Некалиброванные предохранители что это
Калибровка плавких вставок предохранителей
3 марта 2012 в 10:00
Предварительный выбор проволоки для плавкой вставки предохранителя
Перегоревшую плавкую вставку, если нет заводского изготовления, можно заменить калиброванной медной проволокой. При калибровке медной проволоки для плавких вставок предохранителей следует исходить из следующих требований ГОСТ:
Предварительно диаметр медной проволоки можно определить по формуле:
где d – диаметр проволоки, мм; Iпл.вст – ток плавкой вставки, А.
Стенд для испытания автоматических выключателей и предохранителей
Принципиальная схема стенда для испытания автоматических выключателей и предохранителей приведена на рисунке.
Питание стенда осуществляется от сети переменного тока 220 В (вход X1). Для защиты силовой и вспомогательной цепей от короткого замыкания предусмотрены предохранители F1 и F2. Включение силовой и вспомогательной цепей осуществляется с помощью магнитного пускателя КМ. При нажатии кнопки «Пуск» магнитного пускателя напряжение 220 В подается на автотрансформатор АТ в силовой цепи, трансформатор Т2 в цепи сигнализации, а также на электросекундомер РТ.
Автотрансформатор АТ служит для регулирования тока и напряжения, подаваемого на первичную обмотку трансформатора T1.
Принципиальная схема для испытания автоматических выключателей и предохранителей
Основные функции трансформатора T1:
Во вторичную обмотку трансформатора Т1 включен трансформатор ТА. Во вторичную обмотку трансформатора тока ТА последовательно включен амперметр РА, необходимый для контроля тока и реле тока КА, который своими контактами АКВ-КА в цепи электросекундомера РТ отключает последний при исчезновении тока в силовой цепи.
Выключатель QV (тумблер) в цепи электросекундомера служит для отключения последнего, когда это необходимо.
Трансформатор Т2 служит для получения нужного напряжения для питания цепи сигнализации. В цепь сигнализации включены сигнальные лампочки HL1 и HL2, включаемые соответствующими контактами магнитного пускателя АКВ-КМ, и сигнализирующие о включении пускателя; сигнальные лампочки HL3, HL4, HL5 сигнализируют о включении соответствующего автомата.
На стенде размещены три автоматических выключателя разных типов QF1, QF2, QF3 и три предохранителя разных типов F1, F2, F3, которые включаются в силовую цепь для соответствующего исследования отдельными проводниками.
Калибровка плавких вставок предохранителей и обеспечение селективности их срабатывания
Калибровку плавких вставок из медной проволоки можно произвести на стенде, который описан выше. Для этого заготавливают проволоку различных диаметров. Если диаметр проволоки неизвестен, его можно определить с помощью микрометра.
Приближенно для данного диаметра номинальный ток плавкой вставки можно определить по формуле:
Величины токов при снятии указанной характеристики принимаются:
Обычно бывает достаточно снять часть характеристики при K = 1,5; 2,0; 3,0; 4,0.
Опыт проводят в следующем порядке:
Затем проводятся опыты для других значений тока. Строится зависимость tсгор = f(I).
С помощью полученной зависимости tсгор = f(I) для времени t=10 с находят I10.
Номинальный ток плавкой вставки определится:
Часто возникает необходимость подбора диаметра медной проволоки для предохранителя с заданным значением номинального тока плавкой вставки, т.е. нужно решить задачу, обратную вышеописанной. Для этого ориентировочно определяют диаметр медной проволоки по формуле:
Находят медную проволоку нужного диаметра и проверяют на стенде при токе I = 2,5Iн..пл.вст.
Если время перегорания проволоки окажется более 10 с, выбирают проволоку на одну ступень меньшего диаметра, и снова проводят опыт, пока не будет найден диаметр проволоки, при котором она сгорает за 10 с.
Проверку плавких вставок на селективность срабатывания производят при последовательном подключении предохранителей к зажимам Х2. При этом устанавливают ток, превышающий номинальный ток плавкой вставки меньшего из предохранителей в 2,5 раза, и убеждаются, что перегорает только его плавкая вставка за время не более 10 с.
Калибровка плавких вставок предохранителей
Предварительный выбор проволоки для плавкой вставки предохранителя
Перегоревшую плавкую вставку, если нет заводского изготовления, можно заменить калиброванной медной проволокой. При калибровке медной проволоки для плавких вставок предохранителей следует исходить из следующих требований ГОСТ:
1. При токе Iмакс = (1,62 … 2,1) Iпл.вст. плавкая вставка должна сгорать в течение 1 … 2 ч.,
2. При токе Iмин = (1,25 … 1,5) Iпл.вст. плавкая вставка не должна сгорать.
Предварительно диаметр медной проволоки можно определить по формуле:
где d – диаметр проволоки, мм; Iпл.вст – ток плавкой вставки, А.
Стенд для испытания автоматических выключателей и предохранителей
Принципиальная схема стенда для испытания автоматических выключателей и предохранителей приведена на рисунке.
Питание стенда осуществляется от сети переменного тока 220 В (вход X1). Для защиты силовой и вспомогательной цепей от короткого замыкания предусмотрены предохранители F1 и F2. Включение силовой и вспомогательной цепей осуществляется с помощью магнитного пускателя КМ. При нажатии кнопки «Пуск» магнитного пускателя напряжение 220 В подается на автотрансформатор АТ в силовой цепи, трансформатор Т2 в цепи сигнализации, а также на электросекундомер РТ.
Автотрансформатор АТ служит для регулирования тока и напряжения, подаваемого на первичную обмотку трансформатора T1.
Принципиальная схема для испытания автоматических выключателей и предохранителей
Основные функции трансформатора T1:
1. гальваническое разъединение входной и выходной цепей, что диктуется требованиями техники безопасности;
2. понижение выходного напряжения (до единиц вольт) и получение возможности иметь во вторичной цепи трансформатора (на выходе Х2) значительные токи (до 100 А; для этого вторичная обмотка трансформатора Т1 намотана проводом большого сечения).
