Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Ток плавкой вставки предохранителя

предохранитель

Высоковольтные предохранители используются для защиты электрооборудования электрических сетей напряжением выше 1000 В от токов короткого замыкания и токов недопустимых перегрузок. Основными техническими характеристиками предохранителей являются номинальное напряжение, номинальный длительный ток, зависимость времени плавления вставки от тока. Отключающую способность предохранителей характеризуют номинальной отключаемой мощностью. Защитным элементом предохранителя является плавкая вставка, включенная последовательно в электрическую цепь защищаемой сети. Предохранители, обладающие способностью резко уменьшать ток в цепи при коротком замыкании, называютсятокоограничивающими. При прохождении через плавкую вставку токов короткого замыкания или длительного тока перегрузки она чрезмерно перегревается и плавится, переходя сначала в жидкое, а затем в газообразное состояние. В процессе расплавления металла вставки между контактами предохранителя образуется дуга. Длительность горения и скорость гашения электрической дуги внутри предохранителя зависят от конструкции предохранителя и правильности выбора плавкой вставки. После гашения дуги электрическая цепь полностью разрывается. Время перегорания плавкой вставки зависит от величины проходящего через нее тока и называется защитной или токовременной характеристикой плавкой вставки, которая служит для определения выдержки времени отключения аварийных токов, а также расчетов селективной работы предохранителей и релейной защиты электроустановки. Ток, плавящий вставку, определяется конструкцией предохранителя, физическими данными самой плавкой вставки (материалом, формой, длиной и поперечным сечением) и температурой окружающего воздуха. На токовременную характеристику предохранителя влияет также состояние плавкой вставки. Если использовать вставку с оксидной пленкой, у которой вследствие этого уменьшилось сечение плавящегося элемента из-за длительного хранения в ненормальных условиях, то характеристики вставки окажутся измененными. Плавкая вставка может работать длительное время, если через нее проходит номинальный или меньший электрический ток. При прохождении через предохранитель рабочего тока вставка нагревается, но структура металла не меняется. Номинальным током плавкой вставки называется ток, который вставка способна выдержать, не расплавляясь и не перегорая длительное время, а номинальным током предохранителя - ток, на который рассчитаны его токоведущие части. Значение номинального тока указывают на токоведущих частях предохранителя и на контактных частях плавких вставок. Важными показателями предохранителей являются их надежность, стабильность и избирательность, т. е. плавкая вставка предохранителя должна длительное время работать при протекании по ней номинального тока, не перегорать при кратковременных перегрузках, надежно отключать предельный ток без разрушения самого предохранителя и отключать только тот участок электрической цепи при возникновении в любой ее точке короткого замыкания, который защищает данный предохранитель. В этом случае сработать должен тот предохранитель, который расположен ближе к месту замыкания. Ток, при котором плавкая вставка сгорает в момент достижения ею установившейся температуры, называетсяпограничным. Если пограничный ток по значению близок к номинальному или несколько больше его, плавкая вставка предохранителя не перегорает при прохождении через нее номинального тока. Предельно отключаемый ток предохранителя - это наибольший ток, который способен отключить предохранитель при перегорании его плавкой вставки. Предельно отключаемый ток плавкой вставки должен быть равен или больше максимального расчетного тока короткого замыкания в цепи, защищаемой предохранителем. Если выбор предохранителя произведен неправильно, то длительность горения дуги при перегорании плавкой вставки увеличивается и может привести к разрушению патрона предохранителя. Разрывной мощностью предохранителя называется наибольшая мощность короткого замыкания, которую способен разорвать предохранитель при перегорании плавкой вставки без разрушения патрона предохранителя. Защищаемые электрические цели укомплектовываются предохранителями на соответствующие электроустановкам номинальные напряжения и токи. Применение предохранителей, предусмотренных на меньшее номинальное напряжение, может привести к короткому замыканию и разрушению предохранителя. Если использовать предохранитель на большее номинальное напряжение и ток, то он нe обеспечит необходимой защиты и нарушит селективную работу аппаратов и реле защиты, так как имеет другие, отличные от защищаемой цепи характеристики. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы токовременная характеристика era плавкой вставки была несколько ниже характеристики защищаемого объекта.

