Типовые конструкции предохранителей

Отечественной промышленностью выпускается ряд серий плавких предохранителей, предназначенных для защиты промышленного электрооборудования [3].

Серия ПН2 – предохранители с высокой отключающей способностью (от 50 до 100 кА), с фарфоровым корпусом и песчаным наполнителем.

Предохранители изготавливаются на номинальные токи от 40 до 1000 А при номинальном напряжении 500 В переменного тока и 440 В постоянного тока (табл.10). Плавкие вставки имеют оловянные напайки.

Таблица 10

Основные технические параметры предохранителей

Серии ПН2

 

Номинальный ток, А		Отключающая способность
предохранителя	плавкой вставки	предохранителя, кА
40 100 250 400 600 1000	6, 10, 15, 20, 25, 30, 40 30, 40, 50, 60, 80, 100 80, 100, 120, 150, 200, 250 200, 250, 300, 350, 400 300, 400, 500, 600 500, 600, 800, 1000	100 50 40 25 25 10

 

Серия ПР2 – предохранители со сменными плавкими вставками переменного сечения, изготавливаются на номинальные токи от 6 до 1000 А и номинальное напряжение до 500 В переменного и постоянного токов (табл.11). Их отключающая способность в зависимости от габаритов и номинального тока составляет 1, 2 – 20 кА.

Предохранители серии ПР2 имеют фибровый корпус и ленточную цинковую плавкую вставку с двумя или четырьмя узкими перешейками. Возможна разработка предохранителя с целью замены плавкой вставки непосредственно на месте эксплуатации без применения специального инструмента.

Серия ПДС – резьбовые предохранители, плавкая вставка которых, помещенная в керамический цилиндр с кварцевым наполнителем, вставляется в керамическое основание и удерживается керамической головкой, навинчиваемой на резьбу основания. Эти предохранители имеют визуальный указатель о расплавлении плавкой вставки. Предохранители ПДС выпускаются на номинальные токи от 1 до 630 А и номинальные напряжения до 380 В переменного и до 350 В постоянного тока. Корпус предохранителя изготавливается из стеатита, имеющего повышенную механическую прочность. Отключающая способность предохранителей серии ПДС составляет величину до 15 кА.

Таблица 11

Основные технические параметры предохранителя

Серии ПР2

Номинальный ток, А		Отключающая способность предохранителя, кА
предохранителя	плавкой вставки	220 В	380 В	500 В
15 60 100 200 350 600 1000	6, 10, 15 15, 20, 25, 30, 60 60, 80, 100 100, 125, 160, 200 200, 225, 260, 300, 350 350, 430, 500, 600 600, 700, 850, 1000	1, 2 5, 5 11 11 11 15 15	8 4, 5 11 11 13 23 20	7, 0 3, 5 10 10 11 20 20

 

Конструкция предохранителя серии ПДС допускает замену плавкой вставки в процессе эксплуатации без снятия напряжения с защищаемого электрооборудования.

Серия ПП41, ПП51, ПП61 – предохранители быстродействующие. Они выпускаются на номинальные токи от 40 до 630 А и предназначаются для защиты электрооборудования с силовыми полупроводниковыми приборами (табл. 12). Внутренняя полость фарфорового корпуса предохранителя заполняется кварцевым песком. Плавкая вставка изготавливается из серебряной ленты без оловянной напайки и имеет сечение, рассчитанное в соответствии с требованиями защитной характеристики предохранителя.

 

 

Таблица 12

Основные технические параметры быстродействующих

Предохранителей

 

Тип предохра- нителя	Номинальный ток, А		Напряжение, В		Интеграл квадрата тока, А2 с	Отключаю-щая способность, кА
	предохра- нителя	плавкой вставки	постоян-ное	перемен- ное
ПП41	250 400 630	100, 160, 250 320, 400 400, 630	440	750	1350 при I=630А	25
ПП 51	160 250 320 400	160 250 320 400	–	330	10	100
ПП61	40 63 100 160	40 63 100 160	–	380	100	100

 

Предохранители ПП41, ПП51, ПП61 могут использоваться при напряжении 440 В постоянного и при напряжении от 330 В до 750 В переменного тока.

Маркировка предохранителей осуществляется следующим образом. После буквенного обозначения серии первое число показывает номинальное напряжение в киловольтах, второе – номинальный ток патрона, т.е. плавкой вставки, в амперах, третье – предельный ток, т.е. ток отключения, в килоамперах.

Например, предохранитель ПКЭ106-10-5-20-У2 имеет номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток вставки – 5 А, отключающая способность – 20 кА; предназначен для работы в климатических условиях с умеренным климатом – У2.

Выбор предохранителей

Предохранители в сетях низкого напряжения, как правило, выбираются по трем параметрам и одной характеристике: номинальному напряжению, номинальному току, номинальному току отключения, т.е. отключающей способности предохранителя, и защитной характеристике предохранителя.

Предохранители применяются для защиты от больших токов перегрузки или токов КЗ электропривода, а также электропроводки, например в осветительных сетях.

Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно напряжению сети, в которой находится защищаемое электрооборудование:

U ном.пр = U ном.сети.

(34)

Не рекомендуется использовать предохранители и плавкие вставки на большее номинальное напряжение, так как при этом ухудшаются защитные свойства предохранителя.

