När bryter en säkring vid pulsformad last?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
mri
Inlägg: 1165
Blev medlem: 15 mars 2007, 13:20:50
Ort: Jakobstad, Finland
Kontakt:

När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av mri »

En apparat (typ resistivt värmeelement) som drivs med enfas 230VAC och har en maximal effektförbrukning på 3,2 kW, dvs drar maximalt 14A. Den är designad för 16A uttag. Den genomsnittliga förbrukningen är variabel, dvs internt jobbar apparaten med långsam PWM med 1 sekunds periodtid. T.ex. för 1,6 kW förbrukning är den ON (3,2 kW) i 0,5 sekunder och OFF (0 kW) i 0,5 sekunder.

Vad händer om jag kopplar den här apparaten till ett 10A uttag, om den genomsnittliga förbrukningen har begränsats till 1,8 kW (8 A)?
Kommer 10A säkringen ändå att brinna?
Säkringar skall ju tåla en viss överbelastning i korta transienter, men kommer fallet ovan att bränna säkringen eftersom det är konstant återkommande överbelastning som dessutom är ganska långa pulser (0,56 s)?

Jag har googlat runt men hittar bara information (fuse characteristic, etc.) om stora säkringar. Inget för 10/16A hushållssäkringar. Någon som vet, eller har någon källa att hänvisa till?
Och hur är det med automatsäkringar? Men jag antar att automatsäkringar borde ha ungefär samma karakteristik som "vanliga" säkringar.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26809
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av Icecap »

Dvärgbrytare ("automatsäkringar") med C-karaktestik kommer att bryta snabbt, sannolikt på den första puls som dras.

Med smältsäkring (diazed) är läget mycket annorlunda. De tål en överström på 50% i timmar efter vad jag minns.

Men de blir slitna! Med tiden kan pulsande belastningar få tråden att "nästan-smälta" och bilda pärlor. detta betyder att det blir tjockare - och därmed även tunnare - områden på säkringstråden vilket gör att den till slut utlöser vid lägre ström än märkesströmmen.

Men till det bruk du anger är jag skapligt säker på att en vanlig hushålls smältsäkring ska klara att driva elementet på 50% duty-cycle utan problem.
Nerre
Inlägg: 27421
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av Nerre »

Det finns kurvor för de flesta typer av säkringar, kurvan är normalt en linje i ett diagram över ström och utlösningstid. Men säkringarna provas ju bara inom vissa gränser när det gäller ström och tid.
MGL
Inlägg: 131
Blev medlem: 1 oktober 2008, 19:38:16
Ort: Åland

Re: När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av MGL »

Med dvärgbrytare är det inte heller ngt problem, inte ens med B-typ.
Den magnetiska utlösningen kräver mycket högre ström(kortslutningsskyddet).
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av xxargs »

Att PWM-pulsa på sekundnivå med dessa effekter är dock inte något som elleverantörer gillar, ju högre effekter, desto större är kraven med tid mellan varje omslag, detta för att undvika märkbar blinkning i belysning mm. och är man på 1 kW nivå så handlar det om minuter i i periodtid avseende omslagstakt.

med andra ord PWM-pulsa för att anpassa en last till mindre säkring är inte rätt metod - där är tom. fasvinkelstyrning med en rejäl filterdrossel i serie (så att det är stort sett sinus i ström) att föredra - eller att man skaffar en drossel i serie med lasten (och en faskompenseringskondensator parallellt för att minska strömmen till nivån motsvarande resistiva lastens effekt)
Användarvisningsbild
mri
Inlägg: 1165
Blev medlem: 15 mars 2007, 13:20:50
Ort: Jakobstad, Finland
Kontakt:

Re: När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av mri »

Ok, tack! Så rakt av kommer det sannolikt att fungera någolunda men det är ingen metod man rekommenderar.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av xxargs »

ja, så kan man nog säga.
Millox
Inlägg: 559
Blev medlem: 10 december 2005, 22:10:43
Ort: Östhammar

Re: När bryter en säkring vid pulsformad last?

Inlägg av Millox »

Vid prov i samband med konstruktion av F3 gjordes prov på detta. Vid 80% av 5 s-strömmen i 1 s-pulser syns ingen påtaglig åldring, för vanliga diazed-säkringar. I praktiken betyder detta att du borde kunna lasta enligt din profil med strömmen 3-5 gg märkström, under förutsättning att du inte lastsar mer än 80% av märkström i snitt.

Kan inte tänka att elverken skulle upptäcka det när det handlar om så lite last.

Edit:

Vi har en sådan last på jobbet, som kopplar in och ur regelbundet för att reglera effekt(temperatur) på en värmare. Det är en 400 kW elångpanna och den kopplar med minsta steg om 18 kW och med steg upp till 100 kW. Inte för att vi är direkt lycklig över konstruktionen, men det funkar i alla fall elnätsmässigt. Kontaktorerna håller däremot inte mer än fyra månader, med kopplingar 4 ggr per minut.

Konstruktionen är ett typexempel på hur det blir med funktionsupphandling.
Skriv svar