Устройство и принцип действия плавких предохранителей типа ПКТ.

Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40... 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ. Патрон предохранителя (рис.2.3.3) состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. 2.3.4, а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок.

 

Рис.2.3.3. Патроны предохранителей типа ПКТ: а - на номинальные токи до 7.5 А; б - на номинальные токи 10.… 400 А; 1 - крышка; 2 - латунный колпачок; 3 - фарфоровая трубка; 4 - кварцевый песок; 5 - плавкие вставки; 6 - указатель срабатывания; 7 – пружина

 

ПКТ-предохранитель кварцевый для трансформатора

Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект*. Его обеспечивает плавкая вставка в виде прямой проволоки с наплавлениями шариков олова. С нее начинает срабатывать предохранитель.

Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

Патрон предохранителя герметизирован – после заполнения трубки кварцевым песком крышки, закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

Срабатывание предохранителя определяется по указателю, который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении. При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина. Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочими перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток. В результате указатель выбрасывается из трубки освободившейся пружиной.

На рис. Рис.2.3.4. показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 7 укреплены два опорных изолятора 1. Патрон 6 предохранителя вставляется латунными колпачками 4 в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком 5. Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при возникновении электродинамических усилий во время протекания больших токов короткого замыкания. Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

 

Рис.2.3.4. Предохранитель ПКТ

Достоинства предохранителей: простота конструкции, широкое применение, более дешевые.

Недостатки предохранителей: Время срабатывания предохранителя зависит от материала вставки, его старения, состояния контактных соединений, влияния окружающей среды; включение в одну фазу; одноразовое действие плавкой вставки.

Включение предохранителей в трехфазную сеть для защиты электродвигателей невозможно, так как перегорание одного предохранителя вызовет перекос фаз, т.е изменение фазного напряжения, искажение формы магнитного поля.

Задание 2. а)Ответьте на вопросы: 1. В чем отличие предохранителей для напряжения 0,4 кВ и для напряжения 6-10 кВ?

2)Назовите основной элемент предохранителя?

3). В чем заключается принцип действия предохранителя?

4) Сколько плавких вставок у предохранителя ПКТ. Каково их назначение?

5) Какова последовательность перегорания плавких вставок в предохранителе ПКТ-6?

6) расшифруйте марки предохранителей

ПКТ-…

ПР-

ПН-

ПРС-

Задание 2. а) Найдите ошибку на рисунке

Выбор предохранителей

Предохранители выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, току отключения, допустимому току и условиям селективности.

Таблица 2.3.1Выбор предохранителей

Условия выбора	Расчетные данные	Марка:________________, технические данные
по длительному току
Iр £ Iвст	Iр – расчетный ток,А	Iвст -номинальный ток плавкой вставки
по наибольшему току
Iвст ³ кн Iмакс	Iмакс = 1,2 Iр- наибольший ток нагрузки, А кн = (1,1– 1,2)-коэффициент учитывающий перегрузки при включениях	Iвст -номинальный ток плавкой вставки
по току отключения
Iпо £ Iоткл	Iпо –расчетный ток трехфазного к.з., А	Iоткл- ток отключена предохранителя, А
по допустимому току
Iдоп ³ кзIз	Iдоп –допустимый ток питающего проводника,А кз -коэффициент защиты, принимается равным 1,2 для взрывозащищенных помещений; равным 1 для прочих помещений	Iз -номинальный ток предохранителя,А
по условию селективности
Условие: каждая последующая в сторону источника питания вставка должна быть на 1-2 порядка выше предыдущей. *Условие следует проверять, начиная с последней вставки.

Задание 3. Плавкий предохранитель защищает провод сечением 25 мм² с допустимым током 50А. Расчетное значение тока провода равно 34А. Расчетное значение тока трехфазного к.з. равно 5,4 кА. Выбрать предохранитель из таблицы 2.3.2 с учетом условий таблицы 2.3.1. Все данные внести в таблицу 2.3.1

Таблица 2.3.2.Технические данные плавких предохранителей

Тип предохранителя	Номинальный ток, А	Наибольший отключаемый ток при напряжении до 500 В, Iоткл, А
Предохранителя Iз, А	Плавких вставок Iвст,А
НПН 15		6 10 15	10 000
НПН 60 М		20 25 35 45 60	10 000
ПН 2 – 100		30 40 50 60 80 100	50 000
ПН 2 – 250		80 100 120 150 200 250	40 000
ПН 2 – 400		200 250 300 350 400	25 000
ПН 2 – 600		300 400 500 600	25 000
ПН 2 – 1000		500 600 750 800 1000	10 000

Вопрос 2 Тепловое реле

Условное обозначение:

КК

размыкающий контакт теплового реле-

КК

-катушка теплового реле

 

 

Тепловое реле – электрический аппарат, применяемый для защиты электрических двигателей и другого электрооборудования от длительных перегрузок

Тепловые реле выполняются на принципе преобразования тепловых воздействий в механические перемещения, которые и используются для приведение в действие исполнительных элементов. Их принцип действия основан на разности линейного удлинения двух пластин из металлов с различными коэффициентами линейного расширения. Если пластины из двух таких разных металлов жестко соединить друг с другом и нагреть, то это приведет к тому, что составная пластина изогнется в сторону материала с меньшим температурным коэффициентом расширения. Соединяющие пластины называются биметаллическими, конструкции которых разнообразны

Биметаллический элемент – жесткое соединение двух металлических пластин, материалы которых имеют разные коэффициенты линейного расширения. При нагреве пластина изогнется в сторону материала, имеющего меньший коэффициент линейного расширения.

Рис.2.3.5. Схема работы теплового реле.

1 - пружина; 2 - упор; 3 - биметаллическая пластина; 4 - нагревательный элемент; 5 - защелка; 6 - кнопка; 7 - пружина; 8 - регулировочный рычаг; 9 - контакты

Задание 4. Назовите назначение всех элементов обозначенных на рисунке 2.3.5.