При проектуванні сучасних систем електропостачання, все рідше, як захисної апаратури електричних ланцюгів застосовують запобіжники з плавкими вставками. Однак, такий вид захисту досить широко поширений серед існуючих електричних мереж.

В основному, плавкі запобіжники (ПП) продовжують використовувати в будинках старого житлового фонду, в немодернізованих міських мережах, а також на виробництві; для захисту силових збірок, що живлять однофазних споживачів. Основною перевагою ПП, перед іншими видами захисних апаратів, є їх невисока вартість і простота в обслуговуванні.

За типом виконання, ПП випускаються розбірні (ПР-2, ПН-2, ПП-17, ППН) і нерозбірні (НПН-2). Розбірні мають гвинти, розкрутивши які можна отримати доступ плавкою вставці, і здійснити її заміну. Запобіжники типу НПН-2 виконані в скляній колбі, вони не розбірні, тому мають одноразовий характер застосування.

Крім того, вітчизняні ПП розрізняються за типом наповнення: наповнені (ПН-2, ПП-17, ППН, НПН) і ненаповнені (ПР-2). В якості наповнювача найчастіше застосовується кварцовий пісок, як матеріал, добре гасить дугу.

ПП серії ПРС застосовують в основному в житлових приміщеннях, їх плавкі вставки мають три величини: 10А, 25А, 63А. Такі запобіжники складаються з карболітовими корпусу, плавкою вставки ПВД, головки, підстави, кришки і центрального контакту.

Маркування. Структурний позначення ПП на прикладі ППН (запобіжник плавкий наповнений):

& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp ППН-хххх-хххх; хх - номінальний струм: 31-100А, 33-160А, 35-250А, 37-400А, 39-630А, 41-1000А; х - вид монтажу: 2 - на власних ізоляторах, 5 - на ізоляторах КРУ, 7 - на провідниках КРУ; х - наявність покажчика спрацьовування, наявність бойка і наявність вільних контактів: 0 - не має покажчика спрацьовування, не має бойка і не має вільних контактів, 1 - має покажчик спрацьовування, має бойок і є вільні контакти, 2 - має бойок і покажчик спрацьовування, але не має вільних контактів, 3 - має тільки покажчик спрацьовування; хххх - позначення ступеня захисту, кліматичного виконання, категорії розміщення.

Вибір плавких запобіжників. Він здійснюється за двома основними параметрами: номінальна напруга і струм короткого замикання (КЗ), який запобіжник здатний розірвати.

Номінальна напруга його обумовлено класом ізоляції. ПП набули поширення в електроустановках до 10 кВ, як правило, захищають високовольтні трансформатори напруги.

Для використання в електроустановках до 1000 В, запобіжники випускаються на всі стандартні класи напруги, в мережах змінного і постійного струму. Друга умова вибору ПП пояснюється надійністю гасіння дуги, в уникненні розвитку аварії.

Вибір плавкої вставки по току проводиться за найбільшим значенням наступних умов:

& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Iн.вс ≥ Iмакс;

Iн.вс - номінальний струм вставки; Iмакс - максимальний робочий струм захищається приєднання.

& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Iн.вс ≥ Iпуск / k;

Iпуск - пусковий струм двигуна, як правило в 5-6 разів вище номінального струму; k - коефіцієнт що враховує тривалість протікання пускового струму. Для двигунів з короткозамкненим ротором приймають рівним 2,5 при тривалості пускового струму 2-5 сек, 1,6-2 при 10 сек і 0,8-1 для фазного ротора.

Якщо запобіжник захищає силову збірку, що живить в тому числі і рухове навантаження:

& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Iн.вс ≥ 1 / k (ΣIмакс + Iпуск);

Як видно з виразу, враховуються максимальні робочі струми всіх фідерів, і можливі пускові моменти двигунів.

Після попереднього вибору типу запобіжника і плавкою вставки проводиться перевірка по селективності, захисних комутаційних апаратів, включених послідовно в ланцюзі. Основною проблемою для узгодження ПП по селективності, є високий рівень розкиду їх захисних характеристик.

Це означає, що вироби з однаковими параметрами вставки, можуть розплавитися при однаковому струмі за час, різниться на 25-50%. Селективними вважаються однотипні запобіжники, що розрізняються на два ступені за шкалою номінальних вставок.

На практиці, при виборі по селективності порівнюють їх час плавлення при однаковому струмі. Селективність забезпечується за умови: tб ˃ 1,7 tм в звичайному випадку і tб ˃ 3 tм в відповідальних випадках.

при узгодженні автоматичних вимикачів і ПП, а також при узгодженні захистів трансформатора на стороні ВН і запобіжників на НН, захисні властивості будуються на картах селективності.

При правильному підборі уставок РЗА і автоматів характеристики апаратів на графіку не перетинаються. При побудові карт селективності, для запобіжників вибирають граничну характеристику з урахуванням 25% відхилення від номіналу.

Недоліками ПП є:

· Одноразовий характер застосування при спрацьовуванні нерозбірних запобіжників. Для розбірних, заміна стандартних вставок нерідко проводиться на саморобні з дроту, в результаті чого відбувається неузгодженість захистів по селективності; · При однофазних КЗ перегорає вставка запобіжника тільки пошкодженої фази. Асинхронні двигуни здатні продовжувати роботу на останніх двох фазах, але при цьому значно підвищується струм в обмотках, а відповідно і нагрів ізоляції. Це призводить до передчасного старіння ізоляції; · Чи не захищають двигуни від нагрівання (для цього застосовують додаткові теплові реле типу РНТ в комплекті з магнітним пускачем); · Старіння плавкою вставки, внаслідок чого можливо неселективне спрацьовування.