Міністерство oсвіти і науки, молоді та спорту України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра Охорони праці
Звіт
до лабораторної роботи № 37
на тему: Дослідження характеристик плавких вставок запобіжників.
Мета роботи
Визначення діаметру провідників для запобіжників електричних апаратів з перевіркою на спеціальному устаткуванні.
2.Теоретичні відомості
При значних перегрузках електричних приладів струмами та при короткому замиканні відбувається виділення такої кількості теплової енергії,що виникає загроза збереження працездатності приладу і навіть небезпека пожеж.
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 термічно. стійкістю. Це досягається виготовленням запобіжника з матеріалу з порівняно 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 па 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 плав лення запобіжника , то його значення залежить від ряду 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 Іn, 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,
Іна плавки вставки. Він повинен бути рівним чи більшим
розрахункового струму Ір окремої ділянки електричного кола ,
тобто Іна > І?.
Запобіжник захищає не окрему ділянку , а магістраль , отже сумарний струм
Ір = Kс n Ін , ( 1 )
де Ін - номінальний струм окремого споживача , А ;
n - кількість споживачів -
Kс - коефіцієнт попиту , різний відношенню одночасно
використовуємо потужності Pн до встановленої потужності Р, тобто
Kс=Рн/Р . (2)
При силовому навантаженні для цехів в залежності від кількості встановлених 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 n доєднано декілька двигунів , то розрахунковий струм
Ір= Kс ( n - 1 ) Ін + Іnl / 2,5 , ( 3 )
де Iн - номінальний струм споживача , А;
Іn1- пусковий струм двигуна , в якого різниця між пусковим та і номінальним струмами найбільша , А .
По отриманому значенню — знаходять в таблицях плавку вставку на рівний або найближчий великий струм .
Опис приладів , що використовуються
На рис. 1 показана схема установки для дослідження плавких вставок запобіжників.
АТР - автотрансформатор регулюючий; НТ - навантажувальний трансформатор;ТТ- трансформатор струму; Кі, К2 -клеми для підключення провідника ; А - а - амперметр ; ВК- вимикач для закорочення клеми Кі. Кг при встановленні необхідної величини струму ;РТ- реле струму,Xl —індуктивний опір; С - секундомір електричний ;
3. Порядок проведення роботи
Підібрати декілька провідників з різними поперечним січенням.
Зачистити кінці провідника , що поєднується до клем Кі , Кг.
Під'єднати підготований провідник до клем Кі , Кг.
Встановити перемикач ВК положення " Вкл
Штекер трансформатора струму ТТ встановити в гніздо " 50 що відповідає коефіцієнту трансформації струму
Кт = 50 / 5 = OA /под.
Показати підготовану схем) 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 почата звою по струму.
8. Відключити автоматичний перемикач " А ". Встановити стрілку секундоміра " С " в положен ''О''
Вимикач " ВК " встановити і положення " Викл ''. Ввімкнути автоматичний перемикач " А Після перегорання провідника занести до протоколу необхідні дані. Дослід повторити три рази , повторюючи вимоги п.п. З ,4 ,7,8,9. Після цього те саме повторити для провідників інщих діаметрів .
Вимикач " ВК'' встановити і положення " Вкл " та вставити велику силу струму . Повторити вимоги п.п. 8 , 9. Максимальна сила струму , яку можна отримати на установці, - 50 А .
Після завершення досліджень відключити автоматичний перемикач " А 11 та ручку автотрансформатора " АТР встановити в положення " 0 ".
4. Результати вимірювань
Діаметр
провідника, мм
Покази амперметра,
N поділок
Кт
Сила струму, А
Час перегорання провідника, с
t1
t2
t3
tсер
0,15
0,8
10
8
0,4
0,5
0,5
0,47
1,0
10
0,35
0,37
0,35
0,36
1,2
12
0,35
0,35
0,3
0,33
0,20
1,5
15
0,88
0,65
0,7
0,74
2,0
20
0,31
0,26
0,23
0,27
2,5
25
0,15
0,09
0,11
0,12
0,25
2,5
25
0,325
0,28
0,3
0,302
3,0
30
0,215
0,24
0,245
0,245
3,5
35
0,19
0,18
0.175
0,182
Висновок:
На цій лабораторній роботі ми досліджували властивості запобіжників електричних апаратів перевіркою їх на спеціальному устаткуванні.