Смотри ещё на Websor

Шины Соединение шин. Классы контактных соединении Камеры КСО-Збб, КСО-272, КРУ Изоляторы Изоляторы ИО-10, ИОР-10, ИП-10/630 Разъединители РВ, РВО, РВФЗ, РЛНД Предохранители до 1000В Описание предохранителей ПК, ПР, ПН. Номенклатура предохранителей Приводы к выключателям напряжением 3-10 кВ Приводы ПР-10, ПР(А)-17, ПП-67, ППМ, ППВ-10, ПЭ-11

Яндекс.Директ

Выключатели нагрузки.Большой выбор оборудования! Выгодные цены! Подробней на сайте.Прайс·Распродажа·Контакты·О компанииАдрес и телефонkaztransformator.kz

Выключатель нагрузкиВыключатели нагрузки серии ВН-63, ВН-100. Гарантия производителя. Доставка!Адрес и телефонelectro.com.kz

Автоматические выключателиАвтоматические выключатели, низковольтное оборудование Federal (Турция)Адрес и телефонctes.kz

В закрытых распределительных устройствах напряжением 6 и 10 кВ применяются предохранители ПК и ПКТ. Предохранитель ПК (рис. 1) относится к токоограничивающим предохранителям и представляет собой патрон - фарфоровую трубку 8, заполненную мелким кварцевым песком, внутри которой помещена плавкая вставка 10, На концах фарфоровой трубки 8 закреплены латунные колпачки 7 с крышками 6. Контакты патронов располагаются на двух опорных изоляторах 5, закрепленных на стальной плите 1. Контакты 2 снабжены замками, удерживающими патрон от выпадания при возникающих при прохождении токов короткого замыкания электродинамических усилиях. Для присоединения шин распределительного устройства к предохранителю служит хвостовик 4 контакта 2. Плавкая вставка 10 состоит из медных проволок, покрытых слоем серебра и намотанных на керамический сердечник (стержень) 9 для номинальных токов до 7,5 А. При токах выше 7,5 А медные проволоки имеют вид спиралей и помещены непосредственно внутрь фарфоровой трубки. Проволока плавкой вставки на номинальные токи до 7,5 А по всей длине имеет один диаметр, а на токи выше 7,5 А - разные диаметры, т. е. в этом случае используется проволока ступенчатого сечения, что существенно улучшает характеристики предохранителей. Во время процесса срабатывания предохранителя плавление и испарение таких вставок под действием больших токов происходит неодновременно: сначала плавится участок вставки с проволокой меньшего сечения, а затем-с проволокой большего сечения. Вследствие этого уменьшается длина разрываемого участка и снижается перенапряжение, которое вызывается перегоранием плавкой вставки. Эта конструкция плавкой вставки предохранителя ПК позволяет ограничить перенапряжение до 2,5-кратного значения рабочего напряжения.

Рис. 1. Высоковольтный предохранитель

Обозначение

В обозначении предохранителей указывают: их тип (ПК - с мелкозернистым кварцевым наполнителем), назначение (Т - для защиты силовых трансформаторов, К - конденсаторов, Д - электродвигателей, Н - трансформаторов напряжения), конструктивное исполнение (101 - для предохранителей с номинальным током до 32 А, 102 - для предохранителей напряжением 6 кВ и током от 40 до 80 А, 10 кВ и от 40 до 50 А, 103 - для предохранителей 6 кВ и от 100 до 160 А, 10 кВ и от 80 до 100 А), номинальное напряжение, кВ, номинальный ток, А (он равен току плавкой вставки), номинальный ток отключения, кА, климатическое исполнение и категорию размещения. Например, предохранитель с мелкозернистым кварцевым наполнителем, предназначенный для защиты силового трансформатора, конструктивного исполнения 102, на номинальные напряжение 10 кВ, ток 40 А и ток отключения 20 кА, для размещения в умеренном климате и внутренней установки обозначают ПКТ 102-10-40-20У3. Для мачтовых трансформаторных подстанций применяют предохранители ПКТ соответствующего климатического исполнения (У, ХЛ, Т) и 1-й категории размещения. Их патроны выполняют водонепроницаемыми во избежание отсыревания внутренних частей. Для защиты измерительных трансформаторов напряжения на напряжение 3 -10кВ применяют предохранители ПKH-10, не имеющие указательного устройства об их срабатывании.

а - общий вид (ПКТ-103), 6 - патроны предохранителя на керамическом стержне (слева) и без стержня (справа), 1 - плита (под опорные изоляторы 5 не показана), 2 - контакт с замком, 9 - патрон, 4 - хвостовик контакта, 5 - опорный изолятор, 6 - крышка, 7 - латунный колпачок, 8 - фарфоровая трубка (кожух), 9 - стержень, 10 - плавкая вставка, 11 - указательная проволока, 12 - указатель срабатывания, 13 - оловянные шарики

В предохранителях ПК плавкую вставку изготовляют из нескольких параллельных проволок, что значительно улучшает условия теплоотдачи и уменьшает общее сечение вставки. В результате этого улучшаются условия охлаждения и гашения электрической дуги, которая возникает в нескольких параллельных каналах при плавлении и испарении проволок, что влечет к разрыву электрической цепи. Кроме того, на проволоки плавких вставок напаяны оловянные шарики 13, служащие для снижения температуры плавления проволок за счет "металлургического эффекта". Так как температура плавления олова значительно ниже температуры плавления материала вставки, оно плавится раньше и в расплавленном виде проникает в металл проволоки, снижая тем самым на этом участке температуру плавления вставки предохранителя. Патрон предохранителя ПК необходимо заполнять сухим, чистым мелкозернистым песком с содержанием кварца около 99%, что обеспечивает быструю деионизацию электрической дуги в пространстве между зернами кварца и проникновение паров металла вставки в песок. Предохранители ПК допускают многократную перезарядку дугогасящего патрона после его срабатывания, при этом спекшийся кварцевый заполнитель заменяют. При замене плавкой вставки следует точно соблюдать длину проволоки, соответствующую данному типу предохранителя, а также расстояние между отдельными проволоками и стенками патрона. Несоблюдение длины проволоки и расстояний приводят к разрушению предохранителя. Трубки с плавкими предохранителями герметически запаивают. Предохранитель ПК является токоограничивающим защитным аппаратом, так как ток короткого замыкания обрывается после расплавления и испарения металла не в момент его естественного прохождения через нулевое значение, а значительно раньше, чем он успевает достигнуть своего максимального значения. Предохранители для внутренней установки снабжены указателем срабатывания 12, который состоит из металлической втулки, пружины, указательной проволоки 11 и головки с крючком. Втулка со вставленной в нее пружиной закреплена на крышке патрона. Один конец пружины прикреплен к головке указателя крючком, а другой присоединен к втулке. В нормальном рабочем состоянии пружина сжата. При перегорании плавкой вставки перегорает и указательная проволока, освобождая пружину, которая выбрасывается вместе с головкой из предохранителя, по чему судят о том, что вставка предохранителя перегорела. Наибольшая отключаемая мощность предохранителей ПК составляет 300 MBА. Они выпускаются на следующие номинальные токи: 2; 3,2; 5; 8; 10; 16; 20; 31,5; 40; 50; 80; 100; 160; 200; 315; 400 А.

Конструктивно предохранители, изготовленные на разные номинальные напряжения, отличаются длиной патрона, а на разные номинальные токи - не только длиной патрона, но и диаметрами патронов и колпачков. При номинальном напряжении 6 кВ на номинальный ток 75 А и выше и при напряжении 10 кВ на ток 50 А и выше патроны предохранителей делают спаренными. Предохранители на токи выше 200 А при напряжении 6 кВ и выше 150 А при напряжении 10 кВ имеют по четыре патрона на каждую фразу.

УСТАНОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ПАТРОНОВ

Ремонт предохранителей

Ремонт предохранителей ПКТ и ПКН заключается в проверке целости плавкой вставки, очистке контактных поверхностей, проверке действия замка и указателя срабатывания (для предохранителей ПКТ). Указатель срабатывания при нажатии пальцем на его головку должен свободно переместиться, а при опускании пальца - возвратиться на место. Кроме того, проверяют плотность и полноту засыпки патронов кварцевым песком (при встряхивании патронов не должно быть слышно шума). Необходимо также контролировать правильность установки предохранителя (по номинальному току). При обнаружении обрыва плавкой вставки патроны заменяют и отправляют в мастерские для перезарядки. Пластинчатые предохранители низкого напряжения при перегорании или обнаружении на них окалины меняют, трубчатые при перегорании заменяют и отправляют на перезарядку.

studfiles.net

Ток - плавкая вставка - предохранитель

Cтраница 2

Предположим, что надо подобрать ток плавкой вставки предохранителя для ответвления от магистрали к трехфазному асинхронному короткозамкнутому двигателю мощностью 20 кВт при напряжении 380 В и номинальном токе 39 А, указанном в паспортной табличке. Плавкие вставки имеют стандартные номинальные токи 15, 20, 25, 35, 60, 80, 100, 125, 160, 200 А. [16]

Расчетный ток короткого замыкания определяют исходя из номинального значения тока плавкой вставки предохранителя, при котором при замыкании фазы электродвигателя на занулен-ный корпус предохранитель надежно срабатывает и двигатель отключается при обеспечении условия: / к - / Сп / вном, где Кп 3 - коэффициент кратности номинального тока плавкой вставки предохранителя: / к З / вном 3 - 100300 А. [17]

Выбор защиты, определение минимально допустимых по условиям эксплуатации токов плавких вставок предохранителей и токовых уставок автоматов, защищающих участки цеховых сетей, производится, как это указано выша. [18]

Для надежной защиты сетей и электроприемников предохранителями особо важным является правильный выбор тока плавкой вставки предохранителя. [20]

Для взрывоопасных помещений ток однофазного к.з. должен превышать не менее чем в четыре раза ток плавкой вставки ближайшего предохранителя или в шесть раз ток отключения автома -, тического выключателя с обратно зависимой от тока характеристикой. [21]

Для сетей, защищаемых только от токов короткого замыкания, в необходимых случаях допускается завышение кратностей токов плавких вставок предохранителей и вставок расцепителей автоматов для надежной отстройки от токов самозапуска двигателей. Это делается при условии, что ток короткого замыкания в пять раз или более превышает номинальный ток плавкой вставки предохранителя и в полтора раза или более - ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. [22]

Из наиболее важных вопросов приемки электрической части отметим необходимость проверки соответствия проектным решениям сечений проводов, токов плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей, поскольку ошибки монтажа могут привести к возгоранию проводов. [23]

Уставки расцепителей автоматов защиты в последовательной цепи должны разниться не менее чем на 30 %, а токи плавких вставок предохранителей должны отличаться друг от друга на две ступени. [24]

Ом / км; / ч-сопротивление трансформаторов, приведенное к напряжению низшей стороны для токов прямой, обратной и нулевой последовательностей; / в - ток плавкой вставки предохранителя или уставки в автомате с тепловым расце-пителем. [26]

При напряжении электроустановок до 1000 В с глухим заземлением нейтрали для обеспечения автоматического отключения в аварийных режимах заземляющие проводники должны иметь возможность пропустить ток короткого замыкания, превышающий в 4 раза ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и в 6 раз номинальный ток расцепителя автоматического выключателя с зависимой от тока характеристикой. [27]

В ряде случаев, когда перегрев проводов не обусловливает пожарную опасность, например в случае голых проводов, согласно ПУЭ можно ограничиться только защитой от токов короткого замыкания, но при этом номинальная сила тока плавких вставок предохранителей должна быть не более 300 % длительно допустимой токовой нагрузки защищаемых проводов. [28]

В, если заземляющее устройство используется одновременно и для установок напряжением до 1000 В; / з - расчетный ток замыкания на землю, принимаемый равным не менее полуторакратному току уставки рс-л / йкой защиты от междуфазных замыканий или трехкратному току плавких вставок предохранителей. [30]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Номинальный ток - плавкая вставка - предохранитель

Cтраница 1

Номинальные токи плавких вставок предохранителей 35 кВ ( ПСН-35) малы - не более 100 А, что ограничивает область их использования для защиты трансформаторов мощностью не более 2 5 - 4 0 мВ - А. [1]

Номинальный ток плавких вставок предохранителей, защищающих отдельный конденсатор, часть или всю конденсаторную установку, не должен превышать 160 % суммы номинальных токов защищаемых ими конденсаторов. [2]

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя П2 должен удовлетворять условиям / вот 7 р, / доп / Сорвет и обеспечивать селективность ( избирательность) защиты. [3]

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя в установках до 1000 В выбирается по условиям защиты сети ( подробно в курсе Электрические сети), а также по условиям селективности. [6]

Номинальные токи плавких вставок предохранителей в зависимости от типа защищаемого оборудования должны удовлетворять следующим условиям. [7]

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи срабатывания автоматов должны быть минимально возможными и выбираются по расчетным токам нагрузки защищаемых участков сети. Для сетей, защищаемых от перегрузки, выбранные плавкие вставки, уставки токов срабатывания и характеристики расцепителей автоматов проверяют по значениям длительно допустимого тока проводников по условию их нагрева. [8]

