Предохранительные устройства, выключатели, соединители

Плавкий предохранитель является простейшим устройством для защиты электроустановок от больших перегрузок и коротких замыканий. Во всех случаях, когда предохранители могут обеспечить необходимую чувствительность защиты, рекомендуется использовать их вместо автоматических выключателей.

К основным параметрам предохранителей относятся номинальный ток, номинальное напряжение и предельно отключаемый ток.

Принцип действия предохранителя прост. Его плавкая вставка при протекании по ней тока нагревается. Во время перегрузки или короткого замыкания она перегорает. Цепь тока при этом разрывается. Чтобы при перегорании плавкой вставки не появилась опасная электрическая дуга, которая может повредить оборудование или представить опасность для обслуживающего персонала, она помещается в фарфоровые трубки. Плавкие вставки предохранителей изготавливают из свинца, его сплавов, цинка, алюминия, меди, серебра. Плавкие вставки из свинца и его сплавов имеют низкую температуру плавления, а также обладают тепловой инерцией ввиду большой удельной теплоемкости этих металлов. Поэтому краткие перегрузки такие плавкие вставки не отключают. Но, с другой стороны, из-за сравнительно высокого удельного сопротивления этих материалов сечение плавких вставок на большие токи получается большим и при их перегорании разбрызгивается большое количество металла. Область применения таких вставок — напряжение до 500 В.

По своей конструкции предохранители могут быть резьбового типа (пробочные) или трубчатые. На рис. 143 представлен предохранитель ППТ-10 с плавкой вставкой ВТФ (вставка трубчатая фарфоровая) на 6 или 10 А для установок до 250 В. Основание 15 пластмассовое, крепится к несущей конструкции винтом. Внутри трубки 14 (ВТФ) находится сухой кварцевый песок. Трубка 14 устанавливается в отверстие 13 крышки 12 предохранителя.

Рис. 143, Предохранители с плавкой вставкой и автоматические:

с — резьбовой предохранитель; б — предохранитель ППТ-10; в — автоматическая пробка; г — бытовой автомат ЛБ-25;

1 — пластмассовая крышка; 2,5 — подводы проводов; 3 — внутренний контакт; 4 — корпус предохранителя; 6 — резьбовой контакт; 7 — крепежное кольцо; 8 — пробка; 9 — плавкая вставка; 10 — кнопка восстановления цепи; 11 — кнопка отключения цепи; 12 — крынка предохранителя; 13 — отверстие для трубки; 14 — плавкая вставка; 15 — основание предохранителя.

Для нормальных предохранителей, кроме пробок с плавкими вставками выпускаются пробочные автоматы, которые ввертываются в то же основание вместо пробок. При перегрузке и коротких замыканиях в линии автомат отключает линию своими контактами. Цепь восстанавливается нажатием на кнопку 10. Кнопка 11 служит, для отключения цепи (вместо выключателя).

Выключатели служат для смыкания и размыкания (коммутации) электрических цепей напряжением до 220 В (включение света или электрического прибора). Для бытовых нужд выпускаются выключатели со степенями защиты IP 20 для открытых и закрытых электрических проводок. Кроме того для скрытых проводок могут использоваться выключатели IP 54.

Большой диапазон конструктивных особенностей выключателей и переключателей, а также их внешнее и цветовое оформление позволяет осуществить их подбор в соответствии с назначением, интерьером помещения, а также обеспечивает удобство и надежность при эксплуатации.

Для переносных и напольных (торшеров) светильников часто применяют выключатели и переключатели, устанавливаемые непосредственно на проводе. Они могут быть рычажными, кнопочными. При непосредственном размещении на светильнике иногда используют шнуровые выключатели. Поворотные и клавишные механизмы выключателей чаще используют в качестве настенных. Лучше всего устанавливать выключатели таким образом, чтобы включение происходило нажатием верхней кнопки, воздействия на верхнюю часть клавиши или перевода рычага в верхнее положение (при применении рычажных изделий). У перекидных выключателей (с двумя кнопками) для включения обычно используют красную кнопку. О состоянии включающего механизма судят по расположению буквы «О» (отключено) или нулю. Однако внешние указатели контактной системы применяют не всегда, В кнопочном и шнуровом исполнении такие указатели отсутствуют.

По виду электрической сети включатели могут быть для открытой (монтируется на специальных подрозетниках), скрытой проводки, монтирующиеся в коробках. По классу помещения выключатели могут быть как в обычном, так и в герметичном (взрывобезопасном) исполнении.

Кроме обычных однополюсных выключателей применяются более сложные схемы аппаратов (двухполюсные, однополюсные на две цепи и т.д.).

Светорегуляторы изготавливают и применяют вместо выключателей. Они но конструктивному исполнению могут монтироваться в коробку или в комплекте с удлинителем, устанавливаться непосредственно на осветительном приборе. Функциональная принадлежность этого прибора состоит в воздействии на форму кривой питающего напряжения. В результате этого воздействия усиливают или ослабляют (вплоть до выключения) интенсивность освещенности светильника. Регулировка происходит за счет поворота рукоятки на крышке прибора. Применение светорегуляторов позволяет создавать комфортную световую обстановку и существенно экономить потребляемую электрическую энергию, а также увеличить срок службы электрической лампочки.

Электрические розетки и вилки, служащие для подключения к электрической сети бытовых приборов и оборудования, объединены в группу изделий, называемых электрические соединители. Постоянные механические нагрузки, которым подвергаются эти устройства при каждом включении и выключении, ставят их в тяжелые условия эксплуатации. Сущность электрического соединения (называемого ранее «штепсельным») состоит в том, что в одной из групп контактного соединения присутствует пружинный зажим. В старых конструкциях этого добивались продольным разрезанием штифта на вилке. При установке вилки в розетку, разрезанные части штифта пружинили и таким образом контакт уплотнялся. В современных конструкциях штифты вилок изготавливают цилиндрической формы, а уплотнение контакта происходит за счет пружинящих гнезд розетки. Так как розетки установлены в квартире стационарно, а вилками комплектуется каждый электрический прибор, нужно следить за тем, чтобы вилка и розетка были в одинаковом исполнении. Если вилку старой конструкции включить в розетку современного типа, то гнезда розетки сдавят разрезанные штифты вилки. Повторное использование такой вилки станет опасным из-за плохого контактного соединения. Старые розетки с новыми вилками не создают надежного контакта из-за отсутствия пружинящей части.

Учитывая то обстоятельство, что все современные бытовые приборы снабжаются вилочной частью нового образца и сравнительно небольшую стоимость розеток, следует отказаться от эксплуатации старых «штепсельных» соединителей. Кроме этого в некоторых приборах зарубежного производства конструкция вилочного соединителя отличается от отечественной (плоские штифты и т.д.). Для их применения нужно приобрести специальные переходные устройства (если их не было в комплекте оборудования).

Частые механические нагрузки, которым подвергаются соединители при каждом включении и выключении, приводят к их деформации и ослаблению контакта. Поэтому целесообразно предусмотреть наличие розеток для каждого прибора, что позволит снизить объем включений за счет выключателей и продлит срок службы контактной системы. С этой целью пожарные нормы предусматривают наличие не менее одной розетки на каждые полные и неполные 6 м² площади жилья.

В бытовых электроустановках используются электрические соединители класса защиты 0 и 01 (рис. 144).

Рис. 144. Электрические соединители и разветвители:

а, б— розетка (исполнение IP44 и IР20); в— вилочная часть; г-разветвитель

Изготавливаются они в виде отдельных или спаренных розеток, предназначенных для одновременного включения двух приборов. При этом нужно следить, чтобы суммарная мощность приборов не превышала допустимую токовую нагрузку, обеспечивающуюся данной розеткой,

С этой же целью могут применяться и специальные разветвители. Для подключения приборов по классу защиты 1 применяются электрические соединители с тремя штифтами в вилочной и тремя гнездами в розеточной частях соединителя. Конструктивно они выполнены таким образом, чтобы исключить возможность включения такой вилки в розетку с классом защиты 0 и 01.