Protecție la supracurent

Si-a facut masina electrica, Opel Agila (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Protecție la supracurent

Electricitate de bază


Intrebarea 1

Ce pericole ar putea fi reprezentate de un circuit cu curent excesiv care trece prin conductorii săi (excesiv așa cum este definit de ampacitatea conductorilor) "# 1"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Cablajul supraîncărcat devine fierbinte - poate suficient pentru a declanșa un incendiu.

O componentă scurtcircuitată ar putea cauza un curent excesiv într-un circuit, dar o eroare deschisă va avea ca rezultat un curent mai mic (sau nu).

Note:

Chiar dacă un cablu supraîncărcat nu ajunge suficient de fierbinte pentru a aprinde materialul combustibil din apropiere, există și alte efecte negative ale supraîncărcării conductorului. Provocați elevilor să se gândească la alte consecințe negative care ar putea rezulta din supraîncărcarea dirijorului.

Unul dintre scopurile acestei întrebări este ca elevii să poată distinge între defectele deschise și componente scurte .

intrebarea 2

Explicați construcția și scopul unei siguranțe electrice.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

O siguranță este o piesă subțire de metal proiectată să se topească în două bucăți într-o stare supracurentă.

Note:

Siguranțele vin în diferite stiluri și dimensiuni. Ar fi bine să aveți o gamă de siguranțe disponibile pentru elevii dvs. pentru a vedea și a ține în timpul timpului de discuție.

Întrebarea 3

Care este diferența dintre o siguranță și un întrerupător de circuit ?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

O siguranță este utilizată o singură dată, în timp ce un întrerupător poate fi resetat și utilizat în mod repetat.

Note:

Există un moment în care protecția la supracurent pentru circuitele de uz casnic a fost asigurată în principal de siguranțe. În vremurile moderne, totuși, siguranțele sunt depășite pentru cablajul casnic - întrerupătoarele au luat locul complet. Discutați despre avantajele și dezavantajele relative ale acestor două tehnologii de protecție la supracurent.

Întrebarea 4

Afișați amplasarea corectă a siguranței în acest circuit, în cazul în care un motor electric va fi alimentat cu energie electrică (120 V AC):

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Puteți redirecționa această întrebare într-una mai generală: dacă siguranțele ar trebui să fie conectate în serie cu încărcătura sau în paralel cu încărcarea "panoul panoului de lucru panoul panoului panou implicit" itemscope>

Întrebarea 5

Sunt siguranțele și întrerupătoarele situate la un panou de distribuție electrică, menite să protejeze cablajul de supracurent sau să protejeze dispozitivele de sarcină împotriva supracurentului? Explică-ți răspunsul.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

În general, dispozitivele de protecție la supracurent panourile de distribuție sunt evaluate astfel încât să protejeze cablajul, nu dispozitivele de încărcare.

Următoarea întrebare: să presupunem că un computer cu o sursă de alimentare de 300 W este conectat la un recipient, care este întreținut de un întrerupător de circuit nominal de 15 amperi. În cazul în care în circuit ar fi mai bine să instalați un dispozitiv de protecție la supracurent pentru a proteja calculatorul împotriva arderii în caz de defecțiune internă?

Note:

Această lecție este foarte importantă pentru învățarea elevilor: dispozitivele de protecție la supracurent montate pe panouri sunt evaluate pentru a proteja cablajele la care furnizează energie și nimic altceva. Desigur, există excepții de la această regulă în sistemele mari de putere industrială.

Întrebarea 6

Într-un efort de a obține un rating de supracurent mai mare decât o singură siguranță, un inginer decide să sune două siguranțe de 100 amperi în paralel, pentru o valoare combinată de 200 amperi:

Cu toate acestea, după câțiva ani de funcționare, sistemul începe să explodeze siguranțele chiar și atunci când ampermetrul înregistrează mai puțin de 200 amperi de curent de sarcină. La investigare, sa constatat că unul dintre suporturile de siguranțe a dezvoltat coroziune pe un bolț terminal în care unul dintre sârmă se conectează:

Explicați modul în care o mică acumulare de coroziune a condus la această condiție a siguranțelor care suflau atunci când nu exista nicio condiție de supracurent (curentul de încărcare mai mic de 200 de amperi) și, de asemenea, de ce conectarea siguranțelor în paralel ca aceasta, în general, nu este o idee bună.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Iată un calcul electric pentru a explica problema de suflare a siguranței. Calculați curentul prin fiecare rezistor în acest circuit:

Note:

Cereți elevilor să explice ce se întâmplă cu curentul într-un circuit atunci când acesta se ramifică dintr-o cale în două sau mai multe căi paralele. Discutați despre modul în care proporționalitatea actualei "împărțiri" dintre aceste căi depinde de rezistențele relative ale acestor două căi.