Во вторичную обмотку трансформатора Т1 включен трансформатор ТА. Во вторичную обмотку трансформатора тока ТА последовательно включен амперметр РА, необходимый для контроля тока и реле тока КА, который своими контактами АКВ-КА в цепи электросекундомера РТ отключает последний при исчезновении тока в силовой цепи.
Выключатель QV (тумблер) в цепи электросекундомера служит для отключения последнего, когда это необходимо.
Трансформатор Т2 служит для получения нужного напряжения для питания цепи сигнализации. В цепь сигнализации включены сигнальные лампочки HL1 и HL2, включаемые соответствующими контактами магнитного пускателя АКВ-КМ, и сигнализирующие о включении пускателя; сигнальные лампочки HL3, HL4, HL5 сигнализируют о включении соответствующего автомата.
На стенде размещены три автоматических выключателя разных типов QF1, QF2, QF3 и три предохранителя разных типов F1, F2, F3, которые включаются в силовую цепь для соответствующего исследования отдельными проводниками.
Калибровка плавких вставок предохранителей и обеспечение селективности их срабатывания
Калибровку плавких вставок из медной проволоки можно произвести на стенде, который описан выше. Для этого заготавливают проволоку различных диаметров. Если диаметр проволоки неизвестен, его можно определить с помощью микрометра.
Приближенно для данного диаметра номинальный ток плавкой вставки можно определить по формуле:
Величины токов при снятии указанной характеристики принимаются:
Обычно бывает достаточно снять часть характеристики при K = 1,5; 2,0; 3,0; 4,0.
Опыт проводят в следующем порядке:
3. Отключают тумблером QV электросекундомер РТ и устанавливают его в нулевое положение.
4. Устанавливают перемычку на клеммы Х2, шунтируя предохранитель.
5. Автотрансформатор устанавливают в нулевое положение.
6. Включают магнитный пускатель, нажав кнопку “Пуск”.
7. Вращением ручки автотрансформатора АТ устанавливают нужную величину тока, которая контролируется с помощью амперметра РА.
8. Установив нужную величину тока, с помощью кнопки “Стоп” выключают магнитный пускатель КМ. Снимают перемычку с клемм Х2 и тумблером QV включают электросекундомер.
9. Выключают магнитный пускатель. При этом начинает работать электросекундомер РТ. Величину тока контролируют с помощью ампер-метра РА.
10. После сгорания проволоки электросекундомер автоматически выключается. Кнопкой “Стоп” выключают магнитный пускатель. Величина тока и показания электросекундомера заносятся в журнал.
Затем проводятся опыты для других значений тока. Строится зависимость tсгор = f(I).
С помощью полученной зависимости tсгор = f(I) для времени t=10 с находят I10.
Номинальный ток плавкой вставки определится:
Часто возникает необходимость подбора диаметра медной проволоки для предохранителя с заданным значением номинального тока плавкой вставки, т.е. нужно решить задачу, обратную вышеописанной. Для этого ориентировочно определяют диаметр медной проволоки по формуле:
Находят медную проволоку нужного диаметра и проверяют на стенде при токе I = 2,5Iн..пл.вст.
Если время перегорания проволоки окажется более 10 с, выбирают проволоку на одну ступень меньшего диаметра, и снова проводят опыт, пока не будет найден диаметр проволоки, при котором она сгорает за 10 с.
Проверку плавких вставок на селективность срабатывания производят при последовательном подключении предохранителей к зажимам Х2. При этом устанавливают ток, превышающий номинальный ток плавкой вставки меньшего из предохранителей в 2,5 раза, и убеждаются, что перегорает только его плавкая вставка за время не более 10 с.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Некалиброванные предохранители что это
ПРЕДОХРАНИТЕЛИ ПЛАВКИЕ СИЛОВЫЕ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ
Общие технические условия
Low-voltage power fuses. General specifications
Дата введения 1988-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 сентября 1986 г. N 2704 срок действия установлен с 01.01.88
Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 29.10.92 N 1465
Настоящий стандарт распространяется на плавкие предохранители на номинальный ток от 2 до 2500 А, номинальное напряжение переменного тока до 1000 В и постоянного тока до 1200 В, устанавливаемые в комплектные устройства и предназначенные для защиты при перегрузках и коротких замыканиях силовых и вспомогательных цепей электроустановок промышленных предприятий, общественных и жилых зданий, изготовляемые для нужд народного хозяйства и экспорта и номинальное напряжение до 3000 В для защиты полупроводниковых устройств.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3242-81, Рекомендациям СЭВ по стандартизации РС 5124-75, РС 5125-75, РС 5126-75, Публикациям МЭК 269-1 и МЭК 269-4.
Термины, применяемые в стандарте, соответствуют ГОСТ 17703-72, ГОСТ 18311-80, ГОСТ 16504-81, ГОСТ 27.002-89 и приложению 1 к настоящему стандарту.
1.1. Предохранители подразделяют:
— по виду плавких вставок в зависимости от диапазона токов отключения на типы:
— по виду плавких вставок в зависимости от быстродействия:
небыстродействующие (типы a и g);
быстродействующие (типы aR и gR);
— по наличию и конструкции основания:
с калиброванным основанием;
с некалиброванным основанием;
— по способу монтажа:
на собственном основании;
на основаниях комплектных устройств;
на проводниках комплектных устройств;
— по способу присоединения внешних проводников к выводам предохранителя:
с задним присоединением;
с передним присоединением;
с передним и задним (универсальным) присоединением;
— по конструкции плавкой вставки:
с разборной плавкой вставкой (со сменными плавкими элементами);
с неразборной плавкой вставкой (с несменными плавкими элементами);
— по наличию указателя срабатывания и бойка:
с указателем срабатывания и бойком;
с указателем срабатывания;
без указателя срабатывания и бойка;
— по наличию свободных контактов:
со свободными контактами;
без свободных контактов;
— по количеству полюсов:
2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
2.1. Номинальное напряжение предохранителей с плавкими вставками типов а и g следует выбирать из ряда:
Номинальное напряжение предохранителей с плавкими вставками типов аR и gR следует выбирать из ряда:
Номинальное напряжение свободных контактов следует выбирать из ряда:
Номинальное напряжение предохранителя представляет собой наименьшее значение из номинальных напряжений его частей: держателя предохранителя и плавкой вставки.
