Proč se přehřívá jistič?

[dolac]

Je normální, když se jistič, zatížený na 90% jmenovitého proudu (113 ze 125A, a to ještě jen v nejzatíženější fázi) intenzivně zahřívá?

Ste si istý, že je zaťažený na 90% menovitého prúdu? Meral ste to ampérmetrom TRUE RMS? Podľa techn. údajov digitálny prístroj VM293800 nemeria TRUE RMS hodnoty, a teda pri záťaži ktorú uvádzate môže byť skutočná ef. hodnota prúdu vyššia aj o viac ako 30%.   

Podľa termovíznych snímok sa mi zdá že nedochádza k ohrevu samotného ističa, ale skôr k ohrevu vodičov. Pri nezanedbateľnej amplitúde rádovo vyšších harmonických, je treba uvažovať už aj s vplyvom skin efektu. Treba s ním rátať už od 7. harmonickej. Jeho vplyv nebude síce extrémny, ale treba rátať s redukciou prierezu cca 3% až 8%. 

[dolac]

Představte si sinusovku napětí mezi L a N. Proud teče jenom ve chvíli, kdy je absolutní hodnota napětí sítě nad napětím kondíků za usměrňovačem. Takže strmý náběh a odpojení proudu.

Teď si představte 3f síť. Je tam posun 120° a u "normální" zátěže se proud z L1 rozdělí do ostatních L2 a L3 a něco málo do N vlivem nesymetrické zátěže. Ale s harmonickou zátěží na L1, ve chvíli, když ostatní zdroje "nevedou" a fáze propojuje jenom kapacita kabelů, musí 100% proudu zpátky po N. Takže pokud je úhel otevření zdrojů pod  60° v každé půlperiodě, platí I_N=I_L1+I_L2+I_L3.

To Petr M: Ono to z s tým sčítavaním prúdu v strednom vodiči nie je až tak jednoduché ako popisujete. Určite ste videl prúd na vstupe nejakého usmerňovača. Nie je to celkom nejaký jednoduchý impulz.
Spektrum prúdu obsahuje množstvo harmonických, no v strednom vodiči sa sčítavajú iba 3n harmonické. Ostatné harmonické sa môžu v závislosti od ich fáze vzájomne odčítať a teda stredný vodič nemusia vôbec zaťažovať.       

[Juraj Rojko]

Možná by bylo dobré dodat, že tyto pěkné obrázky jsou ze série zajímavých publikací vypracovaých iniciativou Leonardo ENERGY (www.leonardo-energy.org) a které jsou k dispozici na www.medportal.cz (Středisko mědi) v sekci Elektrické vedení.

[Petr M]

Dolac: Šlo o princip. Je jasný, že ostrou hranou se člověk přiblíží k obdélníku a jsou tam zajímavý věci, ale asi nemá cenu tady počítat Fourierovu řadu. Nehledě na to, že dvě fáze jsou defakto odpojeny nabitým kondíkem za usměrňovačem, takže průběhy té třetí a N se podle páně Kirhoffa musí shodovat...

Jinak skin efekt na 50Hz i na blízkých harmonických je zanedbatelný a s frekvencí harmonických amplituda klesá. Teplotní spoušť se stejně jako kabeláž zajímá o efektivní hodnotu... Další věc, která se dá vyloučit, je vývoj tepla vlivem mechanických kmitů, ale výrobce s 50Hz a násobkama musí počítat a navíc by to bylo slyšet...

Spíš bych asi viděl jinou zákeřnost, rezonanci. Cívka ve zkratové spoušti + indukčnost kabelů + ... vs kapacity ve filtrech + kompenzáky u zářivek + parazitní kapacity svorek a kabelů + ...

[Kalina Jiří]

Danfoss vloni nabízel měření harmonických zdarma. Zeptejte se jich, zda akce pořád ještě platí.

[dolac]

Dolac: Šlo o princip. Je jasný, že ostrou hranou se člověk přiblíží k obdélníku a jsou tam zajímavý věci, ale asi nemá cenu tady počítat Fourierovu řadu. Nehledě na to, že dvě fáze jsou defakto odpojeny nabitým kondíkem za usměrňovačem, takže průběhy té třetí a N se podle páně Kirhoffa musí shodovat...

Chcel som iba zdôrazniť, že Vaše vysvetlenie je veľmi zjednodušené. Nakoľko v sieti existujú rôzne sériové indukčnosti, prúd sa nikdy nemení skokovo, ale prúdový impulz sa pri podobnej záťaži so 4-pulzným usmerňovačom zhruba podobá na priebeh ktorý som priložil na obrázku v predchádzajúcom príspevku. Takže nakoniec celkom neplatí, ako ste uviedol, že v nule tečie súčet všetkých troch fázových prúdov. Nie je treba počítať  FFT. Spektrá prúdu u týchto záťaži sú známe a obsahujú najmä 3,5, 7,9,11,13....harmonické. Nie všetky harmonické sa však v nule sčítavajú aritmeticky, ale iba 3n harmonické. Skúste si to nasimulovať v exceli. Nič viac som týmto príspevkom nechcel povedať.

Jinak skin efekt na 50Hz i na blízkých harmonických je zanedbatelný a s frekvencí harmonických amplituda klesá.

Na 50Hz určite áno, no už od 7, 11, 13 harm. je vhodné s ním rátať, najmä ak je úroveň týchto harmonických veľmi vysoká, a ak sa ide s prierezom, resp. záťažou nadoraz.

