Выбор плавких предохранителей, плавких вставок

    Самыми простейшими аппаратами защиты электроустановки, кабеля и провода от токов короткого замыкания (КЗ) являются плавкие предохранители (вставки). Предохранители являются токоограничивающими аппаратами защиты. Их действие основывается на перегорании плавкой вставки. Основным элементом предохранителя  является плавкая вставка, откалиброванная на определенный ток (Iвс), выполненная из легкоплавких материалов (серебро, свинец, медь, алюминий, цинк), установленная в корпусе предохранителя.

Предохранитель и плавкая вставка характеризуют следующими параметрами:

1. Uном – номинальное напряжение, при котором предохранитель работает длительное время и отключает ток короткого замыкания (КЗ);

2. Iн.пр – номинальный ток предохранителя (патрона), на который рассчитаны его токоведущие элементы и контактные соединения по условию длительного нагрева и механической стойкости;

3. Iвс – номинальный ток плавкой вставки (ток, который она выдерживает длительное время не плавясь);

4. Iм.откл – отключающая способность (разрывная способность) – максимальный отключаемый ток, при котором происходит гашение дуги и отключение тока без разрушения патрона и выброса плазмы дуги.

    Зависимость времени перегорания плавкой вставки (времени срабатывания, предохранителя) от тока называется защитной, или время — токовой, характеристикой предохранителя (рис. 2.)

    Время перегорания плавкой вставки при заданных значениях тока определяется по защитным характеристикам (рис. 3). Плавкая вставка выдерживает токи на 30–50 % выше номинальных в течение 1 часа и более. При токах, превышающих номинальный ток плавких вставок на 60–100 % , они плавятся за время, менее чем за час.

    Основные типы предохранителей имеют номинальные токи от 15 до 1000 А, т.е. практически они удовлетворяют почти все существующие электроустановки промышленных предприятий. Технические данные предохранителей приведены в табл.1.

Таблица 1. Технические данные предохранителей

Конструктивные признаки предохранителей

По конструктивным признакам предохранители на напряжение до 1000 В подразделяются на две группы:

1. с наполнителем (насыпные) разборные (ПН-2, рис. 4.) и неразборные (НПН-2, рис. 4, а);

2. без наполнителя разборные (ПР-1, ПР-2, рис. 4, б);

Рисунок 4. Плавкие предохранители: а – НПН-2; б – ПР-2

По материалу изготовления плавкой вставки предохранители различают:

1. с большой тепловой инерцией (свинец и его сплавы), выдерживающие значительные кратковременные перегрузки по току;

2. с малой тепловой инерцией (серебро, цинк, медь, алюминий).

    Селективность защиты плавкими предохранителями магистральной линии электроснабжения  с ответвлениями достигается последовательным возрастанием номинального тока установленных плавких вставок на отдельных участках линии электроснабжения по мере приближения к пункту питания электрической сети.

    Чтобы правильно обеспечить селективность защиты при возможных отклонениях параметров вставок, допущенных при их изготовлении, а также при различных условиях работы предохранителя, необходимо подбирать соответственно значения номинальных токов плавких вставок предохранителей на двух смежных участках линии. При этом селективность обеспечивается, если ток предохранителя на следующей ступени больше на две ступени предохранителя предыдущей ступени.

Достоинства предохранителей:

Простота устройства и малая стоимость.

Недостатки предохранителей:

Невозможность защиты цепи от перегрузки;

Разброс защитных характеристик;

Неточность калибровки номинальных токов вставки при изготовлении;

При коротком замыкании (КЗ) в трехфазной линии возможно перегорание только одного предохранителя;

После срабатывания требуется замена предохранителя или плавкой вставки.

Таблица 2 Номинальные токи последовательно включенных плавких вставок предохранителей ПН2, обеспечивающих надежную селективность

Таблица 3. рекомендуемые значения номинальных токов плавких предохранителей для защиты силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4кВ.

Рубрика: Защита электроустановок. Защитные средства в электроустановках