Расчет и выбор предохранителей
Предохранитель (электрика) – это электрический коммутационный аппарат, который предназначен для отключения защищаемой цепи размыканием или разрушением токоведущих частей под действием электрического тока, превышающего определенное значение.
Предохранитель включается последовательно с потреблением электрического тока и разрывает цепь тока в случае превышения им номинального тока, то есть тока, на который рассчитан предохранитель. По принципу действия при разрыве тока защищаемой цепи предохранители делятся на четыре класса:
- Плавкие предохранители.
- Электронные предохранители.
- Электромеханические предохранители.
- Предохранители, которые используют обратимые свойства по изменению сопротивления после превышения порога силы тока у некоторых полупроводниковых материалов - самовосстанавливающиеся предохранители.
Предохранитель не должен срабатывать при номинальном токе нагрузки, поэтому:
$Iном \lt Iпогр$
где Iпогр - пограничное значение тока предохранителя, которое определяется по эмпирическим формулам.
Чтобы обеспечить лучшую защиту, пограничный ток должен выбираться максимально близким к номинальному. Предохранитель не может обеспечивать надежную защиту из-за нестабильности времятоковой характеристики, а также необходимости учета пусковых токов, поэтому для медной вставки пограничный ток выбирается по следующему условию:
$Iпогр/Iном = 1,8$
Для легкоплавкой вставки по пограничный ток выбирается по следующему условию:
$Iпогр/Iном = 1,2-1,4$
Номинальный ток плавкой вставки для осветительной нагрузки с активным сопротивлением выбирается следующим образом:
$Iном>= 1.1* Iнаг$
Для асинхронного двигателя с фазным ротором и двигателя постоянного тока плавкая вставка выбирается из следующего условия:
$Iном>=(1-1.25)*Iнаг$
Для двигателей с большими пусковыми токами, с небольшим количеством включений и легкими условиями пуска, ток плавкой вставки рассчитывается следующим образом:
$Iном = Iпуск/(2-2,5)$
Для тяжелых условий пуска или при большой частоте включений коэффициент равняется 1,6-2. 4
Выбор и расчет автоматического выключателя
Автоматический выключатель – это контактный коммутационный аппарат, который способен включать токи, их проводить, а также отключать при нормальных условиях в цепи и проводить в течении заданного времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях.
Автоматические выключатели могут классифицироваться по следующим основным признакам:
- Род тока. Согласно данному признаку автоматические выключатели делятся на выключатели переменного тока, постоянного тока, а также выключатели переменного и постоянного тока.
- Конструкция. Согласно данному признаку автоматические выключатели делятся на воздушные, в литом корпусе и модульные.
- Количество полюсов главной цепи. Согласно данному признаку автоматические выключатели делятся на одно-, двух-, трех- и четырехполюсные.
- Наличие токоограничения. Согласно данному признаку автоматические выключатели делятся на токоограничивающие и нетокоограничивающие.
- Вид установки. Согласно данному признаку автоматические выключатели делятся на стационарные и выкатные.
- Вид привода. Согласно данному признаку автоматические выключатели делятся на выключатели с ручным, пружинным и двигательным приводом.
- Вид исполнения осечки. Согласно данному признаку автоматические выключатели делятся на селективные и неселективные.
В первую очередь автоматические выключатели выбираются по номинальным значениям тока и напряжения. После этого определяются токи уставки и расцепителей. При выборе автоматического выключателя учитываются следующие условия:
$Uном.авт>=Uном.уст$
где Uном.авт – номинальное напряжение выключателя; Uном.уст – номинальное напряжение уставки.
$Iном.авт >=Iном.уст$
где Iном.авт – номинальный ток автоматического выключателя; Iном.уст – номинальный ток защищаемой уставки.
Электромагнитный расцепитель защищает цепь от коротких замыканий. Ток уставки расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов, а ток срабатывания выбирается кратным току срабатывания расцепителя.
