4. Плавкие предохранители

Плавкие предохранители служат для защиты электрической цепи от действия токов короткого замыкания и значительных перегрузок.

О сновной деталью их является небольшой кусок тонкой проволоки из легкоплавкого металла (например, свинца). Предохранитель включается последовательно в цепь тока и обозначается:

При увеличении тока сверх нормальной величины тонкая проволока предохранителя плавится, электрическая цепь разрывается и тем устраняется опасность последствий короткого замыкания.

Наиболее простым по устройству является пробочный предохранитель.

На рис. 3.3 показано устройство такого предохранителя. На фарфоровом основании 3 смонтированы контакты 4, 5 для подключения предохранителя, контактный винт 6 и металлический патрон с резьбой. В патрон ввертывается пробка 2, имеющая также металлическую резьбу. Внутри пробки

в

Рис. 3.3

Устройство пробочного предохранителя

монтирован небольшой кусок проволоки 1 из легкоплавкого материала. При коротком замыкании проволока сгорает, и пробку заменяют новой.

4. Выбор сечения проводов по условиям нагрева и потери напряжения

Все проводники при прохождении по ним электрического тока нагреваются и отдают тепло окружающей среде (воздуху, жидкости, твердому телу). Температура проводника будет повышаться до тех пор, пока количество тепла, получаемое проводником, не станет равным количеству тепла, отдаваемому проводником окружающей среде. При этом температура достигает установившегося значения.

Температура нагрева проводника зависит от величины тока в проводнике, сечения и материала проводника и условий охлаждения и не зависит от его длины, так как чем больше длина, тем больше поверхность охлаждения.

Если выбрать проводник из какого-либо материала и поместить его в определенные условия охлаждения, то нагрев такого проводника током будет тем больше, чем больше плотность тока в самом проводнике.

Приведем таблицу 3.1 для выбора сечения проводов по длительно допускаемой нагрузке на открыто проложенные изолированные шнуры, провода и кабели* с медными токопроводящими жилами с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией при температуре окружающей среды + 25С и допустимой температуре нагрева +55С.

* Кабелем называют провод, состоящий из нескольких жил, свитых из медных или алюминиевых проволок и окруженных изолирующими и защитными оболочками. Кабели применяют для подземных и подводных линий.

Таблица 3.1

Сечение жилы, мм2	Ток, А		Сечение жилы, мм2	Ток, А		Сечение жилы, мм2	Ток, А
0,5 0,75 1 1,5 2,5	11 15 17 23 30		4 6 10 16 25	41 50 80 100 140		35 50 70 95 120	170 215 270 330 385

Выбор сечений проводов, кабелей и шин производят по наибольшему длительно допустимому току нагрузки (по условиям нагрева) и проверяют по потере напряжения.

Выбор сечения по току производят по таблицам, приведенным в «Правилах устройств электротехнических установок» (ПУЭ), которыми надлежит руководствоваться при проектировании, монтаже и эксплуатации электрооборудования.

Для того, чтобы в условиях эксплуатации обеспечить определенную величину напряжения у потребителей, надо ограничить допустимую величины потери напряжения в проводах и кабелях, по которым энергия передается потребителям.

Уменьшение напряжения у потребителя ниже номинального приводит к уменьшению освещенности на рабочих местах, а также к уменьшению вращающего момента двигателей. Допустимая потеря напряжения для осветительных сетей внутренней проводки составляет не более 2,5%, в силовых сетях от питательного пункта до приемника – 5-10 %.

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ 

Сила тока: . Плотность тока: . Законы Ома: , . Напряжение: U = IR. Зависимость сопротивления проводника от удельного сопротивления, длины и площади поперечного сечения: . Зависимость сопротивления проводника от температуры: Rt = R0 (1+ t). Закон сохранения энергии: Wи = Wo + Wп. Последовательное соединение резисторов и источников: I = сonst, U = U1 + U2 + ... + Un, R = R1 + R2 + ... + Rn, r = r1  n, E = E1  n, . Параллельное соединение резисторов и источников: U = const, , , E = E1, , . Смешанное соединение источников: . Законы Кирхгофа: , .

Схемы	Обозначения	Единицы измерения
	 - сила тока	1А
	Q - электрический заряд	1Кл
	t - время	1 с
	j - плотность тока	1А/мм2
	S - площадь поперечного сечения проводника	1мм2
	U - напряжение	1В
	R - электрическое сопротивление	1 Ом
	Е - э.д.с. источника	1В
	r - внутреннее сопротивление источника	1 Ом
	ρ - удельное сопротивление проводника	1
	 - длина проводника	1м
	Rt - сопротивление проводника при t оС	1 Ом
	Rо - сопротивление проводника при 0 оС	1 Ом
	 - температурный (термический коэффициент)
	Wи - энергия источника	1кВтч
	Wо- энергия потерь	1кВтч
	Wn - энергия потребителя	1кВтч
	n - число последовательно соединенных источников	
	m - число параллельно соединенных источников.	