Inhoud op deze pagina die uit de website van Jim Lux wordt geleverd

De Zekeringen van het hoge Voltage

Een zekering is een kringselement dat wordt ontworpen om te smelten wanneer de stroom één of andere grens overschrijdt, daardoor openend de kring. In hoog voltage en hoge machtstoepassingen, spelen sommige extra gekomen in ontwerpoverwegingen. Bijvoorbeeld, als de lengte van de zekeringsdraad of de strook genoeg kort zijn, een boog zich tussen de einden vormen zal die de kring handhaven zolang er huidig zijn om het te leveren. In systemen met hoog piekstroomvermogen (d.w.z. met condensatoren en laag impedantieschakelschema), kan de zekering zo snel worden gesmolten en worden gelaten verdampen dat een explosie voorkomt. Dit fenomeen wordt eigenlijk gebruikt in de Exploderende detonators van de Draad van de Brug om tot een schokgolf te leiden die hoog explosief doet ontploffen.

De basisontwerpvergelijking voor zekeringen is de vergelijking Preece (W.H. Preece, Koninklijk Soc. Proc. , Londen, 36 , p464, 1884) voor draden in vrije lucht:

i = A * D^1.5

waar A is is een constante afhankelijk van het metaal en D de diameter van de draad.

* de exponent in de vergelijking zou aan 1.287 voor zilver en 1,32 voor wolfram moeten worden aangepast.

Lijst die uit Standaardhandboek voor Elektroingenieurs wordt genomen, 6de ED, Seconde 15, p153.

Sommige zekeringen zetten de draad binnen een isolerende buis zodat de buismuren de gassen kunnen bevatten die door de gelaten verdampen draad worden gecreeerd. De buismuren koelen ook de gassen die de boog doven. In exploderende draadtype zekeringen, wijzen de buismuren op een drukgolf terug naar het centrum van het boogkanaal dat de druk verhoogt om het analysevoltage op te heffen. Het type van de beschermerbuis van de uitwijzing de zekeringen gebruiken de uitbreidende gassen om de boog uit eigenlijk te blazen het eind van de buis. Eén auteur becommentariëert: De "zorg zou in de plaatsbepaling van de openingen van de uitwijzingshiaten moeten worden genomen, want het vlammende gas voor een aanzienlijke afstand op verrichting.... wordt geblazen [ De Vlammen kunnen zich uitstrekken ] van 5 voet voor een 1.000 amp kamstroom aan 12 voet voor een 10 kA kamstroom." (Cobine, p411)

De zekeringen kunnen met een vuurvast materiaal worden gevuld: kiezelzuur (zand), alumina, of zirconia. De boogenergie wordt uitgeput in het smelten van de vuller. Het kiezelzuur kan ongeveer 2 kJ/g absorberen.

In vele kringen, is de verwezenlijking van een boog eigenlijk noodzakelijk, aangezien het een geleidelijk aan stijgende voltagedaling verstrekt aangezien het koelt "geleidelijk aan" de kring onderbreken. De energie die in de boog wordt verdreven absorbeert ook de aanleidinggevende energie die in de kring wordt opgeslagen. Een plotselinge totale onderbreking kan zeer hoge eindvoltages veroorzaken toe te schrijven aan reeks L. Een gelijkaardige probleemgewassen omhoog in het ontwerp van stroomonderbrekers of andere onderbrekers.

Hier is een andere ontwerpvergelijking toe te schrijven aan I.M. Onderdonk:

Ifuse = het LOGBOEK SQRT(van het Gebied * ((tmelt-Tambient)/(234-Tambient)+1)/(Tijd * 33))

waar

Tmelt = het smelten temperaturen van draad in gr. C
Tambient = omringende temperaturen in gr. C
Tijd = het smelten tijd in seconden
Ifuse = smeltende stroom in amps
Gebied = draadgebied in cirkelmils

Het praktische voorbeeld > 16 meet koperdraad: Tmelt = 1083, Gebied = 2581 circ mil, Tijd = 5 seconden, diameter = 0524 duim

Het gebruiken van vergelijking Preece:

= 10244*.0524^1.5 = 123 Amps

Het gebruiken van vergelijking Onderdonk:

Ifuse = LOGBOEK 2581 * SQRT(((1083-25)/ (234-25)+1)/ (5*33))

= 2581 * sqrt (logboek (1058/209+1)/165)
= 2581 * sqrt (0047)
= 178 Amps

Auteursrecht 1997, Jim Lux/4 Oktober 1997/fuses.htm/ hoog voltage hoofdpagina / Terug naar homepage / Post aan Jim