Приложение 6 Аппараты защиты

К аппаратам защиты двигателей и других элементов электро­привода относятся: плавкие предохра­нители, реле максимального тока, реле напряжения, автоматические выключатели, тепловые реле.

Плавкие предохранители

Плавкий предохранитель — это простейшее устройство, разры­вающее электрическую цепь, если в ней произойдет короткое за­мыкание и ток достигнет значения, достаточного для расплавле­ния плавкой вставки. Предохранители предназначены для защиты двигателей либо другого электрооборудования и сетей от токов короткого замыкания. В то же время предохранители не являются защитой при перегрузках, так как они срабатывают на ток пере­грузки спустя значительное время, часто недопустимое для потре­бителя. В месте расплава вставки появляется электрическая дуга. Для быстрого гашения этой дуги плавкую вставку помещают в квар­цевый песок. Электрическая дуга, возникшая в среде песка, раз­бивается на множество мелких дуг и быстро гаснет.

Предохранители типа НПН с наполнителем из кварцевого пес­ка, имеющие стеклянный корпус, являются неразборными и в слу­чае перегорания их заменяют целиком. Предохранитель типа ПР-2 (рис.1) разборный трубчатый, без наполнителя, состоящий из цилиндрической керамической втулки 1, калиброванной плавкой вставки 2 из легкоплавкого металла (обычно цинк) и двух но­жей 3, вставляемых в зажимы 4.

Рис.1. Предохранитель типа ПР-2

Технические данные некоторых предохранителей типа ПР-2 приведены в табл..

Типоразмер	Номинальный ток предохранителя, А, при напряжении не более 500 В	Предельный ток отключения, А при напряжении 500 В	Номинальные токи плавких вставок для предохранителя, А
ПР-2-60	60	3500	20; 25; 35; 45; 60
ПР-2-100	100	5000	60; 80; 100
ПР-2-200	200	10000	100; 125; 150; 200
ПР-2-350	350	11000	200; 225; 260; 300; 350
ПР-2-600	600	—	350; 430; 500; 600
ПР-2-1000	1000	20000	600; 700; 850; 1000

Выбирают предохранители по номинальному току плавкой вставки, который принимается в зависимости от тока потребителя с учетом возможных его бросков в процессе работы и других потребителей, защищаемых данным предохранителем. При выборе предохранителя (плавкой вставки) необходимо учи­тывать наибольшее значение тока на данном участке электрической цепи, защищаемой предохранителем: если в сеть включен двига­тель, то следует иметь в виду пусковой ток этого двигателя или ток реверсирования. Для защиты асинхронного двигателя предохрани­телем номинальный ток плавкой вставки принимают равным,

I_ном.пл = (I_ном λ)/α,

где λ - кратность пускового тока, которая принимается по ката­логу для выбранного типоразмера асинхронного двигателя; α — коэффициент, учитывающий особенности пуска: α = 2,5, если пуск кратковременен (не более 5 с); α = 1,6 — 2,0, если условия пуска тяжелые (пуск под нагрузкой) и он продолжается до 15 — 20 с.

Если же на данном участке цепи имеется несколько двигате­лей, то плавкую вставку нужно выбирать из расчета пуска двигате­ля с наибольшим пусковым током при предварительном включе­нии всех остальных двигателей и прочих нагрузок.

Для защиты от коротких замыка­ний полупроводниковых устройств применяют быстродействую­щие предохранители типов ПП и ППД.

Реле максимального тока

Реле максимального тока реагирует на силу тока, поэтому его катушку выполняют проводом большого сечения и включают пос­ледовательно с контролируемым устройством.

Реле максимального тока используют в электроприводах для за­щиты двигателей от недопустимых перегрузок, возникающих при нарушениях технологического процесса, реализуемого рабочей ма­шиной, при заклинивании движущихся частей этого механизма и т. п.

В качестве такого реле применяют электромагнитное реле с по­следовательным включением катушки в контролируемую цепь. При этом катушка имеет небольшое число витков провода большого сечения.

Рассмотрим конструкцию реле максимального тока серии РТ (рис.2), применяемого в цепях переменного тока для защиты асинхронных двигателей от перегрузки.

Рис.2. Реле максимального тока серии РТ

Катушка реле 5 состоит из двух одинаковых частей, каждая из которых располагается на сво­ем полюсе шихтованного сердечника 9. Якорь 7 выполнен в виде тонкой стальной пластины, что обеспечивает реле повышенную чувствительность.

При прохождении тока по катушкам 5 якорь 7, закрепленный на оси, поворачивается по часовой стрелке и стремится занять положение, соответствующее минимальному магнитному сопро­тивлению межполюсного промежутка. При этом он преодолевает механическое противодействие спиральной пружины 8. Положения якоря 7 ограничиваются штырями пластины 6. При токе, достигшем предельно допустимого значения, противодействие пру­жины преодолевается настолько, что якорь, повернувшись вместе с осью, своими подвижными контактами 3 размыкает неподвиж­ные контакты 4, т.е. реле срабатывает на размыкание контактов и вызывает размыкание цепи катушки линейного контактора, что ведет к отключению двигателя. Наружный конец спиральной пру­жины 8 прикреплен к поводку 2, меняя положение которого, можно изменять уставку реле на разные значения тока срабатывания по шкале 1. Например, реле типа РТ 40/100 имеет диапазон уставок от 25 до 100 А при параллельном соединении частей 5 катушки реле или 12,5 до 50 А при последовательном соединении этих частей катушки.