Eng Ru
Отправить письмо

Плавкие предохранители: 2 отличия в режимах. Предохранители вставки плавкие


Типы и расшифровка маркировки плавких предохранителей

Типы и расшифровка маркировки плавких предохранителей

Плавкий предохранитель — компонент силовой электроники одноразового действия, выполняющий защитную функцию. Плавкий предохранитель является самым слабым участком защищаемой электрической цепи, срабатывающим в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение более ценных элементов электрической цепи высокой температурой, вызванной чрезмерными значениями силы тока.

В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение высокой температурой.

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
  • 5x20
  • 6x32
  • 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

Типы плавких предохранителей

Так же плавкие предохранители различаются по характеристике срабатывания относительно номинального тока. Из-за инертности срабатывания плавких предохранителей, в профессиональной среде электриков они довольно часто используются в качестве селективной защиты в паре с автоматическими выключателями. Селективности между самими плавкими вставками добиваются соотношением 1:1,6 [там же], время-токовая характеристика плавких предохранителей устанавливается зависимостью соответственно I²t ; ПУЭ регулирует защиту воздушных проводящих линий таким образом, чтобы предохранитель срабатывал за 15 секунд (ток короткого замыкания в конце линии должен быть равен трём номинальным токам предохранителя). Существенной величиной является время, за которое происходит разрушение проводника при превышении установленного тока. С целью уменьшения этого времени некоторые плавкие предохранители содержат пружину предварительного натяжения. Эта пружина также разводит концы разрушенного проводника, предотвращая возникновение дуги.

Конструкция плавкого предохранителя

40-амперные предохранители с характеристикой срабатывания "gG", равносильные советской характеристике "ППН"

  • плавкая вставка — элемент содержащий разрывную часть электрической цепи (например проволоку, перегорающую при превышении определённого уровня тока)
  • механизм крепления плавкой вставки к контактам, обеспечивающим включение предохранителя в электрическую цепь и монтаж предохранителя в целом.

Корпуса плавких предохранителей обычно изготавливаются из высокопрочных сортов специальной керамики (фарфор, стеатит или корундо-муллитовая керамика). Для корпусов предохранителей с малыми номинальными токами используются специальные стекла. Корпус плавкой вставки обычно выполняет роль базовой детали, на которой укреплен плавкий элемент с контактами плавкой вставки, указатель срабатывания, свободные контакты, устройства для оперирования плавкой вставкой и табличка с номинальными данными. Одновременно корпус выполняет функции камеры гашения электрической дуги.

Конструкция плавкого предохранителя

Маркировка плавких предохранителей

Первая буква означает диапазон защиты:

  • a — частичный диапазон (только защита от токов короткого замыкания)
  • g — полный диапазон (защита и от токов короткого замыкания, и от перегрузки)
  • h — высокая разбивная способность (трубки сделаны из белой или серой керамики)

Вторая буква означает тип защищаемого оборудования:

  • G — универсальный предохранитель для защиты различных типов оборудования: кабелей, электродвигателей, трансформаторов
  • L — защита кабелей и распределительных устройств
  • B — защита горного оборудования
  • F — защита маломощных цепей
  • M — защита цепей электродвигателей и отключающих устройств
  • R — защита полупроводников
  • S — быстрое сгорание при коротком замыкании и среднее время сгорания при перегрузке
  • Tr — защита трансформаторов

fixup.ru

ПРЕДОХРАНИТЕЛИ С ПЛАВКОЙ ВСТАВКОЙ

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 7Следующая ⇒

Общие сведения. Предохранители с плавкой вставкой - простейшие коммутационные аппараты, предназначенные для защиты цепей от к.з. и перегрузок. Их широко применяют в электрических сетях напряжением 0, 38/0, 22... 110 кВ.

Предохранитель работает так. Его плавкая вставка нагревается проходящим по ней электрическим током и перегорает при перегрузках и коротких замыканиях.

В защищаемую цепь предохранитель включается последовательно. Он представляет собой ее ослабленный участок, где она разрывается. Для создания видимого разрыва используют рубильник (или разъединитель в сетях высоких напряжений).

Основные элементы предохранителя: корпус, плавкая вставка, контактная часть, дугогасительные устройство и среда.

К предохранителю предъявляют следующие требования:

- должен длительно выдерживать номинальный ток и не перегорать при кратковременных перегрузках;

- надежно и быстро отключать предельный ток, на который рассчитан;

- работать селективно (при последовательно установленных нескольких предохранителях должен перегорать только ближайший к месту аварии).

Работу предохранителя делят на три стадии. На первой стадии аварийный, или ненормальный, ток защищаемого электроаппарата нагревает плавкую вставку до температуры плавления; на второй - теплота, выделяемая электрическим током, расходуется на плавление вставки, а при больших токах - на ее испарение. После расплавления или испарения плавкой вставки на ее месте возникает электрическая дуга. До тех пор пока она не погаснет, работа предохранителя считается незаконченной, так как аварийный режим защищаемой цепи продолжается. На третьей стадии электрическая дуга, образовавшаяся на месте вставки, гасится.

Предохранители характеризуются номинальным током плавкой вставки Iном, номинальным током предохранителя Iпр (его токоведущих частей). Предельно отключаемый предохранителем ток Iпред - наибольший ток, который может отключаться предохранителем без каких-либо повреждений, не позволяющих использовать его после замены плавкой вставки.

В один и тот же корпус предохранителя могут быть вставлены плавкие элементы на различные номинальные токи, поэтому Iпр равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных для данной конструкции предохранителя. Время его срабатывания зависит от протекающего по нему тока. Эта зависимость называется защитной (или времятоковой) характеристикой предохранителя.

