Порядок выполнения работы

1.Снять ампер-временную характеристику токового реле, построить график на миллиметровой бумаге.

2.Экспериментально проверить время сгорания плавкой вставки, занести результаты в таблицу.

Методические указания

Работа выполняется группой учащихся из трех-четырех человек. Для снятия времятоковой характеристики служит специальный стенд.

В качестве плавкой вставки следует использовать медную проволоку диаметром 0,35 мм, длиной 70 мм, помещенную в фарфоровую группу. Снимают времятоковую характеристику в такой последовательности:

- закрепляют плавкую вставку на стенде;

- устанавливают автотрансформатор на 0 и включают рубильник Р и автомат А;

- поворотом рукоятки автотрансформатора по часовой стрелке устанавливают силу тока в цепи, равную 10 А, и по секундомеру определяют время сгорания плавкой вставки;

- аналогичные операции выполняют с новой плавкой вставкой, но с током другой силы;

- показания записывают так, как показано в табл.1.

После того как будут заполнены все графы формы, приступают к расчету времени сгорания плавкой вставки и сравнению результатов расчета с данными эксперимента.

Таблица 1

Ток, А	Показатели электросекундомера, с
	опытные	расчетные
10
15
20
30
40

Общие сведения

Предохранителем с плавкой вставкой (плавким предохранителем) называют устройство, которое при токе, большем заданной величины, размыкает электрическую цепь путем расплавления плавкой вставки, нагретой током, проходящим по ней до момента расплавления.

Пример зависимости времени сгорания плавкой вставки от кратности проходящего через предохранитель тока: чем больше кратность тока, т.е. чем больше проходящий ток, тем меньше время сгорания плавкой вставки.

Плавкие предохранители осуществляют защиту от токов коротких замыканий и от недопустимо длительных перегрузок.

В сельском хозяйстве наиболее распространены предохранители ПР–2 и ПН–2.

Устройство предохранителя ПР–2: внутрь фибровой трубки (патрон) помещена плавкая вставка, которая изготовлена из тонкого листового цинка. Узкие перешейки (от двух до четырех) предотвращают излишний нагрев вставки при нагрузках, близких к номинальной.

Предохранители ПР–2 выпускаются промышленностью на номинальное напряжение 220 В (короткий патрон), 500 В (длинный патрон), номинальные токи 15, 60, 100, 200, 350 до 1000 А, а плавкие вставки к ним – на номинальные токи 6, 10, 15, 20, 25, 35,45, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300 А.

При заказе предохранителя указывают напряжение, номинальный ток предохранителя и номинальный ток плавкой вставки: например, предохранитель ПР–2 на 220 В, 60 А, ток плавкой вставки 25 А. Заметим, что для напряжения 380 В годятся предохранители как напряжением 500 В, так и напряжением 250 В.

Устройство предохранителя ПН–2: плавкая вставка этого предохранителя изготовлена из нескольких полос медной фольги и помещена в патрон, заполненный кварцевым песком, который способствует ускоренному гашению электрической дуги, возникающей при перегорании плавкой вставки.

Предохранители ПН–2 выпускаются на номинальные токи 100, 250, 400, 600 и 1000 А, а плавкие вставки – на номинальные токи 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 200, 300 А и более.

Время плавления плавкой вставки, выполненной из медной проволоки, может быть приближенно подсчитано по следующей формуле:

, с,

где S – поперечное сечение плавкой вставки, мм²; I – ток, проходящий через плавкую вставку, А.

Приведенная выше формула пригодна лишь для приближенных расчетов. На практике самодельные плавкие вставки могут применяться только в том случае, если они откалиброваны на специальном стенде, принципиальная электрическая схема которого приведена на рабочем месте. Помимо калибровки плавких предохранителей стенд позволяет производить сушку электрическим током одного или нескольких электродвигателей и силовых трансформаторов, может быть использован для производства электросварочных работ, для зарядки аккумуляторов, для настройки тепловых реле и целого ряда других работ.

Упражнения

1. Рассчитайте время сгорания плавкой вставки, выполненной из медной проволоки диаметром 0,5 мм, если по ней протекает ток: 100 А; 200 А; 500 А.

2. Оформите заказ на предохранители ПР–2, рассчитанные на номинальный ток плавкой вставки 125, 160 и 200 А.

Контрольные вопросы

1. Для каких целей служат плавкие предохранители?

2. Что называют времятоковой характеристикой плавкой вставки?

3. Что называют номинальным током предохранителя?

4. Что называют номинальным током плавкой вставки предохрани­теля?

5. Для чего в пластинчатых вставках делают суженные места?

6. Для какой цели патрон предохранителя ПН–2 заполняют кварцевым песком?

Библиографический список

1. Ганелин А.М., Коструба С.И., Шац Е.Л. Лабораторный практикум по электроприводу и применению электроэнергии в сельском хозяйстве. - М.: Высш. шк., 1977.

2. Акимова Н.А., Котеленц Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. - М.: Мастерство, 2001

Приложение

Расчет проводов, предохранителей, тепловых реле

В соответствии с величиной рабочего тока по каталогам и справочникам выбирают сечение провода и кабеля. Однако соблюдения только этого условия для силовых проводок недостаточно. В процессе эксплуатации могут иметь место случаи неправильного пользования электроэнергией или короткие замыкания, в результате чего может произойти непредвиденное увеличение тока в проводнике, он нагреется и выйдет из строя. Чтобы этого избежать, предусматривают защиту проводников плавкими предохранителями. Плавкая вставка предохранителя защищает установку только от токов короткого замыкания. В осветительной сети она является единственным защищающим элементом:

.

При защите электродвигателей, кроме плавких вставок предохранителей (они защищают в основном от токов короткого замыкания на клеммах и в обмотках электродвигателей), необходимо обеспечивать и защиту их от перегрузок.

При использовании автоматических выключателей вместо плавких вставок предохранителей могут быть использованы электромагнитные расцепители.

Выбор проводников ведут по нагреву.

Обычно расчет электрической сети начинают с плавкой вставки. При этом руководствуются двумя правилами.

Правило I. Ток плавкой вставки должен быть равен или больше рабочего тока нагрузки:

.

Правило II. Ток плавкой вставки должен быть не меньше, чем деленная на 2,5 величина максимального тока для защищаемого участка проводки:

,

где максимальный ток

,

К – кратность пускового тока (дается в каталогах).

Если предохранитель защищает линию, к которой присоединяются несколько двигателей, то максимальный ток

,

где I _пуск – ток одного из двигателей, при котором I _макс имеет наибольшее значение; m – коэффициент одновременности.

Из данных, полученных по указанным выше правилам, выбирают наибольшее значение тока плавкой вставки. Затем по шкале стандартных величин токов плавкой вставки (табл. 2) находят ближайшую большую. Выбор вставки на меньший ближайший ток может привести к тому, что она перегорит при пуске двигателя.

Таблица 2