Защитная характеристика предохранителя

Способность предохранителя защитить оборудование от губительного действия сверхтоков определяется его защитной характеристикой. Эта характеристика представляет зависимость времени действия предохранителя от тока, и потому ее называют время-токовой характеристикой. Наиболее важной является зависимость времени плавления tj от действующего значения ожидаемого сверхтока. Функция tj (I) существенно нелинейна и в области малых значений времени описывается уравнением.

где константа D_ms зависит от материала плавкого элемента; S — площадь поперечного сечения плавкого элемента; / — ожидаемый ток^х при коротком замыкании.

Поскольку предохранитель может ограничивать реальный ток КЗ, его токоограиичивающую способность характеризуют зависимостями интеграла Джоуля за время отключения (/^[1][2]?)_откл ^от ожидаемого тока КЗ /_ож:

По определению интеграл Джоуля имеет вид.

и численно равен тепловой энергии, выделяющейся на сопротивлении 1 Ом за время t. Таким образом, интеграл Джоуля за время отключения характеризует термическое действие тока КЗ при отключении этого тока предохранителем. Время отключения состоит из преддугового времени и времени горения дуги. Преддуговое время — это время от возникновения тока, достаточного для расплавления плавкого элемента, до возникновения дуги.

Время-токовая характеристика предохранителя в реальных условиях подвержена разбросу времени и соответствующего тока. Типичные защитные характеристики плавкой вставки представлены на рис. 2.2.

Ограничивая возможный разброс этих характеристик, с учетом российского и международного стандартов [1] для предусмотренного условного времени (1 или 2 ч) задают значения I_nj — условного тока неплавления и Ij — условного тока плавления. При условном токе неплавления плавкий элемент может расплавиться за время не меньшее, чем условное. При условном токе плавления плавкий элемент должен расплавиться за время, не превосходящее условного значения.

Граничные характеристики задают с учетом значений пороговых токов и соответствующего им времени плавления, как эго показано на рис. 2.2, где /_min (10 с) — минимальное значение тока, при котором преддуговое время составляет не менее 10 с; /_тах (5 с) — максимальное значение тока, при котором время отключения составляет не более 5 с; /_min (0,1 с) — минимальное значение тока, при котором преддуговое время составляет не менее 0,1 с;

/_тах (0,1 с) — максимальное значение тока, при котором время отключения составляет нс более 0,1 с.

Рис. 2.2. Время-токовые характеристики:

1 — границы зоны время-токовой характеристики; 2 — фактические результаты испытаний.

Вопросы практики

Плавкие вставки предохранителей делят па два типа. Если время-токовая характеристика задана во всем диапазоне знначсний тока, допустимых для предохранителя вплоть до возможных максимальных токов при отключении, то вставка принадлежит к типу, обозначаемому буквой g. Если время-токовая характеристика определена только при больших значениях тока, например только для значений тока больших, чем четырехкратный номинальный ток, то плавкая вставка маркируется буквой а. Категория плавкой вставки определяет ее возможное использование. Плавкие вставки общего назначения относят к категории, обозначаемой G, а вставки, используемые для защиты электродвигателей, обозначают буквой М. Таким образом, возможны плавкие вставки, маркированные как gG, gM_y аМ и редко встречаются aG.

• [1] Ожидаемый ток цепи — ток, который проходил бы по цепи, если бы включенный в нееплавкий предохранитель был заменен проводником, полным сопротивлением которогоможно пренебречь. Обычно отключающую способность и характеристики плавкого предохранителя, например и характеристики пропускаемого тока, задают при определен
• [2] ном значении ожидаемого тока.