Предохранители TDM Electric ДП
Предохранители TDM Electric серии ДП: технические характеристики, конструкция и применение
Предохранители серии ДП (предохранитель втычного типа) от TDM Electric представляют собой плавкие предохранители на номинальные токи до 1600 А, предназначенные для защиты силовых цепей переменного тока частотой 50-60 Гц с напряжением до 660 В и цепей постоянного тока до 440 В. Данные изделия относятся к категории предохранителей с плавкой вставкой и характеризуются высокой отключающей способностью, что делает их ключевым элементом в схемах распределения и преобразования электроэнергии на промышленных предприятиях, в коммерческой недвижимости и инфраструктурных объектах.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция предохранителя ДП является модульной и состоит из двух основных элементов: основания (патрона) и сменной плавкой вставки. Основание предназначено для постоянного монтажа на DIN-рейку или монтажную плату и включает в себя контактные ножи, дугогасительную камеру и корпус из высокопрочного, не поддерживающего горение пластика. Плавкая вставка является съемным элементом, содержащим плавкий элемент (проводник специальной формы и состава), помещенный в корпус, заполненный кварцевым песком. Песок выполняет функции дугогашения и теплоотвода, обеспечивая быстрое и безопасное гашение электрической дуги при срабатывании.
Принцип действия основан на тепловом воздействии тока на плавкий элемент. В режиме перегрузки или короткого замыкания, когда ток превышает заданное значение в течение определенного времени, плавкий элемент нагревается и разрушается в строго определенных точках (перешейках). Образовавшаяся электрическая дуга интенсивно гасится кварцевым песком, что приводит к полному разрыву цепи. Время-токовая характеристика срабатывания является собственной характеристикой предохранителя и зависит от калибровки плавкого элемента.
Номенклатура и основные технические параметры
Серия ДП от TDM Electric охватывает широкий диапазон номинальных токов. Номенклатура строится по типоразмерам (габаритам), каждый из которых соответствует определенному диапазону номинальных токов плавких вставок и номинальным токам основания.
Таблица 1. Типоразмеры предохранителей ДП TDM Electric
| Типоразмер (габарит) | Номинальный ток основания, In (А) | Диапазон номинальных токов плавких вставок, In (А) | Номинальное напряжение, Un |
|---|---|---|---|
| 00 | 160 | 2 — 160 | AC 660V / DC 440V |
| 1 | 250 | 80 — 250 | AC 660V / DC 440V |
| 2 | 400 | 125 — 400 | AC 660V / DC 440V |
| 3 | 630 | 315 — 630 | AC 660V / DC 440V |
| 4a | 1000 | 800 — 1000 | AC 660V / DC 440V |
| 4b | 1250 | 1000 — 1250 | AC 660V / DC 440V |
| 4c | 1600 | 1250 — 1600 | AC 660V / DC 440V |
Таблица 2. Характеристики отключения и коммутационная способность
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальная отключающая способность при 660 В AC, Icn | до 120 кА | Зависит от типоразмера. Для габаритов 00-2: 120 кА, для 3-4c: 100 кА. |
| Номинальная отключающая способность при 440 В DC, Icn | до 50 кА | Требуется проверка по каталогу для конкретного типоразмера. |
| Класс отключения (исполнение) | gG (aM) | gG – полный диапазон защиты (защита от перегрузки и КЗ). aM – частичный диапазон (защита только от КЗ). |
| Степень защиты IP | IP20 | Для основания с установленной вставкой. |
| Температура окружающей среды | -5°C … +40°C | Рабочая температура. Возможна работа при -25°C…+60°C с учетом поправочных коэффициентов. |
Время-токовые характеристики (ВТХ) и селективность
Время-токовые характеристики предохранителей ДП соответствуют стандарту IEC 60269 (ГОСТ Р 50030.4-1). Для защиты кабелей и распределительных сетей общего назначения используются вставки с характеристикой gG. Кривая срабатывания gG обеспечивает:
- Защиту от перегрузки: Срабатывание при токах, превышающих номинальный в 1,25-1,6 раза в течение заданного времени (обычно в течение часа для тока 1,6In).
- Защиту от короткого замыкания: Быстрое отключение (в пределах 0,01-0,02 с) при токах КЗ, превышающих порог срабатывания.
- Защита кабелей и шин: Основная функция – предотвращение теплового и электродинамического разрушения проводников при КЗ и длительной перегрузке.
- Защита полупроводниковых устройств: Для этой цели используются быстродействующие предохранители (характеристика aR или специальные полупроводниковые), которые имеют отличные от gG ВТХ. В серии ДП могут быть представлены вставки с характеристикой aM, которые обеспечивают только защиту от КЗ, но не от перегрузки, и часто применяются в цепях двигателей в паре с тепловым реле.
- Резервная защита: Предохранители ДП с высокой отключающей способностью служат эффективной резервной защитой для автоматических выключателей, чья собственная отключающая способность может быть ниже ожидаемого тока КЗ в точке установки.
- Восстанавливать перегоревшие плавкие вставки.
- Устанавливать «жучки» или самодельные проводники.
- Эксплуатировать предохранитель с видимыми повреждениями корпуса (трещины, оплавления).
- Превышать номинальный ток основания.
- Высокая и стабильная отключающая способность (до 120 кА), не зависящая от времени эксплуатации.
- Быстродействие при коротком замыкании, ограничивающее ток КЗ и термическое воздействие на установку.
- Простая и надежная конструкция, не требующая обслуживания.
- Хорошая селективность при правильном подборе.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с электронными автоматами защиты аналогичного тока.
- Компактность.
- Однократность действия – требуется замена вставки после срабатывания.
- Возможность несанкционированной замены на вставку несоответствующего номинала.
- Отсутствие возможности дистанционного управления и контроля состояния (без дополнительных аксессуаров типа реле указателя срабатывания).
- Защита только по одному параметру – току. Для защиты от токов утечки (замыкания на землю) требуются дополнительные устройства (УЗО, реле заземления).
- Iz, где I2 – ток гарантированного срабатывания предохранителя (для gG это обычно 1,6In при времени срабатывания до 1 часа). Таким образом, оптимально выбирать In как можно ближе к Iр, но не превышая Iz.
Селективность (избирательность) защиты с предохранителями ДП достигается путем грамотного выбора номинальных токов и анализа ВТХ. Полная селективность между двумя последовательно включенными предохранителями обеспечивается, если номинальный ток предохранителя со стороны нагрузки составляет не более 50-63% от номинального тока предохранителя со стороны питания (при условии одинаковых ВТХ и производителя). Для точного расчета необходимо использовать специальные диаграммы селективности, предоставляемые производителем.
Области применения и схемы включения
Предохранители TDM Electric ДП применяются в качестве вводных и секционных аппаратов защиты в распределительных щитах низкого напряжения (НН), для защиты отходящих линий, силовых трансформаторов, конденсаторных установок, преобразовательной техники (частотных преобразователей, выпрямителей) и электродвигателей (в комбинации с тепловыми реле или электронными защитами).
Монтаж, эксплуатация и техника безопасности
Монтаж основания предохранителя ДП осуществляется на стандартную DIN-рейку 35 мм. Необходимо обеспечить надежный электрический контакт и соблюдать моменты затяжки для шинных соединений (указаны в технической документации). Установка плавкой вставки производится при полностью снятом напряжении. Вставка должна входить в пазы основания плотно, без перекосов. Замена производится только на вставку того же типоразмера и номинального тока (или меньшего, если это предусмотрено расчетом защиты). Категорически запрещается:
Для безопасного извлечения вставки под нагрузкой (что в целом не рекомендуется) должны использоваться специальные съемники. При проектировании необходимо учитывать поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды и на групповую установку (прокладку нескольких предохранителей вплотную друг к другу).
