ป้องกันกระแสเกิน

DSD-CTA 159 อุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟเกิน (อาจ 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

ป้องกันกระแสเกิน

ไฟฟ้าเบื้องต้น


คำถามที่ 1

อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากวงจรที่มีกระแสไฟฟ้ามากเกินกำลังผ่านตัวนำ (มากเกินไปตามที่กำหนดโดยตัวนำไฟฟ้า 'ampacity) "# 1"> เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

สายไฟที่โอเวอร์โหลดจะร้อน - อาจเพียงพอที่จะเริ่มเกิดเพลิงไหม้

ส่วนประกอบที่ ลัดวงจร อาจก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้ามากเกินไปในวงจร แต่ความผิดพลาด แบบเปิด จะทำให้มีกระแสไฟน้อยลง (หรือไม่มี)

หมายเหตุ:

แม้ว่าเส้นลวดที่ไม่ได้รับความร้อนจะไม่ร้อนพอที่จะจุดประกายวัสดุที่ติดไฟได้ใกล้เคียง แต่ก็มีผลเสียหายอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นกับตัวนำไฟฟ้ามากเกินไป ท้าทายนักเรียนของคุณที่จะคิดถึงผลกระทบเชิงลบอื่น ๆ ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการที่มีตัวนำไฟฟ้าล้น

หนึ่งในเป้าหมายของคำถามนี้คือเพื่อให้นักเรียนสามารถแยกความแตกต่างระหว่างความผิดพลาดขององค์ประกอบ แบบเปิด และแบบ สั้น ได้

คำถามที่ 2

อธิบายการก่อสร้างและวัตถุประสงค์ของ ฟิวส์ ไฟฟ้า

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ฟิวส์เป็นโลหะบาง ๆ ที่ออกแบบมาให้หลอมละลายเป็น 2 ชิ้นในสภาพที่มีการทับถม

หมายเหตุ:

ฟิวส์มาในหลายรูปแบบและขนาด เป็นเรื่องดีที่มีฟิวส์หลายแบบสำหรับนักเรียนของคุณเพื่อดูและระงับในระหว่างการสนทนา

คำถามที่ 3

ความแตกต่างระหว่าง ฟิวส์ กับ เบรคเกอร์ คืออะไร?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ฟิวส์ใช้สำหรับการใช้งานเพียงครั้งเดียวในขณะที่เบรกเกอร์อาจถูกตั้งค่าใหม่และใช้งานซ้ำ ๆ

หมายเหตุ:

มีเคยเป็นช่วงเวลาที่ป้องกันกระแสเกินสำหรับวงจรที่ใช้ในครัวเรือนเป็นหลักโดยฟิวส์ ในยุคปัจจุบันฟิวส์ล้าสมัยสำหรับเบรคเกอร์เดินสายภายในบ้านที่ยึดได้อย่างสมบูรณ์ อภิปรายเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของทั้งสองเทคโนโลยีป้องกันกระแสเกิน

คำถามที่ 4

แสดงตำแหน่งที่เหมาะสมของฟิวส์ในวงจรนี้โดยที่มอเตอร์ไฟฟ้าจะได้รับกระแสไฟจากระบบไฟฟ้า (AC 120 โวลต์):

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

หมายเหตุ:

คุณสามารถเปลี่ยนเส้นทางคำถามนี้เป็นข้อเสนอแนะทั่วไป: ฟิวส์ควรเชื่อมต่อเป็นชุดพร้อมกับโหลดหรือขนานกับโหลด "แผงชีพจรของแผ่นงาน - default" itemscope>

คำถามที่ 5

ฟิวส์และเบรคเกอร์อยู่ที่แผงกระจายกำลังเพื่อป้องกันสายไฟจากกระแสเกินหรือเพื่อป้องกันอุปกรณ์โหลดจากกระแสเกิน? อธิบายคำตอบของคุณ.

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

โดยทั่วไปอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟลุกลามของแผงจำหน่ายจะได้รับการจัดอันดับในลักษณะที่ช่วยป้องกันสายไฟไม่ใช่อุปกรณ์โหลด

คำถามต่อเนื่อง: สมมติว่าคอมพิวเตอร์ที่มีแหล่งจ่ายไฟ 300 วัตต์เสียบอยู่ในเต้าเสียบซึ่งให้บริการโดยเบรกเกอร์ที่มีกำลังรับแรงหนุนที่ 15 แอมป์ ที่ไหนในวงจรจะดีที่สุดในการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินเพื่อป้องกันคอมพิวเตอร์จากการเผาไหม้ตัวเองขึ้นในกรณีที่เกิดความผิดพลาดภายใน?

หมายเหตุ:

บทเรียนนี้มีความสำคัญมากสำหรับนักเรียนที่จะเรียนรู้ว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงที่ติดตั้งบนแผงควบคุมได้รับการจัดอันดับเพื่อป้องกันสายไฟที่พวกเขาจ่ายไฟและไม่มีอะไรอื่น แน่นอนมีข้อยกเว้นกฎนี้ในระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

คำถามที่ 6

ในความพยายามที่จะได้รับคะแนนมากเกินกว่าฟิวส์เดียวสามารถให้วิศวกรตัดสินใจที่จะลวดสองฟิวส์ 100 แอมป์ในแบบคู่ขนานสำหรับการประเมินรวมกันของ 200 แอมป์:

อย่างไรก็ตามหลังจากผ่านไปสองสามปีระบบจะเริ่มเป่าฟิวส์แม้แอมป์มิเตอร์จะบันทึกกระแสไฟฟ้าไม่ถึง 200 แอมป์ จากการตรวจสอบพบว่ามีฟิวส์ตัวใดตัวหนึ่งเกิดการกัดกร่อนบนปลายขั้วซึ่งสายหนึ่งต่อ:

อธิบายว่าการสะสมของการสึกกร่อนขนาดเล็กทำให้เกิดภาวะฟิวส์เกิดขึ้นเมื่อไม่มีกระแสเกิน (กระแสไฟฟ้าต่ำกว่า 200 แอมป์) และทำไมการเชื่อมต่อฟิวส์แบบขนานเช่นนี้จึงไม่ใช่ความคิดที่ดี

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

นี่คือการคำนวณทางไฟฟ้าเพื่อช่วยแก้ปัญหาฟิวส์ - เป่า คำนวณกระแสผ่านตัวต้านทานแต่ละตัวในวงจรนี้:

หมายเหตุ:

ขอให้นักเรียนอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้นกับกระแสไฟฟ้าในวงจรเมื่อกิ่งก้านสาขาออกจากเส้นทางหนึ่งไปเป็นสองทางหรือมากกว่า อภิปรายว่าสัดส่วนของ "แบ่ง" ในปัจจุบันระหว่างเส้นทางเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความต้านทานสัมพัทธ์ของทั้งสองเส้นทางอย่างไร

แม้ว่านักเรียนของคุณยังไม่ได้ศึกษาวงจรแบ่งวงจรปัจจุบันคำถามนี้เป็นโอกาสที่ดีในการสำรวจแนวคิดนี้

อนึ่งปัจจุบันผู้ผลิตอุปกรณ์จัดจำหน่ายพลังงานไฟฟ้าที่อยู่อาศัยบางรายรู้จัก "แก๊งค์" เบรคเกอร์ร่วมกันแบบคู่ขนานเพื่อเพิ่มกำลังการผลิตเกินกำลัง การปฏิบัติทางวิศวกรรมนี้เป็นเรื่องที่น่าสงสัยสำหรับเหตุผลเดียวกันแน่นอนที่เป็นที่น่าสงสัยกับฟิวส์ในสถานการณ์นี้: การกัดกร่อนหรือการแทรกซึมอื่น ๆ ของความต้านทานไฟฟ้าเป็นหนึ่งในขนาน "ขา" offsets แยกของปัจจุบันระหว่างอุปกรณ์ป้องกันขนลุกขนาน, บังคับให้หนึ่งของพวกเขาที่จะจัดการกับส่วนแบ่งขนาดใหญ่อย่างไม่เป็นสัดส่วนของกระแสไฟฟ้าทั้งหมด (และดังนั้นการเดินทางเร็ว)

คำถามที่ 7

เครื่องตัดวงจร 150 แอมป์สองรุ่นเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้า 300 แอมป์สำหรับบริการมอเตอร์ไฟฟ้า ระบบทำงานได้ดีเป็นเวลาหลายปี แต่แล้วเบรกเกอร์ทั้งสองจะเริ่มเดินทางไปอย่างไม่เต็มใจ:

ช่างไฟฟ้าตรวจวัดกระแสมอเตอร์โดยใช้แอมป์มิเตอร์ต่อเนื่องและพบว่ากระแสไฟฟ้าของมอเตอร์ไม่เกิน 228 แอมแปร์ที่โหลดเชิงกลเต็ม อธิบายสิ่งที่ผิดพลาดซึ่งเป็นสาเหตุให้เบรกเกอร์ทั้งสองเดินทาง

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

หนึ่งในเบรกเกอร์วงจรอาจมีการพัฒนาความต้านทานในสาขาคู่ขนานมากกว่าความต้านทานต่อการติดต่อความต้านทานที่จุดเชื่อมต่อสาย ฯลฯ ฉันจะช่วยให้คุณอธิบายว่าเหตุใดจึงทำให้เกิดการเดินทางผิดพลาด

หมายเหตุ:

นี่เป็นปัญหาในทางปฏิบัติโดยตรงเกี่ยวกับความต้านทานแบบคู่ขนาน แต่น่าเสียดายที่ฉันได้เห็นแผงที่อยู่อาศัยเบรกเกอร์ใหม่จากผู้ผลิตพร้อมกับเบรคเกอร์แบบขนาน! ความคิดที่ไม่ดี . . ความคิด baaaaaad

สิ่งที่คุ้มค่าในการบันทึกเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้ของการสะดุดคือปัญหามอเตอร์ปลอม บางทีเบรกเกอร์วงจรมีการใช้งานร่วมกันในปัจจุบันอย่างเท่าเทียมกันหลังจากทั้งหมด แต่มอเตอร์เป็นบางครั้งการวาดภาพมากกว่า 300 แอมป์ของปัจจุบัน! เพียงเพราะช่างไฟฟ้าที่วัดได้น้อยกว่า 300 แอมป์ที่โหลดเต็มที่ไม่ได้หมายความว่ามอเตอร์ ไม่เคย ดึงมากกว่า 300 แอมป์ อาจมีปัญหาอีกอย่างหนึ่ง พูดคุยเรื่องนี้กับนักเรียนของคุณถามพวกเขาว่าพวกเขาจะระบุปัญหาดังกล่าวได้อย่างไรหลังจากพิจารณาว่าเบรกเกอร์วงจรทั้งสองทำงานได้ถูกต้อง

คำถามที่ 8

มอเตอร์ไฟฟ้าอุตสาหกรรมขนาดใหญ่จะจ่ายกระแสไฟผ่านฟิวส์คู่:

วันหนึ่งมอเตอร์ก็หยุดทำงานแม้สวิตช์ยังคงอยู่ในตำแหน่ง "เปิด" ช่างไฟฟ้าจะถูกเรียกตัวเพื่อแก้ปัญหามอเตอร์ล้มเหลวและบุคคลนี้ตัดสินใจที่จะทำการวัดแรงดันไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบว่ามีฟิวส์ "เป่า" เปิดอยู่หรือไม่ก่อนที่จะทำสิ่งอื่นใด การวัดที่ช่างไฟฟ้าเป็นเช่นนั้น (ด้วยสวิตช์ในตำแหน่ง "เปิด"):

•ระหว่าง A กับพื้น = 120 โวลต์ AC
•ระหว่าง B กับพื้น = 120 โวลต์ AC
ระหว่าง C กับพื้นดิน = 120 โวลต์ AC
•ระหว่าง D และ ground = 120 โวลต์ AC

ขึ้นอยู่กับการวัดเหล่านี้ช่างไฟฟ้าตัดสินใจว่าฟิวส์ทั้งสองยังอยู่ในสภาพดีและปัญหาอยู่ที่อื่นในวงจร คุณเห็นด้วยกับการประเมินนี้ "# 8"> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ตราบเท่าที่สวิทช์ยังอยู่ในตำแหน่ง "เมื่อ" เมื่อทำการวัดเหล่านี้ฟิวส์ตัวใดตัวหนึ่งสามารถเป่าได้!

คำถามติดตามผล: เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้าจะทดสอบสภาพของฟิวส์ได้อย่างไร?

หมายเหตุ:

ฉันได้เห็นจริงๆช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์ทำผิดพลาดในงานนี้! ขอให้นักเรียนอธิบายว่าสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้เต็มรูปแบบได้ที่จุด C และ D เมื่อเทียบกับพื้นแม้แต่กับฟิวส์ที่ถูกเป่า

คำถามที่ 9

อธิบายความหมายของ ฟิวส์ นี้:

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ฉันจะช่วยให้คุณคิดออกว่ากราฟนี้หมายความว่าอย่างไร!

หมายเหตุ:

มีฟิวส์มากกว่าการให้คะแนนปัจจุบันเพียงอย่างเดียวเท่านั้นเนื่องจากกราฟ "ฟิวส์โค้ง" นี้แสดงให้เห็นถึง พูดคุยกับนักเรียนเกี่ยวกับความสำคัญของเส้นโค้งดังกล่าวและภายใต้เงื่อนไขใดที่ฟิวส์สามารถรักษาระดับความเป็นปัจจุบันได้มากกว่าคะแนน

คำถาม 10

เบรกเกอร์วงจร แม่เหล็ก เดินทางโดยการกระทำของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผ่านกระแสโหลดทั้งหมดผ่าน เมื่อแรงดึงดูดของสนามแม่เหล็กแรงพอกลไกหนึ่งจะทำให้สแน็ปอินของตัวจับเบรคเกอร์จึงขัดขวางกระแสวงจร

เส้นโค้งเวลา - ปัจจุบันของเบรคเกอร์เช่น "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00332x01.png">

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

หมายเหตุ:

เบรกเกอร์วงจรการเดินทางด้วยแม่เหล็กเป็นเรื่องปกติทั่วไปในอุตสาหกรรม แต่ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทั้งหมด พูดคุยเรื่องนี้กับนักเรียนของคุณและลองนึกถึงแอปพลิเคชันที่อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินดังกล่าว ไม่ เหมาะสม

คำถาม 11

ที่นี่เป็นเส้นโค้งเวลาปัจจุบันสำหรับฟิวส์ สององค์ประกอบ เบรกเกอร์ ความร้อนแม่เหล็ก มีเส้นโค้งเวลา - ปัจจุบันที่คล้ายกัน:

คุณคิดว่าจุดประสงค์ของฟิวส์ "องค์ประกอบคู่" หรือ "ความร้อน" คือ "# 11"> คำตอบเปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

อุปกรณ์ป้องกันการกระแทกดังกล่าวรวมคุณสมบัติของ "time-overcurrent" และ "instantaneous overcurrent" protection ในเครื่องเดียวเพื่อป้องกันความเสียหายประเภทต่างๆที่เกิดขึ้นจากสภาวะกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

หมายเหตุ:

เห็นได้ชัดว่าทุกสภาพไม่ได้รับกระแสไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ ให้นักเรียนอธิบายถึงข้อผิดพลาดของวงจรที่อาจทำให้กระแสไฟเกินขนาดเล็กน้อยเทียบกับความผิดพลาดที่อาจทำให้กระแสไฟฟ้าล้นเกินในวงจรและหารือเกี่ยวกับผลกระทบที่เกิดจากการทำลายล้างของแต่ละประเภท

คำถาม 12

นอกเหนือจากการจัดอันดับปัจจุบันกระแสฟิวส์และเบรกเกอร์วงจรยังมีคะแนน ขัดข้องอยู่ ในปัจจุบันโดยปกติแล้วจะมีคะแนนที่มากเกินไป ตัวอย่างเช่นตัวตัดวงจร 15 แอมป์ทั่วไปสำหรับการใช้ที่อยู่อาศัย 120 โวลต์อาจมีการหยุดชะงักของการให้คะแนน 10, 000 แอมป์ (10 kA)! ภายใต้เงื่อนไขใดเช่นวงจรที่เคยแบกรับเป็นอย่างมากในปัจจุบันและเหตุใดการจัดเรตนี้จึงแตกต่างจากการประเมินปัจจุบันหลักของเบรกเกอร์ที่ 15 แอมป์?

เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

สภาวะลัดวงจรในระบบไฟฟ้าอาจสร้างกระแส "ชั่วคราว" ที่มีขนาดพิเศษ อุปกรณ์ป้องกันการกระแทกเกินจะแน่นอนเช่น "เป่า" หรือ "การเดินทาง" ภายใต้สภาวะเช่นนี้ แต่การจัดอันดับการหยุดชะงักของพวกเขาไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับกระแสที่พวกเขาเปิด แต่อุปกรณ์ที่มีการหยุดชะงักการจัดอันดับของ 10, 000 แอมป์ได้รับการรับรองเพื่อให้สามารถที่จะ หยุด ความผิดพลาดในปัจจุบันของขนาดที่เมื่อมีการเปิด

หมายเหตุ:

นักเรียนจะสงสัยว่าตัวฟิวส์หรือปลั๊กเบรคเกอร์หยุดทำงาน ไม่ สามารถหยุดความผิดพลาดได้เนื่องจากไม่มีเงื่อนไขต่อความต่อเนื่องทางไฟฟ้าระหว่างขั้วต่อเมื่อมีการเปิด หรือว่ามี? พูดคุยกับนักเรียนว่ากระแสไฟฟ้าที่มีขนาดมหึมาสามารถดำเนินการต่อผ่านทางฟิวส์หรือปลั๊กเบรคได้หรือไม่

คำถามที่ 13

ค้นหาฟิวส์จริง ๆ หนึ่งหรือสองฟิวส์และพาพวกเขาไปกับชั้นเรียนเพื่ออภิปราย ระบุข้อมูลเท่าที่คุณสามารถเกี่ยวกับฟิวส์ของคุณก่อนที่จะมีการอภิปราย:

•การจัดอันดับปัจจุบัน
•การจัดอันดับแรงดันไฟฟ้า
•การจัดอันดับการขัดจังหวะ
•ฟิวส์โค้ง (ลักษณะการเปิด: การทำงานที่รวดเร็ว, การเป่าช้า, ฯลฯ )
สถานะของฟิวส์ (เป่าหรือไม่)
เปิดเผยคำตอบซ่อนคำตอบ

ถ้าเป็นไปได้ให้หาแผ่นข้อมูลข้อมูลของผู้ผลิตสำหรับส่วนประกอบของคุณ (หรืออย่างน้อยแผ่นข้อมูลสำหรับส่วนประกอบที่คล้ายกัน) เพื่อหารือกับเพื่อนร่วมชั้นของคุณ

เตรียมพร้อมที่จะ พิสูจน์ สถานะของฟิวส์ในชั้นเรียนโดยใช้เครื่องมัลติมิเตอร์ของคุณ!

หมายเหตุ:

วัตถุประสงค์ของคำถามนี้คือเพื่อให้นักเรียนมีปฏิสัมพันธ์กับประเด็นทางจิตวิทยา ดูเหมือนว่าจะทำให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการแสดงและบอกเล่า แต่ฉันพบว่ากิจกรรมเช่นนี้ช่วยให้นักเรียนได้มาก สำหรับผู้เรียนที่คลุกคลีอยู่ในธรรมชาติจะช่วยให้สามารถ สัมผัส ส่วนประกอบที่แท้จริงได้ขณะที่เรียนรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของตน แน่นอนคำถามนี้ยังเป็นโอกาสที่ดีสำหรับพวกเขาในการฝึกตีความเครื่องหมายส่วนประกอบใช้ multimeter, datasheets เข้าถึงเป็นต้น

  • ←แผ่นงานก่อนหน้า

  • ดัชนี Worksheets

  • แผ่นงานถัดไป→