ПЛАВКІ ЗАПОБІЖНИКИ

Мета роботи: ознайомитися з теоретичними відомостями, конструкцією низьковольтних і високовольтних запобіжників, експериментально визначити захисні характеристики запобіжників, одержати навички вибору запобіжників.

 

Завдання

1. По рекомендованій літературі і конспекту лекцій ознайомитися з теоретичними відомостями, що пояснюють роботу плавких запобіжників та з методикою їх вибору. Виконати домашнє завдання. Відповісти на контрольні питання 1 – 8.

2. По зразках запобіжників, що є в лабораторії ознайомитися з конструкцією низьковольтних і високовольтних запобіжників і їх технічними параметрами.

3. Експериментально визначити захисні характеристики плавких уставок різного перетину.

4. Теоретично розрахувати час перегоряння плавких уставок при різних струмах.

5. Оформити протокол роботи, по даним експерименту зробити висновки, відповісти на контрольні питання 9 – 16.

 

Опис лабораторного стенда

На лицевій панелі стенда є тумблер, що включає напругу 220 В, дві клеми ”220 В”, до яких підключається ЛАТР. З вихода ЛАТРа напруга подається на понижуючий трансформатор ТА. На вихід трансформатора ТА підключається випробувальний зразок плавкої вставки запобіжника F. В електричне коло плавкої вставки послідовно включено амперметр РА та обмотка реле струму КА. Замикаючі контакти реле КА підключають електросекундомір РТ до джерела 220 В. Поки через плавку вставку протікає струм, контакти реле КА замкнуті й секундомір відраховує час. При перегорянні вставки струм припиняється, реле спрацьовує і секундомір припиняє відлік часу.

 

 

Методика виконання роботи

1. Використовуючи рекомендовану літературу й конспект лекцій слід ознайомитися з фізичними процесами, що протікають в запобіжниках різної конструкції, звернувши особливу увагу на способи гасіння електричної дуги, металургійний ефект і струмообмежуючу здатність запобіжників. Виконати індивідуальне завдання на вибір запобіжників та перевірку їх на чутливість і селективність. Відповісти на контрольні питання 1 – 8.

2. Використовуючи зразки низьковольтних і високовольтних запобіжників, що є в лабораторії, необхідно вивчити їх конструкцію, внести до протоколу технічні ескізи запобіжників з поясненням призначення окремих елементів і виду використаного матеріалу. До протоколу потрібно також внести значення основних технічних характеристик запобіжників (див. додаток).

3. Вивчивши лабораторний стенд і одержавши у викладача додаткові пояснення та дозвіл на виконання роботи, приступити до експериментальної частини. Для цього необхідно:

- зібрати електричну схему експерименту (мал. 8.1);

 

Рис 8.1

 

- заготовити плавкі вставки необхідної довжини, попередньо визначивши їх діаметр і перетин;

- встановити в тримач запобіжника перемичку з перетином у 3 ‑ 5 разів більшим, ніж перетин випробовуваного дротика;

- встановити напругу на виході ЛАТРа на нуль, включити живлення стенда і підвищенням вихідної напруги ЛАТРа встановити струм у ланцюзі рівним I₁;

- не змінюючи положення ЛАТРа, відключити живлення стенда й обнулити секундомір;

- замінити перемичку в тримачі на патрон запобіжника з випробовуваною вставкою;

- включити живлення стенда і виміряти час перегоряння вставки;

- замінити перегорілу вставку і повторити дослід при струмах I_2, I_3, I₄ та I_5, занести одержувані значення часу в другий рядок табл. 8.1;

- повторити досліди для плавкої вставки з більшим перетином.

4. Теоретично розрахувати час перегоряння вставки по формулі

t = (q / I)²*10⁵ с,

де q – перетин плавкої вставки, мм²; I – струм, А; 10⁵ – стала величина (значення для міді). Величини струмів приймають з табл. 8.1. Отримані результати занести в третій рядок табл. 8.1.

Таблиця 8.1

Значення	Час перегоряння вставки перетином …мм2 при струмі
I1 = А	I2 = А	I3 =. А	I4 = А	I5 = А
Дослідні
Розрахункові

 

5. По даних експериментів і розрахунків побудувати експериментальну та емпіричну залежності часу перегоряння уставок від струму, що протікає по них: t = f (I). Використовуючи побудовані графіки зробити висновки про залежність часу перегоряння вставки від величини струму та перетину вставки. Оформити протокол лабораторної роботи.

 

Зміст звіту

Звіт про лабораторну роботу повинний містити виконане домашнє завдання, ескізи запобіжників різних серій з їхніми основними технічними параметрами, найменуванням елементів конструкції та використовуваних матеріалів, дані експериментів і розрахунків, побудовані на їх основі захисні характеристики в одній системі координат і висновки за результатами роботи.

 

Контрольні питання

1. Дайте визначення електричному апарату запобіжнику.

2. Назвіть основні достоїнства і недоліки, властиві плавким запобіжникам.

3. Які методи гасіння дуги використовуються в низьковольтних і високовольтних запобіжниках?

4. Для яких цілей корпус запобіжника серії ПР-2 виконаний з фібри?

5. Які матеріали використовуються для виготовлення плавких уставок запобіжників? Поясніть їх достоїнства і недоліки.

6. Яке явище називають металургійним ефектом і чому його використовують у запобіжниках?

7. Що таке струмообмежуюча дія запобіжника?

8. З якою метою плавкі вставки виконують зі звуженнями або з декількох рівнобіжних провідників?

9. Поясніть відмінності таких характеристик як номінальний струм запобіжника, номінальний струм плавкої вставки і номінальний струм відключення.

10. Назвіть основні конструктивні елементи запобіжників серії ПР-2 і ПН-2, з яких матеріалів вони виготовлені?

11. Назвіть основні конструктивні елементи запобіжників серії ПКТ, з яких матеріалів вони виготовлені?

12. Як здійснюється перевірка запобіжників на чутливість?

13. Як здійснюється перевірка запобіжників на селективність спрацьовування за допомогою захисних характеристик?

14. За яким правилом можна судити про селективність спрацьовування високовольтних і низьковольтних запобіжників при відсутності їх захисних характеристик?

15. По яким трьох умовах роблять вибір плавкої вставки низьковольтного запобіжника?

16. По яких умовах роблять вибір високовольтного запобіжника і його плавкої вставки?