5.Минимальный ток плавления плавкой вставки

По эмпирической формуле A.M. Мелькумова определяют минимальный ток плавкой вставки:

(10)

где - коэффициент для медной проволоки плавящейся на

воздухе, = 52,

d - диаметр, проволоки;

Формула справедлива для проволоки диаметром d = 0,1-1,5 мм.

6. Время плавления плавкой вставки

Время плавления плавкой вставки можно рассчитать по эмпири­ческой формуле

, (11)

где q - сечение плавкой вставки, мм ;

I- ток, А.

7. Согласование характеристик и защищаемого

Время - токовые характеристики (рис. 2) имеют большое значение для выбора и расчета предохранителя. Если имеется время - токовая характеристика защищаемого объекта (кривая 2), то для совершенной защиты объекта предохранителем характеристика последнего должна проходить ниже и возможно ближе к характеристике объекта (кривая 1). Однако реальная время-токовая характеристика предохранителя пере­секает характеристику объекта (кривая 3). Точка пересечения этих характеристик делит их на две облает область А, где предохрани­тель не защищает объект, и рабочую область Б – область за- щиты объ­екта предохранителем. Для того, чтобы предохранитель не срабатывал при номинальном токе, необходимо чтобы I_погр I_ном однако для лучшей

защиты необходимо, чтобы пограничный ток был возможно ближе к номинальному.

Рис. 2. Время-токовые характеристики: I - идеальная

(предохранителя); 2 - защищаемого объекта ;

3 - реальная характеристика предохранителя

8. Металлургический эффект в плавких предохранителях

При токах перегрузки возможны случаи медленного расплавления плавкой вставки предохранителя, что может привести к перегреву изо­ляционной части предохранителя и даже к ее разрушению. Для сниже­ния температуры плавления плавкой вставки и ускорения этого пр­овеса используется металлургический эффект, который заключается в нанесении на небольшой участок плавкого элемента некоторого, коли­чества легкоплавкого металла. В результате этого при температуря плавления легкоплавкого металла начинается растворение в не; основ­ного .материала плавкого элемента.

В качестве легкоплавкого материала в плавком предохранителе с медными плавкими элементами чаще всего используется олово или его сплавы.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Схема установки представлена на рис. 3. Установка питается от сети переменного тока напряжением 127 В.

Рис. 3. Схема установки

Регулирование величины тока, подаваемого на плавкий элемент, осуществляется с помощью автотрансформатора. С помощью выключателя, который шунтирует испытуемый плавкий элемент можно установись необ­ходимую величину тока. Камера для испытания плавких элементов имеет стеклянную переднюю панель для визуального наблюдения за про­цессом плавления плавкого элемента предохранителя.

Секундомер электрический учебный, установленный на лаборатор­ном столе, включается в сеть переменного тока напряжением 220 В.

Прибор состоит из формирующего каскада трех пересчетных декад и блока питания. Основным элементом пересчетных декад являются декатроны типа ОГ-4. Диапазон измерения времени секундомером от 0,01 до 9,99 с.

Перед началом работы с прибором, необходимо осмотреть его, убе­диться в отсутствии наружных повреждений, целостности предохраните­ля. Включить вилку шнура в сеть переменного токa частотой 50 Гц., напряжением 220 В. Поставить тумблер включения сети в положении ВКЛ, при этом должна загореться сигнальная лампочка. Через три минуты пос­ле включения перевести ручку переключателя в положение СЕКУНДЫ и на­жать кнопку СБРОС, после чего в декатронах возникает заряд с циф­рой "0".

Клеммы ВХОД счетчика соединяются с электрической цепью установ­ки, обеспечивающей замыкание контакта секундомера.

После каждого опыта нажимается кнопка СБРОС, после чего счет­чик готов к новому опыту.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1. Q1,Q2. - выключатели автоматические типа A3I6I.

2. Q3 - выключатель автоматический типа АП50.

3. ТА - трансформатор тока типа ТШН-0,66 I00/5.

4. Т - автотрансформатор типа ЛАТР.

5. РА - амперметр ЭЗО кл. 1,5.

6. КА - максимальное токовое реле типа ЭТ-521/IO.

7. С - секундомер электрический.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с приборами и установкой для проведения иссле­дования, включить секундомер в сеть, о включении сигнализирует лам­па панели секундомера.

2. Снять время-токовую характеристику плавкой вставки, для чего:

2.1. Выключатель Q2 отключается;

2.2. Выключатель Q3 включается ;

2.3. Включается выключатель Q1 и с помощью автотрансформа­тора устанавливается одно из значений рекомендуемых токов: 18, 25, 30, 35, 45 А;

2.4. Выключатель Q1 отключается;

2.5. Выключатель Q2 включается;

2.6. Выключатель Q3 отключается;

2.7. Вставляется плавкий элемент в контактные гнезда на опор –

ных изоляторах ;

2.8. Выключатель QI включается, вставка перегорает, секундо­мер автоматически фиксирует время плавления вставки.

Для снятия следующей точки время-токовой характеристики вы­ключатель Q1 отключается, вставка заменяется новой, нажимается кнопка СБРОС на панели секундомера и повторяются описанные выше опе­рации,

3. Снять время-токовую характеристику плавкой вставки с легко­плавким металлом для подтверждения металлургического эффекта (на вставку наносится капля олова).

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Построить на одном чертеже время-токовые характеристики по экспериментальным данным по данным, полученным теоретически.

2. Определись минимальный ток плавкого элемента по формуле (10). Определить по трафикам значение пограничного тока.

ВЫВОДЫ

Произвести анализ полученных результатов. Сравнить теоретиче­скую и экспериментальную кривые время-токовой характеристики.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Дать определение предохранителя,

2. Из каких основных элементов состоит предохранитель?

3. Какая существует классификация предохранителей?

4. Какие основные требования предъявляют предохранителям?

5. От чего зависит температура предохранителя в установившемся режиме?

6. Что такое номинальный и пограничный ток предохранителя, от чего они зависят?

7. От чего зависят время плавления и постоянные времени в не-установившемся режиме?

8. В чем заключается согласование время-токовых характеристик

предохранителя и защищаемого объекта?

9. Что такое "металлургический эффект" и как он влияет на вре­мя-токовую характеристику по данным эксперимента?

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чунихин А.А. Электрические аппараты. - М.: Энергоатомиэдат,

1988. - 720 с.

2. Намитоков К.К., Хмельницкий Р.С., Аникеева К.Н. Плавкие

пре­дохранители. - II.: Энергия, 1979. - 176 с.

3. Кузнецов P.O. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. - М.: Энергия, 1970. - 504 с.