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基础知识

过载电流和短路电流通常是在意外情况下发生的,它们会造成系统运行故障,甚至是中断。而生产停机和维修成本的后果影响是不可估量的。

通过对单台设备或设备组进行保护,可以将系统损坏程度降至最低。这样,为终端设备提供良好的保护。而不在相关受影响电路上的系统部件能继续保持运行,整个生产流程更顺畅。

额定负载电流

电气负载  

额定电流值各不相同的电气负载

对于具有多个额定电流值的电路,我们建议采取单独的保护措施,即为每个额定电流设置一台合适的断路器。

示例如下:

  • 阀门:0.5至4 A
  • 马达:1至12 A
  • 继电器:0.5至5 A
  • 控制器:1至8 A
  • 传感器:0.5至2 A
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过载电流

带过载电流显示功能的马达  

在分秒范围内安全关闭过载电流

如果终端设备需要的电流高于额定电流,则会出现过载电流。驱动阻塞可能导致这种情况。设备的临时起动电流也可视为过载电流。通常,可以根据相关数据计算过载电流,但同时它也会因起动时的设备负载变化而变化。

为此类电路选择保险丝或断路器时,应当将这些情况考虑在内。应当在分秒范围内安全关闭过载电流。

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短路电流

带短路电流显示功能的马达  

在毫秒范围内安全关闭短路电流

承载工作电压的导线之间的绝缘层损坏时,也会导致短路情况。一般用于关闭短路电流的保护性设备包括带有各种脱扣机制的保险丝或微型断路器。

应当在毫秒范围内安全关闭短路电流。

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剩余电流

导线绝缘层损坏以及带电部件和地面之间形成短路时,会产生剩余电流。此时会产生强大的接触电压,威胁人畜的生命安全。

而剩余电流保护设备会在几毫秒内迅速关闭相关系统部件,此类保护性设备也应当纳入考虑范围之中。

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电缆长度对脱扣动作的影响

在出现故障时,较长的电流回路限制了所需的脱扣电流。它们可以延迟,甚至阻止脱扣。

电源设备和终端设备之间的最大电流回路长度取决于下列标准:

  • 电源的最大电流
  • 断路器的内电阻
  • 电缆电阻

电缆电阻大小取决于电缆长度和导线线径。因此,安装过程中应当尽量缩短电缆长度,以减小电缆电阻。

电源与负载

电缆长度和导线线径决定了设备断路器的脱扣条件。

电缆电阻能够抵消短路电流。电源电压较低时,电缆电阻对短路电流进行限制,从而安全设备不再将此电流视为短路电流。当断路器具有特性C时,脱扣上限值将远高于额定电流值。因此,使用这款安全设备,在短路时极有可能导致脱扣延迟。

具有SFB特性或有功电流限制功能的保护性设备能够在早期检测电路电路是否已经超出额定电流。

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电缆计算

计算最大可用电缆长度需要下列数据:

Rmax最大总电阻
U额定电压
ICB设备断路器的额定电流
xI脱扣因素取决于额定电流的特性曲线/多路系统
RLmax最大电缆电阻
RCB1A1A设备断路器的内电阻
Lmax最大电缆长度
A导线线径
ρ特定电缆电阻Rho,(Cu 0.01786)
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示例:

这些数值构成了下列计算的基础:

U24 V DC
xI15(从M1特性曲线)
ICB1 A
RCB1A1.1(取自热磁断路器的额定电流和内电阻值表)
P0.01786(铜)
A1.5 mm2(假设值)
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计算

电缆长度计算示例  

电缆长度计算示例

电缆长度计算分三步:

  1. 电路总电阻
  2. 最大电缆电阻
  3. 最大电缆长度
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主触点和辅助触点

设备断路器的主触点和辅助触点  

根据主触点的开关状态设置辅助触点

许多设备断路器配有辅助触点。通过这些触点,可以远程查询开关状态和故障通知。

要点:

Power表示主触点
Signal表示辅助触点
NO表示常开
NC表示常闭
C表示常用PDT支脚触点

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连接标识

触点标识
主触点单触点:1 - 2
 触点组:1 - 2/3 - 4/5 - 6/...
辅助触点单个常开触点:13 - 14
 常开触点组:1.13 - 1.14/2.13 - 2.14/3.13 - 3.14/...
 单个常闭触点:11-12
 常闭触点组:1.11 - 1.12/2.11 - 2.12/3.11 - 3.12/...

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