Номинальные токи плавких вставок предохранителей должны быть выбраны такой величины, чтобы не происходило ложного срабатывания предохранителей вследствие толчков тока, могущих иметь место в процессе эксплуатации. [10]

Номинальный ток плавких вставок предохранителей, защищающих отдельной конденсатор, группу или конденсаторную установку, не должен превышать 160 % суммы номинальных токов защищаемых конденсаторов. Ток уставки максимального реле или расцепителя автомата не должен превышать 120 % номинального тока конденсаторов. [11]

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и уставок автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, всегда выбирают по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков сети и номинальным токам электроприемников с обеспечением требования селективности. Как правило, щиты устанавливают в нишах, ящиках или закрывают кожухами. [12]

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и уставки тока отключения автоматических выключателей, защищающих отдельные участки сети, выбирают расчетом, чтобы защитные аппараты не отключали установку при кратковременных перегрузках. Кроме того, отключения при перегрузках должны происходить селективно ( в определенной последовательности): вначале должны отключаться ответвления от магистрали. Включение участков сети после ремонта выполняют с разрешения руководителя электрохозяйства после тщательного осмотра линии. [13]

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и устав-и тока отключения автоматов, защищающих отдельные участки ети, выбирают из расчета, чтобы защитные аппараты не отклю -: али установку при кратковременных перегрузках. Кроме того, ртключения при перегрузках должны проходить селективно ( в. Вклю - [ ение участков сети после ремонта выполняют с разрешения руководителя электрохозяйства после тщательного осмотра линии. Если какой-либо участок сети находился без напряжения бо - iee одного месяца, перед включением его осматривают и измеряет сопротивление изоляции. Возможны случаи, когда по характеру сети и местным условиям могут потребоваться обязательные эсмотры и измерения изоляции после более кратковременных пе-эерывов. Сопротивление изоляции сети измеряют один раз в три - ода. [14]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Ток срабатывания плавкой вставки при кз. Защита плавкими предохранителями

Страница 2 из 3

Плавкие предохранители считают одним из наиболее простых, дешевых и надежных аппаратов защиты максимального тока в сетях Н Н и ВН (до 110 кВ). В то же время предохранитель является наиболее ослабленным звеном электрической цепи. Чтобы представить разнообразие предохранителей, на рис. приведена их классификация по принципу действия, материалу плавкой вставки и конструкциям. Защитные свойства плавких предохранителей не регулируются и определяются типом предохранителя, габаритом патрона, номинальным током плавкого элемента, а также дополнительными факторами: температурой окружающей среды, способом монтажа, степенью старения плавкого элемента и т.п.

Рис. 5.2. Классификация предохранителей

Временем срабатывания плавкого предохранителя считают время плавления плавкого элемента до момента появления электрической дуги. Пропускаемый токоограничиваюшим предохранителем ударный ток КЗ определяется временем срабатывания предохранителя.

Ток срабатывания плавкого предохранителя определяют как ток, приводящий ксрабатыванию предохранителя за время, достаточное для достижения установившегося теплового состояния (за время от 1 до 4 ч в зависимости от номинального тока плавкого элемента). Ток, который в этих условиях не приводит к срабатыванию предохранителя, называют током несрабатывания. Среднее геометрическое этихдвухтоков называют пограничным током предохранителя

Условия выбора и проверки плавкого предохранителя :

1) номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или больше номинального напряжения электрической сети;2) номинальный ток плавкой вставки выбирают по расчетному току защищаемой цепи и отстраивают от токов кратковременной допустимой перегрузки, пусковых и пиковых токов электроприемников.Номинальный ток патрона предохранителя должен соответствовать выбранной плавкой вставке;3) выбранные плавкие предохранители проверяют на требуемую чувствительность защиты:в электрических сетях общего назначения;4) проверка на отключающую способность.

На рис. 3 и 4 показаны защитные характеристики предохранителей. Плавкие предохранители, выбранные по пусковым условиям и обладающие крутопадающей защитной характеристикой, не обеспечивают защиту от перегрузок. Кроме того, перегорание предохранителя в одной фазе приводит к ненормальному режиму работы электродвигателя, пуск которого в этом случае приводит к сгоранию обмоток, если он не будет автоматически отключен.

