เหตุใดฟิวส์ของฉันจึงระเบิดหลังจากไม่มีปัญหามานานกว่า 3 ปี

22

เป็นเวลาหลายปีที่ฉันมีโซลินอยด์แบบสายไปยังเอาท์พุท 24VDC ของ PLC (Rockewell Automation 1769-OB16 )

เพื่อปกป้องการ์ดเอาต์พุต PLC มีการติดตั้งฟิวส์ 500mA ที่ทำงานอย่างรวดเร็วระหว่าง PLC และโซลินอยด์ ฟิวส์ทำงานได้โดยไม่มีปัญหามาเป็นเวลานาน

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฟิวส์นี้ระเบิด ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในบรรทัดไม่มีการใช้โซลินอยด์ผิดปกติหรือมากเกินไปและไม่มีอะไรผิดปกติ มันแค่พัด ฉันเปลี่ยนฟิวส์ด้วยอันที่เหมือนกันและโซลินอยด์ก็ทำงานได้ดีเหมือนกับที่มันทำก่อนที่ฟิวส์จะระเบิด

ฉันวัดกระแสเพื่อลองดูว่าทำไมมันถึงระเบิดและพบว่าโซลินอยด์กำลังดึง 530mA ฉันปล่อยให้โซลินอยด์ยังคงดึงมันต่อไปเป็นเวลานานกว่า 20 นาทีและมีฟิวส์อยู่

เหตุใดฟิวส์จึงไม่ระเบิดแม้ว่าโหลดจะถูกดึงมากกว่าอันดับฟิวส์ และทำไมมันจะระเบิดเฉพาะตอนนี้หลังจากมากกว่า 3 ปีและไม่ช้ากว่านี้?

solenoid fuses solenoid-valve

— CaptJak
แหล่งที่มา

2

อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมมีผล ถ้าอุ่นขึ้นโอกาสที่ฟิวส์จะพัดจะเพิ่มขึ้น

— Daniel Griscom

ขอบคุณฉันตระหนักถึงความจริงนั้น แต่เดิมและโชคดีที่ฟิวส์อยู่ในห้อง 65-70 (F) และยังคงอยู่อย่างนั้น

— CapTJak

@DanielGriscom ในทางกลับกันชิ้นส่วนเครื่องจักรกลมักจะแข็งตัวในที่เย็น ขึ้นอยู่กับว่าโซลินอยด์กำลังขับรถอยู่หรือไม่และมีข้อเสนอแนะใด ๆ สำหรับแรงดันไฟฟ้าค้างไว้ที่ลดลงหรือไม่นั้นอาจทำงานช้ากว่าปกติ ตกลงมันไม่ได้เสียงเหมือนในกรณีเฉพาะนี้ แต่สามารถนำมาใช้กับ swicth ที่แนบมากับโซลินอยด์

— Chris H

3

เกินกว่าที่กำหนดในปัจจุบันนำไปสู่ริ้วรอยก่อนวัย แม้ว่าฟิวส์ใหม่จะไม่ระเบิดภายใน 20 นาที แต่จะไม่นานเท่าที่คาดไว้

— Dmitry Grigoryev

2

อย่าคิดว่าฟิวส์เป็นตัว จำกัด กระแสไฟ คิดว่ามันเป็นการป้องกันความผิดที่ร้ายแรง มีไว้เพื่อป้องกันไฟกระชากและความล้มเหลวในระยะสั้นจากการเปลี่ยนเป็นไฟไม่ใช่การปกป้องแหล่งจ่ายไฟที่โอเวอร์โหลดเล็กน้อย

— Passerby

31

การจัดอันดับของฟิวส์คือปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่จะดำเนินการไปเรื่อย ๆโดยไม่ต้องเป่า เพื่อรับประกันสิ่งนี้ฟิวส์ส่วนใหญ่จะไม่ระเบิดจนกว่ากระแสจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าหรือมากกว่านั้น ในความเป็นจริงถ้าคุณดูที่แผ่นข้อมูลสำหรับฟิวส์มักจะมีแผนภูมิที่เกี่ยวข้องกับเวลาที่จะพัดไปโหลดร้อยละ (มากกว่า) แผนภูมิส่วนใหญ่ดังกล่าวเพิ่มขึ้นถึงเวลาไม่ จำกัด ที่จะพัดไปที่ไหนสักแห่งใกล้กับโหลด 200%