Цепь не должна отключаться при токе неплавления, но должна отключаться при протекании в ней условного тока плавления в течение определенного времени, зависящего от значения номинальных токов. Так, например, для Iном= 10... 25 А при токах 1,3Iном плавкая вставка не должна перегорать в течение 1 ч, а при токах 1,75Iномдолжна перегореть за 1 ч.

Для изготовления плавких вставок используют медь, цинк, алюминий, свинец и серебро. Сечение медной вставки со временем уменьшается. Вследствие этого изменяется ее защитная характеристика. Вот почему применяют лужение и серебрение вставки. Температура плавления меди 1080 оС. При больших токах плавкую вставку выполняют из параллельных проволок или тонких медных полос.

Серебряные вставки не окисляются, их характеристики стабильны, однако их применение ограничено из-за высокой стоимости серебра.

Для сокращения времени плавления медных и серебряных вставок применяют металлургический эффект, основанный на растворении тугоплавких металлов в менее тугоплавких. На плавкую вставку прикрепляют оловянный шарик. Когда она нагревается до температуры, незначительно превышающей температуру плавления шарика, он расплавляется и как бы растворяет тугоплавкий металл вставки в том месте, где он был наложен. Возникает интенсивный процесс разрушения плавкой вставки с образованием электрической дуги. Дальнейшее расплавление и испарение происходит за счет высокой температуры дуги. Металлургический эффект проявляется только при токах, близких к плавящему току вставки. Если через предохранитель проходит большой ток, значительно превышающий минимальный ток вставки, то она расплавляется быстро и металлургический эффект практически отсутствует.

Алюминиевые вставки применяют в новых конструкциях предохранителей серии ПП31 напряжением до 1 кВ. При высоком сопротивлении оксидных пленок затрудняется выполнение надежного разъемного контакта.

Цинк и свинец характеризуются низкой температурой плавления (419°С и 327°С). Цинк стоек к коррозии. В процессе эксплуатации сечение плавкой вставки не меняется, и ее защитная характеристика остается постоянной. Такие вставки применяют в предохранителях без наполнителя в основном на напряжение до 1 кВ.

В зависимости от условий работы, рабочего напряжения, разрываемого тока в предохранителях применяют различные способы гашения электрической дуги, образовавшейся на месте плавкой вставки. В предохранителях, в которых плавкая вставка помещена в мелкозернистые наполнители из кварцевого песка или талька, электрическая дуга горит в тесном соприкосновении с мельчайшими частицами наполнителя. Это обеспечивает ее деионизацию за счет интенсивного теплоотвода и быстрое гашение.

Электрическая дуга может гаситься с помощью газов, выделяющихся при высокой температуре из стенок трубки, выполненной из твердого дугогасящего вещества (фибры, органического стекла, винипласта и др.), а также за счет интенсивного дутья газов вдоль дуги.

Предохранители характеризуются токоограничивающими свойствами. В предохранителях с кварцевым наполнителем после расплавления и испарения вставки сопротивление промежутка, где горела электрическая дуга, сразу достигает большого значения и затем очень быстро увеличивается. Ток в электрической цепи с таким предохранителем быстро снижается до нуля.

При токе в защищаемой цепи, значительно превышающем Iном, плавкая вставка расплавляется и испаряется по всей ее длине. Этот процесс носит взрывной характер. При испарении вставки проводимость канала, где она располагалась на короткое время, становится равной почти нулю. Ток в цепи внезапно обрывается и возникает перенапряжение, пробивающее образовавшийся промежуток, заполненный парами металла. После этого в предохранителе загорается дуга. Величина перенапряжений зависит от длины вставки, поэтому ее стремятся уменьшить. Этого достигают за счет промежутка переменной величины, который в момент сгорания вставки составляет 3... 5 см, а затем специальными устройствами быстро увеличивается до нескольких десятков сантиметров. Другой способ снижения перенапряжений, вызванный перегоранием предохранителя, - использование ступенчатых плавких вставок с разными сечениями. Перегорание вставки и возникновение электрической дуги происходят по ступеням, начиная с меньшего сечения. В результате электрическая дуга возникает на всей длине вставки, но благодаря ступеням небольшой длины перенапряжения получаются меньшими. На процесс и время перегорания плавкой вставки влияет ее форма, что учитывают в конструкциях.

Предохранители на напряжение ниже 1 кВ. Всельских сетях напряжением 0,38 кВ применяют предохранители ПР-2, ПН-2 и НПН-2. Предохранители ПР-2 изготовляют на номинальные напряжения 220 и 500 В и токи 15... 1000 А. В обозначении ПР указано, что предохранители разборные с закрытыми патронами без наполнителя. Патрон выполнен из толстостенной фибровой трубки 1 (рис. 9.14), на которую плотно насажены латунные втулки 3, предотвращающие разрыв трубки. На втулки навинчены колпачки 4, закрепляющие плавкую вставку 2, присоединенную к ножам 6. Сверху надета шайба 5 с пазом для ножей.

Патрон вставляют в неподвижные контактные стойки, укрепленные на изоляционной плите. Контактное нажатие обеспечивается кольцевой или пластинчатой пружиной.

Плавкие вставки изготовляют из цинка в виде пластин с вырезами. На узких местах вставки выделяется больше теплоты, чем на широких. При коротком замыкании вставка перегорает в нескольких или во всех узких местах, а широкие участки не успевают плавиться. Когда вставка перегорает в узких местах, широкие части вставки падают в нижнюю часть, не плавясь.

