Плавкие предохранители, автоматы и реле максимального тока
предназначены для защиты электроустановок и сети при перегрузках или коротких
замыканиях. Они автоматически размыкают электрическую цепь при прохождении
слишком большого тока, который может опасно нагреть провода, вызвать
повреждение изоляции и пожар.
Плавкие предохранители выпускаются резьбовыми
(пробковыми), трубчатыми и пластинчатыми. Рабочим элементом предохранителя
является плавкая металлическая вставка. Плавкая вставка заключена в
изоляционный материал (фарфор, керамику, стекло или фибру).
Предохранители рассчитаны на определенное номинальное
напряжение и на определенный номинальный ток. Так, номинальный ток
предохранителя соответствует наибольшему из номинальных токов всех плавких
вставок. В предохранители на 15 Ампер, могут устанавливаться плавкие вставки на
6 Ампер, 10 Ампер или 15 Ампер, а в предохранители на 60 Ампер - вставляют плавкие
вставки на 15 Ампер, 20 Ампер, 25 Ампер, 35 Ампер, 45 Ампер или 60 Ампер.
Предохранители пробковые Ц-27 на разные токи изготовляются
различной длины - так, чтобы вместо предохранителя на 6 Ампер нельзя было
установить предохранитель на 20 Ампер. Последний короче по длине. Соответственно,
при полном ввертывании он не замкнет электрическую цепь.
При величине тока, равной номинальному значению плавкой
вставки, предохранитель не срабатывает, или срабатывает за очень длительное
время.
При токах, в 1,5 раза больших номинальный, плавкая вставка
плавится примерно через 1 час. При токах 2,5 кратных - через 10 сек.
Только при токах более чем четырехкратных, она плавится
очень быстро (почти мгновенно).
Принцип действия электромагнитных максимальных реле и
автоматов основан на втягивании сердечника при прохождении определенной
величины тока по катушке. При этом происходит размыкание контактов.
Электромагнитные максимальные автоматы разрывают контактами главную (силовую)
цепь, а реле - разрывают цепь управления.
Принцип действия тепловых реле и автоматов основан на
изменении количества тепла, выделяемого при прохождении различной величины тока
через активное сопротивление. Количество тепла, выделяемое в сопротивлении,
пропорционально квадрату тока.
Это тепло воздействует на биметаллическую пластину,
которая, изгибаясь, размыкает один или несколько контактов. По нагревательному
элементу, включенному последовательно приемнику, проходит ток нагрузки.
Нагревательный элемент изготовлен из тугоплавкого сплава. При токах, не
превышающих номинальной величины, выделяющегося в нагревательном элементе тепла
недостаточно для нагревания биметаллической пластины до такой температуры, при
которой она деформируется и отпускает рычаг. При токах перегрузки через
некоторое время биметаллическая пластина выпрямляется, и рычаг поворачивается
пружиной на некоторый угол против часовой стрелки. Контакты реле размыкаются и
разрывают цепь управления. Замкнуть эти контакты можно нажатием на кнопку «Возврат»
после охлаждения биметаллической пластины.
Тепловые реле срабатывают не мгновенно. Время срабатывания
зависит от степени перегрузки. При 20 процентной перегрузке, реле срабатывает
через 20 минут. При больших перегрузках время срабатывания уменьшается.
Нагревательные элементы для тепловых реле подбираются по
номинальному току двигателя.
Кроме однофазных реле, для двигателей применяются и
двухфазные тепловые реле. В этих реле устанавливаются два нагревательных
элемента, по которым проходит ток нагрузки. Нагревательные элементы
воздействуют через две биметаллические пластины на один контакт.
Для защиты цепей различных приемников широко применяются
автоматы с тепловыми расцепителями. Например, однополюсный автомат А-3161 (для
защиты цепей однофазных приемников) и трёхполюсный А-3163 (для защиты цепей
трехфазных приемников). Ток нагрузки в этих автоматах проходит через
биметаллические пластины. При перегрузках пластина нагревается до такой
температуры, что, изгибаясь, она освобождает защелку пружинного механизма
быстрого отключения. Контакты размыкаются и разрывают цепь нагрузки. В
трехфазных автоматах, при перегрузке в одной из фаз, размыкаются все контакты,
и отключается вся нагрузка.