Автоматы, защита от КЗ/пробоя

[mevial]

Причины были описаны выше, и было указано в какое место совать.
Кстати, при штатной эксплуатации автомата больше проблем создаёт именно подключение нагрузки нежели её отключение, по крайней мере до того момента как произойдёт к.з. Но проблема безыскровых контактов уже была решена ранее.

[DIVAS]

Причины были описаны выше, и было указано в какое место совать.

Да, я читал про шунтирование индуктивности конденсатором. Это имеет смысл только для индуктивных нагрузок.
У нас из таковых есть мотор, но мотор и так находится по пищевой цепочке уже после конденсаторов контроллера, а где у нас ещё есть индуктивность?

Кстати, при штатной эксплуатации автомата больше проблем создаёт именно подключение нагрузки нежели её отключение, по крайней мере до того момента как произойдёт к.з. Но проблема безыскровых контактов уже была решена ранее.

Если точнее, то "подключение конденсаторов", а не нагрузки. Нагрузка включается без проблем. А вот конденсаторы (которые в контроллере) - это почти ток КЗ при включении.
Но, как Вы заметили, эта проблема уже решена кучей способов.

[Андрей СШ]

Рабочая отключающая способность - после неё автомат должен сохранить работоспособность.
Предельная отключающая способность - после неё сохранение работоспособности не регламинтируется.

Есть статья от IEK.
http://www.iek.ua/upload/iblock/a0a/a4-ms-mgrdnez.pdf

Чтобы обеспечить многоразовость, надо выбирать автомат по рабочей, а она может быть 25% от предельной.
В общем это будет автомат выкатного исполнения на колёсиках.

Сработает, вы забыли, что автомат не к клеммам аккумулятора прикручивают, а на провод вешают, это повышает шансы.

Вот лучше на клеммы прикручивать иначе провод не защищается.

Допустим провода 6 кв.мм (маловато) два кусочка по 10 см = 0,0006 Ом.
Примем батарею 36 В 17 банок в параллель.
U = 11*3.2 = 35.2 В
R = 11*0.01/17 + 0.0006 = 0,007071 Ом
I = 4978 А.

Шансы на успешное отключение всё ещё призрачны.

[mevial]

Да, я читал про шунтирование индуктивности конденсатором.

Тогда вы не то читали, да и схему зажигания автомобилей не знаете. Понимаю, что это не ЭТ, но для общего развития стоило посмотреть схему. Шунтируется именно размыкатель, а не катушка, если катушку зашунтировать, то искры не будет. Цель в авто - убрать дугу с размыкателя, но оставить энергию в катушке.

[DIVAS]

Да, я читал про шунтирование индуктивности конденсатором.

Тогда вы не то читали, да и схему зажигания автомобилей не знаете. Понимаю, что это не ЭТ, но для общего развития стоило посмотреть схему. Шунтируется именно размыкатель, а не катушка, если катушку зашунтировать, то искры не будет. Цель в авто - убрать дугу с размыкателя, но оставить энергию в катушке.

Да, я именно это и читал. Знаю я такой способ защиты контактов. Просто это совершенно другой случай, другие исходные условия и другое решение.
Способы защиты для разных типов нагрузок разные, и то что работает с индуктивной нагрузкой может быть бессмысленно или вредно с другими нагрузками.
В данном случае применение конденсаторного шунтирования защитного автомата при активной/емкостной нагрузке абсолютно бессмысленно, а если ставить конденсатор большой ёмкости, то и вредно.

Вся проблема в том, что защитный автомат работает совершенно не так, как система зажигания. Система зажигания работает на относительно малых токах, но за счёт индуктивности катушки при размыкании её питания катушка разряжается и выдаёт мощный высоковольтный импульс, который образует довольно мощную дугу высокого напряжения и в контактном зазоре происходит пробой воздуха с образованием дуги. Этот процесс очень короткий по времени, но происходит несколько тысяч раз в минуту и способен сильно прожарить контакты за несколько часов работы. Конденсатор, включенный параллельно контактам, не может резко зарядиться, а к тому времени когда он заряжается до сколько-нибудь значительного напряжения, запас энергии в катушке заканчивается. Таким образом, высоковольтного пробоя не происходит и контакты не подгорают.

В нашем случае нет индуктивности, которая может выдавать высокое напряжение. Зато есть огромный ток, который даже при малом напряжении может удерживать дугу. Можно, конечно, придушить дугу между контактами автомата конденсатором, обеспечив задержку между размыканием контактов и заметным повышением напряжения между контактами, но:
1. Для сколько-нибудь заметного эффекта понадобится конденсатор чудовищной ёмкости
2. Чем больше ёмкость этого конденсатора, тем дольше он заряжается и тем дольше бортовая сеть находится под током КЗ, который плавно снижается по мере зарядки конденсатора. Таким образом, пока производители автоматов стремятся уменьшить время их срабатывания, такой конденсатор его в несколько раз увеличит.
3. Это ещё один конденсатор, который нужно предварительно заряжать (точнее, РАЗряжать) перед ВКЛючением.

В автоматах применяют другие средства защиты. Там давно смирились, что с причиной бороться бессмысленно и борются с последствиями - с самой дугой.
Делается это с помощью дугогасительных камер, куда дуга затягивается, затем разрывается. Разрывается дуга за счёт увеличения расстояния между контактами и появления в дуговом зазоре набора изолированных пластин.
Дуга переменного тока утягивается в эту камеру за счёт конструкции камеры, а дугу постоянного тока утягивают в дугогасительную камеру с помощью постоянного магнита. Именно поэтому у автоматов постоянного тока важна полярность - при перепутывании полярности дуга будет не утягиваться в камеру, а выталкиваться из неё.

В целом, на самом деле реальный ток КЗ в большинстве ЭТС гораздо меньше расчётного - из-за сопротивления проводов между батареей и автоматом, из-за сопротивления перемычек между элементами батареи и т.п. Это запросто увеличивает реальное сопротивление всей бортовой сети  в 1.5-2-3-5 раз относительно того, что высчитывается тупо умножением внутреннего сопротивления элемента на количество параллельных элементов и делением на кол-во последовательных.
Но ток порядка 2-3кА вполне может быть. Поэтому автоматы нужно выбирать с рабочей коммутирующей способностью не меньше этих же 2-3кА. Есть есть неуверенность в надёжности используемого автомата - есть смысл влепить ещё и большой плавкий предохранитель на ток раза в два больше чем ток отключения автомата - чтобы срабатывал только в случае несрабатывания основного автомата.

А вообще, есть большой смысл не ограничиваться одним общим предохранителем, а ставить кроме него ещё и несколько мелких. Чтобы, к примеру, если вышел из строя преобразователь 48>12V и замкнул общее питание, или стоп-сигнал закоротило, не вышибало сразу общий предохранитель, а вышибло какой-нибудь мелкий. Это позволит доехать до дома, пусть и без света.
Вообще, в ПУЭ есть правило о распределительных сетях - каждая линия должна зищищаться таким предохранителем, ток срабатывания которого не больше рабочего тока самого слабого звена линии. Понятно, конечно, что ПУЭ во многом к нам не применимо и не имеет юридической силы в нашем деле, но всё же его не от балды писали и у всего есть реальный смысл.

[2art]

для информации:
в каталоге легранда для серии автоматов LR указана максимально допустимая постоянка на полюс - 80В (подробно не оговорены условия), без снижения номинала автомата - 48В на полюс.

[Андрей СШ]

Попалось
ВА 25-29 DC
220 В на постоянном токе.
Коммутируемый ток 6000 А.
350 p.


осталось найти это в местных магазах.

[TRO]

А стоит ли искать автоматы на постоянку?....
Они такие нужны если размыкать активную или индуктивную нагрузку. А у нас назмыкание идет контроллера в котором стоят конденсаторы, т.е. при размыкании дуги не будет, потому что размыкание происходит быстрее разряда канденсаторов, а значит разнице напряжений на контактах размыкателя взятся неоткуда. Единственная опастность это размыкание при КЗ контроллера, однако и тут размыкатель разомкнет, хоть и поджарит дугой свои контакты. КЗ не такая частая штука чтобы искать дорогущий автомат под постоянку, я лучше почищу контакты или или заменю полностью автомат под переменку если у меня контроллер шваркнет, цена вопроса два бакса.

[Андрей СШ]

Ну во первых он не дорогой, 350 р это всего в два раза дороже автомата на переменку. А во вторых короткие замыкания это такая штука, которая случается в самое неожиданое время самым неудобным и опасным образом.

Если автомат не выдержит цена вопроса может возрасти до стоимости всего транспортного средства (+ гараж/квартира).

Хотя для велосипеда всё проще - сегодня нашёл в интернетах ( http://tdme.ru/product/pasports/ ) паспорт на ВА47-29 переменного тока, написано 48 вольт постоянного тока.

[mevial]

Единственная опастность это размыкание при КЗ контроллера

Вы название темы прочтите что ли. А для других целей автомат ставить и смысла нет, безыскровые разъёмы сейчас в ходу.

[TRO]

Единственная опастность это размыкание при КЗ контроллера

Вы название темы прочтите что ли. А для других целей автомат ставить и смысла нет, безыскровые разъёмы сейчас в ходу.

Так прочитал, поэтому и дописал то что вы недоцитировали не удосужившись даже поставить многоточие.

....Единственная опастность это размыкание при КЗ контроллера, однако и тут размыкатель разомкнет, хоть и поджарит дугой свои контакты......

Автомат на 30А по даташиту размыкает ток 4500А, вы думаете у вас будет больше? Или вы планируете не одно-два КЗ (которые автомат переживет), а гораздо больше? Или вы слово "поджарит" поняли как выжжет дотла? Так отнюдь, для этого надо не один раз шваркнуть (если конечно это не одноразовая копеешная подделка).
Кстати основная цель моего автомата это размыкатель, а защита это вторая линия обороны, так как в первую очередь сама БМС с КЗ неплохо справляется (проверено).

[mevial]

Автомат на 30А по даташиту размыкает ток 4500А, вы думаете у вас будет больше? Или вы планируете не одно-два КЗ (которые автомат переживет), а гораздо больше? Или вы слово "поджарит" поняли как выжжет дотла? Так отнюдь, для этого надо не один раз шваркнуть (если конечно это не одноразовая копеешная подделка).
Кстати основная цель моего автомата это размыкатель, а защита это вторая линия обороны, так как в первую очередь сама БМС с КЗ неплохо справляется (проверено).

Дуга не тоько от тока зависит, но и от напряжения, не всем суждено всю жизнь ездить на 36-48В, у некоторых и 100В. А на 100В автомат для переменки дугу может и не погасить. У меня и на 48В шваркнул от казы разок так, что без разборки больше не работал. Да и токи, у кого-то 63А это коротыш, а у кого-то 600А рабочие.

[licwn]

Я когда пробовал заряжать через инфинеон через фазные  и когда контроллер закоротился и я этого не понял  - несколько раз пробовал включать автомат на 25а - автомат с искрой срабатывал. Попыток было много, пока автомат не сдался и не перестал включаться. Напряжение до автомата было 61в и после него 32в (две батареи) и контроллер накоротко. Вобщем я сделал вывод, что автомат успешно сработает на постоянке 100в больше 2-3 раз точно.

[Pavel__]

Я когда пробовал заряжать через инфинеон через фазные  ...

В чем был смысл в таком способе зарядки ?

[Андрей СШ]

ток 4500А, вы думаете у вас будет больше?

При неудачном стечении обстоятельств будет.
Три банки A123 по 2300 мА*ч в параллель достаточно.

[Pavel__]

ток 4500А, вы думаете у вас будет больше?

При неудачном стечении обстоятельств будет.
Три банки A123 по 2300 мА*ч в параллель достаточно.

Вы точно ничего не перепутали ?
Хотя, возможно, Вы провели собственный тест и эти три банки в параллель действительно дали ток, который в шесть раз превышает кратковременный разрядный ток, заявленный производителем.

Спойлер

[Андрей СШ]

Максимальный разрядный ток - это ток, который не повреждает батарейки.
Ток КЗ всегда намного больше.

Хотя вы правы, если верить этим данным, то нужно 12 таких батареек в параллель.

[DIVAS]

ток 4500А, вы думаете у вас будет больше?

При неудачном стечении обстоятельств будет.
Три банки A123 по 2300 мА*ч в параллель достаточно.

Вы точно ничего не перепутали ?
Хотя, возможно, Вы провели собственный тест и эти три банки в параллель действительно дали ток, который в шесть раз превышает кратковременный разрядный ток, заявленный производителем.

Спойлер

То что заявляет производитель - это номинальные рабочие параметры, при которых изделие правильно работает. Но в нештатных ситуациях (а именно на этот случай в большинстве случаев ставят автоматы) аккумуляторы могут выдать гораздо больший ток. Он нигде не нормируется, это не является штатным режимом и после этого аккумуляторы могут выйти из строя.
Кратковременно при КЗ на медный лом батарея из нескольких параллельных банок вполне сможет выдать 4500А.

Максимальный разрядный ток - это ток, который не повреждает батарейки.
Ток КЗ всегда намного больше.
Хотя вы правы, если верить этим данным, то нужно 12 таких батареек в параллель.

Вы почти правы. Но 1s12p батарея не сможет удерживать ток 4500А в дуге между размыкаемыми контактами.
Коммутирующая способность автоматов - это предельный ток, при котором дугогасительная камера ещё может погасить дугу при размыкании цепи и не допустить повреждений контактной системы и самой дугогасительной камеры.
Проблема в том, что дуга между контактами имеет довольно малое сопротивление и при размыкании цепи со значительным (хотя бы 60-100В) напряжением и очень малым сопротивлением  продолжает поддерживать ток в цепи, пока не погаснет. Напряжения порядка 20-30В уже могут поддерживать стабильную дугу.
Если при этом ток будет больше чем коммутирующая способность автомата, то дуга может вообще не погаснуть, пока не сожжёт всё нафиг. Нужно ли пояснять, чем это светит? (кстати, дуга светит очень ярко и жарко).
Стоит также помнить о том, что AC дуга намного менее разрушительна, чем DC, потому что АС дуга 50Гц гаснет и снова зажигается 100 раз в секунду, а DC горит постоянно. И если автомат может коммутировать 4500А АС, то не факт что он выдержит хотя бы 500А DC.

Единственное что спасает дешёвые китайские АС автоматы в DC-применении во многих самоделках и китайских электроскутерах - это относительно малые напряжения (36-60В), сопротивление тонких проводов, внутреннее сопротивление дешёвых батарей и прочие потери, которые не позволяют току возрасти до опасных значений. При таких суммарных сопротивлениях на низковольтной батарее даже 300А в КЗ получить трудно.

Но если рассматривать серьёзные мощные конфиги с 80+В батареей и рабочими токами 100+А, то там уже стоит серьёзно подходить и к выбору автоматов. У хороших батарей и толстой проводки не будет проблем создать при КЗ ток, достаточный для сжигания китайского АС автомата.