Защитные устройства в электрощитах: плавкие вставки

Иногда вводно-распределительные устройства и другие электрощиты оснащают не только автоматическими выключателями, но и дополнительным оборудованием – плавкими вставками. Они не способны выполнять прием и распределение электроэнергии, но отлично справляются с защитой электроустановок и кабельных линий от токов коротких замыканий и перегрузок сети.

Предохранители устанавливают в щитах, предназначенных для электроснабжения промышленных и жилых объектов, больниц, поликлиник, спортивных комплексов и других крупных построек. Чаще всего их монтируют в ВРУ, шкафах, обеспечивающих распределение электрической энергии и соответствующих пунктах (ШР, ПР), щитках низкого напряжения и станциях управления. Функциональные блоки имеют номинальный ток следующего диапазона: от 2 до 630 А, и могут эксплуатироваться в однофазных и трехфазных сетях.

Особенности конструкции

Вставки состоят из нескольких элементов, из которых можно выделить два основных:

Каркас собирают из прочной керамики, стекла или армированного полимера, который может иметь термореактивные свойства. Эти материалы обладают стойкостью к окислению и каким-либо внешним воздействиям, сохраняют прочность при динамических ударах и резких перепадах температуры. Благодаря этому устройство способно справляться с появлением сверхтоков. Корпус – это держатель плавкой вставки. Он является базовой деталью, к которой крепится главный элемент с контактами, указатель срабатывания, информация о номинальных данных и другие важные компоненты. При этом он образует камеру гашения электрической дуги и обеспечивает включение предохранителя в электрическую цепь. Для эффективной работы в нем размещают кварцевый песок высокой химической очистки.

Контакты выполняют из электротехнической меди с гальваническим покрытием. Он исключает появление коррозии и каких-либо повреждений в процессе эксплуатации. Для плавкой части (токопроводящего элемента) используют фосфористую бронзу. Она представляет собой сплав меди с цинком и фосфором. Его надежно закрепляют точечной сваркой с выводами. Поверхности соприкосновений с держателем делают в форме ножа. Это упрощает их монтаж и сокращает время сборки изделия.

В конструкции обязательно присутствует специальный индикатор в виде выдвижного штока. По его состоянию можно определить сработавшие блоки. Габариты плавких вставок, их номинал, установочные размеры и другие технические параметры определяются общепринятыми стандартами ГОСТ.

Принцип действия предохранителя

Работа системы происходит в двух режимах: в нормальных условиях и в аварийных, то есть при замыканиях и перегрузках. Стандартный режим предполагает нагрев функционального элемента, в результате чего количество теплоты отдается в окружающую среду. Обычно эта температура не превышает допустимых значений и не способна разрушить внутреннюю изоляцию щита.

В случае возникновения аварийной ситуации сила тока в сети возрастает, из-за чего увеличивается уровень теплоты. иногда вставки имеют суженные участки, чтобы сократить время плавления. При коротких замыканиях их нагревание происходит настолько интенсивно, что части устройства расплавляются в нескольких местах еще до достижения максимального значения электротока. Плавясь, предохранитель разрывает цепь, тем самым останавливая дальнейшую передачу энергии. В месте разрыва появляется электрическая дуга, которая гасится ограниченным патроном.

Устанавливая подобные средства защиты, стоит помнить, что они являют одноразовыми и требуют обновления. Замена плавких вставок в электрощитах должна проводиться только высококвалифицированными специалистами с соответствующим разрешением. Такие предохранители могут использоваться как основной элемент, уберегающий установку от непредвиденных ситуаций или как дополнительный. Очень часто в распределительном щите можно встретить несколько вставок, каждая из которых защищает свой участок цепи.