МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
ЕЛЕКТРИЧНІ АПАРАТИ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
До виконання лабораторних робіт
З дисципліни “Електричні апарати”
для студентів спеціальності 6.090600
"Електротехнічні системи електроспоживання "
напряму 0906 "Електротехніка"
денної та заочної форм навчання
С Всі цитати, цифровий та фактичний матеріал, бібліографічні відомості перевірені. Написання одиниць відповідає стандартам хвалено
на засіданні кафедри
електропостачання
промислових підприємств
Протокол №
від __________
Підпис(и) автора(ів) __________________
“ _____ ” ____________________2010р.
Підпис завідувача кафедри ____________
“ _____ ” ____________________2010 р.
Підпис рецензента _______ ____________
“ _____ ” ____________________2010 р.
Київ нухт 2010
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни
“Електричні апарати” для студентів спеціальності 6.090600
"Електротехнічні системи електроспоживання " напряму 0906 "Електротехніка" денної та заочної форм навчання
Рецензент О. М. Сірий, канд. техн. наук
Укладач О. В. Овчинніков
Відповідальний за випуск С. М. Балюта, канд. техн. наук
Лабораторна робота № 1
ВИВЧЕННЯ ПЛАВКИХ ЗАПОБІЖНИКІВ
Мета роботи
Мета роботи – вивчення принципу дії, будови, режимів роботи плавких запобіжників (ПЗ); визначення дослідним шляхом номінального струму плавкої вставки запобіжника; ознайомлення з принципом вибору запобіжників.
Основні теоретичні положення
Запобіжником називається захисний електричний апарат, який призначений для відключення ділянок електричних мереж, що захищаються, або захисту окремих електротехнічних установок від струмів короткого замикання та струмів перенавантаження.
Простота будови, виготовлення та обслуговування, невеликі габарити та маса, низька вартість та висока вимикна здатність забезпечили запобіжникам широке застосування.
Подальший розвиток запобіжників пов’язаний з застосуванням напівпровідникової техніки, де інші захисні засоби виявилися не ефективними. В електричних мережах до 1000 В запобіжники є одними з основних апаратів захисту. Запобіжники виготовляються на номінальні струми від десятків міліампер до тисяч ампер. ПЗ з номінальною напругою вище 1000 кВ застосовуються для захисту трансформаторів 10/0,4 кВ, трансформаторів власних потреб, трансформаторів напруги з номінальною напругою до 35 кВ.
Основними складовими ПЗ є корпус, плавка вставка, контакти кріплення плавкої вставки, дугогасний наповнювач (в деяких типах ПЗ).
Плавка вставка (ПВ) – це елемент запобіжника, який включається послідовно в електричне коло мережі, яка захищається. ПВ потребує заміни після спрацювання запобіжника. ПВ виготовляється з міді, цинку, срібла, у вигляді проволоки чи пластини змінного перерізу.
Корпус запобіжника виготовляється з ізолюючого матеріалу (фібри, фарфору), контакти – із латуні, алюмінію.
В якості наповнювача використовується кварцовий пісок, якій покращує гасіння електричної дуги при перегоранні плавкої вставки.
Принцип дії ПЗ побудований на тепловій дії електричного струму
[Дж],
Де R – опір плавкої вставки, Ом; І – діюче значення струму, А; t – час, с.
При проходжені через ПВ струму, який не перевищує номінальний, теплота в ПВ встигає розсіюватись у довкілля, температура ПВ не перевищує допустимого значення. При проходженні струму більшого за номінальний, кількість теплоти в ПВ не встигає розсіюватись у довкілля, температура ПВ збільшується, досягає температурі плавлення металу. ПВ розплавляється, при цьому розривається електричне коло.
Основною характеристикою ПЗ є часо-струмова характеристика. Часо-струмовою характеристикою називається залежність часу спрацювання ПЗ від струму, який проходить через ПВ.
Часо-струмовою характеристикою об’єкту, який захищає запобіжник називається залежність часу пошкодження ізоляції цього об’єкту від струму, який проходе по струмоведучим частинам об’єкту.
Для досконалого захисту необхідно, щоб часо-струмова характеристика ПЗ (рис. 1. 1, а, крива 1) в усіх точках проходила трохи нижче характеристики об’єкту, що захищається (рис. 1. 1, а, крива 2).
Рис. 1. 1
Реальні характеристики ПЗ (рис. 1. 1, б, крива 1) та об’єкту (рис. 1. 1, б, крива 2) перетинаються. В зоні великих перенавантажень (зона Б) характеристика ПЗ проходить нижче за характеристику об’єкту, тобто запобіжник захищає об’єкт, в зоні невеликих навантажень (зона А) характеристика ПЗ проходить вище за характеристику об’єкту – запобіжник не захищає об’єкт.