Artykuł opublikowany pod adresem:     http://gigawat.net.pl/article/articleprint/1061/-1/79/

Zabezpieczenia zwarciowe w obwodach prądu stałego (D.C.) Część 2
Informacje Numery Numer 08-09/2007

Autor: opr. red.

Data publikacji: 18.09.2007 18:01

Roman Kłopocki, ETI Polam

Bezpieczniki topikowe do zabezpieczeń obwodów prądu stałego - DC w ostatnim czasie szybko zyskują na znaczeniu. Również w normalizacji europejskiej IEC. W pierwszej części artykułu opisano „stan techniki“ w dziedzinie zabezpieczeń zwarciowych w obwodach prądu stałego.

W części niniejszej przedstawiono również kilka nowości z programu produkcyjnego firmy ETI Polam, które zostały zaprojektowane na potrzeby obwodów prądu stałego DC, oraz krótki opis trendów światowych w tej dziedzinie.

Wprowadzenie – podstawy teoretyczne

Bezpieczniki topikowe są uniwersalnym elementem zabezpieczającym tak dla obwodów prądu przemiennego (AC), jaki i prądu stałego (DC). Zdolność wyłączania prądu zwarciowego przez wkładkę topikową jest oczywiście różna dla AC i DC i dla różnych warunków stosowania, i nie ma takiej prostej zasady, na podstawie której można by było określić wartość maksymalnego, dopuszczalnego napięcia DC, na podstawie danych o dopuszczalnym napięciu AC określonej wkładki topikowej. Do prawidłowego zrozumienia zastosowania bezpieczników w obwodach DC należy poznać kilka podstawowych informacji o zasadzie ich działania.

Wpływ stałej czasowej na charakterystyki I-t

Średnie charakterystyki czasowo-prądowe (liniowe), które przedstawia producent, zawierają średnie wartości AC (wartości r.m.s.) prądów zadziałania bezpieczników w funkcji czasu. Biorąc pod uwagę doświadczenia praktyczne, można te wartości wykorzystać również dla prądów stałych DC, oczywiście tylko w warunkach dłuższych czasów wyłączeniowych - przeciążeniach – np. przy czasach wyłączania dłuższych od 20 krotnej stałej czasowej T (ponad 300-400ms).

W zakresie zwarciowym – krótkie czasy wyłączania, chwilowe wartości prądów zadziałania bezpieczników mogą być zupełnie inne, ponieważ w tym zakresie charakterystyki czasowo-prądowe t-I są zależne od stałej czasowej obwodu.

Nowości w ofercie produkcyjnej firmy ETI Polam

Wiodący producenci bezpieczników topikowych posiadają w swoich ofertach produkcyjnych bardzo szeroką ofertę bezpieczników dla obwodów prądu stałego - DC. Dziedzina bezpieczników DC jest bardzo dobrze rozwinięta przede wszystkim w USA, natomiast w Europie nie jest jeszcze szeroko rozpowszechniona. Dlatego większość typów bezpieczników dla prądów DC jest rozwinięta w rozmiarach, które w Europie rzadko są spotykane.

Wychodząc naprzeciw tendencjom rozwojowym bezpieczników prądu stałego DC, firma ETI Polam wprowadziła do oferty produkcyjnej i handlowej dwie nowe grupy bezpieczników prądu stałego – wg norm PN - IEC (DIN) o wymiarach europejskich . Grupami tymi są :

- NV TELECOM i NV DC:



Bezpieczniki topikowe NV TELECOM zostały zaprojektowane przede wszystkim do zabezpieczania zwarciowego obwodów prądu stałego oraz zasilaczy prądu stałego w urządzeniach telekomunikacyjnych. Instaluje się je zazwyczaj na wyjściach mocy baterii akumulatorów lub zasilaczy DC.