หากคุณวางที่ใดที่หนึ่งระหว่าง 1 × 2 ×อัตรากระแสของฟิวส์ผ่านมันคุณจะอยู่ในพื้นที่สีเทาซึ่งมันอาจหรืออาจจะไม่ระเบิดหรือมันอาจจะอ่อนแอลงเมื่อเวลาผ่านไป เกณฑ์ที่ต่ำกว่าสำหรับการเป่า

มีสิ่งอื่นที่เฉพาะเจาะจงสำหรับโซลีนอยด์ที่อาจทำให้เกิดความล้มเหลวเช่นกัน ในระดับที่เรียบง่ายคุณสามารถนึกถึงโซลินอยด์เป็นตัวเหนี่ยวนำและความต้านทาน DC จะ จำกัด กระแสคงที่ อย่างไรก็ตามเมื่อลูกสูบกำลังเคลื่อนตัวเหนี่ยวนำกำลังเปลี่ยนแปลงและสิ่งนี้จะสร้างกระแสเพิ่มขึ้นทุกครั้งที่คุณใช้งาน หากบางสิ่งในภาระทางกลทำให้การทำงานช้าลงกว่าปกติคลื่นนี้จะยาวนานขึ้นและอาจระเบิดฟิวส์ของคุณได้

นี่คือเหตุผลที่โดยปกติแล้วฟิวส์แบบช้าจะถูกใช้กับโหลดที่มีไฟกระชากเริ่มต้น นี่เป็นเหตุผลที่คุณควรใช้เอาต์พุต PLC ที่ได้รับการจัดอันดับเพื่อจัดการกับคลื่นกระชาก

— เดฟทวีด
แหล่งที่มา

ขอบคุณ PLC ที่ฉันได้รับการจัดอันดับอยู่ในการจัดการไฟกระชาก (ค่าคงที่ 1A และสูงสุดถึง 2A กระชากในแต่ละ 10 มิลลิวินาที) ฉันไม่ใช่คนที่ออกแบบระบบ จะแนะนำให้เปลี่ยนฟิวส์ 500mA ที่ทำงานอย่างรวดเร็วด้วยแนะนำ 500mA ที่ทำงานช้าหรือไม่ หรือฉันควรแทนที่ด้วยฟิวส์ที่ออกฤทธิ์เร็วซึ่งมีระดับสูงกว่าหรือไม่?

— CaptJak

6

ฉันอยากจะใช้ฟิวส์ 1A ซึ่งเป็นการจับคู่ที่ดีสำหรับการจัดอันดับของเอาต์พุต PLC

— Dave Tweed

@DaveTweed แต่อย่างที่คุณทราบฟิวส์ 1 A สามารถที่จะรับได้สูงสุด 2 A เป็นระยะเวลาไม่ จำกัด ซึ่งจะอยู่นอกระดับสูงสุด 1 A / 2 A ของ PLC A?

— nekomatic

1

@nekomatic: ไม่อย่างที่ฉันบอกว่าช่วงระหว่าง 1x และ 2x เป็นพื้นที่สีเทาปกป้องขอบเขตของข้อผิดพลาดในการทดสอบและความคลาดเคลื่อนในการผลิตสำหรับผู้ผลิต การรับประกันเวลาไม่มีที่สิ้นสุดเพียงครั้งเดียวจะอยู่ที่การจัดอันดับจริง

— Dave Tweed

@DaveTweed 'indefinite' ไม่ใช่ 'infinite' ฉันคิดว่านั่นหมายถึง 'พื้นที่สีเทา' สำหรับผมแล้วดูเหมือนว่าฟิวส์ 1 A จะช่วยให้เอาท์พุท PLC สามารถโอเวอร์โหลดเป็นระยะเวลานานได้

— nekomatic

40

การออกแบบฟิวส์

ดูแผ่นข้อมูลนี้เพื่อหาฟิวส์ 5x20 มม. อย่างรวดเร็วจาก ESKA คุณจะพบตารางที่มี "การ จำกัด เวลาการเตรียมการล่วงหน้า" ที่ด้านล่าง สำหรับฟิวส์ 500mA ระบุว่า:

 2.1*500mA  =1050mA:         30min
 2.75*500mA =1375mA:     50ms-2s
 4*500mA    =2000mA:     10-300ms
10*500mA    =5000mA:         20ms

ดังนั้นมันจึงอยู่ภายในสเป็ค (ของฟิวส์นี้) อย่างสมบูรณ์ซึ่งจะไม่ระเบิดที่ 530mA ภายใน 20 นาที

