Для чего применяются плавкие предохранители

Виды и типы плавких вставок

Плавкая вставка (плавкий предохранитель) – это предназначенное для защиты от перегрузок по току и коротких замыканий различных электроприборов, электроустановок и прочей аппаратуры, устройство. Выбор вставки потребителем в качестве прибора защиты, помимо конструктива обусловлен прежде доступностью, низкой ценой и прежде всего надежностью.

Устройство и принцип работы

Изделие достаточно простое, оно состоит из следующих частей:

Плавкий элемент — это металлическая пластина определенного профиля и сечения, ее выбор определяется силой тока (А), на который рассчитан предохранитель.

При расчетных характеристиках, при отсутствии перегрузок и коротких замыканий, предохранитель, хотя и нагревается, но элемент остается целым, обеспечивая подачу электропитания.

При превышении или скачке токовых параметров, превышающие расчетные значения, пластина (проволока) разрушается или испаряется (при коротком замыкании), в следствие чего оборудование оказывается защищенным от выхода из строя или возгорания.

При разрушении плавкого элемента предохранителя, возобновление работы цепи, возможно только после его замены.

Единой системы классификации плавких предохранителей нет, тем не менее, их можно определять по разным типам, видам, характеристикам.

— Ножевые, применяются в диапазоне от 6А до 1250 А в сетях с высокой нагрузкой, например, связанной с управления электродвигателями высокой мощности, освещением.

— Слаботочные (цилиндрические), это вставки с контактами на торцах, которые используются в бытовых приборах малой мощности (до 6 А).

— Вилочные, такие предохранители ставят в автомобили. Разъемы вставляются как вилка в розетку.

— Пробковые, широко известные в быту, «пробки» для счетчика, рассчитаны на ток до 63А. Устанавливаются в керамическом патроне, перегоревшая вставка подлежит замене.

— Кварцевые, наполнение — кварцевый песок, применяются в сетях с напряжением до 36 кВ.

— Разборные /неразборные, газовые. Вырабатывают газ при срабатывании, такие предохранители применяют в сетях с напряжением до 110 кВ.

Время-токовые характеристики

Перегорание плавкого элемента (срабатывание предохранителя) происходит не сразу, время его срабатывания, в зависимости от типа, разное.

В соответствии с ГОСТ Р МЭК 60127-1-2005, выделяют:

• Сверхбыстродействующие (FF)
• Быстродействующие (F)
• Полузамедленные (M)
• Замедленные (T)
• Сверхзамедленные (ТТ)

Время-токовая характеристика является одним из самых важных параметров предохранителя, это отношение времени срабатывания к силе протекающего тока. Зависит и от материала плавкого элемента, длины, сечения и формы.

Помимо прочего, на время-токовую характеристику влияет такой фактор как температура среды, окружающей предохранитель, чем она выше, тем нужно меньше времени для перегорания плавкой вставки.

Отключающая способность
Это максимальный ток, которое может отключить предохранитель при заданном напряжении и условиях эксплуатации. При достижении таких значений тока, для которого вставка не предназначена, элемент может просто взорваться.

Помимо этого в маркировке предохранителя предусмотрено еще и такое буквенное обозначение.
Первая буква (строчная) обозначает диапазон отключения:
a – защита только от токов короткого замыкания;
g – защищают от перегрузок и коротких замыканий.

Вторая буква (прописная) обозначает тип оборудования применения:

G – общего применения;
L – кабели;
М – электродвигатели;
R – полупроводники;
B — горно-шахтное оборудование;
F — слаботочные цепи;
Tr — трансформаторы.

Наиболее применимые предохранители – с обозначением gG. Это устройства общего применения, которые имеют частичный диапазон защиты.

Как и любой предмет, помимо преимуществ, предохранитель обладает и недостатками:

1. Срабатывание по одной фазе. Невозможность защиты асинхронного двигателя.
2. После перегорания необходима замена. Нужен запас.
3. Возможность установки нештатного оборудования (жучки). Причина возникновения пожара.

