Pojistka: kontrolní materiály a typy pojistek, indikátory výběru a použití

Vysokonapěťové pojistky se používají k ochraně elektrických zařízení elektrických sítí s napětím nad 1000 V před zkratovými proudy a nepřijatelnými proudy při přetížení.

Hlavní technické vlastnosti pojistek jsou jmenovité napětí, jmenovitý trvalý proud a závislost doby tavení vložky na proudu. Vypínací schopnost pojistek je charakterizována jmenovitým spínacím výkonem. Ochranným prvkem pojistky je pojistková vložka zapojená sériově do elektrického obvodu chráněné sítě.

Pojistky, které mají schopnost prudce snížit proud v obvodu při zkratu, se nazývají proudově omezující. Když pojistkovou vložkou procházejí zkratové proudy nebo dlouhodobé přetěžovací proudy, dochází k jejímu nadměrnému přehřátí a roztavení, přičemž se nejprve změní na kapalné a poté na plynné skupenství. Když se kov vložky roztaví, vytvoří se mezi kontakty pojistky oblouk. Doba hoření a rychlost zhášení elektrického oblouku uvnitř pojistky závisí na konstrukci pojistky a správné volbě pojistkové vložky. Po zhasnutí oblouku je elektrický obvod zcela přerušen.

Doba vyhoření pojistkové vložky závisí na velikosti proudu, který jí prochází a nazývá se ochranná nebo proudově-časová charakteristika pojistkové vložky, která slouží k určení doby vypnutí nouzových proudů a také k výpočtu selektivní provoz pojistek a reléové ochrany elektrické instalace.

Proudové jištění pojistky je dáno konstrukcí pojistky, fyzickými údaji pojistkové vložky samotné (materiál, tvar, délka a průřez) a okolní teplotou.

Proudové charakteristiky pojistky jsou také ovlivněny stavem pojistkové vložky. Pokud použijete vložku s oxidovým filmem, která má v důsledku dlouhodobého skladování za abnormálních podmínek zmenšený průřez spotřebního prvku, změní se vlastnosti vložky.

Pojistková vložka může fungovat po dlouhou dobu, pokud jí prochází jmenovitý nebo menší elektrický proud. Při průchodu provozního proudu pojistkou se vložka zahřívá, ale kovová konstrukce se nemění.

Jmenovitý proud pojistkové vložky je proud, který vložka vydrží, aniž by se dlouhodobě roztavila nebo vyhořela, a jmenovitý proud pojistky je proud, na který jsou dimenzovány její proudonosné části. Hodnota jmenovitého proudu je uvedena na proudových částech pojistky a na kontaktních částech pojistkových vložek.

Důležitými ukazateli pojistek je jejich spolehlivost, stabilita a selektivita, to znamená, že pojistková vložka musí pracovat dlouho, když jí prochází jmenovitý proud, nespálit se při krátkodobém přetížení, spolehlivě vypnout omezovací proud bez zničení samotné pojistky a vypněte pouze tu část elektrického obvodu, pokud v kterémkoli místě dojde ke zkratu, který je chráněn touto pojistkou. V tomto případě by měla fungovat pojistka, která je umístěna blíže k bodu uzavření.

Proud, při kterém pojistková vložka vyhoří, když dosáhne ustálené teploty, se nazývá hraniční proud. Pokud se hodnota hraničního proudu blíží jmenovité hodnotě nebo je o něco vyšší, pojistková vložka se při průchodu jmenovitého proudu nespálí.

Maximální vypínací proud pojistky je nejvyšší proud, který může vypnout pojistku při spálení její pojistkové vložky.

Maximální odpojitelný proud pojistkové vložky musí být roven nebo větší než maximální jmenovitý zkratový proud v obvodu chráněném pojistkou. Při nesprávné volbě pojistky se prodlužuje doba trvání oblouku při přepálení pojistkové vložky a může vést ke zničení držáku pojistky.

Vypínací síla pojistky je maximální zkratová síla, kterou může pojistka přerušit, když pojistková vložka shoří, aniž by došlo ke zničení držáku pojistky.

Chráněné elektrické terče jsou vybaveny pojistkami pro jmenovitá napětí a proudy odpovídající elektrické instalaci. Použití pojistek navržených pro nižší jmenovité napětí může vést ke zkratu a zničení pojistky. Pokud použijete pojistku s vyšším jmenovitým napětím a proudem, nebude poskytovat potřebnou ochranu a naruší selektivní činnost zařízení a ochranných relé, protože má vlastnosti odlišné od chráněného obvodu. Pro spolehlivou funkci pojistky je nutné, aby aktuální charakteristická éra pojistkové vložky byla o něco nižší než charakteristika chráněného objektu.

Дополнительно по теме

Autobusové spojení. Třídy kontaktního připojení

Izolátory IO-10, IOR-10, IP-10/630

RV, RVO, RVFZ, RLND

Popis pojistek PC, PR, PN. Rozsah pojistek

Pohony PR-10, PR(A)-17, PP-67, PPM, PPV-10, PE-11

V uzavřených rozváděčích s napětím 6 a 10 kV se používají pojistky PC a PKT.

Pojistka PC (obr. 1) patří k pojistkám omezujícím proud a jedná se o kartuši – porcelánovou trubici 8 naplněnou jemným křemičitým pískem, uvnitř které je umístěna tavná vložka 10. Mosazné uzávěry 8 s kryty 7 jsou upevněny konce porcelánové trubice 6. Kontakty kartuše jsou umístěny na dvou nosných izolátorech 5 upevněných na ocelové desce 1. Kontakty 2 jsou opatřeny zámky, které zabraňují vypadnutí kartuše při vzniku elektrodynamických sil při průchodu zkratových proudů. Pro připojení přípojnic rozváděče k pojistce se používá dřík 4 kontaktu 2.

Pojistková vložka 10 se skládá z měděných drátů potažených vrstvou stříbra a navinutých na keramickém jádru (tyčce) 9 pro jmenovité proudy do 7,5 A. Při proudech nad 7,5 A mají měděné dráty tvar spirál a jsou umístěny přímo uvnitř porcelánové trubice. Pojistkový drát pro jmenovité proudy do 7,5 A má po celé délce stejný průměr a pro proudy nad 7,5 A má jiné průměry, tedy v tomto případě je použit drát stupňovitého průřezu, který výrazně zlepšuje vlastnosti. pojistek. Během procesu vypínání pojistky nedochází k roztavení a odpaření takových vložek pod vlivem vysokých proudů současně: nejprve se roztaví část vložky s drátem menšího průřezu a poté s drátem většího průřez. Tím se zkrátí délka utrženého úseku a sníží se přepětí, které je způsobeno přepálením pojistkové vložky. Tato konstrukce PC pojistkové vložky umožňuje omezit přepětí na 2,5násobek provozního napětí.

Rýže. 1. Vysokonapěťová pojistka

Označení pojistek udává: jejich typ (PC – s jemnozrnným křemenným plnivem), určení (T – pro jištění výkonových transformátorů, K – kondenzátory, D – elektromotory, N – transformátory napětí), provedení (101 – pro pojistky se jmenovitým proudem do 32 A, 102 – pro pojistky s napětím 6 kV a proudem od 40 do 80 A, 10 kV a od 40 do 50 A, 103 – pro pojistky 6 kV a od 100 do 160 A, 10 kV a od 80 do 100 A), jmenovité napětí, kV, jmenovitý proud, A (je roven proudu pojistkové vložky), jmenovitý vypínací proud, kA, klimatická verze a kategorie umístění. Například pojistka s jemnozrnnou křemennou výplní, určená k ochraně výkonového transformátoru, provedení 102, se jmenovitým napětím 10 kV, proudem 40 A a vypínacím proudem 20 kA, pro umístění v mírném klimatu a vnitřních instalace je označena PKT 102-10-40-20U3 .

Pro stožárové trafostanice se používají pojistky PKT příslušného klimatického provedení (U, HL, T) a 1. kategorie umístění. Jejich kazety jsou vodotěsné, aby se zabránilo navlhnutí vnitřních částí.

