КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Лабораторная работа №1б
"ИСПЫТАНИЕ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ"
Выполнила: ст. гр. ТЭТ-407 Терехова Н.А. Проверил: ст.преп. Сотников Е.М.
ИСПЫТАНИЕ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ Цель работы: - ознакомиться с конструкциями, принципом действия предохранителей, автоматических выключателей; - определить зависимость времени срабатывания предохранителей, автоматических выключателей от величины тока перегрузки. ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ Плавким предохранителемназывают электрический аппарат, который при токе, большем заданной величины, размыкает электрическую цепь путем расплавления плавкой вставки, непосредственно нагретой током. Предохранители можно классифицировать по степени закрытия плавкой вставки: 1. предохранители с открытой плавкой вставкой; 2. с полузакрытым патроном; 3. с закрытым патроном (в этих предохранителях отсутствует выброс пламени дуги при перегорании плавкой вставки). Современные предохранители обычно выполняются с закрытым патроном. Они могут быть с наполнителем или без него. В предохранителях с наполнителем дуга гасится в порошкообразном или зернистом наполнителе, а в предохранителях без наполнителя - вследствие высокого давления газа в патроне. Материалы для плавких вставок должны иметь малое удельное сопротивление, небольшую температуру плавления и, кроме того, должны быть стойкими к окислению. В современных предохранителях для плавких вставок обычно применяются медь, цинк, реже свинец. В ответственных случаях, когда необходимо иметь полную гарантию от ложных срабатываний из-за окисления вставки, применяется серебро. Медь по сравнению с цинком и свинцом имеет малое удельное сопротивление, что позволяет применять плавкие вставки небольшого сечения и тем самым облегчить условия гашения электрической дуги при расплавлении плавкой вставки. Однако медь имеет весьма высокую температуру плавления (1083°) и подвержена окислению. В процессе эксплуатации окислы меди отслаиваются, и сечение вставки постепенно уменьшается, в результате чего изменяются и значения пограничных токов, при которых начинается процесс перегорания плавкой вставки. Серебро, так же как и медь, имеет малое удельное сопротивление и, кроме того, не окисляется, что обусловливает высокую стабильность пограничных токов серебряных вставок. В предохранителях с плавкими, медными или серебряными вставками при небольших токах перегрузки, при которых требуется весьма длительное время для расплавления плавкой вставки, возможен значительный нагрев патрона предохранителя и его разрушение. Одним из способов снижения температуры плавления вставки является применение металлургического эффекта, когда на медную и серебряную вставку напаивают шарики из металла с низкой температурой плавления (олово, свинец). К достоинствам цинковых вставок следует отнести невысокую температуру плавления (419°), неизменность сечения при эксплуатации. Цинк на воздухе образует пленку окислов, которая имеет достаточную механическую прочность и предохраняет плавкую вставку от дальнейшего окисления. Свинец имеет невысокую температуру плавления (327°), но большое удельное сопротивление и по этой причине в качестве материала для плавких вставок применяется крайне редко. Полное время отключения цепи слагается из времени расплавления плавкой вставки и времени гашения дуги. Очевидно, что чем больше ток в цепи, тем быстрее плавкая вставка нагреется до плавления и тем меньше будет полное время отключения. Зависимость полного времени отключения цепи плавким предохранителем от тока называют времятоковойили защитнойхарактеристикой. Величину тока, при которой вставка предохранителя не перегорает в течение длительного времени, называют пограничнымили плавящимтоком. Номинальный ток плавкой вставки должен быть меньше плавящего тока. Обычно при калибровке предохранителя задается два значения токов: - Величина минимального плавяхцего тока, при котором плавкая вставка не должна перегорать в течение 1-2ч: I пл. мил.=( 1,3-1,4)IН0М. - Величина максимального тока, при котором плавкая вставка должна расплавиться за время до 2 ч. Следует выбирать номинальные токи патрона предохранителя и его плавких вставок. Номинальный ток патрона- ток, при котором токоведущие и контактные части предохранителя нагреваются до допустимой температуры. Номинальный ток вставки- ток, на который рассчитана плавкая вставка (при его протекании вставка не должна перегорать). Предохранители серии ПР-2 имеют закрытые разборные патроны без наполнителя, изготовляются на напряжение 220В (габарит 1) и напряжение 500В (габарит 2). Номинальные токи патронов: 15, 60, 100, 200, 350, 600, 1000 А. Номинальные токи вставок: 6, 10, 15, 20, 25, 35, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300, 350,430, 600, 1000 А. Плавкая вставка изготавливается из цинка, стойкого против коррозии, и выполняется в виде пластинки с вырезами, уменьшающими ее сечение на отдельных участках. Такая конструкция вставки позволяет снизить время ее перегорания при протекании больших токов и повысить отключающую способность предохранителя в результате снижения количества паров металла в дуге при перегорании вставки. Пробочные предохранители серии ПД и ПДС имеют плавкие вставки из серебряных проволочек или полосок, которые размещаются в сменной фарфоровой трубке, наполненной кварцевым песком. После перегорания вставки трубка заменяется. Патроны предохранители этой серии изготавливаются на токи 6-600А при номинальном напряжении 350В постоянного и 380В переменного тока. Предохранители серии ПДС отличаются от серии ПД тем, что корпус у них выполнен не из фарфора, а из стеатита. Предохранители серии ПН-2 с наполнителем выпускают на номинальные токи патронов: 40, 100, 250, 400 и 600А. Номинальные токи вставок: 6, 10, 15, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600А. Предохранители серии ПНБ-2 (Б - быстродействующий) имеют такую же конструкцию, как ПН-2, но вставки у них серебряные и предназначены они для защиты германиевых и кремниевых выпрямителей. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Схема установки для снятия времятоковых характеристик плавких вставок приведена на рис. 5. К клеммам автоматического выключателя SF типа АП 50 - ЗМТ на 6,4А подключена обмотка лабораторного автотрансформатора ЛАТР и электрический секундомер ПВ-53л. На рис. 5 автоматический выключатель обозначен SF. В цепи секундомера РТ имеется замыкающий контакт КА реле максимального тока, которым секундомер отключается после перегорания плавкой вставки предохранителя FU. К нагрузочным клеммам автотрансформатора подключена первичная обмотка силового трансформатора Т1 220/12 В. В цепи вторичной обмотки трансформатора включена первичная обмотка измерительного трансформатора тока ТА, плавкая вставка предохранителя FU и обмотка балластного дросселя L для увеличения общего сопротивления системы, чтобы изменение активного сопротивления вставки при нагреве не сказывалось на величине тока. К клеммам вторичной обмотки измерительного трансформатора ТА подключены последовательно соединенные амперметр РА и обмотка реле максимального тока КА. SA- выключатель, шунтирующий предохранитель PU. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Ознакомиться с теоретическими сведениями и, конструкциями низковольтных предохранителей по имеющимся образцам и описанию в инструкции. 2. Снять времятоковую характеристику медной круглой плавкой вставки диаметром 0.25 мм: -заготовить плавкие вставки длиной 50 мм --10 шт; -установить плавкую вставку в гнезда установки; -установить автотрансформатор TV1 в нулевое положение, замкнуть контакты выключателя SA и автоматического выключателя SF; -плавным поворотом рукоятки автотрансформатора TV1 установить во вторичной цепи трансформатора тока ТА величину тока, равную 8А; -отключить SA, шунтирующий Ро и записать показания секундомера - время срабатывания плавкой вставки; -отключить автоматическим выключателем цепь от сети и установить новую плавкую вставку в гнезда установки; -в той же последовательности определить время срабатывания при токе 10А, а затем при токах 15, 20, 25А; -по результатам эксперимента построить график зависимости t = f(I). АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ Для испытания автоматических выключателей используется схема установки, изображенная на рис. 6, у которой в цепи вторичной обмотки трансформатора TV2 имеются контакт автоматического выключателя SF2, амперметр РА и контакт выключателя SA. Последний замыкают на время регулирования тока. Размыкание сети электросекундомера РТ в этой схеме предусмотрено вторым контактом автоматического выключателя SF2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ - Ознакомиться с конструкциями автоматических выключателей различных типов, обратив внимание на биметаллическую пластину и способ зацепления ее с защелкой при замкнутых контактах. - Снять времятоковую характеристику автоматических выключателей при различных токах перегрузки: -собрать электрическую схему (рис.6) с автоматическим выключателем; -при замкнутых контактах выключателя SF2; SA, подключить схему автоматическим выключателем SF1 к сети и поворотом рукоятки автотрансформатора TV1 установить ток 40 А; -разомкнуть контакт выключателя SA и определить секундомеру РТ время срабатывания тепловых расцепителей выключателя SF2; -определить кратность перегрузки; K= I/IН
I - ток нагрузки, А = 40; 30; 20; 10 1н ~ номинальный ток автоматического выключателя, А.
Рис. 5. Схема установкидля снятия времятоковых характеристик плавких вставок
Рис. 6. Схема установки для снятия времятоковых характеристик автоматических выключателей Полученные результаты записать в табл. 2; Таблица 2
-через 3-5 мин замкнуть контакт SA и плавным поворотом рукоятки автотрансформатора TV1 установить во вторичной цепи трансформатора TV2 очередной ток перегрузки SF2; -еще через 3-5 мин, уменьшая ступенчато ток нагрузки, определить время срабатывания автоматического выключателя; -после подсчета величины кратности перегрузки построить график зависимости t=f (к) и времятоковую характеристику tcp=f ( 1 п е р « . ) - Аналогично ознакомиться с устройством и принципом действия других автоматических выключателей и с помощью схемы установки определить время срабатывания различных типов расцепителей при различных токах перегрузки. Для сопоставления графиков зависимости t = f(k) необходимо определить время срабатывания всех исследуемых автоматических выключателей при тех же токах нагрузки.
|