Activitatea de laborator №1
Obiectiv: Pentru a studia proiectarea și funcționarea principalelor tipuri de siguranțe fuzibile de până la 1000 și până la 1000 V.
1. Partea teoretică.
1.1 Prezentare generală a siguranțelor.
Siguranța este un dispozitiv de comutare cu un singur pol, destinat pentru protecția circuitelor electrice de la supracurenți (curenți de suprasarcină și a curenților de scurtcircuit). Acțiunea sa se bazează pe metale de topire curent introduce o mică secțiune transversală și stingerea arcului rezultat. În siguranța circuitului protejat în serie.
a) ușurința și costul redus al dispozitivului;
b) circuitul de oprire rapidă pentru defecte;
c) capacitatea unor siguranțe pentru a limita curentul de defect.
Principalii parametri sunt fuzibil nominal tensiuni și curenți. Siguranta curent nominal trebuie să corespundă cu cea mai mare siguranța de curent, care poate fi instalat în acesta.
Sub curent nominal curent siguranță trebuie înțeles, care se calculează pe părțile sale conductoare și un curent nominal al inserției de siguranțe - curent, care se calculează pe inserția în sine. Aceasta poate diferi de curentul nominal siguranța. Siguranta curent nominal este cea mai mare dintre curenții nominali de inserții fuzibili destinate acestei siguranțe de proiectare.
Fluxul de curent în plus față de cel mai mic curent de test, ceea ce duce la bușonului fuzibil. Cel mai scăzut curent de test depășește curentul în siguranță 1,3 ... 1,5. Selectarea Fuzibili care asigură selectivitatea protecției rețelei, realizate din caracteristicile timpului curente ale inserțiilor (Fig. 1).
Figura 1. - protecție (timp curent) caracteristic fitil pentru curenți diferiți nominali de siguranță.
Între sursa de energie și consumator de obicei stabilit mai multe siguranțe care au nevoie pentru a deconecta zonele afectate de posibile selectiv. Sub selectivitatea selectivă se referă la acțiunea de siguranțe curenților de scurtcircuit. Burn trebuie mai întâi siguranța, care este cel mai apropiat de un punct de scurt circuit de la sursa de alimentare.
În conformitate cu trăsăturile caracteristice siguranțele sunt împărțite în:
capacitatea lor de a limita curentul atunci când deconectat - privind limitarea curentului și netokoogranichivayuschie;
prin metoda arcului de stingere - prin asigurarea arcului călire datorită contactului strânsă cu materialul de umplutură și cu granulație fină pentru a oferi un arc de stingere cu gaz prin generarea unui arc, atunci când sunt expuse la un corp material solid și apoi aceste gaze de eșapament;
într-un interval de curent de rupere:
- clasa 1 - o oră de la curentul de topire la curent de rupere (valoarea totală a siguranțelor) nominală;
- clasa 2 - dezactivează normalizat curent depășește o oră curentul de topire la rupere nominal curent (siguranțe fuzibile pentru a lucra împreună cu dispozitivele de comutare).
Siguranță de protecție caracteristică este caracteristic timpul curent, adică. E. Dependența timpului de inserție de topire din valoarea curentă a curentului. După cum se poate observa din figura 1, cel puțin inserții fuzibili crește caracteristicile actuale nominale sunt deplasate spre dreapta, adică, siguranța protejează obiectul la accelerații ridicate. Pentru suprasarcini mici funcțiile sale sunt mai puțin pronunțate. Valoarea curentului la care inserția de siguranțe se topește timp de 1 oră. Ar trebui să fie mai mare de 150% și mai puțin de 200% din inserția curentului nominal.
La curenții care depășesc siguranța de curent de operare, siguranța ar trebui să ardă în cel mai scurt timp. Pentru a realiza o reducere semnificativă a timpului de topire introduce curentul este crescut, se utilizează următoarele metode:
1) da o inserție fuzibilă o formă specială (realizată ca
plăci cu decupaje care reduc secțiunea transversală la siturile selectate);
2) folosesc un efect metalurgic (cositorite mici
bile de staniu pe o siguranță format ca un fir).
Metodele de mai sus pentru accelerarea insert epuizare când curenților de suprasarcină și scurtcircuit conduc la o siguranță semnificativă avantaj - limitarea curentului de acțiune. Fuzibil siguranțe mult mai devreme decât curentul de circuit la momentul de defect pentru a ajunge la starea de echilibru valoare (linia punctată) (fig. 2). Astfel, magnitudinea curentului de defect este limitată la 2 ÷ 5 ori, și scăzând astfel acțiunea distructivă a forțelor electrodinamice.
Figura 2. - Efectul de limitare a curentului de Siguranțele:
a) la un curent constant;
b) la AC
Cel mai mare curent care poate deconecta siguranța fără nici o deteriorare sau deformare, care împiedică funcționarea sa în continuare după fuse schimbare, numit de limitare deconectare siguranțe curent.
^ 1.1.1 Siguranțe de până la 1000 V.
La instalarea tensiunilor AC și DC până la 1 kV, siguranțe folosite pentru a proteja linii, motoare electrice și alte receptoare din acțiunea curenților de scurtcircuit și la suprasarcină.
Siguranțele închis tip cartuș pliabil PR-2 sunt, pentru curenti nominali de 15 ÷ 1000 A (fig. 3). Suport siguranță este format din tuburi fibric 2 cu suporturi de contact din alamă fixarea lamelor de contact 1. 4. unite prin siguranțe 3. Pentru îndepărtarea excesului de căldură la joncțiunea inserției de siguranțe și lama este o șaibă masivă de cupru 5. rotație arbitrară prevenind lamele de contact. Cartușul este introdus în suportul de contact fix fixat pe placa izolată.
Figura G - tip siguranțe PR-2:
a) structura de siguranțe;
b) forma Fuzibili;
1 - deținătorii de contact 2 - fibrolemnos Tub 3 - siguranțe, 4 - contactul cuțit 5 - șaibă de cupru
insert siguranțe din zinc sub formă de plăci cu decupaje. La secțiunile îngustate eliberează mai multă căldură decât mai mare, dar la modul nominal, căldura în exces, conductivitatea termică, datorită zincului este transmis piese late, astfel încât întregul insert are aproximativ aceeași temperatură.
Când siguranța arsă de acțiunea care apar curenții de defect și supraîncărcării cu arc electric se formează. Baza principiului arcului de stingere prevăzut împărțirea în părți - discontinuități, cu condiția ca structura de inserție în sine. Încălzirea porțiunile înguste este mai rapid decât lat. Introduceți arde toate constricție. părțile late sub propria lor greutate cădea în jos un cartuș, îmbunătățirea eficienței decalaj arcului electric.
Temperatura ridicată cu arc electric, care acționează pe peretele fibrolemnos al cartușului, determină formarea de gaze. Presiune gaz la 4 ... 8 MPa favorizează răcirea rapidă și stingerea arcului electric. Avantajul este simplitatea arsă siguranța schimbarea de inserție.
siguranțe SN-2 tip curent de 100 reportate ... 600 nominal A (fig. 4), sunt utilizate pe scară largă pentru a proteja circuitele de alimentare la 500 VAC si 440 VDC.
Figura 4. Siguranță-PN-2:
1 - corp, 2 - capac 3 - lamele de contact 4 - siguranțe, 5 - 6 sloturi - bile
^ Porțelan carcasă 1, un pătrat, o gaură filetată pentru șuruburi prin care capacul 2 este fixat cu lame de contact 3. șaibe 4. siguranțe sudate lame.
Carcasa este umplut cu un material de umplutură - nisip de cuart uscat și închis ermetic cu garniturile capacelor de azbest. insert fitil confecționat din material subțire grosime bandă de cupru de 0,15 ... 0,35 mm și o lățime de 4,4 mm; Panglica crestate 5. Pentru a reduce secțiunea de inserție de două ori. efectul metalurgic este utilizat pentru a reduce temperatura de topire a părții centrale - printr-o bandă de bile de cupru cositorite - 6. Temperatura de topire în acest caz este mai mică decât 475S.
efect metalurgic constă în faptul că multe dintre metalele de topire scăzut (staniu, plumb) poate fi dizolvat în stare topită, unele metale refractare (cupru, argint). Pentru a accelera fuziunea în cazul de suprasarcină și curenții de scurtcircuit în sârmă sunt sudate bile mici de staniu. La introducerea temperatura atinge temperatura de topire a staniu, bila se topește și se dizolvă o parte din metalul pe care este sudat. Aceasta are loc creșterea rezistenței la inserție locală și reducerea temperaturii de topire a metalului în această locație. Caseta 6 siguranțe în locul în care acesta este condensat șirag de mărgele. Temperatura întregului insert este mult mai mică decât punctul de topire al metalului din care este făcută. În talon funcționare nominal nu afectează introducerea temperaturii de încălzire.
Această metodă de obținere a caracteristicilor dorite (protectoare) pot fi utilizate în inserții subțiri, de exemplu, un diametru de 1 mm, minge pentru fire de 0,3 mm și un diametru minge de 2 mm, cu fire mai groase. Odată cu creșterea inserției diametru efect metalurgic este redus drastic, și aproape nici un efect. Utilizarea efectului metalurgic poate reduce în mod semnificativ curentul de funcționare a siguranței la un curent nominal constant, deoarece Curentul nominal va depinde numai de secțiunea transversală a inserției de siguranțe.
La introducerea cu arc electric suflat se stinge în golurile înguste de nisip cuarțos. Pentru a reduce limita de curent, și în consecință la supratensiune fantă utilizată pentru introducerea fuzibilul (blocaje), arderea într-un arc care este împărțit în părți. Siguranțele NNP cum ar fi Mo, dar nu sunt rabatabile cartuș fără lamele de contact și sunt calculate pentru curenți până la 60 A. Valoarea maximă de rupere siguranțe curent în PN-2 60 kA își atinge.
^ 1.1.2 Siguranțele peste 1000 V.
siguranțe fuzibile de înaltă tensiune de tip FCT PC și tipul de fotografiere SPE au aceeași funcție ca și siguranțele la 1000 și sunt concepute pentru a proteja transformatoare de putere, linii aeriene și cabluri, condensatori, motoare electrice, transformatoare de tensiune de scurtcircuit și curenților de suprasarcină.
siguranțe din seria PC (siguranțe de cuarț), FCT (cuarț, siguranțe transformator) sunt realizate pe tensiunea de 6 ... 35 kV si curenti de 7,5 ... 3000 A (fig. 5) evaluat.
Design-ul este un cartuș circular ^ 1 din porțelean sau sticlă armate cu fibre capace din alamă 2. În interiorul carcasei este plasată siguranță de 5 sub forma uneia sau a mai multor fire paralele de cupru subțiri, de multe ori realizat din cupru placat cu argint și înfășurată pe un miez ceramic (pentru curent 7 5 A) sau a terminat spirala (pentru curenți mari). Carcasa (tub) este umplut cu nisip de cuart 4. închis ermetic. Lungimea cartuș determină tensiunea nominală. Alunecand siguranței este determinată în conformitate cu indicele 7 după inserție de oțel tensiune de ardere 6. Pentru a reduce supratensiunea (funcționare timp de siguranțe -. 0.008 c) stingerea întârziată în mod artificial a arcului electric prin aplicarea inserțiilor secțiune în trepte de-a lungul lungimii, în paralel cu principalele inserțiile de lucru includ inserții auxiliare cu eclatoare. Ultima ardere din oțel inserați indicatorul pentru a indica siguranță arsă.
Figura de tip 5 siguranțe PK-10:
capace din alama, 3 - - 1 - 2 cartuș rotund bile staniu 4 - nisip de cuarț 5 - siguranțe, 6- tensiune de inserție din oțel 7 - pointer
Seria Siguranțele PKT sunt utilizate pentru protecția măsurare
transformatoare de tensiune, pe un design similar cu un PC, dar au o rană de inserție konstantovuyu pe un miez ceramic. secțiune redusă de inserție oferă un răspuns rapid, dar a format un efect de limitare a curentului considerabil. O varietate de siguranță PC-ul este tipul siguranța fenilcetonurie (armat cu o mare putere oprit).
Aplicarea siguranțe paralele (la curenți mari) permite aceleași totale inserțiile transversali este mai bine să se folosească cantitatea de material de umplutură, prin aceasta pentru a îmbunătăți condițiile de răcire ale inserțiilor.
SPE Series siguranțe (siguranțe de ardere, setările exterioare) sunt efectuate pe tensiunea de 10, 35, 110 kV și curenți nominali de 50 ... 100 A (Fig. 6). Acest tip de siguranță se referă la siguranțe cu Autogas arc de stingere.
Partea principală a tubului de siguranțe este gaz generator ^ 4 din vinil plastic. În interiorul tubului este un conductor flexibil 2. 3. Un sfat de contact conectat la link-ul fuzibil 1. Soclul de siguranță este atașat la izolator suport 6.
Când operația de inserare siguranțe și temperatura ridicată a arcului pe peretele tubului interior are loc efervescență. Spring fuse contact, cuplat cu vârful 5. ejectat conductorul flexibil din conducta de canal. Arcul este întins la o lungime critică și explozie Autogas din cauza stinge. Declanșat printr-un efect de sunet - împușcat. Spațiul aerian rezultat oferă izolație la pauza.
siguranțe PSN sunt instalate în comutație deschis pentru protecția transformatoarelor de putere ale curenților de scurtcircuit.
Figura de tip 6-siguranțe SPE-35:
1 - siguranțe, 2 - conductor flexibil 3 - pini vârf 4 - țeavă gazogenerirujushchih, 5 - vârful 6 - suport izolator
1.1.3 Selectarea siguranțe fuzibile.
Atunci când alegeți un Fuzibili sunt ghidate de următoarele condiții:
Tensiunea nominală a siguranței trebuie să corespundă cu tensiunea nominală a instalației.
Curentul nominal al inserției trebuie să fie selectată astfel încât să nu se topește în modul ponderat, atunci când curentul de operare are o valoare maximă. Caseta nu trebuie să se topească în condiții tranzitorii, în cazul în medie actuala creștere a ajunge la 8. 10 I Nom. Transformator inclus în lucrare. inserturi Curentul nominal trebuie să fie selectate pentru a furniza vina selectivă declanșare.
Evaluat la siguranța de curent de rupere nu trebuie să fie mai mică decât componenta periodică a curentului de defect.
Valoarea instantanee a curentului mai mare a trecut
siguranțe fuzibile de limitare a curentului, nu trebuie să depășească
Dispozitivele care transportă curent electric într-o parte protejată a rețelei.
Este necesar să se asigure selectivitatea acțiunii siguranțe.
Tabelul 1.1. - Tipuri de siguranțe fuzibile
Evaluat siguranțe curent