Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рекомендации по выбору реле

Рекомендации по выбору реле

Методика расчета: Максимальный коммутируемый ток для реле делится на кратность пускового тока нагрузки, делится на 1,41, умножается на 230В, округляется до целого вниз. Или по мощности, если по нему ограничение меньше.

Почему именно так? Ведь в характеристиках используемых реле ток (а значит и мощность) гораздо выше рекомендуемых. Ответ прост — пусковые токи.

Разберем категории нагрузок.

Лампы накаливания

Принято считать, что это — исключительно резистивная нагрузка. Но пока спираль лампы холодная, она имеет сопротивление сильно меньшее по сравнению с рабочим. Лампа накаливания мощностью 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом = 8 А, то есть, в 13 раз больше номинального. Видно, что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс.

Лампы светодиодные и компактные люминесцентные

Такие лампы небольшой мощности содержат в себе выпрямитель (диодный мост) с конденсатором. То есть, это чисто емкостная нагрузка, и пусковой ток должен быть очень большим. Как правило, для его снижения производители ставят перед мостом резистор и(или) термистор. Видно, что у ламп из IKEA всё весьма хорошо. А вот у других светодиодных ламп пусковой ток превышает номинал в 150 — 200 раз, и длительность пиков составляет

Теплые полы. Чайник, ТЭНы электрокотлов

Температурный коэффициент нихромовых спиралей для рабочих температур в ТЭНах весьма мал, и пусковой ток близок к номинальному. Исключение — саморегулирующиеся кабели для теплых полов. У них — полупроводниковый нагревающий элемент, его пусковой ток может быть больше в 2 раза.

Электродвигатели

Верно, что у индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой. И да, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем: 1. если момент замыкания попал в нуль напряжения, то всплеск тока двукратный (для чисто индуктивной нагрузки); 2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение.

Ток включения двигателя

Блоки питания

Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые. В холодном состоянии они имеют заметное сопротивление, чем и ограничивают пусковой ток. При работе блока питания термистор нагревается, и его сопротивление снижается (в 20 — 30 раз), практически не мешая протеканию тока. Но после выключения блока питания некоторое время (до 1 минуты) термистор остается горячим и не может ограничивать пусковой ток. Поэтому крайне желательно после выключения блока питания подождать 10 — 30 с перед его повторным включением. Ниже представлены графики с повторным включением через

15 с (при быстром переключении пики еще больше):

Термистор на плате БП

Ток включения БП

Выводы

В документации на реле могут указывать несколько токов: номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. То есть, если на реле написано «10А», то значит, по умолчанию у него и пусковой ток при коммутации не должен превышать 10А. Возможно, его можно умножить на 2, но это не точно.

Если максимальный пусковой ток 10-20А, а светодиодная лампочка имеет пусковой ток в 100 раз больше от номинала, то это очень грустно: получается, что коммутировать можно только 20-40 Вт лампочек. Так что с обычными реле нужно либо сильно ограничить себя в выборе нагрузки и занижать мощность, либо быть готовым к тому, что контакты будут часто свариваться, и реле придется менять. Для нагрузки с большими пусковыми токами лучше использовать специальные реле.

Отличие реле HF115F-I — особые контакты из AgSnO2, а HF115F-S еще и имеют специальную конструкцию из двух пар контактов, когда первая пара (вольфрамовые контакты, большой импульсный ток) замыкается чуть раньше второй (низкое сопротивление контакта, большой постоянный ток).

Читайте так же:
Ток пропускаемый через светодиоды

Блоки питания — драйверы светодиодов

Предлагаем Вашему вниманию стабилизированные блоки питания светодиодов 12 В английского и китайского производства. Английские блоки питания и драйверы светодиодов представлены маркой Lightec. Блоки питания, изготовленные в Гонконге и на Тайване, представлены прекрасно себя зарекомендовавшими марками: Mean Well и Power Light. Более детально о технических характеристиках блоков питания Вы сможете узнать, перейдя по ссылкам. Данные блоки питания имеют на выходе стабилизированное напряжение 12 Вольт DC, поэтому они предназначены для питания светодиодных изделий, либо светодиодных сборок, которые рассчитаны именно на это напряжение питания. Драйверы светодиодов Lightech имеют на выходе стабилизированный ток (500 мА или 700 мА), поэтому они предназначены для изделий с мощными светодиодами, для питания которых требуется стабилизированная сила тока.

