ЛР №6

Почему правилами техники безопасности запрещается установка жучков

Лабораторная работа № 6

Принципы работы плавких предохранителей в электрических цепях

Цель: рассчитать предохранители для защиты электрической сети с напряжением 220 В, питающей осветительные и электронагревательные приборы.

Краткое теоретическое описание.

Электрические цепи всегда рассчитаны на определенную силу тока. Если по той или иной причине сила тока в цепи становится больше допустимой, то провода могут значительно нагреться, а покрывающая их изоляция – воспламениться.

Причиной значительного увеличения силы тока в сети может быть или одновременное включение мощных потребителей тока, например электрических плиток, или короткое замыкание. Коротким замыкание называют соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало по сравнению с сопротивлением участка цепи.

Сопротивление цепи при коротком замыкании незначительно, поэтому в цепи возникает большая сила тока, провода при этом могут сильно накалиться и стать причиной пожара. Чтобы избежать этого, в сеть включают предохранители.

Назначение предохранителей – сразу отключить линию, если сила тока вдруг окажется больше допустимой нормы. Рассмотрим устройство предохранителей, применяемых в квартирной проводке. Главная часть предохранителя — проволока из легкоплавкого металла (например, из свинца), проходящая внутри фарфоровой пробки. Пробка имеет винтовую нарезку и центральный контакт. Нарезка соединена с центральным контактом свинцовой проволокой. Пробку ввинчивают в патрон, находящийся внутри фарфоровой коробки.

Свинцовая проволока представляет, таким образом, часть общей цепи. Толщина свинцовых проволок рассчитана так, что они выдерживают определенную силу тока. Если сила тока превысит допустимое значение, то свинцовая проволока расплавится и цепь окажется разомкнутой.

Предохранители с плавящимся проводником называют плавким предохранителем.

Плавкие предохранители должны обеспечивать нормальную работу электроприемников при длительном прохождении по ним номинального тока и немедленно отключать их при перегрузках и коротких замыканиях. Поэтому предохранители выбирают с учетом следующих обстоятельств:

номинальный ток плавкой вставки должен удовлетворять требованию I_вст.  I_р,

где I_р – расчетный ток на защищенном участке цепи;

2) каждый предохранитель должен срабатывать лишь тогда, когда произойдет короткое замыкание на участке цепи, который он защищает, т.е. предохранители должны работать избирательно (селективно).

Порядок выполнения работы.

Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке:

Выберите напряжение генератора сети равным 220 В, мощности электрических лампочек – 60 и 150 Вт, а рабочее напряжение – 240 В. Выберите мощности электронагревательных приборов – 600 и 1000 Вт, а рабочее напряжение – 240 В.

Определите расчетный ток для каждого электроприемника по формуле . Результаты занесите в таблицу.

Рассчитайте номинальные значения токов плавких предохранителей, защищающих отдельно электроосветительную сеть (Пр.3) и сеть, питающую электронагревательные приборы (Пр.2), а также ток для общего предохранителя (Пр.1), защищающего все электрические приборы.

Замкните ключи К1 и К4, К5. Убедитесь, что лампы загорелись, а предохранители Пр.1 и Пр.3 не перегорают.

Замкните ключи К1 и К2, К3. Убедитесь, что нагреватели включились, а предохранители Пр.1 и Пр.2 не перегорают.

Замкните все ключи. Убедитесь, что все электроприборы включились, а все предохранители не перегорают.

0,27 0,68 2,72 4,54

Вывод: Научился рассчитывать предохранители для защиты электрической сети с напряжением 220 В, питающей осветительные и электронагревательные приборы.

3. Контрольные вопросы.

3.1. Какова цель установки предохранителей в электрических цепях?

3.2. Как рассчитывается номинальный ток плавкой вставки предохранителя?

3.3. Почему правилами техники безопасности запрещается установка так называемых «жучков» — случайно выбранных проводников вместо целых предохранителей?

Ответы:

3.1 Предохранитель необходим для защиты электрической цепи

3.2 Рассчитать по формуле I=P/U

3.3 Потому, что случайно выбранные проводники могу не расплавиться при критической силе тока.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

«ПРАВИЛА ОХРАНЫ ТРУДА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ, РЕМОНТЕ И СОДЕРЖАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ» (утв. Минтрансстроем, Минтрансом РФ 27.12.91, ЦК профсоюза работников автомобильного транспорта и дорожного хозяйства РФ)

11.2. Требования безопасности при обслуживании и ремонте дорожных машин в полевых условиях

11.2.1. При развертывании и свертывании мастерской, а также во время работы необходимо соблюдать меры безопасности, изложенные в инструкциях по эксплуатации передвижной мастерской.

11.2.2. Во время работы передвижной мастерской, оборудованной электрическими машинами, необходимо соблюдать требования "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".

11.2.3. Перед подключением потребителей к источнику напряжения необходимо проверить исправность работы защитно-отключающего устройства (ЗОУ).

