Выбор номинала автомата защиты сети.

При выходе преобразователя из строя он перестанет выдавать питание на свой выход
А если не перестанет, а наоборот станет выдавать высокие токи на свой выход? Или такое невозможно?
Так какой в таком случае нужно ставить АЗС (АЗР?) на вход - рассчитанный на максимальную расчетную нагрузку на выходе исходя из к.п.д. (21,4 А), или исходя из пикового тока нагрузки (12А)?
Может и такое быть, Скажем из-за неисправности преобразователь увеличит выходное напряжение, а следовательно и ток увеличится, если потребители имеют фиксированное сопротивление. В таком случае АЗС может и не помочь ни на входе, ни на выходе.. От всех неисправностей не защититься, хотя есть способы защиты и от повышенного напряжения.
Защиту на входе можно подсчитать исходя из выходного тока (12А)/КПДх(24/12). Получается что-то в районе 30-и Ампер.
 
Защиту на входе можно подсчитать исходя из выходного тока (12А)/КПДх(24/12). Получается что-то в районе 30-и Ампер.
Я считал так:  (Просьба: камнями не кидать, тапками не бить, физику учил последний раз на 1 курсе института -надцать лет назад :'()

Мощность преобразователя 200Вт на выходе, к.п.д. - до 80%, получается на входе ток может колебаться в широких пределах.
Если принять к.п.д. преобразователя за единицу, тогда максимальная мощность на входе равна 250Вт + 20% запаса = 300 Вт. Напряжение на входе 12-14В. Получается Imax=300Вт/14В = 21,4 А.
 
Коллеги, АЗС не защищает потребителей. Он защищает сеть от пожара, вызванного нагревом проводов в случае неисправности потребителя, связанного с коротким замыканием на минусовую шину.


Возвращаясь немного назад, о принципе срабатывания АЗС:
http://www.sensata.com/klixon/circuit-breaker-aircraft-2tc.htm
По ссылке страница описания АЗС Klixon, обратите внимание на график под названием "trip curve". Этот график показывает зависимость задержки отключения нагрузки (в секундах) от качества превышения номинала АЗС при различных температурных условиях.
Например при температуре +20 С и превышении тока номинала на 10%, АЗС не отключится никогда, а при превышении номинального тока вдвое при температуре -54 С нагрузка отключится примерно через 70(!) секунд.

Обратите внимание, что напряжение там упоминается только в контексте способности переносить перегрузки и  количества циклов включения-отключения для различных режимов работы.

Кстати, о напряжении: спор о том 12 вольт на лампочке или 14 практического смысла не имеет, так как в результате всяких падений напряжения на всяких участках цепи значение напряжения зачастую приобретает вероятностный характер, а все потребители (не только лампочки) имеют широ-о-о-окий диапазон входных напряжений. Например практически вся авионика Garmin питается 11-33 VDC, а бытовые устройства, такие как блоки питания ноутбуков и зарядные устройства телефонов, предназначены для работы в диапазоне 100-240 VAC
 
Вот технические характеристики преобразователя: 

200 Вт - максимально допустимая к подключению номинальная мощность нагрузки. Получается из перемножения номинального тока нагрузки (8А) и максимального заявленного выходного напряжения (24+0,5=24,5В)
8Ах24,5В=196Вт

Максимальной кратковременной мощностью будет 12Ах24,5В=294Вт, с учетом потери 20% на собственный нагрев, потребляемая мощность конвертера может кратковременно достигать 294/0,8=367,5 Вт, что при снижении напряжения питания до 10,5 В вызовет ток ~35А. 

Номинальный максимальный ток же будет (200Вт/0,8)/10,5В ~24А
Исходя из этого и надо выбирать номинал АЗС из ряда стандартных номиналов с учетом того факта, что кратковременное превышение номинала АЗС выдержит не отключаясь.
Какое именно превышение и в течение какого именно периода времени - нужно смотреть по конкретной кривой отключения для конкретного АЗС.

И не забудьте, что для подобных токов надо закладывать соответствующий провод, потому что тонкий провод может заняться раньше, чем сработает АЗС.

Если не считать, то навскидку это 2 кв. мм. И на минус такой же провод, если что.
 
Номинальный максимальный ток же будет (200Вт/0,8)/10,5В ~24А
Исходя из этого и надо выбирать номинал АЗС из ряда стандартных номиналов с учетом того факта, что кратковременное превышение номинала АЗС выдержит не отключаясь. 
Спасибо за расчет! В целом у нас получаются схожие цифры - АЗ на вход типа АЗР-30 (АЗС-25 хотя и существуют, но вряд ли удастся найти). АЗР - для того, чтобы кто-нибудь коротящий конвертер не включил.

Например при температуре +20 С и превышении тока номинала на 10%, АЗС не отключится никогда, а при превышении номинального тока вдвое при температуре -54 С нагрузка отключится примерно через 70(!) секунд.
Отечественные автоматы защиты сети АЗС-2 срабатывают при троекратном превышении тока номинала через 60 сек., номиналом выше - при двухкратном превышении тока в интервале от 60 до 105 секунд при +25 С.