И все же, выбор такого предохранителя, обусловлен таким важным преимуществом, как надежность, вне зависимости от состояния окружающей среды, при коротком замыкании или превышении нагрузки, электрическая цепь будет гарантировано разорвана.

В качестве примера, предлагаем вашему вниманию аппарат – Предохранитель-Выключатель- Разъединитель ПВР00/160, выпускается на токи до 160А, и комплектуется плавкими вставками типа ППН (ППН33).

Хотя и плавкие предохранители такого типа зачастую устанавливаются в держатели, тем не менее применение такого аппарата предоставляет еще один дополнительный бонус — видимый разрыв, что является синонимом безопасности для обслуживающего персонала.

Эксплуатация электроустановок в сельском хозяйстве — Плавкие предохранители

Плавкий предохранитель — это коммутационный аппарат однократного действия, в котором при токе больше заданного значения размыкается электрическая цепь за счет расплавления плавкой вставки, нагреваемой током. Он служит для защиты участка цепи или электрической установки от действия токов короткого замыкания (КЗ) или от длительных перегрузок. В электрических сетях хозяйственного назначения плавкие предохранители применяют на напряжении до 35 кВ. В частности, для защиты силовых трансформаторов на подстанциях напряжением 35 кВ используют предохранители типа ПСН-35.
В электрических сетях до 1 кВ применяются плавкие предохранители следующих видов:
с открытой плавкой вставкой серии П; предохранители этой серии не имеют устройств, ограничивающих объем дуги, выброс пламени и частиц расплавленного металла;
с полузакрытым патроном серии СПО или ПТ; патрон предохранителя этих серий открыт с одной или двух сторон, что несколько ограничивает выбросы пламени и металла;
с закрытым патроном, в котором дуга гасится без выброса ионизированных газов; в предохранителях без наполнителя, плавкая вставка находится в заполненном воздухом патроне (серий Е27, ЕЗЗ, ПР1, ПР2, ПРС), в предохранителях с наполнителем — в патроне, заполненном кварцевым песком (серий НПН, ПН2, ПНБ, ПРТ и др.). Предохранители серий Е и ПРС — пробочные.
Основными параметрами предохранителей является номинальный ток, номинальное напряжение и предельный ток отключения.
Номинальный ток предохранителя Iном,пр (указан на предохранителе) равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных для данного предохранителя.
Номинальный ток плавкой вставки Iном.вст — это ток, указанный на плавкой вставке, при котором она работает длительное время и не расплавляется. Номинальный ток плавкой вставки должен быть всегда меньше или равен номинальному току предохранителя (Iном,вст < Iном,пр).
Номинальное напряжение предохранителя Uном,np указывается на предохранителе и соответствует наибольшему номинальному напряжению сети, в которой допускается установка данного предохранителя.
Предельный ток отключения Iпред.пр — наибольшее значение тока КЗ, при котором гарантируется надежная работа предохранителя, т. е. обеспечивается гашение дуги без, каких-либо повреждений.

Рис. 30. Ампер-секундная характеристика плавкой вставки
Важной характеристикой предохранителя является ампер-секундная или защитная характеристика вставки, представляющая собой зависимость времени t перегорания плавкой вставки от протекающего по ней тока 1 (рис. 30). Как видно из рисунка, время перегорания плавкой вставки быстро уменьшается с увеличением тока.
Предохранители, устанавливаемые в сетях 380 В и ниже, должны выдерживать ток, равный 1,3 Iном.вст, неограниченно длительное время, а ток 1,6 Iном,вст — до 1 ч. При токах (2-г-2,5) Iном,вст время снижается до нескольких минут или секунд в зависимости от типа предохранителя и плавкой вставки. При выборе плавких вставок необходимо учитывать защитные характеристики каждой отдельной вставки. Семейства таких характеристик имеются для каждой серии предохранителей.
В электрических сетях сельского хозяйства наибольшее применение получили предохранители серий Ё, ПРС, ПР, ПН и НПН; технические данные некоторых из них приведены в табл. 3.