При перегорании вставки и возникновении дуги фибровая трубка выделяет газы, преимущественно водород и диоксид углерода (углекислый газ). Давление внутри закрытой трубки возрастает, и благодаря деионизации дуги газами высокого давления она гаснет. Предохранители ПР-2 относят к токоограничивающим, так как при интенсивной деионизации дуги сопротивление дугового промежутка быстро возрастает, ток к. з. в цепи уменьшается и прерывается до момента достижения максимального значения.

При перегрузках процесс перегорания происходит медленнее. Теплота, выделяющаяся в узких местах, передается в широкие части вставки, и вставка перегорает в местах перехода от суженного к широкому месту.

Достоинство предохранителей ПР-2 состоит в простоте замены перегоревшей вставки, недостаток - в больших размерах. Их применяют в комплектных трансформаторных подстанциях (КТП), во внутренних электрических сетях, в блоках предохранитель - выключатель (БПВ-31), которые устанавливают в КТП для защиты отходящих линий от к. з. и перегрузок.

Предохранители насыпные ПН-2 применяют для защиты силовых цепей напряжением до 500 В на номинальные токи 100... 600 А. Наполнитель предохранителей - мелкий кварцевый песок, обеспечивающий интенсивный отвод теплоты от электрической дуги и ее быстрое гашение. Вместо кварца используют и мел, иногда смешанный с асбестовым волокном. Фарфоровая квадратная снаружи и круглая внутри трубка 1 (рис. 9.15) имеет четыре отверстия с резьбой для винтов. С их помощью крепится крышка 4 с уплотняющей прокладкой 5. Вместо фарфоровой трубки могут применять трубки из стеклоткани, пропитанной теплостойкими лаками, из литых пластмасс или изолирующих смол. Патрон герметизирован асбестовыми прокладками. Плавкие вставки 2 приварены к дискам контактных ножей 3 и выполнены в виде одной или нескольких медных ленточек толщиной 0,15... 0,35 мм и шириной до 4 мм. Вставка имеет прорези, уменьшающие ее сечение. На полоски вставки напаяны оловянные шарики для создания металлургического эффекта. Предохранитель ПН-2 обеспечивает токоограничи-вающий эффект за счет гашения дуги в нескольких параллельных каналах и уменьшения количества паров металла.

Предохранители на напряжение выше 1 кВ.Предохранители высокого напряжения имеют тот же принцип работы, что и предохранители на напряжение до 1 кВ. В сельских электрических сетях применяют предохранители двух типов: с мелкозернистым наполнителем и автогазовым гашением дуги.

Предохранители с мелкозернистым наполнителем (кварцевым песком) серии ПКТ (прежнее название ПК) выполняют на напряжение 3; 6; 10 и 35 кВ и соответственно на номинальные токи 400, 300, 200 и 40 А. Для этих предохранителей характерен токоограничивающий эффект. Время срабатывания при коротких замыканиях 0,005... 0,007 с.

Основная часть патрона — фарфоровая трубка 3 (рис. 9.17), наполненная мелким кварцевым песком 2. В нем размещены медные посеребренные плавкие вставки 7. Фарфоровая трубка герметично армирована латунными колпачками 4 с крышками 5. Нарушение герметичности может привести к увлажнению кварцевого песка и потере дугогасительной способности.

Указатель срабатывания 6 нормально удерживается специальной стальной вставкой внутри патрона. В сжатом состоянии удерживается пружина 7. При срабатывании указатель выбрасывается из трубки пружиной, которая освобождается при перегорании сначала рабочей вставки, а затем специальной стальной.

Для создания нормальных условий гашения электрической дуги вставка должна быть определенной длины и малого сечения. Это достигается применением нескольких параллельных вставок, намотанных на ребристый керамический сердечник. При больших токах используют несколько спиральных вставок. В мелкозернистом наполнителе электрическая дуга гасится быстро и, как следствие, возникают опасные для изоляции электроустановки перенапряжения. Для их снижения применяют плавкие вставки разного сечения по длине, что затягивает процесс гашения дуги. Чтобы уменьшить время срабатывания предохранителя, на медные вставки для создания металлургического эффекта напаивают оловянные шарики.

На металлической раме 1 (рис. 9.18) укреплены два опорных изолятора 2. Патрон 4 вставляют в контакт 3 и зажимают замком для удержания патрона при электродинамических усилиях, возникающих при больших токах. Предохранители ПКТ изготовляют как для внутренней, так и для наружной установки. Выпускают специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

На рисунке 9.19 приведены защитные характеристики предохранителей ПКТ-10, которые широко применяют для защиты трансформаторных подстанций напряжением 10/0, 38 кВ.

Предохранители типа ПКН (прежнее название - ПКТ) применяют для защиты измерительных трансформаторов напряжения.

Предохранители типа ПКН по сравнению с предохранителями типа ПКТ имеют меньшие размеры, у них нет указателя срабатывания. Перегорание плавкой вставки определяют по показателям приборов с вторичной стороны трансформаторов. Главное отличие - в предохранителях типа ПКН плавкая вставка с малым сечением выполнена из тугоплавкого металла, например константана, с большим удельным сопротивлением. За счет этого достигают значительного эффекта токоограничения, столь необходимого для трансформаторов напряжения. Отключающая мощность этих предохранителей до 1000 MBА. Для усиленных предохранителей типа ПКНУ мощность не ограничивается.

 
 
Предохранители с автогазовым гашением электрической дуги типа ПВТ (выхлопные, прежнее название - стреляющие типа ПСН) выпускают на напряжение 10, 35 и 110 кВ. Они предназначены для установки в открытых распределительных устройствах. В сельских электрических сетях наиболее часто применяют предохранители типа ПВТ для защиты от коротких замыканий районных трансформаторных подстанций небольшой мощности напряжением 35/10 и 110/10 кВ.

