Высоковольтные предохранители используются для защиты электрооборудования электрических сетей напряжением выше 1000 В от токов короткого замыкания и токов недопустимых перегрузок.
Основными техническими характеристиками предохранителей являются номинальное напряжение, номинальный длительный ток, зависимость времени плавления вставки от тока. Отключающую способность предохранителей характеризуют номинальной отключаемой мощностью. Защитным элементом предохранителя является плавкая вставка, включенная последовательно в электрическую цепь защищаемой сети.
Предохранители, обладающие способностью резко уменьшать ток в цепи при коротком замыкании, называются токоограничивающими . При прохождении через плавкую вставку токов короткого замыкания или длительного тока перегрузки она чрезмерно перегревается и плавится, переходя сначала в жидкое, а затем в газообразное состояние. В процессе расплавления металла вставки между контактами предохранителя образуется дуга. Длительность горения и скорость гашения электрической дуги внутри предохранителя зависят от конструкции предохранителя и правильности выбора плавкой вставки. После гашения дуги электрическая цепь полностью разрывается.
Как быстро НАЙТИ СГОРЕВШИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ
Время перегорания плавкой вставки зависит от величины проходящего через нее тока и называется защитной или токовременной характеристикой плавкой вставки, которая служит для определения выдержки времени отключения аварийных токов, а также расчетов селективной работы предохранителей и релейной защиты электроустановки.
Ток, плавящий вставку, определяется конструкцией предохранителя, физическими данными самой плавкой вставки (материалом, формой, длиной и поперечным сечением) и температурой окружающего воздуха.
На токовременную характеристику предохранителя влияет также состояние плавкой вставки. Если использовать вставку с оксидной пленкой, у которой вследствие этого уменьшилось сечение плавящегося элемента из-за длительного хранения в ненормальных условиях, то характеристики вставки окажутся измененными.
Плавкая вставка может работать длительное время, если через нее проходит номинальный или меньший электрический ток. При прохождении через предохранитель рабочего тока вставка нагревается, но структура металла не меняется.
Номинальным током плавкой вставки называется ток, который вставка способна выдержать, не расплавляясь и не перегорая длительное время, а номинальным током предохранителя — ток, на который рассчитаны его токоведущие части. Значение номинального тока указывают на токоведущих частях предохранителя и на контактных частях плавких вставок.
Важными показателями предохранителей являются их надежность, стабильность и избирательность, т. е. плавкая вставка предохранителя должна длительное время работать при протекании по ней номинального тока, не перегорать при кратковременных перегрузках, надежно отключать предельный ток без разрушения самого предохранителя и отключать только тот участок электрической цепи при возникновении в любой ее точке короткого замыкания, который защищает данный предохранитель. В этом случае сработать должен тот предохранитель, который расположен ближе к месту замыкания.
Замена предохранителя ТВ Panasonic tx-2170t шасси MX-3.
Ток, при котором плавкая вставка сгорает в момент достижения ею установившейся температуры, называется пограничным . Если пограничный ток по значению близок к номинальному или несколько больше его, плавкая вставка предохранителя не перегорает при прохождении через нее номинального тока.
Предельно отключаемый ток предохранителя — это наибольший ток, который способен отключить предохранитель при перегорании его плавкой вставки.
Предельно отключаемый ток плавкой вставки должен быть равен или больше максимального расчетного тока короткого замыкания в цепи, защищаемой предохранителем. Если выбор предохранителя произведен неправильно, то длительность горения дуги при перегорании плавкой вставки увеличивается и может привести к разрушению патрона предохранителя.
Разрывной мощностью предохранителя называется наибольшая мощность короткого замыкания, которую способен разорвать предохранитель при перегорании плавкой вставки без разрушения патрона предохранителя.
Защищаемые электрические цели укомплектовываются предохранителями на соответствующие электроустановкам номинальные напряжения и токи. Применение предохранителей, предусмотренных на меньшее номинальное напряжение, может привести к короткому замыканию и разрушению предохранителя. Если использовать предохранитель на большее номинальное напряжение и ток, то он нe обеспечит необходимой защиты и нарушит селективную работу аппаратов и реле защиты, так как имеет другие, отличные от защищаемой цепи характеристики. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы токовременная характеристика era плавкой вставки была несколько ниже характеристики защищаемого объекта.
В закрытых распределительных устройствах напряжением 6 и 10 кВ применяются предохранители ПК и ПКТ.
Предохранитель ПК (рис. 1) относится к токоограничивающим предохранителям и представляет собой патрон — фарфоровую трубку 8, заполненную мелким кварцевым песком, внутри которой помещена плавкая вставка 10, На концах фарфоровой трубки 8 закреплены латунные колпачки 7 с крышками 6. Контакты патронов располагаются на двух опорных изоляторах 5, закрепленных на стальной плите 1. Контакты 2 снабжены замками, удерживающими патрон от выпадания при возникающих при прохождении токов короткого замыкания электродинамических усилиях. Для присоединения шин распределительного устройства к предохранителю служит хвостовик 4 контакта 2.
Плавкая вставка 10 состоит из медных проволок, покрытых слоем серебра и намотанных на керамический сердечник (стержень) 9 для номинальных токов до 7,5 А. При токах выше 7,5 А медные проволоки имеют вид спиралей и помещены непосредственно внутрь фарфоровой трубки. Проволока плавкой вставки на номинальные токи до 7,5 А по всей длине имеет один диаметр, а на токи выше 7,5 А — разные диаметры, т. е. в этом случае используется проволока ступенчатого сечения, что существенно улучшает характеристики предохранителей. Во время процесса срабатывания предохранителя плавление и испарение таких вставок под действием больших токов происходит неодновременно: сначала плавится участок вставки с проволокой меньшего сечения, а затем-с проволокой большего сечения. Вследствие этого уменьшается длина разрываемого участка и снижается перенапряжение, которое вызывается перегоранием плавкой вставки. Эта конструкция плавкой вставки предохранителя ПК позволяет ограничить перенапряжение до 2,5-кратного значения рабочего напряжения.
Рис. 1. Высоковольтный предохранитель
а — общий вид (ПКТ-103), 6 — патроны предохранителя на керамическом стержне (слева) и без стержня (справа), 1 — плита (под опорные изоляторы 5 не показана), 2 — контакт с замком, 9 — патрон, 4 — хвостовик контакта, 5 — опорный изолятор, 6 — крышка, 7 — латунный колпачок, 8 — фарфоровая трубка (кожух), 9 — стержень, 10 — плавкая вставка, 11 — указательная проволока, 12 — указатель срабатывания, 13 — оловянные шарики
Обозначение
В обозначении предохранителей указывают: их тип (ПК — с мелкозернистым кварцевым наполнителем), назначение (Т — для защиты силовых трансформаторов, К — конденсаторов, Д — электродвигателей, Н — трансформаторов напряжения), конструктивное исполнение (101 — для предохранителей с номинальным током до 32 А, 102 — для предохранителей напряжением 6 кВ и током от 40 до 80 А, 10 кВ и от 40 до 50 А, 103 — для предохранителей 6 кВ и от 100 до 160 А, 10 кВ и от 80 до 100 А), номинальное напряжение, кВ, номинальный ток, А (он равен току плавкой вставки), номинальный ток отключения, кА, климатическое исполнение и категорию размещения. Например, предохранитель с мелкозернистым кварцевым наполнителем, предназначенный для защиты силового трансформатора, конструктивного исполнения 102, на номинальные напряжение 10 кВ, ток 40 А и ток отключения 20 кА, для размещения в умеренном климате и внутренней установки обозначают ПКТ 102-10-40-20У3.
Для мачтовых трансформаторных подстанций применяют предохранители ПКТ соответствующего климатического исполнения (У, ХЛ, Т) и 1-й категории размещения. Их патроны выполняют водонепроницаемыми во избежание отсыревания внутренних частей.
Для защиты измерительных трансформаторов напряжения на напряжение 3 -10кВ применяют предохранители ПKH-10, не имеющие указательного устройства об их срабатывании.
Конструктивно предохранители, изготовленные на разные номинальные напряжения, отличаются длиной патрона, а на разные номинальные токи — не только длиной патрона, но и диаметрами патронов и колпачков. При номинальном напряжении 6 кВ на номинальный ток 75 А и выше и при напряжении 10 кВ на ток 50 А и выше патроны предохранителей делают спаренными. Предохранители на токи выше 200 А при напряжении 6 кВ и выше 150 А при напряжении 10 кВ имеют по четыре патрона на каждую фразу.
Ремонт предохранителей
Ремонт предохранителей ПКТ и ПКН заключается в проверке целости плавкой вставки, очистке контактных поверхностей, проверке действия замка и указателя срабатывания (для предохранителей ПКТ). Указатель срабатывания при нажатии пальцем на его головку должен свободно переместиться, а при опускании пальца — возвратиться на место. Кроме того, проверяют плотность и полноту засыпки патронов кварцевым песком (при встряхивании патронов не должно быть слышно шума).
Необходимо также контролировать правильность установки предохранителя (по номинальному току). При обнаружении обрыва плавкой вставки патроны заменяют и отправляют в мастерские для перезарядки.
Пластинчатые предохранители низкого напряжения при перегорании или обнаружении на них окалины меняют, трубчатые при перегорании заменяют и отправляют на перезарядку.
УСТАНОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ПАТРОНОВ
| Номинальный ток установки, а | Номинальный ток плавкой вставки предохранителя, а | Номинальная трехфазная мощность, ква, защищаемой установки при напряжении, кв | ||
| 6 | 10 | 35 | ||
| 0,5 1,0 1,9 3,0 5,0 8,0 10 14,5 20 30 54 70 100 145 210 |
2,0 3,0 5,0 7,5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 300 |
5 10 20 30 50 75 100 135 180 320 560 750 1 000 1 500 2 000 |
10 20 30 50 75 100 180 240 320 560 750 1 000 1 500 2 500 — |
— 50 100 180 — 320 560 — 1 000 — — — — — — |
- Номинальное напряжение предохранителя должно быть не менее сетевого напряжения
- Ток включения не должен расплавить плавкий элемент быстрее 0,1 с
- Предохранитель должен прервать минимальный ток короткого замыкания в течение 2 секунд.
- Предохранитель должен выдержать номинальный ток In и возможные перегрузки трансформатора 1,3 -1,4 In
- В случае, когда неизвестны условия работы и установки, рекомендуется выбрать номинальный ток предохранителя больше 1,5 In
Источник: websor.ru
Чтобы не коротнуло: выбираем надежный предохранитель
В современном автомобиле даже электрический предохранитель – уже не просто проволочка. Разбираемся в их многообразии.
Шуточный закон Клипштейна гласит, что прибор, защищаемый быстродействующим плавким предохранителем, сумеет защитить этот предохранитель, перегорев первым.
Зачастую примерно так и происходит, когда при замене предохранителя неопытная рука втыкает вместо него, например, канцелярскую скрепку. Еще известны аналогичные случаи с китайскими предохранителями, которые вообще не желали перегорать, поскольку были выполнены из толстенной проволоки.
Требований к автомобильному предохранителю, в общем-то, всего два: он должен сгорать вовремя и не должен сгорать не вовремя. Для этого автопроизводители применяют предохранители разных номиналов.
Хорошо знаком старшему поколению биметаллический предохранитель на 220 В. Может переключаться как самостоятельно, так и принудительно. В общем, «вечный предохранитель».
Если завысить номинальный ток – взять слишком «мощный» предохранитель – то в нештатной ситуации он может не сработать. В этом случае, скажем, при заклинивании электромотора привода стеклоочистителей или вентилятора начнет плавиться электропроводка – это добром не кончится.
В крайнем случае можно установить предохранитель с номиналом чуть выше рекомендуемого – скажем, 25 А вместо 20 А, но исключительно временно.
Всё больше встречается автомобилей, у которых предохранители расположены даже на клемме батареи. Чаще всего они защищают силовую цепь генератора.
Занижение номинального тока приведет к тому, что в штатной эксплуатации предохранитель начнет то и дело перегорать. Отсюда совет для владельцев подержанных автомобилей: при замене предохранителя всегда проверяйте его соответствие исходным требованиям – в этом может помочь маркировка гнезда или документация по автомобилю. Не исключено, что прежний владелец установил вместо нужного предохранителя первый попавшийся.
При перегорании плавкой вставки внутри загорается светодиод. Это бросается в глаза при осмотре блока предохранителей: не нужны ни схема, ни тестер. Полярность подключения роли не играет. Когда предохранитель цел, то он замыкает собой светодиод, и тот не светится. Понятно, что индикатор загорается только при попытке водителя включить соответствующее устройство в этой цепи.
Как проверить предохранитель
Для проверки предохранителя желательно вычислить его местоположение. Сегодня это не проблема: помогут и легенда на крышке блока предохранителей, и заводская инструкция к машине, и, конечно, интернет.
Если извлечь предохранитель наружу, то в большинстве случаев никакие приборы не потребуются: сквозь полупрозрачный корпус хорошо видно, сгорел он или нет. Если корпус непрозрачный, то потребуется простейший тестер в режиме прозвонки или даже древний пробник с лампочкой – в этом случае пробуем зажечь лампочку, подсоединившись к АКБ через проверяемый предохранитель.
Исправность большинства предохранителей можно проверить и не извлекая их из гнезда. Включаем зажигание и определяем наличие напряжения на обоих выводах: для этого подойдут и тестер, и пробник с лампочкой. Если напряжение есть только на одном выводе предохранителя – значит, бедняга перегорел.
Какие бывают предохранители в автомобиле
В своей подборке мы представили наиболее массовые предохранители, встречающиеся на нашем авторынке, а также некоторые приспособления для безопасного подключения новых потребителей.
Источник: www.zr.ru
Электрический предохранитель: предназначение, принцип работы, виды, маркировка Статья
Электрический предохранитель – защитное устройство, которое размыкает электрическую цепь при превышении номинального тока в цепи, благодаря чему предупреждает электротравмы и выход оборудования из строя. Из этой статьи вы узнаете, какими бывают предохранители, как они работают и какие предохранители лучше использовать.
Как работает электрический предохранитель
При коротком замыкании в сети падает сопротивление и за доли секунды увеличивается сила тока. Увеличение силы тока выводит из строя электроприборы, приводит к расплавлению или возгоранию проводки. А человек или животное в такой ситуации может получить опасный для жизни удар током.
При падении сопротивления (R) сила тока (I) увеличивается
Предохранители в цепях уменьшают опасность. Эти устройства размыкают цепь при увеличении силы тока выше предусмотренного значения.
Автоматический предохранитель размыкает цепь при увеличении силы тока выше проектного значения
Какие бывают электрические предохранители
Предохранители классифицируются по принципу действия. В продаже есть четыре вида предохранителей: плавкие, самовосстанавливающиеся, электромеханические и цифровые.
Плавкие предохранители
Принцип работы плавкого предохранителя отражается в его названии: проводящий элемент этого устройства расплавляется при увеличении силы тока выше нормы. Благодаря этому разрывается электрическая цепь.
Под нормой здесь и далее подразумевается номинальный ток. Это максимально допустимая сила тока, при которой электрический прибор работает без риска для проводки и нагревающихся частей. Величину номинального тока для конкретного прибора можно найти в паспорте или инструкции.
Плавкие предохранители знакомы многим по старым бытовым приборам
Преимуществом плавкого предохранителя считается его надежность. При увеличении силы тока проводник обязательно нагревается и расплавляется.
Недостаток плавких предохранителей – недостаточная скорость срабатывания. Чтобы металл расплавился, требуется время. Поэтому защитный механизм срабатывает не сразу, а человек или оборудование в течение нескольких секунд остаются под угрозой.
Этот недостаток компенсируют с помощью изменения формы проводника. В нескольких местах его делают максимально тонким, чтобы он быстрее плавился. Также в проводник могут добавлять олово, которое быстро плавится и нарушает электрическую проводимость.
Самовосстанавливающиеся предохранители
Эти устройства применяют в бытовых и электрических приборах. При увеличении силы тока выше нормы увеличивается сопротивление в проводнике предохранителя. Благодаря этому электрическая цепь разрывается.
Самовосстанавливающиеся предохранители выполнены из полимеров со свойствами диэлектрика и токопроводящего углерода. Когда сила тока растет, углерод нагревается и лишается структуры, поэтому предохранитель становится диэлектриком. Когда сила тока падает, углерод остывает и кристаллизируется. Токопроводящие свойства предохранителя восстанавливаются.
Недостаток самовосстанавливающихся предохранителей – ограниченная сфера применения. Они работают только в низковольтных цепях, например в бытовых приборах с микросхемами, в компьютерной технике.
Электромеханические предохранители
Предохранители этого типа называют автоматами или автоматическими выключателями. Механизм работы: при повышении тока выше номинальной величины датчик выключателя приводит в действие механический рычаг, который разрывает цепь.
Автомат или электромеханический предохранитель
Есть автоматы с двумя типами датчиков:
- Тепловой. Представляет собой металлическую пластину, которая при увеличении силы тока нагревается и приводит в действие пружину.
- Электромагнитный. Это катушка индуктивности с подвижным сердечником. При увеличении силы тока сердечник втягивается и приводит в действие пружину.
К преимуществам автоматов относится мгновенное срабатывание в аварийных ситуациях. Это относится только к предохранителям с электромагнитным датчиком.
К недостаткам автоматических выключателей относится их недостаточная надежность. Если повреждена пружина, в аварийной ситуации цепь не размыкается.
Электронные предохранители
Предохранители этого типа используются в низковольтных цепях, например в бытовой или компьютерной технике. Представляют собой микросхему, которая при увеличении силы тока выше номинального значения разрывает цепь с помощью полупроводникового затвора.
Преимуществом электронного предохранителя является быстродействие. Недостаток – ограниченная сфера применения.
Как читать маркировку предохранителей
Производители указывают на предохранителях буквенный код, который передает характеристики защитного устройства.
Первая буква в коде обозначает диапазон защиты. Латинская буква a обозначает частичный диапазон защиты: устройство срабатывает при коротких замыканиях. Латинская буква g обозначает полный диапазон защиты: предохранитель срабатывает при коротких замыканиях и увеличении силы тока.
Вторая буква кода обозначает сферу использования предохранителя:
- L – для защиты кабеля;
- M – для электродвигателей;
- Tr – для трансформаторов;
- G – для цепей общего назначения;
- R – для полупроводников;
- B – для электрических приборов в шахтах.
Также производители указывают на предохранителях силу тока и величину напряжения, на которые рассчитаны устройства. Например, автомат с маркировкой 16A срабатывает, если сила тока превышает 16 ампер. Автомат с маркировкой 220В или 220V рассчитан на номинальное напряжение 220 вольт.
Источник: tze1.ru