Захисні характеристики запобіжників

Методичні вказівки

Призначення запобіжників

Запобіжник – це найпростіший електричний апарат, який служить для захисту електричних установок від струмів перевантаження і короткого замикання. Запобіжник містить плавку вставку, яка калібрується на певний струм. Плавка вставка є штучно ослабленою ланкою в електричному колі, що захищається і при небезпечному (для електроустаткування) збільшенні струму розплавляється і тим самим від'єднує коло від джерела живлення.

 

Захисні характеристики запобіжників

При протіканні через плавку вставку номінального струму, на який вона калібрується, вставка не перегоряє досить тривалий час, який визначений природним старінням матеріалу. При протіканні через неї струму, перевищує номінальний, вона перегоряє, причому тим швидше, чим більше це перевищення. При температурі навколишнього середовища 25°С плавка вставка найпоширеніших типів топких запобіжників не повинна плавитися протягом однієї години при струмі, рівному 1,3 І_н, а при струмі, рівному 1,6 І_н повинна розплавитися за час від 13 с до 9 хвилин. Криві, які показують залежність часу перегорання плавкої вставки від величини протікаючого через неї струму, називаються захисними (часо-струмовими) характеристиками запобіжників.

Струм, який необхідний, щоб плавка вставка розплавилася миттєво, коли досягнуто сталого теплового стану (час протікання цього струму повинен бути не менше години), називається прикордонним. Бажано, щоб прикордонний струм був можливо близький до номінального. Цьому перешкоджають:

а) зниження прикордонного струму в експлуатації через корозію вставки і контактів;

б) відхилення в розмірах вставки і в питомому опорі матеріалу;

в) підвищена температура сусідніх частин при експлуатації;

г) неточне визначення прикордонного струму в умовах масового виробництва.

Практично відношення прикордонного струму до номінального знаходиться в межах 1,2...1,8.

Розрізняють мінімальний плавлячий і номінальний струми плавкої вставки. Мінімальним плавлячим струмом називають той найбільший струм, при протіканні якого плавка вставка ще не перегорає. Теоретично час вимикання при цьому нескінченно великий. Практично при випробуваннях цим струмом час вимикання складає 1...2 год.

Номінальним струмом плавкої вставки називається струм, на який розрахована плавка вставка для тривалої роботи її в нормальному режимі. Номінальний струм указується на плавкій вставці.

В нормальному режимі нагрів запобіжника в цілому не повинен перевищувати допустимої температури тривалого нагріву. У зв'язку з цим однією з характеристик запобіжника є номінальний струм запобіжника.

Вимикаюча здатність запобіжника характеризується граничним струмом вимикання або розривною потужністю, які є відповідно найбільшим струмом або найбільшою потужністю короткого замикання, при яких запобіжник розриває коло без яких-небудь пошкоджень, перешкоджаючих його подальшій роботі після зміни плавкої вставки.

 

Класифікація запобіжників

Плавкі запобіжники класифікуються:

· по номінальній напрузі;

· по номінальному струму плавкої вставки;

· по номінальному струму запобіжника;

· по допустимій розривній здатності;

· по місцю приєднання проводів або шин: передньому або задньому;

· по конструктивному виконанню: з відкритою плавкою вставкою; з напівзакритим патроном, з закритим розбірним або нерозбірним патроном, що найбільш часто зустрічається;

· по характеру заходів, забезпечуючих швидке гасіння дуги: без наповнювача, коли гасіння дуги відбувається внаслідок високого тиску в патроні і руху газів; з наповнювачами, в яких дуга гаситься внаслідок їх великої теплоємності;

· по формі: пластинчаті, що майже не використовуються; пробкові, вживані украй рідко; і трубчасті, які в даний час в силових установках застосовуються найбільш часто;

· по виду захисної характеристики: інерційні, малоінерційні,безінерційні,швидкодійні.

 

Область використання

Плавкі запобіжники широко застосовуються в мережах до 1000 В. В даний час вони також застосовуються в розподільних мережах високої напруги до 110 кВ включно.

Правилами пристроїв електроустановок передбачається застосування запобіжників в електроустановках напругою вище 1000 В у всіх випадках, коли вони:

а) задовольняють параметрам, що вимагаються (номінальна напруга і струм, граничний вимикаючий струм та ін.);

б) задовольняють вимогам селективності і чутливості;

в) дають можливість застосовувати необхідну за умов роботи автоматику (АПВ, АВР).

В установках напругою вище 1000 В плавкі запобіжники використовують в основному для захисту силових трансформаторів потужністю до 6,3 МВА, трансформаторів напруги, де застосування дорогих вимикачів в комплекті з трансформаторами струму і релейним захистом економічно не виправдано.

 

Порядок виконання роботи

На наочних установках в лабораторії необхідно вивчити конструкцію і принцип дії запобіжників. Ознайомитися з їх технічними характеристиками.

 

Зміст звіту

1. Вказати назву і мету роботи;

2. Привести короткий зміст роботи, технічні характеристики плавких запобіжників, встановлених в лабораторії та наведених у методичних вказівках;

Привести ескізи запобіжників і їх короткий опис.

 

Література

 

1. Чунихин А. А. Электрические аппараты. – М.: Энергия, 1988. – 720 с.

2. Электрическая часть станций и подстанций. Под ред. А. А. Васильева. – М.: Энергия, 1980. – 608 с.

3. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.

4. Электротехнический справочник. Под общей редакцией В.Г Герасимова, П. Г. Грудинского и др. Том 2. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 560 с.

 

Укладачі:

Рогоза Михайло Валентинович

Ворохов Леонід Петрович

Папаїка Юрій Анатолійович

Лисенко Олександра Геннадіївна

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання дослідницької лабораторної роботи ЕП – 6

 

"Дослідження конструкції і принципу дії плавких запобіжників"

 

з дисципліни "Електричні апарати"

для студентів напрямів підготовки:

6.050701 "Електротехніка та електротехнології",

6.050702 "Електромеханіка"

 

Редакційно – видавничий комплекс

Редактор

 

Підписано до друку..2010. Формат 30х42/4.

Папір Captain. Ризографія. Умовн. друк. арк.,.

Обліково-видавн. арк.,. Тираж 50 прим. Зам. №

 

 

НГУ

49027, м. Дніпропетровськ - 27, просп. К.Маркса,19.

 

Методичні вказівки

Призначення запобіжників

Запобіжник – це найпростіший електричний апарат, який служить для захисту електричних установок від струмів перевантаження і короткого замикання. Запобіжник містить плавку вставку, яка калібрується на певний струм. Плавка вставка є штучно ослабленою ланкою в електричному колі, що захищається і при небезпечному (для електроустаткування) збільшенні струму розплавляється і тим самим від'єднує коло від джерела живлення.

 

Захисні характеристики запобіжників

При протіканні через плавку вставку номінального струму, на який вона калібрується, вставка не перегоряє досить тривалий час, який визначений природним старінням матеріалу. При протіканні через неї струму, перевищує номінальний, вона перегоряє, причому тим швидше, чим більше це перевищення. При температурі навколишнього середовища 25°С плавка вставка найпоширеніших типів топких запобіжників не повинна плавитися протягом однієї години при струмі, рівному 1,3 І_н, а при струмі, рівному 1,6 І_н повинна розплавитися за час від 13 с до 9 хвилин. Криві, які показують залежність часу перегорання плавкої вставки від величини протікаючого через неї струму, називаються захисними (часо-струмовими) характеристиками запобіжників.

Струм, який необхідний, щоб плавка вставка розплавилася миттєво, коли досягнуто сталого теплового стану (час протікання цього струму повинен бути не менше години), називається прикордонним. Бажано, щоб прикордонний струм був можливо близький до номінального. Цьому перешкоджають:

а) зниження прикордонного струму в експлуатації через корозію вставки і контактів;

б) відхилення в розмірах вставки і в питомому опорі матеріалу;

в) підвищена температура сусідніх частин при експлуатації;

г) неточне визначення прикордонного струму в умовах масового виробництва.

Практично відношення прикордонного струму до номінального знаходиться в межах 1,2...1,8.

Розрізняють мінімальний плавлячий і номінальний струми плавкої вставки. Мінімальним плавлячим струмом називають той найбільший струм, при протіканні якого плавка вставка ще не перегорає. Теоретично час вимикання при цьому нескінченно великий. Практично при випробуваннях цим струмом час вимикання складає 1...2 год.

Номінальним струмом плавкої вставки називається струм, на який розрахована плавка вставка для тривалої роботи її в нормальному режимі. Номінальний струм указується на плавкій вставці.

В нормальному режимі нагрів запобіжника в цілому не повинен перевищувати допустимої температури тривалого нагріву. У зв'язку з цим однією з характеристик запобіжника є номінальний струм запобіжника.

Вимикаюча здатність запобіжника характеризується граничним струмом вимикання або розривною потужністю, які є відповідно найбільшим струмом або найбільшою потужністю короткого замикання, при яких запобіжник розриває коло без яких-небудь пошкоджень, перешкоджаючих його подальшій роботі після зміни плавкої вставки.