Os fusíveis de abandono desempenham um papel fundamental na proteção de sistemas de distribuição elétrica. São componentes essenciais que protegem o equipamento e garantem a confiabilidade da fonte de alimentação interrompendo correntes excessivas. O cálculo da classificação de fusível apropriado é fundamental para atender aos requisitos do sistema e evitar quedas desnecessárias de energia ou danos ao equipamento. O processo de seleção envolve a compreensão de vários parâmetros elétricos, fatores ambientais e configurações do sistema, incluindo o uso de Estruturas de pólo de concreto que suportam linhas elétricas.
Fundamentos de fusíveis de abandono
Os fusíveis de abandono são dispositivos de proteção do tipo expulsão comumente usados em redes de distribuição aérea. Eles foram projetados para 'abandonar' e criar uma quebra visível no circuito quando ocorre uma falha, fornecendo proteção e uma indicação do status do sistema. A compreensão de sua operação requer uma compreensão dos fundamentos elétricos, incluindo fluxo de corrente, condições de falha e mecanismos de interrupção.
Tipos de fusíveis de abandono
Existem vários tipos de fusíveis de abandono, cada um adequado para aplicações específicas:
Fusíveis de expulsão: Utilize a expulsão de gases durante a interrupção do arco para extinguir a corrente de falha.
Fusíveis com limitação de corrente: limite a corrente de falha de pico, introduzindo alta resistência durante as condições de falha.
Fusíveis combinados: incorporam recursos de expulsão e fusíveis limitadores de corrente para proteção aprimorada.
Parâmetros -chave no cálculo da classificação de fusíveis
Cálculo da classificação de fusível apropriada envolve vários parâmetros críticos:
Tensão do sistema
A tensão nominal do sistema determina a classificação de tensão do fusível. É imperativo selecionar um fusível com uma classificação de tensão igual ou maior que a tensão do sistema para garantir o isolamento adequado e a supressão do arco.
Corrente de carga normal
O fusível deve transportar a corrente operacional normal sem disparar incômodo. Portanto, a classificação de corrente contínua do fusível deve ser maior que a corrente de carga esperada máxima, normalmente calculada usando:
[I _ { text {fuse}}> i _ { text {load}} times text {load fator} ]
Onde (i _ { text {load}} ) é a corrente de carga máxima e o fator de carga é responsável por possíveis surtos de corrente e crescimento futuro da carga.
Níveis de corrente de falha
Compreender a corrente máxima de falha prospectiva é essencial. O fusível deve ser capaz de interromper a corrente de falha mais alta sem danos. Isso requer o cálculo da corrente de curto-circuito no ponto de instalação, que envolve impedância do sistema e capacidade de fonte.
Etapas para calcular a classificação de fusíveis de abandono
As etapas a seguir descrevem o processo de calcular uma classificação de fusível de abandono apropriado:
1. Reúna dados do sistema
Colete todas as informações relevantes do sistema, incluindo:
Tensão do sistema nominal
Corrente de carga máxima
Tipo e características do equipamento conectado
Condições ambientais, como temperatura e altitude
2. Calcule a corrente máxima de carga
Determine a corrente máxima O fusível precisará transportar em condições operacionais normais. Isso inclui a consideração de aumentos futuros de carga e as correntes iniciais de motores grandes, se aplicável.
Por exemplo, se a corrente máxima de carga esperada for 150 A, e um fator de carga de 1,25 for usado para explicar possíveis aumentos, a classificação de fusíveis deve ser:
[I _ { text {fuse}}> 150 text {a} times 1.25 = 187.5 text {a} ]
3. Determine a corrente de curto-circuito
Calcule a corrente de curto-circuito disponível no local do fusível usando dados de impedância do sistema. Isso garante que o fusível selecionado possa interromper a corrente máxima de falha sem falha.
Por exemplo, se a corrente de falha calculada for 10 ka, o fusível deverá ter uma classificação de interrupção excedendo esse valor.
4. Selecione a classificação de fusível apropriada
Com base nas correntes calculadas, selecione um fusível com uma classificação que atenda ou exceda a corrente contínua calculada e a capacidade de interrupção. Os fabricantes fornecem classificações de fusíveis padrão; portanto, escolha a classificação padrão mais alta mais próxima.
Continuando o exemplo, se a corrente de fusível calculada for 187,5 a, um fusível padrão de 200, seria apropriado.
Fatores que influenciam a seleção de fusíveis
Vários fatores adicionais podem influenciar a seleção de uma classificação de fusíveis de abandono:
Temperatura e altitude
As condições ambientais afetam o desempenho do fusível. Altas temperaturas ou instalações ambiente em grandes altitudes podem reduzir a capacidade de transporte de corrente do fusível. É essencial aplicar fatores de correção fornecidos pelos fabricantes nessas condições.
Coordenação com outros dispositivos de proteção
O fusível deve coordenar com os dispositivos de proteção a montante e a jusante para garantir o disparo seletivo. As curvas características de corrente no tempo são usadas para analisar e garantir a coordenação adequada, impedindo interrupções desnecessárias.
Considerações mecânicas
A compatibilidade física do fusível com o equipamento, como a montagem em um Pólo de concreto , é crucial. A montagem do fusível deve suportar tensões ambientais, como carga de vento e gelo.
Exemplos práticos
A aplicação dos princípios nos cenários do mundo real aprimora a compreensão. Considere uma linha de distribuição rural suportada por postes de concreto, fornecendo energia aos equipamentos agrícolas com cargas variadas.
Estudo de caso: linha de distribuição agrícola
A linha tem as seguintes características:
Tensão nominal: 12,47 kV
Corrente de carga máxima: 80 A
Corrente de curto-circuito: 5 ka
Condições ambientais: altas temperaturas ambientais durante o verão
Usando um fator de carga de 1,3 devido ao potencial crescimento da carga e altas correntes iniciais de bombas de irrigação:
[I _ { text {fuse}}> 80 text {a} times 1.3 = 104 text {a} ]
Selecione um fusível padrão 110 A. Verifique se a classificação de interrupção do fusível excede 5 ka e aplique fatores de correção de temperatura, conforme necessário.
Considerações avançadas
Para sistemas complexos, podem ser necessárias análises adicionais:
Energia de arco e corrente de letra de pico
Avaliar a letra de energia durante as condições de falha é importante para proteger o equipamento sensível. Os fusíveis limitadores de corrente podem reduzir a energia do arco, minimizando os danos.
Sobretensões transitórias
A interrupção de altas correntes de falha pode gerar sobretensões transitórias. Garantir a coordenação de isolamento do sistema, incluindo a de postes de concreto e isoladores, é vital para evitar falhas de isolamento.
Conclusão
Cálculo da classificação correta para um fusível de abandono é uma tarefa crítica que requer uma consideração cuidadosa dos parâmetros elétricos, fatores ambientais e configurações do sistema. Ao analisar minuciosamente correntes de carga, condições de falha e coordenar com os dispositivos de proteção existentes, os engenheiros podem selecionar um fusível que aprimore a confiabilidade e a segurança do sistema. Incorporando componentes duráveis de infraestrutura como As estruturas de pólo de concreto contribuem ainda para a robustez das redes de distribuição elétrica, garantindo a entrega de energia consistente e segura.
