Предохранители

Простейшими аппаратами, обеспечивающими защиту электродвигателя от больших токов, являются так называемые плавкие предохранители [1, 6, 7]. Основными элементами предохранителей являются корпус, плавкие вставки и дугогасительное устройство. Отключение электродвигателя этими предохрани­телями осуществляется путем расплавления (или мгновенного испарения) специально рассчитанной плавкой вставки.

На рис. 3.1 показаны схемы защиты силовых цепей электродвигателей и цепей управления.

Рис. 3.1. Схемы защиты силовых цепей АД (а), ДПТ (б) и цепей управления (в) предохранителями

Для защиты от сверхтоков двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей с фазным ротором, пускаемых реостатом, плавкую вставку можно выбирать по току чутьбольше номинального тока (I_{н.пл.вст}.=1.25 · I_н.дв). Для короткозамкнутых асинхронных двигателей выбрать ее таким образом нельзя, так как она перегорит под действием пусковоготока, превышающего у этих электродвигателей номинальныйток в 5–7 раз. В этом случае при небольшой инерционности, разгоняемой кинематическойцепи (t_пуска <5 с) плавкую вставку выбирают по силе тока в 2,5 раза меньше пусковой величины. Вследствие кратковременности пускового процесса выбранная таким образом плавкая вставка не успевает перегореть. При разгоне, например, маховиков процесс пуска занимает значительное время (t пуска>10 с) плавкую вставку выбирают на ток в 1,6 раза меньший пускового (т.е. в 3–4раза больший номинального). Предохранитель, выбранный с такой плавкой вставкой, не защищает электродвигатель даже при значительных перегрузах, так как номинальная сила тока плавкой вставки вдвое и более превышает силу тока электродвигателя при полной его нагрузке. Сила тока, при которой перегорает плавкаявставка, находится в обратной зависимости от времени протекания тока.При токах короткого замыкания и при недопустимых перегрузках, приводящихк остановке электродвигателя, перегорание плавкой вставки происходит достаточно быстро.

Методика выбора плавкойвставки для синхронных электродвигателей аналогична методике выбора для короткозамкнутых асинхронных электро­двигателей.

В цепях управления также могут возникать короткие замыкания. Поэтому эти цепи защищают отдельными плавкими предохранителями, рассчитанными на ток плавкой вставки I_{н..пл..вст}= 2,5·I_{н..цепи..управ}.

В промышленном электрооборудовании широкое применение получили предохранители типов ПР-2, ПРС, ПН-2, НПН инекоторые другие.

Рис. 3.2. Плавкий предохранитель ПР-2 Рис. 3.3. Резьбовой предохра-

нитель ПРС-6

Предохранители типа ПР2 (pиc. 3.2)разборные, без наполнителя, изготовляются на номинальное напряжение до 500 В. Патрон предохранителя выполнен из прочной фибровой трубки с латунными наконечниками, на которые навинчены латунные колпаки. Колпаки удерживают ножевые контакты, вставляемые в контактные стойки(патрон на 100 А и выше). У предохранителей до 60 А ножевых контактов нет, их крепят в пружинных контактных стойках непосредственноза колпаки. Предохранители снабжены фигурной плавкой вставкой, штампованной из листового цинка. Плавкие вставки изготавливаются на номинальные токи 6; 10; 15; 20; 25; 35; 45; 60; 80; 100; 125; 160; 200; 225; 260; 300; 350 и до 1000 А. Номинальный ток предохранителей от 15 до 1000 А.

Под действием дуги фибра патрона частично разлагается и выделяет газы, которые создают в закрытом патроне высокое давление. Дуга быстро гаснет, и цепь отключается еще до того, как ток короткого замыкания достигает максимального значения. Следовательно, предохранители типа ПР2 обладает токоограничивающим действием и применяют их в основном для защиты электродвигателей среднихибольших мощностей.

На рис. 3.3 показан пробочный предохранитель типа ПРС-6. На пластмассовом основании 1 установлена втулка 2 из листового металла с резьбой, выполненной накаткой. Во втулку 2 ввернута фарфоровая пробка 3 с укрепленной на ней металлической резьбовой втулкой 4. При этом медная плавкая вставка 5, помещенная в патроне 6, вложенным в пробку 3, замыкает цепь контролируемого тока. Чтобы под воздействием вибрации пробка не могла отвертываться, резьба на пробке имеет поперечную насечку. Патрон 6 заполняют кварцевым песком, что ускоряет гашение дуги. Плавкие вставки предохранителей изготавливаются на номинальные токи 1; 2; 4; 6; 10; 16; 20; 25; 40; 63; 80; 100 А. Номинальный ток предохранителя от 6 до 100 А. Предохранители типа ПРСчаще используют в цепях управления.

Быстродействующие с наполнителем предохранители типа ПНБ (плавкая вставка из серебра) используют только для защиты полупроводниковых электроприводов. Эти предохранители изготавливают на номинальный ток плавкой вставки до 630 А.

Закрытые предохранители типа ПН2 имеют квадратный корпус из
фарфора. Для быстрого гашения дуги корпус заполнен кварцевым песком.
Плавкие вставки (одна, две или три) штампуют из медной фольги разной
толщины. Плавкие вставки предохранителей изготавливаются на номинальные
токи 20; 40; 50; 60; 80, 100; 150; 200; 250, 300; 350; 400 А. Номинальный ток
предохранителей от 100 до 400 А.

Закрытые (неразборные) предохранители типа НПН имеют круглый стеклянный корпус, заполненный кварцевым песком, плавкая вставка выполнена из круглой медной проволоки. Плавкие вставки предохранителей изготавливаются на номинальные токи 4, 10; 15, 20; 35; 45; 60 А. Номинальный ток предохранителей от 15 до 60 А.

В цепях управления, кроме предохранителя типа ПРС, могут использоваться предохранители различных типов, рассчитанных на небольшую силу тока (0,15; 0,25; 0,5; 1 и до 10 А).

Выбор предохранителей производят по условиям:

, (3.1)

где – номинальное напряжение сети; – максимальный рабочий ток сети.

Плавкую вставку для инерционных предохранителей выбирают по длительно допустимому току линии

, (3.2)

а для безынерционных предохранителей с учетом следующих условий:

, (3.3)

где – пусковой ток электродвигателя; – коэффициент перегрузки, учитывающий превышение тока двигателя сверх номинального значения в режиме пуска и принимаемый 1,6–2 для тяжелых и 2,5 для легких условий пуска.

Дата добавления: 2015-07-07