11.2.4. Генератор, установленный в кузове мастерской, включен по схеме с изолированной нейтралью, и контроль изоляции цепей мастерской производится прибором постоянного контроля изоляции.

11.2.5. Питание электромастерской осуществляется от промышленной сети с глухозаземленной нейтралью через ЗОУ. При этом штырь заземления соединяется со штепсельным разъемом, расположенным на панели ввода-вывода. ЗОУ контролирует величину напряжения между корпусом мастерской и землей.

11.2.6. Необходимо постоянно следить за исправностью соединений корпусов электроаппарата с корпусом мастерской и периодически мегаомметром проверять состояние изоляции между корпусом вводной вилки и ее штырями, а также между корпусом розетки и вводной кабеля.

11.2.7. Все корпуса электропотребителей должны иметь надежное соединение с корпусом ЗОУ.

11.2.8. К эксплуатации допускаются только исправные токоприемники.

11.2.9. Запрещается касаться открытых клеммных соединений и проводов.

11.2.10. При обнаружении неисправности электропроводки мастерской необходимо немедленно выключить переключатель "Сеть — генератор" и автомат защитно-отключающего устройства, а также отсоединить кабель ввода от штепсельной вилки.

Если питание мастерской производится от собственного генератора, то следует отключить его. Только после устранения всех обнаруженных неисправностей разрешается подключить мастерскую к источнику напряжения.

11.2.11. Подключать электрооборудование к источнику питания следует согласно требованиям разд. "Электрооборудование" инструкции по эксплуатации передвижной мастерской.

11.2.12. Штепсельные разъемы разрешается соединять и разъединять только в обесточенном состоянии.

11.2.13. Эксплуатируемое электрооборудование следует предохранять от механических повреждений, загрязнения и попадания жидкостей.

11.2.14. Во всех защитных устройствах должны быть установлены только комбинированные предохранители; применять самодельные вставки и "жучки" запрещается. Замену сгоревших или неисправных плавких вставок можно осуществлять только при снятом напряжении.

11.2.15. Обогреватель с раздаточной коробкой следует присоединять к электрической сети с помощью штепсельных соединений.

Запрещается использовать штепсельные соединения, у которых погнуты контакты, разбит или частично выкрошен корпус, обнажены контакты, гнезда.

11.2.16. Работы по ремонту и контрольному осмотру должны выполнять электрики, специально выделенные для этой цели. Присутствие посторонних лиц запрещено.

11.2.17. Обслуживание электрических аппаратов производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации, "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей", а также "Правилами устройства электроустановок (ПУЭ)".

11.2.18. При обслуживании смазочно-заправочных установок необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

к обслуживанию смазочно-заправочной установки допускаются лица, ознакомленные с руководством по эксплуатации и правилами мер безопасности передвижных мастерских;

давление в рукавах и трубопроводах не должно превышать указанное в инструкции по эксплуатации машины;

по окончании работы не разрешается оставлять магистрали и насосы под давлением;

подтяжку соединений рукавов, а также их отсоединение производить только при отсутствии давления в системе.

11.2.19. Запрещается эксплуатация рукавов с механическими повреждениями резины деталей заделок, а также при наличии течи рабочей жидкости в местах соединений и заделок рукава.

Не допускаются скручивание рукавов и резкие перегибы у наконечников (необходимо выдержать прямолинейный участок у наконечника не менее 25 — 30 мм); уменьшение радиуса изгиба ниже 90 мм; двойной изгиб и натяжение рукава.

11.2.20. При движении мастерской необходимо выполнять следующие требования:

перед выездом проверять техническое состояние мастерской (надежность тормозов, световых приборов и т.д.);

не открывать двери кабины и кузова во время движения;

не перевозить людей в кузове-фургоне, а также грузов, не входящих в ее комплектацию;

через каждые 150 — 200 км пути проверять надежность крепления оборудования.

Независимо от дальности и продолжительности предстоящего переезда все оснащение мастерской должно быть надежно закреплено.

Разница в наполнении термосов, расположенных по бортам, не должна превышать 150 кг.

11.2.21. При эксплуатации отопительной установки кузова запрещается:

оставлять отопитель без присмотра;

применять режим рециркуляции (режим рециркуляции допускается кратковременно для ускоренного прогрева кузова);

использовать бензин в качестве отопителя;

работать при подтекании топлива в системе питания отопителя.

11.2.22. Перед началом отопления передвижной мастерской ее необходимо проветрить. При непрерывном нахождении рабочих в отапливаемой мастерской она должна проветриваться через каждые 4 ч.

Повторный запуск отопителя следует производить через 10 — 15 мин. после выключения, т.е. после охлаждения отопителя.

11.2.23. Особую осторожность при техническом обслуживании машин и оборудования следует соблюдать, если используются вредные вещества и жидкости (этилированный бензин, антифриз и др.).

При вынужденном применении этилированного бензина запрещается засасывать его ртом через резиновую трубку, мыть им руки или чистить одежду. Попавший на кожу этилированный бензин смывают чистым керосином или дизельным топливом, а затем кожу тщательно моют водой с мылом. Детали системы питания, работающей на этилированном бензине, при разборке следует тщательно промыть в дизельном топливе. Работу с антифризами, требующую повышенной осторожности, необходимо выполнять в резиновых перчатках.

11.2.24. Обтирочные материалы, пропитанные нефтепродуктами, необходимо хранить в железных ящиках с крышками отдельно от неиспользованных.

11.2.25. При снятии заливной пробки с радиатора горячего двигателя необходимо прикрыть ее плотной тряпкой или рукавицей, находясь с наветренной стороны. Доливать жидкость в радиатор следует при работающем на низкой частоте вращения или остановленном двигателе.

Для перекачки топлива при заправке и продувке топливопроводов следует использовать насос.

Страница 13: Правила безопасности при строительстве подземных гидротехнических сооружений (32113)

Проводниковые канаты должны осматриваться еженедельно, а отбойные канаты — не реже двух раз в месяц. Канат закрытой конструкции подлежит замене, если на 100 м длины каната обнаружено два обрыва наружных проволок или износ проволок достигает 50% их высоты; круглопрядный канат подлежит замене, если на участке, равном шагу свивки, число оборванных наружных проволок достигает 10% общего числа проволок каната или износ наружных проволок достигает половины их диаметра. Если при обрыве наружные проволоки в канате закрытой конструкции выходят из замка, то их необходимо запаять.

Предельный срок службы пряденых канатов — 4 года, канатов закрытой конструкции — 15 лет.

Контроль за натяжением и защитой канатов проходческих лебедок от перегрузок или напуска каната должен осуществляться с помощью приборов или защиты, введенной в схему управления электродвигателей лебедок.

§ 397. Подъемные канаты должны смазываться не реже одного раза в неделю. Перед смазкой их очищают от грязи и старой смазки.

§ 398. Один раз в месяц необходим детальный осмотр каната, при этом его поверхность должна быть очищена от корок затвердевшей смазки. Особое внимание уделяется местам, в которых скорее всего можно ожидать повреждения (под коушем, жимками и др.) и имеется наибольшее число оборванных проволок. Эти места осматриваются при неподвижном канате.

Торчащие концы оборванных проволок следует коротко обрезать.

§ 399. В случае внезапного напряжения каната (зажатие клети в проводниках и т. д.) спуск и подъем должны быть немедленно прекращены для осмотра каната. Если при этом осмотре окажется, что канат подвергся повреждению, то он должен быть заменен другим.

§ 400. Результаты испытаний и осмотра канатов должны быть в тот же день занесены в прошнурованную Книгу записи осмотра подъемных канатов и их расхода. В эту книгу заносятся также все без исключения случаи повреждения канатов.

§ 401. На каждую подъемную установку для спуска и подъема людей необходимо иметь испытанный и годный для навески запасной канат и комплект прицепного устройства. Для проходческих подъемных установок при наличии на стволе более одного подъема это требование не обязательно.

§ 402. Соединение каната с подъемным сосудом (прицепное устройство) следует осуществлять посредством коуша. Загнутый верхний конец каната должен огибать коуш и прикрепляться выше петли к самому канату стальными хомутами (жимками). Расстояние между осями жимков должно составлять 200—300 мм из расчета не менее 5 жимков на зачалку каната.

§ 403. Клеть для людских и грузо-людских подъемов должна иметь двойную независимую подвеску. Если в качестве рабочей применяется только одна подвеска, то должна предусматриваться вторая — предохранительная. Предохранительная подвеска может быть выполнена цепями. Конструкция цепей должна исключать возможность возникновения «жучков».

Запрещается применение цепей, изготовленных посредством кузнечной сварки или ручной электросварки.

Прицепное устройство должно быть испытано и иметь заводской паспорт, причем предохранительные цепи испытываются отдельно.

Новые типы прицепных устройств должны согласовываться с МакНИИ или ВостНИИ.

§ 404. Каждая подвеска прицепного устройства, предназначенного для подъема и спуска людей, а также прицепное устройство бадьи должны изготовляться с 13-кратным запасом прочности по отношению

к максимальной статической нагрузке; прицепные устройства грузового подъема, а также прицепные устройства полков, опалубок, насосов, трубопроводов и другого оборудования должны рассчитываться с 10-кратным запасом прочности.

При расчете предохранительной подвески принимается, что вес клети и ее полная нагрузка распределены равномерно на все части предохранительного устройства с учетом угла наклона.

Детали прицепных устройств проходческих установок, работающие в условиях совместного действия изгиба и растяжения или сжатия (серьги, кольца, крюки и т. д.), должны рассчитываться на 4-кратный запас прочности по отношению к пределу текучести.

§ 405. Прицепные (подвесные) устройства всех типов на постоянных подъемах не реже чем через 5 лет должны заменяться новыми.

§ 406. Дужка бадьи рассчитывается, как рама, на статическую нагрузку с 4-кратным запасом прочности по отношению к пределу текучести.

Дужка бадьи и детали, соединяющие дужку с корпусом, а также проушины дужки должны изготовляться с 13-кратным запасом прочности. Дужки должны не реже чем через 2 года заменяться новыми. Суммарный износ оси, соединяющей дужку с бадьей, и проушины дужки не должны превышать 4 мм. Дужка подлежит замене при износе ее проушины более 2 мм.

§ 407. Запрещается использовать прицепные устройства, снятые со старых сосудов.

§ 408. Передвижение по подъемному отделению наклонных выработок и переход через них разрешается только во время остановки подъема и лишь при закрытых барьерах.

Наклонные выработки, оборудованные только ленточными конвейерами, могут служить путями сообщения для людей при наличии с одной стороны свободного прохода шириной не менее 0,7 м, а с другой стороны — зазора не менее 0,4 м от выступающих частей конвейера.

§ 409. Во время действия подъемных устройств в наклонных выработках вход на площадки для сцепки и расцепки подвижного состава, лицам, не участвующим в этой работе, запрещается. Об этом должны быть вывешены предупредительные надписи.

§ 410. На верхних и промежуточных приемных площадках наклонных выработок при откатке концевыми канатами должны быть установлены стопоры. Ниже верхних приемных площадок на наклонной части выработки необходимо устанавливать барьеры, управляемые с приемных площадок.

Стопоры и барьеры на приемных площадках должны открываться только для пропуска вагонеток. На промежуточных и нижних приемных площадках должны устраиваться ниши для укрытия рабочих. На приемных площадках при откатке бесконечным канатом должны быть предусмотрены устройства, предотвращающие падение каната на почву при сходе его с поддерживающих роликов или звездочек.

§ 411. При откатке по наклонным выработкам должны соблюдаться следующие требования:

а) вагонетки, скипы и другое транспортное оборудование должны

быть снабжены предохранительными приспособлениями и ловителями, препятствующими скатыванию их при обрыве каната или сцепки;

б) скипы и вагонетки должны недогружаться не менее чем на 10 см от верхней кромки.

§ 412. На наклонном пути установка сошедших с рельсов вагонеток, платформ и другого подвижного состава допускается только после принятия мер против их скатывания.

§ 413. Вагонетки, платформы (или другой подвижной состав), оставляемые на наклонном пути для производства работ, должны быть надежно закреплены и прицеплены к тяговому канату.

§ 414. На протяжении всей наклонной (откаточной) выработки помимо рабочей сигнализации должны быть смонтированы аварийные сигнальные устройства, позволяющие с любого пункта передать сигнал машинисту откаточной лебедки.

§ 415. Перевозка людей по наклонным выработкам должна осуществляться в специальных вагонетках с крышами и только при концевой откатке.

Допускается в выработках с малыми углами наклона при переменном профиле (5—10°) перевозка людей при откатке лебедками (барабанными или со шкивом трения) с двумя канатами (верхним и нижним).

При перевозке людей каждый поезд должен быть снабжен надежными и безотказно действующими автоматическими приспособлениями (парашютами), останавливающими поезд без резкого толчка в случае превышения скорости на 25%, обрыва каната или сцепки. Кроме того, должна предусматриваться возможность приведения в действие парашюта от ручного привода.

Указанные приспособления (парашюты) необходимо устанавливать на каждой вагонетке и связывать общей тягой для обеспечения одновременности их действия при включении (автоматическом или от ручного привода).

В вагонетках и клетях для перевозки людей по наклонным выработкам с уклоном свыше 50° не требуется устройства ручного привода парашютов, а также обслуживания специальным кондуктором.

Во время перевозки людей кондуктор должен находиться в передней части первой вагонетки по направлению движения. В этом же месте должна находиться рукоятка ручного привода парашютных или тормозных устройств. При уклонах до 0,1 (угол наклона 6°) допускается применять ручные тормоза.

Тип рельсов и способ настилки рельсовых путей в выработках, где осуществляется перевозка людей специальными вагонетками, должны соответствовать типу парашютного устройства и ходовой части применяемых вагонеток.

У вагонеток, предназначенных для перевозки людей по двухпутным выработкам, проемы со стороны междупутья должны закрываться съемной рамкой с проволочной сеткой. Перевозка людей по горизонтальным и наклонным выработкам допускается также на подвесных канатных дорогах, проектирование, сооружение и эксплуатация которых производятся в соответствии с Инструкцией по безопасной эксплуатации

подземных пассажирских подвесных канатных дорог.

§ 416. При грузовой откатке бесконечным и концевым канатами для сцепления вагонеток между собой, а также для прикрепления их к канату должны применяться сцепки и прицепные устройства, не допускающие произвольного расцепления.

При откатке концевым и бесконечным канатом и углах наклона свыше 18° необходимо применять контрцепи.

Сцепные устройства вагонеток и прицепные устройства для откатки бесконечным канатом должны иметь запас прочности не ниже 6-кратного, а прицепные устройства при откатке концевым канатом — не менее 10-кратного запаса прочности по отношению к максимальной статической нагрузке, при которой они применяются. При расчете максимальной статической нагрузки должно учитываться сопротивление движению вагонеток.

Типы запанцировки прицепных устройств должны быть согласованы с МакНИИ или ВостНИИ.

Прицепные устройства для откатки бесконечным канатом типа «баранчик » должны иметь 4-кратный запас прочности по отношению к пределу текучести материала.

§ 417. Сцепка при откатке концевым канатом и прицепные устройства для откаток бесконечным и концевым канатами должны изготовляться в ЦЭММ или на заводах по чертежам, разработанным проектной организацией.

Прицепные устройства для откаток концевым канатом должны иметь маркировку с указанием заводского номера и года выпуска.

Новые типы сцепок и прицепных устройств для откаток концевыми и бесконечными канатами должны согласовываться с МакНИИ или ВостНИИ.

Запанцированные прицепные устройства при откатке концевым канатом испытывают при каждой запанцировке каната путем спуска и подъема максимального груза с последующим тщательным осмотром состояния запанцировки и прицепного устройства.

§ 418. До получения сигнала из забоя наклонной выработки о готовности принять грузы или порожняк запрещаются спуск или подъем их.

§ 419. При подъеме и спуске грузов по наклонным выработкам наибольшая скорость движения сосудов не должна превышать:

7 м/с при подъеме в скипах;

5 м/с при подъеме в вагонетках.

§ 420. Ежесменно перед началом перевозки людей вагонетки и клети, служащие для спуска и подъема людей по наклонным выработкам, а также прицепные устройства и запанцировки каната должны осматриваться дежурным слесарем и провожатым, а парашютные устройства опробоваться путем включения ручным приводом.

§ 421. Вагонетки состава, используемого для перевозки людей, должны быть соединены между собой двойными сцепками или одной сцепкой и предохранительными цепями. Сцепки, крюки, предохранительные цепи и центровой стержень должны рассчитываться не менее чем на 13-кратный запас прочности по отношению к максимальной

статической нагрузке и заменяться новыми не реже одного раза в 5 лет § 422. По выработкам, служащим для передвижения составов с людьми, должны быть проведены к машинисту аварийная и рабочая сигнализация. Аварийная сигнализация должна быть доступной людям, находящимся в поезде. Рабочая сигнализация должна указывать машинисту, с какого горизонта подан сигнал.

Доска с указанием сигналов вывешивается во всех местах приема и подачи сигналов. Между машинистом и посадочными площадками устанавливается телефонная связь.

6.1. Общие требования

§ 423. При устройстве, эксплуатации, ремонте, монтаже и демонтаже всех электроустановок на поверхности необходимо соблюдать требования Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей, Правил устройства электроустановок станций и подстанций, Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. Указанные Правила обязательны и для подземных электроустановок, если они не противоречат настоящим Правилам.

§ 424. К обслуживанию, ремонту и монтажу подземных электросетей и электроустановок допускаются лица, прошедшие обучение и проверку знаний, имеющие удостоверение на право выполнения этих работ.

Дежурный электротехнический персонал, обслуживающий электроустановки, должен иметь соответствующую квалификационную группу по технике безопасности.

§ 425. Запрещается в подземных выработках применять сети с глухозаземленной нейтралью трансформаторов, за исключением специальных трансформаторов, предназначенных для питания преобразовательных устройств контактных сетей электровозной откатки. Подсоединение других потребителей и устройств к таким трансформаторам запрещается.

§ 426. Защита людей от поражения электрическим током должна осуществляться применением заземления, а в сетях напряжением до 1000 В — также и реле утечки тока с автоматическим отключением поврежденной сети. Общее время отключения поврежденной сети не должно превышать 0,2 с.

Действие (срабатывание) реле утечки тока должно проверяться перед началом каждой смены. Состояние изоляции всей сети необходимо контролировать без нарушений нормальной эксплуатации электроустановок непрерывно или периодически не реже одного раза в месяц. Эксплуатация реле утечки и приборов для измерения сопротивления изоляции сети должна осуществляться в соответствии с заводскими инструкциями.

Электрический предохранитель

Предохранитель — коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи размыканием или разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определённое значение.

Предохранитель включается последовательно с потребителем электрического тока и разрывает цепь тока при превышении им номинального тока, — тока, на который рассчитан предохранитель.

По принципу действия при разрыве тока в защищаемой цепи предохранители разделяются на четыре класса — плавкие, электромеханические, электронные и использующие нелинейные обратимые свойства по изменению сопротивления после воздействия сверхтока у некоторых проводящих полупроводниковых материалов (самовосстанавливающиеся предохранители).

В плавких предохранителях при превышении тока свыше номинального происходит разрушение токопроводящего элемента предохранителя (расплавление, испарение), традиционно этот процесс называют «перегоранием» или «сгоранием» предохранителя.