Fuse Aging ภายใต้สภาวะคงที่

ในอีกด้านหนึ่งมันแปลกที่ฟิวส์ DID เป่า เราเคยเห็นพฤติกรรมแปลก ๆ แบบเดียวกันและทำการทดสอบ เรามีฟิวส์ 1A สี่ตัวในอนุกรมแต่ละตัวมีไดโอดขนานกัน สิ่งนี้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสคงที่ 1A และตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าตกที่ฟิวส์แต่ละอัน ตราบใดที่ฟิวส์เป็นปกติแรงดันไฟฟ้าตกจะต่ำกว่า 0.7V และกระแสไฟฟ้าทั้งหมดจะผ่านฟิวส์ ฟิวส์ที่เป่าจะถูกระบุด้วยแรงดันไฟฟ้าตกประมาณ 0.7V:

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

เราวางห้าชุดนี้พร้อมฟิวส์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันและ batches ในเตาอบที่มีอุณหภูมิคงที่ 85 ° C เพื่อเพิ่มความเครียดและได้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจ:

ฟิวส์ทั้งหมดเริ่มที่จะ "อายุ" ทันทีในขณะที่แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นช้าลงแสดงให้เห็น

ชุดที่ 1 มีการกระจายแรงดันตกคร่อมสูงและฟิวส์ตัวแรกเริ่มเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตกในวันที่ 10 และในที่สุดก็ระเบิด 15 วันต่อมา (!)
ชุดที่ 3 เป็นชุดที่แตกต่างจากผู้ผลิตรายเดียวกัน ใช้เวลานานกว่า แต่ผลลัพธ์เหมือนกัน
ชุดที่ 4 เริ่มต้นด้วยการตกหล่นแรงดันสูง แต่ดูเหมือนว่าจะอยู่ที่ไหนสักแห่ง
ชุดที่ 2 เริ่มต้นด้วยการลดลงต่ำและความลาดชันเริ่มเพิ่มขึ้นในวันที่ ~ 25-30
ชุดที่ 5 มีแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยและกระจายส่วนเล็ก ๆ น้อย ๆ แต่ถึงอย่างนี้ความลาดชันก็เริ่มเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ ในวันที่ 30 ราคาของฟิวส์นี้คือ 3x ราคาของชุดที่ 1 และ 3 ...

(ฉันมีข้อมูลเป็นระยะเวลานานกว่า แต่ต้องการค้นหา)

นี่คือภาพฟิวส์:

จากซ้ายไปขวา:

ใหม่และไม่ได้ใช้
หลังจากผ่านไประยะหนึ่งในหนึ่งในอุปกรณ์ของเราซึ่งมักจะพัดฟิวส์แล้วมีโทนสีเหลืองเล็กน้อย
ฟิวส์ยังทำงานอยู่มีการเกิดออกซิเดชันสีดำมากมาย
ฟิวส์เป่าดูเหมือนว่ามันจะพัดค่อนข้างเร็ว
ฟิวส์เป่าอีกอัน ดูเหมือนว่าจะเอา looooooooong มาเป่า

ฟิวส์อายุด้วยการสลับโหลด

ลวดฟิวส์ร้อนและขยายเมื่อกระแสไหล ที่อุณหภูมิสูงอาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นซึ่งทำให้ลวดอ่อนตัวลงและอาจเป็นไฟฟ้าเช่นกัน การสลับเปิด / ปิดโหลดหมายความว่าลวดดัดงอทุกครั้ง ความเครียดนี้อาจทำให้ฟิวส์หลอมในบางจุดแม้ว่ากระแสไม่เคยเกินเกณฑ์

การออกแบบวงจรไม่ดี

แน่นอนว่าเมื่อคุณเขียนเกี่ยวกับโซลินอยด์อาจเป็นไปได้ว่ามีพัลส์สั้น ๆ แต่มีขนาดใหญ่ในฟิวส์ซึ่งจะสร้างความเสียหายได้ตลอดเวลา

คำแนะนำ

ฟิวส์มักจะไม่อยู่ที่นั่นเพื่อปกป้องอุปกรณ์ในตอนแรก แต่เพื่อป้องกันแหล่งที่มาหรือเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายเพิ่มเติมเช่นจากไฟไหม้

ผู้ผลิตกล่าวว่าจะเป็นการดีที่สุดถ้าใช้ฟิวส์ที่มีค่าสูงสุด 1.5-2 เท่าของค่าสูงสุด กระแสที่คาดไว้แม้ว่าฟิวส์ระดับสูงเกินไปอาจไม่ระเบิดเมื่อควร

อย่างไรก็ตามอายุยังคงเกิดขึ้นและฟิวส์จะระเบิดเป็นครั้งคราวโดยไม่มีเหตุผล (ภายนอก)

