Предохранители

Тема 2.1. Аппараты управления и защиты.

Предохранитель – это электрический аппарат, предназначенный для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и перегрузки цепи.

Основной элемент предохранителя – плавкая вставка постоянного или переменного сечения, которая при токах срабатывания сгорает (плавится), отключая цепь.

По конструкции предохранители классифицируются:

- открытые (не защищены патроном);

- закрытые (закрытый патрон);

- засыпные (вставка заполнена наполнителем).

Материалы плавких вставок: медь, цинк, алюминий, свинец, серебро. Медь окисляется, поэтому покрывается оловом. В засыпных применяется кварцевый песок (SiO₂), мел (CaCO₃).

Особая группа предохранителей:

- жидкометаллические, применяется галлий или сплав галлий-иридий-олово, которым заполняется канал расчетного сечения в герметичном и вакуумнированном патроне. При срабатывании металл из жидкого состояния переходит в парообразное, давление воздействует на расцепитель, происходит отключение цепи. Затем пары переходят в жидкое состояние и предохранитель вновь готов к работе.

- Инерционные предохранители имеют две вставки разного сечения, которые обеспечивают защиту как от токов к.з., так и при небольших токах перегрузки.

I, А

t, сек

I _ном

I _погр

Время-токовая характеристика (защитная, ампер-секундная) – зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока.

I _ном – номинальный ток, который указан на вставке.

I _погр – пограничный ток, при котором вставка не перегорает за время не менее 1 часа. Применяется в расчетах.

Плавкие вставки изготавливаются фигурными:

§ для снижения уровня перенапряжений;

§ уменьшения засорения внутренней полости патрона парами металла

§ уменьшения тепловых потерь

В некоторых случаях, когда требуется высокая отключающая способность предохранителя, его патрон изготавливают из фибры. При перегорании вставки и соприкосновении дуги со стенками патрона, происходит интенсивное газовыделение, что увеличивает давление, дуга гасится, увеличивается отключающая способность предохранителя.

Полное время срабатывания предохранителя:

t = t₁ + t₂ + t₃,

где t₁ – время нагрева плавкой вставки от температуры окружающей среды до температуры плавления;

t₂ – время плавления вставки;

t₃ – время гашения дуги.

Наиболее распространены серии предохранителей:

ПР-2 от 15 до 1000 А; U=380; 500 В

ПП-2 30…6300 А; U=150…1300 В

ПРС до 100 А U до 500 В

Номинальный ток предохранителя – ток, при котором предохранитель работает длительное время не плавясь.

I, А

t, сек

I _ном

I _погр

3

1

2

Предохранитель должен плавиться мгновенно только при токах к.з. При перегрузках отключение должно происходить после определенной выдержки. Такое свойство называется инертностью.

1, 2 – характеристика инерционного предохранителя;

1 – при малых токах перегрузки;

2 – при больших токах к.з.

3 – неинерционный предохранитель.

Соединители (разъемы)

Соединитель – это сетевой электрический аппарат, предназначенный для одновременного присоединения или отсоединения нескольких электрических цепей. Они состоят из нескольких пар гнезд и соответствующих им штырей (вилка и розетка).

Позволяет быстро соединить и разъединить ЭА и жгуты, независимо от числа проводов.

Разъемы – это электромеханическое устройство, предназначенное для соединения электрических цепей между блоками и функциональными ячейками с помощью кабелей, жгутов и печатного монтажа.

Классификация электрических соединителей:

По исполнению:

· негерметичные;

· герметичные;

· температуростойкие;

· тропически устойчивые.

По форме корпуса:

- прямоугольные;

- цилиндрические.

По конструкции:

1) серии ШР (вилка и розетка).

2) серии РТ (разъем теплостойкий)

2РТ – до 250 ºС.

4РТ – жаростойкие.

Недостаток 1) и 2) -- большие габариты.

3) РМ – разъем малогабаритный (до 100 ºС).

2РМ до 200 ºС

4) Герметичный (герметичной выполняется вилка, расположенная в корпусе). Заполняется резиной, пропитанной заливкой, герметиком или армированием штырей пластмассой или стеклом (2РМГП)

По назначению:

§ высокочастотные;

§ низкочастотные.

По применению (месту):

- межблочные;

- внутриблочные (межъяйчеечные).

В зависимости от конструкции контактных пар:

· с гладкими плоскими штырями;

· с круглыми штырями;

· с пружинными гнездами;

· с гиперболоидной поверхностью штыря.

По степени унификации:

v стандартные;

v наборные;

v нестандартные.

По режиму эксплуатации:

ü временного использования (аэродинамические, разрывные);

ü постоянного использования (сетевые, агрегатные).

Параметры разъемов:

- количество контактных пар;

- переходное сопротивление;

- рабочее напряжение;

- максимальный рабочий ток;

- рабочий диапазон частот;

- масса и габариты;

- срок службы;

- усилие свинчивания (сжатия, соединения).

- эксплуатационные характеристики.

Внутриблочные разъемы применяются для электрического соединения между собой функциональных яйчеек с помощью печатного или проводникового монтажа. Вилки разъемов устанавливают на передних панелях ячеек и закрепляют винтами или заклепками, а их выводы паяют в металлизированные отверстия плат или к контактным площадкам. Розетки разъемов устанавливают и крепят на жгут или прямо на шасси. Разъемы имеют прямоугольную форму.

Примеры обозначений:

ГРПМ – гиперболоидный прямоугольный малогабаритный;

ГРППМ и ГРПП – прямоугольные для печатных плат;

МРН – малогабаритный низкочастотный.

Буквы обозначает тип разъема.

Цифра после букв – номер типа.

Цифра после дефиса – число контактных пар.

Буквы: Ш – штырь-вилка;

Г – гнездо-розетка;

П – выводы прямые;

У – под углом;

Н – пайка на передней панели;

О – неплавающая розетка; ПЛ – плавающая.

После цифры – покрытие (1 – золото; 2 – серебро)

Межблочные разъемы для электрических соединений цепей между блоками.

Розетки крепят на лицевых панелях или стенках корпусов с помощью прямоугольных фланцев и винтов. Для герметичных разъемов розетки заливают герметиком – компаундом или ставят на уплотнительные прокладки.

Вилки припаивают к кабелям или жгутам, помещенных в металлическую оплетку (экран).

Стандартные высокочастотные разъемы: СР-50; СР-75.

Малогабаритные разъемы 2РМ – низкочастотные, цилиндрические.

2РМГ – герметичные.

МРН-1 малогабаритный цилиндрический низкочастотный.

РП15-32 прямоугольный низкочастотный.

РПС – прямоугольный низкочастотный специальный.

ШР – штепсельные разъемы для специальной техники (авиационные).

2РТ – теплостойкий (до 250 ºС).

Дата добавления: 2014-01-07