Автоматический выключатель защиты сети снабжён датчиками протекающего тока (электромагнитными и/или тепловыми), при превышении тока сверх номинального, разрывают цепь размыканием контактов, обычно, движение контактов на размыкание производится посредством предварительно взведённой пружины.

В электронных предохранителях защищаемую цепь разрывают бесконтактные ключи.

В самовосстанавливающихся предохранителях, при превышении тока, на несколько порядков увеличивается удельное электрическое сопротивление полупроводникового материала токопроводящего элемента предохранителя, что снижает ток цепи, после снятия тока и их охлаждения восстанавливают своё сопротивление.

Под термином электрический предохранитель или, обычно, предохранитель, подразумевается наиболее часто используемый и дешёвый плавкий предохранитель.

Предохранители повсеместно используются для защиты любого электрооборудования, например, для исключения перегрева проводов бытовой электрической сети в случае коротких замыканий.

Отсутствие предохранителей или неграмотное их применение может привести к пожару.

Предохранители на принципиальных электрических схемах обозначаются аббревиатурой «FU» (международное обозначение, от англ.  to fuse  — плавить) или «Пр» (графическое изображение в советских и российских стандартах по ЕСКД совпадает с IEEE/ANSI, второй вариант на рисунке [1] ). В компьютерном тексте используется символ ⏛ (номер в Юникоде U+23DB, HTML-код ⏛)

Содержание

Плавкие предохранители [ править | править код ]

Принципы работы плавкого предохранителя [ править | править код ]

В плавких предохранителях в качестве разрушаемого экстратоками токопроводящего элемента применяются чистые металлы (медь, цинк, свинец, железо и др.) и некоторые сплавы — (ковар, сталь и др.).

Все чистые металлы и практически все металлические сплавы имеют положительный температурный коэффициент электрического сопротивления, то есть при повышении температуры сопротивление плавкого элемента увеличивается. Именно положительный температурный коэффициент сопротивления обуславливает защитные свойства плавкого предохранителя. При токах ниже защитного номинального тока тепло, выделяемое в плавком элементе, стационарно рассеивается в окружающую среду. При этом температура плавкого элемента устанавливается немного выше температуры среды. При токах свыше номинального тока в плавком элементе развивается тепловая неустойчивость — повышение температуры ведёт к увеличению активного сопротивления плавкого элемента, что вызывает ещё больший разогрев его, так как мощность на ветви в последовательной электрической цепи есть I 2 ⋅ R . cdot R.> Повышение сопротивления ведёт к увеличению тепловыделения, тепловыделение повышает температуру, увеличивает сопротивление и тем самым выделяющуюся мощность, что снова увеличивает температуру. При этом процесс развивается лавинообразно — температура плавкого элемента начинает превышать температуру его плавления, что вызывает механическое разрушение плавкого элемента предохранителя и разрыв электрической цепи.

Также важным электрическим параметром плавкого предохранителя, помимо номинального тока, является так называемый параметр защиты, определяемый по время-токовой характеристике.

Экспериментально установлено, что область токов, вызывающих «сгорание» плавкого предохранителя лежит выше линии на графике в декартовых координатах ток — время срабатывания (сгорания, разрыва цепи), уравнение этой линии приближённо удовлетворяет условию

В профессиональных спецификациях на предохранители параметр k обычно явно указывается.

Конструкции плавких предохранителей и их держатели [ править | править код ]

Основными элементами предохранителя являются: плавкая вставка (плавкий элемент), корпус, в который устанавливается плавкая вставка и которая может заменяться при перегорании (у предохранителей на малые токи плавкая вставка не сменная, конструкция является одноразовой, и при срабатывании производится замена целиком предохранителя в держателе), контактная часть, дугогасительное устройство и дугогасительная среда.

Плавкая вставка внутри патрона помещается в специальную дугогасящую среду (например, кварцевый песок), которая при сгорании плавкой вставки интенсивно охлаждает и деионизирует электрическую дугу, не давая выйти плазме наружу через корпус. У некоторых типов предохранителей корпус изготавливается из газогенерирующего материала (например, фибры), под тепловым действии дуги происходит интенсивное газовыделение, образующиеся газы способствуют гашению дуги внутри корпуса.

В предохранителях на малые токи плавкие вставки могут иногда помещаются в среду инертных газов в герметичном корпусе (для исключения окисления плавкой вставки со временем: находящаяся под током плавкая вставка нагревается, и интенсивнее происходит процесс окисления).

Предохранители для защиты полупроводниковых приборов (быстродействующие) имеют дополнительные элементы конструкции для ускорения срабатывания: при этом разрыв электрической цепи внутри предохранителя производится электродинамическими силами и натянутыми пружинами. Ускорение срабатывания предохранителя производится также с использованием металлургического эффекта.

Различается номинальный ток плавкой вставки и номинальный ток патрона (для одного патрона выпускаются несколько номиналов вставок одинакового габарита и на разный ток).

Разновидности предохранителей [ править | править код ]

Разрушающийся защитный элемент плавкого предохранителя или некоторую сменную конструкцию с этим элементом обычно называют вставкой. Сменная вставка заменяется на новую после её сгорания.

Для защиты электрических цепей устройствами неоднократной защиты экономически целесообразно применять автоматические выключатели — восстанавливающие электрическую цепь манипуляцией (автоматические выключатели).

В слаботочных низковольтных цепях применяются самовосстанавливающиеся предохранители.

Зависимость сопротивления от геометрических параметров проводника

Сопротивление- это величина, характеризующая противодействие проводника прохождению по нему электрического тока.

Из закона Ома для участка цепи сопротивление можно найти R= U / I

Единица электрического сопротивления — Ом.

Сопротивление проводника объясняется тем, что при прохождении по проводнику электрического тока, заряды взаи­модействуют с ионами кристаллической решетки. В результате, скорость движения зарядов уменьшается.

Электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения:

Постоянный для данного вещества параметр ρ- называется удельным сопротивлением вещества(Ом м).

Сопротивление проводника связано с температурой — при повышении температуры сопротивление проводника тоже увеличивается. При повышении температуры ионы в узлах кристаллической решетки начинают совершать колебания с большой скоростью и амплитудой и поэтому оказывают влияние на большее число проходящих мимо зарядов.

Где Ro — сопротивление данного проводника при 0 о С

α — температурный коэффициент сопротивления вещества.(характеризует зависимость изменения сопротивле­ния при изменении температуры)

Если температура проводника понижается до температуры, близкой к абсолютному нулю, то наблюдается явле­ние сверхпроводимости- сопротивление проводника стремится к нулю. Это происходит потому, что при такой тем­пературе практически прекращается тепловое движение молекул.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8464 — | 7349 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Колледж экономики, права и информатики

Отчет по лабораторной работе

По дисциплине

«Электротехнические основы источников питания»

студент 25 группы

Лабораторная работа №1

«Измерение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов»

Цель:определить удельное сопротивление проводника и сравнить его с табличным значением.

2) L = 100м; S=0.1мм 2

6) P=0.0724*100/0.1=0.0000724мОм=0.0724Ом*мм 2 /м

8) ρ_ср=0,0731 Ом*мм 2 /м

Табличное значение для никеля ρ

Определили удельное сопротивление проводника и сравнили его с табличными данными, в итоге мы получили приблизительное значения. Произошли расхождения в результате погрешности в измерениях и погрешности в вычислениях.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Что называют удельным сопротивлением проводника?

Постоянный параметр для определенного вещества, определяющийся произведением сопротивления на длину и деленным на площадь поперечного сечения проводника

2. Как зависит сопротивление проводника от его длины?

Сопротивление прямо пропорционально его длине

3. По какой формуле можно рассчитать удельное сопротивление проводника?

4. В каких единицах измеряется удельное сопротивление проводника?

Лабораторная работа №2

«Исследование сопротивлений проводников при параллельном и последовательном соединении»

Цель:изучить законы протекания тока через последовательно и параллельно соединенные проводники и определить формулы расчета сопротивлений таких участков

По данным измерений

По данным расчета :

Теоретические расчеты частично потверждают практический данные

5)I(Rac)=0.315 A I=0.136 A I (R_CD)=0.181A

6)I=1.5/4.76=0.315 A I+I=0.136+0.181=0.317

Ответы на контрольные вопросы:

1. Может ли сопротивление участка двух параллельно соединненых проводников быть больше (меньше) любого из них? Объясните ответ.

Может быть меньше, так как 1/R_общ=1/R1+1/R₂

2. Какие законы сохранения используются для вывода формул сопротивления параллельного и последовательного соединения проводников?

Первый и второй законы Кирхгофа

3. Проанализируйте аналогию между приводимыми здесь формулами и формулой для расчета сопротивления одного проводника через его геометрические параметры: . В чем заключается эта аналогия?

Аналогичная пропорция R=U/I можно привести к U=p*L и I=S

Лабораторная работа №3

«ЭДС и внутреннее сопротивление источников постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

Цель:определить сопротивление источника цепи и его ЭДС

3. V=0.950 B I=0.33 A

5) R= (0,75-0,6)/(0,24-0,29)=0,3 Ом

Ответы на контрольные вопросы:

1. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

Сила тока пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна сумме внутреннего и внешнего сопротивлений.

2. Чему равна ЭДС источника при разомкнутой цепи?

В таком случае ЭДС равна напряжению

3. Чем обусловлен внутреннее сопротивление источника тока?

Отношению изменения силы тока к изменению напряжения

4. Чем измеряется сила тока короткого замыкания батарейки?

Отношением ЭДС в внутреннему сопротивлению

Лабораторная работа № 4

«Исследование сложных цепей постоянного электрического тока»

Цель:изучить приемы расчета сложных электрических цепей постоянного тока.

Вывод: Разность потенциалов в точках О и О ’ равна 0, и ток тоже равен 0. Замкнутое и разомкнутое состояние не влияют на работу схемы

Ответы на контрольные вопросы:

1. Какие свойства схемы могут оказаться полезными при расчете сложных схем?

Из симметрии ясно, что токи через элементы CO и DO должны быть одинаковы и равны токам, текущим через элементы OF и OE. А раз так, то в точке О цепь можно разорвать, при этом токи через элементы сетки не изменятся:

2. Между какими точками схемы, изображенной на рисунке 3, напряжение равно нулю?

3. Исследуйте аналогичным способом сопротивление между противоположными вершинами проволочного куба? Чему равно сопротивление между этими точками?

Пусть сопротивление одного ребра куба = r, тогда

R_AB= + + =

Лабораторная работа №5

«Мощность в цепи постоянного тока»

Цель:изучить законы выделения мощности в цепях постоянного тока и согласования источников тока с нагрузкой.

Вывод: При сопротивлении нагрузки0,65 ОмМощность, отдаваемая источником питания будет максимальна.

Чем ниже сопротивление нагрузки, тем больше теряется мощности.

Оптимальное сопротивление нагрузки ≥ внутреннему сопротивлению источника питания.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Почему при увеличении сопротивления нагрузки напряжение на ней растет?

По закону Ома, напряжение прямо пропорционально сопротивлению.

2. Объясните, почему выделяемая на нагрузке мощность мала, если сопротивление нагрузки сильно отличается от внутреннего сопротивления источника? Обратите внимание на формулы для силы тока (1) и напряжения (2) на нагрузке.

По формуле видно, что мощность обратно пропорциональная сумме сопротивлений нагрузки и источника питания, таким образом, наибольшая мощность будет выделяться на нагрузке при равенстве этих сопротивлений.

Лабораторная работа № 6.

«Принцип работы плавких предохранителей в электрических цепях»

Цель:рассчитать предохранители для защиты электронной сети с напряжением 220 В, питающей осветительные и электронагревательные приборы.

U генератора = 220В

Р лампочек = 60 Вт и 150 Вт

Р нагревательных приборов = 600Вт и 1000Вт

Рабочее напряжение = 240В

Вывод: Номинальный ток вставки должен удовлетворять требованию Iвст>Ip.

Каждый предохранитель сработал лишь тогда, когда будет превышение тока плавкой вставки на участке в цепи, который он защищает, величина тока предохранителя должна быть больше расчетного тока участка цепи.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Какова цель установки предохранителей в электрических цепях?

Предохранитель необходим для защиты электрической цепи

2. Как рассчитать номинальный ток плавкой вставки предохранителя?

Рассчитать по формуле I=P/U

3. Почему правилами техники безопасности запрещается установка так называемых "жучков" — случайно выбранных проводников вместо целых предохранителей?

Потому, что случайно выбранные проводники могу не расплавиться при критической силе тока.

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемГалина Надежина

Похожие презентации

Презентация на тему: " Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление Зависимость сопротивления проводника от его геометрических параметров и рода материала Дома: §" — Транскрипт:

1 Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление Зависимость сопротивления проводника от его геометрических параметров и рода материала Дома: § 45,46

2 Опытным путем Георг Ом установил, от каких факторов зависит сопротивление проводника

3 1. Зависимость сопротивления проводника от его длины S 1 =S 2 =S S 1 =S 2 =S никелин никелин Таким образом, сопротивление проводника зависит прямопропорционально от его длины: R

4 2. Зависимость сопротивления проводника от площади его поперечного сечения l 1 =l 2 =l l 1 =l 2 =l никелин никелин Таким образом, сопротивление проводника зависит обратнопропорционально от площади его поперечного сечения: R

5 3. Зависимость сопротивления проводника от рода материала l, S, никелин R 1 R 1 l, S, нихром R2R2R2R2 Очевидно, что сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого изготовлен проводник

6 4. Итак, обобщаем установленные зависимости R – сопротивление проводника l – длина проводника S – площадь поперечного сечения проводника ρ – удельное сопротивление проводника Сопротивление проводника зависит прямопропорционально от его длины, обратнопропорционально от площади поперечного сечения проводника и зависит от рода материала, из которого он изготовлен.

7 5. Удельное сопротивление проводника, ρ — это физическая величина, показывающая, каково сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м 2

8 Свинец, Pb: ρ=0,21 Ом·мм2/м – это значит, что сопротивление свинцового проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 равно 0,21 Ом.

9 6. Решение задач 1. Сколько метров никелиновой проволоки сечением 0,1 мм2 потребуется для изготовления реостата с сопротивлением 180 Ом? l l — ? ρ=0,4 Ом·мм2/м S=0,1 мм2 R=180 Ом

10 2. Определите силу тока, проходящего через реостат, изготовленный из константановой проволоки длиной 50 м и площадью сечения 1 мм2, если напряжение на зажимах реостата равно 45 В. I -? ρ=0,5 Ом·мм2/м l=50 м S=1 мм2 U=45 В