Конструкции предохранителей.

Материалы плавких вставок: свинец, цинк, медь, серебро, сплавы свинца с оловом. Легкоплавкие металлы (свинец, цинк с t_пл = 200 – 400 °С) позволяют получить невысокую температуру всего предохранителя, но обладают высоким сопротивлением и получаются больших сечений.

Цинковые вставки имеют высокий потенциал ионизации, что способствует гашению дуги. Вставки из меди получаются меньшего сечения, но имеют высокую температуру плавления (1083°С), что приводит при перегрузках к сильному перегреву деталей предохранителя.

Предохранитель ПР-2 с гашением в закрытом объёме без наполнителя. Вставка из цинка штампованная, имеет от 1 до 4 сужений в зависимости от U_н =220В(1 габарит) и U_н = 500В(2 габарит). Вставки на ток от 6 до 1000А. Патрон из фибры, которая от дуги разлагается, выделяет газ.

Давление внутри достигает 4-8мПа, и способствует быстрому гашению (давление пропорционально квадрату тока). Работают бесшумно, без выброса пламени. Патроны выпускаются 6 диаметров, так на ток 15А могут устанавливаться вставки на 6,10,15А. ПР-2 работает с токоограничением. Так при токе К.З. 50кА вставка на 6 А пергорает при 400А.

Предохранитель ПН-2 с наполнителем из сухого кварцевого песка с содержанием кварца 98%. При К.З. дуга горит в узком канале, образованном песчинками, которые имеют высокую теплопроводность. Гашение дуги происходит за несколько м сек. при небольшой длине дуги. Корпус изготавливается из фарфора квадратной формы. Плавкая вставка состоит из нескольких медных ленточек, толщиной 0,1-0,2мм, с сужениями, на которые наносятся оловянные шарики. ПН-2 выпускается на ток до 630А. Отключающая способность до 50 кА. Малые габариты, без использования сложных материалов, низкая стоимость, нашли широкое применение

I_{ном.патр.} – максимальный ток, при котором токовые и контактные части нагреваются не выше допустимой температуры.

I_пуск =

5=

I_пуск К_ст

I_пл = I_пуск К_ст

С возрастанием t_пуск α уменьшается, т.е. α , где t_пуск – время пуска АД.

Блоки предохранитель-выключатель БПВ. Обеспечивают отключение номинальных токов, и защиту от К.З. и перегрузок. При вращении рукоятки из губок выходят (или входят) предохранители, выводы которых являются ножами разъединителя. Наличие двух разрывов на полюс обеспечивает отключение вручную токов до 350А при U_н до 500В. Съем предохранителя для замены вставки возможен только в отключённом положении БПВ. Электрическая износостойкость блока – 2500 циклов с I_ном , механическая -5000 (без тока).

10.4. Выбор предохранителей:

а) по условию длительной эксплуатации и условиям пуска.

Предохранитель не должен отключать установку при перегрузках, которые являются эксплуатационными. Так, пусковой ток двигателя I_п= до 7I_н. время пуска от 1с до десятков секунд. Предохранитель должен в течение времени пуска выдерживать пусковой ток не перегорая, причем что бы не было теплового старения вставки пусковой ток не должен быть больше, чем 0,5 I_пл вставки по времятоковой характеристике для t_пуск. Ток, например, если t_пуск 1с, то I_пл вставки = 5 I_н , значит I_пуск =0,5 I_пл = 2,5 I_н , или I_{н вставки} =0,4 I_пуск, I_н =I_пуск/α т.е. номинальный ток вставки выбирается по пусковому току. В повторно- кратковременном режиме работы I_вст = (0,5÷ 0,6) I_п .

Если предохранитель стоит на линии питающей несколько двигателей, то I_вст выбирается по формуле: I_вст = 0,4(I_p + I_н ); I_н= I_p+ I_пуск/α, где I_p – расчётный номинальный ток линии, I_пуск – пусковой ток мощного двигателя.

При таком выборе вставки работают с большим запасом и нагреваются при пуске до 65°С. При тяжёлых условиях пуска (длительный пуск) или небольшой перегрузке, предохранитель не защищает цепь, температура проводов может достичь воспламенения. При токах однофазных К.З. в трёхфазной цепи, когда I_к3 < 15 I_н время работы предохранителя более 15 сек и создается опасность поражения людей током. При выборе вставки необходимо брать ближайшее наименьшее сечение недающее ложных отключений при перегрузках, с другой стороны обеспечивающее безопасность и пожаробезопасность.

б) выбор по условию избирательности (селективности)

Предохранитель 1 имеет вставку большего сечения, чем 2 у потребителя. Избирательность заключается в том, что при К.З. у потребителя должен перегорать пр 2, а остальные остаются в работе. Для этого время работы 2 пр должно быть меньше времени нагрева пр 1 до плавления t_р2 ≤ t_пл1. Избирательность соблюдается при условии, если q₁/ q₂ > 1,55 где q₁ и q₂ сечение вставок пр1 и пр2.

Реальное время срабатывания предохранителя может отклоняться от паспортного на 50% в обе стороны из-за производственных допусков. Тогда, для наиболее ответственных установок 0,5t_ср1> 1,5t_cp2 или t_ср1 ≥3 t_cp2

На практике берут допуск ± 25%, тогда 0,7 t_cp1 ≥ 1,25 t_cp2 или t_cp1 ≥1,7 t_cp2

Рис. 44

Дата добавления: 2015-07-12