K ochraně přístrojových transformátorů napětí pro napětí 3 -10 kV se používají pojistky PKH-10, které nemají indikační zařízení pro svou činnost.

a – celkový pohled (PKT-103), 6 – držáky pojistek na keramické tyči (vlevo) a bez tyče (vpravo), 1 – deska (pro podpěrné izolátory 5 neznázorněno), 2 – kontakt se zámkem, 9 – zásuvka, 4 – stopka kontaktu, 5 – podpěrný izolátor, 6 – kryt, 7 – mosazný uzávěr, 8 – porcelánová trubice (pouzdro), 9 – tyč, 10 – pojistková vložka, 11 – indikační drát, 12 – ukazatel provozu, 13 – cínové kuličky

U pojistek PC je pojistková vložka vyrobena z několika paralelních vodičů, což výrazně zlepšuje podmínky přenosu tepla a snižuje celkový průřez vložky. V důsledku toho se zlepšují podmínky pro chlazení a zhášení elektrického oblouku, který vzniká v několika paralelních kanálech, když se dráty taví a odpařují, což vede k přerušení elektrického obvodu. Kromě toho jsou na dráty tavných vložek připájeny cínové kuličky 13, které slouží ke snížení bodu tavení drátů v důsledku „metalurgického efektu“. Protože teplota tavení cínu je výrazně nižší než teplota tavení materiálu vložky, taví se dříve a v roztavené formě proniká do kovu drátu, čímž se snižuje teplota tavení tavné vložky v této oblasti.

Držák pojistky PC je nutné vyplnit suchým čistým jemnozrnným pískem s obsahem křemene cca 99%, který zajistí rychlou deionizaci elektrického oblouku v prostoru mezi zrny křemene a průnik par vložkového kovu do písku .

PC pojistky umožňují vícenásobné nabití obloukového sklíčidla po jeho aktivaci, zatímco je vyměněna slinutá křemenná výplň. Při výměně pojistkové vložky musíte striktně dodržet délku drátu odpovídající danému typu pojistky a také vzdálenost mezi jednotlivými dráty a stěnami kazety. Nedodržení délky vodičů a vzdáleností povede ke zničení pojistky. Trubky s pojistkami jsou hermeticky uzavřeny.

PC pojistka je proud omezující ochranné zařízení, protože zkratový proud je přerušen po roztavení a odpaření kovu, nikoli v okamžiku jeho přirozeného průchodu nulovou hodnotou, ale mnohem dříve, než stihne dosáhnout maximální hodnoty.

Pojistky pro vnitřní instalaci jsou vybaveny indikátorem vypnutí 12, který se skládá z kovového pouzdra, pružiny, indikátorového drátu 11 a hlavice s háčkem. Ke krytu nábojnice je připevněna průchodka s vloženou pružinou. Jeden konec pružiny je připevněn k hlavě indikátoru pomocí háčku a druhý je připevněn k pouzdru. V normálním provozním stavu je pružina stlačena. Při vyhoření pojistkové vložky se spálí i indikační drát, čímž se uvolní pružina, která je vymrštěna z pojistky spolu s hlavicí, což signalizuje přepálení pojistkové vložky.

Maximální vypínatelný výkon PC pojistek je 300 MBA. Vyrábějí se pro tyto jmenovité proudy: 2; 3,2; 5; 8; 10; 16; 20; 31,5; 40; 50; 80; 100; 160; 200; 315; 400 A.

Konstrukčně se pojistky vyrobené pro různá jmenovitá napětí liší délkou patrony a pro různé jmenovité proudy – nejen délkou patrony, ale také průměry patron a uzávěrů. Při jmenovitém napětí 6 kV pro jmenovitý proud 75 A a více a při napětí 10 kV pro proud 50 A a více jsou držáky pojistek vyrobeny v párech. Pojistky pro proudy nad 200 A při napětí 6 kV a nad 150 A při napětí 10 kV mají čtyři patrony pro každou frázi.

INSTALAČNÍ ROZMĚRY SKLÍČIDLA

Oprava pojistek PKT a PKN spočívá v kontrole neporušenosti pojistkové vložky, čištění kontaktních ploch, kontrole činnosti zámku a kontrolky provozu (u pojistek PKT). Když prstem stisknete jeho hlavu, indikátor spouštění by se měl volně pohybovat, a když prst spustíte, měl by se vrátit na své místo. Kromě toho zkontrolujte hustotu a úplnost plnění kartuší křemičitým pískem (při protřepávání kartuší by neměl být slyšet žádný hluk).

Dále je nutné hlídat správnou instalaci pojistky (podle jmenovitého proudu). Pokud je zjištěno přerušení pojistkové vložky, jsou kazety vyměněny a odeslány do dílen k opětovnému nabití.

Nízkonapěťové deskové pojistky se vyměňují, když vyhoří nebo je na nich detekován vodní kámen, trubkové pojistky se při vyhoření vymění a pošlou k dobití.

• Jmenovité napětí pojistky nesmí být nižší než napětí sítě
• Spínací proud by neměl roztavit pojistkový prvek rychleji než 0,1 s
• Pojistka musí přerušit minimální zkratový proud do 2 sekund.
• Pojistka musí vydržet jmenovitý proud In a případné přetížení transformátoru 1,3 -1,4 In
• V případech, kdy nejsou známy provozní a instalační podmínky, je doporučeno zvolit pojistku vyšší než 1,5 In

Výběr pojistek pro ochranu třífázových střídavých instalací 6-35 kV

Jmenovitý proud zařízení, a

Jmenovitý proud pojistkové vložky a

Jmenovitý třífázový výkon, kVA, chráněné instalace při napětí, kW

Pojistka – elektrické zařízení, které plní ochrannou funkci. Pojistka chrání elektrický obvod a jeho prvky před přehřátím a požárem, když protéká vysoký proud. V řetězci je označen písmeny „FU“ (mezinárodní označení, z anglického slova. Pojistka ) nebo „Pr“ (označení v SSSR) a obdélník s plnou čarou uprostřed.

Pojistky jsou buď tavné (jednorázové) nebo automatické (opakovaně použitelné). V nízkonapěťových obvodech se také používají samočinné pojistky.

Pojistka

Pojistka je obvykle skleněná nebo porcelánová skořepina s kontakty na základně a tenkým vodičem z relativně nízkotavného kovu uvnitř. Určitý pracovní proud odpovídá určitému průřezu vodiče. Pokud proud v obvodu překročí maximální přípustnou hodnotu, pak se tavný vodič přehřeje a roztaví a chrání obvod se všemi jeho prvky před přehřátím a požárem.

Pojistky jsou označeny takto:

Síla proudu	Barva účtenky	Maximální výkon (síť 220 V)
6А	Zelený	1200 Watt
10А	Červený	2000 Watt
16А	Šedá	3200 Watt
20А	Tmavě modrá	4000 Watt
26А	Žlutá	5200 Watt

Žárovky jsou vybaveny pojistkami, které zabraňují přetížení napájecího obvodu v případě elektrického oblouku při dohoření žárovky. Pojistka v lampě je úsek jednoho ze vstupních vodičů umístěných v patici lampy. Tato část má menší průřez ve srovnání se zbytkem délky drátu; u lamp s průhlednou baňkou si toho lze všimnout při zkoumání lampy proti světlu. U 220V lamp pro domácnost je pojistka obvykle dimenzována na 7 A.

Podstatnou hodnotou je doba, za kterou dojde ke zničení vodiče při překročení nastaveného proudu. Pro zkrácení této doby obsahují některé pojistky předpínací pružinu. Tato pružina také odděluje konce přerušeného vodiče a zabraňuje vzniku oblouku.

Automatická pojistka

Hlavní článek: Jistič

Automatické pojistkové zařízení
1 — přepínač zapnutí/vypnutí
2 – mechanický pohon
3 – kontaktní systém
4 — konektory (2 ks)
5 – tepelné uvolnění
6 – kalibrační šroub
7 – elektromagnetické uvolnění
8 – oblouková komora

Automatická pojistka (správný název: Jistič, nazývaný také „jistič“, „ochranný jistič“ nebo jednoduše „jistič“) se skládá z dielektrického pouzdra, uvnitř kterého jsou pohyblivé a pevné kontakty. Pohyblivý kontakt je odpružený; pružina poskytuje sílu pro rychlé uvolnění kontaktů. Uvolňovací mechanismus se aktivuje jedním ze dvou spouštění: tepelným nebo elektromagnetickým.

• Tepelné uvolnění je bimetalová deska vyhřívaná protékajícím proudem. Když proud teče nad přípustnou hodnotu, bimetalová deska se ohne a aktivuje pružinu, která odstraní pohyblivý kontakt, čímž se přeruší elektrický obvod. Doba odezvy závisí na proudu (časově proudová charakteristika) a může se lišit od sekund do hodiny. Minimální proud, při kterém musí tepelná spoušť pracovat, je 1,45 jmenovitého proudu pojistky. Na rozdíl od pojistky je automatická pojistka připravena k dalšímu použití, jakmile deska vychladne.
• Magnetické (okamžité) uvolnění je solenoid, jehož pohyblivé jádro pohání pružinu, která odstraňuje pohyblivý kontakt. Proud procházející jističem protéká vinutím elektromagnetu a způsobuje zatažení jádra, když překročí předem stanovený práh. Okamžitá spoušť na rozdíl od tepelné spouště funguje velmi rychle (zlomky sekundy), ale při výrazně vyšším přebytku proudu: 6 a vícenásobek jmenovitého proudu, podle typu (jističe se dělí na typy A, B, C a D v závislosti na charakteristikách odezvy spouště).

Při rozpojení kontaktů může vzniknout elektrický oblouk, proto mají kontakty speciální tvar a jsou umístěny v komoře pro zhášení oblouku.

Výpočet požadované meze odezvy

Obrázek králíka nebo želvy na obalu graficky znázorňuje časovou proudovou charakteristiku pojistky.

Kde

I_nom — jmenovitý proud provozu pojistky, A; W_max — maximální zatěžovací výkon, W (s rezervou přibližně 20 %); U – síťové napětí, V.

Pojistka se volí ze standardního rozsahu, přičemž nejbližší jmenovitý provozní proud převyšuje získanou hodnotu.

Bezpečnostní opatření

Pojistka by měla být vyměněna pouze po odstranění zátěže. Výměna pojistky pod zátěží může způsobit elektrický oblouk, který může mít za následek poškození očí, popálení rukou a poškození držáku pojistky. V elektrických instalacích do 1000 voltů se výměna provádí pomocí ochrany obličeje a očí pomocí speciálních kleští nebo rukou v dielektrických rukavicích.

Tipy pro výběr pojistek

Jmenovitý výkon pojistky v elektrických instalacích by neměl překročit povolený trvalý proud pro vodiče v segmentu vedení pod pojistkou podél rozvodu energie. Přípustný proud závisí na vlastnostech drátu a je určen v souladu s odstavcem 1.3.10 PUE. Pokud chráněný segment obsahuje prvky s ještě nižším přípustným proudem, pak je hodnota pojistky omezena jejich jmenovitým proudem. Pokud například vodiče umožňují 25 A, ale zásuvky pouze 16, pak by pojistka neměla být větší než 16 A. Při porušení těchto podmínek může nadměrný proud poškodit zásuvky a další prvky elektrické instalace a také vést k požáru. Tvar držáku pojistky může být takový, že do něj není možné instalovat pojistku větší hodnoty.

Pokud potřebujete připojit velmi výkonný elektrický spotřebič, měli byste se postarat o to, abyste nejprve vypnuli všechny elektrické spotřebiče, které v tuto chvíli nejsou potřeba, často to zabrání vypadnutí pojistky.

Pozor byste si měli dát i na zařízení, která mohou selhat kvůli neočekávanému zapnutí/vypnutí a velkým výkyvům napětí v síti: elektromotory (včetně ledniček), počítače, barevné televizory (s demagnetizační cívkou na kinescope) a videorekordéry.

Chyba

Někdy se při absenci potřebné pojistky nebo za účelem úmyslného obejití ochrany používá kovová propojka – „chyba“. To je nepřijatelné a často to způsobuje požáry.

zdroje

Koryakin-Chernyak S.L. Stručná referenční příručka domácího elektrikáře. Ed. 2. – Petrohrad: Věda a technika, 2006. S. 272. ISBN 5-94387-176-4