Барабанов лекции
.pdf
-31-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
г |
Рис. 1.13
Для уменьшения потерь на вихревые токи особенно в магнитах пере- менного тока магнитопровод выполняют из шихтованной электротехниче- ской стали. Электротехнические стали - это сплав железа и кремния (0,5 - 5%), обозначаются как (Э12, Э21, Э22, Э31 и т.д.). Расшифровка маркировки:
Э11 (ЭХУ):
Э - электротехническая; Х - процент кремния ;
У- определяет рабочую частоту: 1,2,3: f = 50 Гц,
4,5,6: f = 400 Гц;
7,8 - с повышенными свойствами в слабых и средних полях. Кремний ухудшает магнитные свойства, однако при легировании они не-
сколько улучшаются. Увеличение кремния свыше 5% недопустимо, так как ухудшаются механические свойства сплава, повышаются его твёрдость и хрупкость. Положительный эффект введения кремния состоит в следующем:
а) переводит углерод в графит; б) связывает часть растворимых в металлах газов (кислород);
в) способствует росту зерен в сплаве; г) увеличивает удельное электрическое сопротивление сплава.
В итоге всё это улучшает свойства магнитного материала.
-32-
1.6. КОНТАКТОРЫ
Контакторы выполняются по конструктивной схеме рис. 1.1. Номиналь- ные коммутируемые токи 3 - 4000 А, напряжение на главных контактах U≈ = 220, 440, 750 В; U = = 380, 660 В. При токах свыше 10 А дугогасительная ка- мера обязательна. Технические требования к контакторам общепромышлен- ного назначения определяет ГОСТ 11206-65. По механической прочности оп- ределены 4 класса, характеризуемые следующими параметрами (табл. 1.3).
По области применения контакторы делятся на следующие категории. Для цепей переменного тока:
А1 - электропечи, сопротивления, неиндуктивная или слабоиндуктивная нагрузка;
А2 - пуск электродвигателей с фазным ротором, торможение проти- вовключением;
А3 - пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся электродвигателей;
А4 - пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором, отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей., реверсирова- ние электродвигателей.
Для цепей постоянного тока: Д1 - аналогично А1;
Д2 - аналогично А2; Д3 - аналогично А3.
|
|
|
Таблица 1.3 |
|
Класс износоустой- |
Частота |
включения, |
Механическая износоустойчивость |
|
чивости |
цикл/ч. |
|
(число срабатываний) |
|
I |
|
30 |
0,25 106 |
|
II |
|
150 |
1,2 106 |
|
III |
|
600 |
5 106 |
|
IV |
|
1200 |
10 106 |
|
1.7.РЕЛЕ УПРАВЛЕНИЯ
Кэтой группе аппаратов и устройств относятся: 1) непосредственно реле; 2) поляризованное реле; 3) герконы; 4) шаговые искатели;
5) реле времени.
1.7.1.Классификация реле
Рассмотрим классификацию по следующим основным признакам: 1. По роду тока:
-33-
а) I = const :
-неполяризованные;
-поляризованные;
б) I = var :
-реле;
-вибропреобразователи.
2.По назначению:
а) в схемах автоматики;
б) для управления электродвигателями; в) для защиты энергосистем.
3.По способу включения: а) первичные; б) вторичные.
4.По величине потребляемой мощности Pу :
а) высокочувствительные Pу = 10 мВт;
б) нормальной чувствительности Pу =(0,1 - 5) Вт.
5.По величине коммутируемой мощности: а) малой мощности:
I= , P ≤ 50 Вт;
I≈ , P ≤ 120 Вт;
б) промежуточные:
I= , P ≤ 150 Вт;
I≈ , P ≤ 500 Вт;
в) силовые P > 600 Вт.
6.По конструктивному исполнению: а) по габаритам:
-обычные, типа РПН, РКН, РМУГ и др.;
-малогабаритные, серии РЭС: РЭС-9, РЭС-10, ..., РЭС-47 и др.; б) по количеству контактных групп:
-одна;
-две;
-три и более;
в) по состоянию контактов:
-замыкающие,
-размыкающие;
-переключающие;
г) по степени защищённости контактов:
-открытые, -герметичные, - закрытые.
