14. Предохранители
Основные сведения
Плавкие предохранители применяют для защиты электрических цепей и элементов электроустановок от токов короткого замыкания или токов перегрузок.
Плавким предохранителем называют электрический апарат, предназначенный для
размыкания электрической цепи путем расплавления металлической вставки.
Плавкая вставка включается последовательно в контролируемую цепь и при дости-
жении током определенного значения плавкая вставка плавится и разрывает цепь.
Наиболее распостраненные материалы для плавких вставок - цинка и ( реже ) сереб
ро.
В большинстве случаев предохранители применяют для защиты от токов короткого
замыкания неответственных цепей. К таким цепям относятся сети освещения, нагреватель
ные и осветительные приборы, а также, в соответствии с Правилами Регистра, электродви
гатели мощностью менее 0,5 кВт.
Предохранители крайне нежелательно применять для защиты от токов короткого
замыкания 3-фазных асинхронных двигателей. Это объясняется тем, что при коротком
замыкании в обмотке статора может сгореть только один предохранитель, а двигатель продолжит работу на двух фазах.
При этом скорость двигателя уменьшится, а ток обмотки статора увеличится, двига
тель может сгореть.
Любой предохранитель состоит из корпуса и патрона. Внутри патрона находится плавкая вставка.
При этом в один и тот же корпус можно поместить от 3 до 6 патронов на разные то-
ки. Например, у предохранителя серии ПР2 в корпус, рассчитанный на 60 А, можно поме-
стить патроны на токи 15, 20, 25, 35, 45 и 60 А.
На судах применяются предохранители серий типов ПР, ПДС ( ПД ), ПН и ПК.
Устройство и принцип действия предохранителей
Трубчатые предохранители типа ПР-2 ( рис. 78 ) выпускаются на номинальные то
ки от 15 до 1000 А двух габаритов: с коротким патроном для напряжений до 220 В посто-
янного тока и с длинным патроном для напряжений до 500 В. При переменном токе 380 В могут применяться предохранители обоих габаритов.
В этом случае первые будут обеспечивать пониженню, а вторые – повышенную раз
рывную способность.
Рис.78. Трубчатые предохранители типа ПР-2:
а – патрон на номинальные токи 15...60 А: 1 – фибровая трубка; 2 – плавкая вставка; 3 – латунная втулка; 4 – латунный колпачок
б – патрон на номинальные токи 100...160 А: 1 – фибровая трубка; 2 – плавкая вставка; 3 – латунная втулка; 4 – латунный колпачок; 5 – подкладная шайба; 6 – медные ножи
в – формы плавких вставок
Патроны предохранителей изготовляются из фибровой трубки 1, к концам которой крепятся латунные втулки – наконечники 3. На наконечники на резьбе навинчиваются латунные колпачки 4.
В предохранителях до 60 А ( рис. 78, а ) колпачки служат цилиндрическими кон-
тактами и одновременно обеспечивают зажатие отогнутых концов плавкой вставки 2.
Предохранители на токи более 60 А ( рис. 78, б ) имеют медные контактные ножи 6. К ним с помощью болта и гайки крепятся концы плавкой вставки. Чтобы исключить проворачивание ножей, предусмотрена подкладная шайба 5 с пазами.
Плавкая вставка вставка представляет собой цинковую пластинку, суженную в од-
ном или нескольких местах ( рис. 78, в ). Такая конструкція обеспечивает перегорание вставки при коротких замыканиях в суженных местах, т.е. деление дуги на части, что спо-
собствует гашению дуги. Кроме того, электрическая дуга нагревает фибру, вызывая ин-
тенсивное выделение газов из ее поверхности. Давление внутри патрона повышается, и дуга быстро гаснет.
Пробочные предохранители типа ПДС на токи от 6 до 350 А и ПД на ток 600 А при меняют в цепах постоянного тока напряженим до 350 В и переменного тока частотой 50 Гц до 380 В.
Предохранители типа ПДС имеют корпуса из стеатита ( стеатит – плотный тальк ),
типа ПД – из фарфора.
Рис. 79. Предохранители типа ПД и ПДС:
застекленное отверстие ; 2 – головка; 3 – контрольный глазок; 4, 10 – контакт-
ные колпачки; 5 – патрон; 6 – пружинное кольцо; 7 – плавкая вставка; 8 – засыпка;
9 – контактная гильза, 11 – контактная шайба; 12 – гетинаксовая шайба; 13 – основание;
14 – внешний контакт
Предохранитель состоит из контактной гильзы 9 с фарфоровым или стеатитовым основаним 13 и патрона 5 с плавкой вставкой. Патрон закрепляется головкой 2, навинива-
емой на контактную гильзу 9. Контактная гильза изолируется от токоведущей шины гетинаксовой шайбой 12. Наружное кольцо 6 предотвращает самоотвинчивание головки.
Патрон с плавкой вставкой представляет собой полый фарфоровый цилиндр, на торцах котрого укреплены контактные колпачки 4, 10. Между колпачками расположена плавкая вставка из одной или нескольких проволочек и контрольная константановая проволочка, связанная с контрольным алюминиевым глазком 3.
Полость цилиндра заполнена кварцевым песком с добавленим мраморной крошки, мела и талька. При коротких замыканиях в цепи контрольная проволочка перегорает с плавкой встакой и контрлльный глазок выбрасывается расположенной под ним пружиной.
Исправность плавкой встаки контролируется по положению глазка через застеклен-
ное отверстие 1.
Электрическая дуга, содержащая пары метала, под действием повышенного давле-
ния перемещается в засыпку 8, дробится, охлаждается и гаснет. Давление повышается за
сет выделения из засыпки при высокой температуре водяных паров и углекислого газа.
Рис. 80. Предохранитель типа ПК
Трубчатые предохранители типа ПК рассчитаны на переменный и постоянный ток
напряженим до 250 В ( длина предохранителей = 30 мм ) и до 600 В ( = 45 мм ).
Устройство предохранителя приведено на рис. 3.
Технические характеристики предохранителей
Предохранители типа ПР-2 выпускаются на номинальные токи от 15 до 1000 А и напряжения до 220 В постоянного тока и до 500 В переменного тока.
Технические характеристики предохранителей серии ПР-2 приведены в таблице
3.6.1.
Таблица 3.6.1.