Аппараты защиты электросетей. Часть 1. Плавкие предохранители.
Объёмы потребления электроэнергии растут с каждым годом. В связи с повышением комфортности жизни в современных жилых домах расходуется больше электроэнергии, чем 20-30 лет назад. Большинство домов оснащают стиральными машинами, микроволновыми печами, кондиционерами и другой бытовой техникой.
С ростом потребления электроэнергии повышается и пожарная опасность, для снижения которой важно проводить профилактику проводки и электроприборов и защищать электросети приборами, распознающими аварийные режимы работы и своевременно отключающими ток. Такие приборы называются аппаратами защиты. Вот лишь некоторые из них:
- плавкие предохранители,
- автоматические воздушные выключатели,
- устройства защитного отключения,
- дифференциальные автоматы,
- устройства защиты от дугового пробоя (искрения).
В этой статье я расскажу о плавких предохранителях – аппаратах для отключения цепи посредством разрушения специальных токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение. Функция плавких предохранителей – защита от сверхтоков, возникающих в сети при коротком замыкании (КЗ) или в результате перегрузок.
В отличие от автоматического выключателя плавкая вставка срабатывает только один раз (после чего частично или полностью подлежит замене), однако срабатывает гарантированно! Именно поэтому для защиты дорогостоящего оборудования и силовых цепей используют плавкие предохранители.
Два основных элемента плавкого предохранителя - это корпус с контактами и плавкая вставка. В качестве плавкого элемента может использоваться одна или несколько проволок, пластина либо фигурная деталь из легкоплавкого металла. Она помещается в стеклянный, керамический или пластиковый корпус, пространство внутри которого может быть заполнено кварцевым песком или негорючим газом для гашения электрической дуги, а может быть и безвоздушным.
При прохождении рабочего тока через предохранитель она незначительно нагревается и не плавится, но при КЗ ток резко возрастает, что приводит к быстрому плавлению вставки и разрыву цепи. При перегрузках температура плавкого элемента возрастает до точки плавления постепенно и цепь разрывается.
По конструкции плавкие предохранители бывают разборными и неразборными. В первых можно заменить плавкую вставку после её перегорания, во вторых это сделать не получится. По конструкции контактных частей различают предохранители с ножевыми, болтовыми и фланцевыми контактами.
В зависимости от решаемых задач плавкие предохранители могут быть:
- со слаботочными плавкими вставками;
- кварцевыми;
- пробочного типа
- газогенерирующими;
- самовосстанавливающимися (с рабочим элементом, проводимость которого стремится к нулю при нагревании, а при охлаждении восстанавливается);
- инерционными (для защиты электромоторов);
- откидывающимися (для защиты линий электропередач).
При выборе плавких предохранителей важно знать диапазон защиты. Их всего 2: частичный (предохранитель срабатывает только от токов КЗ) и полный (срабатывание от КЗ и перегрузок). Диапазоны защиты маркируются буквами «a» (частичный) и «g» (полный). Эти буквы стоят перед величиной номинального тока, после которой могут быть представлены следующие символы:
- G – универсальный предохранитель;
- L – для кабелей и распределительных устройств;
- B – для горнодобывающего оборудования;
- F – для маломощных цепей;
- M – для защиты цепей электромоторов и коммутаторов;
- R – для защиты полупроводниковых схем;
- S – моментальное сгорание при КЗ и среднее время срабатывания при перегрузках;
- Tr – трансформаторные предохранители.
Иногда на плавких предохранителях проставляют только значения номинального тока. Такие предохранители применяются для защиты лишь от коротких замыканий.
На плавких вставках по требованиям ГОСТ указываются номинальный ток и номинальное напряжение. Перед величиной номинального тока проставляются одни из следующих символов:
- FF – сверхбыстродействующие предохранители;
- F – быстродействующие плавкие вставки;
- М – полузамедленные;
- Т – замедленные;
- ТТ – сверхзамедленные.
Плавкие вставки разделяют по номинальному напряжению и номинальному току. В бытовых приборах применяются плавкие вставки, номинальное напряжение которых составляет 110/220 В для постоянного тока и 220/380 В для переменного тока. Номинальные токи составляют от 10 до 2500 А, а на концах плавких вставок – от 2 до 2500 А.
Вместо заключения ещё раз перечислю плюсы и минусы плавких предохранителей. К достоинствам плавких предохранителей относятся:
- гарантия отключения аварийного участка цепи;
- быстродействие;
- надёжность;
- простота конструкции.
Основные недостатки:
- возможность перекоса фаз при использовании в трёхфазных сетях;
- вероятность длительного горения дуги;
- влияние температуры окружающей среды на характеристики плавких вставок.
Помните: защита электросетей – залог вашей безопасности!
