Welche Kupferdrahtstärke kann als 150-A-Sicherung dienen?

Wenn ich ein Stück Kupferdraht als 150-A-Sicherung verwenden möchte, welche Drahtstärke sollte ich verwenden?

Es müssen 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 zu überhitzen
  • Es muss manchmal 15 Sekunden lang 120 A leiten, ohne zu schmelzen
  • Es muss sicher geschmolzen werden, bevor der Strom 200 A erreicht

Leicht verfügbare Drähte hier drüben sind: 0,5 mm^2, 0,75 mm^2, 1,0 mm^2, 1,5 mm^2, 2,5 mm^2, 4 mm^2, 6 mm^2, 10 mm^2. Wird einer von diesen den Job machen? Ich kann ein paar kombinieren, wenn der erforderliche Wert nicht in der obigen Reihe ist.

Bearbeiten: Jetzt habe ich mehr in die Spezifikationen des Geräts gelesen, und es ist tatsächlich mit 600 A für 5 Sekunden in Ordnung. Außerdem werde ich ihn dauerhaft nur mit 50A betreiben. Ist diese Lücke (50 A - 600 A) groß genug, um eine Sicherung aus Kupfer herzustellen?

Diese Tabelle der AWG- Drahtgrößen deutet darauf hin, dass ein 2,5 mm^2-Kupferdraht mit etwa 750 A in 1 s und mit etwas weniger als 200 A in 10 s schmilzt, sodass es so aussieht, als würde er rechtzeitig schmelzen, damit das Gerät nicht beschädigt wird. Das Gerät selbst ist mit 10 mm² 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 unisolierter 2,5 mm ^ 2-Kupferdraht bei 50 A Dauerstrom aufheizt und bei dieser Temperatur nicht das Ding schmilzt, in dem es befestigt ist.

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

Weitere Informationen: Die Maschine wurde ursprünglich mit zwei parallel geschalteten 50-A-Sicherungen geliefert. Tatsächlich möchte ich ein Kabel verwenden, da die Sicherungen so oft durchbrennen, dass es teuer wird. Im Durchschnitt brauche ich 1 Sicherung pro 1 Stunde Ladezeit, sodass die Sicherungen mehr kosten als der Strom, um dies zu betreiben. Ich weiß nicht, warum sie durchbrennen, weil ich ein Amperemeter in Reihe mit der Sicherung geschaltet habe und auf dem Amperemeter nie etwas über 60 A gesehen habe! Die Sicherungen brennen nicht zufällig durch, ich kann nur sehen, wie die Sicherung langsam rot wird, sie bleibt einige Zeit rot und irgendwann schmilzt sie einfach. Ich habe diesen Prozess beobachtet und während des Schmelzens der Sicherung nicht mehr als 60 A gesehen. Ich habe die ganze Zeit das Amperemeter im langsamen Prozess des Schmelzens der Sicherung beobachtet. Wenn ich also 1 Sicherung pro Stunde benötige, soll es so sein, aber ich brauche eine billigere Option als 50 Cent pro Sicherung, wenn ich sie zu diesem Preis verwenden soll.

Es hört sich so an, als wollten Sie etwas, das sich wie eine schmelzbare Verbindung verhält . Gibt es einen Grund, warum Sie nicht einfach eine schmelzbare Verbindung verwenden / bauen würden?
@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.
@miernik, warum keine Sicherung? Wie Kortuk feststellt, ist dies die Sicherheitsfunktion, die sie erfüllen. Wire ... bestenfalls zweifelhaft und es wird meiner Meinung nach nicht schnell oder zuverlässig genug zusammenbrechen.
Denn wenn ich weit weg von jedem Geschäft bin, das passende Sicherungen führt, und ich eine funktionierende Lösung brauche, brauche ich etwas aus dem Material, das ich habe, das zumindest besser ist, als das Ding mit einem dicken Draht ohne Sicherung zu verkabeln, Also suche ich nach dem am besten geeigneten Draht, wenn Kupferdraht das einzige ist, was ich habe. Angenommen, Sie befinden sich auf einem Dessert, weit weg von Geschäften mit Sicherungen, Sie haben nur Drähte, und das Gerät nicht zu betreiben, bis Sie eine geeignete Sicherung erhalten, ist keine Option. Welche Drahtgröße würdest du verwenden?
Wenn ich auf einem Dessert war und es so groß war, dass es keinen Ort gab, an dem ich in der Nähe eine Sicherung bekommen könnte, würde ich anfangen, es zu essen, und mich eine Weile nicht um Elektronik kümmern!
Ich glaube, dass Sie die von Ihnen geschriebenen Spezifikationen nicht mit nur einem einfachen Kupferdraht erreichen können (Sie würden eine kompliziertere Geometrie und Materialien benötigen, damit er schnell und zuverlässig durchbrennt).
Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich einmal eine Macgyver-Episode gesehen habe, in der er eine Kaugummiverpackung anstelle einer Sicherung in einem Dreiphasen-Leistungsschalter verwendet hat. Versuche es! (bitte nicht)
Ich denke, Sie sollten sich ansehen, warum die Sicherungen durchbrennen, da sie angeblich in Ordnung sind. Sind Sie sicher, dass Ihr Amperemeter korrekt anzeigt (z. B. AC vs. DC, Hochfrequenzvariation, ...)? Sind beide Sicherungshalter tatsächlich im Stromkreis (brennt immer nur eine der Sicherungen durch)?
Kevin: Das ist Gleichstrom, das Amperemeter ist ein LY5135A-2 mit einem 200-A-Bereich, der eigentlich ein 75-mV-Voltmeter über einem 0,375-mOhm-Shunt ist, und die beiden 50-A-Sicherungen, bei denen zwei flache Metallstücke aufeinander liegen und sich berühren vollflächig, natürlich schmelzen sie beide.
Schlagen Sicherungen jemals so weit durch, dass das Schmelzen ein Plasma erzeugt, das dann besser leitet als der Draht selbst?
> 1 kviews und nur 1 upvote. Interessant.
Verwenden Sie kein Kupfer. Seine Wärmeleitfähigkeit ist zu hoch, und infolgedessen wird alles in der Nähe der Pseudosicherung heiß, wenn Sie sich der Schmelzspannung nähern. Etwas wie Stahl oder ein anderes Metall mit schlechter Wärmeleitfähigkeit funktioniert viel besser.
Zwei parallel geschaltete 50-A-Sicherungen klingen nach der Quelle Ihrer häufig durchgebrannten Sicherungen - warum sind sie parallel? Warum nicht eine einzelne 100A-Sicherung? (100A ist eine ziemlich übliche Sicherungsgröße in der Automobilindustrie, ich würde mir auch andere vorstellen)
Sie sehen 60 A durch eine 50 A-Sicherung und fragen sich, warum sie langsam schmilzt?

Antworten (6)

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

Zwei parallel geschaltete Sicherungen können Probleme verursachen, es sei denn, sie sind gut aufeinander abgestimmt und die Halter sind richtig konstruiert. Jeder Unterschied zwischen ihnen kann dazu führen, dass eine Sicherung mehr Strom aufnimmt als die andere und ausfällt.

Für mich hört es sich so an, als würden Sie gegen einige NEC/NFPA*-Brand- und Sicherheitsvorschriften verstoßen. Das Ersetzen einer solchen Sicherung durch blanken Kupferdraht ist ILLEGAL . Maschinenstillstände sind Sachschäden, Verletzungen oder dem Verlust des Lebens immer vorzuziehen.

BEARBEITEN * Angenommen, Sie befinden sich in den USA.

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 Stromstärke zu schmelzen. Sicherungen sind nicht gottgegeben und fallen nicht als auf wundersame Weise selbstgeschaffene Objekte aus einer geheimen Quelle vom Himmel – nein, sie sind von Menschen gemacht, aus irgendeinem Draht. Ich frage also, "wie man eine 150-A-Sicherung herstellt".
@miernik, wie man eine 150-A-Sicherung herstellt und wie man eine aus Kupfer herstellt, ist unterschiedlich, Sie fragen nach etwas Speziellerem. @chris ist besorgt, dass Sie gegen Gesetze oder die Sicherheit verstoßen werden. Kupfer ist nicht ideal, da es nicht in thermisches Durchgehen eintritt und Geräte dafür ausgelegt sind. Die Herstellung von Sicherungen ist immer noch ein ziemlicher Aufwand.
Stellen Sie sicher, dass Sie eine Glas- oder Keramikhülle um Ihren Kupferdraht legen. Kupfer schmilzt bei 1085 °C und ich habe Narben, die das beweisen. Es wird mit ziemlicher Sicherheit ein Feuer geben, wenn sich etwas Brennbares in der Nähe Ihres geschmolzenen Drahtes befindet oder darunter, wo das geschmolzene Kupfer spritzt.
@miernik Ich denke, ich mache mir wirklich nur Sorgen um Ihre Bewerbung. Wenn dies für Zuhause, Hobby, Prototyping und Sicherungsdesign ist, dann ist es cool. Aber Ihr Kommentar "Ich habe. Angenommen, Sie befinden sich in einem Dessert, weit entfernt von Geschäften mit Sicherungen, Sie haben nur Drähte, und das Gerät nicht zu betreiben, bis Sie eine geeignete Sicherung erhalten, ist keine Option. Welche Drahtgröße würden Sie verwenden? "
-Fortsetzung von oben- (aus irgendeinem Grund hat meine Bearbeitung nicht gedauert) Gepaart mit der Tatsache, dass dies für 150A gilt, löste in meinem Kopf eine rote Fahne aus (wahrscheinlich, weil ich in einer Werkseinstellung arbeite). Wenn Sie dies für zu Hause, das Hobby oder das Prototyping eines Sicherungsdesigns bauen, dann cool, mein Fehler. Wenn Sie jedoch nach einer schnellen Lösung für eine durchgebrannte Sicherung an einem Gerät in einem gewerblichen oder industriellen Umfeld suchen, stehe ich zu meinen rechtlichen/Sicherheitsbedenken.
Dies ist für das Hobby, um einige Batterien aufzuladen. Die Geschichte über die Wüste sollte nur versuchen, die Antworten im Rahmen der Frage zu halten - Sicherung aus Kupferdraht.
Der Hauptunterschied zwischen Draht und Sicherungen besteht darin, dass Sicherungen so ausgelegt sind, dass sie oberhalb eines bestimmten Stroms ausfallen, während Draht so ausgelegt ist, dass er bis zu einem bestimmten Strom funktioniert. Das ist nicht dasselbe. Ein Kupferdraht wird wahrscheinlich weit über seinen "Nennstrom" hinaus funktionieren, 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 kontrolliert und stellt, wie andere bereits betont haben, aufgrund des niedrigeren Schmelzpunkts des Nicht-Kupfer-Materials (Aluminium?) Keine so große Brandgefahr dar .

Vergessen Sie den Versuch, Ihre eigene Sicherung zu entwickeln, 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 (maximal 600 A 5 Sekunden, 50 A kontinuierlich).
Sicherungen schützen die Last UND das Kabel, das die Last versorgt. Ersetzen Sie Ihre parallelen Sicherungshalter durch eine Sicherung, die für diesen Zweck ausgelegt ist.

Sicherungen funktionieren nicht gut parallel, insbesondere wenn sie in mechanischen Halterungen installiert und nicht gelötet sind. Halteranschlüsse oxidieren zwangsläufig, was den Widerstand erhöht und die Stromverteilung beeinträchtigt.

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

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

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

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Es sollte beachtet werden, dass R1 und R2 für 25 W ausgelegt sein sollten, natürlich mit etwas Derating.

Klingt, als planten Sie eine Tragödie im Voraus. So etwas wie: "Wenn ein Räuber durch die Tür kommt, soll ich ihn erschießen oder ihn erstechen?" Vergiss das und schließ einfach die Tür ab! :)

Was Sie bei all Ihrer Planung tun sollten, ist einfach zusätzliche Sicherungen zu kaufen und diese griffbereit zu halten. Wenn Ihnen gelegentlich die Sicherungen ausgehen, dann packen Sie etwas ein, wie es die Situation erfordert (unter Berücksichtigung der Sicherheits- und rechtlichen Aspekte). Aber an diesem Punkt machen Sie sich keine Sorgen darüber, bei welcher Stromstärke der Kupferdraht schmelzen wird.

Nein, zuschlagen, nichts verklumpen! Wir reden hier von 150A.
Ich habe einmal ein paar "Drahtsicherungen" in Reihe mit einer "normalen Sicherung" verwendet, als ich mit einem Motorsteuerungsprojekt experimentierte. 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 einige weitere Windungen vom ersten Pfosten auspacken und mit dem zweiten verbinden. Das Kabel ließ genug Strom für den Betrieb durch, aber brannte ständig vor der normalen Sicherung durch. Nicht etwas, was ich in einem unbeaufsichtigten Gerät tun würde, aber der Draht war wahrscheinlich billiger, als es ein paar Dutzend Mal gewesen wäre, die Sicherung auszutauschen.

Schmelzlote 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 14 AWG-Draht für die Schmelzsicherung. (Konvertieren Sie American Wire Gauge, AWG, in das Maßsystem, das Sie in Ihrem Teil der Welt verwenden.) Dadurch wird ein Brand verhindert, der das Fahrzeug zerstört, aber die Verkabelung im System kann dennoch überhitzen und dauerhaft beschädigt werden.

Wenn keine superschnelle Reaktion erforderlich ist, sollten Sie die Sicherungen durch einen entsprechend ausgelegten thermischen Schutzschalter ersetzen. Für eine schnellere Reaktion auf Überlast kann ein thermisch-magnetischer Schutzschalter, wie er in der Hausinstallation verwendet wird, verwendet werden. Sie werden feststellen, dass das zwei- oder dreimalige Ersetzen der Sicherungen mehr kostet als der Schutzschalter und sein Gehäuse.

Welche Kupferdrahtstärke kann als 150-A-Sicherung dienen?
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