Chiar dacă studenții dvs. nu au studiat încă circuite de divizare actuale, această întrebare oferă o oportunitate excelentă de a explora conceptul.

De altfel, este acum obișnuit pentru unii producători de echipamente de distribuție a energiei rezidențiale să întrerupă întreruptoarele de circuit în paralel pentru o capacitate suplimentară de supracurent. Această practică de inginerie este discutabilă pentru exact același motiv că este pusă la îndoială cu siguranțele în acest scenariu: orice cantitate de coroziune sau altă infiltrație a rezistenței electrice într-unul din picioarele paralele compensează împărțirea curentului între dispozitivele de protecție la supracurent paralel, forțându-i pe unul dintre ei să se ocupe de o parte disproporționat de mare din totalul curentului (și, prin urmare, să călătorească mai devreme).

Întrebarea 7

Doi întrerupătoare de circuit de 150 amperi sunt conectați în paralel pentru a obține o amplitudine totală de 300 amperi pentru un serviciu cu motor electric. Sistemul funcționează bine pentru câțiva ani, dar apoi cei doi întrerupătoare încep să călătorească furios:

Un electrician măsoară curentul motorului utilizând un ampermetru de prindere și descoperă că curentul motorului nu depășește 228 amperi la sarcină mecanică completă. Descrieți ce ar putea fi greșit care provoacă declanșarea ambelor întrerupătoare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Unul dintre întreruptoare a dezvoltat probabil mai multă rezistență în ramura sa paralelă decât celălalt (rezistența de contact, rezistența la punctele de conectare a sârmei etc.). Vă voi lăsa să explicați de ce acest lucru cauzează călătorii false.

Note:

Aceasta este o problemă foarte practică, care se ocupă în mod direct de rezistențele paralele. Din nefericire, am văzut panouri de întrerupător rezidențiale noi de la producător, echipate cu întrerupătoare paralele! Idee rea . . . baaaaaad idee.

Ceva care merită să fie remarcat ca o posibilă cauză a declanșării este o problemă motorizată. Poate că întrerupătoarele de circuit distribuie curent în mod egal la urma urmei, dar motorul extrage ocazional mai mult de 300 de amperi de curent! Doar pentru că un electrician a măsurat mai puțin de 300 de amperi la sarcină maximă nu înseamnă că motorul nu atrage niciodată mai mult de 300 de amperi. S-ar putea să existe și o altă problemă. Discutați acest lucru cu elevii dvs., întrebându-i cum vor identifica o astfel de problemă după ce au determinat ca cei doi întrerupătoare să-și facă treaba corect.

Întrebarea 8

Un motor electric industrial mare este alimentat prin intermediul unei perechi de siguranțe:

Într-o zi motorul se oprește brusc, chiar dacă comutatorul se află încă în poziția "pornit". Un electrician este convocat pentru a depana motorul defect și această persoană decide să efectueze unele măsurători de tensiune pentru a determina dacă una dintre siguranțe a fost sau nu "deschisă" înainte de a face altceva. Măsurările efectuate de electrician sunt ca atare (cu comutatorul în poziția "on"):

• Între A și masă = 120 V AC
• Între B și sol = 120 V AC
• Între C și sol = 120 V AC
• Între D și sol = 120 V AC

Pe baza acestor măsurători, electricianul decide că ambele siguranțe sunt încă în stare bună și că problema se află în altă parte a circuitului. Sunteți de acord cu această evaluare "# 8"> Răspuns dezvăluiți Ascundeți răspunsul

Atâta timp cât comutatorul se află încă în poziția "pornit" atunci când au fost efectuate aceste măsurători, una dintre siguranțe ar putea fi încă suflată!

Următoarele întrebări: ce măsurători de tensiune ar testa în mod concludent starea ambelor siguranțe?

Note:

Am vazut de fapt un electrician experimentat face aceasta greseala la locul de munca! Cereți studenților dvs. să explice cât de tensiune completă ar putea fi măsurată la punctele C și D, în raport cu solul, chiar și cu una dintre siguranțele suflate.

Întrebarea 9

Explicați semnificația acestei curbe de siguranțe :

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Vă voi lăsa să vă dați seama ce înseamnă acest grafic!

Note:

Există mult mai mult comportamentul unei siguranțe decât o singură clasificare curentă, așa cum ilustrează acest grafic "curba fuzibilă". Discutați cu studenții dvs. semnificația unei astfel de curbe și în ce condiții o siguranță poate susține un curent mai mare decât ratingul său.

