Какое действие тока используется в плавких предохранителях. Принцип действия предохранителей. Устройство и назначение реле перегрузки
50.Устройство и назначение предохранителей.
Плавкие предохранители применяют для защиты электрических цепей и элементов электроустановок от токов короткого замыкания или токов перегрузок.
Плавким предохранителем называют электрический аппарат, предназначенный для размыкания электрической цепи путем расплавления металлической вставки.
Хотя размещение максимальной токовой защиты в цепи может определять относительную опасность удара этой цепи в различных условиях, следует понимать, что такие устройства никогда не предназначались для защиты от поражения электрическим током. Ни предохранители, ни выключатели не были предназначены для открытия в случае шокирования человека; скорее, они предназначены для открытия только в условиях перегрева потенциального проводника. Устройства перегрузки по току в первую очередь защищают проводники цепи от перегрева и частично защищают определенные части оборудования, такие как нагрузки и генераторы.
Плавкая вставка включается последовательно в контролируемую цепь и при достижении током определенного значения плавкая вставка плавится и разрывает цепь. Наиболее распространенные материалы для плавких вставок - цинк и (реже) серебро.
Устройство и принцип действия предохранителей. Трубчатые предохранители типа ПР-2 (рис. 5.46) выпускаются на номинальные токи от 15 до 1000А двух габаритов: с коротким патроном для напряжений до 220В постоянного тока и с длинным патроном для напряжений до 500В.
Технические характеристики предохранителей
Поскольку уровни тока, необходимые для поражения электрическим током или поражения электрическим током, намного ниже, чем нормальные уровни тока общих силовых нагрузок, условие перегрузки по току не указывает на возникновение шока. Существуют другие устройства, предназначенные для обнаружения определенных условий шока, но эти устройства строго служат одной цели и не связаны с защитой проводников от перегрева.
Их можно «опрокинуть» термически, магнитными полями или внешними устройствами, называемыми «защитными реле», в зависимости от конструкции выключателя, его размера и применения. Предохранители в основном рассчитаны с точки зрения максимального тока, но также рассчитаны с точки зрения того, сколько падений напряжения они будут безопасно выдерживать после прерывания цепи. Предохранители могут быть спроектированы так, чтобы быстро, медленно или в любом месте находились между ними для одного и того же максимального уровня тока. Лучшее место для установки плавкого предохранителя в заземленной энергосистеме находится на незаземленном пути проводника к нагрузке. Таким образом, когда плавкий предохранитель ударит, будет только заземленный проводник, все еще подключенный к нагрузке, что делает его более безопасным для людей вокруг. Как уже упоминалось, предохранитель предусмотрен в электрической цепи для защиты подключенного к нему устройства от повреждения из-за чрезмерного тока.
51.Устройство и назначение реле обратного тока .
Автоматические выключатели генераторов и приемников электроэнергии обеспечивают максимальную (от токов к.з.), тепловую (от токов перегрузки) и минимальную (по снижению напряжения) защиты при помощи отдельных узлов, являющихся частью АВ.
Реле обратного тока типа ДТ-110 . Реле обратного тока применяются в судовых электростанциях постоянного тока для отключения генератора при его переходе в двигательный режим.
Если в цепи не предусмотрен предохранитель или другое подобное устройство, тогда возникнет опасная ситуация при разработке таких неисправностей, как перегрузка, короткое замыкание или замыкания на землю. В случае перегрузки, короткого замыкания и тяжелых замыканий на землю большой ток будет протекать через кабели или провода, устройство и т.д. Они нагреваются и так повреждаются. В каждом случае любой человек, контактирующий с металлическим корпусом устройства, может получить электрический шок, даже если он заземлен.
Основная мера предосторожности при обеспечении предохранителей в электрических цепях заключается в том, что она должна быть предусмотрена только в фазном или живом полюсе, а не на нейтральном проводе. Если плавкий предохранитель установлен на натуральной проволоке вместо живого провода, то в ненормальных условиях через предохранитель выдувается, но лампа или другое устройство все еще остается подключенным к живому проводу, а в случае или утечки могут возникнуть некоторые проблемы, вызывающие значительный наносить ущерб.
Реле обратного тока не является токовым реле в прямом понимании, потому что оно имеет две катушки: токовую и катушку напряжения
52.Устройство и назначение реле обратной мощности.
Реле обратной мощности типа ИМ-149. Принцип действия реле обратной мощности такой же, как у бытового счетчика электроэнергии.
Основной частью реле является индукционный механизм, состоящий алюминиевого диска и катушки напряжения и катушки тока. Катушка включается на линейное напряжение и выполнена из тонкого провода с большим числом витков, а катушка включена последовательно в цепь с током нагрузки и состоит из нескольких витков толстого провода, способного выдержать ток нагрузки.
В случае, если замыкание на землю происходит на нейтральном проводе между лампой и предохранителем, предусмотренным в нем, предохранитель будет ниже, потому что нейтральный провод находится под более высоким потенциалом относительно земли, так что ток повреждения протекает через нейтральный провод и предохранитель тает сама. Ток будет протекать через живую проводную лампу, естественный провод и замыкание на землю, даже после выключения плавкого предохранителя, что может привести к серьезному повреждению проводки, подключенному к устройству или самому зданию.
53.Устройство и назначение реле перегрузки.
Реле перегрузки типа ИМ-145. Конструктивно оно не отличается от реле ИМ-149. Движение диска у этих реле начинается тогда, когда ток генератора увеличится до значения тока уставки срабатывания.
В отличие от реле обратной мощности контакты этих реле замыкают цепи АВ менее ответственных приемников.
Если на фазовом проводе и нейтральном проводе предусмотрены предохранители одинаковой мощности, то в случае короткого замыкания один из них сначала выдувается. Сначала предохранитель на натуральной проволоке сильней, предохранитель в фазовом проводе остается неповрежденным, а аппарат неисправности все еще остается подключенным к живому. Если какой-либо человек вступает в контакт с неисправным устройством. он может получить электрический шок. В случае, если установка подключена к 3-х фазной 4-проводной системе питания, а предохранители предусмотрены как на живом, так и на естественном проводе, срабатывает плавкий предохранитель на нейтральном проводе, тогда напряжение каждой фазы будет значительно отличаться, что нежелательно.
54.Техническое обслуживание распределительных устройств.
При эксплуатации распределительных устройств (РУ) и пультов управления (ПУ) выполняются:
Включение и выключение генераторов и потребителей электроэнергии;
Поддержание номинальных значений напряжения и частоты тока работающих генераторов (при отсутствии автоматических регуляторов напряжения и частоты);
Следовательно, предохранитель предусмотрен только в фазном или живом полюсе, а не на нейтральном проводе. Все панели электрооборудования оснащены предохранителями или автоматическими выключателями, которые защищают провода в каждом контуре от перегрева и вызывают пожар. В общем, старые боксы или панели используют плавкие предохранители, в то время как более современные системы полагаются на автоматические выключатели.
Предохранители и автоматические выключатели являются предохранительными устройствами, которые помогают предотвратить перегрузку ваших домашних электрических и осветительных систем и могут помочь предотвратить электрические пожары. Эти электрические автоматические выключатели и электрические предохранители могут остановить непрерывный поток электрического тока, если они превышают безопасный уровень тока в различных частях электрической системы вашего дома.
Перевод нагрузки с одного из параллельно работающих генераторов на другие и обеспечение экономичной работы электроэнергетической системы;
Перевод нагрузки с судовых генераторов на электроснабжение от береговой сети и обратно в соответствии с РД 31.21.81-79 «Инструкция по электроснабжению судов от береговых сетей» (с перерывом или без перерыва электроснабжения в зависимости от принятой на судне схемы);
Защита в лампах накаливания
Ранние предохранители обычно использовались на разных уровнях тока в этих сервисных панелях. Сегодня для новых домов требуются до 200 или более панелей обслуживания в зависимости от размера здания, чтобы обеспечить надлежащую защиту. Очень часто возникают перегоревшие предохранители в электрической цепи перегрузки или электрическое короткое замыкание в системе электрооборудования.
Все новые дома защищены автоматическими выключателями. В отличие от плавкого предохранителя, который необходимо заменить при раздутии или выгорании, автоматический выключатель, который отключился или закорочен, может быть механически перенастроен или заменен для возобновления операций после устранения проблемы. Неисправный автоматический выключатель, скорее всего, является результатом слишком большого количества нагрузок на цепи или устройств, перегружающих цепь, и должен быть немедленно отремонтирован.
55.Техническое обслуживание автоматических выключателей .
При эксплуатации автоматических выключателей необходимо:
Проверить и затянуть при необходимости контактные и крепежные соединения;
Проверить исправность пружин и заменить изношенные пружины;
Проверить наличие смазки в редукторе электродвигательного привода, подшипниках и шарнирных соединениях, при необходимости смазать трущиеся части рекомендованной смазкой;
Прерывания цепи отключения дуги
Неисправность дуги является опасной электрической проблемой, вызванной поврежденными, перегретыми, плохими электрическими соединениями, подключенными электропроводками или электрическими устройствами. Из-за этого чрезвычайно важно иметь различные предохранительные устройства для защиты от огня и поражения электрическим током. Аналогичные проблемы имеют использование промышленной электроэнергии. На этой странице рассматриваются эти устройства электробезопасности. А именно, предохранители, выключатели и прерыватели цепи замыкания на землю.
Удалить с поверхностей контактов копоть и наплавления;
Проверить одновременность замыкания и отсутствие перекоса контактов; величины контактного нажатия главных и дугогасительных контактов, зазоров и провалов контактов в соответствии с указаниями инструкций по эксплуатации;
Осмотреть и очистить дугогасительные камеры;
Для более подробной информации, пожалуйста, перейдите к основным статьям. Оба предохранителя и автоматические выключатели являются точкой подключения между электрической сетью и отдельным домом. В разделе Подключение домов к электрической сети. Предохранитель представляет собой электрическое предохранительное устройство, которое имеет возможность защитить цепь от чрезмерного тока. Он предназначен для пропускания тока через цепь, но в случае, если ток превышает некоторое максимальное значение, которое он откроет, отделив цепь.
Автоматические выключатели - это устройства, которые защищают цепи от перегрузок. Они выполняют ту же работу, что и предохранители, но при активации они не разрушаются. Они дороже, чем плавкие предохранители, но поскольку компоненты, которые редко нужно заменять, могут быть дешевле в долгосрочной перспективе. Автоматические выключатели часто считаются более безопасными, так как пользователь не может легко отключить их.
Убедиться в исправной работе и свободном движении подвижных частей АВ при ручном включении и отключении;
Проверить срабатывание АВ при воздействии на механизм расцепления отключающих разделителей;
Проверить работу механических указателей АВ (коммутационного положения, состояния пружинного механизма, срабатывания расцепителей и др.);
Автоматические выключатели функционально открывают выключатель, который отключает весь электрический ток до того, как избыточный электрический ток может начать огонь. Перед сбросом выключателя всегда выключайте или отсоединяйте электронные устройства, которые были использованы с выключателем.
Предохранители и автоматические выключатели защищают электрические цепи и приборы. Выключатель выполняет ту же работу, что и предохранитель, но работает по-другому. Подпружиненный кнопочный выключатель удерживается в закрытом положении подпружиненным мягким железным болтом. Электромагнит устроен так, что он может вытащить болт от переключателя. Если ток превышает установленный предел, электромагнит тянет болт к себе, который отпускает выключатель в открытое положение.
Проверить состояние контактов, исправность работы устройств безопасности и механических фиксаторов положений АВ втычного исполнения.
Наплавления, образующиеся на рабочих поверхностях контактов, следует зачищать бархатным напильником, не нарушая формы контактов. Применение наждачного полотна (бумаги) и полировка контактов не допускаются.
Используйте эту симуляцию, чтобы увидеть, как работают выключатели. Предохранитель прерывает цепь, если неисправность в приборе вызывает слишком большой ток. Это защищает проводку и прибор, если что-то пойдет не так. Предохранитель содержит провод, который легко плавится. Если ток, проходящий через предохранитель, слишком велик, провод нагревается до тех пор, пока он не расплавится и не сломает цепь.
Техническое обслуживание распределительных устройств
Предохранители в разъемах выполнены в стандартном исполнении. Предохранитель должен быть рассчитан на несколько более высокий ток, чем требуется устройству. Электрическая неисправность в автомобиле может привести к пожару, поэтому все цепи должны быть защищены предохранителями.
Нагар и копоть, образующиеся на контактах с серебряными накладками, удаляются ветошью, смоченной рекомендованным моющим средствомобслуживание автоматических выключателей.
Разновидности предохранителей
Различные предохранители
Одноразовый предохранитель
Файл:Elecchrical Fushe (aka).jpg
Режимы работы предохранителя
Вы должны знать, как работают предохранители или автоматические выключатели, которые используются для защиты электрических цепей и приборов. Электромагнит электромагнита: магнит, выполненный путем обмотки катушки проволоки вокруг железного стержня и пропускания электрического тока через катушку. устроен так, что он может вытащить болт от переключателя. Проверьте свое понимание выключателя, используя эту симуляцию.
Исполнительный механизм плавкого предохранителя
Большие перегрузки мощности могут потенциально разрушить электрооборудование или в более серьезных случаях вызвать пожар. Предохранитель и автоматический выключатель служат для защиты перегруженной электрической цепи путем прерывания непрерывности или потока электроэнергии. Однако, как они прерывают поток электроэнергии, очень разные. Предохранитель состоит из куска металла, который плавится при перегреве; автоматический выключатель имеет механизм внутреннего переключения, который срабатывает из-за небезопасного всплеска электричества.
Плавкий предохранитель для маломощных приборов
В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение высокой температурой. Плавкие предохранители делятся на следующие типы:
- слаботочные вставки (для защиты небольших электроприборов до 6 ампер)
- 10х30
- вилочные (для защиты электрических цепей автомобилей)
- миниатюрные
- обычные вилочные
- пробковые (встречаются в жилом секторе, до 63 ампер)
- DIAZED (самые распространённые в СССР)
- NEOZED
- ножевые (до 1250 ампер)
- 000 (до 100 ампер)
- 00 (до 160 ампер)
- 0 (до 250 ампер)
- 1 (до 355 ампер)
- 2 (до 500 ампер)
- 3 (до 800 ампер)
- 4а (до 1250 ампер)
- кварцевые
- газогенерирующие
Так же плавкие предохранители различаются по характеристике срабатывания относительно номинального тока. . Из-за инертности срабатывания плавких предохранителей, в профессиональной среде электриков они довольно часто используются в качестве селективной защиты в паре с автоматическими выключателями. Селективности между самими плавкими вставками добиваются соотношением 1:1,6 [там же], время-токовая характеристика плавких предохранителей устанавливается зависимостью соответственно I²t ; ПУЭ регулирует защиту воздушных проводящих линий таким образом, чтобы предохранитель срабатывал за 15 секунд (ток короткого замыкания в конце линии должен быть равен трём номинальным токам предохранителя). Существенной величиной является время, за которое происходит разрушение проводника при превышении установленного тока. С целью уменьшения этого времени некоторые плавкие предохранители содержат пружину предварительного натяжения. Эта пружина также разводит концы разрушенного проводника, предотвращая возникновение дуги.
Конструкция плавкого предохранителя
- плавкую вставку - элемент содержащий разрывную часть электрической цепи (например проволоку, перегорающую при превышении определённого уровня тока)
- механизм крепления плавкой вставки к контактам, обеспечивающим включение предохранителя в электрическую цепь и монтаж предохранителя в целом.
Исполнительный механизм плавкого предохранителя
Плавкие вставки (в керамическом корпусе) предохранителя
Плавкая вставка предохранителя обычно представляет собой стеклянную или фарфоровую оболочку, на основаниях которой располагаются контакты, а внутри находится тонкий проводник из относительно легкоплавкого металла. Определённой силе тока срабатывания соответствует определённое поперечное сечение проводника. Если сила тока в цепи превысит максимально допустимое значение, то легкоплавкий проводник перегревается и расплавляется, защищая цепь со всеми её элементами от перегрева и возгорания .
Плавкие вставки используемых в домашнем хозяйстве пробковых предохранителей имеют следующую маркировку (DIN 18015-1):
Наибольшее распространение получили кварцевые и газогенерирующие предохранители.
В кварцевых предохранителях (ПК) патрон заполнен кварцевым песком, и дуга гасится путем удлинения, дробления и соприкосновения с твердым диэлектриком.
В газогенерирующих предохранителях для гашения дуги используются твердые газогенерирующие материалы (фибра, винипласт и др.). Газогенерирующие предохранители выполняются с выхлопом и без выхлопа газа из патрона при срабатывании. Предохранители с выхлопом газа из патрона называют также стреляющими (ПСН-10 и ПС-35), поскольку срабатывание их сопровождается звуком, похожим на оружейный выстрел. Предохранители напряжением выше 1 кВ выполняются как для внутренней, так и для наружной установки.
Защита в лампах накаливания
Расчёт необходимого предела срабатывания
Расчёт предохранителя ведётся с учётом тока короткого замыкания в конце линии, нагреванием проводников, проседанием напряжения (не более 4-5%), а также с учётом потребностей самого потребителя. Выделенная в ходе протекания электрического тока через проводники теплота должна рассеиваться в окружающую среду, не повреждая при этом каких-либо частей и/или составляющих проводящих частей электрооборудования.
Расчёт нужд потребителя рассчитывается по формуле: , где
I nom - номинальный ток срабатывания предохранителя, А; P max - максимальная мощность нагрузки, Вт (с запасом примерно 20 %); U - напряжение сети, В.
Предохранитель выбирается из стандартного ряда, с ближайшим номинальным током срабатывания, превышающим полученное значение. Так же должны учитываться пусковые токи нагрузки потребителя при выборе характеристики.
Условия выбора предохранителя в трёхфазных цепях (нагрузки):
- Для трёхфазного эл. приёмника без пусковых токов (нагреватель и др.)
Iвст. ≥ Iдл.расч. ,
- Для трёхфазного эл. приёмника c пусковым током (Электрический двигатель)
Iвст. =Кп∙Iном/α.
где: Кп =5…8 (обычно 7) – коэффициент пуска ЭД (Iпуска =Кп∙Iном),
α – коэффициент тяжести пуска: 1,6 – тяжёлый, 2 – средний, 2,5 – лёгкий пуск.
Приэтом должно выполняться неравенство: IК.З. ≥ 3∙Iвст. Где: IК.З. - ток короткого замыкания (в защищаемом участке цепи)
Техника безопасности
Ножевые предохранители, представляющие потенциальную опасность электротравм при замене.
Каждый тип предохранителей требует свой подход к обслуживанию и замене.
- Некоторые типы предохранителей (особенно для больших токов) могут представлять опасность для простого потребителя и требуют обслуживания со стороны квалифицированного персонала.
- Самовольное увеличение номиналов может повлечь за собой повреждение электропроводки высокой температурой вплоть до пожара.
Замена предохранителей
- Замена предохранителей бытовым пользователем может производиться только при снятом напряжении и нагрузке. Замена предохранителя под нагрузкой может привести к возникновению электрической дуги и, как следствие, - повреждению глаз, ожогам рук, порче держателя предохранителя. Однако конструкция многих советских потребительских щитов не предусматривает предварительного отключения перед заменой предохранителя; это объясняется тем, что при откручивании пробки в момент отсоединения корпус находится всё ещё в патроне и, следовательно, потребитель не имеет доступа к дуге. Однако, после снятия предохранителя потребитель имеет доступ к находящимся под опасным напряжением токоведущим частям. В странах Европы для устранения этого недостатка используется более безопасный разъединитель предохранителей с номиналами пробковых предохранителей.
- В электроустановках до 1000 вольт замена предохранителей с открытыми токоведущими частями должна производиться квалифицированным персоналом с использованием средств защиты лица и глаз, специальными клещами, рука меняющего работника должна быть защищена диэлектрической перчаткой. Так же можно встретить диэлектрическую перчатку со вшитыми клещами для замены предохранителей.
- Замена высоковольтных предохранителей может производиться только при закороченном на землю питании.
Использование предохранителя в качестве коммутационного аппарата
Принципиальная схема защиты от случайного возвращения напряжения
Почти всегда при работах в электроустановке существует необходимость снять напряжение для безопасного проведения тех или иных работ в электроустановке. Если в щитах производственных электроустановок коммутационные аппараты имеют короткозамыкатель на землю; то аппараты в щитах простых бытовых потребителей ограничиваются более простыми конструкциями, всего лишь разрывающими цепь в случае аварийной ситуации. Зачастую, при проведении электроработ в жилом секторе ограничиваются только отключением предохранителя, причём отключенный на время проведения электроработ предохранитель никак не помечается - при случайном включении кем-то посторонним, производящие в отключённом сегменте электроработы люди окажутся под опасным напряжением. На время проведения электроработ необходимо вынимать фазный(-е) провод(а) из предохранителя на стороне потребителя, чтобы случайное включение посторонними лицами не поставило под угрозу жизни производящих в данном сегменте электроработы людей и не вызвало их электротравмы.
Выбор предохранителей
Измерительный прибор для измерения тока короткого замыкания
Выбор должен происходить исходя из технических возможностей проводки/защищаемого электрооборудования.
При нарушении этих условий чрезмерный ток может повредить розетки и другие элементы электроустановки, а также привести к пожару . Форма патрона для плавких предохранителей может быть такой, что установить в него предохранитель большего номинала невозможно.
- При необходимости подключения очень мощного электроприбора сто́ит позаботится о предварительном отключении всех не нужных в данный момент электроприборов , это часто предотвращает срабатывание предохранителя.
- Следует также обратить внимание на приборы, способные выйти из строя при неожиданных включениях/выключениях и при больших колебаниях напряжения в сети: электромоторы (в том числе моторы компрессоров в холодильниках), компьютеры , цветные телевизоры (с катушкой размагничивания на кинескопе) и видеомагнитофоны.
Жучок
Иногда при отсутствии в наличии необходимого предохранителя, или с целью сознательного обхода защиты, используют металлическую перемычку между контактами - «жучок». Однако следует иметь в виду, что, выгорание предохранителя свидетельствует о наличии более серьёзных проблем в электрической цепи, в частности, о коротком замыкании. Замена штатного предохранителя «жучком» может привести к выходу из строя более дорогих комплектующих и/или к возгоранию. Последнее часто является причиной пожаров .
Источники
- Корякин-Черняк С. Л., Краткий справочник домашнего электрика. Изд. 2-е - СПб.: Наука и Техника, 2006. С. 272. ISBN 5-94387-176-4
Примечания
См. также
Ссылки
- Электрические аппараты защиты для «чайников»: плавкие предохранители
Пассивные твердотельные | Резистор · Переменный резистор · Подстроечный резистор · Варистор · Конденсатор · Переменный конденсатор · Подстроечный конденсатор · Катушка индуктивности · Кварцевый резонатор · Предохранитель · Самовосстанавливающийся предохранитель · Трансформатор |
---|---|
Активные твердотельные | Диод
·
Светодиод ·
Фотодиод ·
Полупроводниковый лазер
·
Диод Шоттки
·
Стабилитрон ·
Стабистор ·
Варикап ·
Вариконд ·
Диодный мост
·
Лавинно-пролётный диод
·
Туннельный диод
·
Диод Ганна
Транзистор · Биполярный транзистор · Полевой транзистор · КМОП-транзистор · Однопереходный транзистор · Фототранзистор · Составной транзистор · Баллистический транзистор Интегральная схема · Цифровая интегральная схема · |