Номинальное напряжение предохранителя следует выражать:
2.2. Номинальная частота предохранителей должна соответствовать ГОСТ 6697-83.
2.3. Номинальный ток предохранителей при верхнем рабочем значении температуры воздуха должен соответствовать ГОСТ 6827-76.
Номинальные токи следует выбирать из ряда:
Номинальный ток предохранителя определяется номинальным током установленной в нем плавкой вставки.
Номинальный ток предохранителя, плавкой вставки и держателя предохранителя следует выражать:
Номинальный ток держателя (или основания) предохранителя представляет собой наибольший номинальный ток плавкой вставки, которая предназначена для использования в нем.
2.4. Условное обозначение серий и типов предохранителей должно быть установлено в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
2.5. Пример записи условного обозначения предохранителей при заказе и в документации другого изделия должен быть установлен в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Предохранители, предназначенные для экспорта, должны соответствовать также требованиям заказа-наряда внешнеторговых организаций.
3.2. Требования к конструкции
3.2.1. Габаритные, установочные и присоединительные размеры предохранителей, габаритные размеры плавких вставок и держателей предохранителей должны соответствовать чертежам, приведенным в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
3.2.2 Внешний вид предохранителей, плавких вставок и держателей должен соответствовать контрольным образцам, утвержденным в установленном порядке.
3.2.3. Масса предохранителей не должна превышать значения, установленного в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
3.2.4. Конструкция предохранителей должна обеспечивать их работоспособность в любом положении в пространстве, кроме положения под плоскостью закрепления, если в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов не установлено конкретное рабочее положение.
3.2.5. Степень защиты предохранителей от воздействия окружающей среды следует обеспечивать оболочкой и выбирать по ГОСТ 14255-69.
3.2.6. Конструкция контактов предохранителя должна обеспечивать прочное удержание плавкой вставки от перемещения ее под действием собственного веса и электродинамических сил, возникающих при токах перегрузки и короткого замыкания, а также при допустимых механических воздействиях. При этом не должен также нарушаться электрический контакт между основанием и держателем плавкой вставки, держателем плавкой вставки и плавкой вставкой, плавкой вставкой и основанием.
Механическую износостойкость контактов плавкой вставки и держателя предохранителя должны устанавливать в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
3.2.8. Выводы предохранителей с плавкими вставками типов aR и gR, устанавливаемых без собственного основания непосредственно на проводниках комплектного устройства, должны обеспечивать присоединение к ним медных или алюминиевых проводников с кабельными наконечниками или шин с сечением в пределах:
Выводы остальных предохранителей должны допускать присоединение внешних проводов и кабелей с диапазоном сечений, установленных в ГОСТ 12434-93 с учетом диапазона номинальных токов плавких вставок каждого типоразмера.
3.2.9. Плавкие вставки предохранителей с наполнителем должны быть полностью заполнены наполнителем и их конструкция должна исключать возможность утечки наполнителя при транспортировании и эксплуатации предохранителя.
3.2.10. Конструкция держателя (или основания) предохранителя должна обеспечивать невозможность установки в нем плавких вставок на номинальные токи более номинального тока основания.
3.2.11. Конструкция предохранителя должна обеспечивать его монтаж без применения специального инструмента.
3.2.12. Держатель предохранителя и плавкая вставка должны быть сконструированы таким образом, чтобы при непрерывном пропускании номинального тока при установленной в предохранителе плавкой вставке на номинальный ток, равный номинальному току держателя предохранителя, температура частей предохранителя не превышала допустимых значений.
3.2.13. Плавкая вставка должна быть сконструирована таким образом, чтобы она могла:
— непрерывно пропускать постоянный и переменный (при номинальной частоте) ток любого значения, но не более номинального;
— выдерживать нормированные циклические токовые нагрузки;
— отключать электрическую цепь в течение времени, не превышающем указанное на время-токовой характеристике отключения; при этом преддуговое время должно быть не меньше указанного на преддуговой время-токовой характеристике;
— обеспечить неплавление плавкого элемента при любом токе, равном и меньшем условного тока плавления;
— обеспечить плавление плавкого элемента при любом токе, равном или превышающем условный ток плавления;
— выдерживать перегрузки в соответствии с перегрузочной характеристикой.
3.3. Требования к электрическим параметрам и характеристикам
Некалиброванные предохранители что это
Сообщение Алекс » 24 июл 2015, 14:13
Использование «Жучков»
Сообщение Андрей13 » 24 июл 2015, 14:25
Использование «Жучков»
Сообщение Mikhail » 24 июл 2015, 14:40
Использование «Жучков»
Сообщение mastervictor » 24 июл 2015, 15:13
Использование «Жучков»
Сообщение Mikhail » 24 июл 2015, 19:07
Использование «Жучков»
Сообщение elalex » 25 июл 2015, 02:09
Использование «Жучков»
Сообщение elalex » 25 июл 2015, 02:21
Использование «Жучков»
Сообщение Mikhail » 26 июл 2015, 13:58
Использование «Жучков»
Сообщение mastervictor » 26 июл 2015, 14:07
Использование «Жучков»
Сообщение mastervictor » 26 июл 2015, 14:09
Использование «Жучков»
Сообщение elalex » 26 июл 2015, 17:40
У меня часто встречается ситуация, когда достаточно богатый финансист ремонта квартиры не понимает и не хочет вложить деньги и время в нужную по правилам электрику. Мне не все равно, что случится с моими заказчиками, даже не по моей вине, и я прилагаю все усилия (в том числе через более ответственных родственников, часто жен), чтобы все-таки сделать электрику, как нужно. Главный финансист ремонта не видит смысла, а его родственники видят, и ремонт происходит.
Некалиброванные предохранители что это
Предохранители — это коммутационные электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от аварийных режимов, защиты электрических сетей, электрооборудования общепромышленных установок, вагонов метрополитена и др. от токов перегрузки и коротких замыканий. Они отключают защищаемую цепь посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под воздействием тока, превышающего определенное значение.
Низковольтные плавкие
Предохранители низковольтные плавкие – коммутационные электрические аппараты, предназначенные для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей (плавких вставок) под воздействием тока, превышающего определенное значение.
Типа НПН2-60
Типа ПН2
Серии ПР-2
Серии ПП17
Серии ПП24
Серии ПП28
Серии ПП32-31
Серии ПП32-35
Серии ПП32-37
Серии ПП53
Серии ППН
Серии ППТ-10
Типа ПТ23
Типа ПТ26
Быстродействующие
Быстродействующие предохранители в основном применяются для защиты полупроводниковых приборов. Малая тепловая инерция, быстрый прогрев полупроводникового перехода крайне затрудняют защиту мощных диодов, тиристоров и транзисторов при токовых перегрузках. Обычные типы предохранителей и автоматических выключателей из-за относительно большого времени срабатывания не обеспечивают защиту полупроводниковых приборов при коротком замыкании. Для выполнения этой задачи разработаны специальные быстродействующие предохранители: типа ППА; типа ПП.
Плавкие вставки
Плавкая вставка является составной съемной частью предохранителя. При срабатывании предохранителя (при отключении тока короткого замыкания) плавкая вставка перегорает и подлежит замене.
Плавкая вставка в корпусном исполнении имеет фибровый или фарфоровый корпус, крепится на токоподводящие части основания предохранителя (как правило, из латуни).
На малые номинальные токи и в закрытых распредустройствах плавкая вставка может выполняться безкорпусной.
Основными параметрами плавких вставок являются номинальное напряжение, номинальный ток плавкой вставки и отключающая способность.
Серии ВТФМ
Серии ВТФ
Серии ПП32-31
Серии ПП32-35
Серии ПП32-37
Специальные
Примером специального предохранителя является пробивной предохранитель. Принцип действия основан на возникновении пробоя межэлектродного промежутка со слюдяной прокладкой, которая служит для создания точного искрового промежутка, обеспечивающего заданную разрядную характеристику. В отверстиях прокладки происходит пробой по воздушному промежутку.
Предохранитель выбирается по номинальному напряжению и пробивному напряжению.
Пробивные предохранители защищают цепь от появления в них высокого потенциала.
Для транспортных установок
Предохранители, используемые на транспортных установках, обладают высокой способностью к выдерживанию вибрационных нагрузок, трясок и ударов. С этой целью патроны (плавкие вставки) крепятся в специальных замках, обеспечивающих необходимое контактное давление и предотвращающих выпадание патрона при действии толчков и вибраций.
Как правило, подобные предохранители выполняются с наполнителем в виде кварцевого песка, в керамическом корпусе.
Крепятся на опорных изоляторах.
Серии ПКЖ106-3
Серии ПП29
Серии ПП36
Блоки предохранителей
Подробная информация о предохранителях
Назначение
Предохранители — это коммутационные электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от аварийных режимов, защиты электрических сетей, электрооборудования общепромышленных установок, вагонов метрополитена и др. от токов перегрузки и коротких замыканий. Они отключают защищаемую цепь посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под воздействием тока, превышающего определенное значение.
Предохранители находят самое широкое применение при эксплуатации электрооборудования как бытового, так и промышленного применения. Предохранители могут встраиваться в комплектные устройства. Выпускаемые промышленностью предохранители рассчитаны на применение в различных климатических поясах, размещение в местах с разными условиями эксплуатации, на работу в условиях, различных по механическим воздействиям, и обладают разной степенью защиты от прикосновения и от внешних воздействий.
Предохранители изготовляются для разных рабочих напряжений, с плавкой вставкой, вставки могут быть неразборными, с различными наполнителями.
Общие требования
Группы условий эксплуатации электротехнических изделий в части воздействия механических факторов внешней среды определены ГОСТ 17516.1-90. В соответствии с данными каталогов предохранители предназначены для эксплуатации в группах М2, М4, М6, М7, М25, М27, М39.
По технике безопасности предохранители соответствуют ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75, ГОСТ 12.2.007.6-75, ГОСТ 12.2.009-80 и требованиям “Правил устройств электроустановок”. Они обеспечивают условия эксплуатации, установленные “Правилами технической эксплуатации установок потребителем” и “Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем”, утвержденными Госэнергонадзором 21.12.94 г., по защите от напряжения прикосновения – ГОСТ 12.1.038-82.
По пожаробезопасности предохранитель должен соответствовать ГОСТ 12.1.004-85 (91) и отключать ток без выброса пламени и раскаленных частиц, разрушения, загорания его составных частей и других явлений, которые могут представлять опасность прямого воздействия на людей или явиться причиной возникновения пожара.
Конструкция приспособления для замены плавких вставок должна обеспечивать безопасность обслуживающего персонала при их замене в обесточенном состоянии.
Эксплуатация в нерабочем состоянии (хранение и транспортирование при перерывах в работе) соответствует ГОСТ 15543-70 и ГОСТ 15150-69.
Основными частями предохранителя являются плавкая вставка и основание для ее установки.
Плавкая вставка – часть предохранителя, в которой происходит отключение электрического тока, подлежащая замене после срабатывания предохранителя. Она представляет собой корпус, в котором расположен плавкий элемент, расплавляющийся при срабатывании предохранителя, и дугогасительное устройство, представляющее собой наполнитель, для гашения возникающей при перегорании плавкого элемента электрической дуги.
Держатель плавкой вставки – съемная часть предохранителя, предназначенная для удержания его плавкой вставки.
Контакты плавкой вставки – токоведущая часть, обеспечивающая электрическую связь контактов плавкой вставки с подводящими проводниками.
Держатель предохранителя – сочетание основания предохранителя с держателем плавкой вставки.
Боек предохранителя – механическое устройство в конструкции плавкой вставки предохранителя, которое при срабатывании предохранителя освобождает энергию, необходимую для срабатывания других аппаратов (или указателей) или для воздействия на свободные контакты предохранителя.
Общая терминология
Предохранитель с калиброванным основанием – предохранитель, конструкция которого не допускает установку в его основание плавкой вставки на номинальный ток, более предусмотренного для данного предохранителя.
Предохранитель с некалиброванным основанием – предохранитель, конструкция которого допускает установку в его основание плавкой вставки на номинальный ток, более предусмотренного для данного предохранителя.
Плавкая вставка небыстродействующая – плавкая вставка, характеристики которой обеспечивают защиту устройств с относительно большой постоянной времени нагрева (например, трансформаторы, электрические машины, кабели).
Плавкая вставка быстродействующая – плавкая вставка, характеристики которых обеспечивают защиту устройств с относительно малой постоянной времени нагрева (например, силовые полупроводниковые приборы).
Параметры и характеристики предохранителей
Номинальный ток Iном предохранителя – ток, определяемый его теплофизическими и геометрическими параметрами. Устанавливается из учета превышения температуры на выводах и потерь мощности. Величина его определяется номинальным током установленной в нем плавкой вставки Iв.ном; выражается при переменном токе – действующим значением периодической составляющей тока синусоидальной формы номинальной частоты, при постоянном токе (при наличии пульсации) – среднем значением и соответствует ГОСТ 6827-76.
Номинальный ток держателя (или основания) предохранителя представляет собой наибольший номинальный ток плавкой вставки, которая может быть использована в предохранителе.
Ток неплавления – заданное значение тока, которое плавкая вставка предохранителя способна пропускать в течение условного времени, не расплавляясь.
Условный ток неплавления Iнпл – характеризуется отношением тока неплавления к номинальному току плавкой вставки.
Ток плавления – наибольший ток, при котором плавкая вставка не перегорает в течение длительного времени (при токах, превышающих ток плавления, плавкая вставка должна перегореть в кратчайшее время).
Условный ток плавления Iпл – заданной значение тока, при котором срабатывает плавкая вставка предохранителя в течение условного времени; характеризуется коэффициентом кратности Кпл=Iпл/Iв.ном.
Ожидаемый ток в цепи Iож – ток, который будет протекать в цепи, если установленный в ней плавкий предохранитель заменен перемычкой с незначительным полным сопротивлением. Выражается его действующим значением.
Пропускаемый ток Iп – максимальное мгновенное значение тока, достигнутое при срабатывании предохранителя.
Пограничный ток Iпогр – ток, при котором установившейся температурой наиболее нагретого участка плавкой вставки является температура плавления материала плавкой вставки.
Номинальное напряжение предохранителя – максимальное напряжение электрической цепи (действующее значение), при котором обеспечивается надежное отключение предохранителей этой цепи.
Номинальное напряжение предохранителя Uном.пр представляет собой наименьшее значение из номинальных напряжений его частей: держателя предохранителя и плавкой вставки.
На переменном токе номинальное напряжение предохранителя выражается действующим значением периодической составляющей тока синусоидальной формы номинальной частоты, при постоянном токе при наличии пульсации – среднее значение.
Напряжение отключения (возвращающееся напряжение) – мгновенное значение напряжения, которое появляется на выводах плавкой вставки (или предохранителя) в процессе его срабатывания. Обычно учитывается наибольшее значение этого напряжения. Измеряется: в цепи переменного тока – между пиком второй полуволны напряжения после отключения и прямой линией, проведенной между пиками предыдущей и последующей полуволн; в цепи постоянного тока – как среднее значение в течение 100 мс после отключения тока.
Время плавления плавкого элемента предохранителя tпл – интервал времени от момента начала протекания сверхтока через предохранитель до момента достижения наиболее нагретого участка плавкого элемента температуры плавления материала. При этом имеется в виду, что сверхток имеет такое значение, которого достаточно для расплавления плавкого элемента.
Преддуговое время предохранителя – время между началом протекания тока, достаточного для расплавления плавкого элемента, и моментом возникновения электрической дуги.
Время дуги – интервал времени между моментом появления дуги и моментом ее окончательного погасания.
Время отключения предохранителя (полное время) – сумма преддугового времени и времени дуги.
Потери мощности при номинальном токе – произведение номинального тока на падение напряжения в предохранителе. Снижение этого параметра увеличивает срок службы предохранителей, экономит энергию и предотвращает тепловое воздействие предохранителей на находящиеся вблизи элементы управления. Кроме того, этот параметр является важным показателем состояния предохранителя в процессе эксплуатации: повышение потерь мощности даже на несколько процентов свидетельствует о начале разрушения плавких элементов предохранителя.
Характеристики энергетического воздействия тока, протекающего через предохранитель
Времятоковая преддуговая характеристика – зависимость преддугового времени (или полного времени срабатывания) предохранителя от ожидаемого тока отключения при установленных условиях.
Времятоковая характеристика плавления плавкой вставки – зависимость времени плавления плавкой вставки от ожидаемого тока отключения при установленных условиях.
Времятоковая характеристика отключения предохранителя – зависимость времени отключения предохранителя от тока отключения при установленных условиях.
Интегральная характеристика предохранителя – зависимость интегралов преддугового (или полного) тока от ожидаемого тока К3.
Характеристика токоограничения предохранителя – зависимость пропускаемого тока от тока отключения предохранителя при установленных условиях.
Времятоковые характеристики, характеристики токоограничения и интегральная характеристика представляются в виде графиков с логарифмическим масштабом.
Классификация предохранителей низкого напряжения
Предохранители классифицируются по конструктивным, функциональным и параметрическим признакам.
По конструкции плавких вставок предохранители подразделяются на:
разборные – предохранители, допускающие замену плавких элементов после срабатывания на месте эксплуатации;
неразборные – предохранители, у которых замене подлежит вся плавкая вставка.
По конструкции контактов плавкие вставки подразделяются на плавкие вставки с:
ножевыми (врубными) контактами – плавкая вставка вставляется в губки контактного основания;
болтовыми контактами – плавкая вставка присоединяется непосредственно к проводникам комплектного устройства;
фланцевыми контактами – плавкая вставка устанавливается на токоподводящей монтажной плоскости.
По наличию наполнителя различаются плавкие вставки:
По форме корпуса плавкие вставки подразделяются на:
цилиндрические (или трубчатые) – с плавкой вставкой цилиндрической формы;
призматические – с плавкой вставкой в виде прямоугольного параллелепипеда.
По виду плавких вставок в зависимости:
от диапазона токов отключения:
g – с отключающей способностью в полном диапазоне токов отключения;
а – с отключающей способностью в части диапазона токов отключения;
небыстродействующие (плавкие вставки типа g и а) – характеристики их обеспечивают защиту устройств с относительно большой постоянной времени нагрузки (трансформаторы, электрические машины, кабели);
быстродействующие (плавкие вставки типа aR и gR) характеристики их обеспечивают защиту устройств с относительно малой постоянной времени нагрузки (силовые полупроводниковые приборы).
По наличию и конструкции основания:
с калиброванным основанием – предохранитель, конструкция которого не допускает установку в его основании плавкой вставки на номинальный ток более предусмотренного для данного предохранителя;
с некалиброванным основанием – предохранитель, конструкция которого допускает установку в его основании плавкой вставки на номинальный ток более предусмотренного для данного предохранителя.
По способу монтажа:
на собственном основании – допускается установка предохранителя как на изоляционной, так и на металлической монтажной плоскости;
без собственного основания (с установкой на основании комплектных устройств), с контактами, предназначенными для установки на изоляционной панели комплектного устройства;
без собственного основания (с установкой на проводниках комплектных устройств) – предназначены для крепления на подводящих проводниках комплектного устройства.
По способу охлаждения плавкой вставки:
с естественным охлаждением – предназначены для эксплуатации при естественной конвекции окружающего воздуха;
с принудительным охлаждением всей или части наружной поверхности плавкой вставки.
По способу присоединения внешних проводников:
с задним присоединением;
с передним присоединением;
с универсальным (передним и задним) присоединением.
По наличию указателя срабатывания и бойка:
с указателем срабатывания и бойком;
с указателем срабатывания;
без указателя срабатывания и без бойка.
По наличию свободных контактов:
со свободными контактами;
без свободных контактов.
По количеству полюсов:
Функциональные признаки (по применению и назначению)
Предохранители можно разделить на группы: общего применения, сопутствующие, для защиты силовых полупроводниковых приборов (быстродействующие), для трансформаторных установок.
Предохранители общего применения – используются для защиты силовых потребителей электроэнергии с высокой электротермической и электродинамической устойчивостью (например, электродвигателей, трансформаторов, внутрицеховых электросетей и т.п.) и отключают все токи КЗ: от пограничного тока до тока наибольшей отключающей способности, имеют плавкие в ставки типа g – с отключающей способностью в полном диапазоне токов отключения.
Предохранители сопутствующие – применяются совместно с автоматическими выключателями или тепловыми реле; должны отключать цепь только при больших токах К3, при этом либо ограничить ток К3 до допустимого значения для выключателей, либо отключить цепь раньше, чем разойдутся контакты выключателя (или реле); применяются плавкие вставки типа а – с отключающей способностью в части диапазона токов отключения (малые токовые перегрузки отключают автоматические выключатели или тепловое реле).
Предохранители для защиты СПП отличаются высокими быстродействующими и токоограничительными способностями, т.к. полупроводниковые приборы термически малостойки.
Предохранители для транспортных установок – отличаются от обычных повышенной вибро- и ударостойкостью.
Параметрические признаки (по характеристикам)
Предохранители условно делятся на: инерционные; нормального быстродействия; быстродействующие.
Инерционные предохранители – предназначены для защиты ответвлений к электродвигателям. К ним относятся специальные, а также сопутствующие предохранители.
Конструкция предохранителей низкого напряжения
Основными частями предохранителя являются плавкая вставка и основание для ее установки.
Плавкая вставка – часть предохранителя, в которой происходит отключение электрического тока, подлежащая замене после срабатывания предохранителя. Она представляет собой корпус, в котором расположен плавкий элемент, расплавляющийся при срабатывании предохранителя, и дугогасительное устройство представляющее собой наполнитель, для гашения возникающей при перегорании плавкого элемента электрической дуги.
Держатель плавкой вставки – съемная часть предохранителя, предназначенная для удержания его плавкой вставки.
Контакты плавкой вставки – токоведущая часть обеспечивающая электрическую связь контактов плавкой вставки с подводящими проводниками.
Держатель предохранителя – сочетание основания предохранителя с держателем плавкой вставки.
Боек предохранителя – механическое устройство в конструкции плавкой вставки предохранителя, которое при срабатывании предохранителя освобождает энергию, необходимую для срабатывания других аппаратов (или указателей) или для воздействия на свободные контакты предохранителя.
Плавкие элементы
Все разновидности плавких элементов можно разделить на две группы: с постоянным по длине плавкого элемента поперечным сечением и с переменным.
Плавкие элементы постоянного сечения обычно изготовляются из проволоки, а переменного – из металлической фольги или тонкой металлической пленки. Обычно конструкции плавкого элемента переменного сечения включают в себя сужения (узкие перешейки) с повышенной плотностью тока и широкие части, обеспечивающие определенные тепловые режимы плавкого элемента.
Отношение поперечного сечения широкой части плавкого элемента к поперечному сечению узкого перешейка определяет вид защитной характеристики (для быстродействующих предохранителей это отношение более 5, для инерционных и нормального быстродействие – менее 5).
С повышением номинального напряжения увеличивается число последовательно соединенных узких перешеек. Создание параллельных каналов горения дуги улучшает условия ее гашения. Поэтому при конструировании плавкие элементы делятся на ряд параллельных ветвей, число которых ограничивается технологическими трудностями изготовления узких перешеек малых размеров.
Температура плавких элементов в различных режимах работы предохранителя изменяется в значительных пределах, что приводит к большому или меньшему удлинению плавкого элемента.
