Предохранители (П).

П – это электрический аппарат, для защиты электрических цепе от токовых перегрузок и токов короткого замыкания. Основные элементы: плавкая вставка и дугогасительное устройство.

Требования:

1) Временная характеристика П должна проходить ниже, по возможности ближе к временной характеристики защищаемого объекта.

2) Время срабатывания П при К.З. должно быть по возможности минимальным, особенно при защите полупроводниковых приборов.

3) Предохранители должны работать с токоограничением: требуется, чтобы в дугогасительном устройстве после возникновения дуги ее сопротивление возрастало так быстро, чтобы ток в цепи начинал уменьшаться за счет этого сопротивления и не достигал установочного значения (на постоянном токе) и амплитуды (на переменном токе). Такой процесс отключения называется токоограничением.

Нагрев плавкой вставки при длительной нагрузке.

Основная характеристика П – времятоковая характеристика.

;

где - время плавления вставки.

Желательно: , кривая 1 была ниже кривой 2.

Реальная характеристика П (3) пересекает кривую 2.

Если характеристика П (1), то он будет перегорать из-за старения или при пуске двигателя, поэтому ток плавления выбирают больше тока нагрузки номинального. В области больших перегрузок (Б) предохранитель защищает объект. В области (А) - не защищает.

При больших нагрузках, (1,5…2) тока номинального, нагрев П протекает медленно, большая часть тепла отдается окружающей среде, сложные условия теплоотдачи затрудняют расчет плавкой вставки.

Ток, при котором плавкая вставка сгорает при достижении установившейся температуры, называется пограничным током. Для того, чтобы П не срабатывал при номинальном токе, необходимо: . С другой стороны, для лучшей защиты пограничный ток должен быть ближе к номинальному.

П – электрический аппарат, в котором при токе большем заданной величины, плавкая вставка реагирует и размыкает цепь.

Основные элементы: корпус, плавкая вставка, дугогасительное устройство или среда, контактное устройство.

Два режима П:

1. Номинальный режим – плавкая вставка нагревается током нагрузки;

2. Режим перегрузок – нагрев повышенным током или ТКЗ.

В первом случае – нагревание – уставившийся процесс, вся энергия выделяемая, плавкой вставкой, отдается в окружающую среду, проводам и другим элементам П. температура не должна превышать установившееся значение. При этом протекает ток плавкой вставки меньшей чем ток номинальный.

Ток, на который рассчитаны токоведущие части предохранителя – номинальный ток предохранителя, .

и могут не совпадать: <= . Наибольший ток при котором плавкая вставка не перегорит – предельный ток плавкой вставки .

Ток, при котором плавкая вставка сгорает, при достижении установленной температуры, называется пограничным (плавящим) - нормируется.

Основная характеристика -времятоковая, защитная.

1, 2 – различные номинальные токи.

при I₁ используется для селективной защиты

.

При , а температура велика, (медь 1083⁰С, серебро 961⁰С) – П нагревается до высоких температур, что приводит к тепловой нагрузки и ухудшению изоляции.

Поэтому применяются легкоплавкие металлы, но требуется большое сечение, что приводит к плохим условиям гашения дуги.

Применяют фигурные вставки, а также медные и серебряные, с использованием металлургического эффекта. многие легкоплавкие металлы (олово, свинец и др.) при плавлении растворяют тугоплавкие металлы (медь, серебро, латунь).

На проволоку диаметром менее 1 мм. Наносится шарик из олова, диаметром более 1 мм. Сначала плавится шарик. Из – за растворения меди – местные увеличения сопротивления и снижения температуры плавления в этих точках. Плавкая вставка перегорает, а дура расплавляет проволоку по всей длине. На узких участках выделяется больше тепла. При установившемся режиме тепло успевает отводится, а при КЗ нагревается быстро, и ТКЗ не успевает достичь своего установившегося значения.

В некоторых конкретных случаях ЭДУ разрывает плавкую вставку до расплавления.

Фигурные вставки с шариком ускоряют перегорание проводника и обеспечивают при КЗ токоограничение (ТКЗ не допускает ударного значения, уменьшается в 3….5 раз, и уменьшается его разрушающие действие). Фигурные вставки лучше ограничивают ТКЗ.

Время гашения дуги зависит от конструкции.

Предельная разрывающая способность – параметр П, наибольший ТКЗ, при котором возможна надежная работа предохранителя.

Выбор предохранителей (корпус и плавкая вставка).

А) по условиям длительной эксплуатации и пуска.

1) установки.

Не должен отключаться при эксплуатационных перегрузках. Для АД с КЗР Для центрифуги Для П типа ПН – 2 при t = 1c, из-за разброса характеристик.

Для вр.пуска <= 10 с. Или в ПКР:

;

В случае линии нескольких двигателей:

где: Iном.двиг - расчетный номинальный ток машины.

Для АД с ФЗР,

Iном при ПВ = 25%.

Проверка по условиям КЗ.

но не рекомендовано.

Б) По условию селективности.

Д.б.

где: А′ – постоянная, зависит от свойств материала.

q – поперечное сечение материала;

Iк – ток КЗ в цепи;

К_Д – 1,7 ÷ 2 учет длительности горения дуги.

(на больший и меньший ток)

Дата добавления: 2015-07-10