|
Аппаратура защиты от аварийных токов
Токоведущие детали электроустановок нагреваются. Но если ток
не превышает расчетного, то и температура деталей не
повышается до опасных значений. Однако при увеличении тока
проводники недопустимо нагреваются, их изоляция выходит из
строя и неисправность установки может привести к
крупномасштабной аварии.
Для электрических установок характерны две причины
аварийного увеличения тока: короткое замыкание проводников и
перегрузка электродвигателей.
Короткое замыкание возникает при соприкосновении токоведущих
деталей, в нормальном состоянии отделенных друг от друга
изоляцией. Замыкание может произойти при механическом
повреждении изоляции или при выходе ее из строя под
действием перегрева. В результате замыкания может
образоваться непредсказуемая цепь с весьма малым
сопротивлением и по ней потечет ток, в десятки раз
превосходящий номинальный, выделение теплоты на токоведущих
деталях возрастет в сотни раз.
Перегрузка возникает, если электродвигателю приходится
развивать мощность, превышающую его номинальную из-за
неисправности приводимого в действие механизма или при
неполнофазном режиме трехфазного электродвигателя, когда он
питается по двум фазам при оборванной третьей. Ток
перегрузки может превышать номинальный в 2 — 2,5 раза,
выделение теплоты в проводниках его обмоток в этом случае
увеличивается в 4 — 6 раз. При длительном протекании ток
перегрузки разогреет двигатель и изоляция его обмоток со
временем выйдет из строя.
Для защиты электроустановок от действия токов короткого
замыкания и перегрузок предназначены предохранители с
плавкими вставками, тепловые реле и автоматические
выключатели.
Предохранитель с плавкой вставкой — преднамеренно
ослабленный участок цепи, по которой может потечь аварийный
ток. Увеличенным током будут нагреваться все токоведущие
детали цепи, но "сгореть" должна именно плавкая вставка
предохранителя. При этом она разорвет цепь аварийного тока и
предотвратит развитие аварии.
Плавкую вставку выполняют из меди, цинка, специальных
сплавов в виде проволоки или фигурной пластины. Ее помещают
в предохранитель — изоляционный корпус с контактными
устройствами для включения в электрическую цепь.
Предохранитель характеризуется номинальным током — током, на
который рассчитаны его токоведущие детали, например,
контакты. В один и тот же предохранитель могут быть
установлены плавкие вставки на различные токи, но не
большие, чем номинальный ток предохранителя. Характеристика
предохранителя зависит от вставленной в него плавкой
вставки.
Защитные свойства плавкой вставки можно оценить по ее
ампер-секундной характеристике (рис. 40), показывающей время
расплавления вставки токами, в 2,3 и более раз большими, чем
ее номинальный ток. Чем больший ток протекает по вставке,
тем быстрее она расплавляется. Трехкратный и большие токи
вставка прерывает за доли секунды, но двукратный и меньшие
токи выдерживает очень долго, то есть она активно реагирует
на токи короткого замыкания и вяло — на токи перегрузки.
Предохранитель с плавкой вставкой предназначен для защиты
электроустановок от действия токов короткого замыкания.
Резьбовой предохранитель Е-27 (рис. 41) состоит из
основания, головки и плавкой вставки. Плавкая вставка в
фарфоровом корпусе имеет вид трубочки с металлическими
колпачками на концах, вставленной в гнездо головки
предохранителя. Следует иметь в виду, что излишние усилия
при вворачивании головки предохранителя в основание приводят
к растрескиванию корпуса вставки.
Плавкие вставки выпускают на токи от 6,3 до 25 А. Корпуса
вставок на 6,3 и 10 А имеют диаметр соответственно 6 и 8 мм,
длину — 30 мм, на токи 16, 20, 25 А — 10,12,14 мм, длину —
30 мм. У центрального контакта основания установлена
контрольная гильза из керамики, диаметр внутреннего
отверстия которой соответствует диаметру плавкой вставки,
рассчитанной на определенный ток.
Предельный ток обозначен цветом контрольной гильзы:
зеленый—6,3 А, красный — 8 А, серый—10 А. При больших токах
контрольные гильзы не применяют.
После срабатывания предохранителя плавкую вставку заменяют
новой.
Если под руками нет стандартной калиброванной плавкой
вставки, то для ее замены можно подобрать медную проволочку
такого диаметра, чтобы ток ее расплавления был бы не больше
тока сгоревшей вставки (рис. 42).
Предохранители с плавкими вставками не следует использовать
совместно с трехфазными нагрузками, особенно с
электродвигателями. При коротком замыкании в одной из фаз
предохранитель отключит ее, но двигатель окажется в
неполнофазном режиме и продолжит работу с перегрузкой, что
вызовет его перегрев. |
|
