Выбор и проверка плавких предохранителей по условиям длительной эксплуатации и пуска

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 18Следующая ⇒

Плавкие предохранители предназначены для защиты электрических установок от токов короткого замыкания и токов перегрузки. Простая конструкция, небольшие размеры и сравнительно-малая стоимость обусловили широкое применение плавких предохранителей в электроустановках, особенно при напряжении до 1000 В. В отличие от других видов защитных устройств предохранители с плавкой вставкой совмещают в себе функцию выявления повреждений и функцию отключения поврежденного участка.

Однако плавким предохранителям присущи и серьезные недостатки, ограничивающие область их применения, к числу которых относятся: большой разброс срабатывания плавкой вставки—до 50 % по току, необходимость замены плавкой вставки или всего предохранителя после однократного срабатывания, возможность работы двигателя на двух фазах при перегорании предохранителя на одной фазе и др.

Плавкие предохранители выбирают по следующим параметрам:

по номинальному напряжению; номинальное напряжение предохранителей U_н.пр. должно быть, как правило, равно номинальному напряжению электроустановки U_н.уст _., где их устанавливают:

U_н.пр.= U_н.уст

по предельно отключаемому току предохранителя

I_{пр.откл.} I^”

где I_{пр.огкл}—предельно отключаемый ток; I"—сверхпереходный ток к. з. в месте установки предохранителя;по номинальному току плавкой вставки; номинальный ток плавкой вставки Iв должен быть по возможности наименьшим при соблюдении следующих условий:

	(1)
Iв Imax/	(2)

где I_р._max — максимальный рабочий ток цепи, защищаемой предохранителем; I_max—максимальный ток цепи при включении электроприемников, у которых пусковые токи значительно превышают номинальные; k_н— коэффициент надежности, принимаемый для линий, питающих лампы накаливания и нагревательные приборы - 1, люминесцентные лампы - 1,25, лампы типа ДРЛ - 1,1; - коэффициент, зависящий от пускового режима защищаемых электродвигателей и типа плавкого предохранителя.

При защите предохранителем линии, к которой подключен один двигатель,

Imax = кiIн,

(3)

где k_i— кратность пускового тока двигателя;I_н — номинальный ток двигателя, А.

При защите плавкими предохранителями линии, к которой присоединены более пяти двигателей, ток плавной вставки определяют но условию

(4)

При защите предохранителем линии, к которой присоединены до пяти двигателей,

(5)

где ко - коэффициент одновременности; I_p₍_n-1)сумма рабочих токов всех двигателей, за исключением одного, у которого разность между пусковым и номинальным токами наибольшая; Iп - пусковой ток исключенного из суммы двигателя.

При выборе плавких вставок безинерцнонных предохранителей (ПН, НПН, ППР) для защиты коротко-замкнутых электродвигателей с легким режимом пуска (длительность пуска 2...5 с) = 2,5 и с тяжелым режимом пуска = 1,6; для малоинерциониых предохранителей (ПР2) при легком режиме пуска = 3 и при тяжелом режиме = 2. При частых пусках (15 и более в час) двигателей с легким режимом пуска плавкие вставки нужно выбирать, как для тяжелого режима. Следует отметить, что предохранители, выбранные по условиям (4) и (5), защищают короткозамкнутые двигатели только от коротких замыканий;по селективности защиты; для проверки селективности действия плавких предохранителей, а также для согласования их работы с работой релейной защиты составляют карты селективности.

Для выбора плавких предохранителей по условию селективности можно использовать метод согласования характеристик предохранителей. В основу этого метода положен принцип сопоставления площадей сечений плавких вставок с учетом того, из какого материала они изготовлены (9).

При установке однотипных предохранителей напряжением до 1000 В селективность будет соблюдена, если плавкие вставки каждых двух последовательно включенных предохранителей отличаются одна от другой не менее чем на две ступени по шкале номинальных токов плавких вставок, а при установке высоковольтных предохранителей с кварцевым заполнителем — на одну ступень.

На рисунке 1 показаны ампер-секундные характеристики плавких предохранителей типа ПН2, а на рисунке 2 – предохранителей типа НПР и НПН.

Рис. 1. Ампер-секундные характеристики плавких предохранителей типа ПН2

Рис. 2. Ампер-секундные характеристики плавких предохранителей типа НПР и НПН

Таблица 2 - Технические данные плавких предохранителей напряжением до 1000 В

Тип и конструкция предохранителя	Номинальный ток патрона, А	Номинальный ток плавкой вставки, А	Предельно отключаемый ток-действующее значение тока КЗI” (кА) при напряжении, В
Площадь сечения плавкой вставки, мм²	I габарит, 220/380	II габарит, 380/550
ПР2 Закрытый патрон разборный, без заполнителя, вставка фигурная из цинка			1,2/0,8 5,5/1,8 11/6,0 11/6 11/6 15/13	0,8/0,7 4,5/3,5 13/11 13/11 13/11 23/30
ПН2 Закрытый, патрон разборный с заполнителем, вставка из листовой меди с оловянным шариком			__ __ __ __	-/50 -/40 -/25 -/25
НПН Закрытый, патрон неразборный, с заполнителем, вставка из меди с оловянным шариком			__ __	-/10 -/10
НПР Закрытый, патрон разборный с заполнителем, вставка из меди с оловянным шариком			__ __	__ __
ПРС Однополюсный, резьбовой, разборный, с заполнителем			__ __ __	__ __ __
ПП31 С токоведущими частями из алюминия ПП31-29 ПП31-33 ПП31-35 ПП31-39		4;6;8;10;12;16;20;25;32; 40;50;63 50;63;80;100;125;160 125;160;200;250 200;250;320;400;500;630	__ __ __ __	__ __ __ __

Пример

Выбрать предохранители и плавкие вставки к ним для защиты электрической сети 380/220 В. (рис. 1) прокладываемой в механической мастерской. Все двигатели с легким режимом пуска и включаются поочередно. ОТ РЩ3 питаются линии освещения с люминисценными лампами Л4 с суммарной мощностью ламп Р=4кВт и Л5 с суммарной мощностью ламп Р=6.6 кВт. Коэффициент мощности осветительной нагрузки 0,9, для остальных линий k_од=1. Действующее значение тока короткого замыкания на вводе мастерской Остальные данные приведены в расчетной таблице.