Los fusibles de abandono juegan un papel fundamental en la protección de los sistemas de distribución eléctrica. Son componentes esenciales que salvaguardan el equipo y garantizan la confiabilidad de la fuente de alimentación al interrumpir las corrientes excesivas. Calcular la calificación de fusible apropiada es fundamental para que coincida con los requisitos del sistema y prevenir cortes de energía innecesarios o daños en el equipo. El proceso de selección implica comprender varios parámetros eléctricos, factores ambientales y configuraciones del sistema, incluido el uso de Estructuras de poste de concreto que admiten líneas eléctricas.
Fundamentos de los fusibles de abandono
Los fusibles de abandono son dispositivos de protección de tipo expulsión comúnmente utilizados en redes de distribución aérea. Están diseñados para 'abandonar' y crear una ruptura visible en el circuito cuando ocurre una falla, proporcionando protección y una indicación del estado del sistema. Comprender su operación requiere una comprensión de los fundamentos eléctricos, incluido el flujo de corriente, las condiciones de falla y los mecanismos de interrupción.
Tipos de fusibles para abandonar
Existen varios tipos de fusibles de abandono, cada uno adecuado para aplicaciones específicas:
Fusos de expulsión: utilice la expulsión de gases durante la interrupción del arco para extinguir la corriente de falla.
Fusibles limitantes de corriente: limite la corriente de falla máxima mediante la introducción de alta resistencia durante las condiciones de falla.
Fusibles combinados: incorporen características de la expulsión y los fusibles limitantes de la corriente para una protección mejorada.
Parámetros clave en el cálculo de la calificación de fusibles
Calcular la clasificación de fusibles apropiada implica varios parámetros críticos:
Voltaje del sistema
El voltaje nominal del sistema dicta la clasificación de voltaje del fusible. Es imperativo seleccionar un fusible con una calificación de voltaje igual o mayor que el voltaje del sistema para garantizar un aislamiento adecuado y una supresión de arco.
Corriente de carga normal
El fusible debe transportar la corriente de funcionamiento normal sin disparos molestos. Por lo tanto, la calificación de corriente continua del fusible debe ser más alta que la corriente de carga máxima esperada, típicamente calculada usando:
[I _ { text {fusible}}> i _ { text {load}} times text {factor de carga} ]
Donde (i _ { text {load}} ) es la corriente de carga máxima, y el factor de carga representa posibles sobretensiones de corriente y crecimiento de carga futura.
Falla de los niveles de corriente
Comprender la corriente de falla prospectiva máxima es esencial. El fusible debe ser capaz de interrumpir la corriente de falla más alta sin daños. Esto requiere calcular la corriente de cortocircuito en el punto de instalación, que involucra la impedancia del sistema y la capacidad de origen.
Pasos para calcular la clasificación del fusible para abandonar
Los siguientes pasos describen el proceso de calcular una calificación de fusible de abandono apropiado:
1. Recopilar datos del sistema
Recopile toda la información del sistema relevante, incluida:
Voltaje del sistema nominal
Corriente de carga máxima
Tipo y características de equipos conectados
Condiciones ambientales como la temperatura y la altitud
2. Calcule la corriente de carga máxima
Determine la corriente máxima que el fusible deberá llevar en condiciones de funcionamiento normales. Esto incluye considerar los aumentos de carga futuros y las corrientes iniciales de motores grandes si corresponde.
Por ejemplo, si la corriente de carga máxima esperada es de 150 A, y se usa un factor de carga de 1.25 para tener en cuenta los aumentos potenciales, la clasificación del fusible debe ser:
[I _ { text {fusible}}> 150 text {a} times 1.25 = 187.5 text {a} ]
3. Determinar la corriente de cortocircuito
Calcule la corriente de cortocircuito disponible en la ubicación del fusible utilizando datos de impedancia del sistema. Esto asegura que el fusible seleccionado pueda interrumpir la corriente de falla máxima sin falla.
Por ejemplo, si la corriente de falla calculada es de 10 ka, el fusible debe tener una calificación de interrupción superior a este valor.
4. Seleccione la clasificación de fusibles apropiada
Según las corrientes calculadas, seleccione un fusible con una calificación que cumpla o exceda la corriente continua y la capacidad de interrupción calculada. Los fabricantes proporcionan clasificaciones de fusibles estándar, por lo que elija la calificación estándar más alta más cercana.
Continuando con el ejemplo, si la corriente de fusible calculada es 187.5 A, un fusible estándar 200 A sería apropiado.
Factores que influyen en la selección de fusibles
Varios factores adicionales pueden influir en la selección de una calificación de fusible para abandonar:
Temperatura y altitud
Las condiciones ambientales afectan el rendimiento del fusible. Las altas temperaturas o instalaciones ambientales a grandes altitudes pueden reducir la capacidad de transporte de corriente del fusible. Es esencial aplicar los factores de corrección proporcionados por los fabricantes en estas condiciones.
Coordinación con otros dispositivos de protección
El fusible debe coordinarse con dispositivos de protección aguas arriba y aguas abajo para garantizar el disparo selectivo. Las curvas características de tiempo de tiempo se utilizan para analizar y garantizar una coordinación adecuada, evitando interrupciones innecesarias.
Consideraciones mecánicas
La compatibilidad física del fusible con equipos, como el montaje en un Polo de concreto , es crucial. El ensamblaje del fusible debe resistir las tensiones ambientales como el viento y la carga de hielo.
Ejemplos prácticos
La aplicación de los principios en escenarios del mundo real mejora la comprensión. Considere una línea de distribución rural respaldada por postes de concreto, suministrando energía a equipos agrícolas con diferentes cargas.
Estudio de caso: línea de distribución agrícola
La línea tiene las siguientes características:
Voltaje nominal: 12.47 kV
Corriente de carga máxima: 80 A
Corriente de cortocircuito: 5 ka
Condiciones ambientales: altas temperaturas ambientales durante el verano
Usando un factor de carga de 1.3 debido al posible crecimiento de la carga y altas corrientes iniciales de bombas de riego:
[I _ { text {fusible}}> 80 text {a} times 1.3 = 104 text {a} ]
Seleccione un fusible estándar de 110 un fusible. Verifique que la calificación de interrupción del fusible exceda de 5 ka y aplique los factores de corrección de temperatura según sea necesario.
Consideraciones avanzadas
Para sistemas complejos, se puede requerir un análisis adicional:
ARC Energy y Peak Let-through Corriente
Evaluar la letra de energía durante las condiciones de falla es importante para proteger equipos sensibles. Los fusibles que limitan la corriente pueden reducir la energía del arco, minimizando el daño.
Sobretensiones transitorias
La interrupción de las corrientes de fallas altas puede generar sobretensiones transitorias. Asegurar la coordinación del aislamiento del sistema, incluida la de los polos de concreto y los aisladores, es vital para prevenir fallas de aislamiento.
Conclusión
Calcular la calificación correcta para un fusible para abandonar es una tarea crítica que requiere una cuidadosa consideración de los parámetros eléctricos, los factores ambientales y las configuraciones del sistema. Al analizar a fondo las corrientes de carga, las condiciones de falla y la coordinación con dispositivos de protección existentes, los ingenieros pueden seleccionar un fusible que mejore la confiabilidad y seguridad del sistema. Incorporación de componentes de infraestructura duraderos como Las estructuras de poste de concreto contribuyen aún más a la robustez de las redes de distribución eléctrica, asegurando la entrega de energía consistente y segura.