Предохранители пробочные серии Е применяются главным образом для защиты участков осветительной сети переменного тока. Они могут также использоваться для защиты пусковых устройств с номинальным напряжением до 500 В электродвигателей в случаях, когда максимальное значение тока короткого замыкания (КЗ) на защищаемом участке не превышает 2000 А.
Предохранитель состоит из фарфорового основания, на котором смонтированы стальная оцинкованная обойма с выдавленной резьбой и плоская контактная пластина с выводными шпильками, фарфоровой крышки и фарфоровой пробки, на которой смонтированы стальная оцинкованная трубка с выдавленной резьбой и контактный колпачок. Между трубкой и колпачком внутри пробки находится плавкий проволочный мостик, концы которого припаяны к трубке и колпачку.

Таблица 3. Технические данные плавких предохранителей

Номинальное напряжение, В

Номинальный ток, А

Отключающая способность при токах КЗ, Ai менее

4, 6, 10, 15,
20, 25

10, 15, 20, 25, 30, 60

15, 20, 25, 35, 45, 60

100, 125, 160, 200

Предохранители серий ПР1 и ПР2 применяются для защиты установок переменного тока с напряжением до 250 В (первый габарит) и с напряжением до 500 В (второй габарит). Они могут использоваться и для защиты установок постоянного тока напряжением до 220 и 440 В. Предохранители серии ПР выпускаются на номинальные токи от 15 до 1000 А в двух исполнениях (по длине) патронов (на 230 и 500 В).
Собственно предохранитель серии ПР2 (рис. 31) состоит из фибрового патрона 1 с концевой металлической обоймой 3, на которой имеется резьба, плавкой вставки 2, крепящейся к контактным ножам 5, и металлических колпачков 4 с резьбой и прорезями для контактных ножей. Предохранитель вставляется в две контактные стойки с пружинящими губками. Необходимое контактное нажатие между контактной стойкой и головкой или ножом патрона осуществляется в предохранителях 6—60 А за счет пружинящих свойств контактных губок стойки, в предохранителях на 100—350 А при помощи стальной кольцевой пружины и в предохранителях на 600— 1000 А с помощью винта с пластмассовой рукояткой, установленного на контактной стойке. Предохранители на 100, 200 и 350 А_ имеют унифицированные контактные стойки, как у рубильников и переключателей единой серии. Предохранители серии ПР1 отличаются от предохранителей ПР2 размерами и конфигурацией отдельных деталей.

Рис. 31. Разборный предохранитель серии ПР

Предохранители серии ПН2 обладают повышенной коммутационной способностью и, начиная с тока 5000 А, работают как токоограничивающие. Поэтому их можно использовать для защиты электроустановок при любой мощности питающей сети с напряжением до 500 В переменного тока и до 400 В постоянного тока. Предохранители серии ПН2 получили наибольшее распространение в распределительных сетях сельскохозяйственного назначения. Благодаря своей высокой механической прочности они могут использоваться в блоке рубильник — предохранитель. Предохранители изготовляются на номинальные токи от 100 до 600 А.
Предохранитель ПН2 (рис. 32) — разборный, состоит из фарфорового патрона 3 квадратного сечения, двух металлических крышек 2, прикрепленных к торцам патрона с круглой внутренней полостью, двух контактных ножей 1 и плавких вставок 4, закрепленных между ножами. Внутренняя полость патрона заполняется сухим
кварцевым песком, который обеспечивает быстрое гашение дуги и охлаждение возникающих при плавлении вставки газов. Для герметизации патрона имеется прокладка 5.
Плавкие вставки штампуются из тонкой медной ленты. В средней части вставки напаивается оловянный шарик, который плавится при более низкой температуре в отличие от ленты. Этим снижается температура плавления ленты и обеспечивается перегорание плавкой вставки при токах перегрузки.

