Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Дослідження характеристик плавких вставок запобіжників.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2008
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Основи охорони праці
Група:
КС-4
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти та науки України
НУ „Львівська політехніка”
Звіт
з лабораторної роботи №37
з курсу: ”Основи охорони праці”
Тема:
Дослідження характеристик плавких вставок запобіжників
Виконав:
ст..гр. КС - 4
Львів 2008
І.Мета роботи:
Визначення діаметру провідників для запобіжників електричних апаратів з перевіркою на спеціальному устаткуванні.
2.Теоретичні відомості:
При значних перегрузках електричних приладів струмами та лри короткому замиканні відбувається виділення такої кількості теплової енергії,що виникає загроза збереження працездатності приладу і навіть небезпека пожарів.
Для того,щоб струм в проводі чи в обмотці машини не зміг перевищити граничне значення, використовуються різноманітні пристрої, що автоматично вимикають дане коло від джерела енергії, коли струм досягає визначеного, заздалегідь встановленого значення.
Найпростішим з таких пристроїв є плавкий запобіжник.
Такий запобіжник являє собою коротку ділянку захищеного від перевантаження електричного кола з штучно зменшеною термічною стійкістю.Це досягається виготовленням запобіжника з матеріалу з порівнянно високим питомим опором (наприклад, сплаву олова та свинцю),чи з добре провідного металу (наприклад . срібла'чи міді), але з відносно малим січенням.
В конструктивному відношенні плавкі запобіжники поділяють на пробочні, пластинчасті, що використовуються в пристроях з напругою до 500 В, та трубчасті, які використовуються в пристроях з напругою до 500 В та вищою.
Характерною величиною, для плавкого запобіжника є його номінальний струм , який запобіжник повинен витримати протягом необмеженої тривалості експлуатації, не зіпсувшись при цьому.Це значення струму вказується на пробці запобіжника. Щодо струму плавлення запобіжника , то його значення залежить від ряда факторів, та, в першу чергу від тривалості навантаження струмом та умов охолодження запобіжника.
Такий запобіжник повинен надійно захищати провідники приладу від небезпечного перевантаження , однак, він повинен витримувати короткочасні стрибки струму при вмиканні двигунів та ін. Тому при виборі запобіжника необхідно знати не тільки номінальний струм навантаження лінії, але й її характер. Якщо лінія є джерелом живлення двигуна , то за основу для вибору запобіжника необхідно брати середнє значення струму запускання Іп, що орієнтовно в 5-7 разів перевищує номінальне значення струму двигуна.Тривалість процесу запуску, як правило, складає 5-10 сек.; протягом цього часу запобіжник повинен витримати струм,що перевищує його номінальне значення приблизно в 2,5 раза.
У випадку лінії, що несе спокійну нагрузку , номінальний струм плавкої вставки запобіжника повинен дорівнювати струму в лінії. Хоча плавкий запобіжник і витримує велику перегрузку , але запобіжник , що протягом тривалого часу перевантажений струмом, вищим номінального значення , сильно перегрівається , тому є ненадійним в експлуатації. Плавка вставка запобіжника підбирається таким чином , щоб вона пропускала робочий струм , що відповідає нормальним умовам роботи, та плавилась, вимикаючи необхідну ділянку, при збільшенні струму до небезпечних значень.
Струм , позначений на вставці, називається номінальним струмом, Інв плавки вставки.Він повинен бути рівним чи більшим розрахункового струму ІР окремої ділянки електричного кола, тобто Інв > Ір.
Запобіжник захищає не окрему ділянку, а магістраль, отже сумарний струм
Ір = Кс п Ін , ( 1 )
де Ін - номінальний струм окремого споживача , А ;
п - кількість споживачів ;
Кс - коефіцієнт попиту ,. рівний відношенню одночасно використов>;ємої потужності Рн до встановленої потужності Р, тобто
Кс = Рн/Р. (2)
Коефіцієнт попиту знаходиться по таблицях окремих видів споживачів. Наприклад , про освітлювальному навантаженні:
Кс=1 - для жилої площі до 100 м2;
Кс=0,8 – 0,9 - для жилої площі більше 100 м2;
Кс=0,7 – 0,75 - для 10-15 квартир площею до 100 м2;
При силовому навантаженні для цехів в залежності від кількості встанфлених Кс має наступні значення :
Плавка вставка окремого двигуна повинна витримати, не перегорівши , струм двигуна під час пуску (5-10 сек.). В цьому випадку
Ір=Іп/2,5,
де Іп - пусковий струм двигуна, А .
Якщо до магістралі підєднано декілька двигунів , то розрахунковий струм
Ір=Кс( п -1 ) Ін+Іп1/2,5 ( 3 )
де Ін - номінальний струм споживача, А;
Іп1- пусковий струм двигуна, в якого різниця між пусковим та номінальним струмами найбільша, А .
По отриманому значенню знаходять в таблицях плавку вставку на рівний або найближчий великий струм .
Приклад розрахунку.
Задача. Трьохфазна мережа напругою Uф =220 В живить 16 житлових квартир , в кожній з яких потужність ламп та побутових приладів становить 1200 Вт. Визначити розрахунковий струм. Розвязок. Номінальна встановлена потужність
Р1. п= 1200.16= 19200 Вт.
Номінальний струм
Ін=Р/3 Uл= 19200/3.220 = 30А,
підставивши коефіцієнт Кс=0,7 , отримаємо
Ір=Кс .Ін= 0,7 . ЗО = 21 А,
номінальний струм плавкої вставки
Інв> Ір , Інв>21А.
При проходженні струму через провідник буде виділятися тепло та збільшиться температура самого провідника і середовища навколо нього:
Q=І2.Rпр.t
де Q - кількість тепла , що виділяється в провіднику, Дж ;
І - діюче значення струму , який проходить через провідник , А ; Rпр - активний опір провідника змінному струму , Ом ; Частина цього тепла іде на нагрівання провідника та підвищення температури , інша частина тепла відводиться з поверхні провідника в зовнішнє середовище. Енергія , яка йде на нагрівання провідника , рівна
Q1= М . с Δt
де Q1- енергія, що йде на нагрівання провідника, Дж ; М. - маса провідника, кг;
с - питома теплоємність провідника , Дж / ( кг град ); ,
Δt - різниця температур між провідником та навколишнім середовищем, оС .
Енергія . яка виділяється з поверхні провідника в зовнішнє середовище, рівна
Q2=К.S.Δt,
де Q2- енергія , що виділяється в навколишнє середовище , Дж ;
К - загальний коефіцієнт тепловідцачі , Дж / ( м . град ) ;
S - поверхня охолодження провідника, м ;
Тоді рівняння теплового балансу записується у наступному вигляді:
Q=Q1+Q2=М.с.Δt+К.S.Δt,
Для створення умов нормального режиму роботи , коли температура поверхні провідника змінюється в невеликих межах, можна прийняти , що Rпр , с , К є сталими величинами.
Для умов роботи при короткому замиканні, холи йде виділення великої кількості тепла та швидко підвищується температура провідника , ці величини не будуть сталими . Тому необхідно експериментальне перевірити , за який час виникає на провіднику температура плавлення металу та при яких струмах це може виникнути.
Температура плавлення металів
3. Опис приладів , що використовуються
На рис.1 показана схема установки для дослідження плавких вставок запобіжників.
EMBED PBrush
Рис. 1
АТР – автотрансформатор регулюючий; НТ – навантажувальний трансформатор; ТТ- трансформатор струму; КІ, К2 -клеми для підключення провідника; А - амперметр ; ВК- вимикач для закорочення клеми КІ, К2 при встановленні необхідної величини струму ;РТ- реле струму; ХL -індуктивний опір; С-секундомір електричний.
4. Порядок проведення роботи
Підібрати декілька провідників з різними поперечним січенням .
Зачистити кінці провідника, що поєднується до клем КІ, К2.
3. Підєднати підготований провідник до клем КІ, К2. . 4 Встановити перемикач ВК в положення " Вкл ".
5. Штекер трансформатора струму ТТ встановити в гніздо " 50 ", що відповідає коефіцієнту трансформації струму
Кт = 50/5 = 10 А/под.
Показати підготовану схему роботи викладачу та з його дозволу ввімкнути схему до мережі.
Ввімкнути автоматичний перемикач " А ". Повертаючи ручку АТР , встановити силу струму , при якій спрацює реле РТ та почне обертатися стрілка секундоміра " С ", ця величина струму , чи трохи більша буде початковою по струму.
Відключити автоматичний перемикач " А ". Встановити стрілку секундоміра " С " в положення " О ".
Вимикач " ВК " встановити в положення " Викл ". Ввімкнути автоматичний перемикач " А ". Після перегорання провідника занести до протоколу необхідні дані. Дослід повторити три рази , повторюючи вимоги п.п. 3,4,7,8,9. Після цього те саме повторити для провідників інших діаметрів .
10.Вимикач " ВК " встановити в положення " Вкл " та встановити велику силу струму . Повторити вимоги п.п. 8 , 9. Максимальна сила струму , яку можна отримати на установці, - 50 А .
11.Після завершення досліджень відключити автоматичний перемикач " А " та ручку автотрансформатора " АТР " встановити в положення " 0 ".
Протокол
12.Визначити величину струму та внести до протоколу
І = N Кт;
Де - І величина вимірюємого струму, А ; N - покази амперметра , под ; Кт - коефіцієнт трансформації, А / под .
13.Визначити середнє значення часу перегорання провідника та занести до протоколу
Тсер=(Т1+Т2+ТЗ)/З.
Побудувати графіки залежностей для всіх діаметрів провідників.
Використовуючи графіки І=f ( t } , побудувати залежності І = f( (d ).Час перегорання t = 0,2 сек.
Провести розрахунок номінального струму плавкого запобіжника. По кривих І = f (t) підібрати приблизно необхідний діаметр провідника плавкої вставки , розрахувати кратність струму К = Ік / Ін , при якому плавка вставка розплавилась би напротязі 0,2 сек.
Вимоги безпеки при виконанні лабораторної роботи
Ввімкнення досліджуємого провідника необхідно проводити при виключеному автоматичному перемикачі " А ".
Забороняється під час проведення експерименту торкатися руками до оголеного провідника.
Забороняється під час проведення експерименту змінювати коефіцієнт трансформатора струму ТТ , шляхом перестановки штекера.
Забороняється проникати всередину корпусів приладів та установок , а також доторкатись можливих доступу струмоведучих частин приладів (механічних частин затискачів для їх підключення до мережі та ін. ).
Графік залежності EMBED Equation.3
Висновок: На даній лабораторній роботі ми встановили, що провідник діаметром 0.2 мм згорає при струмі 21.5 мА, а провідник діаметром 0.25 мм при струмі 33.5 мА.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора