Материал: 1943

следовательно, плавкий элемент не сможет расплавиться. Когда же вся жидкость испарится, предохранитель тем более не сработает.

Наиболее широкое распространение и более универсальное применение получили предохранители, у которых дугогасящей средой служит сыпучий накопитель, чаще всего кварцевый песок. Гашение дуги в таких предохранителях происходит за счёт интенсивной деионизации в узких щелях между песчинками наполнителя. Слой сыпучего накопителя обеспечивает защиту деталей предохранителя от термического воздействия дуги. Достоинствами кварцевого песка (при его использовании в качестве дугогасящей среды) являются его химическая инертность, термическая стойкость до температуры плавления, которая у него достаточно высока, высокий коэффициент теплопроводности по сравнению с другими сыпучими материалами, низкая стоимость.

Габариты предохранителей с кварцевым наполнителем намного

Некоторые зарубежные фирмы (США, Япония) делают корпуса предохранителей из стеклоткани, пропитанной кремнийорганической смолой.

Фирма «Фриц Дришер» (ФРГ) производит предохранители с шарообразным корпусом из эпоксидной смолы, что значительно упрощает технологию изготовления при массовом производстве предохранителей. Для повышения механической прочности в эпоксидную смолу добавляют волокнистый материал. В таком предохранителе отсутствуют резьбовые соединения, и он поэтому достаточно влагонепроницаем. Однако такие предохранители предназначены только для отключения в цепях больших токов короткого замыкания, поскольку при малых токовых перегрузках процесс плавления замедляется и возникают недопустимые перегревы корпуса из смолы.

61

Корпуса предохранителей для цепей с малыми номинальными токами обычно делаются из специальных стёкол.

По конструктивному признаку все разновидности плавких элементов можно разделить на две группы: вставки с постоянным поперечным сечением по их длине и переменным сечением. Плавкие элементы постоянного сечения обычно изготовляют из проволоки, а переменного сечения – из металлической фольги или тонкой металлической плёнки.

Отношение поперечного сечения широкой части плавкого элемента к поперечному сечению узкого перешейка определяет вид защитной характеристики. Например, если это отношение больше пяти, то такой предохранитель относится к быстродействующим предохранителям. Для нормально действующих и инерционных предохранителей это отношение менее пяти.

Создание нескольких относительно узких параллельных каналов горения электрической дуги улучшает условия её гашения за счёт использования большего количества материала наполнителя и уменьшения тока в каждой из параллельных ветвей. Число параллельных ветвей ограничивается технологическими трудностями изготовления узких

перешейков малых размеров.

Предохранители в цепях с большимиИноминальными токами присоединяются к контактным выводам сваркой, обеспечивающей хорошее

качество контактного соединения. ДПредохранители в цепях с малыми номинальными токами присоединяются к контактным выводам пайкой с мягким припоем, но чаще всего с помощью механического обжатия. Для

3.6. Конструкции указателей срабатывания плавких вставок

Плавкие вставки большинства предохранителей находятся внутри непрозрачного корпуса. Поэтому визуально состояние такой вставки определить невозможно. Особенно важно иметь представление о состоянии

62

плавкого элемента в предохранителях цепи с большими номинальными токами, поскольку процесс установки и снятия предохранителей здесь связан с большими трудностями. В связи с этим возникает необходимость применения указателей, которые показывают – перегорел ли плавкий элемент предохранителя или нет.

Патентов на конструкции таких указателей уже предостаточно. Наиболее широкое применение получил указатель, использующий тот же принцип, что и сам плавкий элемент, – расплавление под действием сверхтока.

Для создания такого указателя используется тонкая металлическая проволока с достаточной механической прочностью на растяжение. Её электрически присоединяют параллельно плавкой вставке. При перегорании плавкой вставки перегорит и эта проволочка-указатель. Проволочкауказатель закрепляется с одной стороны наглухо, а с другой –

Указатели срабатывания предохранителя такого типа изготавливаются двух видов: автономные (в виде небольшой плавкой вставки с высокоомным плавким элементом и наполнителем), устанавливаемые (в собственном корпусе вне плавкой вставки) и встроенные (в корпус плавкой вставки). Автономные указатели срабатывания иногда крепятся непосредственно на

которая выталк вает шт фт, окрашенный в яркий цвет. Это и будет указателем тогоС, что предохранитель перегорел. Иногда штифт служит и бойком, воздействующим на вспомогательные контакты предохранителя. В результате этого сигнал о срабатывании предохранителя будет передан на соответствующие органы управления.

В зависимости от соотношения электрических сопротивлений и теплофизических параметров основного плавкого элемента и указателя при срабатывании предохранителя могут наблюдаться три различных случая:

1)первоначальное расплавление плавкого элемента, горение дуги на нём. Активное сопротивление указателя шунтирует дугу основного плавкого элемента, способствуя снижению скорости нарастания напряжения на промежутке и снижению пика напряжения;

2)первоначальное расплавление проволоки указателя, а затем расплавление основного плавкого элемента. В связи с тем, что основной плавкий элемент имеет малое активное сопротивление, он будет шунтировать промежуток, образовавшийся после расплавления проволоки указателя, и препятствовать скольконибудь длительному горению дуги на указателе;

63

3) почти одновременно расплавление основного плавкого элемента и проволоки указателя. Горение дуги на указателе может происходить до конца горения дуги на основном плавком элементе в одних случаях, а в других – горение дуги на указателе прекратится намного раньше, чем в основном плавком элементе.

К сожалению, указатели рассмотренного типа обладают нестабильностью срабатывания. При малых напряжениях и при малых токовых перегрузках проволока перегорает на небольшом участке. Если этот участок находится на большом расстоянии от пружины и если плотность упаковки песчаного накопителя в корпусе указателя большая, силы трения проволоки о накопитель могут превысить силу упругости пружины и указатель срабатывания может не сработать. Недостатком таких указателей является также то, что при случайном механическом обрыве плавкого элемента в процессе сборки или по какой-либо другой причине указатель

В качестве визуальных указателей срабатывания используют также газоразрядные лампы и светодиоды, включённые параллельно плавкой

закрытом объёме, стенки выделяют газ, давление повышается, и дуга гаснет. Закрытые предохран тели серии ПР-2 (разборные) имеют

перешейками.

номинальные токи от 100 до 1000 А, предельные отключаемые токи при напряжении 380СВ cosφ > 0,4 составляют от 6 до 20 кА. Вставки обычно с

Предохранители с накопителем (засыпные) представляют собой

фарфоровые или пластмассовые корпуса, заполненные мелом или

кварцевым песком. Возникающая при плавлении вставки электрическая дуга тесно соприкасается с мелкими зёрнами накопителя, интенсивно охлаждается, деионизируется и поэтому быстро гасится.

Вопросы для самоконтроля

1.Что представляет собой указатель срабатывания, использующий тот же принцип, что и сам плавкий элемент, – расплавление под действием сверхтока?

2.Какие ещё существуют визуальные указатели срабатывания плавких предохранителей?

3.Что представляют собой закрытые предохранители и засыпные?

4.При каких условиях используются предохранители серии ПР-2?

64

3.7. Выбор предохранителей

Предохранители выбирают: 1) по условию пуска и длительности эксплуатации; 2) по условию селективности.

1) В процессе длительной эксплуатации температура нагрева предохранителя не должна превышать допустимых значений. Для выполнения этого требования необходимо, чтобы патрон и плавкая вставка выбирались на номинальный ток, равный или несколько больший номинального тока защищаемой установки.

Предохранитель не должен отключать установку при перегрузках, которые являются эксплуатационными. Например, пусковой ток асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором может достигать семикратного превышения номинального тока (по мере разгона пусковой ток будет падать до номинального тока двигателя, а длительность пуска зависит от характера нагрузки).

Для двигателей с лёгкими условиями пуска (двигатели вентиляторов,

разворачивается (привод центрифуги, краны, стартеры автомобилей) или в

повторно-кратковременном режиме, когда пуски проходят с большой частотой, вставки выбирают с ещё большим запасом Iном.в = (0,5 ÷0,6)Iпуск.

Если предохранитель стоит в линии, питающей несколько двигателей,

плавкая вставка выбирается по формуле

FU2

tср.2

Рис. 3.4 Схема селективного подключения предохранителей разветвлённой сети

65