7.По быстродействию ( параметр- время срабатывания tср ):
-34-
а) нормальные, tср = (10 - 50) мс,
б) быстродействующие, tср = (1 - 10) мс.
Конструктивные отличия обычных реле управления от контакторов за- ключаются в следующем:
а) меньшие габариты, так как меньшие коммутируемые мощности; б) отсутствие дугогасительной камеры и системы магнитного дутья, так
как возникающая при размыкании контактов дуга имеет стадию искрового разряда.
1.7.2.Поляризованные реле Предназначены для переключения контактов в зависимости от полярно-
сти прикладываемого напряжения. Конструктивная схема приведена на рис. 1.14.
δ
x
Л |
Я П |
Ф1 |
Ф2 |
|
Ф0 |
N |
S |
Рис. 1.14
Поток Ф0 , создаваемый постоянными магнитами, распадается на два: Ф1
и Ф , причём Ф = |
Ф = |
Ф0 |
. Усилие, создаваемое в левой P и правой P |
|||||||||
|
||||||||||||
2 |
1 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
л |
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
частях магнитопровода, определяется |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Pл = |
Pп = 4 |
105 |
|
Ф |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
, |
|
||||
|
|
|
2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sδ |
|
||
где Sδ - площадь сечения магнитопровода в зазоре.
За счёт равенства Pл = Pп якорь удерживается в нейтральном положении. Тогда достаточно некоторого дополнительного усилия ∆ P , чтобы вызвать перемещение якоря в одну или другую сторону. Расчёт ∆ P сводится к опре- делению ∆ Ф, обеспечивающему перемещение якоря.
Пусть ∆ Ф достаточно для перемещения якоря. Тогда
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-35- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фл |
= |
Ф0 |
+ ∆ Ф, Фп |
= |
Ф0 |
− ∆ Ф; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
4 105 |
1 |
|
Ф |
|
|
|
|
2 |
1 |
|
Pп = 4 105 |
|
1 |
Ф |
|
2 |
1 |
|
|||||||
|
Pл |
= |
|
|
0 |
|
+ ∆ |
Ф |
|
|
, |
|
|
|
|
0 |
− |
∆ Ф |
|
|
; |
|||||||
|
|
2 |
|
S |
|
|
2 |
S |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
δ |
|
|
|
|
2 |
|
|
δ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 2Ф0 ∆ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
∆ |
|
P = Pл− |
Pп= |
4 10 |
Ф |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sδ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Считаем, что сопротивление магнитной цепи определяется сопротивлени- ем зазора, тогда
|
G |
µ |
= µ |
|
S |
δ |
, |
R |
|
= |
|
δ |
|
; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
δ |
|
|
|
µ |
|
µ |
Sδ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
δ л |
= δ − |
|
χ , |
δ п |
= δ + |
χ ; |
||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
R |
л = |
|
δ |
|
− |
χ |
R |
|
п = |
|
δ |
+ χ |
|||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
, |
|
|
2 |
|
. |
|||||||
µ |
|
|
µ |
|
Sδ |
µ |
|
|
µ |
Sδ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
В исходном положении намагничивающие силы в левой и правой частях магнитопровода равны
Iл wл |
= |
Iп wп |
или Фл R |
л = |
Фп R |
п Фл |
= Rµ п Фп ; |
|
|||||
|
(δ |
|
|
χ ) |
µ |
|
µ |
|
|
Rµ л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Фл = |
2 |
+ |
Фп ; Ф0 = |
Фл+ |
Фп , откуда ∆ |
Ф = |
Ф 0 χ 2 |
|
|||||
(δ |
|
− |
χ ) |
|
|
. |
|||||||
|
|
δ |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взависимости от расположения контактов относительно нейтрали раз-
личают:
а) двухпозиционные с преобладанием (односторонняя регулировка кон- тактов);
б) двухпозиционные нейтральные (двухсторонняя регулировка кон- тактов);
в) трёхпозиционные.
Вдвухпозиционных с преобладанием реле для переключения контактов необходимо подать напряжение одной полярности. При снятии его якорь пе- ремещается в исходное положение (РП-7).
Вдвухпозиционных нейтральных реле якорь занимает положение в за- висимости от полярности напряжения (РП-4). При снятии напряжения якорь
|
|
-36- |
остается |
в |
положении, соответствующем полярности этого |
напряжения.
В трехпозиционных реле в отличие от двухпозиционных нейтральных при снятии напряжения якорь занимает нейтральное положение (РПБ-5).
1.7.3. Герконы Магнитоуправляемые или герметизированные контакты коммутируют
токи до 5 А, U ≤ 100 В. Герконы представляют собой пружинные контакты из
пермаллоя, впаянные в стеклянную |
|
колбу, наполненную азотом или инерт- |
|
ным газом (рис.1.15). |
|
При воздействии на контакты магнит- |
|
ным полем они деформируются и за- |
|
мыкаются. Достоинствами герконов |
|
являются: высокая надежность; боль- |
N |
шой срок службы 108 - 109 циклов; вы- |
S |
сокое быстродействие tср = 2 мс; низ- |
Рис. 1.15 |
кая стоимость и высокая радиационная стойкость. Недостатками герконов являются: малое число контактных групп (одна); дребезг контактов при за- мыкании и большая намагничивающая сила, так как поток преодолевает не- сколько магнитных зазоров.
Промышленность выпускает различные типы реле на герконах: а) реле промежуточные серии РПГ, U= = 12, 24 В, tср = 2 мс;
б) реле напряжения серии РНГ U= =12, 24, 48 В ; работают в цепях по- стоянного и выпрямленного переменного тока. Время срабатывания реле не более 35мс.;
в) реле с магнитной памятью серии РМГ, управляемые импульсным напряжением U= = 12, 24 В, tс р = 10 мс;
г) реле времени с выдержкой на включение и отключение серии РВГ; д) реле тока серии РТГ для схем постоянного тока до 500В. Обозначение реле состоит из букв, обозначающих серию, например
РПГ- реле промежуточное на герконах, и цифр, обозначающих: первая цифра -реле без штепсельного разъема(0) или с разъемом (1), вторая - тип геркона.
Габаритные размеры реле напряжения, реле времени и токовой при- ставки одинаковы - 39 ×56 ×90мм.
1.7.4. Реле времени Различают электромагнитные реле времени и электронные с релейным
выходным элементом. Принцип действия электромагнитного реле с замедле- нием на отпускание основан на введении в магнитную систему дополнитель-
|
|
|
-37- |
|
|
|
|
|
ной |
короткозамкнутой |
катушки |
(рис. 1.16). |
|
|
|
||
|
|
|
При размыкании цепи питания катуш- |
|||||
|
|
|
ки поток в магнитной системе начинает |
|||||
|
|
|
убывать. За счёт его изменения в коротко- |
|||||
|
U1, I1, W1, Ф1 |
замкнутой катушке наводится ЭДС и соз- |
||||||
|
|
|
даётся поток Ф2 , направленный в сторо- |
|||||
|
U 2, I2 ,W2 ,Ф2 |
ну, |
препятствующую уменьшению |
по- |
||||
|
рождающего его |
потока |
Ф . В результа- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
те на каком-то интервале времени сохра- |
|||||
|
Рис. 1.16 |
|
няется |
суммарное |
значение |
|||
|
|
|
Ф = |
Ф1+ Ф2 , |
обеспечивающее |
|||
Pэ > |
Pм . Процессы в короткозамкнутой обмотке описываются уравнениями |
|||||||
|
|
0 = I |
R + |
w |
dФ , |
|
|
|
|
|
|
2 2 |
2 |
dt |
|
|
|
|
|
dt = − |
w2 dФ; |
|
|
|
||
|
|
|
|
I2 R2 |
|
|
|
|
|
w |
R |
|
|
|
w |
|
|
|
|
w |
2 |
|
Ф |
|||||||
dt = − |
|
|
|
|
dФ= − |
|
|
|
d |
||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
. |
||||||
I |
R |
R |
|
|
w |
|
R R |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
||||||||||||
|
2 |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|||||||
Проинтегрировав это выражение, получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
tотп |
|
|
|
|
|
|
w |
|
Фотп dФ |
|
|
|
|
|
||||||
|
∫ dt = − |
|
|
|
|
2 |
|
∫ |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
R R |
|
Ф |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Ф |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t = |
|
|
|
w2 |
ln |
Фотп |
. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
R2 R |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Фмакс |
|
|
|
|
|
||||||||||
Как правило, время замедления составляет 0,1- 3с.
