Мазмұны

1. Кіріспе

2. Балқымалы сақтандырғыштар

3. Балқымалы сақтандырғыштарға қойылатын негізгі талаптар

4. Сақтандырғыштың балқымалы сұғындының материалы

5. Балқымалы сақтандырғыштардың түрлері

6. Кернеуі 1000 вольтқа дейінгі электр құрылғыларда қолданылатын сақтандырғыштар

7. Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Сақтандырғыштар электрлік желілерді шамадан тыс жүктен және қысқа тұйықталудан қорғауға арналған. Токтың өсуіне байланысты жылу шығады, ол балқымалы сақтандырғыштың жіңішке сымын балқытады, осыған байланысты тізбек ажырайды. Балқымалы сақтандырғыштар өте кең таралуда. Олар арзан және құрылысы бойынша қарапайым. Электрлік желілерді және қондырғыларды қорғауда барлық жағдайларда керекті сезімталдылығы мен қорғанылуымен сақтандырғыштар қамтамасыздандырады, осыларды автоматты өшірулермен реленің орнына қолдануға ұсынады. Тағыда бұларды автоматтандыру басқаруда және кернеуді тездетіп қалыптастыруды қамтиды және де жиілетілген авариялық өшіруде қолданылған тиімді.

Балқымалы сұғынды доға өшіргіш құрылғылар сұғындының балқығанынан кейін доғаны өшіретін сақтандырғыштың негізгі элементтеріне жатады.

Балқымалы сақтандырғыштың жұмыс істеу принципі белгілі Джоуль-Ленц заңыне негізделген (1841 ж), электрлік токтың өткізгіштен өтуі жылудың бөлінуіне мөлшері тура пропорционалды токтың квадрат мәніне өткізгіштің кедергісіне және токтың өту уақытына байланысты. Электр қондырғылардың қорғау құрылғысы тарихта бірінші балқымалы сақтандырғыштар болған және 100 жылға жуық 10/ 0,4 кВ және 6/0,4 кВ. Трансформаторлар подстанциясы сияқты ауқымды (массалық) электр құрылғыларды қысқа тұйықталудан қорғауға қолданылады. Балқымалы сақтандырғыштар көмегімен ток трансформаторды және релелік аппаратураларға қарағанда қысқа тұйықталудан қорғау неғұрлым арзан және қарапайым орындалады.

Балқымалы сақтандырғыштар;

Электрсызбаларында осылай белгіленеді.

Балқымалы сақтандырғыш

Шамадан тыс тоқ қабылдағаннан кейін балқып кеткен Балқымалы сақтандырғыш

Балқымалы сақтандырғыш (fuse) - тоқ жүріп тұрған тізбекті қысқа тұйықталу тоғынан қорғайтын тетік.

Оның ауыстыруға болатын балқымалы тетігі тоқтың белгілі бір шамасына , мысалы, 5 амперге, 10 амперге тағы сол сияқтыларға төзетіндей болып жасалады. Тізбектегі тоқ шамасы Балқымалы сақтандырғыш арналып жасалған тоқтан артқанда, Балқымалы тетік балқиды да, өзі қорғап тұрған электр тізбегін ажыратады. Балқымалы сақтандырғыштың ұзындығы өзі " балқыған кезде" пайда болатын электр доғасын сөндіруге жетерлікей болуы керек. Сондықтан Балқымалы сақтандырғышты өзі арналып жасалған тоқ пен көрнеуге сәйкес тізбектерде ғана пайдаланған жөн

Балқымалы сақтандырғыштарға қойылатын негізгі талаптар.

Сақтандырғыштарға келесі талаптар қойылады:

1. Сақтандырғыштардың ток уақыттың сипаттамасы төмен өтуі керек, қорғау объектісінің ток уақыттық сипаттамасына жақынырақ болуы мүмкін.

2. Сақтандырғыштар қысқа тұйықталу кезінде селективті жұмыс істеу керек.

3. Қысқа тұйықталу кезінде сақтандырғыштың іске қосылу уақыты минималды болуы керек, әсіресе жартылай өткізгішті аспаптарды қорғағанда. Сақтандырғыштар ток шектеуімен жұмыс жасау керек.

4. Сақтандырғыштардың сипаттамасы бір қалыпта өндірістің ауытқуы үшін параметрлердің өзгеруі сақтандырғыштың қорғау қасиетін бұзбауы керек.

5. Қондырғылардың қуатының өсуіне байланысты сақтандырғыштар ажырату қабілеті жоғары болуы керек.

6. Балқымалы сұғындының немесе сақтандырғыштың ауыстыруы көп уақыт алмауы керек.

Сақтандырғыштың балқымалы сұғындының материалы.

Балқымалы сұғынды мыс, мырыш, қорғасын немесе күмістен жасалады.

Қазіргі сақтандырғыштарда мыс сұғындыларымен қалайы еріткіштерін пайдаланады. Сонымен қатар мырыш сұғындыларын пайдалану кеңінен таралған.

Сақтандырғыштарда мыс сұғынды неғұрлым ыңғайлы, қарапайым және арзан. Бұлардың сипаттамаларының жақсаруы нақты орында сұғындының ортасында қалайы шариктің бағытымен жүзеге асады. Осындай сұғындылар, мысалы сақтандырғыштардың ПН2 сериясында қолданылады. Қалайы 232⁰ температурасында балқиды, мыс балқитын температурадан неғұрлым төмен және мыс сұғындыны ерітеді. Осы кезде пайда болған доға барлық сұғындыны балқытады және өшіреді. Тізбектегі ток өшіріледі. Яғни, қалайы шаригі мынаған алып келеді.

Біріншіден, мыс сұғыдылар ерітінді болмаған кезде мүлделі әсер етпейтіндей аз жүктемеге белгілі бір уақыт аралығында әсер ете бастайды. Мысалы, диамері 0,25мм еріткіші бар сым 280⁰ температурада 120 мин ішінде балқиды. Екіншіден, бірдей жоғары ерітіндісі бар сұғындылар, ерітіндісі жоқтарға қарағанда тез әсер етеді.

Мысалы, ертіндісіз диаметрі 0,25мм мыс сым орташа 1 000⁰С темперетурада 120 мин ішінде балқиды, бірақ ерітіндісі бар тура осындай сым орташа 650⁰С температурада 4 мин ішінде балқиды.

Қалайы ерітінді қолдану сенімді және арзан мыс сұғындыларды алуға мүмкіндік береді. Олар салыстырмалы түрде аз эксплутациялық температурада жұмыс істейді, салыстырмалы аз көлем мен металл салмағына ие (бұл сақтандырғыштың коммутациялық қабілетіне жағымды әсер етеді), сонымен қатар, үлкен жүктеме кезінде жылдам әсерге ие және салыстырмалы аз жүктемеге белгілі бір уақытта әсер етеді.

Цинк (мырыш) балқымалы сұғындыларды жасау үшін жиі қолданылады, мұндай сұғындылар ПР-2 сериясындағы сақтандырғыштарда пайдаланылады. Цинк (мырыш) сұғындылары коррозияға берік болады. Сондықтан, балқудың салыстырмалы аз температурасына қарамай олар үшін мысқа (250⁰) қолданғандай шекті эксплутациялық температураны қолдануға болады және аз қималы сұғындылар құрастыруға болады. Алайда цинктің (мырыш) электрлік кедергісі мыстың кедергісіне қарағанда 3, 4 есе үлкен болады. Тура сондай температураны сақтау үшін, энергияның жоғалуын азайту керек, яғни көлденең қимасын арттыру қажет. Сұғынды ауқымырақ (массивті) болып шығады. Бұл басқа бірдей жағдайларда сақтандырғыштық коммутациялық қабілетінің азаюына әкеледі. Содан басқа, ауқымырақ сұғындының температурасы 250⁰ –та патрон мен контактының температурасын рұқсат етілген деңгейінде мүмкін емес.

Бұл мырыш сұғындының тұрақты температурасын 200⁰ қа төмендеуіне әкеледі, бұл үшін тағы қиынды сұғындысын көбірек көтеру керек. Нәтижесінде сондай өлшемді мырыш сұғындысы сақтандырғынтар мыс сұғындылы және қалайы ертіндісі сақтандырғыштарына қарағанда қысқа тұйықталған токтарға беріктілігі әлдеқайда аз.

Сақтандырғыштың негізгі параметрлеріне нақты ток, нақты кернеулік және шекті өшірілген ток жатады. Ампер-токтың өтуінен сұғындылардың күйіп кетуінің уақытқа тәуелділігі сұғығындының секунттық сипаттамасы ампер сұғындының маңызды сипаттамысының бірі болып табылады. I (1 сурет)

1 сурет

Суретте көрсетілгендей, балқымалы сұғындылардың жоғарғы керенеу уақыты токтың жоғарлауынан тез төмендейді. Бұл қисық тәжірбиелік түрде: әр түрлы топта тізбектей жалғанатын бірдей сақтандырғыштар жиынын алынады. Токтың сұғынды бойымен өтуіне байланысты сұғындының күйіп кету уақыты өлшенеді. Осы мәндерге уақыт сипаттамасы тұрғызылады. Балқымалы сұғындылар қисықта келесі топтармен ерекшеленеді:

I_min – сұғындыны балқымалы ең аз ток (осы токта сұғынды балқиды, бірақ анықталмаған уақыт аралығында аз токта(1-2сағ) сұғынды балқымайды)

I₁₀-сұғындының балқуы мен желінің өшуі ток орнатылғаннан кейін 10 с кейін болатын ток.

I_нақты-балқыманың нақты тогы, яғни сұғынды рұқсат етілген температурадан жоғары қыздырылмай жұмыс істейтін ток шамасы.

Токтар қарапайым қатынаспен байланысқан I_нақты=I₁₀ /2.5

Сақтандырғыштарды сұғындыға арналған балқымалы сұғындының нақты тогы бойынша сақтандырғыш өзі арналған сақтандырғыштың нақты тогы бойынша, яғни оның ток өткізгіштері, сақтандырғыш өшетіндей токтың шегі бойынша таңдалады және селективті әсерге тексеріледі.

Балқымалы сақтандырғыш екі бөліктен тұрады: электрөткізбейтін материалдан жасалған корпус және балқымалы сұғынды. Балқымалы сұғындының шығыстарысақтандырғыш тізбек бөлігімен немесе қорғалатын тұтынушымен тізбекке тізбектей жалғанаты қысқыштармен байланысқан.

Балқымалы сұғынды тізбек сымындағы температура қауіпті деңгейіне жеткенге дейін немесе жүктелген тұтынушы өшіп қалғанға дейін балқитындай етіп таңдалады.

Электр энергиясын пайдалану. Тұтынушылардың (жүктемелердің) түрлері, ерекшеліктері.

Электр энергетикалық жүйелердің негізгі ерекшелігі, ондағы электр энергияның өндірілуі және тұтынылуы бір мезгілде болуы керек. Электр станциялармен әрбір мезгілде өндірілетін энергия, сол уақытында пайдаланылуы керек. Пайдалану графигі үнемі өзгеріп отырады. Бұл өзгерістер бір топ электрді тұтынушылардың жұмыс режіміне байланысты. Электр тұтынушыларға жататындар: электрмен жарықтану лампалары, тұрмыстағы және өндірістегі қыздыру аспаптары, электр қозғалтқыштары, өндірістік электр пеші, электрондық қондырғылары, электротермиялық және электрмен пісіру қондырғылары, ауа баптағыштары мен тоңазытқыштар, радио және телеқондырғылар, дәрігерлік және басқа да арнайы қондырғылар. Сонымен қатар, электр энергияны өндіріс кәсіпорындары, электрлендірілген тасымалдау көлігі, ауыл шаруашылығы, үй-жай шаруашылығы мен тұрмыстық тұтынушылар, электр станциялардың өзіндік мұқтаждары пайдаланады. Қалалардың, ауылдардың және өндірістердің электр энергияны тәулігіне, айына және жылына пайдаланулары бір қалыпты емес. Оның себебі, кәсіпорындары бар, екі және үш кезекпен жүктеменің әр түрлі деңгейімен жұмыс істейді. Тағы да ескеретін мәселелер, олардың кезектерінің арасында үзіліс болады, жаз күндерінде, мейрамдарда және демалыс күндері тұтынушылардың жұмыс режімі әр түрлі. Жүктеменің графигіне ауаның температурасы да әсерін тигізеді. Сөйтіп, электр қабылдағыштардың және бір топ электр тұтынушылардың жұмыс режімі олардың түрлеріне, атқаратын қызметтеріне және оларды пайдалану тәртібіне байланыст. Жұмыс режімі тәулік сағаттарында және жылдың айларында өзгеріп тұрады. Осы өзгерістерге сәйкесті электр станциялардағы және энергетикалық жүйенің әрбір бөлігінде жүктемелер өзгеріп тұрады.

Электр қондырғыларында реакторлар қысқа тұйықталу тоғын шектеуге қолданылады. Тізбекке қосылған реактордан кейін ақау болса, онда реактор жинақтаушы шинадағы кернеудің белгілі деңгейін сақтайды. Қуатты және жауапты электр жеткізу желісінде жеке реакторлар қолданылуы мүмкін, немесе оларды желілік реакторлар деп атайды.

ТМД-ның энергетикалық бағдарламсының негізгі қағидалары:

-халық шаруашылығы мен  тұрмыстың барлық салаларында  ғылыми техникалық прогресс негізінде  энергия үнемдеу саясатын белсенді түрде жүргізу; отын мен энергияны үнемдей отырып, ұлттық табыстың үлесті энергия сыйымдылығын елеулі түрде төмендету;

-аотын энергетикалық кешені  салаларындағы техникалық прогрессті  жеделдету, сонымен катар кешенге  қажетті жабдықтар, машиналар мен  материалдар жеткізіп тұратын  машина жасау ж\е басқа да  өнеркәсіптің күрделі салаларындағы  техникалық прогрессті жеделдету;

-бастапқы энергетикалық ресурсстарды өндіру ж\е олардың энергетикалық өсімін қамтамасыз ету;

-еліміздің ішікі мұқтаждары  мен экспорт мұқтаждарын өтейтін  газ өнеркәсібінің дамуын жеделдету;

-мұнай өнімінің тұрақты  жоғары деңгейін, оның ішінде  мұнай қабатының ПӘК-ін арттыруды қамтамасыз ету;

-отынның, әсіресе, мұнайдың  өндірістік қорларын өз уақытында  дайындау, мұнай кендерінің жоғары  нәтижелігін арттыру;

-мұнай кендерін тереңдету  ж\е оның көлемін арттыру есебінен  моторлы отын ресурстарымен қамтамасыз  ету,бұл ретте электр станцияларының мазутты жұмсауын, сол сияқты сығылған ж\е сұйытылған моторлы отынды біршама қысқартып, сонымен қатар газ, көмір, жанғыш тақтатастан алынған синтетикалық моторлы отын өнеркәсібінің ғылыми техникалық мәселелерін шешуді ұйымдастыру;

-электр ж\е жылу энергиясы  өндірісіндегі ядролық энергетиканы  жедел дамыту;

-көмір өнеркәсібін дамыту;оны  ашық жолмен өндіріу тәсілін  арттыру ж\е осы көмірді пайдаланатын  ЖЭС-тың құрылысын жеделдету;

-ТМД-ның болашаққа арналған  энергетикалық бағдарламасының негізгі қағидалары –осы елдердің энергетика саласындағы қарым-қатынасты одан әрі дамыту болып табылады.

Соңғы жылдары ТМД елдерінде өзінің жобалық ресурсын өтеген, ауыстыруды, жаңалауды ж\е қайта құруды қажет ететін, ескірген жабдықтың көлемі айтарлықтай дәрежеде өсті. Инвестицияның тапшылығы электроэнергетика нысандерын техн. қайта жабдықтауды қажетті көлемде іске асыруға мүмкіншілік бермейді, бұл мәселе келешекте ТМД елдері экономикасын көтеруде тежегіш факторға айналуы мүмкін. Мұның бәрі ТМД елдерінде энергетикалық жүйенің тиімді қызмет етуін төмендетуге әкеп соқтырды. Бұл жеке алғанда электр тораптарында энергия шығынының артуына , кернеу мен жиілікті сақтау сапасының нашарлауына, эл.станцияларында отын шығынын артуына әкеледі.

Электр энергетикада қолданылатын электр аппаратгарын негізінен екі турге бөледі:

I. Kepнeyi 1000 В-тан жоғары қондырғыларда қолданатын электр аппараттары. Оларға мыналар жатады:

2.Коммутациялық аппараттар: айырғыштар, жуктемені ажырараткыштар, ажыратқыштар, балқыма сақтандырғыштар, қысқа туйықтағыштар, бөлшектеуіштер.

Өлшеуіштік аппараттар: кернеу трансформаторы, кернеуді бөлетін сыйымдылық, тоқ трансформаторы.

Тоқты шектеуші аппараттар: реакторлар, тоқты шектеуші қурылғылар.

II. Kepнeyi1000 В-тан төмен қондырғыларда қолданатынэлектр аппараттары. Оларға мыналар жатады:

1.Балқымалы сақтандырғыштар

2. Шаппа қосқыштар;

3. Ауыстырып қосқыштар;

4. Maгниттік жүргізгіштер.

Енді осы көрсетілген электраппараттардың кейбіреунің құралымдарын және сипаттамаларын талдаймыз.

Электртізбегін ажырату уақытына байланысты барлык ажыратқыштар (кернеуі 1000 В-танжоғары) eiкiгe бөлінеді:

1. Электр тізбегін тез ажырата алмайтын ажыратқыштар. Олардың тізбекті ажырату уакыту:

tмен.уақ=0,1+0,5 с; tтол.аж.=0,15+0,25 с;

2. Электр тізбеггінтез  ажырата алатын ажыратқыштар. Олардыңуакыты:

tмен.уақ=0,03+0,05 с; tтол.аж.=0,05+0,08с;

Ажыратқыштармен тізбекті тез қосу мен ажыратудың улкен маңызы бар. Мысалы: ажыратқыштардың тізбекке қосылған кедегі параметрі:

Uном=110кВ; Iаж=15кА; Uдог=5кВ; t=0.02c

Осы ажыратқышпен тізбекті ажыратқанда бір периодқа тең уақытта бөлінетін энергияның шамасы:

A=Iаж*Uдог*t=15*5*0.02=1.5МВт

Егерде тізбекті тез сөндірмесек энергия (1.5МВт с) ажыратқышты тез уақытта істен шығарады.