Cтраница 1
Плавкий предохранитель состоит из двух основных частей: корпуса (патрона) из электроизоляционного материала и плавкой вставки. Концы плавкой вставки соединены с клеммами, с помощью которых предохранитель включается в линию последовательно с защищаемым потребителем или участком цепи. Плавкая вставка выбирается с таким расчетом, чтобы она плавилась раньше, чем температура проводов линии достигнет опасного уровня или перегруженный потребитель выйдет из строя.
Кто никогда не получал большого сжатия, потому что предохранитель устройства сгорел и был без другой резервной копии? С другой стороны, кто никогда не благодарил, потому что в то время, когда трансформатор электрической сети места взорвался или кто-то закрыл короткое замыкание в электрической сети, только предохранитель сгорел, сохранив устройство. Удивительно, что могут сделать эти маленькие, недорогие части.
Это «закон» в электротехнике: никогда не создавайте электрическую цепь без защитного устройства. И устройства защиты существуют различных типов, таких как выключатели, реле и предохранители. Поскольку предмет довольно обширен, мы сосредоточимся на наших интересах, аудиооборудовании и т.д. с помощью предохранителей, которые являются наиболее широко используемым типом системы защиты аудиооборудования.
Плавкие предохранители служат для защиты всей электрической сети крана от коротких замыканий. Принцип действия предохранителей основан на расплавлении их плавких элементов при резком возрастании силы тока в цепи.
Плавкие предохранители выпускают трех типов: пробочные, рассчитанные на силу тока до 60 А, трубчатые СПО - до 360 А и пластинчатые-до 600 А.
Цель каждого предохранителя - защитить электрическую цепь оборудования от чрезмерной зарядки и короткого замыкания. Он является «слабым местом» схемы. Перегрузка происходит, если вы делаете оборудование выше номинальной рабочей мощности. Могут также возникать скачки напряжения. Короткое замыкание само название говорит, но оно короткое внутри самого оборудования, в его электрической цепи или ее выходах.
Как вы могли видеть, предохранители, найденные на аудиооборудовании, представляют собой стеклянные цилиндры с металлическими концами, а внутри него имеется нить. Как только напряжение будет превышено, или превысит ток, предохранитель сломается. Обратите внимание на «или», то есть любой из факторов, устаревших, является причиной разрыва плавкого предохранителя.
Плавкие предохранители предназначены для защиты электрооборудования и электрических сетей от больших токов, возникающих при коротких замыканиях, и значительных (50 % и более) перегрузках. В предохранителе помещается проводник с низкой температурой плавления (плавкая вставка), через который проходит ток защищаемой цепи. При увеличении тока выделяется большое количество тепла, под действием которого проводник расплавляется и размыкает цепь. На башенных кранах применяют трубчатые предохранители без наполнения ПР-2 и с наполнением ПН2, НПР, НПН.
Чтобы ознакомиться с собой, удалите предохранитель с какого-либо оборудования и обратите внимание. Найдите на металлической части надпись на напряжение и ток. Например, вы можете найти предохранитель, который работает при максимальном напряжении 150 В и максимальном токе 2А. Или вы можете найти предохранитель на 250В и 1А. Это зависит от сетевого напряжения и номинального расхода прибора.
Когда мы находим оборудование, которое вы не хотите подключать, первое, что нужно проверить, это предохранитель. Если нить нарушена, как показано на рисунках ниже. Предохранитель должен быть заменен. Но есть некоторые важные детали для решения этой задачи.
Плавкий предохранитель - тепловой, разрывного действия служит для разрыва электрической цепи при перегрузках.
Плавкие предохранители не могут защищать двигатель от небольших и длительных перегрузок. Только при внезапных больших перегрузках или коротких замыканиях предох-раяители могут быстро отключать двигатели. Автоматы размыкают электрические цепи при перегрузке или коротких замыканиях. Для защиты двигателей от перегрузок (но не от коротких замыканий) используют тепловые реле, которые выбираются по номинальному току двигателя.
Некоторые люди прикрепляют плавкий предохранитель к концам предохранителя. Ваше оборудование будет полностью незащищенным, ставя под угрозу целостность, установку и безопасность людей. Замените предохранитель большим номинальным током. Таким образом, вы можете снять защиту с оборудования, а при возможной перегрузке он не будет гореть. Когда предохранитель не горит, повреждение внутренних компонентов устройства намного дороже.
Установите предохранитель с номинальным напряжением ниже рабочего напряжения прибора. У вас может возникнуть неудобство при взрыве предохранителя во время работы предохранителя, и что не может возникнуть никаких проблем для продувки предохранителя. Установите предохранитель номинального тока ниже указанного.
Плавкие предохранители используют в лифтах для защиты слаботочных цепей управления, сигнализации и освещения от токов короткого замыкания. Состоит предохранитель из трех основных частей: корпуса, контактного устройства и металлической плавкой вставки. Предохранитель типа ПР (рис. 87) включает в себя фибровый корпус 4, обоймы 2, плавкую вставку 3 и контакты /, которые одновременно служат и для крепления предохранителя к токоподводящим выводам. При коротком замыкании предохраняемой цепи плавкая вставка сгорает и цепь разрывается. Под действием высокой температуры фибра разлагается и выделяет газ, способствующий гашению дуги, которая возникает при разрыве цепи. Наиболее распространены также предохранители пробочные и с кварцевым заполнителем.
При столкновении с плавким предохранителем настоятельно рекомендуется провести анализ, прежде чем даже заменить его, чтобы выяснить причину ожога. Хотя это сложно, особенно если мы находимся в середине мероприятия, это настоятельно рекомендуется для сохранения оборудования. Поскольку есть устройства, которые стоят две тысячи реалов, двадцать тысяч реалов или более двухсот тысяч реалов, просто положили новый плавкий предохранитель и включили снова, и предохранитель снова загорелся, он защитил оборудование от чего-то худшего, но в этой новой попытке подключить его, он может повредить некоторые внутренние компоненты.
Плавкие предохранители защищают электродвигатели и прочие промышленные устройства только от токов короткого замыкания, а от длительных перегрузок они надежно защитить не могут. Поэтому в мощных электротехнических установках кроме плавки предохранителей устанавливается автоматическая защита.
Плавкие предохранители очень просты и дешевы. Однако они обладают существенными недостатками. Так будет продолжаться до тех пор, пока кривые не сблизятся.
Плавкая вставка характеризуется тремя видами токов
Если предохранитель оборудования сгорел, а новый предохранитель установлен, а затем снова горит, не настаивайте: оставьте оборудование в стороне и отведите его в мастерскую для полной проверки! Важно помнить, что скачки напряжения в сети могут привести к взрыву предохранителя.
Как правильно действовать тогда в обмене предохранителями? На многих устройствах эта информация написана на самом экране, рядом с предохранителем, но в некоторых случаях необходимо проконсультироваться с руководством. Только таким образом устройство будет защищено при внутренних проблемах или нежелательных остановках.
Плавкий предохранитель должен отключать место повреждения от неповрежденных элементов установки. Необходимо стремиться к тому, чтобы при сгорании плавкой вставки заполнитель вступал в химическое соединение с парами плавкой вставки и при этом выделялось как можно больше газов, деионизирующих дуговое пространство и облегчающих процесс разрыва дуги.
В аварийных ситуациях допустимо использование предохранителей тока меньше номинального. Самым важным правилом также является наиболее сложное принуждение. Имейте в сумке для инструментов запасные предохранители каждого оборудования, поэтому в какой-то чрезвычайной ситуации вы не исчерпаете себя.
Один совет: на оборудовании с ручками прикрепите в них запасные предохранители с крепированной лентой. Это простое решение, и всегда легко запомнить, где находятся предохранители. Таким образом, чтобы обеспечить надлежащую защиту вашего оборудования, всегда заменяйте предохранители теми же, что указаны изготовителем, и при сжигании одного из них проверьте причину ожога перед заменой предохранителя.
Плавкий предохранитель представляет собой аппарат, служащий для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и чрезмерных токов нагрузки. При повышении тока нагрузки выше установленного значения предохранитель автоматически отключает цепь.
Плавкие предохранители применяют для защиты электрических сетей от коротких замыканий, а в некоторых случаях и от перегрузок. В сетях напряжением до 1000 в плавкие предохранители являются основным видом защиты. В сетях более высокого напряжения (до 110 кв) их применяют во всех случаях, когда они удовлетворяют требованиям, предъявляемым к защите.
Только, согласно Закону Ома, предохранитель 110 В имеет в два раза ток 220 В переменного тока. И используйте устройство с предохранителем, который может выдерживать половину силы тока. Поэтому, когда устройство больше всего требуется, плавкий предохранитель дует. По опыту мы можем гарантировать, что такая ситуация в середине мероприятия не нравится.
Усилители с автоматическими выключателями. Многие производители использовали усилители мощности с автоматическими выключателями вместо предохранителей. Функция такая же, что и автоматический выключатель, который также поддерживает максимальное напряжение и ток. Большим преимуществом является то, что автоматический выключатель разоружится, не горит. Если вы разоружитесь, одно нажатие клавиши сможет снова вооружить вас.
Плавкий предохранитель состоит из плавкой вставки, представляющей собой металлический проводник уменьшенного сечения, патрона или конструкции, в которой закрепляется плавкая вставка, и иногда устройства, облегчающего гашение дуги.
Электрический ток обладает одной отличительной чертой: он способен протекать только по замкнутому контуру. Если же эту цепь разорвать, то его действие сразу прекращается. Это свойство нашло воплощение в работе максимальных токовых защит, основанных на использовании предохранителей и .
Конструкция предохранителей низкого напряжения
Это наиболее часто встречается в моновольтных и мощных усилителях. Ремонт предохранителей и оборудования. Прежде чем брать дефектное оборудование в специализированную мастерскую, снимите крышку и выполните быструю проверку. Некоторые конструкции полагаются на различные предохранители защиты, а иногда некоторые из этих других предохранителей сожжены.
Источники таблиц Циклотрона имеют общий предохранитель и несколько внутренних предохранителей. Каждый предохранитель отвечает за защиту определенной области, и сжигание одного из них может привести к тому, что оборудование не будет работать полностью или только одна функция.
Они подбираются таким образом, чтобы могли длительное время выдерживать номинальное значение протекающего через них тока. Этим обеспечивается надёжность электроснабжения потребителей. В то же время предохранители и автоматические выключатели обладают защитными функциями: во время возникновения аварийных режимов в контролируемой схеме они разрывают проходящий через них опасный ток.
Общий предохранитель горел, но даже его изменение не сработало. При разборке мы поняли, что конденсатор лопнул, и что перед печатными платами, где были самые дорогие компоненты, были два внутренних предохранителя, также сожженные. Теперь, когда мы уже знаем все о предохранителях, как насчет того, чтобы идти в церковь, проверять предохранители всего оборудования, покупая запасные части, если это необходимо? Существуют предохранители разных размеров.
Предохранители, несмотря на относительно простые устройства, были и остаются очень эффективными в защите электрических цепей. Поскольку схемы низкого напряжения, где они направлены на защиту простого оборудования, такого как лампы, до сложных систем генерации и распределения энергии, существуют предохранители из-за его низкой стоимости и простоты эксплуатации, как и в большинстве приложений, где требуется защита перегрузки по току или короткого замыкания.
При этом в комплексе учитываются два фактора:
1. величина протекающего тока нагрузки;
2. продолжительность его воздействия.
Плавкая вставка предохранителя перегорает от теплового воздействия, созданного проходящим по ней током.
Автоматический выключатель тоже учитывает температурный перегрев схемы и размыкает свои силовые контакты за счет работы теплового расцепителя. В то же время в его составе имеется еще одно устройство — электромагнитный расцепитель, который реагирует на превышение электромагнитной энергии, возникающей даже в импульсном режиме.
Формы, которые сегодня имеют предохранители, не соответствуют изготовленным первым предохранителям, которые претерпели много изменений в своем формате, типе материала, используемого при их строительстве, а также их применениях и рабочих характеристиках.
Нагрев плавкой вставки при длительной нагрузке
Существует несколько бразильских стандартов, регламентирующих работу и строительство предохранителей на основе международных стандартов, которые устанавливают такие параметры, как номинальный ток, рабочее напряжение, мощность отключения и т.д. эти стандарты также определяют форматы и типы предохранителей, которые в настоящее время существуют на рынке.
Подробнее про устройство, принцип действия и особенности эксплуатации автоматических выключателей и предохранителей рассказано здесь:
О работе всех этих устройств судят по определенным техническим характеристикам, которые принято называть время-токовыми потому, что они точно определяют время срабатывания защит, учитывая его зависимость от кратности превышения тока аварийного режима относительно номинального состояния.
В настоящей работе поставлена задача приблизиться к этим устройствам, представить их цели, классификации, существующие типы, материалы, используемые при их изготовлении, производители и исследования и разработку новых технологий, применяемых к этим устройствам.
Назначение защитной характеристики предохранителя
Предохранительные устройства представляют собой защитные элементы, которые действуют путем плавления участка с размерами для такого, разделяющего цепь, в которой они установлены, и прерывания электрического тока, когда оно превышает установленное значение в течение определенного периода времени.
Времятоковые характеристики (ВТХ) выражают графиками в декартовых координатах. По оси ординат располагают время, отсчитываемое в секундах, а абсцисс — отношение протекающего тока аварийного режима I к номинальной величине Iн коммутационного аппарата.
Для чего создается защитная характеристика у плавкой вставки
В нормальных условиях это устройство приводит к тому, что цепь, в которой она подключена, работает нормально, без каких-либо или почти не влияющих на ее характеристики, но в случае увеличения значения нормального рабочего тока, его плавкий элемент до тех пор, пока не произойдет его слияние, отключив цепь через определенное время.
Рисунок 1 - Символы предохранителя. Предохранители, безусловно, являются наиболее традиционными устройствами для защиты цепей и электрических систем и обеспечивают отличную защиту от короткого замыкания из-за их высокой отключающей способности и ограничивающих возможностей. Однако его использование не должно производиться, если требуется защита от легкой и умеренной перегрузки, поскольку ее кривая срабатывания «время-ток» не может быть отрегулирована, в отличие от реле максимальной токовой защиты и электромагнитных выключателей, которые имеют регулировка механизм.
В целях правильной работы предохранителя внутри электрической схемы необходимо учитывать его:
технические возможности;
условия проверок;
назначение.
Основные параметры защитной характеристики предохранителя
График срабатывания предохранителей при различных токах выражается кривой линией, разделяющей рабочее пространство координат на две части:
Линия токов условного нерасцепления
На рисунке 2 - текущая кривая времени, показаны текущие кривые тока, типичные для предохранителя. В любой электрической системе защитная система является фундаментальной даже при малой мощности, поскольку любая неисправность или дефект могут повредить ее элементы или даже люди с риском, животные или даже достояние.
Предохранитель имеет целью секционирование схемы в случае возникновения каких-либо нарушений в его входном токе, защиты его элементов от повреждений или в случае электронного оборудования или электрических установок даже от пожара. Технически цель предохранителя состоит в том, чтобы защитить установки или оборудование от повреждений, вызванных перегрузкой по току или короткого замыкания, и сломать его плавкие компоненты, если произойдет одно из этих событий.
1. рабочую область, в которой плавкая вставка остается целой и надежно обеспечивает протекание тока по защищаемой схеме;
2. зону протекания токов предельного отключения, в которой происходит разрыв электрической цепи.
Первая часть на графике показана светло-зелёным цветом, а вторая выделена бежевым.
Защитная характеристика у плавкой вставки лежит на границе этих двух зон. В пространстве рабочих токов предохранитель остается целым, а при увеличении их значений выше критического состояния перегорает.
Зона токов предельного отключения опасна для оборудования и должна быть отключена максимально быстро.
Защитная характеристика плавкой вставки выражает продолжительность отрезка времени от начала создания аварийного режима до момента его отключения, представленную в зависимости к превышения величины опасного тока над номинальным значением предохранителя.
Плавкая вставка характеризуется тремя видами токов:
1. номинальным, который она способна выдерживать практически неограниченное время;
2. минимальным испытательным, под действием которого может проработать более одного часа;
3. максимальным испытательным, которое вызывает ее перегорание менее чем за один час.
Плавкая вставка предохранителя защищает подключенную к ней схему от двух видов аварийных режимов:
1. перегрузов повышенными нагрузками, которые отключаются с задержкой;
2. коротких замыканий — КЗ, требующих максимально быстрой ликвидации.
Все эти режимы и виды токов учитываются при выборе предохранителя и плавкой вставки. Для этого разработаны математические соотношения, преобразованные графиками и таблицами в удобной форме.
Как создается защитная характеристика предохранителя
Плавкая вставка способна работать защитой только один раз. После этого она сгорает. Поэтому ее характеристику можно создать только косвенным путем.
Для этого на заводе выбирают случайным образом определённое количество образцов из каждой партии готовой продукции. Их используют для проведения дальнейших электрических испытаний под действием различных токов. По их результатам составляют таблицы и графики, которые позволяют судить о качестве выпущенной серии предохранителей.
Назначение защитной характеристики предохранителя
Плавкая вставка оценивается электрическими параметрами для решения чисто практической задачи: обеспечения правильного ее выбора по рабочим и защитным свойствам.
Для этого учитывают:
величину рабочего напряжения схемы, в которой должен работать предохранитель;
предельный отключаемый ток у плавкой вставки, способный ее разорвать (отключить);
значение номинального тока предохранителя с учетом коэффициентов его нагрузки и отстройки от перегрузок.
Без использования защитной характеристики плавкой вставки правильно выбрать предохранитель для его надежной работы в электрической схеме невозможно.
Как работает времятоковая характеристика у автоматического выключателя
На выбор время-токовой характеристики оказывают влияние:
конструктивные особенности встроенных защит;
конфигурация выбранного графика.
Влияние конструкции защит автомата на форму его характеристики срабатывания
Обеспечением защитных свойств в автоматическом выключателе занимаются два встроенных устройства, работающие по принципам реле прямого действия. Они расцепляют силовые контакты автомата при превышении номинальных значений по критериям ограничения:
1. тепловой нагрузки;
2. электромагнитного воздействия.
Биметаллическая пластина теплового расцепителя воспринимает нагрев проводов обмотки. При его превышении она изгибается, выводя из удержания узел сцепления.
Под действием усилия натяжения пружины поворачивается освобожденное от удержания подвижное коромысло, а его силовые контакты разрывают цепь питания.
У электромагнитного расцепителя отключение силовых контактов происходит за счет выбивания удерживающего рычага пружины ударом толкателя, которое происходит под воздействием тока аварийного режима.
В отличие от предохранителя с перегораемой плавкой вставкой оба этих устройства созданы для многоразового использования. Они позволяют оперативно восстанавливать отключения схемы после предотвращения ненормальных ситуаций.
Работа теплового расцепителя и электромагнитной отсечки входит в алгоритм отключения автоматического выключателя и комплексно учитывается при его срабатывании во время-токовой характеристике.
Поскольку температура окружающей среды и биметаллической пластины влияют на скорость работы защит, то все измерения принято проводить при +30 градусах Цельсия.
График время-токовой характеристики для автоматического выключателя представляет собой сложную линию, выделенную буквами АВС. Верхний участок АВ соответствует работе теплового расцепителя, а его нижняя часть ВС — электромагнитной отсечке.
Основные параметры графика времятоковой характеристики
Учет влияния температуры
В отличие от защитной характеристики плавкой вставки предохранителя у автоматического выключателя график ВТХ представлен двумя линиями:
1. верхней, учитывающей срабатывание защит непосредственно из холодного состояния +30 О С;
2. нижней, созданной после повторного включения, когда конструкция автомата не успела остыть.
Зона между этими двумя крайними графиками выделена цветом. При работе автоматического выключателя следует учитывать, что он может находиться где-то внутри показанной зоны. В этом случае время отключения аварийных токов несколько сокращается в прогретом состоянии и увеличивается в холодном. За счет этого создается разброс параметров срабатывания.
Температура конструктивных элементов может оказывать значительное влияние на время срабатывания автомата. Особенно актуальным это становится при проведении электрических проверок, требующих нескольких измерений. Для их повторов необходимо обеспечивать время на остывание защит до +30 градусов.
Деление ВТХ на зоны
Автоматические выключатели строго разделяют по зонам время-
токовой характеристики для выделения эксплуатационных областей: внутри первой должно обеспечиваться надежное протекание рабочих токов, а во второй — происходить отключения аварийных режимов.
Линия токов условного нерасцепления
С целью обозначения первой области на оси абсцисс графика выбрано значение 1,13 I/I ном. Его называют точкой условного нерасцепления. Ниже этих токов отключение автоматического выключателя не должно происходить.
При ее достижении автоматические выключатели с номинальным значением токов до 63 ампер должны отключаться через 1 час, а с большими номиналами — через два.
Местоположение точки условного расцепления в обязательном порядке указывается на графике ВТХ.
Линия токов условного расцепления
Точка на оси абсцисс с величиной 1,45 I/I ном — это второе граничное значение зоны токов условного расцепления и нерасцепления силовых контактов.
Точка 1,45 I/I ном характеризует токи условного расцепления, она тоже обозначается на всех графиках ВТХ. При достижении подключенной к автомату нагрузки такой величины он должен отключиться за время:
меньшее, чем 1 час, если его номинал до 63 ампер;
не дольше двух часов, когда номинальный ток превышает эту величину в 63 ампера.
Вышеприведённый график показывает, что у выбранного автоматического выключателя время отключения аварийного режима из холодного состояния составляет 1 час, а при его нагреве может уменьшиться вплоть до 40 секунд.
Практическое применение параметров ВТХ
Анализ использования время-токовой характеристики автоматических выключателей по токам условного расцепления силовых контактов позволяет учитывать длительность протекания перегрузок в подключенной электрической схеме. Это важно делать потому, что они могут повредить оборудование.
Например, при выборе автомата с номиналом на 16 ампер и нахождении его в холодном состоянии ток условного расцепления в 1,45∙16=23,2 ампера будет действовать на подключенную электропроводку в течение одного часа. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы перегреть изоляцию медных проводов сечением 1,5 мм кв и вывести ее из строя, создать условия для возникновения пожара. А случаи защиты таких жил, да и алюминиевых на 2,5 мм кв, подобными автоматами еще часто встречаются на практике.
Чтобы исключить подобные ситуации рекомендуется внимательно анализировать время-токовую характеристику автоматических выключателей применительно к подключенной к ним нагрузке. Для облегчения их выбора создана таблица соответствия номинальных токов и площадей поперечного сечения медных жил кабелей и проводов.
Производители автоматических выключателей всю свою продукцию проверяют на соответствие с принятыми стандартами. Основные требования к автоматам изложены в ГОСТ Р 50345—2010. Однако на некоторых участках время-токовые характеристики у каждого завода могут незначительно отличаться. Эту особенность необходимо учитывать при выборе определенной модели и ее проверках.
Типы времятоковых характеристик автоматических выключателей
Защиты автоматов могут создаваться с различным назначением для условий эксплуатации. По этим показателям графики их ВТХ обладают разными границами срабатывания по времени. Это позволяет их отстраивать по селективности, избегать ложных отключений оборудования.
Автоматические выключатели выпускаются для бытового или промышленного использования.
Бытовые автоматы классифицируют тремя группами В, С и D:
1. класс В предназначен для защиты протяженных линий и систем освещения. Кратность токов для его срабатывания лежит в пределах 3÷5 Iном;
2. класс С защищает розеточные группы или оборудование, создающее умеренные пусковые токи. Кратность токов 5÷10 Iном;
3. класс D применяют для защиты потребителей, обладающих повышенными пусковыми токами, например, трансформаторов или станков с мощными асинхронными электродвигателями. Кратность токов 10÷20 Iном.
Автоматические выключатели типа В являются более чувствительными. Ими принято защищать оконечные потребители внутри квартир и домов. А в качестве вводного автомата лучше устанавливать те, которые относятся к типу С.
Качество состояния электропроводки и величина сопротивления петли фаза-ноль может влиять на выбор автоматического выключателя. Старая изоляция с высоким содержанием токов утечек и завышенными показателями петли способны ухудшить условия срабатывании автомата типа С или привезти к его отказу. В таких ситуациях применяют класс В.
Промышленные автоматы классифицируют тремя группами:
1. класс L — более 8 Iном;
2. класс Z — более 4 Iном;
3. класс K — более 12 Iном.
Среди производителей стран Европы встречаются модели автоматов с классом А, который имеет границу кратности токов 2÷3 Iном.
Все эти особенности необходимо учитывать при выборе конструкции автоматического выключателя и его проверках. Автоматы, обозначенные одним и тем же номиналом, в зависимости от типа время-токовой характеристики, обладают разными временами срабатывания.