|
|
|
|
Главная - Ремонт Предупреждение возникновения короткого замыкания. Мерами предупреждения короткого замыкания являются верный выбор, монтаж и эксплуатация электроустановок.
Для того чтоб избежать перегрузок электросетей, необходимо верно выбрать сечения проводников, ограничить мощности включаемых токоприемников, создать условия охлаждения проводов и устройств и т. п, Профилактику нагрева контактных соединений обеспечивают тщательным соединением проводов, изделий помощью опрессовки, сварки, пайки и т. д. Протекание токов короткого замыкания либо перегрузки также приводят к опасному перегреву контактов, проводов и других частей цепи. Во избежание этого установлены длительно допускаемые токовые нагрузки на провода и кабели, при которых температура проводника не превосходит заданных величин. Температура окружающего воздуха в помещениях при всем этом 25 °С, а температура земли 15 °С. По правилам техники безопасности все осветительные сети в домах, в том числе и сети для бытовых электроприемников, должны быть защищены от токов короткого замыкания и электрических перегрузок. Чтоб избежать вышеозначенных неполадок, проводится тепловой расчет электросетей. Расчет электрических сетей состоит из определения нужного вида защиты (для жилых домов защита от короткого замыкания), установления рабочего, иными словами, расчетного тока Электрические сети и аппараты, смонтированные в жилых домах, проектируют на определенные токовые перегрузки. Однако в настоящих условиях вполне возможно возникновение режимов, при которых ток в сети превышает установленные токовые перегрузки для нормального расчетного эксплуатационного режима. Потому для максимальной токовой защиты во внутренних сетях употребляют аппараты защиты: плавкие предохранители и автоматические воздушные выключатели.
Аппараты защиты ограничивают время действия токов короткого замыкания и перегрузки, т. е. ликвидируют опасные последствия этих явлений. Одним из таковых
аппаратов защиты является плавкий предохранитель. Плавкий предохранитель состоит из корпуса (патрона), контактного устройства и плавкой вставки, находящейся обычно в корпусе. Некие виды плавких предохранителей имеют специальное устройство для гашения дуги, возникающей в момент плавления вставки. Корпус состоит из изоляционной оболочки, снабженной деталями для крепления вставки и проводов. Принцип деяния плавких предохранителей основан на выделении тепла током, проходящим по плавкой вставке. В нормальных условиях это тепло рассеивается в окружающую среду. Если количество выделяющегося тепла больше, то температура вставки увеличивается, и вставка перегорает (плавится). К основным характеристикам предохранителей относятся номинальное напряжение предохранителя Unp (напряжение, указанное на предохранителе, на которое он рассчитан); номинальный ток плавкой вставки 1НВСт (ток, указанный на плавкой вставке, который она выдерживает длительное время, не перегреваясь и не плавясь); номинальный ток предохранителя 1пр (ток, указанный на самом предохранителе, равный большему из номинальных токов плавких вставок для данного предохранителя, на который рассчитаны его токоведущие части). Полное время отключения электрической цепи плавким предохранителем определяется временем нагревания вставки до температуры плавления материалов, из которых она изготовлена, её расплавлением и горением дуги. Зависимость полного времени отключения цепи от отношения протекающего по вставке тока к номинальному току плавкой вставки именуется защитной характеристикой. Защитная черта плавких вставок неустойчива, как время перегорания вставки зависит от состояния контактов предохранителя, температуры окружающего воздуха, состояния сплава вставки, условий охлаждения, материала, длины и формы вставки. Потому защита электрических сетей и токоприемников от перегрузок помощью плавких предохранителей недостаточно надежна. Они могут защитить только от коротких замыканий и огромных (60 % и выше) перегрузок.
Улучшение защитных характеристик плавких вставок предохранителей зависит от выбора материала вставок, их конструкции, внедрения вставок с металлическим растворителем (с металлургическим эффектом).
Вставки из легкоплавких металлов (олово, свинец, цинк) владеют большой теплоемкостью и тепловой инерцией, т. е. плавятся с некоторой задержкой времени. Потому их применяют при защите электроустановок от токов перегрузки. Вставки из тугоплавких металлов (к примеру, меди) имеют малую теплоемкость и высокую проводимость. Они быстродействующие, с малой тепловой инерцией и дают наименьшую задержку времени при перегрузках, что ухудшает их защитные характеристики. Высочайшая температура плавления меди может привести к чрезмерному нагреву контактов вставки и корпуса предохранителя. На защитную характеристику плавкой вставки существенно влияют её форма и размеры. Вставки меньшей длины плавятся скорее и имеют меньшую разрывную способность. Увеличение длины вставки увеличивает ток и время ее плавления. Вставки с несколькими параллельными ветвями уменьшают размер расплавленного металла, время плавления и гашения. В неких типах предохранителей применяют вставки переменного сечения. Узенькие места вставки нагреваются больше и быстрее, чем широкие. При номинальном токе это тепло отдается к менее нагретым широким частям вставки и контактам. При маленьких замыканиях узкие части скоро нагреваются до температуры плавления, и вставка плавится одновременно во всех узеньких местах. При перегрузках вставка нагревается медленнее и расплавляется чаще всего в средней части в одном месте.
В центре медных плавких вставок неких типов предохранителей (НПН, ПН, КП) напаивают оловянный шарик диаметром от 1 до 2 мм. Оловянный шарик на вставке — металлический растворитель меди. Вставка плавится в олове при наименьшем значении тока и при температуре, в 2—3 раза меньшей, чем температура плавления самой меди. Такие предохранители именуются предохранителями с металлургическим эффектом.
Плавкие предохранители, применяемые в электроустановках с напряжением до 1000 В, по своей конструкции делятся на три типа.
Рассмотрим два типа, которые могут применяться в электросетях жилых домов.
1-ый тип — пробочные предохранители. К ним относятся однополюсные резьбовые предохранители типов Ц27, ЦЗЗ, ПД, ПДС и др. Предохранители Ц27 и ЦЗЗ отличаются друг от друга лишь размерами и состоят из фарфорового основания с контактной гильзой, внутреннего контакта, зажимов для проводов от сети и к токоприемникам, фарфоровой (предохранитель ЦЗЗ) или пластмассовой (предохранитель Ц27) крышки. Предохранители типа ПД и ПДС различаются друг от друга только материалом оснований. Они состоят из контактной гильзы с фарфоровым (предохранитель ПД) и стеатитовым (предохранитель ПДС) основанием, плавкой вставки и головки. Корпус плавкой вставки заполнен кварцевым песком. В нижней части контактной гильзы имеется стойка с винтом-контактом для крепления провода.
2-ой контакт предохранителя — стержень, конец которого крепится непосредственно в отверстии токоведущей шины распределительного устройства.
2-ой тип — трубчатые предохранители — выпускают нескольких типов: с закрытыми фибровыми разборными трубками без наполнителя; закрытые с мелкозернистым наполнителем; с открытыми фарфоровыми трубками. Предохранители с закрытыми фибровыми трубками типа ПР выпускаются на напряжение до 500 В, на номинальные токи предохранителя от 15 до 1000 А и номинальные токи плавких вставок от 6 до 1000 А. Патрон предохранителя сделан из фибровой трубки.
Цинковая плавкая вставка, рассчитанная на огромные токи, — пластинчатая, переменного сечения. Патроны предохранителей, рассчитанные на ток до 60 А, имеют цилиндрические контактные части, а на большие токи — контактные ножики.
При перегорании плавкой вставки и образовании внутри трубки электрической дуги фибра разлагается. Продукты разложения фибры (около 40 % — водород) владеют высокими дугогасящими качествами. Дуга в закрытом патроне быстро деионизируется, её сопротивление увеличивается, и ток короткого замыкания не успевает добиться установившегося значения. Такие предохранители — токоограничивающие. В предохранителях ПР замена заводской плавкой вставки из цинка медной проволокой не допускается, как температура снутри трубки может быть близкой к температуре плавления меди (около 1083 °С), что способно привести к порче фибровой трубки. К закрытым предохранителям с мелкозернистым наполнителем относятся предохранители типа НПН, НПР, ПН2, ПН-Р, КП. У предохранителей типа НПН (предохранитель с наполнением неразборный) трубка стеклянная. У других трубки фарфоровые. Внутри трубок находятся медные плавкие вставки с металлургическим эффектом.
Предохранители типа НПН имеют цилиндрическую форму, ПН — прямоугольную.
Мелкозернистый наполнитель — кварцевый песок, который содействует интенсивному охлаждению и деионизации газов, появляющихся при горении дуги. Потому что трубки закрыты, то брызги расплавленного металла плавких вставок и ионизированные газы не выбрасываются наружу. Это уменьшает пожарную опасность и увеличивает безопасность обслуживания предохранителей. Предохранители с наполнителем, так же как и предохранители типа ПР, — токоограничивающие.
Используя требования теплового расчета и зная главные технические данные плавких предохранителей, можно подобрать необходимое сечение проводов электросетей жилого дома по условиям их защиты от токов короткого замыкания и перегрузки.
|
  |
