Предохранители.

Предохранитель – это электрический аппарат, предназначенный для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и перегрузки цепи.

Основной элемент предохранителя – плавкая вставка постоянного или переменного сечения, которая при токах срабатывания сгорает (плавится), отключая цепь.

По конструкции предохранители классифицируются:

- открытые (не защищены патроном);

- закрытые (закрытый патрон);

- засыпные (вставка заполнена наполнителем).

Материалы плавких вставок: медь, цинк, алюминий, свинец, серебро. Медь окисляется, поэтому покрывается оловом. В засыпных применяется кварцевый песок (SiO₂), мел (CaCO₃).

Особая группа предохранителей:

- жидкометаллические, применяется галлий или сплав галлий-иридий-олово, которым заполняется канал расчетного сечения в герметичном и вакуумнированном патроне. При срабатывании металл из жидкого состояния переходит в парообразное, давление воздействует на расцепитель, происходит отключение цепи. Затем пары переходят в жидкое состояние и предохранитель вновь готов к работе.

- Инерционные предохранители имеют две вставки разного сечения, которые обеспечивают защиту как от токов к.з., так и при небольших токах перегрузки.

I_ном – номинальный ток, который указан на вставке.

I_погр – пограничный ток, при котором вставка не перегорает за время менее 1 часа. Применяется в расчетах.

Плавкие вставки изготавливаются фигурными:

§ для снижения уровня перенапряжений;

§ уменьшения засорения внутренней полости патрона парами металла

§ уменьшения тепловых потерь

В некоторых случаях, когда требуется высокая отключающая способность предохранителя, его патрон изготавливают из фибры. При перегорании вставки и соприкосновении дуги со стенками патрона, происходит интенсивное газовыделение, что увеличивает давление, дуга гасится, увеличивается отключающая способность предохранителя.

Полное время срабатывания предохранителя:

t = t₁ + t₂ + t₃,

где t₁ – время нагрева плавкой вставки от температуры окружающей среды до температуры плавления;

t₂ – время плавления вставки;

t₃ – время гашения дуги.

Наиболее распространены серии предохранителей:

ПР-2 от 15 до 1000 А; U=380; 500 В

ПП-2 30…6300 А; U=150…1300 В

ПРС до 100 А U до 500 В

Номинальный ток предохранителя – ток, при котором предохранитель работает длительное время не плавясь.

1, 2 – характеристика инерционного предохранителя;

1 – при малых токах перегрузки;

2 – при больших токах к.з.

3 – неинерционный предохранитель.