Сравнительные преимущества и недостатки
Преимущества предохранителей ДП TDM Electric:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается характеристика gG от aM в предохранителях ДП?
Характеристика gG (general application) указывает на то, что предохранитель обеспечивает полный диапазон защиты: и от перегрузки (с выдержкой времени), и от короткого замыкания (с мгновенным или быстрым отключением). Характеристика aM (motor protection) означает, что предохранитель обеспечивает только защиту от короткого замыкания (селективное отключение), но не защищает от перегрузки. Вставки aM применяются для защиты цепей электродвигателей, где защита от перегрузки возложена на отдельное тепловое или электронное реле.
Как правильно выбрать номинальный ток плавкой вставки для защиты кабеля?
Номинальный ток плавкой вставки In должен удовлетворять двум основным условиям: 1) In ≥ Iр, где Iр – расчетный длительный ток нагрузки; 2) In ≤ Iz, где Iz – длительно допустимый ток для кабеля с учетом условий прокладки. Кроме того, для обеспечения защиты от перегрузки должно выполняться условие: I2 ≤ 1,45
Можно ли использовать предохранитель ДП на постоянном токе (DC)?
Да, предохранители серии ДП TDM Electric рассчитаны на работу в цепях постоянного тока напряжением до 440 В. Однако номинальная отключающая способность на постоянном токе (как правило, 50 кА) ниже, чем на переменном (до 120 кА). Это связано с физической сложностью гашения постоянной электрической дуги. При выборе для DC-цепей необходимо сверяться с техническими данными конкретного типоразмера, так как значения могут различаться.
Что такое индикатор срабатывания и как он работает?
Многие плавкие вставки ДП оснащены механическим индикатором срабатывания. Это обычно выступающий цветной штифт или флажок на торце вставки. При перегорании плавкого элемента освобождается пружина, которая выталкивает этот индикатор, визуально сигнализируя о срабатывании. Это позволяет быстро идентифицировать перегоревший предохранитель в многополюсной сборке или шкафу.
Как обеспечить селективность между предохранителем ДП и автоматическим выключателем (АВ)?
Для обеспечения селективности необходимо, чтобы время-токовая характеристика предохранителя (расположенного ближе к источнику питания) целиком находилась выше и левее характеристики АВ (расположенного ближе к нагрузке) в пределах всего диапазона токов КЗ. На практике, при больших токах КЗ предохранитель срабатывает быстрее автомата. Полная селективность часто достигается только до определенного значения тока (предел селективности). Для точного анализа необходимо использовать совмещенные время-токовые характеристики обоих аппаратов или таблицы селективности, предоставляемые производителями.
Требуется ли периодическая замена предохранителей, если они не срабатывали?
Плавкие вставки предохранителей не имеют регламентированного срока службы и не требуют плановой замены, если не было срабатываний и отсутствуют внешние повреждения. Однако длительное протекание рабочего тока, особенно в условиях повышенной температуры, может вызывать старение плавкого элемента (окисление, кристаллизация металла). Поэтому в ответственных цепях рекомендуется периодическая проверка сопротивления вставки (падения напряжения на ней) и ее визуальный осмотр. При наличии сомнений в состоянии или после длительного периода эксплуатации (10-15 лет) может быть целесообразна профилактическая замена.
Заключение
Предохранители TDM Electric серии ДП являются надежным, экономичным и технически эффективным решением для защиты силовых цепей низкого напряжения. Их ключевые преимущества – исключительно высокая отключающая способность, быстродействие и стабильность характеристик – делают их незаменимыми в условиях жестких требований к безопасности и селективности распределительных сетей. Правильный выбор типоразмера, номинального тока и время-токовой характеристики (gG или aM) в соответствии с параметрами защищаемой линии и характером нагрузки обеспечивает долговечную и безотказную работу электроустановки. Понимание конструктивных особенностей, правил монтажа и условий селективности позволяет инженерно-техническому персоналу максимально эффективно интегрировать данные аппараты в современные системы электроснабжения.