Strombelastung für einen Schalter berechnen?


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Dieser SPST-Schalter ist auf der Verpackung als "10A bei 125 VAC oder 6A bei 250 VAC" gekennzeichnet.

Gibt es eine Berechnung der Stromstärke bei 12 V DC?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

(Aktualisierung) Wie JYelton betont, wäre eine naive Annahme, dass die Schaltkapazität eine einfache Funktion des Stromflusses ist, was impliziert, dass der Schalter etwa 100 A verarbeiten würde. Warum ist das nicht der Fall?


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Wenn das Ohmsche Gesetz besagt, dass es P = I * Ebasierend auf den vorhandenen Nennwerten zwischen 1250 und 1500 Watt liegt. Wenn man das benutzt, könnte man annehmen, dass es zwischen 104 und 125 Ampere bei 12 Volt verarbeiten kann! Ich denke, eine gute Antwort sollte erklären, warum nicht.
JYelton

@ JJelton du bist weit weg! Lesen Sie die Antwort von Anindo Ghosh, warum. Wenn der Schalter eine Gleichstromleistung für 12 VDC hätte, wäre er 10 A gewesen. Und ich würde mich über ~ 9A nicht sicher fühlen.
Garrett Fogerlie

@ Garret, JYelton weist darauf hin, was die naive Annahme wäre, und weist darauf hin, dass eine gute Antwort deutlich zeigt, warum diese naive Annahme falsch ist.
Mark Harrison

@JYelton Die von Ihnen berechnete Wattzahl gilt für eine Last, nicht für die im Switch verbrauchte Leistung. Die tatsächlich im Schalter erzeugte Wärme sollte eine Funktion des durch den Schalter fließenden Stroms und des effektiven Widerstands der Kontakte sowie jeglicher Oxid- oder anderer altersbedingter Widerstandsbildung an den Kontakten sein. Gleichstrom altert schlechter als Wechselstrom aufgrund einer Art "Galvanisierungseffekt", der sich in jedem Halbzyklus umkehrt.
Anindo Ghosh

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@ Garret Was Mark gesagt hat; Ich selbst kannte die Berechnungen nicht, wollte aber zu Marks Frage hinzufügen, dass man nicht einfach versuchen kann, eine Leistungsbewertung zur Neuberechnung anzuwenden.
JYelton

Antworten:


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Um auf der Seite der Sicherheit Fehler zu machen, lesen Sie die Spezifikationen folgendermaßen:

Bewertet , damit bis zu 10 A bei auf bis 125 V AC oder bis 6A bei bis 250VAC. Nicht für DC bewertet, also bist du alleine .

Mit anderen Worten, wenn Sie überhaupt die Wahl haben, entscheiden Sie sich für einen DC-Schalter, damit Sie wissen, dass Sie sich innerhalb der Nennparameter befinden. Wenn dies jedoch keine Option ist, lesen Sie weiter ...

Einige der Faktoren, die die Bewertung eines Schaltkontakts beeinflussen:

  1. Eine Spannung, bei der das Brechen des Kontakts keine unannehmbaren Lichtbögen / Lochfraß verursacht
  2. Spannung, bei der die vom Schaltergehäuse bereitgestellte Isolation unsicher wird
  3. Strom, bei dem die Kontakte nicht genug überhitzen, um das Gehäuse zu schmelzen oder zu beschädigen
  4. Wechsel- oder Gleichspannung: Wechselstromsignale sind leichter zu unterbrechen, dh weniger Lochfraß oder Lichtbogenbildung, da die Potentialdifferenz zweimal pro Zyklus auf Null fällt.

Wenn ich für Gleichstrom verwendet werde, ziehe ich es daher vor, 10% der höchsten Nennwechselspannung anzunehmen, während der Nennstrom dem niedrigsten Nennstrom für die Wechselstromspezifikationen entspricht.

Für diesen speziellen Schalter würden 6 Ampere bei 12,5 Volt Gleichstrom keinen Paranoia-Angriff auslösen.


So adressieren Sie das Update der Frage:

Die im Schalter erzeugte Wärme ist eine Funktion des durch ihn fließenden Stroms und der Summe seines Kontaktwiderstands und aller anderen Widerstände (Lötstellen, Oxidaufbau usw. ). Die Berechnung der Wattzahl P = V x Ifür die Nennspannung des Schalters ist ungültig, da diese Spannung an den Kontakten des Schalters nicht angezeigt wird (außer vorübergehend während des Herstellens / Unterbrechens des Kontakts).

Eine bessere Berechnungsgrundlage wäre P = I ^ 2 x R .

Da die für einen bestimmten Strom durch einen bestimmten Widerstand verbrauchte Leistung für zwei Ströme mit gleichem Effektivwert gleich ist und die Wechselspannung typischerweise als ihr Effektivwert ausgedrückt wird, wäre die im Schalter erzeugte Wärme für Wechselstrom- und Gleichstromfälle gleichzeitig gleich Strom.

Der Kontaktwiderstand über die erwartete Lebensdauer eines Schalters nimmt jedoch zu, mehr für Gleichstrom als für Wechselstrom: Die Kontakte neigen dazu, einen Effekt ähnlich wie Galvanisieren / Metallsputtern zu zeigen, wenn Elektrizität durch sie fließt. Bei Wechselstrom kehrt sich dieser galvanikähnliche Effekt bei jedem Halbzyklus um, sodass die Verschlechterung im Laufe der Zeit geringer ist als bei Gleichstrom, bei dem einer der Kontakte eine Ablagerung aufbaut.

Andere Faktoren, die den Kontaktwiderstand erhöhen, wie Oxidation, feuchtigkeitsbedingte Effekte und Luftschadstoffe, sind in AC- und DC-Fällen nominell gleich. Tatsächlich werden AC-Effekte ebenfalls geringfügig reduziert.

Ein letzter zu beachtender Faktor: Die Plasmabildung während des Kontaktbruchs kann zu "Punktschweiß" -ähnlichen Effekten führen, die die Kontakte schließen (kurzgeschlossen). Dies ist bei Gleichstrom häufiger der Fall, da Wechselstrom diese beiden Nulldurchgänge pro Zyklus aufweist, die den Lichtbogen unterbrechen.

Als Referenz finden Sie hier ein Beispiel für die Nennwerte eines Schalters ... Arcolectric 1350 High Inrush Rocker Switch

Beispiel für Bewertungen eines Schalters

http://www.arcolectric.com/pdfs/catalogue/pages/P028-031%7C1550+1350-High-Inrush-Switches.pdf

Diese können bei der Auswahl des richtigen Schalters für Ihre Anwendung hilfreich sein. ("PS" bezieht sich auf Pferdestärke für einen Motorschalter)


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Anindo Ghoshs Antwort von ~ 6A @ 12v ist genau richtig! Aber ich wollte nur hinzufügen, vertraue nicht darauf, dass Sachen in Radio-Shack-Qualität richtig bewertet werden !!! (Ich habe dort gearbeitet, als ich ein Teenager war, ich bin sehr vertraut mit diesem Zeug usw.) Sei so sicher wie möglich!

Wenn dieser Schalter DC-ausgelegt wäre, würde er höchstwahrscheinlich eine 10 Ampere bei 12 VDC erhalten. Und es könnte vielleicht höchstens 9 Ampere sicher verarbeiten (RISIKO NICHT VERSUCHEN, AUF 6 ZU STEHEN )

Ein Beispiel für schreckliche Bewertungen usw. Ich habe gegoogelt radioshack relay, dies ist aus dem genehmigten Datenblatt für das erste Relais, das auftauchte !

Radio Shack Bewertungen saugt, Relais Bewertung

Beachten Sie, wie die Kontaktkapazität lautet:

60 A 14 VDC Widerstand.

und Max. Schaltstromzustände:

120 A 14 VDC.

Das eigentliche Relais (Ich habe es nicht nachgeschlagen, aber ich bin mir sicher, dass es sich um ein Kfz-Relais handelt, das für Gleichstrom gedacht ist und normalerweise eine Nennspannung von 40 ~ 60 aDc aufweist (und bei Verwendung für ~> 20 Ampere nicht sehr viele Zyklen dauert.)


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Es gibt einen großen Unterschied zwischen AC- und DC-Nennströmen. Die Art der Ladung macht einen großen Unterschied.

Wenn Sie eine ohmsche Last schalten, ist dies einfach. Wenn die Last jedoch kapazitiv oder induktiv ist, kann sie sehr aggressiv sein.

Beachten Sie auch, dass für Gleichstrom die Anzahl der Operationen an einer induktiven Last reduziert wird (8 Jahre lang ein- oder zweimal täglich).

Als Referenz finden Sie hier einen Ausschnitt aus dem Datenblatt des Panasonic-Relais . (Die gleichen Daten sind für Switches verfügbar):

Relaiskontaktbewertungen

@Anindo Ghosh, Fühlen Sie sich frei, dies zur Antwort hinzuzufügen, wenn es als zitiertes Beispiel beiträgt. Ich habe nicht das Gefühl, dass ich das Recht habe, Ihr zu ändern, da ich immer noch ein Noob bin.


Willkommen bei EE @ SE (Elektrotechnik bei Stack Exchange). Vielen Dank für Ihren Beitrag! Ihre Aussage " Wenn Sie eine ohmsche Last schalten, ist dies einfach. Wenn die Last jedoch kapazitiv oder induktiv ist, kann sie sehr aggressiv sein. " Erfordert jedoch viele Klarstellungen und Details. Und das Datenblatt und der Teil, den Sie gepostet haben, sind nicht das, wonach das OP gefragt hat. Dies wird höchstwahrscheinlich abgelehnt und entfernt (ich hätte es mit Ausnahme der Tatsache, dass Sie neu sind). Eine Ablehnung ist einschüchternd, wenn Sie neu sind, aber jeder bekommt sie und so bleibt die Website für alle hilfreich.
Garrett Fogerlie

@Spoon Für wertvolle und relevante Ergänzungen zu Antworten kann jederzeit eine Bearbeitung vorgeschlagen werden - sofern dies nicht die Art der ursprünglichen Antwort ändert. Die Prüfer können dann entscheiden, ob die Änderung akzeptiert oder abgelehnt werden soll. Das macht diese Seite zu dem, was sie ist.
Anindo Ghosh

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Um das Problem weiter zu verwirren, verwenden Sie bei Wechselstrom RMS (Root Mean Square), um Strom und Spannung zu berechnen, wobei der Schwerpunkt auf Mittelwert oder Durchschnitt liegt, sodass der Strom höher als die Bewertung ansteigt, was darauf hindeutet, dass ein 10-A-Schalter zumindest vorübergehend eher so funktioniert Manchmal 12-13 A, hat aber eine Abkühlzeit, in der sie auf 0 abfällt und dann die Richtung umkehrt. Aufgrund dieser Tatsache würde ich sagen, dass Sie versuchen sollten, bei oder unter der Hälfte der Bewertung zu bleiben, da DC keine Abkühlzeit hat, da es keine Zyklen als AC hat. Ich bin tatsächlich auf diese Suche gestoßen, weil ein kurzzeitiger Schalter für einen Auszug an einem Wohnmobil eine Nennspannung von 15a bei 125 V hat und ich wollte sichergehen, dass er ungefähr 5 A für einen Magneten verarbeiten kann, der die zuvor betriebenen Relais ersetzt ( 12-V-Relaisspulen ziehen möglicherweise 10% der Leistung einer Magnetspule.)

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