Конструкция предохранителей

Широкое применение предохранителей в самых различных областях привело к многообразию их конструкций. Однако, несмотря на это, все они имеют следующие основные элементы: корпус или несущую деталь, плавкую вставку, контактное присоединительное устройство, дугогасительное устройство или дугогасительную среду.

Предохранители с гашением дуги в закрытом объёме

К ним относятся предохранители со сменными плавкими вставками общего назначения без наполнителя серии ПР-2. Такие предохранители изготавливаются на напряжение до 500 В и токи до 1000 А. Гашение дуги у них происходит за счет высокого давления (до 10 МПа и более), возникающего вследствие газогенерации из стенок трубок при высокой температуре электрической дуги.

Рис. 6.5. Предохранитель типа ПР-2

Вставка располагается в герметичном трубчатом патроне и может иметь от одного до четырех сужений в зависимости от Uном. Суженные участки вставки способствуют быстрому ее плавлению при КЗ и создают эффект токоограничения. Время гашения дуги 0,002 с.

Предохранители работают бесшумно, практически без выброса пламени и газов, что позволяет устанавливать их на близком расстоянии друг от друга.

Предохранители с мелкозернистым наполнителем (серии ПН-2, ПРС)

Предохранители серии ПН-2 предназначены для защиты силовых цепей до 500 В переменного тока и 440 В постоянного тока. Они выполняются на номинальные токи 100, 250, 400 и 630 А, обладают токоограничивающим действием и высокой разрывной способностью.

Корпус 1 квадратного сечения изготовляется из фарфора или стеатита. Внутри корпуса расположены ленточные плавкие вставки 2,3 и наполнитель - кварцевый песок 3. Вставки привариваются к диску 4, который крепится к пластинам 5, связанным с ножевыми контактами 9. Для получения токоограничения вставка имеет суженное сечение 8. Для снижения температуры плавления на вставку наносится оловянные полоски 7.

Рис. 6.6. Предохранитель ПН 2:

1 - корпус, 2- вставка, 3- песок, 4- диск, 5- пластины, 6- прокладка, 7- оловянные полоски, 8- сужения, 9- ножевые контакты.

При КЗ вставка сгорает и дуга горит в канале, образованном зернами наполнителя. Из-за горения в узкой щели при токах выше 100 А дуга имеет возрастающую вольтамперную характеристику. Градиент напряжения на дуге очень высок и достигает (2-6)10⁴ В/м. Этим обеспечивается гашение дуги за несколько миллисекунд.

В малогабаритных распредустройствах применяются резьбовые предохранители типа ПРС. Они выпускаются на токи до 100 А, напряжение до 440 В постоянного тока и до 500 В переменного тока. Предельно отключаемый ток 60 кА.

Эти предохранители сложны в производстве и более дороги, чем предохранители ПН 2.