На чем основано действие плавкого предохранителя

На чём основано действие плавкого предохранителя?

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.

решение вопроса

Связанных вопросов не найдено

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

• Все категории
• экономические 43,679
• гуманитарные 33,657
• юридические 17,917
• школьный раздел 612,708
• разное 16,911

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

• Обратная связь
• Правила сайта

Плавкие предохранители

Плавкий предохранитель является одним из простейших защитных аппаратов; такие предохранители применяют для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Действие плавкого предохранителя основано на том, что при появлении в защищаемой цепи тока выше допустимого сменная часть его — плавкая вставка в виде тонкой проволоки илн пластины — плавится и отключает защищаемый ею участок цепи от источника энергии.

При нагревании вставки током продолжительного режима поглощаемая вставкой энергия отдается в окружающую среду. При этом,

Рис. 214. Токовременные характеристики плавких вставок предохранителей

кроме вставки, нагреваются до допустимой температуры и отдельные части предохранителя, поэтому его размеры и применяемые материалы должны соответствовать тепловой нагрузке.

Плавкая вставка рабочими токами и токами короткого замыкания нагревается различно. При малых токах нагрузки небольшая часть энергии, выделяемой в плавкой вставке, расходуется иа нагревание и почти вся отдается в окружающую среду. Температура вставки при этом увеличивается медленно. С ростом тока нагрузки повышается температура вставки и других элементов предохранителя. Наибольший ток, при котором плавкая вставка не перегорает в течение длительного времени, называют ее предельным током 1Х. Время плавления вставки при предельном токе равно бесконечности. При токе нагрузки /, большем ее номинального тока /„, вставка начинает нагреваться и плавиться. Чем больше ток /, тем быстрее плавится вставка и отключает цепь. Зависимость времени плавления вставки от тока называют токовременндй характеристикой: по ней можно установить время отключения цепи плавким предохранителем при аварийном токе. Характер кривой < = /(/) определяется размерами и конструкцией предохранителя. Кривые I =

Один и тот же ток нагрузки (1\ и /2) расплавит разные вставки за разное время: время плавления для вставки с меньшим номинальным током (кривая а) меньше, чем для вставки с большим номинальным током (кривая б). С увеличением тока разница во времени плавления этих вставок уменьшается, и при токе /2 (ток к.з.) время их плавления очень мало и практически одинаково. Ток плавления и время плавления вставки зависят от материала, площади сечения и длины вставки, состояния поверхности и условий ее охлаждения, состояния контактов предохранителя, температуры окружающей среды и др. Поэтому токовременные характеристики предохранителей очень неустойчивы

На электровозах и электропоездах плавкие предохранители применяют для зашиты от токов к з. и токов недопустимой перегрузки вспомогательных машин (предохранители ВЛК-6/100 иа электровозах ВЛ10; ПКПС-3 на электропоездах ЭР2 и ЭР2Р; ПП-57 на электровозах ВЛ80С, ВЛ80Т и др.; Р1* на электровозах ЧС4 и др.), полупроводниковых преобразователей цепей освещения, отопления и др. (предохранители ПР-2, ПК-45 и др.).

Конструкция плавких предохранителей в основном определяется назначением цепей, которые они защищают (рис. 215), и токами плавких вставок. Они имеют токи от 0,15 до 125 А, номинальные напряжения 50, 380, 440, 500 и 3000 В. Плавкая вставка на 20 и 30 А состоит

из четырех медных посеребренных проволок, а на 50 А — из восьми. Каждая проволока имеет ступени различных диаметров. Для плавкой вставки с номинальным током 20 А, например, диаметры ступеней проволок равны 0,25; 0,3; 0,35 мм, при 30 и 50 А — соответственно 0,3; 0,4 мм. Предохранители на токи 20, 30 и 50 А имеют габаритный размер А соответственно 285, 285 и 330 мм; Б — соответственно 55, 55 и 70 мм и В = = 100 мм.

Устройство и расположение плавких проволок позволяют органичить перенапряжения, возникающие при расплавлении вставки, и обеспечить равномерный нагрев патрона по всей длине во избежание образования трещии в стеклянной трубке. Оловянные шарики, напаянные в

Рис 215 Общий вид (а) и разрезы плавких предохранителей на токи 20 и 30 А (б), ПКПС-3-32/32-20 до 20—80 А (в), ПР-2 на 15, 60, 100 и 200 А (г), ПК-45 от 0,15 до 15 А (д),

80 А и выше (е), до 10 А (ж). 1 к 5 — опорные изоляторы, 2 и 4 — контакты, 3 — фарфоровая или стеклянная трубка, 6 — плавкая вставка; 7, 8, 20—пружины; 9, 12—металлические колпачки; 10, 11 — фибровая трубка; 13 — асбестовая вата, 14 — пробка, 15 — мраморная крошка; 16, 22— контактный нож; 17 — пластмассовое основание, 18 — втулка металлическая; 19 — пластмассовая головка, 21 — отверстия для выхода газа; 23 —

стальная скоба; 24 — асбест

месте скруток плавких проволок различных диаметров, предназначены для ограничения нагрева предохранителя при небольших перегрузках. У оловянных шариков меньше температура плавления, поэтому плавление проволок начинается именно с этих участков.

Быстрое гашение дуги в предохранителях, заполненных кварцевым песком, происходит из-за интенсивной деиониза-ции дуги в узких щелях между песчинками наполнителя. Возникающая в месте плавления вставки дуга насыщена ионизированными парами металла проволоки, которые благодаря высокой температуре имеют большое давление. Этим давлением ионизированные частицы разбрасываются в стороны, проникают в зазоры между песчинками и, оседая в них, охлаждаются. Срабатывает предохранитель бесшумно, без выброса пламени и газов

Назначение, устройство и применение плавких предохранителей

Плавкие предохранители, наряду с автоматическими выключателями, применяются для защиты элементов и устройств электрических установок от повреждений, которые могут возникнуть при ненормальных режимах, угрожающих целостности отдельных элементов или всей установки. Обычно плавкие предохранители применяются для защиты кабелей, проводов и электрических устройств сильного и слабого тока от коротких замыканий и более или менее значительных перегрузок.

Сравнительная дешевизна и простота устройства предохранителей обусловили широкое применение во всех тех случаях, когда они пригодны для защиты электрических установок. Однако, будучи простыми по конструкции, предохранители имеют ряд недостатков, обусловливающих их применение в электрических установках с несложными коммутационными схемами и для защиты элементов установок, не предъявляющих высоких требований в отношении защиты от перегрузок.

Основными недостатками предохранителей являются:

• трудность, а в ряде случаев невозможность получения избирательного действия их как при коротких замыканиях в сети, так и при перегрузках;
• малая пригодность большинства предохранителей для защиты от небольших перегрузок;
• необходимость в специальном коммутационном аппарате (рубильнике, разъединителе), поскольку предохранитель, в отличие от автоматических выключателей, может осуществлять только автоматическое отключение при аварийных режимах, являясь в нормальных режимах неуправляемым аппаратом;
• необходимость в замене одной из частей предохранителя (плавкой вставки) после его срабатывания.

В настоящее время ведется разработка более совершенных по своим характеристикам предохранителей, позволяющих осуществлять надежную защиту от перегрузок и обладающих более высоким избирательным действием.

Плавкие предохранители обычно классифицируются по следующим признакам:

• конструктивному исполнению;
• номинальному напряжению;
• номинальному току.

В настоящее время изготовляется большое количество разных видов предохранителей. Подробнее об этом смотрите здесь: Виды предохранителей

Характеристики

Зависимость общего времени сгорания плавкой вставки и гашения возникающей при этом дуги от кратности тока, плавящего вставку, по отношению к номинальному току вставки предохранителя называется характеристикой предохранителя, или, иначе, амперсекундной (защитной) характеристикой.

Характеристикой предохранителя определяется:

• способность защищать элемент установки от перегрузок;
• избирательность действия предохранителя в совокупности с действием других предохранителей и релейной защиты схемы, в которой установлен предохранитель.

Подбирая соответствующие амперсекундные характеристики плавких вставок последовательно включенных предохранителей смежных участков сети, добиваются избирательности их действия, т. е. такого действия, при котором вставка нижестоящего по направлению питания предохранителя перегорает раньше, чем успеет перегореть вставка вышестоящего предохранителя.

При подборе плавких вставок предохранителей по условиям избирательности защиты должно соблюдаться также условие, при котором номинальный ток плавкой вставки не превосходил бы величины, определяемой правилами для защищаемого элемента установки.

Важной характеристикой предохранителя является разрывная способность, определяющая максимальную величину отключаемого предохранителем тока короткого замыкания. Разрывная способность предохранителя зависит от быстроты гашения дуги при перегорании плавкой вставки, и при прочих равных условиях она тем больше, чем ниже лежит амперсекундная характеристика плавкой вставки.

Устройство предохранителей

Как указывалось выше, основным назначением предохранителя является защита элементов электрических установок от перегрузок и коротких замыканий. Предохранитель, включенный с защищаемым элементом последовательно, перегорает, когда ток защищаемой цепи превысит на определенную величину номинальный ток плавкой вставки. При этом предохранитель автоматически отключает поврежденный участок сети. На любые другие отклонения от нормального режима работы сети предохранитель не реагирует. Для восстановления питания участка сети при перегорании плавкой вставки необходимо заменить перегоревшую плавкую вставку новой.

Основными частями любого предохранителя являются:

• плавкая вставка;
• элемент, используемый для размещения (крепления) плавкой вставки и создания условий для гашения дуги при перегорании плавкой вставки;
• основание предохранителя в виде стойки или патрона в зависимости от типа предохранителя, с зажимом для подключения к цепи электрического тока.

Основание предохранителя и элемент, используемый для размещения плавкой вставки, снабжаются соответственными контактными устройствами. При помощи контактных устройств элемент закрепляется ив основании предохранителя, а также обеспечивается надежное включение плавкой вставки в защищающую цепь тока.

Некоторые предохранители снабжаются дополнительными устройствами: зажимами для предотвращения выпадания предохранителей при вибрации, ручками для удобного и безопасного извлечения съемного элемента предохранителя из распределительного устройства и т. д.

Монтаж и эксплуатация предохранителей

Трубчатые предохранители должны устанавливаться на вертикальных плоскостях с контактными стойками, установленными строго по вертикали. Категорически воспрещается установка плавких вставок незаводского изготовления или вставок, не предназначающихся для данного типа патрона, во избежание разрыва трубки и перекрытий при срабатывании предохранителя. Номинальный ток плавкой вставки должен соответствовать данным защищаемого элемента установки.

При эксплуатации нужно следить за состоянием предохранителей и распределительных устройств, не допуская загрязнения и запыления, чтобы избежать перекрытия между предохранителями равной полярности. Необходимо периодически очищать контактные части предохранителей от окислов. Все операции по извлечению патронов из контактных стоек должны производиться специально предусмотренными приспособлениями (клещами, ручками) при снятом напряжении.

Предохранители рекомендуется устанавливать на вертикальных плоскостях, но допускается установка их на наклонных и горизонтальных плоскостях. Чтобы предотвратить перегрев зажимов предохранителей, необходимо присоединение подводящих проводов выполнять тщательно шинами или проводниками надлежащего сечения. При эксплуатации необходимо постоянно следить за правильностью затяжки плавких вставок, подворачивая при необходимости головку предохранителей. Контактные части предохранителей рекомендуется смазывать чистым техническим вазелином.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Системы плавких предохранителей

Плавкие предохранители (плавкие вставки) — это электрические устройства, обеспечивающие защиту линий, установок и оборудования от коротких замыканий и перегрузок. Основными компонентами плавких предохранителей являются плавкая вставка, подключаемая в защищаемую линию, и дугогасительная камера, которая гасит электрическую дугу, возникающую при перегорании плавкой вставки.

Предохранители предполагают эффективную защиту линий, оборудования и систем при возникновении короткого замыкания или перегрузки. Они быстро и безопасно производят разъединение линии, к примеру, для сведения к минимуму эффекта от коротких замыканий. Компания Siemens предлагает плавкие предохранители для любых условий и применений. Предохранители характеризуются высокой и надежной расчетной отключающей способностью (стойкостью к коротким замыканиям) при самых компактных размерах. Ее обеспечивает быстрое появление электрической дуги и ее надежное и эффективное гашение. Принципиальные условия и испытательные характеристики линии, такие как напряжение, коэффициент мощности, угол коммутации и др. оговариваются национальными стандартами DIN VDE 0636 и международными стандартами МЭК 269. Чтобы обеспечить надежную отключающую способность в любом диапазоне, от самых маленьких не критичных токов перегрузки до самых больших токов коротких замыканий при проектировании и производстве плавких вставок нужно учитывать большое количество показателей качества. Вместе с расчетом данных плавких компонентов, таких как габарит, положение в корпусе предохранителя и форма просечки, определяющим становятся прочность корпуса и его устойчивость к перемене температур, плотность и гранулометрический состав кварцевого песка, химическая чистота. Помимо надежной отключающей способности большое значение для экономности установок имеет и токоограничивающая функция плавких вставок. При срабатывании плавкой вставки от короткого замыкания ток короткого замыкания продолжает течь в цепи до полного перегорания вставки. Когда единовременно перегорают все перемычки плавкого компонента, появляется определенное количество последовательных электрических дуг, приводящих к быстрому отключению с сильным токоограничением. Времятоковые характеристики плавких вставок компании Siemens соответствуют требованиям стандарта DIN VDE 0636. В одном устройстве обычно подключены последовательно несколько предохранителей. Селективность при отключении обеспечивает отключение в устройстве не всей установки, а только той линии, в которой произошла неполадка. Предохранители Siemens класса применения gG при рабочем напряжении до АС400В имеют взаимную селективность в соотношении 1 к 1,25, т.е. в отношении одной ступени расчетного тока к другой. Это сильно перевыполняет требование стандарта по соотношению 1 к 1,6. Вместе с уменьшением расчетных токов уменьшаются также и сечения проводов.

По характеристике срабатывания предохранители подразделяются на соответствующие классы применения. Классы применений обозначаются двумя буквами. Первая буква обозначает функциональный тип, вторая буква указывает тип защищаемого объекта:

• — а – обеспечение защиты с отключающей способностью в части диапазона, предохранители могут как минимум долго пропускать токи до их конкретного расчетного тока, и срабатывать от токов определенной кратности по отношению к расчетному току вплоть до расчетной отключающей способности.
• — g – обеспечение защиты с отключающей способностью во всем диапазоне, предохранители могут как минимум долго пропускать токи до их конкретного расчетного тока, и срабатывать от минимального тока перегорания предохранителя до токов расчетной отключающей способности. Обеспечение защиты от короткого замыкания и перегрузки.

• — G – обеспечение защиты проводов и кабелей
• — M – обеспечение защиты коммутационных устройств и электродвигателей
• — R – обеспечение защиты полупроводниковых и тиристорных устройств
• — S – обеспечение комбинированной защиты полупроводниковых и тиристорных устройств, а также кабелей и линий
• — PV – обеспечение защиты фотогальванических устройств и их соединительных кабелей
• — L – обеспечение защиты проводов и кабелей по устаревшей, сейчас не действующей норме DIN VDE
• — B – обеспечение защиты установок для горных работ
• — Tr – обеспечение защиты трансформаторов

Помимо этого, у предохранителей системы DIAZED есть типы trag (инерционные) и flink (быстродействующие). Предохранители с отключающей способностью во всем диапазоне (gG, gR, gS, flink, trag) надежно срабатывают и при перегрузках, и при коротких замыканиях. Предохранители с отключающей способностью в части диапазона (aM, aR) предназначены только для защиты от коротких замыканий.

В программе предохранителей Siemens существуют следующие типы плавких предохранителей:

Система предохранителей NEOZED – система цилиндрических предохранителей на токи от 2А до 100А типоразмеров D01 (2A – 16A), D02 (20A – 63A) и D03 (80A – 100A), классы использования gG и gR, расчетное напряжение 400В АС / 250В DC. Для них используются резьбовые основания (цоколи) NEOZED в литом корпусе и керамические, а также выключатели-разъединители нагрузки MINIZED с выдвижным лотком. Применяются в основном в распредустройствах и шкафах управления.

Система предохранителей SILIZED – система цилиндрических предохранителей с классом использования gR в конструктиве предохранителей NEOZED, на токи от 10А до 63А типоразмеров D01 (10A – 16A) и D02 (20A – 63A), расчетное напряжение 400В АС / 250В DC.

Система предохранителей DIAZED – система цилиндрических предохранителей на токи от 2А до 100А типоразмеров DII (2A – 25A), DIII (32A – 63A) и DIV (80A – 100A), классы использования gG, trag, flink (сняты с производства с заменой на trag), расчетное напряжение 500В АС / 500В DC (500В АС / 400В DC для предохранителей на 80А и 100А), 690В АС / 600В DC и 750В АС / 750В DC в зависимости от класса использования. Для них используются резьбовые основания (цоколи) DIAZED в литом корпусе и керамические, а также шинные основания. Повсеместно применяемая система предохранителей, которая является одной из старейших в мире. Эта система была разработана компанией Siemens в 1906 году и по сей день остается стандартной системой предохранителей во многих странах мира.

Система предохранителей SILIZED – система цилиндрических предохранителей с классом использования gR в конструктиве предохранителей DIAZED, на токи от 16А до 100А типоразмеров DII (16A – 30A), DIII (35A – 63A) и DIV (80A – 100A), расчетное напряжение 500В АС / 500В DC.

Система цилиндрических предохранителей 3NW/3NC – система цилиндрических предохранителей на токи от 0,5А до 100А типоразмеров 8х32мм (2A – 20A), 10х38мм (0,5A – 32A), 14х51мм (2A – 50A) и 22х58мм (8А – 100А), классы использования gG, aM, aR и gPV, расчетное напряжение от 400В АС до 690В АС / 700В DC в зависимости от класса использования (фотогальванические предохранители до 1000В DC). Для них используются основания (цоколи) с выдвижным лотком, а также компактные цилиндрические основания для стартерных комбинаций. Эти предохранители широко используются в Евросоюзе.

Система ножевых предохранителей LV HRC (NH тип) – система ножевых предохранителей на токи от 2А до 1250А типоразмеров NH000 (2A – 160A), NH00 (35A – 160A), NH0 (6A – 160A), NH1 (16A – 250A), NH2 (35A – 400A), NH3 (200A – 630A), NH4 (630A – 1250A) и NH4a (500А – 1250А), классы использования gG и aM и, расчетное напряжение от 400В АС до 690В АС и от 250В DC до 440В DC в зависимости от типа предохранителей. Для них используются ножевые LV HRC основания (цоколи) открытые и с рычажным механизмом, а также рубильники под предохранители. Возможно применение сигнальных детекторов для дистанционной сигнализации срабатывания предохранителя. Ножевые предохранители LV HRC используются для применения в устройствах энергоснабжения и энергораспределения в нежилом, административном и коммерческом секторе, на промышленных объектах и в комплексных распределительных устройствах. Они предназначены для защиты важных участков зданий, оборудования и установок. Предохранители LV HRC поставляются как с неизолированными накладками, так и с изолированными накладками и имеют либо торцевой указатель срабатывания, либо комбинированный, состоящий из центрального и торцевого указателя срабатывания. Контактные ножи предохранителей NH выполнены посеребренными. Благодаря этому они не подвергаются воздействию ржавчины и отличаются очень маленькой мощностью потерь.

Система сверхбыстродействующих предохранителей SITOR для защиты полупроводников служит для защиты выпрямителей переменного тока от перегрузки и коротких замыканий из-за того что они срабатывают более быстро чем предохранители LV HRC. Предохранители SITOR используются для защиты таких дорогостоящих приборов и устройств, как преобразователи частоты, устройства плавного пуска двигателей, полупроводниковые контакторы, линии постоянного тока, системы бесперебойного питания. Установка этих предохранителей в распредшкафы подразумевает разные виды конструктивных особенностей и подключения. Ножевые предохранители удовлетворяют требованиям IEC 60269-2 и предназначены для установки в стандартные основания и разъединители-предохранители для стандартных предохранителей LV HRC. Помимо обычных ножей, в системе предохранителей SITOR есть также предохранители с разрезными ножами для винтового крепления с габаритом 110мм по требованиям стандарта IEC 60269-4. Для оптимального теплового рассеяния предохранители с разрезными ножами для винтового крепления с габаритом 80мм или 110мм зачастую устанавливаются непосредственно на шины. Улучшенной передачей тепла обладают компактные плавкие вставки с отверстием под резьбу М10 и М12. Они также могут иметь шинное крепление. Плавкие вставки с креплением на болтах с габаритом 80мм также могут крепиться прямо на шины. Существуют также специальные предохранители для тиристорных комплектов выпрямителей для применения на железных дорогах или для систем электролиза. Предохранители новый габарита 3 характеризуются круглым керамическим корпусом взамен старого прямоугольного, что дало возможным уменьшить размер. Предохранители SITOR выпускаются в следующих вариантах: ножевые предохранители, шинные предохранители, цилиндрические предохранители с типоразмерами 10х38мм, 14х51мм, 22х58мм, D01, D02, DII, DIII и DIV, предохранители для специальных применений и имеют классы использования aR, gR и gS

Система фотогальванических предохранителей используются в фотоэлектрических системах. Фотогальванические предохранители рассчитаны на высокое номинальное напряжение постоянного тока до 1000В и имеют отключающую способность, специально для защиты фотоэлектрических модулей и соединительных кабелей с классом применения gPV. Для гарантированной высокой работоспособности систем необходимо чтобы фотоэлектрические предохранители не старели от высоких переменных нагрузочных токов, высокая стойкость к температурным колебаниям. Цилиндрические фотогальванические предохранители габарита 10х38мм (на токи от 4А до 16А) отличаются особенной компактностью. Ножевые фотогальванические предохранители в исполнении LV HRC рассчитаны на токи от 63А до 400А и доступны в типоразмерах 1, 1L, 1XL, 2L и 2XL. Обычно они используются в качестве кумулятивных аппаратов, которые ставятся перед преобразователем. Помимо этого, их можно использовать для групповой защиты (фотоэлектрические подсекции).

Или просто отправьте письмо с запросом на адрес: sales@energostandart.ru