Основная часть предохранителя – трубка 5 (рис. 9. 20) из твердого диэлектрика (например, винипласта), внутри которой размещен гибкий проводник 6, соединенный одним концом с плавкой вставкой 4 и другим – с наконечником 7. Патрон предохранителя установлен на двух опорных изоляторах 3, укрепленных на металлической раме. Головка патрона зажата специальным держателем. На нижнем изоляторе 3 укреплен контактный нож 1 с пружиной, стремящейся повернуть нож в положение 1'. Нож 1 сцеплен с наконечником 7. Предохранитель монтируют не вертикально, а под определенным углом, как показано на рисунке 9.20. При коротком замыкании сначала расплавляется медная, а затем стальная вставка. Под действием пружины нож 1 поворачивается, и выбрасывается гибкий проводник. Дуга, образовавшаяся при расплавлении вставок, затягивается в трубку из твердого диэлектрика. Под действием высокой температуры интенсивно выделяется газ. Давление в трубке повышается до 10... 20 МПа, создается интенсивное продольное дутье, гасящее дугу. При этом раскаленные газы выбрасываются в атмосферу с мощным звуком, похожим на выстрел. Поэтому ПВТ устанавливают в открытых распределительных устройствах так, чтобы в зоне выхлопа не было электрических аппаратов. У этих предохранителей отсутствует токоограничивающий эффект.

 
 
В процессе отключения по мере выброса гибкой связи длина дуги увеличивается, поэтому перенапряжений не возникает.

Во время нормальной работы предохранителя вставка нагревается до высокой температуры. Чтобы предотвратить газообразование, вставку размещают не в газогенерирующей трубке, а в металмическом колпаке, закрывающем один ее конец.

Промышленность выпускает выхлопной предохранитель ПВТ-35 МУ1. Его патрон в отличие от рассмотренного ранее имеет металлический патрубок 8, в котором установлен медный клапан, закрывающий поперечное отверстие патрубка. При больших токах к. з., когда электрическая дуга интенсивно развивается, давление в матроне быстро возрастает и выбрасывает клапан, в результате чего отверстие патрубка открывается. При гашении дуги с малыми токами отверстие патрубка остается закрытым и давление в патроне постепенно повышается.

Существенный недостаток плавких предохранителей – разброс защитных характеристик, что затрудняет согласование защит последовательно соединенных элементов сети. Этот недостаток устранен в управляемых предохранителях (УПС-35У1), предназначенных для защиты трансформаторов напряжением 35/10 и 110/10 кВ. В патрон помещают контактную систему, которая соединяет плавкую вставку с гибким проводником внутри патрона. Контактная система обеспечивает разрыв цепи вставки при срабатывании релейной защиты. При к. з. срабатывает релейная защита, воздействующая на привод, и контактный нож 1 (см. рис. 9.20) вместе с гибким проводником перемещаются вниз. Контактная система, находящаяся внутри патрона, размыкается. Остальные процессы – выбрасывание гибкого проводника и гашение электрической дуги – протекают так же, как при перегорании плавкой вставки и неуправляемом выхлопном предохранителе. При больших токах вставка управляемого предохранителя срабатывает раньше релейной защиты.

 

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

arhivinfo.ru

Выбор плавких вставок предохранителей — КиберПедия

 

Предохранители устанавливаются на всех ответвлениях, если сечение провода на ответвлении меньше сечения провода в магистрали, на вводах и в головных участках сети в вводно-распределительных устройствах, шкафах распределительных силовых и силовых ящиках комплектно с рубильниками или на отдельных панелях. Для избирательности действия необходимо, чтобы каждый следующий предохранитель по направлению к источнику тока имел номинальный ток плавкой вставки хотя бы на одну ступень больше, чем предыдущий.

Для расчета защиты сетей и оборудования, выполненной с помощью плавких предохранителей, необходимы следующие данные:

– номинальное напряжение предохранителя;

– максимальный ток короткого замыкания, отключаемый предохранителем;

– номинальный ток предохранителя;

– номинальный ток плавкой вставки предохранителя;

– защитная характеристика предохранителя.

Номинальным напряжением предохранителя (Uном,пр) называется указанное на нем напряжение, для продолжительной работы при котором он предназначен. Действительное напряжение сети (Uс) не должно превышать номинального напряжения предохранителя больше чем на 10%:

 

Uс ≤ 1,1 Uном,пр (2.1)

 

Номинальным током предохранителя (Iном,пр) называется указанный на нем ток, равный наибольшему из номинальных токов плавких вставок (Imax ном,ПВ), предназначенных для данного предохранителя. Практически это максимальный длительный ток, пропускаемый предохранителем по условию нaгpeвa eго деталей, кроме вставок.

 

Iном,пр = Imax ном,ПВ (2.2)

 

Максимальным отключаемым током (разрывной способностью) предохранителя (Imax,пр) называется наибольшее значение (эффективное) периодической coставляющей тока, отключаемого предохранителем без разрушения и опасного выброса пламени или продуктов горения электрической дуги. Эта величина предохранителей для каждого типа может изменяться в зависимости от напряжения, номинального тока предохранителя, величины cosφ в отключаемой цепи и прочих условий.

Номинальным током плавкой вставки предохранителя (Iном,ПВ) называется указанный на ней ток, для продолжительной работы при котором она предназначена. Практически это максимальный длительный ток, пропускаемый вставкой (Imax,ПВ), по условию допустимого нaгpeвa самой вставки.

