4.11 Плавкие предохранители

Давление, Па, внутри закрытого объема предо­хранителя постоянного тока можно оценить по фор­муле

,

где L — индуктивность отключаемой цепи, Гн; /₀ — отключаемый ток, А;

V — внутренний объем предохранителя, м³

Пограничный ток (минимальный ток срабатыва­ния) открытого плавкого предохранителя в воздухе оценивается по формуле:

,

где — коэффициент теплопередачи, Вт/(м²*°С); d — диаметр плавкой вставки, м; Т_пл — темпера­тура плавления материала вставки, °С; — тем­пература окружающей среды, °С; ρ₀ — удельное сопротивление вставки, Ом*м; α — температурный коэффициент сопротивления, °С^-1.

Пограничный ток засыпного предохранителя с наполнителем можно оценить по формуле

,

где Dв и D_H — внутренний и наружный диаметр трубки, м; λ_н и λ_т — теплопроводность наполнителя и материала трубки, Вт/(м*°С); d — диаметр плав­кой вставки.

Защитная (ампер-секундная) характеристика предохранителя приближенно рассчитывается по формулам:

а) открытая плавкая вставка в воздухе

;

б) предохранитель с наполнителем

,

где ; .

S — сечение вставки, м²; I— ток, А; у, с, L_c — плотность, кг/м³, удельная теплоемкость, Дж/(кг*°С), теплота плавления материала вставки, Дж/кг.

Условие селективности плавких предохраните­лей:

а) открытая вставка в воздухе:

;

б) предохранитель с наполнителем:

.

Индекс 1 относится к предохранителю, располо­женному по схеме ближе к источнику питания, а индекс 2 — к более удаленному от источника, но последовательно соединенному с первым предохра­нителем.

Предохранители серии ПН2 с песчаным напол­нителем выпускаются на номинальные токи от 40 до 1000 А и обладают высокой отключающей спо­собностью — от 10 (при номинальном токе 1000 А) до 100 кА (при номинальном токе 40 А). Предохра­нители применяются для защиты промышленного электрооборудования в сетях напряжением 500 В переменного и 440 В постоянного тока.

Для защиты полупроводниковых установок от то­ков короткого замыкания и перегрузок широко при­меняются быстродействующие плавкие предохра­нители.

Лекция 16

4.12 Силовые полупроводниковые аппараты управления

Строгой классификации силовых полупроводни­ковых аппаратов управления не существует. Тради­ционно к ним относятся полупроводниковые преры­ватели электрической цепи на токи свыше 10 А, вы­полняющие функции статических контакторов и ре­гуляторов параметров электрической энергии (пускорегулирующие и управляющие устройства в элек­троприводе, стабилизаторы напряжения и тока, регу­ляторы и компенсаторы реактивной мощности и др.). Основными исполнительными элементами сило­вых полупроводниковых аппаратов являются тирис­торы или силовые транзисторы, работающие в клю­чевых режимах. К достоинствам сило­вых полупроводниковых аппаратов можно отнести быстродействие и высокие функциональные возможности. Однако есть и существенные недостатки: отсутствие видимой части разрыва цепи и высокое переходное сопротивление, что приводит к существованию гальванической связи.