Spíš bych asi viděl jinou zákeřnost, rezonanci. Cívka ve zkratové spoušti + indukčnost kabelů + ... vs kapacity ve filtrech + kompenzáky u zářivek + parazitní kapacity svorek a kabelů + ...

Rôzne rezonancie v sieťach dokážu naozaj narobiť hodne problémov, ale z ohrievaním vodičov by som ich asi priamo nespájal. 

[dolac]

Možná by bylo dobré dodat, že tyto pěkné obrázky jsou ze série zajímavých publikací vypracovaých iniciativou Leonardo ENERGY (www.leonardo-energy.org) a které jsou k dispozici na www.medportal.cz (Středisko mědi) v sekci Elektrické vedení.

Áno, obrázky sú z materiálov "European Copper Institute" a publikácie sú naozaj zaujímave. Odporúčam ich všetky preštudovať.

[Miroš Jan]

TO: Olda Brkoslav
Přiznám se, že už trochu špatně vidím, ale z té druhé fotografie, to na mě dělá dojem, že je na tom slaněném vodiči pouze dutinka s izolací, a né, lisovací kabelové oko. :(
To měření proudu, není přesné. Použijte přesnější.  :)Podle mě, je slabý průřez slaněného vodiče.

[Olda Brkoslav]

dělá dojem, že je na tom slaněném vodiči pouze dutinka s izolací, a né, lisovací kabelové oko. :(
To měření proudu, není přesné. Použijte přesnější.  :)Podle mě, je slabý průřez slaněného vodiče.

Tak jistič má svorky, tam by se kabelové oko nedalo uchytit. Ale v katalogu vidím, že tyhle svorky "Nejsou vhodné pro duté kabelové koncovky" - bez udání důvodu - to nepůsobí moc povzbudivě. :(
S tím proudem nerozumím - co jiného než klešťák nebo nainstalované proudové trafo připadá v úvahu?
Chtěl jsem si ociloskopem prohlédnout průběh proudu, ale nenapadá mě, jak to udělat.

[Tomáš.Ondra]

Shora přicházející vodiče jsou stejného průřezu? Z termosnímků to není jasně patrné, ale zdá se mi, že jsou silnější. To mě utrvrzuje v názoru, že jsou tyto propojky opravdu přetížené. Z poslední fotky nelze průřez určit, ale tipoval bych, že jde o 35ku, nebo dokonce 25ku. Pokud je tam 25mm2, tak bych to považoval za jasný zdroj problému. Osciloskopem bych zkusil šáhnout na vývody proudového trafa, ale pokud je tam skutečně něco o vyšších frekveních, tak je zase otázkou, s jakou přesností to to trafo přenese...

[Záhyna Lubomír]

Kdysi dávno jsem narazil na podobný problém u jističe od Siemense 630A, zatížený na max. 600A (24 hodin jsme ho monitorovali) a vypadával čím dál tím častěji, tenkrát jsme měli k dispozici jen bezdotykový teploměr a teplota byla zvýšená u pravé fáze. Takže se nakonec vyměnil za nový (od té doby "šlape"), a starý jistič jsme ze "studijních účelů" rozdělali a příčina byla jasná na první pohled - slaněná propojka od pohyblivé části ke svorce - nedotažený spoj, zřejmě z výroby, a silně vyhřáto u spojení od pohyblivého kontaktu a tím se oteploval i připojený vodič. Od té doby je pokoj cca 15 let.

[Miroš Jan]

To: Olda Brkoslav
Ohledně toho měření proudu klešťovým ampérmetrem, jaký jste použily, jakou třídu přesnosti, a s jakou odchylkou? Není klešťák jako klešťák.
Stran toho jističe, jsem u výrobce, nenašel veškeré náležitosti. Například pro jaký průřez vodičů jsou určeny jeho připojovací svorky?

[Miroslav Revús]

S tím proudem nerozumím - co jiného než klešťák nebo nainstalované proudové trafo připadá v úvahu?
Chtěl jsem si ociloskopem prohlédnout průběh proudu, ale nenapadá mě, jak to udělat.

Napríklad analyzátor kvality siete (ja mám Metrel PQA+ a ten pekne ukáže priebehy napätí aj prúdu)  ;)

[Miroš Jan]

Analyzátor zatím nevlastním. :(
Na měření proudů používám klešťový wattmetr GWM-039. K plné spokojenosti.
:)

[Miroslav Revús]

Analyzátor zatím nevlastním. :(

Ja musím :-(
Máme vo firme priveľa zdrojov harmonických.

[Olda Brkoslav]

No tak jistič i spojky jsou vyměněné, a topí to plus mínus stejně. Spojky byly z kabelu Draka H07V-K, PVC izolace, průřez 50mm2 (udávaná proudová zatížitelnost 218A), a až na zkřehlou izolaci vypadají bezvadně.
Jistič jsem rozebral, krom lehce očazených hlavních kontaktů nevidím žádný zjevný problém.
Jistič je ABB  Tmax T1B 160 . Bylo In=125A a nastavene MAX=125A, teď je In=160A a nastaveno MED=135A.
Jestli tomu dobře rozumím, tak je to pořád stejný jistič a In se nastavuje ve výrobě pomocí červíků v jejich bimetalovém mechanismu.
Tak buďto máme efektivní odběr větší než měříme, díky pulsním zdrojům, nebo je to tím, že je rozvaděč nevětraný, nebo oboje... :-\

[Jiří Buben]

To co je vidět na fotografiích nejsou jen lehce očazené kontakty, ale jsou slušně vysmažené. Hlavně ten prostřední je vyřízený.

[wilix]

a ten pravý vypadá celkem zdravě