 

(2.3)

 

Обычно, кроме номинальноrо тока вставки, указывают еще два значения так называемых испытательных токов, по которым калибру-ются вставки. Нижнее значение испытательного тока плавкая вставка должна выдерживать определенное время, обычно 1 ч, не расплав-ляясь; при верхнем значении испытательного тока вставка должна перегорать за время не больше определенного, обычно также 1 ч.

Основными данными для определения времени cгoрания вставки, а следовательно, и селективности последовательно включенных предохранителей являются их защитные характеристики.

Защитной характеристикой предохранителя называется зависимость полного времени отключения (суммы времени плавления вставки и времени горения дуги) от величины отключаемого тока.

Защитные характеристики обычно даются в виде графика, в прямоугольных координатах. По вертикальной оси координат откладывается время, а по горизонтальной оси – кратность тока, отключаемого предохранителем, к номинальному току вставки, или отключаемый ток.

Избирательность (селективность) защиты плавкими предохранителями обеспечивается подбором плавких вставок таким образом, чтобы при возникновении короткого замыкания, например, на ответвлении к электроприемнику, срабатывал ближайший плавкий предохранитель, защищающий этот электроприемник, но не срабатывал предохранитель, защищающий головной участок сети.

Выбор плавких вставок предохранителей по условию селективности следует производить, пользуясь типовыми защитными характеристиками предохранителей с учетом возможного разброса реальных характеристик по данным завода-изготовителя.

Типичная времятоковая характеристика современного предохранителя двойного действия приведена на рис. 2.8.

При номинальном токе 200 А предохранитель должен работать неограниченное время. По характеристике видно, что при уменьшении тока, время срабатывания в области малых токов быстро растет и кривая зависимости в идеале должна асимптотически стремиться к прямой I = 200А, для времени t = + ∞. В области рабочих перегрузок, то есть в случае, когда ток через предохранитель находится в пределах (1¸5)·Iном, время срабатывания предохранителя достаточно велико – превышает единицы секунд (при токе 1000А время срабатывания равно 10 с).

Такой вид зависимости позволяет защищаемому оборудованию свободно работать во всем диапазоне рабочих перегрузочных характеристик. При дальнейшем увеличении тока, крутизна времятоковой характеристики (рис. 2.8) быстро возрастает, и уже при одиннадцатикратной перегрузке время срабатывания составляет всего 10мс. Дальнейший рост тока перегрузки сокращает время срабатывания еще в большей степени, хотя и не так быстро, как на

 

участке между пяти- и десятикратной перегрузке. Это объясняется конечной скоростью гашения дуги из-за конечной теплоемкости материала наполнителя, конечной теплоты плавления материала плавкой перемычки и определенной массы плавящегося и испаряющегося металла перемычки. При дальнейшем увеличении тока (более чем 15¸20-и кратно относительно номинального) время срабатывания плавкого элемента может составлять 0,02¸0,5мс в зависимости от типа и конструкции предохранителя.

При номинальном токе 200 А предохранитель должен работать неограниченное время. По характеристике видно, что при уменьшении тока, время срабатывания в области малых токов быстро растет и кривая зависимости в идеале должна асимптотически стремиться к прямой I = 200А, для времени t = + ∞. В области рабочих перегрузок, то есть в случае, когда ток через предохранитель находится в пределах (1¸5)·Iном, время срабатывания предохранителя достаточно велико – превышает единицы секунд (при токе 1000А время срабатывания равно 10 с).

Такой вид зависимости позволяет защищаемому оборудованию свободно работать во всем диапазоне рабочих перегрузочных характеристик. При дальнейшем увеличении тока, крутизна времятоковой характеристики (рис. 2.8) быстро возрастает, и уже при одиннадцатикратной перегрузке время срабатывания составляет всего 10мс. Дальнейший рост тока перегрузки сокращает время срабатывания еще в большей степени, хотя и не так быстро, как на участке между пяти- и десятикратной перегрузке. Это объясняется конечной скоростью гашения дуги из-за конечной теплоемкости материала наполнителя, конечной теплоты плавления материала плавкой перемычки и определенной массы плавящегося и испаряющегося металла перемычки. При дальнейшем увеличении тока (более чем 15¸20-и кратно относительно номинального) время срабатывания плавкого элемента может составлять 0,02¸0,5мс в зависимости от типа и конструкции предохранителя.

Фирма “SIEMENS” [9] выпускает широкую номенклатуру плавких предохранителей (комбинаций gG, gM, aM, gR, aR, gTr, gF, gFF), шести типоразмеров – 000(00С), 00, 1, 2, 3, 4а (обозначения согласно IEC) на номинальные токи от 2 до 1600 А и напряжения (~ 400 В, 500 В и 690 В; – 250 В, 440 В) с наиболее часто применяемыми на практике контактами ножевого типа (NH), преимущественно вертикального положения установки.

Предохранители типа NH обладают высокой отключающей способностью и стабильностью характеристик. Применение предохранителей типа NH позволяет обеспечивать селективность защиты при КЗ.

Плавкие предохранители ножевого типа NH (аналог ППН), предназначены для установки в контактодержатели PBS, PBD, в ПВР серии АРС и RBK, а также в выключатели нагрузки типа RAB. Возможно применение данных предохранителей в защитных аппаратах, рассчитанных на применение отечественных вставок типа ППН.

Предохранители типа NH представляют собой предохранитель с гашением дуги в закрытом объеме. Плавкая вставка штампуется из цинка, являющегося легкоплавким и стойким к коррозии металлом. Форма плавкой вставки позволяет получить благоприятную времятоковую (защитную) характеристику. Вставка располагается в герметичном изоляционном керамическом корпусе. Наполнитель – кварцевый песок с содержанием SiO не менее 98%, с зернами (0,2¸0,4)·10-3 м и влажностью не выше 3%.

При отключении сгорают суженные перешейки плавкой вставки, после чего возникшая дуга гасится благодаря эффекту токоограничения, возникшему при перегорании суженных участков плавкой вставки. Среднее время гашения дуги составляет 0,004 с.

Времятоковые характеристики предохранителей типа NH для класса использования gG приведены на рис. 2.9.

 

 

Предохранители типа NH работают бесшумно, практически без выброса пламени и газов, что позволяет устанавливать их на близком расстоянии друг от друга.

Еще одной важной характеристикой предохранителя, как защитного устройства, является так называемый защитный показатель, в зарубежных источниках именуемый I²·t. Для защища-емой электрической цепи защитный показатель – это количество тепла, выделяемого в цепи с момента возникновения аварийной ситуации до момента полного отключения цепи защитным устройст-вом. Величина защитного показателя конкретного устрой-ства, по сути, определяет предел его устойчивости к тепловому разрушению в аварийных режимах. При вычислении величины защитного показателя используется эффективное значение тока в цепи.

Например, эффективное значение тока, протекающего через предохранитель, можно рассчитать для часто используемых схем выпрямителей переменного тока, исходя из (сглаженного) постоянного тока Id либо из фазного тока IL, значения которых приведены таблице 2.2.

При коротком замыкании ток предохранительной вставки (рис. 2.10) возрастает в течение времени плавления tS до тока короткого замыкания IC (пика тока плавления).

 

Таблица 2.2

cyberpedia.su

виды и назначение, типы и устройство, для чего нужен побочного типа, как работает

Плавкие предохранители отличаются длительным сроком службы и отличной надежностьюПлавкие предохранители отличаются длительным сроком службы и отличной надежностьюТакие предохранители как плавкие есть почти во всех электрических сетях. Устройство предохранителей конструируется из кусков проволоки, необходимого сечения. В случае перегруженности напряжения, такие предохранители начинают плавиться. Многие люди думают, что чем толще проволока в предохранителе, тем он рассчитан на более мощное напряжение, но это не так. Если толщина проволоки будет слишком толстой, то это становится причиной возгорания, а если с тонкой проволокой, то устройство будет функционировать, но не в полной мощности и быстро разомкнет цепь сети.

Виды предохранителей: различие по принципам действия

Такое устройство как плавкие предохранители устанавливают в цепь электрической сети, но таким образом, чтоб по ним проходил общий ток всей сети.

Это устройство находится теплым или вовсе холодным до момента достижения максимального напряжения, но, а если в цепи появляется нагрузка или образуется короткое замыкание, то плавкий предохранитель расплавляется, чем и прерывает цепь сети.

Выполнение своих функции плавкие предохранители могут делать в двух режимах, которые имеют отличия.

Принцип действий предохранителей может немного отличаться, как и их конструкцияПринцип действий предохранителей может немного отличаться, как и их конструкция

А именно:

  1. Оптимальный режим. Это режим устройства, выполняет нагрев плавкого предохранителя до рабочей температуры и соответственно выделяет тепло. На каждом плавком предохранителе указано максимальное напряжение, при которой он находится в цепи, а после повышения нагрузки он прерывает сеть так как расплавляется. В корпусе такого предохранителя находятся вставки из плавких элементов, которые рассчитаны на разное напряжение.
  2. Режим при коротком замыкании и перегрузке сети. Это устройство сконструировано таким образом, что при перегрузке или коротком замыкании, перегорает. Для того чтоб предохранитель размыкал цепь при перегрузке, некоторые его части делают с меньшим сечением, на которых выделяется больше тепла, чем в других частях. В случае короткого замыкания эти части перегреваются и расплавляются, чем и прерывают цепь.

Назначение и типы таких предохранительных установок разные, так же как и принцип работы. Некоторые применяются в качестве пробочного типа, другие нужны как полупроводниковые. Все зависит от того зачем предохранители вам нужны. Для этого перед покупкой всегда рассматривается маркировка со вставкой, чтобы узнать из чего состоит тот или иной пробковый тип, и рассчитать, на какие действия они предназначены, а так же нужен ли он вообще. А как именно работает эта система, вы можете увидеть на фото.

Устройство предохранителя плавкого типа

В основные составляющие части таких предохранителей входят корпус, патрон и плавкий элемент.

Патрон имеет электроизоляционные свойства.

Плавкая вставка подключается клеммами, они последовательно включают плавкий предохранитель в цепь. Для изготовления плавкой вставки выбирают такой материал, который при высоком напряжение способен расплавиться прежде чем температура провода достигнет риска возгорания.

Составляющие части плавкого предохранителя :

  • Контактные ножи;
  • Индикаторы;
  • Защитные крышки;
  • Плавкие элементы;
  • Керамические изоляторы;
  • Оловянные припои;
  • Кварцевый песок;
  • Индикаторная проволока.

Плавкие предохранители не выделяют вредные для здоровья вещества Плавкие предохранители не выделяют вредные для здоровья вещества

В зависимости от конструктивных особенностей, плавкие индикаторы делят на: пластинчатые, пробковые, патронные и трубчатые. Максимальное напряжение сети, которое может предохранитель, может выдержать, указана на предохранителе.

Типы предохранителей

Отталкиваясь от сферы применения и назначения предохранителей, все предохранители делят на некоторые группы.

А именно:

  1. Пробочный предохранитель. В составляющие части такого предохранителя входит керамический корпус и сама пробка, в которую установлена плавкая пластина. Линия питания подсоединяется к предохранителю к контакту, а линия отхода напряжения к резьбе пробки. В случае короткого замыкания происходит плавление плавкой пластины, чем самым и прерывается цепь.
  2. Трубчатые предохранители. В этом типе плавких предохранителей выполняется крепление плавкой пластины к контактным ножам. Крепеж выполняется специальными винтами. Для размещения плавкой пластины используют фибровую трубку, в которую насаживают втулки, которые имеют резьбу. Фиксация контактных ножей выполняется латунными колпаками. В случае перегрузки сети в фибровой трубке образуется газ, который расплавляет пластину и этим действием вызывает прерывание цепи.
  3. Предохранитель насыпного типа. Такие предохранители используют в электрических сетях, где максимальное напряжение не достигает 500 вольт и силы тока 60 ампер. В состав такого предохранителя входят, плавкие проволоки из цветного метала, которые расположены параллельно. Размешены эти проволочки в закрытом патроне, который полностью забит кварцевым песком.

Также есть еще виды подобных устройств-предохранителей.

Все виды предохранителей дают разную степень защиты приборов, электроустановок и устройств.

Предохранитель с плавкой вставкой: плюсы и минусы

Все предохранители плавкого типа имеют отличия в свойствах срабатывания в случае короткого замыкания или перегрузки электрической сети. Так как плавкие предохранители обладают инертным срабатыванием, то их используют профессионалы для селективной защиты вместе с автоматами.

Основные недостатки плавких предохранителей такие:

  • Применение предохранителей может быть только один раз;
  • Плавкие части;
  • Если используется трех фазный кабель, в цепи которого на каждой из фаз установлен такой предохранитель, то при перегрузки одной из фаз плавится вставка и соответственно фаза исчезает;
  • Возможность незаконной установки предохранителя на повышенный наминал тока;
  • Перекос фаз в трех фазных кабелях.

Покупать предохранители лучше в магазинах, имеющих сертификаты качества продукции Покупать предохранители лучше в магазинах, имеющих сертификаты качества продукции

Основные достоинства плавкого предохранителя такие:

  1. Если использовать такой предохранитель в 3х фазных цепях, то в случае выхода из строя одной фазы, 2е остальные фазы продолжают снабжение электричеством. В случае высокого напряжения, такого допускать нельзя, так как это может привести к перекосу фаз.
  2. Пониженная скорость действий. Так как плавление вставки проходит больше минуты, то такие предохранители можно использовать для избирательности.
  3. Схема последовательности плавких предохранителей намного проще, чем схема автоматических предохранителей. А проще она, так как номинальный ток последовательности предохранителей должен отличатся в 2 раза.
  4. Так как конструкция плавкого предохранителя также легче, чем у автоматического предохранителя, то в этом случае снижается вероятность поломки. Именно это и дает гарантию на срабатывание плавкого предохранителя, во время аварийных ситуаций.

После замены предохранителя в цепи на предохранитель плавкого типа, в сети возобновляется защита со свойствами которые идеально подходят для потребителей, так как у автоматического предохранителя могут подгореть контакты и существенно изменится степень защиты.

Как работают плавкие предохранители (видео)

Практически все электрики для отвода перегорания плавкой пластины делают жучки. Жучки это вставленная проволока, которая заменяет плавкую пластину. Выполнять такое нельзя, так как перегорание проволоки и плавкого элемента проходит с отличием во времени, что может привести к негативным последствиям. Так что в том случае если у вас часто срабатывают предохранители, то необходимо найти причину их срабатывания, а не упрощать защиту с помощью жучков.

Добавить комментарий

6watt.ru

Плавкие предохранители ПР-2 и ПН-2 — устройство, технические характеристики

Плавкие предохранители ПР-2 и ПН-2 - устройство, технические свойства Плавкие предохранители — это аппараты, защищающие установки от перегрузок и токов недлинного замыкания.

Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительное устройство, гасящее дугу, возникающую после плавления вставки.

Главные требования. предъявляемые к плавким предохранителям

Плавкие предохранители ПР-2 и ПН-2 - устройство, технические свойстваК предохранителям предъявляются последующие требования:

1. Времятоковая черта предохранителя должна проходить ниже, но может быть поближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта.

2. При маленьком замыкании предохранители должны работать селективно.

3.Время срабатывания предохранителя при маленьком замыкании должно быть мало вероятным, в особенности при защите полупроводниковых устройств. Предохранители должны работать с токоограничением.

4. Свойства предохранителя должны быть размеренными. Разброс характеристик из-за производственных отклонений не должен нарушать защитные характеристики предохранителя.

5. В связи с возросшей мощностью установок предохранители обязаны иметь высшую отключающую способность.

6. Подмена спаленного предохранителя либо плавкой вставки не должна добиваться много времени.

В индустрии наибольшее распространение получили предохранители типов ПР-2 и ПН-2.

Плавкие предохранители с гашением дуги в закрытом объеме ПР-2

Устройство предохранителей ПР-2

Плавкие предохранители с гашением дуги в закрытом объеме ПР-2Предохранители ПР-2 на токи от 15 до 60 А имеют облегченную конструкцию. Плавкая вставка 1 прижимается к латунной обойме 4 колпачком 5, который является выходным контактом. Плавкая вставка 1 штампуется из цинка, являющегося легкоплавким и стойким к коррозии материалом. Обозначенная форма вставки позволяет получить подходящую времятоковую (защитную) характеристику. В предохранителях на токи более 60 А плавкая вставка 1 присоединяется к контактным ножикам 2 при помощи болтов.

Вставка предохранителя ПР-2 размещается в герметичном трубчатом патроне, который состоит из фибрового цилиндра 3, латунной обоймы 4 и латунного колпачка 5.

Принцип деяния предохранителей ПР-2

Процесс гашения дуги в плавком предохранителе ПР-2 происходит последующим образом. При выключении сгорают суженные перешейки плавкой вставки, после этого появляется дуга. Под действием высочайшей температуры дуги фибровые стены патрона выделяют газ, в итоге чего давление в патроне за толики полупериода подымается до 4—8 МПа. За счет роста давления подымается вольт-амперная черта дуги, что содействует ее резвому гашению.

Плавкая вставка предохранителя ПР-2 может иметь от 1-го до 4 сужений зависимо от номинального напряжения. Суженные участки вставки содействуют резвому ее плавлению при маленьком замыкании и делают эффект токоограничения.

Предохранитель типа ПР-2

Предохранитель типа ПР-2

Так как гашение дуги в плавком предохранителе ПР-2 происходит очень стремительно (0,002 с), можно считать, что уширенные части вставки в процессе гашения остаются недвижными.

Давление снутри патрона плавкого предохранителя пропорционально квадрату тока в момент плавления вставки и может достигать огромных значений. Потому фибровый цилиндр должен владеть высочайшей механической прочностью, зачем на его концах установлены латунные обоймы 4. Диски 6, агрессивно связанные с контактными ножиками 2, крепятся к обойме патрона 4 при помощи колпачков 5.

Предохранители ПР-2 работают бесшумно, фактически без выброса пламени и газов, что позволяет устанавливать их на близком расстояния друг от друга. Плавкие предохранители ПР-2 выпускаются 2-ух осевых размеров — недлинные и длинноватые. Недлинные предохранители ПР-2 созданы для работы на переменном напряжении не выше 380 В. Они имеют наименьшую отключающую способность, чем длинноватые, рассчитанные на работу в сети с на-пряжением до 500 В.

Технические свойства предохранителей ПР-2

Технические свойства предохранителей ПР-2Зависимо от номинального тока выпускается 6 габаритов патронов разных поперечников. В патроне каждого габарита могут устанавливаться вставки на разные номинальные токи. Так, в патроне на номинальный ток 15 А могут быть установлены вставки на ток 6, 10 и 15 А.

Различают нижнее и верхнее значения испытательного тока. Нижнее значение испытательного тока — это наибольший ток, который, протекая в течение 1 ч, не приводит к перегоранию предохранителя. Верхнее значение испытательного тока — это малый ток, который, проходя в течение 1 ч, плавит вставку предохранителя. С достаточной точностью можно принять пограничный ток равным среднеарифметическому испытательных токов.

Плавкие предохранители с тонкодисперсным наполнителем ПН-2

Устройство предохранителей ПН-2

Плавкие предохранители с тонкодисперсным наполнителем ПН-2Эти предохранители более совершенны, чем предохранители ПР-2. Корпус квадратного сечения 1 предохранителя типа ПН-2 делается из крепкого фарфора либо стеатита. Снутри корпуса размещены ленточные плавкие вставки 2 и наполнитель — кварцевый песок 3. Плавкие вставки привариваются к диску 4, который крепится к пластинам 5, связанным с ножевыми контактами 9. Пластинки 5 крепятся к корпусу винтами.

В качестве наполнителя в предохранителях ПН-2 употребляется кварцевый песок с содержанием SiO2 более 98 %, с зернами размером (0,2—0,4)10-3 м и влажностью не выше 3 %. Перед засыпкой песок кропотливо просушивается при температуре 120—180 °С. Зерна кварцевого песка имеют высшую теплопроводимость и отлично развитую охлаждающую поверхность.

Плавкая вставка предохранителей ПН-2 производится из медной ленты шириной 0,1— 0,2 мм. Для получения токоограничения вставка имеет суженные сечения 8. Плавкая вставка разбита на три параллельных ветки для более полного использования наполнителя. Применение узкой ленты, действенный теплоотвод от суженных участков позволяют избрать маленькое малое сечение вставки для данного номинального тока, что обеспечивает высшую токоограничивающую способность. Соединение нескольких суженных участков по-следовательно содействует замедлению роста тока после плавления вставки, потому что растет напряжение на дуге предохранителя. Для понижения температуры плавления на вставки наносятся оловянные полосы 7 (металлургический эффект).

Принцип деяния предохранителя ПН-2

При маленьком замыкании плавкая вставка предохранителя ПН-2 сгорает и дуга пылает в канале, образованном зернами наполнителя. Из-за горения в узенькой щели при токах выше 100 А дуга имеет вырастающую вольт-амперную характеристику. Градиент напряжения на дуге очень высок и добивается (2—6)104 В/м. Этим обеспечивается гашение дуги за несколько миллисекунд.

После срабатывания предохранителя плавкие вставки совместно с диском 4 заменяются, после этого патрон засыпается песком. Для герметизации патрона под пластинки 5 кладется асбестовая прокладка 6 что защищает песок от увлажнения. При номинальном токе 40 А и ниже предохранитель имеет более ординарную конструкцию.

Предохранитель типа ПН-2

Технические свойства предохранителей ПН-2

Предохранители ПН-2 производятся на номинальный ток до 630 А. Предельный отключаемый ток недлинного замыкания, который может отключаться предохранителем, добивается 50 кА (действующее значение тока железного недлинного замыкания сети, в какой устанавливается предохранитель).

Малые габариты, малозначительная издержка дефицитных материалов, высочайшая токоограничивающая способность являются плюсами плавкого предохранителя ПН-2.

Предохранитель типа ПН-2

elektrica.info


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта