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:

Источник

Плавкие предохранители — их назначение, типы и виды, устройство и принцип действия

Плавкий предохранитель — элемент электросети, выполняющий защитную функцию. В отличие от автоматического выключателя после каждого срабатывания он нуждается в замене размыкающей цепь детали. Плавкая вставка, которая сгорает при превышении допустимого значения номинального тока, должна быть выбрана с учетом нагрузки на сеть.

Принцип работы и назначение плавких предохранителей

Внутри вставки предохранителя находится проводник из чистого металла (меди, цинка и пр.) или сплава (стали). Защита цепей основана на физическом свойстве металлов нагреваться при прохождении тока. Многие сплавы обладают и положительным коэффициентом термического сопротивления. Его эффект заключается в следующем:

На этом свойстве основана расплавление тонкой проволочины, помещенной в электрический предохранитель. В зависимости от сферы применения форма и сечение проводника могут быть разными: от тонкой проволоки в бытовых и автомобильных приборах до толстых пластин, рассчитанных на силу тока в несколько тысяч ампер (А).

Компактная деталь защищает электрическую цепь от перегрузки и короткого замыкания. При превышении допустимого для сети (т. е. номинального) тока происходит разрушение вставки и разрыв цепи. Восстановить её работу можно только после замены элемента. Когда есть дефект в подключенном оборудовании, предохранители сгорают сразу после включения неисправного прибора, позволяя сохранить целостность прибора и указать на наличие проблемы. Если в сети произошло короткое замыкание, защитное устройство срабатывает так же.

Условное графическое обозначение на схеме

Согласно Единой системе конструкторской документации России, на графических схемах электроцепей плавкие предохранители обозначают прямоугольником, внутри которого проходит прямая линия. Её концы соединяются с 2 частями цепи до и после защитного устройства.

В документации к приборам импортного производства можно встретить и другие обозначения:

Виды и типы плавких предохранителей

Для применения в электроцепях используют разные типы и разновидности ПП. Выпускаемые в России изделия отличаются по типу конструкции:

Понятие наполненности связано с наличием внутри отдельных видов вставок вещества, гасящего электродугу, возникающую в момент перегорания проводника. Цепь будет разомкнута только после её исчезновения. Поэтому в колбах, наполненных ПП, находится кварцевый песок. Ненаполненные способны выделять газы, гасящие дугу. Это происходит при нагреве материала корпуса вставки.

Кроме типов, различают виды ПП:

В зависимости от общей нагрузки на сеть устанавливают разные виды ПП — более мощные ставят в специальных трансформаторных будках, они могут выдерживать ток, обеспечивающий потребности жилого массива иди предприятия. Маломощные монтируют в счетчиках: они защищают отдельные квартиры. В старых бытовых приборах тоже может быть установлен ПП (слаботочный), но современная техника содержит эти элементы редко.

Выбор плавкой вставки предохранителя

Выбор предохранителей производят с учетом их номиналов, времятоковой характеристики и общей нагрузки на сеть (суммарной мощности всех работающих элементов). Номинальным током ПП называют тот, который плавкая вставка сможет выдержать до разрушения. Эта величина указана на корпусе предохранителя (например, маркировка 63 А для пробковых бытовых предохранителей).

Источник

Плавкие предохранители их назначение типы и устройство

Плавкие предохранители их назначение типы, виды, устройство важно знать для эффективного пользования электроприборами, это один из видов защитных приспособлений от сверхтоков, коротких замыканий. Вставка предохранителя «жертвует» собой — перегорает, размыкая цепь питания. Начинка защищаемого объекта остается без повреждений и чтобы привести его в рабочее состояние потребуется только заменить проводник. Если прибор вышел из строя, это еще вовсе не означает существенную его поломку — возможно, просто перегорел плавкий предохранитель. Замена элементарная: нужно поместить новую вставку в держатель или впаять новый ПП.

Что такое плавкие предохранители

Для электросети есть несколько защитных устройств, реагирующих на опасные факторы размыканием цепи, ими можно создавать множество ступеней. Традиционно в щитках и на линиях потребителей устанавливается автоматика отключения — АВ, УЗО+АВ, АВДТ, иногда такие устройства смонтированы сразу на шнурах питания (кабельные УЗО, характерно для водонагревателей). Но также есть элементы проще и дешевле — плавкие предохранители, вставки.

Устройство, внешний вид

Плавкий предохранитель — это стеклянная/керамическая/фибровая колбочка (вставка) на концах с металлическими колпачками, коробочка, флажок с проволочиной на платах электроприборов, в ВРУ, пробках. Вставляется в посадочное место (держатель) с металлическими зажимами или наподобие розетки, припаивается. Фактически это проводок, соединяющий цепь, но со специальными параметрами.

Всем известно, что если сечение жил проводки не рассчитанное на мощность включенных электроприборов, то она перегревается и может сгореть, этот же принцип в основе ПП.

Внутри вставки находится проводник (проводок, проволочина, пластина) из металлов и их сплавов (медь, цинк, сталь) обязательно соединенная с цепью через контакты на двух ее концах. В мелких девайсах элемент не превышает размером детали микросхемы. Есть и большие устройства — коробочки со сторонами в несколько см, с толстыми плавкими пластинами внутри рассчитанные на тысячи ампер (ППН-37,41).

Форма может быть и с розеточным подключением наподобие вилки, но принцип тот же. А также есть типоразмеры без посадочного места, то есть цельные, у которых вставка не заменяемая, такой ПП меняется полностью вместе с ней.

Материалы корпуса — композит, керамика, стекло, фибра. Внутри может быть наполнение (кварцевая крошка для гашения электродуги), что характерно для мощных разновидностей ПП.

Как работает плавкий предохранитель

Срабатывание происходит посредством сгорания плавкой вставки: когда величина тока превышает допустимое значение, создается температурное влияние — элемент перегорает, тем самым контакты расцепляются, оборудование обесточивается. Аналогично и при КЗ. Процесс занимает доли секунды. Есть разные размыкающие проводники (более или менее чувствительные) под конкретные температуры, нагрузки.

Отличие ПП от автоматов и УЗО: после активации требуется замена вставки или целого элемента. Достоинство в дешевизне и простоте замены: потребуется просто защелкнуть новую вставку, поместить в розетку новый экземпляр, реже — припаять.

Защита ПП основывается на способности металлов перегреваться, когда через них проходит превышающий их пропускную способность ток. При соответствии параметров происходит равномерный нагрев металла — тепло успевает рассеиваться. Когда же значение превышает допустимый уровень — тонкая проволочина, пластина внутри колбы расплавляется и разрушается. Причем это происходит почти моментально.

Для чего применяются плавкие вставки предохранителей:

Кроме защиты, сработка ПП укажет на проблемы, поломки, на дефекты оборудования, например, спровоцировавшего КЗ.

Схематическое обозначение

На схемах и чертежах ПП обозначается так:

Описание вариантов плавких вставок и предохранителей

Выбор плавкой вставки и плавкого предохранителя

ПП помощнее монтируют в трансформаторных узлах с токами для групп МКД, предприятий. Маломощные — около счетчиков, для защиты отдельных квартир. Слаботочные в виде маленьких колб — в бытовых приборах, на их платах. На данный момент не всегда они актуальные в современной технике, но особая разновидность — интегральные керамические SMD предохранители — есть всегда (их минус — сложность в замене).

Расчет

Для определения подходящих параметров плавкого предохранителя учитывают следующее: