Welche Kupferdrahtgröße kann als 150A-Sicherung fungieren?

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Welche Drahtgröße sollte ich verwenden, wenn ich ein Stück Kupferdraht als 150-A-Sicherung verwenden möchte?

Es muss nicht sehr genau 150 A sein. Die Parameter, die der Draht erfüllen muss, sind:

Es muss kontinuierlich 70A 10V-30V DC leiten, ohne rot zu werden oder sich zu überhitzen
es muss manchmal 15 Sekunden lang 120 A leiten, ohne zu schmelzen
es muss sicher geschmolzen werden, bevor der Strom 200A erreicht

Leicht verfügbare Drähte hier sind: 0,5 mm², 0,75 mm², 1,0 mm², 1,5 mm², 2,5 mm², 4 mm², 6 mm², 10 mm². Wird einer von diesen den Job machen? Ich kann einige kombinieren, wenn der erforderliche Wert nicht in der obigen Reihe liegt.

Bearbeiten: Jetzt lese ich mehr in den Spezifikationen des Geräts, und es ist in der Tat mit 600A für 5 Sekunden in Ordnung bewertet. Außerdem werde ich es immer nur mit 50A kontinuierlich verwenden. Ist dieser Spalt (50A - 600A) groß genug, um eine Sicherung aus Kupfer herzustellen?

Diese Tabelle der AWG- Drahtgrößen legt nahe, dass ein 2,5 mm ^ 2 Kupferdraht in 1 s mit etwa 750 A und in 10 s mit etwas weniger als 200 A schmilzt. Es sieht also so aus, als würde er rechtzeitig schmelzen, damit das Gerät nicht beschädigt wird. Das Gerät selbst ist mit 10 mm ^ 2 isoliertem Draht verdrahtet, und ich mache mir hauptsächlich Sorgen, dass dieser Draht nicht beschädigt wird.

Jetzt muss ich nur noch herausfinden, auf welche Temperatur sich ein kurzes Stück nicht isolierter 2,5 mm ^ 2 Kupferdraht mit einem kontinuierlichen Stromfluss von 50 A erwärmt und nicht das schmilzt, in dem es bei dieser Temperatur befestigt ist.

Mit "kontinuierlicher" Nutzung meine ich jeweils maximal 1 Stunde bei voller Anwesenheit von mir, damit es nicht so unbeaufsichtigt läuft.

Weitere Informationen: Die Maschine wurde ursprünglich mit zwei parallel verdrahteten 50A-Sicherungen geliefert. Tatsächlich möchte ich einen Draht verwenden, da die Sicherungen so oft durchbrennen, dass sie teuer werden. Im Durchschnitt benötige ich 1 Sicherung pro 1 Stunde Ladezeit, sodass die Sicherungen mehr kosten als der Strom, um diese mit Strom zu versorgen. Ich weiß nicht, warum sie durchbrennen, weil ich ein Amperemeter in Reihe mit der Sicherung geschaltet habe und nie etwas über 60 A am Amperemeter gesehen habe! Die Sicherungen lösen nicht zufällig aus, ich kann nur sehen, dass die Sicherung langsam rot wird, sie bleibt einige Zeit rot und an einem Punkt schmilzt sie einfach. Ich habe diesen Prozess beobachtet und nicht mehr als 60 A gesehen, während die Sicherung schmolz. Ich habe die ganze Zeit das Amperemeter beobachtet, während die Sicherung langsam geschmolzen wurde. Wenn ich also 1 Sicherung pro Stunde benötige, sollte es so sein, aber ich brauche eine billigere Option als 50 Cent pro Sicherung, wenn ich sie mit dieser Rate verwenden möchte.

— miernik
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@miernik, der Grund, warum wir Sicherungen kaufen, ist, dass ein Fehlerereignis schnell unterbrochen wird. Sie müssen sicherstellen, dass Kupfer schnell genug abblitzt, um Ihre Last / Quelle zu schützen.

— Kortuk

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@miernik, warum nicht eine Sicherung? Wie Kortuk feststellt, ist dies die Sicherheitsfunktion, die sie erfüllen. Draht ... bestenfalls zwielichtig und es wird nicht schnell oder zuverlässig genug kaputt gehen IMO.

— Kenny

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Wenn ich auf einem Dessert wäre und es so groß wäre, dass es keinen Ort gibt, an dem ich eine Zündschnur in der Nähe bekommen könnte, würde ich anfangen, es zu essen, und mich eine Weile nicht um Elektronik kümmern!

— Kevin Vermeer

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Ich denke, Sie sollten sich ansehen, warum die Sicherungen durchbrennen, da sie in Ordnung sein sollen. Sind Sie sicher, dass Ihr Amperemeter korrekt anzeigt (z. B. Wechselstrom vs. Gleichstrom, Hochfrequenzschwankung, ...)? Befinden sich beide Sicherungshalter tatsächlich im Stromkreis (brennt nur eine der Sicherungen jemals durch)?

— Kevin Reid

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Verwenden Sie kein Kupfer. Die Wärmeleitfähigkeit ist zu hoch, und infolgedessen wird alles in der Nähe der Pseudosicherung heiß, wenn Sie sich der Sicherungsspannung nähern. So etwas wie Stahl oder ein anderes Metall mit schlechter Wärmeleitfähigkeit funktioniert viel besser.

— Connor Wolf

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Es wird schwierig sein, eine Sicherung mit diesen Eigenschaften zu finden. Ich würde einen Stromshunt mit einer geeigneten MCU und einem geeigneten Leistungsschalter verwenden und den vom Gerät aufgenommenen Strom überwachen und den Strom abschalten, wenn er 15 Sekunden lang über 120 A steigt.

Zwei parallele Sicherungen können Probleme verursachen, wenn sie nicht gut zusammenpassen und die Halter richtig ausgelegt sind. Jeder Unterschied zwischen ihnen kann dazu führen, dass eine Sicherung mehr Strom als die andere nimmt und ausfällt.

— Leon Heller
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Es hört sich für mich so an, als würden Sie gegen einige NEC / NFPA * -Brand- und Sicherheitsbestimmungen verstoßen. Das Ersetzen einer solchen Sicherung durch blanken Kupferdraht ist ILLEGAL . Maschinenstillstandszeiten sind Sachschäden, Verletzungen oder Todesfällen immer vorzuziehen.

BEARBEITEN * Angenommen, Sie befinden sich in den USA.

— Prof. Meow Meow
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Nun, aber eine Sicherung ist nur ein Stück Draht. OK, es ist wahrscheinlich etwas anderes als Kupfer, aber es ist immer noch nur ein Draht, genau die richtige Größe, um bei der richtigen Strömung zu schmelzen. Sicherungen sind nicht von Gott gegeben und fallen nicht als auf wundersame Weise selbst geschaffene Objekte aus einer geheimen Quelle vom Himmel - nein, sie werden von Menschen aus Draht hergestellt. Also frage ich "wie man eine 150A Sicherung macht".

— Miernik

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@miernik, wie man eine 150A Sicherung macht und wie man eine aus Kupfer macht, ist anders, man fragt etwas spezielleres. @chris befürchtet, dass Sie gegen Gesetze oder die Sicherheit verstoßen. Kupfer ist nicht ideal, da es nicht in das thermische Durchgehen gelangt. Die Herstellung von Sicherungen ist immer noch ein ziemlicher Arbeitsaufwand.

— Kortuk

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Stellen Sie sicher, dass Sie eine Glas- oder Keramikhülle um Ihren Kupferdraht legen. Kupfer schmilzt bei 1085 ° C und ich habe Narben, um es zu beweisen. Es wird mit ziemlicher Sicherheit ein Feuer geben, wenn sich etwas Entflammbares in der Nähe Ihres geschmolzenen Drahtes befindet oder darunter, wo das geschmolzene Kupfer spritzt.

— Markrages

@miernik Ich denke, ich mache mir wirklich nur Sorgen um deine Bewerbung. Wenn dies für zu Hause, Hobby, Prototyping eines Sicherungsdesigns ist, dann cool. Allerdings ist Ihr Kommentar "Ich habe. Angenommen, Sie haben ein Dessert, weit entfernt von Geschäften mit Sicherungen, Sie haben nur Kabel und das Gerät nicht zu betreiben, bis Sie eine richtige Sicherung erhalten, ist keine Option. Welche Kabelgröße würden Sie verwenden? ""

— Prof. Meow Meow

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Der Hauptunterschied zwischen Kabel und Sicherungen besteht darin, dass Sicherungen so ausgelegt sind, dass sie oberhalb eines bestimmten Stroms ausfallen, während Kabel so ausgelegt sind, dass sie bis zu einem bestimmten Strom arbeiten. Das ist nicht dasselbe. Ein Kupferdraht wird wahrscheinlich weit über seinen "Nennstrom" hinaus arbeiten, mit einer großen Toleranz bei den Strompegeln, bei denen er ausfällt. Der Fail-Open-Strom für eine Sicherung ist zwar nicht perfekt, wird jedoch viel besser gesteuert und verursacht, wie andere betont haben, aufgrund des niedrigeren Schmelzpunkts des Nicht-Kupfer-Materials (Aluminium?) Nicht so viel Brandgefahr .

— Mike DeSimone

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Vergessen Sie den Versuch, Ihre eigene Sicherung zu entwerfen, und überlassen Sie dies Experten, deren Lebensunterhalt von sicheren und genauen Konstruktionen abhängt. Rufen Sie die technische Abteilung eines Sicherungsherstellers an und besprechen Sie die Parameter, die Sie für Ihre Last angegeben haben (600 A, maximal 5 Sekunden, 50 A kontinuierlich).
Sicherungen schützen die Last UND das Kabel, das die Last speist. Ersetzen Sie Ihre parallelen Sicherungshalter durch eine speziell dafür vorgesehene Sicherung.

— ScottB
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Sicherungen funktionieren parallel nicht gut, insbesondere wenn sie in mechanischen Haltern installiert und nicht gelötet sind. Halteranschlüsse oxidieren unweigerlich, was den Widerstand erhöht und die Stromverteilung beeinflusst.

Wenn es nur eine einzige Sicherung gibt, wird Oxidation kein Problem. Ein erhöhter Widerstand führt zu einem Spannungsabfall in der Oxidschicht, der zerstört wird und den Kontakt wiederherstellt.

Das passiert nicht, wenn Sie eine zweite Sicherung parallel haben: Diese Sicherung überbrückt den hochohmigen Punkt und lässt das Oxid auf der anderen Sicherung wachsen. Schließlich isoliert die Oxidschicht eine der Sicherungen vollständig, drückt den gesamten Strom durch die andere Sicherung und zerstört sie.

Holen Sie sich also eine einzelne 100A-Sicherung. Wenn dies nicht möglich ist, löten Sie zwei 50-A-Sicherungen an die Klemmen. Stellen Sie außerdem sicher, dass jede Sicherung vor der Verbindung eine signifikante (und ungefähr gleiche) Kabellänge hat: Der Drahtwiderstand hilft, den Strom in beiden Sicherungen auszugleichen:

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

— Dmitry Grigoryev
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Es ist zu beachten, dass R1 und R2 für 25 W ausgelegt sein sollten, natürlich mit einer gewissen Leistungsreduzierung.

— Uwe

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Klingt so, als würden Sie eine Tragödie im Voraus planen. Ein bisschen wie: "Wenn ein Räuber durch die Tür kommt, soll ich ihn erschießen oder erstechen?" Vergiss das und schließe einfach die Tür ab! :) :)

Was Sie bei all Ihren Planungen tun sollten, ist einfach zusätzliche Sicherungen zu kaufen und diese griffbereit zu halten. Wenn die Gelegenheit besteht, dass Ihnen die Sicherungen ausgehen, sollten Sie etwas auf den Kopf stellen, wie es die Situation erfordert (unter Berücksichtigung der Sicherheits- und rechtlichen Aspekte). Aber zu diesem Zeitpunkt machen Sie sich keine Sorgen darüber, welche Stromstärke der Kupferdraht schmelzen wird.

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Nein, schlag das, mach nichts kaputt! Wir sprechen hier von 150A.

— Kevin Vermeer

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Ich habe einmal ein paar "Drahtsicherungen" in Reihe mit einer "normalen Sicherung" verwendet, als ich mit einem Motorsteuerungsprojekt experimentiert habe. Ich hatte ein paar Drahtwindungen um einen Pfosten gewickelt, die dann zu einem zweiten Pfosten gingen, um den ein paar Drähte gewickelt waren. Jedes Mal, wenn das Ding explodierte, konnte ich einfach noch ein paar Runden vom ersten Pfosten auspacken und mich mit dem zweiten verbinden. Der Draht ließ genügend Strom für den Betrieb durch, blies jedoch vor der normalen Sicherung konstant durch. Nicht etwas, was ich in einem unbeaufsichtigten Gerät tun würde, aber der Draht war wahrscheinlich billiger als ein paar Dutzend Mal die Sicherung auszutauschen.

— Supercat

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Schmelzverbindungen im Automobilbereich werden normalerweise mit einer kurzen Drahtlänge (25-35 mm) hergestellt, die zwei Drahtstärken kleiner ist als der Draht, der die Last versorgt. Wenn der Draht beispielsweise 12 AWG hat, verwenden Sie einen Draht mit 14 AWG für die Schmelzverbindung. (Konvertieren Sie American Wire Gauge, AWG, in ein beliebiges Messsystem, das Sie in Ihrem Teil der Welt verwenden.) Dies verhindert einen Brand, der das Fahrzeug zerstört, aber die Verkabelung im System kann immer noch überhitzen und dauerhaft beschädigt werden.

Wenn keine superschnelle Reaktion erforderlich ist, sollten Sie die Sicherungen durch einen thermischen Leistungsschalter mit geeigneter Nennleistung ersetzen. Ein thermomagnetischer Leistungsschalter, wie er beispielsweise in Hausverkabelungen verwendet wird, kann für eine schnellere Reaktion auf Überlastungen verwendet werden. Möglicherweise kostet das zwei- oder dreimalige Ersetzen der Sicherungen mehr als der Leistungsschalter und sein Gehäuse.

— Andrew P.
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