Если не считать, то навскидку это 2 кв. мм. И на минус такой же провод, если что.
Производитель преобразователя рекомендует 2,5 кв.мм
 

Вложения

  • Table.PNG
    Table.PNG
    5,3 КБ · Просмотры: 208
Номинальный максимальный ток же будет (200Вт/0,8)/10,5В ~24А
Исходя из этого и надо выбирать номинал АЗС из ряда стандартных номиналов с учетом того факта, что кратковременное превышение номинала АЗС выдержит не отключаясь. 
Спасибо за расчет! В целом у нас получаются схожие цифры - АЗ на вход типа АЗР-30 (АЗС-25 хотя и существуют, но вряд ли удастся найти). АЗР - для того, чтобы кто-нибудь коротящий конвертер не включил.

Например при температуре +20 С и превышении тока номинала на 10%, АЗС не отключится никогда, а при превышении номинального тока вдвое при температуре -54 С нагрузка отключится примерно через 70(!) секунд.
Отечественные автоматы защиты сети АЗС-2 срабатывают при троекратном превышении тока номинала через 60 сек., номиналом выше - при двухкратном превышении тока в интервале от 60 до 105 секунд при +25 С.

Если не считать, то навскидку это 2 кв. мм. И на минус такой же провод, если что.
Производитель преобразователя рекомендует 2,5 кв.мм
Ну и все верно. 30А - ток, который безболезненно кратковременно должен переваривать исправный преобразователь, а следовательно его так-же безболезненно должен пропускать АЗС. А отщелкиваться он должен только при явных перегрузках не в нагрузке преобразователя (до срабатывания внутренней защиты), а в самОм преобразователе в случае его неисправности.
Толщина провода может быть разной в зависимости от способа прокладки. Если он пойдет в плотном жгуте вместе с другими проводами (а скорее всего так и будет) - то и 4мм поставить не грех. Например вот здесь: http://ydoma.info/electricity-vybor-secheniya-provoda.html На ток потребления 32А рекомендуется сечение по меди не менее 5,3 квадрата, а на 25А - 4,2. Сечение провода после преобразователя будет зависеть от нагрузки конкретных потребителей и номиналов защищающих их АЗС или предохранителей. Из расчета максимального тока в 12А будет достаточно 2,5 квадрата.
При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение, переменный это ток или постоянный. Не имеют значения также величина и частота изменения напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, самолета на 27 В частотой 400 Гц, электропроводка 220 В или 380 В частотой 50 Гц, высоковольтная линия на 10000 В.

Таблица для выбора сечения медного провода электропроводки в зависимости от величины потребляемого тока
Макс. расчетный ток, А                         5,0      6,0      10,0      16,0      20,0      25,0      32,0      40,0      50,0
Треб. сечение медного провода, мм2  0,84  1,0       1,7      2,7      3,3      4,2      5,3      6,7      8,4
Диаметр жил провода, мм                  1,02 1,13      1,45      1,87      2,05      2,32      2,60      2,92      3,27
 
Толщина провода может быть разной в зависимости от способа прокладки. Если он пойдет в плотном жгуте вместе с другими проводами (а скорее всего так и будет) - то и 4мм поставить не грех.
Если уж вы хотите использовать таблицы допустимых длительных токов из ПУЭ, то используйте ПУЭ
http://pue7.ru/pue7/punkt.php?n=1.3.10&k=1.3.11
а не пересказ ПУЭ своими словами какими-то людьми непонятной квалификации.

1) Посчитайте сопротивление проводника с учетом его длины на самолете для ожидаемых условий эксплуатации.
2) Посчитайте падение напряжения на нем.
3) Посчитайте удельную плотность тока в цепи или удельное рассеивание мощности
4) Посчитайте удельные плотности токов в участках жгута.

Думаю, после этого станет ясной вся кощунственность использования провода сечением 4 кв. мм для цепей с током 20А на самолете.
 
Думаю, после этого станет ясной вся кощунственность использования провода сечением 4 кв. мм для цепей с током 20А на самолете.
Я планирую проложить провод к преобразователю двумя жилами отдельно от других проводов (все таки, эту цепь можно считать "силовой") - от (+) аккумулятора сечением 2,5 кв.мм медным многожильным проводом в ПВХ или резиновой изоляции типа РКГМ или ПВС - к плюсу входа преобразователя через АЗР-30. Второй аналогичный провод соединяется на массу(-). На выходе преобразователя провода сечением 0,5-1,5 кв. мм в зависимости от мощности потребителя, через распределительную шину. На входе каждого потребителя расположен свой АЗС-2 или АЗС-5, больших токов там нет.
 
Толщина провода может быть разной в зависимости от способа прокладки. Если он пойдет в плотном жгуте вместе с другими проводами (а скорее всего так и будет) - то и 4мм поставить не грех.
Если уж вы хотите использовать таблицы допустимых длительных токов из ПУЭ, то используйте ПУЭ
http://pue7.ru/pue7/punkt.php?n=1.3.10&k=1.3.11
а не пересказ ПУЭ своими словами какими-то людьми непонятной квалификации.