Качество предохранителей в значительной степени зависит от значений переходного электрического сопротивления – при плохом контакте соединения плавкого элемента с контактами плавкой вставки переходное сопротивление может достигать 50% электрического сопротивления плавкого элемента, что приводит к перегреву предохранителя в номинальном режиме работы и сокращению срока его службы.
Все плавкие элементы предохранителей с большими номинальными токами присоединяются к контактным выводам сваркой, обеспечивающей хорошее качество контактных соединений.
Для предохранителей с малыми номинальными токами используется иногда пайка мягкими припоями, но чаще – механическое обжатие.
В разборных предохранителях плавкий элемент соединен с выводами плавкой вставки болтовым зажимом.
Материалы плавких элементов
Наиболее подходящим материалом для плавкого элемента является серебро, т.к. оно имеет высокую и стабильную электрическую проводимость. Серебряные плавкие элементы хорошо работают в непрерывном режиме, при циклических нагрузках и перегрузках, на воздухе и в песчаном наполнителе. После окончания этих воздействий электрическое сопротивление серебряного плавкого элемента возвращается к исходному значению. Плавкие элементы из серебра имеют максимальный по сравнению со всеми другими используемыми металлами срок службы. Серебро обладает физическими свойствами, положительно влияющими на защитные характеристики предохранителей, низкие значения удельной теплоемкости, удельной теплоты плавления испарения, высокий потенциал ионизации.
Серебро обладает хорошими технологическими свойствами: легко поддается точной штамповке, сварке и пайке, не требуя при этом предварительной обработки.
При воздействии высоких температур серебро может окисляться, но оксиды серебра неустойчивы, и при температуре выше 180 оС они восстанавливаются до чистого серебра.
Наиболее близкими к серебру электрофизическими свойствами обладает медь, благодаря чему она также широко используется в производстве предохранителей. Однако медь интенсивно окисляется, а ее окись стабильна вплоть до температуры плавления меди. Благодаря своей стабильности пленка могла бы быть защитной, если бы не механические напряжения, возникающие при изменении температуры и препятствующие адгезии пленки к чистому металлу. Вследствие воздействия этих сил оксидная пленка меди растрескивается и отслаивается, облегчая тем самым дальнейшее развитие коррозионных процессов. Срок службы плавких элементов из меди намного короче, чем элементов из серебра. Особенно чувствительны плавкие элементы из меди к циклическим нагрузкам: суммарная длительность протекания тока до расплавления плавкого элемента из меди при циклической нагрузке намного меньше протекания тока через тот же плавкий элемент в непрерывном режиме.
Большое распространение в качестве материала плавких элементов получает алюминий. Электрическое сопротивление алюминиевых плавких элементов стабильно при длительном протекании номинального тока, что обусловлено наличием тонкой оксидной пленки, защищающей металл от дальнейшего окисления и не разрушающейся при нагреве вплоть до температуры плавления. Однако именно наличие этой пленки затрудняет процессы пайки и сварки алюминиевых плавких элементов.
Из других металлов, применяющихся для изготовления плавких элементов, следует отметить цинк. Он имеет низкую температуру плавления, что предпочтительно для плавкого элемента, т.к. при этом значительно снижаются требования к термоустойчивости других элементов конструкции. Теплофизические характеристики цинка обеспечивают довольно низкое значение интеграла плавления. Существенным недостатком является относительно быстрое старение плавких элементов при эксплуатации и при хранении, обусловленное высокой упругостью пара уже при довольно низких температурах.
Для цинка, как и для меди, для увеличения срока службы необходимо защитное покрытие, которое препятствовало бы интенсивному старению при длительном протекании тока в непрерывном и циклическом режимах.
Дугогасящие устройства и среды
Гашение дуги при срабатывании предохранителя различных конструктивных исполнений происходит в различных дугогасящих средах.
Предохранители с плавкими элементами, достаточно прочно зажатыми между керамическими накладками и размещенными в кварцевом песке, надежно отключают большие токи КЗ, но при малых токовых перегрузках, вследствие значительного нагрева керамических накладок, возможно затяжное горение дуги, иногда приводящее к разрушению предохранителя; сыпучий наполнитель – кварцевый песок – наиболее широко применяемый материал. Гашение дуги в таких предохранителях основано на интенсивной деионизации дуги в узких щелях между песчинками наполнителя. Слой сыпучего наполнителя обеспечивает защиту деталей предохранителя от термического воздействия дуги, при гашении которой напряжение довольно быстро нарастает, а перенапряжения относительно невелики. При этом длина выгораемой части плавкого элемента существенно уменьшается, а следовательно, существенно уменьшаются и габариты.
Надежность срабатывания предохранителей с наполнителем в значительной степени определяется качеством песка.
Требования к наполнителю
Защитные характеристики предохранителей существенно зависят от уплотнения наполнителя, т.к. даже в плавких вставках, до предела заполненных песком, но без дополнительного уплотняющего воздействия, при транспортировке и эксплуатации возникают воздушные полости значительных размеров, что при отключении предохранителем цепей в аварийном режиме приводит к значительному увеличению длительности горения дуги, т.е. ухудшению защитных характеристик или даже к авариям.
При уплотнении происходит пластическая деформация смеси за счет перемещения зерен относительно друг друга и заполнения пор между зернами. После хорошего уплотнения песок приобретает однородную по плотности структуру, при которой большинство пор имеет одинаково малые размеры.
Корпуса плавких вставок
Корпуса плавких вставок предохранителей изготовляются 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.
Для исключения выхода из плавкой вставки ионизированных газов в процессе гашения дуги зазоры между корпусом и выходящими наружу деталями плавкой вставки перекрываются уплотнительными деталями из асбеста. На корпус вначале напрессовываются внутренние колпачки плавкого элемента, наружные колпачки, напрессованные на внутренние, и являются контактами плавкой вставки.
Контакты предохранителей
Требования к конструкции контактов. Конструкция контактов предохранителя должна обеспечивать прочное удержание плавкой вставки от перемещения ее под действием собственного веса и электродинамических сил, возникающих при токах перегрузки и КЗ, а также механических воздействиях. При этом не должен нарушаться электрический контакт между основанием и держателем плавкой вставки, держателем плавкой в ставки и плавкой в ставкой, плавкой вставкой и основанием.
Основные размеры выводов предохранителей должны соответствовать ГОСТ 21242-75. Они должны допускать присоединение внешних проводов и кабелей с диапазоном сечений, установленных ГОСТ 12434-83.
Способы и устройства безопасной замены плавких вставок
Устройства должны обезопасить оператора от соприкосновения с токоведущими и нагретыми частями плавкой вставки. На корпусах плавких вставок имеются специальные выступы, которые входят в захваты рукоятки. Плавкие вставки удерживаются в рукоятке пружинными защелками.
В резьбовых предохранителях зазор между корпусом и головкой плавкой вставки выбирается таким, чтобы пальцы оператора не могли коснуться токоведущей резьбы основания.
Плавкая вставка, укрепленная непосредственно на проводниках защищаемой цепи, сменяется только после отключения установки от источника напряжения и охлаждения.
Контакты, соединяющие плавкую вставку с контактами основания предохранителя:
Во врубном исполнении контактных соединений необходимое контактное давление осуществляется за счет упругости губок контактов основания и с помощью контактных пружин, в резьбовых предохранителях – пружинным колпачком головки, в плавких вставках без основания – болтовым соединением вывода плавкой вставки с подводящим проводником. В ножевых контактах применяется клиновое контактное соединение, при котором ножевой контакт плавкой вставки прижимается к плоскости контактов основания с помощью перемещаемого винтом клапана. Такое соединение сочетает в себе достоинства болтового (большие усилия к поверхности прикосновения) и врубного (достаточно простая и быстрая смена сработавших плавких вставок).
Указатели срабатывания предохранителей
Плавкие элементы современных предохранителей находятся внутри непрозрачного корпуса, и состояние плавкого элемента визуально определить невозможно. В связи с этим применяются различного типа указатели, показывающие состояние плавкого элемента.
Указатели срабатывания такого рода могут быть двух типов: автономные – в виде небольших плавких вставок с высокоомным плавким элементом и наполнителем, в собственном корпусе, устанавливаемом вне основной плавкой вставки (имеет с ней только электрическую связь); встроенные в корпус плавкой вставки.
К сожалению, указатели рассматриваемого типа обладают нестабильностью срабатывания.
В качестве визуальных указателей используются также газоразрядные лампы и светодиоды.
Состав электрических параметров и характеристик
Состав электрических параметров и характеристик предохранителей, плавких вставок и держателей устанавливается в стандартах ли ТУ на конкретные серии и типы предохранителей и должен соответствовать следующему перечню (ГОСТ 17242-86):
для держателя (или основания) предохранителя: номинальное напряжение; номинальный ток; род тока и номинальная частота для переменного тока; допустимые потери мощности; число полюсов, если их более одного;
для плавкой вставки: номинальное напряжение; номинальный ток; род тока и номинальная частота для переменного тока; потери мощности; времятоковые характеристики для плавких вставок типа а; перегрузочная способность; диапазон токов отключения; наибольшая отключающая способность; наименьший ток отключения для плавких вставок типа а; характеристика пропускаемого тока; характеристики интегралов Джоуля; условия селективности (при необходимости); электрическое сопротивление плавкой вставки в холодном состоянии (допускается указать в рабочих чертежах, утвержденных в установленном порядке);
для предохранителя: степень защиты по ГОСТ 14255-69; номинальное напряжение, номинальный ток и коммутационная способность свободных контактов (при их наличии).
Типовые номинальные электрические параметры
Номинальное напряжение предохранителей с плавкими вставками a и g следует выбирать из ряда:
110; 220; 440 В – для постоянного тока;
220; 380; 660 В – для переменного тока.
Номинальное напряжение свободных контактов выбирают из ряда:
110, 220 В – для постоянного тока;
220; 380 В – для переменного тока.
Номинальная частота тока предохранителей должна соответствовать ГОСТ 6697-83.
Номинальный ток
Номинальный ток предохранителя при верхнем рабочем значении температуры воздуха должен соответствовать ГОСТ 6827-76.
Номинальные токи выбираются из ряда:
для держателей (или основания) предохранителя – 10; 25; 31,5; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 А;
для плавких вставок – 2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 А.
Подробная информация о быстродействующих предохранителях
Быстродействующие предохранители в основном применяются для защиты полупроводниковых приборов. Малая тепловая инерция, быстрый прогрев полупроводникового перехода крайне затрудняют защиту мощных диодов, тиристоров и транзисторов при токовых перегрузках. Обычные типы предохранителей и автоматических выключателей из-за относительно большого времени срабатывания не обеспечивают защиту полупроводниковых приборов при коротком замыкании. Для выполнения этой задачи разработаны специальные быстродействующие предохранители
Для эффективной защиты необходимо, чтобы полный джоулев интеграл предохранителя был меньше джоулева интеграла защищаемого прибора. Для достижения этой цели плавкая вставка выполняется из серебра, имеет перешеек с минимальным сечением и охлаждается кварцевым наполнителем.
С целью улучшения охлаждения при больших номинальных токах плавкая вставка выполняется из ленты толщиной 0,05—0,2 мм. При больших токах вставка имеет несколько параллельных ветвей. Также помогает заполнение кварцевым песком под большим давлением. В некоторых случаях для дальнейшего уменьшения сечения плавкой вставки предохранитель имеет искусственное водяное охлаждение.
Для уменьшения времени горения дуги плавкая вставка выполняется фигурной.
Конструктивно быстродействующий предохранитель представляет собой корпус из прочного фарфора, внутри которого расположены плавкие вставки и кварцевый песок. Контакты укрепляются к корпусу винтами и могут иметь различное исполнение.
В современных преобразовательных установках каждый полупроводниковый прибор имеет предохранитель. Токи, протекающие через предохранитель, могут достигать 100—200 кА. При разрушении предохранителя может произойти авария преобразовательной установки. В связи с этим быстродействующие предохранители должны иметь большую механическую прочность и обладать высокой надежностью.
Предохранители серии ПН2