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя должен быть равен или больше номинального тока линии, в которой он включен:

I ном.пр ≥ I ном. линии.

(35)

Номинальный ток отключения (отключающая способность предохранителя) должен быть равен или больше максимального тока КЗ в цепи, где стоит предохранитель:

I откл ≥ I КЗ max.

(36)

Прежде чем выбирать предохранитель, необходимо определить параметры цепи, в которой он будет включен: U _{ном.сети}, I _{ном. линии}, I _{КЗ max}.

В зависимости от того, где будет использоваться предохранитель (для защиты электропроводки или электропривода), существуют различные методики расчета I _{ном. линии} и I _{КЗ max} [4].

Так, при защите электропривода необходимо учитывать пусковые токи двигателя, т.е. предохранитель не должен срабатывать при токах меньше пусковых:

I _{ном. пр} ≥ I _п.

Ток КЗ трехфазных сетей освещения определяется из соотношения

(38)

где Z _{каб.осв}, R _{каб.осв}, X _{каб.осв} – соответственно полное, активное, реактивное сопротивления кабеля освещения, которые определяются предварительным расчетом линии освещения аналогично расчету, приведенному в подразд. 1.1.3.4 по формулам (12) – (14) и табл. 5 и 6.

Ток отключения предохранителя должен быть больше или равен току КЗ в линии освещения:

I _откл ≥ I _{КЗ о}.

1.2.4. Пример выбора предохранителя

Для защиты линии уличного освещения необходимо выбрать предохранители низкого напряжения FU1, FU2, FU3, входящие в распределительное устройство низкого напряжения комплектной трансформаторной подстанции (см. рис. 2).

Исходные данные:

– длина кабеля линии освещения l = 50 м;

– материал кабеля – алюминий;

– осветительная нагрузка Р_ном.о = 17 кВт;

– номинальное линейное напряжение U _ном.л = 380 В;

– соотношение сопротивлений питающей системы и силового трансформатора Х_с / Х_м = 0, 2;

– полная мощность питающего трансформатора S _ном = 100 кВ А.

Предварительные расчеты

· Номинальный ток линии освещения определяется из соотношения

А.

· Выбор сечения и марки кабеля линии освещения производится аналогично выбору кабеля линии двигательной нагрузки.

Длительно допустимый ток кабеля определяется из соотношения

I _каб.о = I _ном.о 1, 2 = 25, 13 1, 2 = 30, 996 А.

Сечение кабеля q _каб.о выбираем по табл. 4, исходя из значения тока I _каб.о и заданного материала кабеля – алюминия:

q _каб.о = 6 мм².

Марка кабеля: АВВГ-0, 63х10.

Удельные (активное и реактивное) сопротивления кабеля определим по табл. 6:

r уд.о = 6, 410 мОм/м;

худ.о = 0, 094 мОм/м.

Активное и реактивное сопротивления кабеля длиной l₀ определяются из соотношений:

R _каб.о = r _уд.о l₀ = 6, 410 50 = 320, 5 мОм;

X _каб.о = x _уд.о l₀ = 0, 094 50 = 4, 4 мОм.

· Расчет полного сопротивления до точки КЗ осуществляем по формуле

где Х_КЗ = Х_С + Х_Т + Х_каб.о; R _КЗ = R _Т + R _каб.о + R_пк.

Активное R_T и реактивное X_T сопротивления прямой последовательности питающего трансформатора определяются из табл. 8 по мощности трансформатора S _ном = 100 кВ А для соединения обмоток «треугольник/звезда» [3]:

ХТ = 66, 0 мОм;

R Т = 36, 3 мОм.

Из соотношения Х_С/Х_Т = 0, 2 (по условию) определяем приведенное индуктивное сопротивление энергосистемы

Х_С = 0, 2 Х_Т = 0, 2 0, 066 = 0, 0132 Ом.

Реактивное сопротивление КЗ равно:

Х_КЗ = Х_С + Х_Т + Х_каб.о = 0, 0132 + 0, 066 + 0, 0047 = 0, 0839 Ом.

Активное сопротивление КЗ составляет:

R _КЗ = R _Т + R _каб.о + R_пк = 0, 0363 + 0, 3205 + 0, 015 = 0, 3718 Ом,

где R_пк – суммарное переходное сопротивление контактов в местах соединения, принимаемое равным 15 мОм [3].

Полное сопротивление линии освещения КЗ составляет:

Ом.

· Расчет трехфазного тока КЗ осуществляется по соотношению (19):

А.

Таким образом, выбираем предохранитель, который удовлетворяет трем условиям:

– U _ном.пр = U _ном.л = 380 В;

– номинальный ток предохранителя должен быть не меньше номинального тока осветительных сетей, т.е.

I _ном.пр ≥ I _ном.о = 25, 83 А;

I _ном.пр = 60 А > I _ном.о = 25, 83 А;

– предельный ток отключения предохранителя должен быть больше тока КЗ в линии освещения при заданном напряжении 380 В, т.е.

I _откл ≥ = 577, 42 А.

Выбираем предохранитель типа ПР-2-60 со следующими параметрами: U _ном = 380 В; I _ном.пр = 60 А; I _откл = 4, 5 кА.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: