-1- -2- [3] -4- -5- -6-

6.4. Предохранители

Предохранитель - электрический аппарат, осуществляющий автоматическое отключение электрической цепи при перегрузке или коротком замыкании в установках низкого и высокого напряжения.

Основными элементами предохранителя являются корпус, плавкая вставка (плавкий элемент), контактная часть, дугогасительная среда.

Предохранитель включается последовательно в защищаемую цепь. Отключение цепи происходит за счет расплавления плавкой вставки, которая нагревается протекающим через нее током защищаемой цепи. После отключения цепи нужно заменить плавкую вставку исправной.

Предохранители изготавливаются в расчете на напряжение переменного тока 42, 220, 380, 660 В и постоянного тока 24, 110, 220, 440 В.

Высоковольтные предохранители выпускаются двух типов:
1) с кварцевым наполнителем на напряжение 3...35 кВ;
2) выхлопного типа на напряжение 10...110 кВ.

Достоинства плавких предохранителей:
- простота устройства;
- низкая стоимость.

Недостатки плавких предохранителей:
- не защищают трехфазные двигатели от перегрузок;
- недостаточная селективность;
- возможность использования некалиброванных вставок;
- однократность действия.

На принципиальных электрических схемах плавкий предохранитель обозначается:

6.5. Автоматические выключатели

Автоматический выключатель - электрический аппарат, осуществляющий ручную коммутацию электрических цепей, а также их автоматическое отключение при нарушении нормального режима работы (перегрузки, короткие замыкания, снижение или исчезновение напряжения и т.д.) (см. иллюстративные листки).

По сравнению с предохранителями автоматические выключатели обеспечивают более высокую точность установки на определенный ток отключения и многократность действия.

Для обеспечения защитных функций выключатели снабжаются тепловыми или электромагнитными расцепителями либо комбинированными (тепловыми и электромагнитными).

Тепловые расцепители предназначены для защиты цепей от токов длительной перегрузки. Их действие основано на использовании нагрева биметаллической пластины, изготовленной из спая двух металлов с различными коэффициентами теплового линейного расширения. Благодаря этому пластина при нагреве изгибается и воздействует на отключающий пружинный механизм и коммутирующие контакты размыкаются. Тепловой расцепитель не защищает электрические сети от коротких замыканий, т.к. он обладает большой тепловой инерцией.

Для защиты от коротких замыканий, уменьшения тока, напряжения, от обратной мощности предназначен электромагнитный расцепитель. Он представляет собой катушку с ферромагнитным сердечником.

Рис. 6.5

В автоматическом выключателе максимального тока катушка К втягивает стальной сердечник С и защелка З освобождает пружину П, последняя разрывает контакты А цепи (рис.6.5 а). Обратное выключение аппарата - ручное. Используется в жилых помещениях в осветительных сетях.

Чтобы избежать отключения при пуске, выключатели имеют устройство для создания выдержки времени (рис. 6.5 б). Зубчатая система В не позволяет катушке К мгновенно втянуть сердечник С и освободить защелку, т.к. колесико должно повернуться на определенный угол.

Автоматический выключатель минимального тока (рис. 6.5 в) применяется, если цепь должна быть отключена при уменьшении тока ниже определенного значения.

Катушка К удерживает сердечник С и защелку З до тех пор, пока ток в катушке не уменьшится. После чего под действием силы тяжести опускается и освобождает пружину П.

Автоматический выключатель пониженного напряжения (рис.6.5.г) по принципу действия похож на выключатель минимального тока. Применяется для защиты асинхронных двигателей с фазным ротором.

Автоматический выключатель обратной мощности (рис.6.5 д) применяется для защиты работающих генераторов от перехода одного из них в режим двигателя. Катушка К_I при нормальном направлении передачи энергии создает магнитное поле, противоположное магнитному полю катушки К_U, так что катушка не может втянуть сердечник С и освободить защелку З. При изменении направления передачи энергии изменяется направление тока в катушке К_I, поля катушек складываются, сердечник стягивается.

На принципиальных электрических схемах автоматические выключатели обозначаются:

в силовых цепях; в цепях управления.

Источники информации:
1. А.С.Касаткин § 1.9 (с.25 - 27)
2. А.Я.Шихин § 83 - 87, 90, 91.