Рис. 32. Предохранитель серии ПН2
Предохранители устанавливаются на контактные стойки с пружинящими губками, которые крепятся на изоляционной панели или на специальных изоляторах, устанавливаемых и на металлических панелях. Контактные стойки предохранителей — штампованные, из твердой меди. Контактные нажатия между губками стоек и ножами патрона осуществляются разрезными пружинящими стальными кольцами. Для безопасности обслуживания на крышках патронов предохранителя имеются Т-образные выступы, за которые при отсутствии нагрузки в цепи патрон предохранителя можно вынуть из контактных стоек при помощи специальной съемной ручки, пригодной для любых патронов серии ПН2.

Эксплуатация предохранителей всех типов сводится к контролю за состоянием и нагревом контактных соединений и к замене перегоревших плавких вставок (пробок). Замену предохранителей (пробок) можно производить без снятия напряжения с установки, но при обязательном отключении нагрузки с защищаемой линии другим аппаратом. Эту работу следует выполнять в защитных очках, стоя на диэлектрическом коврике.
Патроны предохранителей следует извлекать с помощью изоляционных клещей, специальной съемной ручки или рукой, защищенной диэлектрической перчаткой. При обслуживании предохранителей следует помнить о совершенно недопустимом использовании «жучков», что может при случайном их перегорании во время осмотра предохранителя или во время установки в контактные стойки (ввинчивания в гнездо патрона) привести к несчастному случаю.
Особенность предохранителей серий ПР заключается в том, что после трех отключений одним патроном предельных значений тока фибровая трубка должна быть заменена. Необходимо при смене плавкой вставки обращать внимание на надежность контактного соединения между концами плавкой вставки с торцами нажимных колпачков или контактных ножей. Запасные цинковые плавкие вставки для предохранителей ПР при хранении покрываются слоем плохо проводящего окисла, поэтому перед установкой в патрон такую плавкую вставку следует очистить от окисла в тех местах, где она соприкасается с ножом.
Ремонт предохранителей серии Е сводится к замене разбитых фарфоровых элементов и плавких вставок. При этом плавкая вставка должна устанавливаться внутри корпуса пробки, а ее концы надежно припаяны к контактным элементам пробки; при пайке не следует пользоваться кислотой из-за возможности усиленной коррозии.
При ремонте предохранителей серии ПР заменяют запасными вышедшие из строя детали. Некоторые из них (контактные стойки, ножи и плавкие вставки) при отсутствии запасных могут изготавливаться в мастерских. При этом для изготовления плавких вставок можно использовать листовой цинк марки ЦО и Ц1. Конфигурация и толщина плавкой вставки должны быть такими же, как у стандартной вставки. Изготовление в местных условиях фибровых патронов не рекомендуется.
При повреждении фарфоровой трубки патрона предохранителя ПН2 (сколы на торцевых поверхностях, повреждения резьбы, сквозные трещины) ее следует заменить, так как при отключении токов короткого замыкания такой патрон может разрушиться. При отсутствии чистого кварцевого песка можно использовать чистый речной песок с диаметром песчинок 0,2—1 мм. Для этого песок просеивается, а затем многократно промывается водой до тех пор, пока сливаемая вода не станет совершенно прозрачной; промытый песок просушивается при комнатной температуре и прокаливается в фарфоровом сосуде при температуре до 180 °С.
Плавкие вставки выбираются в соответствии с расчетом и результатами опробования защиты отдельных элементов сети.
При эксплуатации необходимо следить, чтобы расстояния между токоведущими частями предохранителей различных фаз и заземленными частями электроустановки были не менее 12 мм для 380 В и не менее 20 мм для 500 В.

Плавкие вставки

Плавкий предохранитель (плавкая вставка) – аппарат электрической сети, защищающий оборудование и электропроводку от коротких замыканий.

Основное назначение плавкой вставки в том, чтобы быть участком защищаемой цепи с наименьшим сечением и большим сопротивлением, чем у остальных элементов. Из-за этого плавкая вставка при прохождении по цепи тока короткого замыкания нагревается быстрее других участков, поэтому раньше расплавляется, тем самым спасая электрооборудование от перегрева и выхода из строя.

Плавкие предохранители защищают электрические сети от перегрузок и коротких замыканий, разрушая предназначенные для этого проводники. Данные аппараты однократного действия, требующие замены плавкого элемента после каждого срабатывания.

Плавкая вставка — это предохранительное устройство, в котором при перегрузке или коротком замыкании расплавляется металлическая вставка и размыкает цепь. Данный плавкий предохранитель представляет собой корпус, в котором находится плавкий элемент, разрушающийся после срабатывания, и дугогасительное устройство (чаще всего в виде диэлектрического наполнителя), который гасит возникающую электрическую дугу.

Для чего нужен и как работает

Плавкий предохранитель – одно из первых защитных устройств, изобретённых инженерами для защиты электроустановок от перегрузок и коротких замыканий. Плавкий предохранитель работает на принципе теплового действия электрического тока. Между площадью поперечного сечения проводника и силой тока, протекающего через него, существует определённая зависимость. Чем больше плотность тока в проводнике тем сильнее он нагревается. Если дальше поднимать плотность тока, либо уменьшать сечение может наступить момент, когда нагрев проводника становится критическим и проводник перегорает. Это и положено в основу конструкции плавкого предохранителя. Основной элемент плавкого предохранителя – это плавкая вставка. Сечение плавкой вставки рассчитывается на определённый ток, который называется током отключения. При превышении током нагрузки тока отключения предохранителя, вставка плавится и разрывает цепь в которую включена, снимая напряжение с защищаемой установки.

Типы плавких предохранителей до 1000 В

• стеклянные – малоточные предохранители, выполненные в виде стеклянной трубки, с контактами по концам, между которыми впаяна тонкая проволочная нить. Номинал таких устройств от сотни миллиампер до 5 -10 ампер. Перегорел – выброси. Применяются для защиты радиоаппаратуры и слаботочных бытовых приборов.
• трубчатые фибровые предохранители. От единиц до сотни ампер. Гашение дуги на перегоревшей вставке осуществляется потоком газа сгенерированного дугой из стенок фибровой оболочки предохранителя. Трубчатый предохранитель может быть перезаряжен путём замены плавкой вставки новой, такого же номинала.
• фарфоровые предохранители с кварцевым наполнителем. От десятков до нескольких сотен ампер. Вставка заменяема. Корпус аппарата заполнен мелким кварцевым песком, который не даёт гореть дуге при перегорании вставки. Для перезаряди предохранителя, следует разобрать предохранитель, высыпать наполнитель, установить новую вставку и засыпать песок обратно.
• пробочные предохранители. Вид бытовых предохранителей, применяемых для ввода напряжения в квартиру. Сейчас всё чаще заменяются на автоматы. Перегоревшая вставка может быть заменена на новую, купленную в магазине.

Характеристики

Характеристика, сугубо одна – это номинальный ток, который плавкая вставка держит длительно, без перегорания. Существующие в теории ампер – секундные характеристики плавких вставок интересны только инженерам и здесь не рассматриваются.

Рекомендации к применению

Рекомендация, собственно, только одна. Если предохранитель сгорел, заменить его на предохранитель того же номинала, либо на такую же плавкую вставку. И никаких «ЖУЧКОВ»! На щитах управления, в НКУ, предохранители всё чаще заменяются на автоматы. Иногда применяются для защиты оперативных цепей электрооборудования. В электромонтажной практике устанавливаются, в основном, для защиты электросварочного оборудования, станков, лебёдок и прочего производственного оборудования.

Ознакомиться с примерами выполнения работ по сборке электрощитов на нашем производстве вы можете в фотогалерее.

Производители

• Кореневский завод НВА;
• СибЭлектро;
• ABB;
• Legrand.

Для получения подробной информации по услуге « Сборка щитов НКУ » обратитесь к нам в офис по телефону

Способы оплаты услуг по комплектации и сборке электрощитов:

Для удобства наших Заказчиков оплату работ по комплектации и сборке электрических щитов можно выполнить следующими способами:

Новости компании

· Плавкие. Разрыв происходит путем плавления специальной вставки.

· Электромеханические. Биметаллический элемент, который при деформации отключает контакты.

· Электронные. Электронная схема управляет ключом, отвечающим за разрыв цепи.

