerçekten küçük bir parça yayılımı var, ancak burada bile, eğim 30. günde çok yavaş bir şekilde artmaya başlıyor.

(Daha uzun bir süredir verilerim var, ancak aramam gerekiyor)

İşte sigortaların bir resmi de:

Soldan sağa:

• Yeni ve kullanılmamış
• Bir süre sonra sigortaları sık sık harcayan cihazlarımızdan birinde, zaten hafif sarı bir tonu var.
• Hala çalışan sigorta, çok fazla siyah oksidasyon görülebilir
• sigorta atmış, nispeten hızlı patladı gibi görünüyor.
• Başka bir yanmış sigorta. Looooooooong patladı aldı.

Yükleri değiştirerek sigorta yaşlandırması

Sigorta teli ısınır ve akım aktığında genişler. Yüksek sıcaklıklarda, teli mekanik olarak zayıflatan ve elektriksel olarak da olabilen oksidasyon olabilir. Yükün açılması / kapatılması, telin her seferinde büküldüğü anlamına gelir. Bu gerilme, akım eşik değerini asla geçmediğinde bile, bir noktada yanmış bir sigortaya neden olabilir.

Kötü devre tasarımı

Elbette, bir solenoid hakkında yazarken, sigorta boyunca zaman içinde zarara neden olacak kısa ancak büyük darbeler olması da mümkündür.

Tavsiye

Cihazı genellikle ilk etapta korumak için değil, kaynağı korumak veya örneğin bir yangının zarar görmesini önlemek için genellikle bir sigorta vardır.

Üreticiler, maksimum 1,5-2 katı değerinde bir sigorta kullanmanın en iyisi olacağını söyledi. Beklenen akım, çok yüksek değerli bir sigorta gerektiğinde patlamayabilir.

Bununla birlikte, yaşlanma hala meydana gelir ve sigortalar zaman zaman (harici) bir neden olmadan yanar.

Akıma karşı zamanla sigorta eritme eğrileri gördüm ve bu eğriler 'sonsuzluğa' DEĞİLDİR. Grafiklerde sonsuzluk yoktur. Bunun yerine, nominal etrafında bir dereceye kadar veya altında akımlarla, zaman 1000 ila 10.000 gibi çok fazla saate gidecek. Eğer akım her zaman “açık” değilse, muhtemelen sizin durumunuzda olduğu gibi, 3 yıl erimenin makul bir 'uzun' zamanıdır.

Buna bakmanın başka bir yolu: Sigorta, bir ampul gibi, sıcak bir filamente sahip eski tiptir. Çok sıcak olmasına rağmen, hala erimesi için bazı şaşırtıcı 1000 saat sürer. Ve düşük voltajda bile, daha düşük yanan, 'sonsuza kadar' yanmaz.

Argümanımı desteklemek için, işte google ile bulunan isteğe bağlı bir sigorta süresi diyagramı . 0.01 yıldan 1000 saniyeye kadar 5 yıl boyunca logaritmik ölçekte oldukça düz bir çizgi gösterir. 1000 yıldan 3 yıla kadar bir 5 yıl daha.

Yine başka bir argüman olarak: 25 yıllık hizmetten sonra sigortaların patladığını gördüm. Bir zamanlar, 2010 ya da öylesine, İran’da sadece Devrim’den (1979) bir madeni para bulmak için yanmış bir ana sigortayı değiştirdim! (Bunu telafi etmiyorum) Belli bir aşırı yük veya kısa devre olayı olmadan.

Sigortanın anma akımında hemen erimesi ('darbe') olması yaygın bir yanılgıdır.

Kablolarınızı aşırı akım durumunda yangına yol açmamak ve / veya izolasyon arızası durumunda elektrik çarpmasına karşı korumak için bir sigorta kullanılır. Sigorta, topraklama ile birlikte çalışarak küçük bir izolasyon arızası durumunda yüksek kısa devre akımına neden olabilir. Optimum durumda, sigorta yüksek kısa devre akımı nedeniyle çok hızlı yanacaktır.

Sigortaların, tasarımdan yalnızca marjinal olarak daha yüksek olan akımlar durumunda, kablo tesisatınızın aşırı ısınmasına karşı koruma sağlamanın zor olduğu bilinmektedir. Bu nedenle elektrik mühendisleri bu karmaşık sigorta grafiklerine ihtiyaç duyuyorlar.

Bu grafiklere bakarak (örneğin diğer cevabımı görün) 100 A dereceli bir sigortanın bu değerin 10 katı bir akımda erimesi için birkaç saniye alacağını göreceksiniz. Bu, 500 mA'lık sigortanızın neden 530 mA'lık bir yük ile 'yanmadığını' açıklıyor. Hayır, bir kerede esmez, ancak daha sonra bir anda eritebilir. Bir X Amper sigortası, nominal olarak X Amper çeken bir yük için tek başına çok kullanışlı değildir. Örneğin evimde, kurulum 16 Amper (230 Volt AC'de) ile kaynaşırken 10 Watt'lık bir lamba açabilirim.