Рис. 3. Защитные характеристики предохранителей пн2 (сплошные линии) и нпн (штриховые линии)

Рис. 4. Защитные характеристики предохранителей пп17 в цепи переменного тока аппарата магнитного пускателя или контактора

В этом случае обязательно требуется установка в качестве дополнительного (на большие токи) со встроенными электротермическими расщепителями, контакты которых включают в цепь управления катушки пускателя. Магнитный пускатель является одновременно аппаратом защиты минимального напряжения: при напряжении меньше некоторого критического значения (обычно от 0,6 до 0,7 Iном) он отключается и в случае использования обычного кнопочного управления при восстановлении напряжения самостоятельно не включается. Если требуется самозапуск электродвигателя, то применяют шунтирование пусковой кнопки контактами реле времени, выдержка времени которого при возврате перекрывает кратковременный перерыв в электропитании.

Номинальный ток защищающего от перегрузки теплового реле магнитного пускателя выбирают только по расчетному току линии. Плавкие предохранители имеют следующие недостатки: независимая работа предохранителей каждой фазы, одноразовость срабатывания, возможность ошибочных операций с предохранителями, сложность обеспечения защиты электрической цепи во всем диапазоне возможных сверхтоков, невозможность проверки защитных свойств без перегорания предохранителя, старение плавкой вставки и др.

Современные электрические сети и устройства очень сложные и требуют надежной защиты от возможных перегрузок и коротких замыканий. Основную защитную роль в таких случаях играют различные предохранительные устройства. Среди всего разнообразия этих устройств, наиболее распространенными считаются плавкие предохранители, обладающие высокой степенью надежности, простотой в эксплуатации и сравнительно невысокой стоимостью.

Несмотря на широкое использование автоматических защитных устройств, плавкие вставки сохраняют свою актуальность при защите электронной аппаратуры, автомобильных электросетей, промышленных электроустановок и систем энергоснабжения. Они до сих пор применяются в распределительных щитах многих жилых домов, благодаря надежной работе, небольшим размерам, стабильным характеристикам и возможности быстрой замены.

Для чего применяются плавкие предохранители

В случае соединения двух проводов, подключенных к источнику тока, наступит всем известный эффект короткого замыкания. Причиной может стать испорченная изоляция, неправильное подключение потребителей и т.д. При сравнительно небольшом сопротивлении проводов, в этот момент по ним будет протекать очень высокий ток. В результате перегрева проводов загорается изоляция, что может привести к пожару.

Избежать негативных последствий вполне возможно путем включения в плавких предохранителей, известных также под наименованием пробок. В случае превышения током допустимой величины, проволочка внутри предохранителя сильно нагревается и быстро расплавляется, разрывая в этом месте электрическую цепь.

Конструкция предохранителей может быть трубчатой или пробочной. Трубочные элементы изготавливаются в закрытом фибровом корпусе, обладающим свойствами газогенерации. В случае повышения температуры внутри трубки создается высокое давление, вызывающее разрыв цепи. Пробочные предохранители имеют стандартную конструкцию, оборудованную проволокой, расплавляющейся под действием высокого электрического тока.

Существует еще одна разновидность так называемых самовосстанавливающихся предохранителей, изготовленных из полимерных материалов, изменяющих свою структуру при разных температурах. Существенный нагрев приводит к резкому изменению сопротивления в сторону увеличения, в результате чего цепь разрывается. Дальнейшее остывание вызывает уменьшение сопротивления, поэтому цепь вновь замыкается. В основном такие предохранители используются в сложных цифровых устройствах. В обычных силовых сетях они не применяются из-за высокой стоимости.

Иногда некоторые умельцы пытаются заменить сгоревший предохранитель, используя вместо него так называемые жучки, представляющие собой кусок толстого провода или тонких проволочек, скрученных в общий пучок. Такие самодельные устройства категорически запрещается использовать, поскольку ток при коротком замыкании будет недопустимо высоким. Сильный нагрев проводки вызовет ее повреждение, возгорание и пожар.

Устройство плавкого предохранителя

В состав входит корпус или патрон, обладающий электроизоляционными свойствами, и сама плавкая вставка. Ее концы соединяются с клеммами, которые последовательно включают предохранитель в электрическую цепь, совместно с защищаемым устройством или электрической линией. Материал плавкой вставки выбирается с таким , чтобы он мог расплавиться раньше, чем температурный показатель проводов выйдет на опасный уровень, либо потребитель в результате перегрузки выйдет из строя.

Исходя из конструктивных особенностей, плавкие предохранители могут быть патронными, пластинчатыми, пробочными и трубочными. Расчетная сила тока, которую способна выдержать плавкая вставка, указывается на корпусе устройства.