— sweber
แหล่งที่มา

มีเหตุผล. แผ่นข้อมูลสำหรับฟิวส์แสดงให้เห็นว่าสามารถไป 30-60 นาทีที่ 150% ของคะแนน ห้องที่เก็บฟิวส์อยู่ที่ประมาณ 66 F ดังนั้นฉันจะไปตามอายุและลักษณะของการทำงานของ solenoids เป็นสาเหตุ กราฟและภาพประกอบมีประโยชน์มาก

— CaptJak

คุณคิดว่าอายุมากขึ้นเท่าไรด้วยการใช้อุณหภูมิ 85 ° C? มันอาจเป็นปัจจัยทั่วไปของ 2 ต่อ 10 ° C (ที่จะอยู่ในคำสั่งของ 50 ครั้ง)?

— Peter Mortensen

1

นั่นเป็นคำตอบที่ยอดเยี่ยมจริงๆ ฉันมีรถยนต์ (ซ้าบ) ซึ่งเสียชีวิตหลังจาก 10 ปี ฟิวส์วงจรจุดระเบิดนั้นบิดเบี้ยวและเปิดออกในขณะที่ดูดี องค์ประกอบฟิวส์ดูตกลงแม้ว่าจะค่อนข้างยาว แต่ก็ร่วงเป็นฝุ่นเมื่อสัมผัสเบา ๆ เปลี่ยนฟิวส์จากวงจร A / C (มันเป็นฤดูหนาว) และใช้มอเตอร์

— WhatRoughBeast

@PeterMortensen อาจไม่ มันขึ้นอยู่กับพลังงานกระตุ้นสำหรับปฏิกิริยา กฎของหัวแม่มือนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาที่มีอัตราใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง แต่อัตราการสลายตัวของฟิวส์ที่อุณหภูมิห้องค่อนข้างน้อยมาก หากทราบว่ากระบวนการที่นำไปสู่การแก่ชรานั้นพลังงานกระตุ้นนั้นสามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้การพึ่งพาอุณหภูมิที่แม่นยำ

— Oleksandr R.

1

@ Rev1.0 อันที่จริงแล้วการทดสอบกำลังทำงานอย่างน้อย 100 วันฉันไม่พบข้อมูล ... ฉันทดสอบสิ่งนี้ที่มหาวิทยาลัยเตาอบนั้นฟรีและเราปล่อยให้มันทำงาน อันที่จริงแล้วโครงการมีขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อยและฟิวส์ล้มเหลวในอุปกรณ์ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้เป็นเวลาหลายเดือนเมื่อเปิดใช้งาน ในขณะที่เราเพิ่งแทนที่ 1A โดย 1.6A การวัดนี้น่าสนใจมากขึ้นหรือน้อยลงสำหรับเรา

— sweber

1

ฉันได้เห็นเส้นโค้งหลอมละลายฟิวส์พร้อมเวลากับกระแสไฟฟ้าและเส้นโค้งเหล่านั้นไม่ได้ไปที่ 'อินฟินิตี้' ไม่มีที่สิ้นสุดบนกราฟ แต่ด้วยกระแสค่อนข้างรอบหรือภายใต้เล็กน้อยเวลาจะไปเป็นจำนวนมากบางชั่วโมงพูด 1,000 ถึง 10,000 และถ้ากระแสไม่ได้ 'เปิด' ตลอดเวลาอาจเป็นในกรณีของคุณ 3 ปีเป็นเวลาที่สมเหตุสมผล 'นาน' ที่จะละลาย

อีกวิธีในการดู: ฟิวส์มีลักษณะเหมือนหลอดไฟแบบเก่าที่มีไส้หลอดร้อน แม้ว่าจะร้อนมาก แต่ก็ยังคงใช้เวลา 1,000 ชั่วโมงที่น่าตื่นตาตื่นใจในการละลาย และถึงแม้จะอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าการเผาไหม้ที่ต่ำกว่าก็จะไม่สว่างขึ้นตลอดไป

เพื่อสำรองอาร์กิวเมนต์ของฉันนี่คือ แผนภาพเวลาฟิวส์โดยพลการพบกับ google มันแสดงให้เห็นเป็นเส้นตรงสวยในระดับลอการิทึมกว่า 5 ทศวรรษจาก 0.01 วินาทีถึง 1,000 วินาที จาก 1,000 ถึง 3 ปีก็คืออีก 5 ทศวรรษ

ในขณะที่การโต้แย้งอื่น: ฉันได้เห็นฟิวส์พัดหลังจากบริการ 25 ปี ครั้งหนึ่งประมาณปี 2010 หรือมากกว่านั้นฉันได้เปลี่ยนฟิวส์หลักของครัวเรือนเป่าขณะที่อยู่ในอิหร่านเท่านั้นที่จะค้นพบเหรียญจากก่อนการปฏิวัติ (1979)! (ฉันไม่ได้ทำมันขึ้นมา) โดยไม่มีเหตุการณ์เกินพิกัดหรือการลัดวงจรที่ชัดเจน

— โรลันด์
แหล่งที่มา

ขอขอบคุณ. อันดับแรกฉันค่อนข้างมั่นใจว่าทุกคนที่เข้าร่วมในเธรดนี้รู้ว่าไม่ใช่ "ตลอดกาล" จริง ๆ มันเป็นเพียงอุปมาอุปไมยสำหรับ "ไม่สิ้นสุด / นานมาก" ประการที่สองคุณมีอะไรสำรองคำตอบของคุณหรือไม่ การทดสอบ? แหล่งข้อมูล? ฉันไม่เชื่อว่า 3 ปีเป็นเวลาที่เหมาะสมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าฉันมีฟิวส์เก่ากว่าร้อยที่ไม่เป่า

— CaptJak

@CaptJak ฉันเพิ่มข้อมูลที่เป็นรูปธรรมลงในคำตอบของฉัน เกี่ยวกับฟิวส์ของคุณ: สิ่งเหล่านี้มีกระแสคงที่ประมาณค่าเล็กน้อยตลอดเวลาหรือไม่? หากไม่เป็นเช่นนั้นคุณจะเห็นกราฟตัวอย่างที่การโหลดปัจจุบันที่เบาลง (โดยเฉลี่ย) เวลาหลอมละลายจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

— Roland

มันแตกต่างกันไป ฟิวส์บางชนิด (เช่นที่เป่า) จะมีกระแสไฟชั่วขณะขณะที่บางตัวคงที่ บางพกพาน้อยกว่าพวกเขาได้รับการจัดอันดับสำหรับ (250mA) และอื่น ๆ ดำเนินการให้คะแนนของพวกเขาหรือสูงกว่าเล็กน้อย

— CaptJak

และฉันไม่สงสัยเลยว่าพวกเขาจะตายในที่สุด แต่ดูเหมือนว่าสามปีเร็วเกินไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าเป็นฟิวส์เพียงหนึ่งเดียวในจำนวนมาก

— CaptJak

0

มันเป็นความเข้าใจผิดที่พบบ่อยว่าฟิวส์ควรละลายทันที ('ระเบิด') ที่กระแสไฟที่กำหนด

ฟิวส์ใช้เพื่อป้องกันสายไฟของคุณจากการก่อให้เกิดเพลิงไหม้ในกรณีที่มีกระแสมากเกินไปและ / หรือเพื่อป้องกันการเกิดไฟฟ้าในกรณีที่การแยกล้มเหลว ฟิวส์อาจทำงานร่วมกับสายดินทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงในกรณีที่การแยกล้มเหลวเล็กน้อย ในกรณีที่ดีที่สุดฟิวส์จะเป่าเร็วมากเนื่องจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูง

เป็นที่ทราบกันว่าฟิวส์มีอัตราการป้องกันความร้อนสูงเกินไปในกรณีที่กระแสสูงกว่าการออกแบบเพียงเล็กน้อยเท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่วิศวกรไฟฟ้าต้องการกราฟฟิวส์ที่ซับซ้อนเหล่านั้น

ดูกราฟเหล่านั้น (เช่นดูคำตอบอื่น ๆ ของฉัน) คุณจะเห็นว่าฟิวส์อันดับ 100 A จะใช้เวลาหลายวินาทีในการหลอมรวมที่กระแส 10 เท่าของค่านั้น สิ่งนี้จะอธิบายคำถามของคุณว่าทำไมฟิวส์ของคุณถึง 500 mA 'ไม่ระเบิด' ด้วยโหลด 530 mA ไม่มันจะไม่ระเบิดในครั้งเดียว แต่อาจ / รวมเข้าด้วยกันในภายหลัง ฟิวส์ของ X Ampere นั้นไม่ได้มีประโยชน์มากสำหรับโหลดที่มีชื่อว่า X Ampere เช่นในบ้านของฉันฉันอาจเปิดหลอดไฟขนาด 10 วัตต์ในขณะที่การติดตั้งถูกรวมเข้ากับ 16 แอมแปร์ (ที่ 230 โวลต์ AC)

— โรลันด์
แหล่งที่มา