Выбор плавких предохранителей. Предохранители – это электрические аппараты, с помощью которых осуществляется максимально-токовая защита

Предохранители – это электрические аппараты, с помощью которых осуществляется максимально-токовая защита, т.е. защита от токовых перегрузок и токов КЗ. Основными конструктивными элементами любого предохранителя являются:

· плавкая вставка – включается последовательно в цепь тока, разрывая ее при срабатывании (расплавлении);

· дугогасительное устройство – предназначено для гашения электрической дуги, возникающей при срабатывании.

При выборе плавких предохранителей необходимо обеспечить выполнение нескольких основных условий:

1. Номинальное напряжение предохранителя Uном должно быть не меньше номинального напряжения сети Uном.сети, т.е.

Uном ≥ Uном.сети.

2. Номинальный ток плавкой вставки Iном.в выбирается исходя из двух условий. Первое – несрабатывание при максимальном рабочем токе двигателя, т.е.

Iном.в ≥ Iраб.макс.

Второе условие выбирается в зависимости от условий пуска.

Исходя из этого, можно записать, что номинальный ток плавкой вставки Iном.в выбирается:

· при защите электродвигателя с легкими условиями пуска (двигатели металлорежущих станков, вентиляторов, насосов и т.п. – время пуска менее 5 с):

Iном.в ≥ Iпуск/2,5;

· при защите электродвигателя с частыми пусками или большой длительностью пускового периода (электродвигатели кранов, центрифуг, дробилок – время пуска более 5 с):

Iном.в ≥ Iпуск/(1,6–2,0).

Кроме применения предохранителей в качестве максимально-токовой защиты двигателей, эти устройства применяются для защиты цепей управления. Как правило, цепь управления включается на межфазное напряжение. Выбор плавких вставок защиты цепей управления следует проводить следующей формулой:

, (2.2)

где ΣPр – наибольшая суммарная мощность, потребляемая катушками аппаратов, сигнальными лампами и т.д. при одновременной работе, В×А или Вт;

0,1ΣPв – наибольшая суммарная мощность, потребляемая при включении катушек одновременно включенных аппаратов, В×А или Вт;

Uн – номинальное напряжение сети.

В том случае, если известны не мощности, а токи, то номинальный ток плавкой вставки можно определить по следующей формуле:

(2.3)

Из сказанного следует, что предохранители для защиты цепей управления выбираются в последнюю очередь.

Промышленностью выпускаются различные виды предохранителей для защиты силовых цепей. Например, предохранители серии ПР-2 с гашением дуги в закрытом объеме, предохранители серии ПН-2 с гашением дуги в мелкозернистом наполнителе (в кварцевом песке) и некоторые другие.

Ниже в качестве справочного материала приведены технические данные предохранителей серий ПН-2 и ПР-2 при 500 В (табл. 2.15).

Таблица 2.15

Основные параметры предохранителей при 500 В

Тип	Номинальный ток, А	Предельный ток отключения, А
предохранителя	плавких вставок
ПН-2-100		30; 40; 50; 60; 80; 100
ПН-2-250		80; 100; 120; 150; 200; 250
ПН-2-400		200; 250; 300; 350; 400
ПН-2-600		300; 400; 500; 600
ПН-2-1000		500; 600; 750; 800; 1000
ПР-2-15		6; 10; 15
ПР-2-60		15; 20; 25; 35; 45; 60
ПР-2-100		60; 80; 100
ПР-2-200		100; 125; 160; 200
ПР-2-350		200; 225; 260; 300; 350
ПР-2-600		350; 430; 500; 600
ПР-2-1000		600; 1000; 850; 700

Для защиты же цепей управления, как правило, используются слаботочные предохранители (плавкие вставки) таких серий, как ВП, ВПТ, ВПБ, ПН, ПК, ПЦ, ПНО, а также FU, FST, FSBT и некоторые другие предохранители.

Технические данные некоторых слаботочных предохранителей отечественного производства при 600 В приведены в табл. 2.16.

Таблица 2.16

Технические данные слаботочных предохранителей

Тип	Номинальный ток, А
ВПБ6-27, …, ВПБ6-42 (Б – быстродействующие)	0,16; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 1; 1,25; 1,6; 2; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10
ВПT6-27, …, ВПT6-42 (Т – замедленное время срабатывания)	0,16; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 1; 1,25; 1,6; 2; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10
ПК-45, ПК-55 (К – конические)	0,15; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5;
ПН-55 (Н – ножевые)	0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5

Кроме перечисленных областей применения предохранителей, их можно применять также для защиты различных полупроводниковых преобразовательных установок, в частности полупроводниковых выпрямителей и преобразователей частоты.

В связи с тем, что ПЧ построен на основе кремневых полупроводниковых вентилей, возникает необходимость в применении для их защиты быстродействующих предохранителей.

При выборе быстродействующих предохранителей необходимо ориентироваться на номинальное напряжение основания предохранителя и номинальный ток плавкой вставки.

Из рис. 2.2 видно, что быстродействующие предохранители включены последовательно с тиристорами в каждом плече мостовой схемы выпрямления. Кроме того, на практике может встретиться случай с несколькими параллельно включенными тиристорами в каждом плече. С учетом всего вышесказанного можно записать следующее выражение для определения номинального тока плавкой вставки Iном.в:

, (2.4)

где К_зап – коэффициент запаса по току, не менее 1,2;

λ_пч – перегрузочная способность ПЧ;

I_dн – номинальное значение выпрямленного тока;

n – число параллельно включенных тиристоров.

Наиболее распространенные предохранители, предназначенные для защиты преобразовательных агрегатов с силовыми кремниевыми полупроводниковыми вентилями, – предохранители серии ПП57. Технические данные этих предохранителей приведены в табл. 2.17.

Таблица 2.17

Технические данные предохранителей серии ПП57

Тип	Номинальный ток предохра-нителя, А	Номинальный ток плавкой вставки, А	Номинальное напряжения переменного тока, В	Наибольшее допустимое напряжение постоянного тока, В
ПП57-3127		25; 40; 63; 100
ПП57-3427		160; 250
ПП57-3137		40; 63; 100
ПП57-3437		160; 250
ПП57-3737		315; 400
ПП57-3937		500; 630
ПП57-3167		63; 100
ПП57-3467		160; 250;
ПП57-3767		315; 400
ПП57-3967		500; 630
ПП57-3738		315; 400
ПП57-3938		500; 630
ПП57-3768		315; 400
ПП57-3968		500; 630
ПП57-4038
ПП57-4068
ПП57-3797		315; 400
ПП57-3997		500; 630
ПП57-3717				–
ПП57-3968Б		500; 630
ПП57-3998		500; 630