Довольно простая конструкция у низковольтных предохранителей. Под воздействием высокого тока плавкая вставка или токопроводящий элемент подвергается сильному нагреву, после чего при достижении определенной температуры плавится в дугогасящей среде и испаряется, разрывая защищаемую цепь. Именно так работает плавкий предохранитель в электрической цепи.

Для того чтобы горячие газы и жидкий металл не попадали в окружающую среду применяется керамический изолятор, он же корпус устройства, устойчивый к воздействию высоких температур и значительного внутреннего давления. Защитные крышки, расположенные по краям предохранителя, оборудованы специальными планками под унифицированные рукоятки, захватывающие плавкие вставки при замене негодных элементов. С помощью защитных крышек и керамического корпуса создается взрывонепроницаемая оболочка, ограничивающая коммутационную электрическую дугу.

Песок, заполняющий внутреннее пространство, ограничивает силу тока. Материал выбирается с определенными размерами кристаллов, после чего он уплотняется надлежащим образом. Как правило предохранители заполняются кварцевым кристаллическим песком, имеющим высокую химическую и минералогическую чистоту. Соединение плавкой вставки с основанием-держателем осуществляется механическим способом, при помощи контактных ножей. Для их изготовления используется медь или медные сплавы, покрытые оловом или серебром.

Характеристики плавких предохранителей

Основная характеристика заключается в прямой зависимости времени плавления от силы тока. Поэтому, то время, за которое плавкая вставка предохранителя перегорает, соответствует определенному току. Данный параметр больше известен, как времятоковая характеристика.

Кроме временного показателя существуют и другие характеристики, с помощью которых производится определение типов плавких предохранителей. Среди них, в первую очередь, следует отметить . Это наиболее допустимый ток нагрузки по условиям нагрева корпуса предохранителя в течение продолжительного времени. Выбирая устройство по этому показателю, должна учитываться нагрузка электрической цепи, а также условия работы предохранителя.

В некоторых случаях, номинальный ток может быть выше, чем ток в самой электрической цепи. Например, в пусковых устройствах электродвигателей, чтобы избежать перегорания предохранителя во время пуска. Следует учитывать, номинальный ток предохранителя должен соответствовать номинальному току заменяемого элемента.

В свою очередь, номинальный ток заменяемого элемента представляет собой максимально допустимый ток нагрузки в течение длительного времени, когда этот элемент установлен в держателе или в контактах. Кроме того, существуют номинальные токи основания и патрона предохранителя, которые нужно учитывать при выборе защитного устройства. Кроме того, используется такой показатель, как номинальное напряжение. Данный параметр представляет собой межполюсное напряжение, совпадающее с номинальным междуфазным напряжением защищаемых электрических сетей.

Для того, чтобы плавкие предохранители обеспечивали надежную защиту, значение данной величины должно быть больше или равно напряжению защищаемого объекта. Например, предохранитель с номинальным напряжением 400 вольт может использоваться для защиты цепей на 220 вольт, но ни в коем случае, не наоборот. Таким образом, эта величина характеризует возможность предохранителя своевременно разрывать электрическую цепь и гасить дугу.

Поэтому, при выборе предохранителя в качестве защитного средства, необходимо в обязательном порядке учитывать параметры, которые позволяют обеспечить надежную защиту объекта.

Виды плавких предохранителей

Для всех устройств этого типа существуют общая классификация в соответствии с их основными свойствами.

Плавкие вставки могут закрываться по-разному, в связи с этим отличаются и внешние эффекты, возникающие при отключении тока. Такие предохранители разделяются на следующие виды:

Открытая плавкая вставка, в которой отсутствуют устройства для ограничения объема дуги, выброса расплавленных металлических частиц и пламени.
Полузакрытый патрон с оболочкой, открытой с одной или двух сторон. Он создает определенную опасность для людей, находящихся поблизости.
Закрытый патрон. Является наиболее надежным, поскольку у него отсутствуют все вышеперечисленные недостатки. Практически все современные предохранители выпускаются именно с закрытым патроном.

Гашение дуги может выполняться разными способами. В зависимости от этого предохранители бывают с наполнителем или без наполнителя. В первом случае применяются порошкообразные, волокнистые или зернистые компоненты, а во втором - за счет движения газов или высокого давления в патроне. Конструкции самих патронов разделяются на разборные и неразборные. Первый вариант предполагает замену расплавленной вставки, а во втором случае придется менять весь элемент. В некоторых случая неразборные патроны могут быть перезаряжены в специальных мастерских.

Предохранители могут быть заменены или не заменены будучи под напряжением. В первом случае замена может быть произведена прямо руками, не касаясь частей, находящихся под напряжением. Во втором случае устройство в обязательном порядке отключается от напряжения.

Маркировка плавких предохранителей

Каждый плавкий предохранитель на схеме обозначается определенной символикой. Стандартная маркировка состоит из двух буквенных символов. Первые буквы определяют защитный интервал: a - частичный (защита лишь от коротких замыканий) и g - полный (обеспечивается защита от коротких замыканий и перегрузок).

Вторая буква означает типы защищаемых устройств:

G - защищает любое оборудование.
F - защищаются только цепи с малым током.
Tr - защита трансформаторов.
М - электродвигатели и отключающие устройства.

Более подробную информацию о маркировке предохранителей можно получить в справочниках, предназначенных для специалистов-электротехников.

Тема: осуществление электрической защиты предохранителями тока.

Старым, проверенным и вполне надёжным способом электрической защиты сетей и электрооборудования от чрезмерного тока является защита предохранителями, установленными на входе электропитания электротехники. Конструкция и принцип действия электрического предохранителя просты и безотказны. Но это, естественно, не панацея то всех проблем, связанных с безопасностью, как человека, так и электротехники. Конечно, у данного способа защиты имеются свои недостатки и ограничения. В данной статье давайте с вами более подробно рассмотрим это устройство с точки зрения устройства, назначения и защиты.

Итак, в основе принципа действия защиты предохранителями лежит обычное перегорание легкоплавкого проводника, что стоит последовательно защищаемой схемы, и является наиболее «слабым звеном» для случая резкого повышения силы тока в электрической цепи. Из физики, раздела электричества, доподлинно известно, что при протекании электрического тока (заряженных частиц) через тот или иной проводник на нём выделяется определённое количества тепла. При небольших значениях тока и значительных размеров проводника тепло быстро рассевается, а вот когда величина тока большая, для имеющегося проводника, начинает увеличиваться температура, что при некотором её значении приводит к превращению проводника в жидкое состояние.

В действии защита предохранителями имеет следующий вид - по тем или иным причинам произошло короткое замыкание в электрической цепи. Естественно, мгновенно увеличилась сила тока (поток заряженных частиц). Поток электронов разогрел тонкую плавкую вставку защитного предохранителя, что ведёт к расплавлению проводника. Следовательно, электрическая цепь оборвалась, и ток прекратился. Назначение предохранителя при данной работе имеет свои ограничения. Основной недостаток - защита сработает именно тогда, когда расплавится плавкая нить, а это значит, что придётся силу тока довести до критического значения. При высоком токе, но недостаточном для перегорания предохранителя, будет аварийный режим работы электрической системы. Начнут плавится провода, катушки, пластмассовые корпуса, большая вероятность возникновения пожала.

Другим моментом, относящемся к недостаткам применения защитных предохранителей тока, является то, что при их перегорании возникает потребность в замене на новый, заведомо рабочий. На практике очень часто бывает так, что не всегда под рукой имеется запасной рабочий предохранитель. Приходится восстанавливать старый, сгоревший. А это уже ведёт к ухудшению прежней защиты, так как восстановленная плавкая вставка будет менее чувствительна к чрезмерному току, увеличивая опасность при аварийных режимах работы электрической схемы. Защита предохранителями не может уберечь человека от удара током, в случае когда фаза лежит на корпусе устройства, а заземление не подсоединено к токопроводящему основанию (корпусу системы).

Наиболее подходящее место и вариант применения электрического предохранителя тока является грубая, крайняя мера разрыва цепи при максимальных значения тока (токи короткого замыкания). Защитный предохранитель должен стоять в самом начале электрической схемы. Ток срабатывания должен быть немного больше, чем у более чувствительных защитных устройств (автоматические выключатели, устройства дифференциальной защиты и прочие электротехнические и электронные системы защиты). При возникновении аварийного режима работы той или иной схемы, в первую очередь, должен сработать автомат, отключающий питание. И только если по какой-то причине он не сработал, а сила тока увеличилась до критического значения, то тут приходит на помощь плавкий предохранитель, который точно уж перегорит и разорвёт электрическую цепь.

electricschool.ru