· Самовосстанавливающиеся. Для их производства используются специальные материалы. Во время того, как ток течет по цепи, их свойства меняются, однако возобновляются после исчезновения или уменьшения тока. Сопротивления увеличивается, потом снова уменьшается.

Плавкие предохранители делятся на следующие типы:

1. Слаботочные вставки (для защиты небольших электроприборов до 6 ампер)
3х15 (первая цифра означает внешний диаметр, вторая — длину вставки)
4х15
5×20
6×32
7х15
10х30

2. Вилочные (для защиты электрических цепей автомобилей)
миниатюрные
обычные вилочные

3. Пробковые (встречаются в жилом секторе, до 63 ампер)
DIAZED (самые распространённые в СССР)
NEOZED

4. Ножевые (до 1250 ампер)
типоразмер 000 (до 100 ампер)
типоразмер 00 (до 160 ампер)
типоразмер 0 (до 250 ампер)
типоразмер 1 (до 355 ампер)
типоразмер 2 (до 500 ампер)
типоразмер 3 (до 800 ампер)
типоразмер 4а (до 1250 ампер)

5. Кварцевые

6. Газогенерирующие

Преимущества и недостатки

К достоинствам плавких предохранителей относятся:

• полная гарантия отключения аварийного участка цепи;
• стабильность технических характеристик защиты;
• можно применять для избирательности;
• быстродействие;
• безотказность;
• простота конструкции.
• Основные недостатки:

• в трёхфазных сетях возможен перекос фаз;
• вероятность длительного горения дуги;
• влияние окружающей среды (температуры) на характеристики плавких вставок;
• сложность в настройках селективной защиты;
• необходимость замены вставки после каждого срабатывания защиты.

Назначение и принцип действия

Основная задача плавких предохранителей – защита электрической сети и электрооборудования от сверхтоков, возникающих при коротком замыкании или в результате критических перегрузок. При этом они обеспечивают бесперебойную работу защищаемых цепей в номинальном режиме.

В отличие от автоматического выключателя, часто применяемого в электротехнике, плавкая вставка срабатывает только один раз, после чего он подлежит замене. Однако срабатывает такое устройство со стопроцентной вероятностью, в то время как автоматика после многократного отключения может подвести. Именно поэтому для защиты дорогостоящего оборудования используют плавкие вставки. Не отказываются от применения этих защитных устройств и в силовых цепях.

Маркировка

При выборе предохранителей важно знать диапазон защиты. Их всего 2: частичный и полный. При частичной защите предохранитель срабатывает только от токов КЗ. Полная защита включает также срабатывание от перегрузок.

В кодовой маркировке диапазоны защиты обозначены буквами «a» (частичный) и «g» (полный). Эти буквы стоят первыми перед цифрами, обозначающими номинальный ток.

На втором месте проставляются английские прописные буквы, которые обозначают:

G — универсальный предохранитель. Применяется для защиты оборудования: трансформаторов, кабелей, электродвигателей;
L — для кабелей и распределительных устройств;
B — защита горнодобывающего оборудования;
F — устройство для маломощных цепей;
M — прибор для защиты цепей электромоторов и коммутирующих устройств;
R — устройства для защиты полупроводниковых схем;
S — моментальное сгорание при КЗ и среднее время срабатывания при перегрузках;
Tr —трансформаторные предохранители.
Иногда на вставках проставляют только значения номинального тока. Такие предохранители применяются для защиты лишь от коротких замыканий.

Миниатюрные плавкие вставки маркируются в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60127-1-2005. Согласно этому стандарту указывается номинальный ток и номинальное напряжение.

Перед показателем величины номинального тока проставляются буквенные символы:

FF – сверхбыстродействующие предохранители;
F – быстродействующие плавкие вставки;
М – полузамедленные;
Т – замедленные;
ТТ – сверхзамедленные.

Для заказа заходите на наш сайт, или обратитесь за помощью к нашим менеджерам:

Тел.: 8 (902) 23-56-715;
Тел.: 8 (8482) 570-600 (доб. 129)
E-mail: konsultant@impulsi.ru