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        汽車低壓電線與熔斷器的匹配選擇方法

        2019-08-27 00:40:46周錄堯
        汽車電器 2019年8期
        關(guān)鍵詞:額定電流

        周錄堯,于 萌

        (一汽解放商用車開發(fā)院,吉林 長春 130011)

        1 熔斷器與電線的匹配選擇方法

        汽車低壓電線與熔斷器的合理匹配是汽車電路保護(hù)的重要內(nèi)容,本文重點(diǎn)關(guān)注熔斷器與電線的匹配選擇方法??傮w思路如下:①負(fù)載-熔斷器匹配;②負(fù)載-電線匹配;③熔斷器-電線匹配;④負(fù)載-熔斷器-電線三者合理匹配。

        1.1 計(jì)算熔斷器要保護(hù)的負(fù)載電流 (穩(wěn)定電流)

        負(fù)載電流(A)=[額定功率(W)/標(biāo)稱電壓(V)]×[供電電壓(V)/標(biāo)稱電壓(V)]

        1.2 負(fù)載-熔斷器匹配,根據(jù)負(fù)載電流選擇熔斷器的額定電流

        熔斷器的額定電流應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流和環(huán)境溫度來選定(表1)。

        表1 熔斷器的最佳負(fù)載電流和溫度變化率

        由表1可知,23℃時熔斷器的最佳負(fù)載電流應(yīng)大于負(fù)載電流,額定電流I23取就近規(guī)格。片式熔斷器:電流熔斷器

        熔斷器的額定電流在不同溫度T下進(jìn)行修正:片式熔斷器:IT=I23[1-0.15%(T-23)];大電流熔斷器:IT=I23[1-0.18%(T-23)]。

        1.3 負(fù)載-電線匹配,根據(jù)負(fù)載電流選擇電線的種類及最小公稱截面積

        1)根據(jù)電線工作環(huán)境溫度和電線容許溫度選擇電線的種類,即耐溫等級。

        2)查閱《汽車低壓電線的電流容量》,按環(huán)境溫度和額定電流的關(guān)系表及線束成束的額定電流降低系數(shù),選擇允許負(fù)載電流通過的電線的最小公稱截面積。

        1.4 熔斷器-電線匹配,選擇與熔斷器相對應(yīng)的電線的公稱截面積

        1)校核按1.3的要求選擇電線的最小公稱截面積,該截面電線應(yīng)能允許熔斷器的最佳負(fù)載電流通過。

        2)電線發(fā)煙限極限過電流校核進(jìn)行選擇電線規(guī)格。根據(jù)1)確定的電線種類及公稱截面積,再根據(jù)表2和表3中的熔斷時間,按《汽車低壓電線的電流容量》求解導(dǎo)致電線發(fā)煙開始時的極限過電流。電線發(fā)煙時的極限過電流應(yīng)大于熔斷器的試驗(yàn)電流,以保證在電線發(fā)煙前熔斷器熔斷。熔斷器和電線實(shí)際使用環(huán)境溫度一般大于23℃,熔斷器熔斷時間要小于熔斷特性對應(yīng)的試驗(yàn)時間,按熔斷特性時間計(jì)算的發(fā)煙極限過電流要略小于實(shí)際情況的電流。如GB/T 31465-2015中對片式熔斷器和板型熔斷器的熔斷特性規(guī)定見表2、表3。

        表2 片式熔斷器的熔斷特性

        表3 板型熔斷器的熔斷特性

        3)根據(jù)環(huán)境溫度對1.2得到的熔斷器的額定電流進(jìn)行修正,再根據(jù)這個修正后的額定電流求解熔斷電流。熔斷器的熔斷特性見表4。

        表4 熔斷器的熔斷特性

        4)電線長度校核。計(jì)算所需最大電路電阻來保證熔斷器的熔斷電流,電線截面積越小,電阻越大,能提供的熔斷電流越小。

        回路許用電阻=電源的標(biāo)稱電壓/短時間熔斷器的熔斷電流

        根據(jù)環(huán)境溫度修正電線的單位長度電阻RT=R20[1+0.003 93(T-20)]

        回路許用電線長度=回路許用電阻/RT

        按需要的電線長度,查詢電線單位長度電阻,通過選擇單位長度電阻來選擇最小的電線規(guī)格,即電線單位長度電阻小于單位回路許用電阻。

        1.5 負(fù)載-熔斷器-電線三者合理匹配

        在選定電線規(guī)格時,應(yīng)選擇由1.3得到的利用容許電流確定的公稱截面積和由1.4選定的利用熔斷器所決定的公稱截面積兩者中較大者。

        2 計(jì)算示例

        負(fù)載190 W/24 V、570 W/24 V,環(huán)境溫度40℃及80℃,線束成束的額定電流降低系數(shù)假定取1。

        2.1 計(jì)算熔斷器要保護(hù)的負(fù)載電流

        2.2 負(fù)載-熔斷器

        熔斷器的額定電流在不同溫度下修正值IT(表5):

        片式熔斷器:IT=I23[1-0.15%(T-23)]

        大電流熔斷器:IT=I23[1-0.18%(T-23)]

        表5 熔斷器的額定電流在不同溫度下修正值

        2.3 負(fù)載-電線

        1)根據(jù)電線工作環(huán)境溫度和電線容許溫度選擇電線的種類,即耐溫等級,B級。

        2)按環(huán)境溫度和額定電流的關(guān)系表及線束成束的額定電流降低系數(shù),即《汽車低壓電線的電流容量》,由表6選擇允許負(fù)載電流通過的電線的最小公稱截面積。

        表6 汽車低壓 薄壁 聚氯乙烯 B級 電線的額定電流和電壓降

        電線選擇見表7。

        表7 電線選擇

        2.4 熔斷器-電線

        1)校核按2.3的要求選擇電線的最小公稱截面積,該截面電線應(yīng)能允許熔斷器的最佳負(fù)載電流通過 (表8)。

        表8 選擇和熔斷器相匹配的電線規(guī)格

        2)電線發(fā)煙時極限過電流校核進(jìn)行選擇電線規(guī)格。

        ①熔斷器15 A,環(huán)境溫度40℃,根據(jù)2.4的1)初選電線0.5 mm2,發(fā)煙極限過電流應(yīng)大于熔斷器試驗(yàn)熔斷電流,經(jīng)校核電線采用0.75 mm2(表9)。

        表9 熔斷器15 A,環(huán)境溫度40℃

        ②熔斷器15 A,環(huán)境溫度80℃,根據(jù)2.4的1)初選電線0.75 mm2,發(fā)煙極限過電流應(yīng)大于熔斷器試驗(yàn)熔斷電流,經(jīng)校核電線采用1.0 mm2(表10)。

        表10 熔斷器15 A,環(huán)境溫度80℃

        ③熔斷器60 A,環(huán)境溫度40℃,根據(jù)2.4的1)初選電線2 mm2,發(fā)煙極限過電流應(yīng)大于熔斷器試驗(yàn)熔斷電流,經(jīng)校核電線采用6 mm2(表11)。

        表11 熔斷器60 A,環(huán)境溫度40℃

        ④熔斷器70 A,環(huán)境溫度80℃,根據(jù)2.4的1)初選電線5 mm2,發(fā)煙極限過電流應(yīng)大于熔斷器試驗(yàn)熔斷電流,經(jīng)校核電線采用8 mm2(表12)。

        表12 熔斷器70 A,環(huán)境溫度80℃

        3)根據(jù)環(huán)境溫度對2.2得到的熔斷器的額定電流進(jìn)行修正,再根據(jù)這個修正后的額定電流求解熔斷電流 (表13)。

        表13 熔斷電流

        4) 電線長度校核 (表14)。

        表14 電線長度校核

        2.5 負(fù)載-熔斷器-電線 三者合理匹配 (表15)

        表15 負(fù)載-熔斷器-電線 三者合理匹配

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