Hej där! Som leverantör av Reclosing Drop Fuses får jag ofta frågan om skillnaderna vid användning av dessa säkringar i DC- och AC-kretsar. Det är ett ganska intressant ämne, så jag tänkte dela upp det för dig i det här blogginlägget.
Grundläggande principer för återförslutning av droppsäkringar
Först och främst, låt oss snabbt gå igenom vad en återförslutningssäkring är. Det är en typ av skyddsanordning som är utformad för att avbryta en elektrisk krets när det finns en överströmssituation. När för mycket ström flyter genom kretsen smälter säkringselementet och säkringen "faller ur", vilket bryter kretsen. Den "återstängande" delen betyder att den kan återställas för att återställa kretsen efter att felet har åtgärdats.
Skillnader i Arc Extinction
En av de största skillnaderna mellan att använda en återslutningssäkring i DC- och AC-kretsar är hur ljusbågen släcks.
I en AC-krets växlar strömmen i riktning. Detta innebär att strömmen går genom noll två gånger i varje cykel. När strömmen når noll sjunker även ljusbågsspänningen till noll, och ljusbågen släcks naturligt. Återslutningssäkringen i en växelströmskrets kan dra fördel av dessa naturliga nollor för att avbryta kretsen. Till exempel, i ett vanligt 50 - Hz eller 60 - Hz AC-system finns det 100 respektive 120 strömnollor per sekund, vilket ger säkringen flera chanser att bryta ljusbågen.
Å andra sidan, i en DC-krets, flyter strömmen bara i en riktning. Det finns inga naturliga nollor. Så när säkringselementet smälter och en båge bildas är det mycket svårare att släcka. Bågen i en DC-krets kan vara mer ihållande och intensiv eftersom det inte finns någon periodisk minskning av strömmen som hjälper till att bryta den. För att hantera detta behöver återförslutningssäkringar som används i DC-kretsar ofta speciella bågsläckningstekniker. Vissa säkringar använder magnetfält eller speciella isoleringsmaterial för att tvinga ljusbågen att svalna och släckas.
Spänning och strömegenskaper
Spännings- och strömegenskaperna i DC- och AC-kretsar har också en inverkan på prestandan hos återförslutningssäkringar.
I AC-kretsar är spänningen och strömmen sinusformade. De effektiva (RMS) värdena för spänning och ström används för att klassificera säkringen. Till exempel är en säkring klassad för 10 A i en AC-krets utformad för att hantera RMS-värdet för växelströmmen. Toppvärdet för strömmen i en AC-krets är √2 gånger RMS-värdet. Så en 10 - A RMS-säkring måste kunna motstå en toppström på cirka 14,14 A.
I DC-kretsar är spänningen och strömmen konstanta. Säkringen är klassad utifrån likströmsvärdet. En 10 - A DC-säkring är utformad för att hantera en konstant ström på 10 A. Säkringens beteende under överströmsförhållanden är också annorlunda. I en AC-krets kan överströmmen vara en kortvarig överspänning, som ett blixtnedslag eller en motorstartström. Säkringen måste kunna motstå dessa kortvariga överspänningar utan att gå. I en DC-krets kan en kontinuerlig överström göra att säkringen värms upp gradvis tills säkringselementet smälter.
Applikationsöverväganden
Applikationerna för återförslutning av droppsäkringar i DC- och AC-kretsar är också ganska olika.
I AC-kretsar används dessa säkringar vanligtvis i kraftdistributionssystem. Till exempel, i ett bostads- eller kommersiellt elnät,11kv 200A Porslin Drop-out Fuse Cutoutkan skydda transformatorer och matare från överströmsfel. Det ger ett enkelt och tillförlitligt sätt att isolera felaktiga delar av nätet.
I DC-kretsar används återslutande droppsäkringar ofta i förnybara energisystem, såsom solkraftverk och batterilagringssystem. Till exempelDrop Out-säkring av silikongummikan användas för att skydda likströmssidan av en solcellspanel från kortslutningar och överströmsförhållanden. Dessa säkringar måste kunna hantera de unika egenskaperna hos likström, såsom frånvaron av strömnollor och potentialen för högenergibågar.
Återstängningsfunktion
Säkringens återstängningsfunktion beter sig också annorlunda i DC- och AC-kretsar.
I en AC-krets är återförslutningsprocessen relativt okomplicerad. När felet är åtgärdat kan säkringen återställas och kretsen kan återställas eftersom systemet är konstruerat för att hantera växelströmmen. Återstängningstiden kan ställas in baserat på den förväntade tiden för felet att åtgärda, t.ex. en tillfällig kortslutning orsakad av att en trädgren vidrör en kraftledning.
I en DC-krets är återförslutningsprocessen mer komplex. Eftersom ljusbågen i en likströmskrets är svårare att släcka, finns det en högre risk att tända ljusbågen igen när säkringen återstängs. Särskilda försiktighetsåtgärder måste vidtas för att säkerställa att kretsen verkligen är felfri innan den stängs igen. Till exempel använder vissa DC-säkringar sensorer för att upptäcka om det fortfarande finns ett överströmstillstånd innan de försöker stänga igen.
Termiska överväganden
Termisk hantering är en annan aspekt där det finns skillnader mellan DC- och AC-kretsar.
I AC-kretsar gör växelströmmen att säkringselementet värms upp och svalnar med varje cykel. Denna cykliska uppvärmning och kylning kan leda till termisk trötthet över tiden. Säkringsdesignen måste ta hänsyn till detta för att säkerställa en lång livslängd.
I DC-kretsar orsakar det kontinuerliga strömflödet en stabil uppvärmning av säkringselementet. Säkringen måste kunna avleda denna värme effektivt för att förhindra överhettning och för tidigt fel. DeHRW12 - 12KVsäkring, till exempel, är utformad med rätt värmeavledningsfunktioner för att hantera både AC- och DC-applikationer, men de specifika kraven för DC-kretsar kan vara strängare.
Slutsats och uppmaning till handling
Sammanfattningsvis har användning av en återslutningssäkring i DC- och AC-kretsar flera betydande skillnader, inklusive ljusbågssläckning, spännings- och strömkarakteristika, tillämpningsöverväganden, återförslutningsfunktion och värmehantering. Som leverantör förstår vi dessa skillnader och kan förse dig med rätt säkring för dina specifika behov, oavsett om det är för ett växelströmsdistributionssystem eller ett DC-projekt för förnybar energi.
Om du är på marknaden för återförslutande droppsäkringar och vill lära dig mer om hur våra produkter kan uppfylla dina krav, tveka inte att höra av dig. Vi är här för att hjälpa dig att göra det bästa valet för dina elskyddsbehov.
Referenser
- Electrical Engineering Handbook av Richard C. Dorf
- Energisystemanalys och design av J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma och Thomas J. Overbye