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基礎知識

過載電流和短路電流通常在意外情況下發生。它們會引發系統故障,甚至是中斷。而生產停機和維修成本的後果影響是不可估量的。

通過保護單獨設備或設備組,可最大限度降低損害。這樣便可為終端設備提供最佳的防損害或破壞保護。而不在相關受影響電路上的系統部件能繼續保持運行,整個生產流程更順暢。

一般負載電流

電氣負載  

具有多種標稱電流的電氣負載

對於具有多種標稱電流的電路,我們建議采取單獨的保護措施。即為每個標稱電流設置合適的斷路器。

以下為一些範例:

  • 閥門:0.5 到 4 A
  • 馬達:1 到 12 A
  • 繼電器:0.5 到 5 A
  • 控制器:1 到 8 A
  • 感測器:0.5 到 2 A
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過載電流

具有過載電流顯示的馬達  

在分秒範圍內安全關斷過載電流

如終端設備意外需要的電流高於額定電流,則會出現過載電流。驅動受阻可能導致這種情況發生。設備的臨時啟動電流也可視為過載電流。通常可以計算過載電流,但同時它也會因啟動時的設備負載變化而變化。

為此類電路選擇合適的保險絲或斷路器時,必須考慮這些情況。應在分秒範圍內安全關斷過載電流。

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短路電流

帶短路電流顯示的馬達  

在毫秒範圍內關斷短路電流

承載工作電壓的導線的絕緣層損壞時,也會導致短路。用於關斷短路電流的典型保護裝置包含帶有多種觸發機構的保險絲或微型斷路器。

應在毫秒範圍內可靠關斷短路電流。

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剩餘電流。

導線絕緣層損壞以及帶電部件和地面之間形成短路時,會產生剩餘電流。此時會產生強大的接觸電壓,威脅人畜的生命安全。

剩餘電流斷路器可在幾毫秒內關斷相關系統部件。這裡我們不考慮這種保護裝置。

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電纜長度對停機行為的影響

在發生錯誤的情況下,較長的電纜路徑會限制所需的觸發電流。它們可以延遲,甚至阻止關斷。

電源裝置和終端設備之間的最大電纜長度取決於下列標準:

  • 電源的最大電流
  • 斷路器的內電阻
  • 電纜電阻

電纜電阻取決於電纜長度和導體橫截面。因此,一般來說,安裝過程中應選擇最短的電纜路徑。

電源與負載

電纜長度和橫截面決定了設備斷路器的關斷條件

電纜電阻能夠抵消短路電流。電源電壓較低時,電纜電阻對短路電流進行限制,從而使安全設備不再將此電流視為短路電流。例如,在使用具有特性 C 的斷路器時,脫扣上限值將遠高於標稱電流。因此,使用這種安全設備,在短路時極有可能導致關斷延遲。

具有 SFB 特性或主動電流限制功能的優化保護裝置能夠在早期偵測是否已經超過標稱電流。

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電纜計算

計算最大可用電纜長度時需要下列資料:

Rmax最大總電阻
U額定電壓
ICB設備斷路器的額定電流
xI觸發係數,取決於標稱電流的特性曲線/倍數
RLmax最大電纜電阻
RCB1A1A 設備斷路器的內電阻
Lmax最大電纜長度
A導體橫截面
ρ電纜電阻係數 Rho, (Cu 0.01786)
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範例:

這些值構成了下列計算範例的基礎:

U24 V DC
xI15(來自 M1 特性曲線)
ICB1 A
RCB1A1.1(來自熱磁式斷路器標稱電流及內電阻值表)
P0.01786(銅)
A1.5 mm2(假設值)
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計算

電纜長度計算範例  

電纜長度計算範例

電纜長度計算分為三步:

  1. 電路總電阻
  2. 最大電纜電阻
  3. 最大電纜長度
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主接點和輔助接點

設備斷路器的主接點和輔助接點  

根據主接點開關狀態設置輔助接點

很多設備斷路器都配有額外的輔助接點。通過輔助接點,可以遠端查詢開關狀態和故障通知。

要點:

Power(電源)= 主接點
Signal(訊號)= 輔助接點
NO = 常開
NC = 常閉
C = 公用 PDT 腳接點

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連接標記

接點標記
主接點單接點:1 - 2
 接點組:1 - 2/3 - 4/5 - 6/...
輔助接點單個常開接點:13 - 14
 常開接點組:1.13 - 1.14/2.13 - 2.14/3.13 - 3.14/...
 單個常閉接點:11-12
 常閉接點組:1.11 - 1.12/2.11 - 2.12/3.11 - 3.12/...

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