1) Посчитайте сопротивление проводника с учетом его длины на самолете для ожидаемых условий эксплуатации.
2) Посчитайте падение напряжения на нем.
3) Посчитайте удельную плотность тока в цепи или удельное рассеивание мощности
4) Посчитайте удельные плотности токов в участках жгута.

Думаю, после этого станет ясной вся кощунственность использования провода сечением 4 кв. мм для цепей с током 20А на самолете. 
Ну во первых провод должен гарантированно держать  не 20, а 30А - чтобы он не успел превратиться в дым, попутно сварившись в одно целое с остальными проводами жгута, еще до отщелкивания АЗСа, а во-вторых зачем считать то, что давно подсчитано?

По Вашей ссылке для провода на 30 А в четырехпроводном кабеле как раз и дается величина 4 квадрата.
 
Думаю, после этого станет ясной вся кощунственность использования провода сечением 4 кв. мм для цепей с током 20А на самолете.
Я планирую проложить провод к преобразователю двумя жилами отдельно от других проводов (все таки, эту цепь можно считать "силовой") - от (+) аккумулятора сечением 2,5 кв.мм медным многожильным проводом в ПВХ или резиновой изоляции типа РКГМ или ПВС - к плюсу входа преобразователя через АЗР-30. Второй аналогичный провод соединяется на массу(-). На выходе преобразователя провода сечением 0,5-1,5 кв. мм в зависимости от мощности потребителя, через распределительную шину. На входе каждого потребителя расположен свой АЗС-2 или АЗС-5, больших токов там нет.
Для проводки с малыми токАми при выборе сечения на первый план встают не допустимые токи, а механическая прочность. Именно по этой причине на различные датчики в автомобилях при токах всего лишь в десятки мА обычно используются провода сечением 0,5, а иногда и выше. Если суммарная мощность нагрузки преобразователя будет значительно ниже его максимальных 12А, то вполне можно и на входе поставить соответствующий по току АЗС, и соответствующий ему по сечению провод.
 
проводом в ПВХ или резиновой изоляции 


ПВС это совсем неудачный выбор для авиации.
Если вкратце то это хрупкость изоляции при не сильно минусовых температурах, деградация изоляции от УФ, выделение токсичного дыма  при горении, слабая вибрационная стойкость и всякое ещё.
РКГМ судя по описанию не так плохо, но жила нелуженная, изоляция из кремний-органической резины  тяжелая, жила повышенной гибкости имеет диаметр больше, чем могла бы. Вам так нужна эта гибкость при бортовом монтаже?

Не рассматривали вариант применения авиационных проводов типа БПДО (с фторопластово-полиэтиленовой изоляцией) или хотя бы БПВЛ (у которого ПВХ обработан и прикрыт тканью)?
БИФ с его полиамидной изоляцией сложен в разделке (хотя и самый легкий и тонкий), импортный наверное в рамки бюджета не влезет.


Ну во первых провод должен гарантированно держатьне 20, а 30А - чтобы он не успел превратиться в дым, попутно сварившись в одно целое с остальными проводами жгута, еще до отщелкивания АЗСа

А аэродинамику и прочность вы тоже не считаете?

В целом - сплошные фантазии, догадки и практика применять нормативы из других областей. Не вижу смысла в продолжении дискуссии.
 
Не рассматривали вариант применения авиационных проводов типа БПДО (с фторопластово-полиэтиленовой изоляцией) или хотя бы БПВЛ (у которого ПВХ обработан и прикрыт тканью)?
БИФ с его полиамидной изоляцией сложен в разделке (хотя и самый легкий и тонкий), импортный наверное в рамки бюджета не влезет.
Думал. Но честно говоря, я просто не видел их в свободной продаже. А ПВС (действительно не лучший выбор) и РКГМ есть всегда или почти всегда.

Именно по этой причине на различные датчики в автомобилях при токах всего лишь в десятки мА обычно используются провода сечением 0,5, а иногда и выше. 
Автомобильная проводка это вообще отдельная тема. Да, там действительно используются тонкие провода типа "лапша", весьма склонные к обрыву в местах пайки. Будет возможность - заменю на авиационные  🙂
 
Автору ветки. ОСТ 1 00195-76 вам в помощь. http://files.stroyinf.ru/data2/1/4293834/4293834330.htm
 
Автомобильная проводка это вообще отдельная тема. Да, там действительно используются тонкие провода типа "лапша", весьма склонные к обрыву в местах пайки. Будет возможность - заменю на авиационные  🙂
В автомобильной проводке пайка вообще не применяется уже очень давно - сплошные обжимы как на клеммах, так и в соединениях проводов между собой.
 
Автору ветки. ОСТ 1 00195-76 вам в помощь.
Спасибо, iae!
Блин, ведь не догадался в ОСТах-то посмотреть. Самое главное - он у меня есть.  :STUPID
А там кстати все тоже самое - при АЗС на 30А и защите во всем диапазоне токовых перегрузок номинальное сечение провода 4,0
 
Назад
Вверх