Bezpieczniki NV TELECOM są szczególnie dostosowane do warunków pracy sprzętu do zasilania urządzeń telekomunikacyjnych. Ich niskie znamionowe straty mocy i napięcia łączeniowe umożliwiają optymalną ochronę obwodów w instalacjach i urządzeniach telekomunikacyjnych. Bezpiecznik topikowy NV TELECOM NH00 posiada charakterystykę - a – nie pełnozakresową, tak zwaną „Back-up”. Oznacza to że pracuje w ograniczonym zakresie osi prądowej, od pewnego minimalnego dozwolonego prądu do znamionowej zdolności wyłączeniowej. Zabezpiecza obwód prądu stałego przed zwarciem, a w celu zabezpieczenia obwodu przed przeciążeniem należy zastosować dodatkowe zabezpieczenie termiczne. Bezpieczniki te charakteryzują się dużą zdolnością wyłączeniową (25 kA DC.) a element topikowy bezpiecznika jest odporny na starzenie gdyż wykonany jest z czystego srebra.

Bezpieczniki NV TELECOM są na razie produkowane w standardowej wielkości wg PN -IEC - 00 dla napięcia stałego do 80V DC oraz dla prądów znamionowych od 160A do 800A. Dla wielkości 00 zwykle najwyższy prąd znamionowy to In=160A i maksymalna dozwolona strata mocy to Pn=12W ( wg PN - IEC 60269-2, A.3, 11/2006).

Bezpieczniki topikowe NV TELECOM będą montowane w odpowiednio skonstruowanym rozłączniku bezpiecznikowym NV 00. Z powodu występowania dużych prądów znamionowych wkładek topikowych do 800A i straty mocy do 38 W bardzo ważne jest, aby podstawa bezpiecznikowa lub rozłącznik bezpiecznikowy miały odpowiednio przygotowane zaciski przyłączeniowe i elementy stykowe.

W branży bezpieczników służących do specjalnych zastosowań (jakimi są niewątpliwie NV TELECOM) firma ETI Polam szybko reaguje na specyficzne wymagania użytkowników. Zgodnie z wymogami rynku już jest przygotowywana nowa grupa bezpieczników NV TELECOM na napięcie znamionowe 170V DC na prąd znamionowy 175A. W tabeli 1 zawarte są podstawowe dane techniczne dostępnych bezpieczników NV TELECOM (80V DC.)

Tabela 1.


Prąd znamionowy (A) Wielkość Znamionowe straty mocy (W) Znamionowa zdolność wyłączeniowa (kA)
160 NV 00 9 25
250 12.5
400 17.5
630 28
800 37.5
Typ wskaźnika uszkodzenia: Standardowy, na górnej pokrywie wkładki topikowej lub wybijak




Dotychczasowa praktyka producentów bezpieczników była taka, że w fazie certyfikowania swoich wyrobów przeprowadzali tylko testy na napięciu przemiennym (400V, 500V, lub 690V). Zawsze powodu małego zainteresowania klientów oraz z powodu ograniczonych kosztów, testy na stałym napięciu były bardziej wyjątkiem niż regułą – zazwyczaj 500V a.c. wkładkę deklarowano w prospektach jako 250V d.c.

Wraz z rozwojem rożnego rodzaju zastosowań, również w branży energoelektroniki - zasilaczach i generatorach częstotliwości, zaistniała potrzeba wykorzystania wkładek topikowych, mogących wyłączyć też wyższe napięcia stałe. Biorąc pod wymagania i sugestie klientów, oraz fachowców zatrudnionych w przemyśle, którzy w swoich standardowych zastosowaniach – instalacjach i urządzeniach zauważają potrzebę stosowania firma ETI Polam rozwinęła nową grupę bezpieczników NV DC na napięcie znamionowe 440V.

Ze względu na potrzeby potencjalnych klientów przyjęto prądy znamionowe od 20A do 250A ,w standardowych rozmiarach NV00C, NV00, NV1C i NV1. Badania testowe tych bezpieczników przeprowadzono w Instytucie Energetyki ICEM Maribor – w Słowenii. przeprowadzono też większość testów zwarciowych przy spodziewanych prądach zwarciowych Ip od 4.700A do 12.100A, przy stałej czasowej obwodu prądu 20ms.

Pełna wersja artykułu wraz z rysunkami i tabelkami znajduje się w drukowanej wersji czasopisma.




| Powrót |

Artykuł opublikowany pod adresem:     http://gigawat.net.pl/article/articleprint/1061/-1/79/

Copyright (C) Gigawat Energia 2002