2.4.3. Время срабатывания и ампер-секундная характеристика предохранителя

Время срабатывания предохранителя:

Первая составляющая времени , обусловленная нагреванием до, определяется:

а). При .

Из уравнения баланса мощности:

, (2.4.5)

где – плотность;– удельная теплоемкость материала вставки;– объем вставки. Решая уравнение, получим:

, (2.4.6)

где .

б) При _.

Процесс адиабатный (тепло не успевает отдаваться в окружающую среду), тогда из уравнения:

. (2.4.7)

Получим:

, (2.4.8)

где для данного материала и называется джоулев интеграл по плотности тока в период нагревания вставки до.

Вторая составляющая времени , обусловленная процессом плавления, определяется:

, (2.4.9)

где для данного материала и называется джоулев интеграл по плотности тока в период плавления; ;– удельное электрическое сопротивление вставок в расплавленном и нагретом до температуры, но еще не расплавленном состоянии;– скрытая теплота плавления.

Составляющая , определяется временем гашения дуги, не поддается расчету, и учитывается введением эмпирического коэффициента в формулу от 1,2 до 2.

Ампер-секундная характеристика предохранителя приближенно рассчитывается по формуле:

а) для открытой вставки на воздухе

, (2.4.10)

где коэффициент 3 («» – учитывает преждевременное разрушение вставки на воздухе.

б) для предохранителя с наполнителем:

. (2.4.11)

Основной характеристикой предохранителя является зависимость времени плавления вставки от протекающего тока. Для совершенной защиты желательно, чтобы времятоковая характеристика предохранителя (кривая 1 на рис. 2.4.5) во всех точках шла немного ниже характеристики защищаемого объекта (кривая 2 на рис. 2.4.5). Однако реальная характеристика предохранителя (кривая 3 на рис. 2.4.5) пересекает кривую 2.

Если характеристика предохранителя соответствует кривой 1, то он будет перегорать из-за старения или при пуске двигателя. Цепь будет отключаться при отсутствии недопустимых перегрузок. Поэтому ток плавления

вставки выбирается больше

н

Рис. 2.4.5. Согласование характеристик предохранителя и защищаемого объекта