Плавкие предохранители считают одним из наиболее простых, дешевых и надежных аппаратов защиты максимального тока в сетях Н Н и ВН (до 110 кВ). В то же время предохранитель является наиболее ослабленным звеном электрической цепи. Чтобы представить разнообразие предохранителей, на рис. приведена их классификация по принципу действия, материалу плавкой вставки и конструкциям. Защитные свойства плавких предохранителей не регулируются и определяются типом предохранителя, габаритом патрона, номинальным током плавкого элемента, а также дополнительными факторами: температурой окружающей среды, способом монтажа, степенью старения плавкого элемента и т.п.
Рис. 5.2. Классификация предохранителей
Временем срабатывания плавкого предохранителя считают время плавления плавкого элемента до момента появления электрической дуги. Пропускаемый токоограничиваюшим предохранителем ударный ток КЗ определяется временем срабатывания предохранителя.
Ток срабатывания плавкого предохранителя определяют как ток, приводящий ксрабатыванию предохранителя за время, достаточное для достижения установившегося теплового состояния (за время от 1 до 4 ч в зависимости от номинального тока плавкого элемента). Ток, который в этих условиях не приводит к срабатыванию предохранителя, называют током несрабатывания. Среднее геометрическое этихдвухтоков называют пограничным током предохранителя
Условия выбора и проверки плавкого предохранителя:
1) номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или больше номинального напряжения электрической сети;
2) номинальный ток плавкой вставки выбирают по расчетному току защищаемой цепи и отстраивают от токов кратковременной допустимой перегрузки, пусковых и пиковых токов электроприемников.
Номинальный ток патрона предохранителя должен соответствовать выбранной плавкой вставке;
3) выбранные плавкие предохранители проверяют на требуемую чувствительность защиты:
в электрических сетях общего назначения;
4) проверка на отключающую способность.
На рис. 3 и 4 показаны защитные характеристики предохранителей. Плавкие предохранители, выбранные по пусковым условиям и обладающие крутопадающей защитной характеристикой, не обеспечивают защиту от перегрузок. Кроме того, перегорание предохранителя в одной фазе приводит к ненормальному режиму работы электродвигателя, пуск которого в этом случае приводит к сгоранию обмоток, если он не будет автоматически отключен.
Рис. 3. Защитные характеристики предохранителей пн2 (сплошные линии) и нпн (штриховые линии)
Рис. 4. Защитные характеристики предохранителей пп17 в цепи переменного тока аппарата магнитного пускателя или контактора
В этом случае обязательно требуется установка в качестве дополнительного (на большие токи) со встроенными электротермическими расщепителями, контакты которых включают в цепь управления катушки пускателя. Магнитный пускатель является одновременно аппаратом защиты минимального напряжения: при напряжении меньше некоторого критического значения (обычно от 0,6 до 0,7 Iном) он отключается и в случае использования обычного кнопочного управления при восстановлении напряжения самостоятельно не включается. Если требуется самозапуск электродвигателя, то применяют шунтирование пусковой кнопки контактами реле времени, выдержка времени которого при возврате перекрывает кратковременный перерыв в электропитании.
Номинальный ток защищающего от перегрузки теплового реле магнитного пускателя выбирают только по расчетному току линии. Плавкие предохранители имеют следующие недостатки: независимая работа предохранителей каждой фазы, одноразовость срабатывания, возможность ошибочных операций с предохранителями, сложность обеспечения защиты электрической цепи во всем диапазоне возможных сверхтоков, невозможность проверки защитных свойств без перегорания предохранителя, старение плавкой вставки и др.