Эффективное значение тока, протекающего через предохранитель

Схема выпрямителя переменного тока	Эффективное значение фазного тока (фазный предохранитель)	Эффективное значение тока ответвления (предохранитель в ответвлении)
однопульсная со средней точкой двухпульсная со средней точкой трехпульсная со средней точкой шестипульсная со средней точкой двойная трехфазная однополупериодная со средней точкой (параллельная) двухпульсная мостовая схема шестипульсная мостовая схема однофазная двунаправленная схема	1,57Id 0,71Id 0,58Id 0,41Id 0,29Id   1,0Id 0,82Id 1,0IL	- - - - -   0,71Id 0,58Id 0,71IL

В течение времени гашения дуги tL образуется электрическая дуга и ток короткого замыкания гасится (рис. 2.10).

Интеграл квадратичного значения тока (∫I²dt) no всему времени срабатывания (tS + tL), кратко называемый полным джоулевым интегралом определяет тепло, которое подводится к подлежащему защите полупроводниковому элементу во время процесса размыкания.

Чтобы достичь достаточного защитного эффекта, полный джоулев интеграл предохранительной вставки должен быть меньше чем величина I²·t (интеграл предельной нагрузки) полупровод-никового элемента. Так как полный джоулев интеграл предохрани-тельной вставки с возрастающей температурой, а, следовательно, и с

возрастающей предварительной нагрузкой, практически убывает так же, как и величина I²·t полупроводникового элемента, то достаточно сравнить меду собой величины I²·t в ненагруженном (холодном) состоянии.

Полный джоулев интеграл (I²·tА) представляет собой сумму интеграла плавления (I²·tS) и интеграла дуги (I²·tL). В общем случае, величина полного джоулевого интеграла полупроводникового прибора должна быть больше или равной величине защитного показателя предохранителя:

(∫I²dt) (полупроводник, t =25°С, tP =10 мс) ³ (∫I²·tА) (предохранительная вставка).

Интеграл плавления I²·tS может быть рассчитан для любых значений времени, исходя из пар значений времятоковой характеристики предохранительной вставки.

При уменьшении времени плавления интеграл плавления стремится к нижнему предельному значению, при котором во время процесса плавления из перемычек плавящегося проводника в окружающее пространство тепло практически не отводится. Указанные в данных для выбора и заказа и в характеристиках интегралы плавления соответствуют времени плавления tS = 1 мс.

В то время как интеграл плавления I²·tS является свойством предохранительной вставки, интеграл дуги I²·tL зависит от характеристик электрической цепи, а именно:

– от восстанавливающегося напряжения UW;

– от коэффициента мощности cosφ короткозамкнутой цепи;

– от ожидаемого тока IP// (ток в месте установки предохранительной вставки, если она закорочена).

Максимум интеграла дуги достигается для каждого типа предохранителей при токе от 10·IР до 30·IР.

При защите сетей предохранителями типов ПН, НПН и НПР с заданными защитными характеристиками селективность действия защиты будет выполняться, если между номинальным током плавкой вставки, защищающей головной участок сети (I_{номГ,ПВ}), и номинальным током плавкой вставки на ответвлении к потребителю (I_{номО,ПВ}) выдерживаются определенные соотношения.

Например, при небольших токах перегрузки плавкой вставки (около 180–250 %) селективность будет выдерживаться, если I_{номГ,ПВ} > I_{номО,ПВ} хотя бы на одну ступень стандартной шкалы номинальных токов плавких вставок.

При коротком замыкании селективность защиты предохранителями типа НПН будет обеспечиваться, если будут выдерживаться следующие соотношения:

I_(3)КЗ / I_{номО,ПВ} ≤ …50; 100; 200.

I_{номГ,ПВ} / I_{номО,ПВ} …2,0; 2,5; 3,3,

где - I_(3)КЗ – трехфазный ток короткого замыкания ответвления, А.

Соотношения между номинальными токами плавких вставок I_{номГ,ПВ} и I_{номО,ПВ} для предохранителей типа ПН2, обеспечивающие надежную селективность, приведены в табл. 2.3.

Если защитные характеристики плавких вставок нeизвестны, рекомендуется метод проверки селективности по отношению сечений вставок с поправкой на материал вставки и конструкцию предохранителя. При этом определяются сечения плавких вставок последовательно включенных предохранителей (SК и SП); вычисляется отношение SП / SК и сравнивается с величиной SП / SК = а, обеспечивающей селективность.

Здесь:

SК – сечение вставки предохранителя, установленного ближе к месту короткого замыкания; SП – сечение вставки предохранителя, установленного ближе к источнику питания.

Величина а определяется по табл. 2.4, если вычисленное значение SП / SК ³ а, то селективность обеспечивается.

Основным условием, определяющим выбор плавких предохранителей для защиты асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, является отстройка от пускового тока.

Таблица 2.3