Întrebarea 10

Întreruptoarele magnetice se declanșează prin acțiunea unei bobine electromagnet, prin care trece toate curentul de sarcină. Când forța atractivă a câmpului magnetic este suficient de puternică, un mecanism declanșează deschiderea contactelor întreruptorului, întrerupând astfel curentul de circuit.

Care ar fi curba timp-curent pentru un astfel de întrerupător arata ca "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00332x01.png">

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Dispozitivele de întrerupere magnetice sunt foarte frecvente în industrie, dar nu sunt adecvate pentru toate aplicațiile. Discutați acest lucru cu elevii dvs. și încercați să vă gândiți la aplicații în care un astfel de dispozitiv de protecție la supracurent nu ar fi potrivit.

Întrebarea 11

Se afișează aici curba timp-curent pentru o siguranță cu două elemente . Dispozitivele de întrerupere a circuitului termo-magnetice prezintă curbe similare în funcție de timp:

Pe baza acestei curbe, ce credeți că scopul unui siguranțe "duale" sau al unui întrerupător "termo-magnetic" este "# 11"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Astfel de dispozitive de protecție la supracurent combină proprietățile protecției "overcurrent time" și "instantaneous overcurrent" într-un singur dispozitiv, pentru a proteja împotriva diferitelor tipuri de deteriorări care rezultă din diferite tipuri de condiții de supracurent.

Note:

Evident, nu toate condițiile de supracurent sunt aceleași. Cereți studenților dvs. să descrie defectele circuitului care ar provoca o supracurentă ușoară, față de defectele care ar cauza supracurent extrem într-un circuit și vor discuta consecințele distructive ale fiecărui tip de condiție.

Întrebarea 12

În afară de faptul că dețin un rating primar de curent, siguranțele și întrerupătoarele de circuit prezintă și o evaluare a curentului de întrerupere, de obicei depășind cu mult ratingul lor primar. De exemplu, un întrerupător tipic de 15 amperi pentru o utilizare rezidențială de 120 volți poate avea o valoare de întrerupere de 10.000 amperi (10 kA)! În ce condiții ar putea un astfel de circuit să suporte vreodată atât de mult curent, și de ce este această clasificare diferită de cea primară a întreruptorului de 15 amperi?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Condițiile de scurtcircuit în sistemele de alimentare cu energie electrică pot crea curenți "tranzitorii" de magnitudine extraordinară. Dispozitivele de protecție împotriva supraîncălzirii vor fi, desigur, fie "suflate", fie "călători" în astfel de condiții, dar evaluările lor de întrerupere nu au nimic de-a face cu curentul la care se deschid. Mai degrabă, un dispozitiv cu o rată de întrerupere de 10.000 de amperi este certificat pentru a putea opri un curent de eroare de această amploare odată ce a fost deschis.

Note:

Elevii se vor întreba, în mod firesc, cum o siguranță furtunată sau un întrerupător de circuit oprit nu poate opri un curent de defect, deoarece nu mai există o condiție de continuitate electrică între bornele sale odată ce se deschide. Sau este acolo? Discutați cu elevii dvs. despre modul în care un curent electric de o mărime enormă ar putea continua să se desfășoare printr-o siguranță fuzibilă sau un întreruptor de circuit declanșat.

Întrebarea 13

Găsiți una sau două siguranțe reale și le aduceți cu voi în clasă pentru discuții. Identificați cât mai multe informații despre siguranțele dvs. înainte de discuție:

• Evaluarea curentă
• Voltaj
• Rating de întrerupere
• Curba siguranței (caracteristici de deschidere: acțiune rapidă, încetinire lentă etc.)
• Starea siguranței (suflată sau nu)
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Dacă este posibil, găsiți fișa tehnică a producătorului pentru componentele dvs. (sau cel puțin o fișă tehnică pentru o componentă similară) pentru a discuta cu colegii de clasă.

Fiți pregătiți să demonstrați starea siguranței în clasă, utilizând multimetrul dvs.!

Note:

Scopul acestei întrebări este de a atrage studenții să interacționeze din punct de vedere kinetic cu subiectul. Ar putea părea prostește ca studenții să se angajeze într-un exercițiu "arată și spune", dar am constatat că astfel de activități ajută foarte mult pe unii elevi. Pentru acei cursanți care sunt în natură kinesthetic, este un mare ajutor pentru a atinge efectiv componentele reale în timp ce învață despre funcția lor. Desigur, această întrebare oferă, de asemenea, o oportunitate excelentă pentru ei de a practica interpretarea marcajelor componentelor, a folosi un multimetru, foi de date de acces etc.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →