Предохранители

Предохранитель – коммутационный электрический аппарат, предназначен­ный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием электрического тока, превышающего определенное значение (токи перегрузки и короткого замыкания). Отключение цепи осуществляется путем расплавления плавкой вставки, которая нагревается непосредственно аварийным током. После отключения цепи необходимо заменить перегоревшую вставку.

Все конструкции предохранителей имеют следующие основные элементы: · корпус или несущую деталь (патрон); · плавкий элемент; · плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи; · контактные стойки, к которым присоединяются проводники, защищаемой цепи; · дугогасительное устройство, гасящее дугу, возникающую после плавления плавкой вставки или дугогасительную среду. Основной характеристикой предохранителя является зависимость времени перегорания плавкой вставки от величины тока – время-токовая характеристика (рис. 10.1). Для совершенной защиты необходимо, чтобы время-токовая характеристика предохранителя во всех точках проходила чуть ниже характеристики защищаемого объекта.

Рис. 10.1 – Время-токовая характеристика предохранителей

Работа предохранителя протекает в двух резко отличных режимах: в нор­мальных условиях и в условиях перегрузок и коротких замыканий. В первом случае нагрев вставки имеет характер установившегося процесса, при котором вся выделяемая в ней теплота отдается в окружающую среду. При этом кроме вставки нагреваются до установившейся температуры и все другие детали предохранителя. Эта температура не должна превышать допустимых значений. Ток, на который рассчитана плавкая вставка для длительной работы, называют номинальным током плавкой вставки I_н. Он может быть отличным от номинального тока самого предохранителя. Обычно в один и тот же предохранитель можно вставлять плавкие вставки на различные номинальные токи. Номинальный ток предохранителя, указанный на нем, равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных для данной конструкции предохранителя.

При увеличении тока нагрузки увеличивается температура плавкой вставки и других деталей предохранителя. Наибольший ток, при котором вставка не перегорает в течение длительного времени, называется плавящим током I_пл. Его зна­чение зависит от ряда факторов: сечения и формы плавкой вставки, материала, конструкции предохранителя, окружающей температуры и др. Значение плавящего тока нормируется. При калибровке задаются минимальный ток, например при котором плавкая вставка не должна перегореть в течение 2 ч, и максимальный ток, например при котором вставка должна расплавиться за время от 1 сек. до 2 ч. При токах, превышающих ток плавления, плавкая вставка должна перегореть как можно быстрее. Сокращение времени плавле­ния плавкой вставки, достигается двумя способами:

· придают плавкой вставке специальную форму.

· используют металлургический эффект.