Плавкие предохранители - коммутационный аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.
Простота устройства и обслуживания, малые размеры, высокая отключающая способность, небольшая стоимость обеспечили их широкое распространение.
Основные элементы:
- корпус или несущая деталь;
- плавная вставка;
- контактное присоединительное устройство;
- дугогасительное устройство или дугогасительная среда.
Ток, на который рассчитаны плавная вставка для длительной работы, называют номинальным током плавкой вставки /ном.
Номинальный ток предохранителя, указанный на нем, равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных для данной конструкции предохранителя.
Условный ток плавления - ток, при протекании которого в течение определенного времени плавкая вставка должна перегореть.
Например, для предохранителя с плавкими вставками на номинальные токи 63 - 100 А вставки не должен перегореть при протекании тока 1,3 /ном в течение одного часа, а при токе 1,6 /ном должны перегореть за время до одного часа.
При токах, превышающих условный ток плавления. Предохранители должны сработать в соответствии с времятоковой характеристикой. С ростом тока степень ускорения перегорания плавкой вставки должна возрастать намного быстрее тока. Для получения такой характеристики придают специальную форму или используют металлургический эффект.
Материал: свинец, сплава свинца с оловом, цинка, меди, серебра.
Свинец, цинк (tnn =200 - 420°С) позволяют получить невысокую температуру всего предохранителя, однако они обладают невысокой проводимостью и получаются значительных сечений, особенно при больших номинальных токах.
Цинковые вставки. Широко распространены. Пары цинка имеют относительно высокий потенциал ионизации, что способствует гашению дуги.
Вставки из меди и серебра получаются меньшего сечения. Их недостаток - высокая ^ав. Это приводит при токах перегрузки к сильному нагреву и быстрому разрушению деталей предохранителя.
Медные вставки должна иметь антикоррозионное покрытие. Ибо окисление приводит к постепенному уменьшению сечения вставки и несвоевременному перегоранию.
Конструкции предохранителей (общего назначения)
Предохранители типа ПР-2: изготавливают до ип =500В и токи до 1000А. Гашение дуги в них происходит за счет высокого давления (до 10мПА и более), возникающего вследствие газогенерации из стенок трубок при высокой tiu электрической дуги. Характерность конструкции - резьба.
Конструкция:
- неподвижные контактные стойки;
- патрон;
- фибровая (газогенерирующая) трубка;
- плавкая вставка;
- латунная втулка;
- латунные колпачки (подвижный контакт);
- контактный нож.
Предохранители ПН-2 ... для защиты силовых цепей до 500В переменного тока и 440 В постоянного тока. Выполняются на 1, ,=100, 250, 400 и 630 А. Обладают токоограничивающим действием и высокой разрывной способностью.
Плавкая вставка выполняется из одной или нескольких медных ленточек толщиной 0,15 - 0,35 мм и шириной до 4 мм с просечками (7), уменьшающими на длине не менее 6 мм сечение вставки в два раза. Применение тонких параллельных ленточек позволяет снизить сечение плавкой вставки для данного номинального тока, а, следовательно, и количество паров металла в дуге. Возникновение нескольких дуг в параллельных каналах позволяют участвовать в рассеянии энергии дуги большему объему наполнителя, чем также облегчается гашение дуги.
Для снижения нагрева предохранителя при малых перегрузках используется металлургический эффект. На каждую ленточку вставки напаивается оловянный шарик. Температура t плавления металла в месте, где напаян оловянный шарик, достигает +4,75°С. Превышение температуры деталей предохранителя находится в пределах нормы.
Отключающая способность:
- от 50 кА для предохранителя на 100 А до 100 кА предохранителя на 630 А.