Работа электронного реле времени основана на использовании времяза- дающего конденсатора. Ток цепи разряда является током управления (базы) транзистора, в коллекторную цепь которого включена катушка малогабарит- ного реле (рис.1.17). При переключении конденсатора с цепи заряда на разряд
ток разряда убывает по зависимости I = |
− t |
T = ( R1+ R2)C , а ток |
Iуe T , где |
||
в цепи коллектора транзистора i = Iуβ e |
− t T , где β |
-коэффициент усиления |
каскада. В моменты переключения конденсатора реле K срабатывает, а при убывании тока в цепи коллектора β Iу до значения тока отпускания реле, оно
отпускает якорь и размыкает (замыкает) свои контакты. Время срабатыва- ния определяется постоянной цепи разряда T и регулируется
|
|
|
|
|
|
|
|
-38- |
|
|
|
|
переменным резистором. |
Диапазон |
времени срабатывания такого |
реле |
|||||||||
может быть достаточно велик (0,01 - 10 с и более). |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
VD |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
R 1 |
R 3 |
|
|
|
|
|
|
|
I1 > I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VT |
|
Iотп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
SA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tср1 |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
tср2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.17 |
|
|
|
|
|
||
|
Время срабатывания определяется |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
= |
|
|
− |
tср |
|
|
= T ln |
Iотп . |
|
|
I |
ср |
I |
отп |
e |
T t |
ср |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Iср |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В электронных схемах вместо катушки реле в цепь коллектор - эмиттер |
|||||||||||
устанавливается резистор. Далее устанавливается пороговый элемент (норма- |
||||||||||||
лизатор уровня - транзисторный ключ или триггер Шмитта). Выходной сиг- |
||||||||||||
нал его (перепад напряжений) и будет выходным сигналом реле времени. |
|
|||||||||||
2.АППАРАТУРА ЗАЩИТЫ
Кэтой группе аппаратов относятся: плавкие предохранители; тепло- вые реле; реле максимального тока и напряжения; реле обрыва фазы; авто- матические воздушные выключатели (автоматы) и синхронные выключате- ли.
2.1.ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Предназначены для защиты сети от токов короткого замыкания. Процесс срабатывания плавкого предохранителя (ПП) можно разделить на следующие стадии:
а) нагревание до температуры плавления; б) плавление и испарение материала;
в) возникновение и гашение дуги с восстановлением изоляционных свойств межконтактного промежутка.
|
-39- |
tср |
Основной характеристикой ПП явля- |
|
ется защитная характеристика (рис.2.1), а |
|
характерной точкой - пограничный ток |
|
Iпогр - это значение тока, при котором |
время срабатывания плавкой вставки бо- лее 1 часа. Минимальный ток срабатыва- 0,5с ния должен быть как можно ближе к Iпогр . Материал предохранителей: медь
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iн |
Iпогр |
IпускI ( tпл = 1083°С), |
серебро( tпл |
= |
960°С), |
|||
|
||||||||
|
Рис. 2.1 |
|
цинк ( tпл = 419°С), свинец ( tпл |
= |
327°С). |
|||
Гашение дуги обеспечивается при достаточной для этого длине её столба, т.е. определяется длиной ПП, обычно она составляет 50 - 70 мм.
По конструкции ПП бывают:
- открытые (плавкие вставки в воздухе) или помещенные в фарфоро- ровую трубку (стеклянную колбу);
-разборные;
-засыпные.
Открытые ПП применяются при небольших (номинальных) токах ( I ≤ 20 А) и напряжениях U ≤ З8О В. Если ПП поместить в фарфоровую трубку, то дуга не «перекидывается» на зажимы, исключая тем самым их выгорание.
Разборные предохранители ( I <(10-30) кА,U ≤ 550 В) с фигурной вставкой позволяют снизить давление внутри трубки, так как оно может достигать сотен атмосфер, что недопустимо по соображениям механиче- ской прочности.
Для более эффективного гашения дуги при больших токах ( I >30 кА, U >550 В) используются запасные ПП. Наполнитель - кварцевый песок. При этом ухудшаются условия горения дуги, так как уменьшается свободный пробег заряженных частиц, а следовательно, вторичная ионизация; за счет близости частиц улучшаются условия теплоотдачи.
Расчет ПП состоит в следующем. Расчетной исходной величиной явля- ется Iпогр . Расчетный пограничный ток Iпогр берется несколько больше
номинального тока Iн . Отношение K0 = |
Iпогр |
для различных вставок равно: |
|
|
|||
|
Iн |
|
|
медные вставки |
K0 |
= 1,6 - 2,0; |
|
серебряные вставки |
K0 |
= 1,1 - 1,6; |
|
цинковые и свинцовые вставки |
K0 |
= 1,25 - 1,45. |
|
Этот запас расчётного пограничного тока предохранителя в отношении к номинальному току определяется возможностью снижения фактического
-40- |
|
|
|
пограничного тока из-за уменьшения сечения |
плавкой |
вставки |
в |
эксплуатации вследствие её коррозии и технологических отклонений при из- готовлении. Плавкая вставка не должна иметь заниженное сечение ещё и по- тому, что в длительном режиме протекания номинального тока изоляционные и контактные детали предохранителя могли бы нагреться до недопустимо вы- сокой температуры. Учёт этого обстоятельства также приводит к необходи- мости повышения пограничного тока по отношению к номинальному.
Пограничный ток бесконечно длинной открытой плавкой вставки в воз- духе можно рассчитать на основе уравнения баланса подводимой и отводи- мой мощностей
RIпогр2 = Kт Sбок (Tпл− Tокр ) ,
где Kт - коэффициент теплопередачи с наружной поверхности вставки;
Tпл - температура плавления материала вставки, которая достигается при по-
граничном токе; Tокр - температура окружающей среды.
Сопротивление R плавкой вставки связано с удельным сопротивлением ρ материала вставки, его температурным коэффициентом α 0 , длиной l и сечением вставки S соотношением
R = ρ 0(1+ α 0T ) l . S
Боковая поверхность охлаждения выражается через периметр поперечного
сечения p и длину вставки l : Sбок |
= |
|
pl . С учетом этих зависимостей полу- |
||||
чаем окончательное выражение для пограничного тока |
|||||||
Iпогр = |
Kт pS(Tпл − |
Tокр ) |
|
||||
|
ρ |
|
0(1 + α |
0T ) |
. |
||
|
|
|
|
|
|||
Для круглой плавкой вставки диаметром d эта формула принимает вид |
|||||||
|
= |
π |
K |
т |
d 3 (T |
− T |
) |
Iпогр |
|
|
пл |
окр |
|
||
4ρ 0(1 + α |
0Tпл ) |
. |
|||||
|
|
|
|||||
Если в неё вместо Iпогр |
подставить произведение K0 Iн , то можно полу- |
||||||
чить связь между диаметром d и номинальным током Iн плавкой вставки. Имеется ряд эмпирических формул для определения пограничного тока
от крытых плавких вставок в воздухе, одна из них имеет вид:
Iпогр = A0 d 32 ,
где d - диаметр вставки, мм.
Константа A0 имеет следующие значения для различных материалов: