АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Плавкие предохранители. Аппараты защиты служат для ограни­чения времени действия токов короткого замыкания и перегрузки, т.е. для ликвидации опасных последствий этих явлений. Наиболее распространенными аппаратами защиты являются плавкие предохранители и воздушные автоматические выключатели (автоматы). Любой плав­кий предохранитель состоит из: корпуса (патрона), кон­тактного устройства и плавкой вставки. Некоторые виды плавких предохранителей имеют специальное устройство для гашения дуги, возникающей в момент плавления вставки. Обычно плавкие вставки находятся внутри кор­пуса (патрона), состоящего из изоляционной оболочки, снабженной деталями для крепления вставки и прово­дов.

Принцип действия плавких предохранителей основан на выделении тепла током, проходящим по плавкой вставке. В нормальных условиях это тепло рассеивается в окружающую среду. Если количество выделяющегося тепла больше отводимого, то избыток его вызывает по­вышение температуры вставки, и она перегорает (пла­вится). К основным параметрам предохранителей отно­сятся: номинальное напряжение предохранителя U_пp – напряжение, указанное на предохранителе, на которое он рассчитан; номинальный ток плавкой вставки I_{н. вст.} –ток, указанный на плавкой вставке, который она выдер­живает длительное время, не перегреваясь и не плавясь; номинальный ток предохранителя I _пр – ток, указанный на самом предохранителе, равный наибольшему из но­минальных токов плавких вставок для данного предо­хранителя, на который рассчитаны его токоведущие части.

Полное время отключения электрической цепи плав­ким предохранителем определяется временем нагрева­ния вставки до температуры плавления материала, из которого она изготовлена, расплавлением ее и горением дуги. Зависимость полного времени отключения цепи плавким предохранителем I_откл от отношения протекаю­щего по вставке тока I к номинальному току плавкой вставки I_н.вст называется защитной характеристикой, т.е:

t_откл.=f(I/I_{н. вст.}).

Защитная характеристика плавких вставок является неустойчивой. Время перегорания вставки зависит от состояния контактов предохранителя и самой плавкой вставки, температуры окружающего воздуха, старения металла вставки, условий охлаждения, материала, дли­ны и формы вставки. Поэтому защита электрических се­тей и токоприемников от перегрузок с помощью плавких предохранителей недостаточно надежна. С их помощью осуществляется надежная защита лишь от коротких за­мыканий и больших (60 % и выше) перегрузок. Улучше­ние защитных характеристик плавких вставок предохра­нителей достигается: выбором материала вставок; их конструкцией; применением вставок с металлическим растворителем (с металлургическим эффектом).

Материал плавких вставок. Плавкие вставки из лег­коплавких металлов (олово, свинец, цинк) обладают большой теплоемкостью и тепловой инерцией, поэтому применяются в тех случаях, когда электроустановки на­до защищать от токов перегрузки, так как они плавятся с некоторой выдержкой времени. Вставки из тугоплав­ких металлов (например, из меди) имеют малую тепло­емкость и высокую проводимость. Они быстродействую­щие, с малой тепловой инерцией. Дают меньшую выдер­жку времени при перегрузках, что ухудшает их защитные характеристики. Высокая температура плавления меди может привести к чрезмерному нагреву контактов встав­ки и корпуса предохранителя.

Конструкция плавких вставок. На защитную харак­теристику плавкой вставки существенно влияют ее фор­ма и размеры. Вставки меньшей длины плавятся быст­рее и имеют меньшую разрывную способность. Увеличе­ние длины вставок повышает ток и время ее плавления. Вставки с несколькими параллельными ветвями умень­шают объем расплавленного металла, время плавления и гашения дуги. В некоторых типах предохранителей применяют вставки переменного сечения. Узкие места вставки нагреваются больше и быстрее, чем широкие. При номинальном токе это тепло отдается к менее на­гретым широким частям вставки и контактам. При ко­ротких замыканиях узкие части быстро нагреваются до температуры плавления, и вставка плавится одновре­менно во всех узких местах. При перегрузках вставка нагревается медленнее и расплавляется, чаще всего, в средней части в одном месте.

В центре медных плавких вставок некоторых типов предохранителей (НПН, ПН, КП) напаивают оловян­ный шарик диаметром от 1 до 2 мм (рис. 3). Оловян­ный шарик на вставке является металлическим раство­рителем меди. Вставка плавится в олове при меньшем значении тока и при температуре в 2 – 3 раза меньшей, чем температура плавления самой меди. Такие предо­хранители называются предохранителями с металлурги­ческим эффектом.

Рис. 3. Плавкая вставка предохранителя с металлургическим эффектом

1 – медь; 2 – олово

Типы плавких предохранителей. Плавкие предохра­нители, применяемые в электроустановках с напряжени­ем до 1000 В, по своей конструкции делятся на три типа. Пластинчатые предохранители представля­ют собой открытую одну или несколько параллельных проволок, впаянных в медные или латунные плоские на­конечники. При перегорании вставки таких предохрани­телей происходит разбрызгивание во все стороны рас­плавленного металла, что создает опасность для обслу­живающего персонала, а в определенных условиях 'и опасность возникновения пожара, взрыва. Применение открытых предохранителей ограничено и может быть до­пущено только в специальных помещениях (закрытых распределительных устройствах, электрощитовых и т.п.). Открытые пластинчатые предохранители изготов­ляются на напряжение до 500 В и ток от 10 до 350 А.

Пробочные пре­дохранители. К ним относятся однополюсные резьбовые предохраните­ли типов Ц27, ЦЗЗ, ПД, ПДС и др. Предохраните­ли Ц27 и ЦЗЗ (рис. 4) отличаются друг от друга только размерами и сос­тоят из фарфорового ос­нования 1с контактной гильзой 6, внутреннего контакта 2, зажимов 3и 7 для проводов от сети и к нагрузке, фарфоровой – у предохранителя ЦЗЗ или пластмассовой – у предохранителя Ц27, крышки.

Рис. 4. Пробочный предохранитель

В основание ввинчивается фарфоровая проб­ка 5 с плавкой вставкой 4. Технические данные пробочных предохранителей типа Ц27 и ЦЗЗ (ГОСТ 1138—73) приведены в табл. 3.

Таблица 3

Технические данные пробочных предохранителей типа Ц27 и Ц33

Предохранители типов ПД и ПДС (рис. 5) отли­чаются друг от друга только материалом оснований.

Рис. 5. Предохранитель типов ПД и ПДС

Они состоят из контактной гильзы 1 с фарфоровыми – у предохранителя ПД и стеатитовым — у предохраните­ля ПДС основанием 5, плавкой вставки 2 и головки 3. Корпус плавкой вставки заполнен кварцевым песком. В нижней части контактной гильзы имеется стойка 4с винтом для крепления провода. Вторым контактом пре­дохранителя является стержень 6, конец которого кре­пится непосредственно в отверстии токоведущей шины распределительного устройства.

Технические данные предохранителей типа ПД и ПДС приведены в табл. 4.

Таблица 4

Технические данные предохранителей типа ПД и ПДС

Трубчатые предохранители. Трубчатые предохранители выпускают нескольких типов: с закры­тыми фибровыми разборными трубками без наполнителя; закрытые с мелкозернистым наполнителем; с откры­тыми фарфоровыми трубками. Предохранители с закры­тыми фибровыми трубкамитипа ПР. Трубчатые разбор­ные предохранители ПР выпускаются на напряжение до 500 В, на номинальные токи предохранителя от 15 до 1000 А и номинальные токи плавких вставок от 6 до 1000 А (рис. 6). Патрон 1 сделан из фибровой трубки. Цинковая плавкая вставка 2, рассчитанная на большие токи, выполнена пластинчатой переменного сечения. Патроны предохранителей, рассчитанные на ток до 60 А, имеют цилиндрические контактные части, а на большие токи имеют контактные ножи 3.

Рис. 6. Предохранитель ПР

При перегорании плавкой вставки и образовании внутри трубки электрической дуги фибра разлагается. Продукты разложения фибры (около 40% – водород) обладают высокими дугогасящими свойствами. Дуга в закрытом патроне быстро деионизируется, ее сопротив­ление увеличивается, и ток короткого замыкания не ус­певает достигнуть установившегося значения. Такие предохранители являются токоограничивающими. В пре­дохранителях ПР замена заводской плавкой вставки из цинка медной проволокой не допускается, так как тем­пература внутри трубки может быть близкой к темпера­туре плавления меди (около 1083°С), что может привес­ти к порче фибровой трубки.

Предохранители закрытые с мелкозернистым напол­нителем. К этой группе относятся предохранители типов НПН, НПР, ПН2, ПН-Р, КП. У предохранителей типа НПН* (предохранитель с наполнением неразборный) трубка стеклянная. У остальных предохранителей этой группы трубки фарфоровые. Внутри трубок находятся медные плавкие вставки с металлургическим эффектом (см. рис. 3). Мелкозернистым наполнителем является кварцевый песок, который способствует интенсивному охлаждению и деионизации газов, появляющихся при горении дуги. Так как трубки закрыты, то брызги рас­плавленного металла плавких вставок и ионизированные газы не выбрасываются наружу. Это уменьшает пожар­ную опасность и повышает безопасность обслуживания предохранителей. Предохранители с наполнителем яв­ляются также токоограничивающими, как и предохра­нители типа ПР.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1414 | Нарушение авторских прав