Блоки питания для светодиодных изделий представляют собой низковольтные источники питания (до 50 Вольт) различной мощности в корпусах с различной степенью пыле-влаго защищенности. Герметичные блоки питания в корпусах с защитой IP65 предназначены для использования на открытом воздухе. Интерьерные блоки питания в корпусах с защитой IP20 предназначены только для использования в помещениях. Светодиодные блоки питания делятся на две группы: блоки питания, стабилизированные по напряжению, и блоки питания, стабилизированные по току. Для питания предлагаемых нашей компанией светодиодных изделий, необходимы блоки питания со стабилизированным напряжением. Для питания мощных светодиодов предлагаем Вашему вниманию блоки питания — драйверы Lightech с током 500 и 700 мА.

Предлагаемые нами герметичные блоки питания светодиодов на 12 В, имеют степень герметичности корпуса не ниже IP65, поэтому могут быть использованы, как внутри сырых помещений, так и на улице, практически в любых погодных условиях.

Каждый блок питания светодиодов 12 В имеет следующие встроенные функции:

  • Фильтр сетевых помех
  • Защита от превышения первичного напряжения
  • Защита от превышения силы тока в цепи нагрузки
  • Защита от короткого замыкания

Рабочий диапазон температур внешней среды: от — 25 по Цельсию до + 50 по Цельсию

Максимально допустимый диапазон температур: от — 30 по Цельсию до + 65 по Цельсию

Средний срок службы блоков питания светодиодов до срабатывания на отказ составляет более 50 000 часов.

Расчет нагрузки для блоков питания

Блоки питания светодиодов не любят, что называется, «загрузки под завязку». То есть, рассчитывая нагрузку для какого-либо номинала мощности, необходимо делать запас 15 — 20 %. Например, потребляемая мощность светодиодного модуля составляет 0,72 Вт, а номинал блока питания составляет 100 Вт. Прибавим к потребляемой мощности светодиодного модуля 15%, получаем 0,83 Вт. Теперь разделим номинал блока питания на это значение и получим то количество светодиодных модулей, которое можно подключить к блоку питания 100 Вт, чтобы был запас 15%, а именно, 120 светодиодных модулей.

Помимо расчета оптимального количества светодиодных модулей, необходимо помнить о том, что сечение жил проводов, которые будут идти от блока питания к светодиодам, также было оптимальным. Если сечение жил проводов, проложенных от блока питания до светодиодов, слишком мало, то на конце линии будет происходить падение напряжения из-за внутреннего сопротивления самих проводов. При падении напряжения на проводящей линии не только снижается яркость свечения светодиодов, подключенных к ней, но и возрастает нагрузка на блок питания. Схема вычисления сечения жил проводов также приводится на нашем сайте. Чтобы подключить светодиодные изделия к блокам, предпочтение следует отдать только двум способам: пайке и подключению посредством винтового соединения. Эти два способа подключения являются наиболее надежными. Все соединенные узлы, согласно требованиям ПУЭ, должны находиться в распаечных коробках.

Правила установки блоков питания светодиодов

Как и любое другое электронное устройство, использующее для работы электрический ток, блоки питания светодиодов неизбежно будут нагреваться в процессе работы. В герметичных блоках питания для светодиодов роль радиатора-теплообменника, как правило, исполняет корпус блока питания, именно поэтому очень часто он выполнен в виде воздушного радиатора. Чтобы процесс теплообмена проходил эффективно, вентиляция корпуса блока питания должна быть достаточной для его эффективного охлаждения.

Читайте так же:
Площади сечения жил провода кабеля

Если Вы используете блоки питания небольшой мощности (до 60 Вт), то вопрос охлаждения блоков питания не стоит так остро, так как тепловыделение не столь велико. При использовании мощных блоков питания (100 Вт и более) обязательно обеспечьте им хорошую вентиляцию. Для того, чтобы блоки питания работали долго и без отказов, установку мощных блоков питания светодиодов следует проводить, имея в виду несколько простых требований, по сути являющихся логическим продолжением выше сказанного.

1. Не устанавливайте мощные блоки питания в закрытые коробки. Объема воздуха, скорее всего, будет недостаточно для эффективного охлаждения корпуса блока питания. Устанавливайте мощные блоки питания в хорошо проветриваемых местах.

2. Не устанавливайте блоки питания вплотную друг к другу. Расстояние между блоками питания должно быть не менее 100 мм. При меньшем расстоянии радиатор может дополнительно нагреваться от теплового излучения (в том числе инфракрасного диапазона) соседних блоков питания.

Расстояние между блоками питания для светодиодов

3. Не устанавливайте мощные блоки питания вблизи от источников высокой температуры и легко воспламеняющихся объектов.

4. Не устанавливайте блоки питания светодиодов в местах, которые заполняются водой во время дождя или таяния снега весной. Уровня герметичности корпуса блоков питания достаточно для защиты электроники от прямого попадания атмосферных осадков, но они не предназначены для работы под водой!

5. Не устанавливайте блоки питания светодиодов в места, которые покрываются слоем снега зимой. От тепла, вырабатываемого блоком, в слое снега образуется проталина с плотными стенками, и блок питания фактически оказывается в не вентилируемом замкнутом пространстве. Как было сказано выше, длительное пребывание в не вентилируемом замкнутом пространстве может привести к перегреву электронного устройства и к выходу его из строя.

6. Если на входе блока питания на проводах есть обозначения «линия», «нейтраль» и «земля», то подключить устройство к сети нужно именно таким образом.

7. Блоки питания большой мощности, как правило, имеют два, три или четыре отвода для подключения светодиодных изделий, рассчитанных на 12 Вольт DC. При этом все «плюсовые» и все «минусовые» провода каждого из отводов подключены внутри блока питания параллельно, каждый к своему полюсу: все «плюсовые» выходят из одной точки «плюс», все «минусовые» также выходят из одной точки «минус». Большое количество отводов сделано для того, чтобы было удобнее производить подключение светодиодов к блоку питания. В этом случае вся масса светодиодов может быть разделена на две, три или четыре части. Соответственно, сечение проводов в каждом из отводов рассчитано только на определенную часть от общей нагрузки. Не следует об этом забывать. Именно поэтому, нельзя подключать всю нормируемую для данного блока питания нагрузку на какой-либо один из отводов (несмотря на то, что все провода приходят от одного источника). Вся нормируемая нагрузка может быть подключена только ко всем существующим отводам, соединенным параллельно, то есть, объединенным в одну шину.

8. Блоки питания светодиодов, как правило, имеют высокий пусковой ток. При использовании большого количества мощных блоков питания используйте устройства плавного пуска и пусковые автоматы, предназначенные для включения устройств с высокими пусковыми токами.

Нужно ли учитывать пусковые токи светодиодных светильников?

Дата9 сентября 2017 Авторk-igor

Нужно ли учитывать пусковые токи светодиодных светильников

Сегодня очень интересная тема про пусковые токи светодиодных светильников. Недавно я был удивлен, когда узнал, что у светодиодных светильников очень большие пусковые токи и я решил в этом вопросе разобраться чуть глубже, ну и конечно же, поделиться с вами.

Далеко не каждый производитель в каталоге указывает пусковые токи на светильники.

Мощность светильника при этом указана 42 Вт.

Читайте так же:
Что нужно для установки светодиодной ленты работающей от розетки

Недавно на моем канале youtube было видео, где я на примере рассказал, как бы я выполнил рабочее освещение. Я надеялся, что у меня спросят, а как же пусковые токи, автомат С6 разве не сработает? Почему-то на это никто не обратил внимание.

Дело в том, что сейчас я вам попытаюсь доказать, что на пусковые токи светодиодных светильников в большинстве случаев можно не обращать внимание.

При выборе автоматического выключателя важно знать не только рабочий ток, но и пусковой ток. Но, даже если вам известен пусковой ток, это не значит, что можно правильно выбрать защитный аппарат. Очень важное значение имеет длительность пускового тока.

Поскольку, в каталоге я не нашел длительность пускового тока, то задал вопрос производителю.

В этот же день я получил ответ:

Рекомендуемый тип автоматического выключателя: C. На 16A автомат допускается подключать до 50 устройств.

Как видим, пусковой ток данного светильника составляет всего 3 мкс. На мой взгляд, длительность пускового тока всех светильников будет примерно такая.

Давайте займемся математикой и обоснуем все на цифрах.

Расчетный ток одного светильника: 0,2 А.

Расчетный ток 50 светильников: 0,2*50=10 А.

Пусковой ток одного светильника: 35 А.

Пусковой ток 50 светильников: 50*35=1750 А.

Выберем автоматический выключатель с характеристикой С16.

Отношение пускового тока к номинальному току автоматического выключателя: 1750/16=110.

Давайте определим, какая должна быть длительность данного пускового тока, чтобы сработал электромагнитный расцепитель автоматического выключателя С16.

Округлять буду в большую сторону, задавая таким образом задел прочности нашего расчета.

Время-токовая характеристика автоматического выключателя

Время-токовая характеристика автоматического выключателя

По графику можно сказать, что пусковой ток должен иметь длительность приблизительно 0,005 с или 5 мс. А это в 100 раз больше (если считать 5 мкс), чем длительность пускового тока нашего светодиодного светильника.

А теперь давайте, проверим, сработает ли автомат, если запас по току будет всего 20%.

Исходные данные: 40 светильников.

Расчетный ток одного светильника: 0,2 А.

Расчетный ток 40 светильников: 0,2*40=8 А.

Пусковой ток одного светильника: 35А.

Пусковой ток 40 светильников: 35*40=1400 А.

Выберем автоматический выключатель с характеристикой С10.

Отношение пускового тока к номинальному току автоматического выключателя: 1400/10=140.

К этому варианту в принципе применим тот же график: пусковой ток должен составлять 0,005 с, чтобы автомат сработал.

Вывод: при выборе светодиодных светильников, пусковые токи практически не влияют на выбор номинального тока автоматического выключателя, если характеристика автоматического выключателя «С», а запас по току составляет не менее 20%. Я же советую запас автоматического выключателя для светодиодных светильников предусматривать 20-40%.

По светильникам, думаю, еще будут статья либо видео на youtube, где расскажу о некоторых особенностях и нюансах, о которых нужно знать при выборе светильников.

Советую почитать:

Рубрика: Про расчет Метки: пусковой ток

комментариев 18 “Нужно ли учитывать пусковые токи светодиодных светильников?”

Производитель светильников выдал Вам не всю информацию. В светильниках МГК "Световые технологии" установлены источники питания (драйвер) DEUS, в спецификации которых кроме "пусковых" фигурируют еще "стартовые" длительностью 1,5 с. Пройдите на сайт DEUS.

Загляните так же в новый каталог ABB, там привели (в предыдущих версиях каталога отсутствовал) график срабатывания АВ при импульсных токах.

Денис все правильно сказал, если углубляться в этот вопрос, то нужно смотреть datasheet на драйвер установки, и, в большинстве случаев, там так же присутствует рекомендация по количеству подключаемых светильников в 1 группу.

В спецификации указано время старта <1,5с и пусковые токи 35А/3мкс, но отсутствует форма тока, которую необходимо отобразить на общей логарифмической сетке рядом с характеристикой (время-токовой зоной) срабатывания АВ, чтобы убедиться в селективности кривых "1 драйвер & АВ". Однако, и этого не достаточно, нужны кривые "драйверЫ & АВ", где драйверЫ — максимальное количество драйверов для конкретного АВ. Но, к сожалению, даже формы тока пуска/старта и выхода в установившейся режим для конкретного (а не какого-то абстрактного или аналога) драйвера у МГК "Световые технологии" и DEUS получить не удалось даже по официальному запросу.

Читайте так же:
B191 102 уменьшить ток подсветки

Извлечение из СП 256.1325800.2016:

10.3 К групповым линиям рабочего освещения лестничных клеток, поэтажных коридоров,

холлов, вестибюлей, технических этажей, подполий и чердаков разрешается присоединять на

— до 60 ламп накаливания мощностью до 60 Вт;

— до 75 люминесцентных или светодиодных ламп мощностью до 40 Вт;

— до 100 люминесцентных или светодиодных ламп мощностью 20 Вт и менее.

Прим.: светодиодных ламп — читай источников питания (драйверов).

Пункты 10.3 СП 256.1325800.2016, 9.3 СП 31-110-2003, 6.2.10 ПУЭ. Во всех случаях оперируют мощностью групповой линии рабочего освещения безотносительно номинала автомата и сечения кабеля: 3 и 2 кВт на фазу для ламп мощностью до 40 и 20 Вт соответственно. Принцип нормирования не очевиден. Понятно, что номинал автоматического выключателя и сечение кабеля определяется по расчётному току и коэффициенту мощности (и прочие аспекты: коэфф. спроса, пусковые токи, гармоники, потери напряжения и др.). Чем руководствовались при определении максимального количества светильников на фазу? Почему пункты не распространяется на офисные помещения?

За ранее спасибо за ответ!

Я на этот пункт редко обращаю внимание. Это больше актуально для больших торговых залов. Скорее всего как раз пусковыми токами это все определяется. Некоторые вообще чуть ли не на каждое помещение делают отдельную группу. Я бы ввел негласное правило: не более 2 кВт на фазу в сетях внутреннего освещения (10А расчетный ток и автомат на 16А).

Я считаю, если пусковой ток критичен при выборе автоматического выключателя, то производитель его должен указывать в каталоге, не только номинал, но и длительность. Какое значение "стартового" тока? Если до 5In, то ничего страшного.

Не понял один момент: в начале статьи два раза говорится, что пусковой ток светильника — 35А. А затем Вы считаете пусковой ток как 0,2*35=7 А. Что это за расчет и какой всё-таки пусковой ток в итоге — 35А или 7А?

О реле замолвим мы слово


— Его убил пусковой ток!

Самый часто используемый компонент для коммутации цепей — это старое доброе электромагнитное реле. Однако правильный выбор реле — дело, зачастую, непростое. Что ж, давайте попробуем осветить этот вопрос.

А в чем, собственно, проблема? Ну, посчитали ток в нагрузке и взяли реле с соответствующим номиналом. Но такой расчет, возможно, будет ошибочен: вся проблема заключается в пусковых токах.

Пусковые токи при замыкании

Вооружимся осциллографом, токовыми клещами Hantek CC-65 для него, трансформатором напряжения HWPT07 для гальванической развязки осциллографа от измеряемой цепи (необязательно, но удобно смотреть в каком месте синусоиды напряжения произошло переключение), соорудим испытательный стенд и посмотрим, какие же пусковые токи наблюдаются у разных нагрузок.

Для удобства измеренные токи нормируем на условный «номинальный» ток устройства, который определяем по формуле как мощность, указанная на устройстве, деленная на напряжение в сети (230В) и умноженное на корень из двух (амплитудное значение тока) —

Лампы накаливания

«Чисто резистивная нагрузка же, какие пусковые токи?» — спросит читатель.

А вот и нет, пока спираль лампы холодная, она имеет сильно меньшее сопротивление. Лампа накаливания 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом= 8 А, то есть в 13 раз больше номинального тока!

Видим, что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс.

Теплые полы. Чайник, ТЭНы эл. котлов

Температурный коэффициент нихромовых спиралей в ТЭНах весьма мал, и пусковой ток близок к номинальному.

Исключение — саморегулирующиеся кабели для теплых полов. У них полупроводниковый нагревающий элемент, его пусковой ток может быть больше в 2 раза.

Светодиодные и компактные люминесцентные лампы

«А-ха-ха, да какие там токи у 10-ваттной лампочки!»

Читайте так же:
Ставим выключатели со светодиодами

Такие лампы небольшой мощности содержат в себе выпрямительный мост с конденсатором. То есть это чисто емкостная нагрузка, и пусковой ток должен быть очень большим. Как правило, для его снижения производители ставят перед мостом резистор.

Посмотрим на графики:


Видно, что у икеевских ламп всё весьма хорошо. А вот у других светодиодных ламп пусковой ток превышает номинал в 150 — 200 раз, и длительность пиков составляет

Электродвигатели

«У индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой! Это же индуктивность!»

Ну-у, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем:

1. если момент замыкания попал в ноль напряжения, то всплеск тока двукратный (для чисто индуктивной нагрузки);

2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение.

Блоки питания


Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые:

В холодном состоянии они имеют заметное сопротивление, чем и ограничивают пусковой ток. При работе блока питания термистор нагревается и его сопротивление снижается (в 20 — 30 раз), практически не мешая протеканию тока. Но после выключения блока питания некоторое время (до 1 минуты) термистор остается горячим и не может ограничивать пусковой ток. Поэтому крайне желательно после выключения блока питания подождать 10 — 30 с перед его повторным включением. Ниже графики с повторным включением через

15 с (при быстром переключении пики еще больше):

Как же с этим знанием жить?

В документации на реле могут указывать несколько токов:
номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. О необычных напишем ниже. То есть если на реле написано «10А», то значит, по умолчанию у него и пусковой ток при коммутации не должен превышать 10А. Возможно, его можно умножить на 2, но это не точно.

Если максимальный пусковой ток 10-20А, а светодиодная лампочка имеет пусковой ток в 100 раз от номинала, то это очень грустно: получается, что коммутировать можно только 20-40 Вт лампочек.

Так что с обычными реле нужно либо сильно ограничить себя в выборе нагрузки и занижать мощность, либо быть готовым к тому, что контакты будут часто свариваться и реле придется менять. Для нагрузки с большими пусковыми токами лучше использовать специальные реле.

А теперь минутка рекламы про замечательные, самые хорошие на свете релейные модули нашего производства с управлением по Modbus RTU серий WB-MR3LV/I и WB-MR3LV/S и их версий с HV входами, а также модули WB-MRPS6. В них мы ставим реле HF115F-I и HF115F-S производителя Hongfa (самый крупный в Китае и четвёртый по миру производитель реле).

Отличие реле HF115F-I — особые контакты из AgSnO2, а HF115F-S еще и имеют специальную конструкцию из двух пар контактов, когда первая пара (вольфрамовые контакты, большой импульсный ток) замыкается чуть раньше второй (низкое сопротивление контакта, большой постоянный ток).

На фото контакты реле HF115F-I (слева) и HF115F-S (справа).

Пусковой ток HF115F-I — 120А/20мс, что позволяет коммутировать лампы накаливания общей мощностью до 2 кВт.

А HF115F-S — 165А/20мс и 492А/1,5мс, 800А/25мкс, то есть до 3 кВт для ламп накаливания и до

600 Вт для светодиодных ламп.

Фото этих замечательных модулей реле:

А еще есть релейный модуль WB-MRWL3 с реле HF161F-W: его особенность — большой номинальный ток, что позволяет работать совместно с автоматом на 16А и использовать для коммутации розеточных групп.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector