Выбор плавких предохранителей

Предохранители предназначены для защиты электрооборудования и сетей от токов короткого замыкания и недопустимых длительных перегрузок. Защитным элементом предохранителя является плавкая вставка, включаемая последовательно в цепь тока. При увеличении тока линии выше определенной величины температура плавкой вставки повышается и происходит ее расплавление, цепь тока разрывается, предотвращая выход из стоя электрооборудования и проводников.

При выборе плавких предохранителей следует обеспечить выполнение двух основных условий.

Первое условие – номинальный ток плавкой вставки I_в.н должен быть больше или равен длительному расчетному току цепи I_дл:

.

Второе условие связано с необходимостью предотвращения перегорания плавкой вставки от кратковременных бросков тока, вызванных, например, пуском двигателя. То есть ток, текущий через плавкую вставку может кратковременно превышать номинальное значение тока вставки. Зависимость времени расплавления вставки предохранителя от его тока есть времятоковая зависимость (защитная характеристика), которая представлена на рис. 1.3.

В широкой практике, когда не располагают ни точным знанием длительности разгона или графиком работы установки, ни точной защитной характеристикой предохранителя, принято руководствоваться следующим:

а) при защите двигателя с нечастыми пусками при длительности пускового периода не более 2–2,5 с:

;

б) при защите двигателя с частыми пусками или с большой длительностью пускового периода

.

Выбор предохранителей осуществляется согласно табл. 1.3.

Рис. 1.3. Времятоковая характеристика предохранителей серии ПН2

Таблица 1.3

Данные некоторых плавких предохранителей серии ПН-2

Тип предохранителя	Номинальный ток, А	Наибольший отключаемый ток при напряжении до 500 В, кА
предохранителя	плавких вставок
ПН-2-100		30 40 50 60 80 100
ПН-2-250		80 100 120 150 200 250
ПН-2-400		200 250 300 350 400
ПН-2-600		300 400 500 600
ПН-2-1000		500 600 750 800 1000

Плавкими предохранителями также защищают цепи управления электродвигателей. В данном случае они должны обесточить цепь управления при возникновении в ней коротких замыканий.

Выбор плавких вставок для цепи управления с напряжением U_н можно произвести по формуле

или

,

где и – соответственно наибольшие суммарные мощность и ток, потребляемые катушками аппаратов, сигнальными лампами и т.д. при одновременной работе, В×А или Вт.

Таким образом, плавкий предохранитель, предназначенный для защиты цепи управления, выбирается в последнюю очередь, после выбора остальных элементов управления и расчёта потребляемого ими тока.

Параметры некоторых предохранителей серий ПР-2 и НПН приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Данные некоторых плавких слаботочных предохранителей

Тип предохранителя	Номинальный ток, А	Предельный отключаемый ток, кА
предохранителя	плавких вставок
ПР-2-15		6 10 15	0,8
ПР-2-60		15 20 25 35 45 60	1,8
НПН-2-15		6 10 15
НПН-2-60		6 10 16 20 25 32 40 63

 

Примечание. Предохранители типа ПР-2 – разборные, без наполнителя; предохранители типа НПН-2 – неразборные, с наполнителем в стеклянном корпусе круглого сечения.

 

Быстродействующие предохранители серий ПП-57 и ПП-59 предназначены для защиты полупроводниковых приборов тиристорного преобразователя.

Особой характеристикой быстродействующего предохранителя является интеграл квадрата тока (интеграл Джоуля). Для эффективной защиты необходимо, чтобы полный джоулев интеграл предохранителя был меньше джоулева интеграла защищаемого прибора, поэтому предохранитель должен работать с большим токоограничением.

Технические данные быстродействующих предохранителей приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Данные некоторых быстродействующих предохранителей

Тип предохранителя	Номинальный ток, А	Допустимое напряжение постоянного тока, В	Величина интеграла Джоуля отключения, А2×с×103
предохранителя	плавких вставок
ПП57-31		40 63 100	До 440
ПП57-34		160 250
ПП57-37		315 400
ПП57-39		500 630
ПП57-40