Mis on kaitsmed ja milleks need on? Kaitsmete tööpõhimõte Kaitsmed, tööpõhimõte õppefilm
Kaitse- elektriline lülitusseade, mis on ette nähtud kaitstud vooluahela lahtiühendamiseks, hävitades spetsiaalselt selleks ettenähtud pingestatud osad teatud väärtust ületava voolu mõjul.
Enamikus konstruktsioonides on vooluahel lahti ühendatud kaitsmelüli sulatamisega, mida soojendatakse otse kaitstud vooluahela vooluga. Pärast vooluringi lahtiühendamist on vaja läbipõlenud sisetükk vahetada hooldatava vastu.) See toiming tehakse käsitsi või automaatselt. Viimasel juhul vahetatakse kogu kaitsme välja.
Riis. 5-1. PN-2 seeria kaitsmete ajavoolu omadused
Kaitsmed ilmusid samaaegselt elektrivõrkudega. Disaini ja hoolduse lihtsus, väiksus, suur purunemisvõime ja madal hind tagavad nende väga laia kasutuse. Madalpingekaitsmed on toodetud voolude jaoks milliamprites kuni tuhandete ampriteni ja pingetele kuni 660 V ning kõrgepinge kaitsmeid - kuni 35 kV ja kõrgemad.
Kaitsmete laialdane kasutamine rahvamajanduse erinevates valdkondades ja igapäevaelus on toonud kaasa nende erineva kujunduse. Kuid vaatamata sellele on neil kõigil järgmised põhilised [elemendid: korpus või kandeosa, kaitsmelüli, kontakti ühendusseade, kaarekustutusseade või kaarekustutusaine.
Kaitsme kõige olulisem omadus on kaitsmelüliti läbipõlemisaja sõltuvus voolust aja-voolu karakteristik (joon. 5-1).
Kaitsme töötab kahes järsult erinevas režiimis: tavatingimustes ning ülekoormuse ja lühise tingimustes. Esimesel juhul on sisetüki kuumutamisel püsiseisundi protsessi iseloom, mille käigus kogu selles tekkiv soojus eraldub keskkonda. Sel juhul kuumutatakse lisaks sisetükile ka kõik muud kaitsme osad ühtlase temperatuurini. See temperatuur ei tohiks ületada lubatud väärtusi. Nimetatakse voolu, mille jaoks kaitsmelülitus on mõeldud pikaajaliseks tööks kaitsme lüli nimivool 1 nim.. See võib erineda kaitsme enda nimivoolust.
Tavaliselt saab samasse kaitsmesse sisestada erineva nimivooluga kaitsmeid. Kaitsme nimivool sellel näidatud on võrdne selle kaitsme konstruktsiooni jaoks mõeldud kaitsmeühenduste suurima nimivooluga.
Kaitsme kaitseomadused ülekoormuse ajal on standardiseeritud. Normaalse kiirusega kaitsmete jaoks seadke tingimuslik mittesulav vool - vool, teatud aja jooksul voolates ei tohiks kaitsmelüliti läbi põleda ja tavaline sulamisvool - vool, kui sideme ajal voolab, peaks kaitsme lüli läbi põlema. Näiteks 63–100 A nimivooluga kaitsmelülititega kaitsme puhul ei tohiks kaitsmelülid ühe tunni jooksul 1,3 Ir voolu korral läbi põleda ja 1,6 Ir voolu korral peaksid need läbi põlema kuni üks tund.
Tavalist sulamisvoolu ületavate voolude korral peab kaitsme töötama ajavoolu karakteristiku järgi. Voolu kasvades peaks kaitsmelüliti läbipõlemise kiirendusaste suurenema palju kiiremini kui vool Selle karakteristiku saamiseks antakse sisetükile spetsiaalne kuju või kasutatakse metallurgilist efekti.
Vahetükk on valmistatud väljalõigetega plaadi kujul (joon. 5-2, A), selle ristlõike vähendamine teatud piirkondades. Need kitsendatud alad toodavad rohkem soojust kui laiad. Nimivoolu juures on sisetüki materjali soojusjuhtivusest tingitud liigsoojus aega levida laiematele osadele ning kogu sisetüki temperatuur on praktiliselt sama. Ülekoormuste (I≈I∞max) ajal toimub kitsendatud alade kuumenemine kiiremini; kuna ainult osa soojusest jõuab laiadele aladele eemaldada. Sulatav lüli sulab ühes kuumimas kohas (joon. 5-2, b). Lühise (I>>I∞) ajal toimub kitsendatud alade kuumenemine nii intensiivselt, et soojuse eemaldamine neist võib praktiliselt unarusse jääda. Kaitsmelüli põleb korraga läbi kõigis või mitmes kitsas kohas (joon. 5-2, c).
Riis. 5-2. Temperatuurijaotus (a) ja vormitud kaitsmelülide läbipõlemiskohad ülekoormuse (b) ja lühise (c) ajal.
Paljudes kaitsmete konstruktsioonides 1 on antud selline kuju (joon. 5-3 a), mille korral lühisvooludest tekkivad elektrodünaamilised jõud F lõhuvad sisetüki juba enne, kui see jõuab sulada. Joonisel on katkemise koht tähistatud ringiga . See sektsioon on tehtud väiksema ristlõikega. Ülekoormusvoolude korral on elektrodünaamilised jõud väikesed ja kaitsmelüli sulab kitsendatud piirkonnas. Joonisel fig. 5-3, b ahela lahtiühendamise kiirendus ülekoormuste ja lühiste ajal saavutatakse vedru tõttu 2, vahetüki rebimine; kui metall pehmeneb kitsendatud kohtades enne nende piirkondade sulamist.
Metallurgiline efekt seisneb selles, et paljud madala sulamistemperatuuriga metallid (tina, plii jne) suudavad sulas olekus lahustada mõningaid tulekindlaid metalle (vask, hõbe jne). Sel viisil saadud lahusel on lähtematerjalidest erinevad omadused (näiteks kõrge elektritakistus ja madalam sulamistemperatuur). Seda nähtust kasutatakse paralleelsete juhtmete seeriast valmistatud kaitsmetega.
Riis. 5-3. Näiteid kaitsmelülide vormidest koos nende kiirendatud purunemisega.
Et kiirendada sisetüki sulamist ülekoormuste korral ja vähendada kogu sisetüki üldist temperatuuri selle sulamise ajal, joodetakse juhtmetele väikesed tinakuulid. Ülekoormusvoolude ajal, kui sisetüki temperatuur jõuab tina sulamistemperatuurini, sulab pall ja lahustab osa metallist, millele see on joodetud. Selles kohas on sisetüki takistuse lokaalne tõus ja metalli sulamistemperatuuri langus. Sisetükk põleb läbi palli ladestamise kohas. Sel juhul osutub kogu sisestuse temperatuur palju madalamaks kui selle metalli sulamistemperatuur, millest see on valmistatud. Nominaalses režiimis ei mõjuta pall sisetüki kuumutustemperatuuri praktiliselt.
Seda meetodit vajaliku aja-voolu karakteristiku saamiseks saab kasutada õhukeste sisestustega, näiteks 0,3 mm läbimõõduga juhtmete kuuli läbimõõduga 1 mm ja jämedamate juhtmete kuuli läbimõõduga kuni 2 mm. Kui sisetüki läbimõõt suureneb, väheneb metallurgilise efekti mõju järsult ja sellel pole praktiliselt mingit mõju.
Kaalutud meetodid sisestuse läbipõlemise kiirendamiseks ülekoormusvoolude ja lühiste ajal määravad kaitsmete ühe väga olulise eelise - nende voolu piirav toime. Kaitsmelülitus põleb läbi palju varem, kui vooluahelas õnnestub lühise ajal saavutada püsiväärtus seadsin. Seega on lühise vool piiratud 2-5 korda ja vähendab seeläbi elektrodünaamiliste jõudude hävitavat mõju. Kui võimaliku püsiseisundi lühisevooluga 25 kA põles kaitsmelüliti läbi 8 kA juures, siis on ahelas elektrodünaamiliste jõudude väärtus piiratud rohkem kui 9 korda. Metallurgilist efekti kasutavate kaitsmeühenduste voolu piirav toime on väiksem kui teiste voolu piiravate meetodite puhul.
Pärast kaitsmelüli läbipõlemist tekkiva elektrikaare kustutamine tuleb teostada võimalikult kiiresti. Kaare kustutusaeg sõltub kaitsme konstruktsioonist ja kasutatavast kustutusmeetodist. Maksimaalset voolutugevust, mille kaitse suudab välja lülituda ilma vigastuste või deformatsioonideta, mis takistavad selle nõuetekohast töötamist pärast kaitsmelüli vahetamist, nimetatakse voolupiirangu murdmine kaitsme.
Kaasaegsetes ilma täiteaineta suletud padruniga kaitsmetes kustub kaar kõrge rõhu tõttu, mis tekib kassetis kaare väljanägemise tõttu, ja täiteaine olemasolul kaare intensiivse jahutamise tõttu täiteaine poolt ja kaarest põhjustatud kõrge rõhk täiteaine kitsastes kanalites. Sel juhul kaar kustub kaitsmehoidja piiratud mahus. Väljaspool padrunit ei eraldu ei kaarleeki ega ioniseeritud gaase.
Üsna keerukas kaarekustutussüsteem koos sisendi voolu piirava toimega määrab kaitsmete piiramatu purunemisvõime. See ei tähenda, et kaitsmed võivad suvaliselt suuri lühisvoolusid välja lülitada. Piiramatut katkestusvõimet tuleks mõista järgmiselt: kaitsmeid saab kasutada ahelate kaitsmiseks, milles püsiseisundi lühisvool võib ulatuda väga suurte väärtusteni (kaasaegsetes suurtes elektrijaamades võib eeldada 200-500 kA). Kaitsmelülid on valmistatud pliist, plii sulamitest tina, tsingi, vase, hõbedaga jne. Madalsulavatest metallidest (plii, tsink – sulamistemperatuur 200–420 °C) valmistatud sisetükid võimaldavad saavutada madala temperatuuri kogu kaitsme, kuid neil on madal juhtivus ja nende ristlõige, eriti kõrge nimivoolu korral. Laialdaselt kasutatakse tsinki sisestusi. Tsingi aurul on suhteliselt kõrge ionisatsioonipotentsiaal, mis aitab kaare kustutada. Vasest ja hõbedast valmistatud sisetükid saadakse väiksema ristlõikega, kuid nende puuduseks on kõrge sulamistemperatuur, mis põhjustab ülekoormusvoolude ajal kaitsmeosade tugevat kuumenemist ja kiiret hävimist. Vasest kaitsmelülidel peab olema korrosioonivastane kate. Vastasel juhul põhjustab oksüdatsioon sisetüki ristlõike järkjärgulist vähenemist ja enneaegset läbipõlemist.
Paralleelsete kaitsmelülide kasutamine (suure voolu korral) võimaldab sama koguristlõikega saavutada suurema jahutuspinna, parandades seeläbi sisetükkide jahutustingimusi ja kasutades paremini ära täiteaine mahtu (täiteainega kaitsmetes ).
Eesmärk ja tööpõhimõte
Määratlus ja eesmärk
Kaitsme on elektriline lülituselement, mis on ette nähtud kaitstud vooluahela lahtiühendamiseks kaitseelemendi sulatamise teel. Sulavad elemendid on valmistatud pliist, plii- ja tinasulamitest, tsingist ja vasest. Mõeldud elektriseadmete ja -võrkude kaitsmiseks lühisvoolude ja lubamatute pikaajaliste ülekoormuste eest.
Kaitsme töörežiimid
Kaitsme töötab kahes järsult erinevas režiimis: tavatingimustes; ülekoormuse ja lühise tingimustes.
Esimene aste- töötab tavalises võrgurežiimis. Tavatingimustes on sulava elemendi kuumutamisel püsioleku protsessi iseloom, mille käigus kogu selles eralduv soojushulk eraldub keskkonda. Sel juhul kuumutatakse lisaks elemendile ka kõik teised kaitsme osad ühtlase temperatuurini. See temperatuur ei tohiks ületada lubatud väärtusi.
Voolutugevust, mille jaoks kaitsmeelement on mõeldud pikaajaliseks tööks, nimetatakse kaitsmeelemendi nimivoolutugevuseks (1 N oomi). See võib erineda kaitsme enda nimivoolutugevusest. Tavaliselt saab samasse kaitsmesse sisestada erineva voolutugevusega sulavaid elemente.
Sellel näidatud kaitsme nimivool on võrdne selle kaitsme konstruktsiooni jaoks mõeldud kaitsmeelemendi suurima vooluväärtusega. Nimivoolu juures jõuab elemendimaterjali soojusjuhtivusest tingitud üleliigne soojushulk aega levida laiematesse osadesse ning praktiliselt kogu element kuumutatakse sama temperatuurini.
Teine faas- voolutugevuse suurenemine võrgus. Selleks, et voolu suurenedes oluliselt vähendada sisetüki sulamisaega, on element valmistatud plaadi kujul, millel on väljalõigetega, mis vähendavad selle ristlõiget teatud piirkondades. Need kitsendatud alad toodavad rohkem soojust kui laiad.
Lühise ajal toimub kitsendatud alade soojenemine nii intensiivselt, et soojushulga eemaldamine võib praktiliselt unarusse jääda. Sulatav element sulab (“põleb läbi”) üheaegselt kõigis või mitmes kitsendatud piirkonnas ning voolutugevus sisse. vooluahelal lühise ajal ei ole aega püsiväärtuse saavutamiseks.
Kui element sulab, tekib vooluringi katkemise kohas elektrikaar. Kaarkustutamine kaasaegsetes kaitsmetes toimub kaitsmepesa piiratud mahus. Samal ajal valmistatakse kaitsmed, et vedel metall ei saaks ümbritsevaid esemeid kahjustada.
Üldine struktuur ja disain
Üldiselt koosneb kaasaegne kaitsme kahest põhiosast: metallkeermega portselanist alus; vahetatav kaitsmelüli (joon. 21.1).
Sellise kaitsme ühenduslüli on ette nähtud nimivooludele 10, 16, 20 A. Konstruktsiooni järgi võivad kaitsmed olla keermestatud (pistik) või torukujulised. Joonisel fig. 21.2 on kujutatud PPT-10 kaitsme VTF-kaitsme sisestusega (torukujuline portselanist sisetükk) 6 või 10 A paigaldistele kuni 250 V. Alus on plastikust, kinnitatud kruviga kandekonstruktsiooni külge. Toru sees (VTF) on kuiv kvartsliiv. Toru paigaldatakse kaitsmekaanes olevasse auku. Kaitsmete peamised parameetrid on järgmised: nimivool; Nimipinge; maksimaalne lülitatav vool.
Tööpõhimõte
Kaitsmelülitus kuumeneb, kui vool läbib seda. Kui ülekoormuse või lühise tõttu voolab sellest läbi suur vool, põleb see läbi. Aeg läbipõlemised kaitsme suurus sõltub hõõgniidi läbivast voolust. Seega põlevad kaitsmed lühise korral piisavalt kiiresti läbi ja sellel kõige ohtlikumal juhul on need lihtsaks, odavaks ja usaldusväärseks kaitseks. Vältimaks elektrikaare ohtlikku nähtust kaitsmes oleva kaitsmelüli läbipõlemisel, asetatakse sisetükk portselantorusse.
Näide. Tutvustame vooluringi joonisel fig. 21.3 30 mm pikkune kaitsesektsioon, mis on valmistatud vasktraadist läbimõõduga 0,2 mm. Selle ristlõikepindala;S = π r 2 = π /4d 2 = 3,14 0,2 2: 4 = 0,0031 mm 2.
Kaitsesektsiooni takistus on 0,029 oomi. Seejärel valige vaimselt sama pikkusega 2,5 mm 2 ristlõikega töötava alumiiniumtraadi takistus 0,00063 oomi. Kuna võrdsega tingimused soojushulk on võrdeline takistusega 0,029: 0,00063 = kaitsmejuhtmes eraldub 46 korda rohkem soojust.
Järeldused. Antud traadi pikaajalise lubatud voolu korral soojeneb see mõõdukalt.Kuid traadi temperatuur on palju kõrgem, kuid see ei põle läbi. KellLühise korral kuumeneb juhe nii kiiresti, et põleb läbi. Selle eestaeg, mil töötraadil pole aega soojeneda selle isolatsiooni jaoks ohtliku temperatuurini.
Kaitsme kõige olulisem omadus on kaitsmeelemendi läbipõlemisaja sõltuvus voolutugevusest - aeg-voolu karakteristik on näidatud joonisel fig. 21.4.
Kaitsmete eelised
1. Kaitsmete läbipõlemiseks kuluv aeg sõltub hõõgniidi läbiva voolu tugevusest. Niisiis, lühise ajal, kui vool on väga suur, põlevad kaitsmed piisav kiiresti ja sellel kõige ohtlikumal juhul on need lihtsad, odavad ja usaldusväärsed kaitsevahendid.
2. Enamik kaitsmekarpe annab võimaluse ohutu kaitsmelüliti vahetamine pinge all.
Kaitsmete puudused
1. Kui voolutugevus ahelas ületab veidi lubatud piiri, ei täida kaitsmed hästi kaitsvat rolli.
Näited. Kuni 30% ülekoormuse korral väheneb juhtmestiku kasutusiga märgatavalt ja kaitsmed ei põle. Suurte ülekoormusväärtuste korral (kuni 50...70%) ulatub kaitsme läbipõlemisaeg minutist kümneteni. Selle aja jooksul on ülekoormatud juhtmete isolatsioonil aega tugevasti üle kuumeneda.
2. Kaitsmete teine puudus on nende kahjustus.
Pärast pistiku läbipõlemist tuleb see uue vastu välja vahetada (laadida). Taastamise hõlbustamiseks kasutatakse kaitsmete projekteerimisel vahetatavaid kalibreeritud kaitsmeühendusi.
a) Kaitsme otstarve. Kaitsmed ilmusid samaaegselt elektrivõrkudega. Disaini ja hoolduse lihtsus, väiksus, suur purunemisvõime ja madal hind on taganud nende väga laialdase kasutuse. LV-kaitsmed on toodetud vooludele mA kuni tuhandete A ja pingete jaoks kuni 660 V ning HV-kaitsmed - kuni 35 kV ja kõrgemad.
Kaitselülitid- need on EA mõeldud elektriahelate kaitsmiseks voolu ülekoormuste ja lühisvoolude eest.
Kaitstud vooluringi keelamine toimub spetsiaalselt loodud voolu kandvate osade hävitamise kaudu teatud väärtust ületava voolu mõjul.
Enamikus konstruktsioonides on vooluahel lahti ühendatud kaitsmelüli sulatamisega, mida soojendatakse otse vooluahela vooluga. Pärast vooluringi lahtiühendamist on vaja läbipõlenud sisetükk asendada hooldatava vastu. See toiming viiakse läbi käsitsi või automaatselt. Viimasel juhul vahetatakse kogu kaitsme välja.
Kaitsmete laialdane kasutamine rahvamajanduse erinevates valdkondades ja igapäevaelus on toonud kaasa nende erineva kujunduse. Kuid vaatamata sellele on neil kõigil järgmised põhielemendid: korpus või kandeosa, kaitsmelüli, kontaktide ühendusseade, kaarekustutusseade või kaarekustutusaine.
b) Kaitsme tööpõhimõte, füüsikalised nähtused elektriseadmes. Kaitstud vooluringi lahtiühendamine toimub spetsiaalselt loodud voolu kandvate osade hävitamise kaudu teatud väärtust ületava voolu mõjul.
Enamikus konstruktsioonides on vooluahel lahti ühendatud kaitsmelüli sulatamisega, mida soojendatakse otse vooluga.
kaitstud vooluring. Pärast vooluringi lahtiühendamist on vaja läbipõlenud sisetükk asendada hooldatava vastu. See toiming viiakse läbi käsitsi või automaatselt. Viimasel juhul vahetatakse kogu kaitsme välja.
Voolude juures > I sulamisel peab kaitsme töötama vastavalt aja-voolu karakteristikule. Voolu suurenedes peaks kaitsmelüliti läbipõlemise kiirendusaste suurenema palju kiiremini kui vool. Selle omaduse saamiseks antakse sisetükile teatud kuju või kasutatakse metallurgilist efekti.
Vahetükk on valmistatud väljalõigetega plaadi kujul (joonis 6.1, A), vähendades selle ristlõiget teatud piirkondades. Nendel kitsendatud aladel
Joonis 6.1 – temperatuurijaotus ( A) ja kohad, kus vormitud kaitsmelülid põlevad ülekoormuse ajal läbi ( b) ja lühise ajal ( V)
soojust tekib rohkem kui laiadel. Kell I Kuid sisetüki materjali soojusjuhtivusest tingitud liigsoojusel on aega jaotada laiematele osadele ja kogu sisetüki temperatuur on praktiliselt sama. Ülekoormuse ajal ( I 
) kitsendatud alade soojenemine toimub kiiremini, sest ainult osa soojusest jõuab laiale alale eemaldada. Kaitsmelüli sulab ühes kuumimas kohas (joonis 6.1, b). Lühise ajal ( I » 
) kitsendatud alade soojenemine on nii intensiivne, et praktiliselt võib nende soojuse eemaldamise tähelepanuta jätta. Kaitsmelüli põleb korraga läbi kõigis või mitmes kitsas kohas (joonis 6.1, V).
Paljudes konstruktsioonides on sisetükile 1 antud kujund (joonis 6.2a), milles lühisvooludest tekkivad elektrodünaamilised jõud F lõhuvad sisetüki juba enne, kui see sulab. Joonisel fig. 6.2 ning pausi asukoht on tähistatud ringiga. See sektsioon on tehtud väiksema ristlõikega.
Riis. 6.2. Näiteid kiirendatud rebendiga kaitsmelüli kujudest
Ülekoormusvoolude korral on elektrodünaamilised jõud väikesed ja kaitsmelüli sulab kitsendatud piirkonnas. Joonisel fig. 6.2, b vooluahela lahtiühendamise kiirenemine ülekoormuste ja lühiste ajal saavutatakse vedru 2 tõttu, mis purustab sisetüki 1, kui metall kitsendatud kohtades pehmeneb, enne kui need alad sulavad.
Metallurgiline efekt seisneb selles, et paljud madala sulamistemperatuuriga metallid (tina, plii jne) on võimelised lahustama sulas olekus teisi tulekindlaid metalle (vask, hõbe jne). Seda nähtust kasutatakse paralleelsete juhtmete seeriast valmistatud sisestustega kaitsmetes.
Ülekoormuste ajal sisetükkide sulamise kiirendamiseks joodetakse juhtmetele tinakuulid. Ülekoormusvoolude korral pall sulab ja lahustab osa metallist, millele see on joodetud. Vahetükk põleb läbi seal, kus pall on joodetud.
Kaitsme parameetrid
Kaitsme töötab kahes järsult erinevas režiimis: tavatingimustes ning ülekoormuse ja lühise tingimustes. Esimesel juhul on sisetüki ülekuumenemisel püsiva oleku protsessi iseloom, mille käigus kogu selles tekkiv soojus eraldub keskkonda. Sel juhul kuumutatakse lisaks sisetükile ka kõik muud kaitsme osad ühtlase temperatuurini. See temperatuur ei tohiks ületada lubatud väärtusi. Nimetatakse voolu, mille jaoks kaitsmelülitus on mõeldud pikaajaliseks tööks kaitsmelüli nimivool Inom. See võib erineda kaitsme enda nimivoolust.
Tavaliselt saab samasse kaitsmesse sisestada erineva nimivooluga kaitsmeid. Kaitsme nimivool sellel märgitud , on võrdne selle kaitsme konstruktsiooni jaoks mõeldud kaitsmelülide suurima vooluga.
Kaitsme kaitseomadused ülekoormuse ajal on standardiseeritud. Normaalse kiirusega kaitsmete jaoks seadke tavapärane mittesulav vool- vool, teatud aja jooksul voolates ei tohiks kaitsmelüliti läbi põleda, tavapärane sulamisvool- vool, kui teatud aja jooksul voolab, peaks kaitsme lüli läbi põlema. Näiteks 63–100 A nimivoolu jaoks mõeldud kaitsmelülidega kaitsme puhul ei tohiks kaitsmelülid läbi põleda, kui voolutugevus on 1,3 I nom ühe tunni jooksul ja voolutugevusel 1,6 I peaks läbi põlema kuni ühe tunni jooksul.
Vaatleme sisetüki kuumutamist pikaajalise koormuse all.
Kaitsme peamine omadus on aja-voolu karakteristik, mis on sisendi sulamisaja sõltuvus voolavast voolust t=f( i). Täiusliku kaitse tagamiseks on soovitav, et kaitsme ajavoolu karakteristik (joon. 6.3 kõver 1) oleks kõigis punktides veidi madalam kui kaitstud vooluahela või objekti karakteristikud (kõver 2 joonisel 6.3). Kuid kaitsme tegelikud omadused (kõver
3) lõikub kõveraga 2. Selgitame seda. Kui kaitsme karakteristik vastab kõverale 1, põleb see vananemise või käivitamise ajal
Riis. 6.3. Kaitsme ja kaitstava objekti omaduste kooskõlastamine
mootor. Ahel lülitub vastuvõetamatute ülekoormuste puudumisel välja. Seetõttu valitakse sisendi sulamisvool suuremaks kui nimikoormusvool. Sel juhul lõikuvad kõverad 2 ja 3. Suure ülekoormuse piirkonnas (piirkond B) kaitseb kaitse objekti. Piirkonnas A kaitse objekti ei kaitse. Väikestel ülekoormustel (1,5–2) I Kaitsme nominaalne kuumutamine toimub aeglaselt. Suurem osa soojusest läheb keskkonda,
Nimetatakse voolu, mille juures kaitsmelüli ühtlase temperatuuri saavutamisel läbi põleb piirvool I nogr. Vältimaks kaitsme väljalülitamist nimivoolu korral I nom, vajalik I nogp > I nom. Teisest küljest parem kaitse väärtus I nogp peaks olema nimiväärtusele võimalikult lähedane.
Vahetüki sulamistemperatuuri vähendamiseks kasutatakse selle valmistamisel madala sulamistemperatuuriga metalle ja sulameid (vask, hõbe, tsink, plii, alumiinium).
Vaatleme sisetüki kuumenemist lühise ajal.
Kui sisendit läbiv vool on 3–4 korda suurem I nom, siis praktiliselt kulgeb kütteprotsess adiabaatiliselt, st. kogu sisetüki tekitatud soojus läheb selle soojendamiseks.
Aeg sisendi kuumutamiseks sulamistemperatuurini
,
kus A" on materjali omadustega määratud konstant; q- vahetüki ristlõige; j k on sisestusvoolu tihedus.
Kuna osa sulavast lülist muutub tahkest vedelaks, suureneb selle takistus järsult (kümneid kordi). Aeg tahkest olekust vedelaks üleminekuks
,
kus on sisestusmaterjali eritakistus sulamistemperatuuril; - sisestusmaterjali eritakistus vedelas olekus; y on sisestusmaterjali tihedus; L- materjali varjatud sulamissoojus
Kaitsme peamine parameeter lühise ajal on voolupiirangu murdmine- vool, mida see suudab välja lülitada tagasivoolupingel, mis on võrdne kõrgeima tööpingega.
Kaare eluiga sõltub kaitsme konstruktsioonist. Kogu vooluahela kaitsme lahtiühendamise aeg
t pr= t pl +t rist + t kaared
Õhus oleva sisetükiga kaitsme jaoks
,
kus on koefitsient n=3 võtab arvesse sisetüki enneaegset hävimist ja k 0 = 1,2 -1,3 võtab arvesse kaare põlemise kestust.
Täiteainega kaitsmetes (suletud tüüpi) on sisetüki hävimine enne selle täielikku sulamist vähem tõenäoline. Ahela katkestusaeg kaitsme järgi
,
Koefitsient k d = 1,7 -2 võtab arvesse kaare kestust.
Muutuva ristlõikega vahetüki sulamine toimub kõige väiksema ristlõikega maakitstes. Kuumutamisprotsess kulgeb nii kiiresti, et soojusel pole peaaegu aega suurenenud ristlõikega piirkondadesse üle kanda. Vähendatud ristlõikega maakivide olemasolu võimaldab järsult lühendada aega lühise algusest kuni kaare ilmumiseni. Kaare kustutusprotsess algab seni, kuni lühisvool saavutab püsiseisundi või isegi amplituudi väärtuse. Aja jooksul tekib kaar t 1 pärast lühise tekkimist, kui voolutugevus ahelas on oluliselt väiksem kui püsiseisundi väärtus I k huuled
Kaare kustutusvahendid võivad kaare kustutada millisekunditega. Sel juhul on joonisel fig 1 näidatud voolu piirav efekt. Kahjustatud voolu piirava ahela lahtiühendamisel on kaare kustutamine lihtsam, kuna välja ei lülitu mitte püsiseisundi lühisvool, vaid sisendi sulamisajaga määratud vool.
Riis. 6.4. Alalis- ja vahelduvvoolu väljalülitamine voolu piirava kaitsme abil
Kaitsme disain
c) Kaitsmeseade. Kaitsmete lai kasutusala
rahvamajanduse erinevates valdkondades ja igapäevaelus on viinud nende mitmesuguse kujunduseni. Kuid vaatamata sellele on neil kõigil järgmised põhielemendid: korpus või kandeosa, kaitsmelüli, kontaktide ühendusseade, kaarekustutusseade või kaarekustutusaine.
Kaitsmeid kasutatakse elektriahelate ja elektrikomponentide kaitsmiseks lühisvoolude või ülekoormusvoolude eest.
Kaitsme on sisse ehitatud elektriahelasse. Selle põhiülesanne on töövoolu läbilaskmine ja elektriahela katkestamine liigvoolude ilmnemisel. Kaitsmeid on erinevaid madalpinge(kuni 1 kV) ja kõrgepinge(üle 3 kV), aga otstarbelt ja tööpõhimõttelt on need täiesti samad. Olemas on ka toite- ja kiirkaitsmed.
Madalpinge kaitsmed on ehituslikult üsna lihtne seade. Juhtiv element (kaitsmelülitus) nimiväärtusest suurema voolu mõjul kuumeneb, sulab kaarkustutuskeskkonnas (enamasti on see kvartsliiv SiO2) ja aurustub, tekitades katkestuse kaitstud elektriahel.
Isolaator takistab kuumade gaaside ja vedela metalli sattumist keskkonda. See on valmistatud kõrgekvaliteedilisest tehnilisest keraamikast ja peab seiskamise ajal taluma väga kõrgeid temperatuure ja siserõhku.
Kaitsekatetel on haarderibad standardsete käepidemetega madalpinge kaitsmete kaitsmelülide asendamiseks. Koos keraamilise korpusega loovad need plahvatuskindla ümbrise lülituva elektrikaare jaoks.
Liiv on omakorda oluline voolu piiramiseks. Tavaliselt kasutatakse kõrge mineraloogilise ja keemilise puhtusega kristalset kvartsliiva (SiO2 sisaldus > 99,5%).
Lülitusfunktsiooni jaoks on oluline liivakristallide konkreetne suurus ja nende optimaalne tihendamine.
Indikaator võimaldab kiiresti leida põlenud kaitsmed. Suurenenud vedru jäikusega võib see olla löögisignaalseadmena mikrolülitite või lahklülitite käivitamiseks.
Solder nihutab tunnuskõvera madalamate sulamisvoolu väärtuste suunas. See valitakse vastavalt sulava elemendi materjalile ning peab olema õiges koguses ja õiges kohas.
Kontaktnoad ühendavad mehaaniliselt ja elektriliselt kaitsme lingi kaitsme aluse hoidikuga. Need on valmistatud vasest või vasesulamist, mis on kaetud tina või hõbedaga.
Traditsioonilised materjalid, millest sulavaid sisestusi valmistatakse, on: vask, tsink, hõbe, millel on vajalik elektritakistus.
Peamine eelis kaitsmelülitiga kaitsme kasutamisel on voolu piirav toime. See tähendab, et kaitsmelüliti sulamisaeg on üsna lühike ja selle tulemusena ei ole lühisvoolul aega oma maksimaalset väärtust saavutada.
Ilmselgelt peab kaitsmelüli nimivoolutasemel või madalamal juhtima elektrit piiramatu aja jooksul.
Kaitsmelüli tööaja kiirendamiseks kasutatakse järgmisi tehnilisi lahendusi:
· kaitsmeühendused erineva laiusega sektsioonidega (sektsioonid)
metallurgiline efekt kaitsmeühenduste kujundamisel
Kaitsmelüli ristlõike (kitsendus) vähendamisel teatud kohtades saavutatakse vajalik - lühem ahela avanemisaeg.
Metallurgiline efekt on järgmine: teatud madala sulamistemperatuuriga metallid (näiteks plii ja tina) suudavad lahustada oma struktuuris rohkem tulekindlaid metalle nagu vask ja hõbe.
Selleks kantakse vaskjuhtmetele tinatilgad. Ülivooluga kuumutamisel sulavad tinapiisad kiiresti, sulatades osa juhtmeid. Järgmisena kasutatakse teatud kohtades vähendatud ristlõikega kaitsmelüliti käitamise mehhanismi.
Kaitsmete kasutajate arvu jätkuva kasvu peamiseks põhjuseks lisaks ülisoodsale hinna ja kvaliteedi suhtele ning väikesele jalajäljele on nende üldtuntud töökindlus, mis iseloomustab kaitsmeid kui “viimast kaitseliini”. Ainult sertifitseeritud sulavkaitsmed, mis vastavad deklareeritud omadustele, võimaldavad teil vältida elektrijuhtmetes ja elektripaigaldistes tekkivaid tulekahjusid.
PILET nr 9
- Diislikütusesüsteemi 1-PD4D eesmärk ja üldkujundus.
Kütusesüsteem on ette nähtud diislikütuse silindritesse kütuse hoidmiseks, soojendamiseks, puhastamiseks ja tarnimiseks, mis tagab teatud kütusekoguste õigeaegse sissepritse vajalikus järjekorras kõrge rõhu all diisliballoonide põlemiskambritesse ja piserdamise kõige väiksematesse osakestesse.
Süsteem sisaldab kütuse täitmispumpa, kõrgsurve kütusepumpa, madal- ja kõrgsurvetorustikke, kütusepaaki, kütusesoojendit, jäme- ja peenfiltreid, pihustid ja regulaatorid. Kütuse täitmispump imeb kütuse toitepaagist läbi jämeda võrkfiltri ja suunab selle rõhu all, mis ei ületa 0,53 MPa (5,3 kgf/cm2) diiselmootorile paigaldatud peenkütusefiltrisse.
Kütusetäitepumbast filtrini viivale liinile paigaldatud tühjendusklapp ei lase kütusetorustikus rõhul tõusta üle 0,53 MPa (5,3 kgf/cm2), suunates liigse kütuse toitepaaki läbi äravoolutoru.
Peenkütusefiltrist siseneb filtreeritud kütus rõhu all kõrgsurve kütusepumba kollektorisse.
Rõhku 0,25 MPa (2,5 kgf/cm2) kütusekollektoris hoiab reguleerventiil, mis juhib liigse kütuse tühjendustoru kaudu paaki. Klapp 6 ja kraan 7 on ette nähtud diiselmootori kütuse avariivarustuseks. Kütusepump pumpab kõrge rõhu all kütust pihustitesse vastavalt diisliballoonide töökorrale.
Pihustitest ja kõrgsurvepumbast lekkinud kütus juhitakse toitepaaki.
- Diiselveduri TEM18DM kõrgsurvekütusepumba sektsiooni eesmärk ja konstruktsioon.
Kütusepump, mis on ette nähtud diislikütuse silindrite varustamiseks kõrge rõhu all ja vastavalt iga tsükli jaoks rangelt määratletud kütuseannuste koormusele, koosneb järgmistest põhiosadest: karter, nukkvõll, tõukurid, eemaldatavad kolvisektsioonid ja kollektor.
Kütusepumba sektsiooni põhiosad (joonis 30, a) on kaks täppispaari, mis on valmistatud ülitäpselt ja mis on paigaldatud koos selle teiste osadega korpusesse 22, valatud malmist. Esimene paar, pumbaelement, koosneb hülsist 10 ja kolvist /7 ning teine paar, klapipaar, koosneb väljalaskeklapist 5 ja pesast 6. Mõlemad paarid on valmistatud kõrgsulamist kuumtöödeldud terasest. Iga paari tihend saavutatakse ühe osa ettevaatliku lihvimisega teise külge. Seetõttu, kui üks osadest on kahjustatud, asendatakse paar uuega.
Joonis 30 Kütusepumba (a) ja selle väljalaskeklapi (b) sektsioon: 1 - surveliitmik, 2, 8 - tühjendustorustikuga ühenduses olevad õõnsused, 3 - tühjendusklapi vedru, 4 - stopp; 5 - väljalaskeklapp, 6 - väljalaskeklapipesa, 7 - kummist o-rõngas, 9 - ruum kolvi kohal, 10 - hülss, 11 - kolb; 12 - vertikaalne soon, 13 - rõngakujuline soon; 14 - ülemine serv, 15 - alumine serv, 16, 27 - lukustuskruvid, 17 - reguleerimisrest, 18 - kolvi vedru, 19 - juhtkupp, 20 - alumine vedruplaat, 21 - kinnitusrõngas; 22 - sektsiooni korpus, 23 - vedrurõngas, 24 - ülemine vedruplaat, 35 - käik; 26 - auk, 28 - soon, 29 - korpuse imiõõnsus, 30-tihend vaskrõngas; 31 - väljalaskeklapp; 32 - väljalaskeklapipesa, 33 - väljalaskeklapi vedru (1 - enne moderniseerimist! 11 - pärast moderniseerimist)
Pumbapaari kolvi hülss 10 on valmistatud paksendatud ülemise osaga silindri kujul. Kaks läbivat auku 26 ülemises osas ühendavad voodri kolvi kohal asuva ruumi 9 korpuse süvendiga 29, kuhu kütus tarnitakse. Üks neist hülsi välispinnal asuvatest aukudest on varustatud koonilise süvisega ja teine on varustatud vertikaalse soonega, millesse mahub lukustuskruvi 27, mis hoiab hülsi pöörlemise eest. Sel juhul jääb kütuse läbilaskeava avatuks. Hülsi alumine äärik on tihedalt lihvitud korpuse rõngakujulise soonega.
Kolb 11 koosneb silindrilisest peast ja kujuga varrest, mis on valmistatud ühe üksusena. Pea pinnal ülemises osas on rõngakujuline süvend 13, mis on vertikaalse soonega 12 ühendatud kolvi 9 kohal oleva ruumiga. Süvendi alumine serv 15 on ümardatud ja ülemine serv 14 on kujundatud piki kuju. spiraalne joon. Mingil kaugusel kolvipea otsast lõikub see vertikaalse soone 12 servaga. Kruviserva eesmärk on ära lõigata ja reguleerida kolvi poolt antava kütuse kogust. Kolvi varrel on kaks eendit ja pea. Väljaulatuvad osad sobivad reguleerimisrestiga 17 haakuvasse hammasratta 25 varre vertikaalsesse soontesse ja pea toetub juhtkupli 19 põhjale, mida toetab altpoolt reguleerimispoldi 28 sfääriline pind. tõukuri (vt joonis 29). Peale asetatakse vedru 18 plaat 20 (vt joonis 30, a), mis viib kolvi tagasi alumisse asendisse.
Klapipaar on paigaldatud kolvi hülsi ülemisse otsa. Tiheduse tagamiseks lihvitakse klapipaari pesa voodri otsa ja surutakse selle vastu surveliitmikuga 1. Tiheduse sektsiooni korpusega tagab kummirõngas 7. Pesa 6 keskel on auk, mis toimib tühjendusklapi istmena 5.
Klapp 5 (joonis 30, b) on õõnes. Alumises osas on sellel nõelakujuline maandumiskoonus, keskmises augus E ja ülemises osas rõngakujuline krae P.
Õlg P eraldab tühjendustorustiku kolvi kohal olevast ruumist enne, kui nõelakoonus seda teeb, ja ava E suunab kütuse väljalasketorustikust kolvi 9 kohal olevasse ruumi pärast seda, kui need on eraldatud õlaga P.
Klapp surutakse vastu pesa koonust vedru 3 abil, mille teine ots toetub vastu tõket 4, mis piirab väljalaskeklapi tõusu.
PILET nr 10
- 1-PD4D diiselmootori veesüsteemi eesmärk ja disain.
Diiselveduritele paigaldatud diiselmootor on vesijahutusega, mille vajadus tuleneb selle üksikute osade kõrgest kuumenemisest kokkupuutel kuumade gaasidega. Juba survetakti lõpus tõuseb õhutemperatuur silindrites 500 - 700 °C-ni ja kütuse põlemisel jõuab see 2000 °C-ni. Isegi heitgaaside temperatuur on 430–480 °C. Osade nii suur kuumenemine võib põhjustada märkimisväärset deformatsiooni, hävimist, õli põlemist ja selle tulemusena silindrites olevate kolbide kinnikiilumist.
Diisli osade intensiivne kuumutamine eeldab intensiivset jahutamist veega, mille temperatuur peab olema piisavalt kõrge, et vältida pragude tekkimist ploki, silindri vooderdiste, silindrikaante ja turboülelaaduri korpusesse. Soojendatud vett jahutatakse radiaatorisektsioonides ning osa diiselmootorilt vee abil eemaldatud soojusest kasutatakse abiotstarbel (külmal aastaajal kütuse paagis ja juhikabiini õhu soojendamiseks).
Diiselveduritel kasutatakse vett ka diisliõli jahutamiseks vesi-õli soojusvahetis ja õhu laadimiseks enne selle sisenemist diisliballoonidesse. Kuna õli ja laadimisõhku tuleb jahutada diisli jahutusveega võrreldes madalama temperatuuriga veega, on veesüsteemil kaks sõltumatut veeringlusringi. Vee temperatuuri põhikontuuris hoitakse vahemikus 70–85 °C ja abikontuuris - 60–70 °C. Veeringlust igas ahelas teostab spetsiaalne pump, mida käitab diiselmootori väntvõll.
Peakontuuri vee jahutamiseks kasutavad kuusteist ja abikontuur kaheksat külmiku šahti paigaldatud veesektsiooni. Mõlemad ahelad on ühendatud külmiku võlli kohale paigaldatud paisupaagiga
Sunnitud veeringlusega suletud tüüpi diiselveesüsteemil on kaks sõltumatut jahutusringi (kuumkontuur, külmkontuur), millest igaühel on oma torustik, veepump, külmiku sektsioonid ja ühine jahutusventilaator.
Süsteem on ette nähtud diiselmootoriga töötamise ajal tekkiva soojuse eemaldamiseks, juhikabiini soojendamiseks ja diiselmootori soojendamiseks enne välisest soojusallikast käivitamist.
Kuum (põhi)ahel on ette nähtud väljalaskekollektorite, turboülelaaduri korpuste, pukside ja diislikütuse silindrite kaante jahutamiseks. Külmal aastaajal kasutatakse kuuma ahela vett kütuse soojendamiseks kütusesoojendis ja juhikabiini soojendamiseks.
Mööda vedurit jäetud veepump 46 pumpab vett diiselmootori 42 ja turboülelaaduri jahutusõõnsustesse. Kuumutatud vesi eemaldatakse diiselmootorist veduri külmiku sektsioonis 53 ja seejärel imitorusse
veepumba õõnsus 46. Külma ilmaga suunatakse osa vasakpoolse diisli väljalaskekollektori veeõõnsusest veest kütteks kütusesoojendisse 29, küttekehasse 32, juhikabiini põrandaküttekehadesse 34 ja 65.
Külmkontuur on ette nähtud soojuse eemaldamiseks laadimisõhu jahutist ja diisliõli jahutitest.
Veduri paremal küljel asuv veepump 63 pumpab vett külmiku sektsiooni 3 diiselõli jahutisse 22. Seejärel pumbatakse jahutatud vesi läbi õlijahuti 59, õhujahuti 64 ja siseneb veepumba 63 imitorusse.
Diislivee temperatuuri juhitakse kaugtermomeetriga 51, mille mõõtur on paigaldatud diiselmootori vee väljalaskeava juures olevasse kuumakontuuri ja näidik asub juhikabiini konsoolil. Temperatuurirelee andurid 58 ja 60 on paigaldatud diiselmootori vee väljalasketorustikule (kuumkontuur) ja õlijahuti vee sisselaskeavale (külmkontuur), mis saadavad signaali külmiku luukide avamiseks ja koormuse eemaldamiseks. diiselmootor (kui ületatakse maksimaalne lubatud veetemperatuur).
66 termostaati (sooja ja külma ahelates) automaatselt
kontrollige külmiku ventilaatori pöörlemiskiirust, hoides vee temperatuuri optimaalsetes piirides.
Vee temperatuuri juhtimiseks külmas ahelas paigaldatakse õlijahuti sissepääsu ette kaugtermomeeter 4 ja näidik juhikabiini kaugjuhtimispuldile.
Vee temperatuuri perioodiliseks mõõtmiseks kuumas ja külmas ahelas paigaldatakse seened elavhõbedatermomeetrite alla. Veesurve perioodiliseks mõõtmiseks süsteemis paigaldatakse seeni manomeetrite alla ja seened rõhu-vaakummõõturite alla.
Aur ja õhk eemaldatakse auru-õhk torude abil paisupaaki 12, mis on toitetorude kaudu ühendatud veepumpade 46 ja 63 imitorudega.
Veearvesti klaas 13 on mõeldud veetaseme jälgimiseks paisupaagis. Paagi külgpinnal on kaks joont kirjadega V.U - ülemine veetase ja N.U - alumine veetase. Veetase paagis peaks olema nende märkide vahel. Paagi ülaosas asuv täitekael 9 on suletud kaanega, millesse on paigaldatud auru-õhu ventiil 8, et anda paak atmosfääri tankimisel diiselveduri põhjast või enne selle eemaldamist katke auru-õhu ventiiliga 8, seal on juhttoru ventiiliga 6.
Klappide, kraanide ja ühenduspeade asend diiselmootori töötamise, kütte sisselülitamise, kütuse soojenemise, diiselmootori soojenemise välisest allikast, süsteemi veega täitmisel ja vee väljalaskmisel. süsteem on näidatud joonisel olevas tabelis.
Ventiilid 11, 18, 19 ja segisti 7 paigaldatakse täite- ja auru-õhu torudele veepaagi süsteemist lahtiühendamiseks diiselmootori veeõõnsuste testimisel.
2. Diislipihusti 1-PD4D eesmärk ja disain.
Diislipihusti (joonis 32, a) on ette nähtud kütuse pihustamiseks ja jaotamiseks põlemiskambris. Düüsi põhiosa on otsik, mis koosneb täppispaarist - korpus 21 ja nõel 2. Düüs on kinnitatud düüsi korpuse 4 põhja külge mutriga 19. Düüsi korpuse ülemine ots ja paaritusots düüsi korpusel on maapinnad, mis tagavad tiheduse. Kütuse põlemiskambrisse süstimiseks tehakse düüsi korpuse alumisse ossa sfääriline pea (joonis 32, b), mille ümbermõõt on üheksa 0,35 mm läbimõõduga ava.
Nõela 2 lukustuskoonus lihvitakse düüsi korpuse pessa (vt joonis 32, a), mis eraldab düüsi süvendi 24 põlemiskambrist. Varras 17 toetub oma sfäärilise pinnaga ülemises osas olevale nõela varrele, edastades sellele vedru 7 jõu. Vedru pinge reguleeritakse (poldi 10 abil) kütuse sissepritse rõhuni 275 kgf/cm2. Pärast vedru pinge reguleerimist kinnitatakse polt 10 kontramutriga II ja tihendatakse.
Kui diiselmootor töötab, juhitakse kütusepumba poolt pumbatav kütus kõrgsurvetorustiku kaudu liitmikusse 15 ja sealt, läbides pilufiltri 16, kanali 18, rõngakujulise soone 20, siseneb kolme kaldava 22 kaudu. õõnsus 24. Kuna düüsi korpuse väljalaskeava on suletud nõel 2, surutud vedruga pesa, siis rõhk süvendis 24 suureneb järsult, mõjudes nõela juhtosa suurele koonusele 1. Kui kütuse rõhu jõud, mis kipub nõela ülespoole tõstma, ületab vedru 7 pingutusjõu, tõuseb düüsi nõel üles. Sel juhul pihustatakse kütust suurel kiirusel õõnsusest 24 läbi pihusti korpuse pea pihustusavade põlemiskambrisse.
Kõrge rõhu tõttu õõnsuses 24 imbub osa kütusest nõela ja düüsi korpuse vahelt düüsi sisemisse õõnsusse, määrides hõõrduvaid pindu.
Lekkinud kütus juhitakse välja puuri 13 ja liitmiku 14 kaudu äravoolutorusse. Kütuse sissepritse katkestatakse kohe, kui kütuse juurdevool pumbast peatub.
Riis. 32. Diisli pihusti (a) ja selle pihusti (b):
suur nõela koonus; 2 - pihustusnõel; 3 - silindri kate; 4 - düüsi korpus; 5 - düüsi puks; 6 - alumine vedruplaat; 7-vedru; « - vedru ülemine plaat; 9 - pistik; 10 - reguleerimispolt; 11- lukustusmutter; 12 - tihend; 13 - puurimine; 14 - kütuse väljalaskeava liitmik; 15 - kütusevarustuse liitmik; 16 - pilufilter; P - varras; 18 - pihusti korpuse kütuse etteandekanal; 19 - pihustusmutter; 20 - pihusti korpuse rõngakujuline süvend; 21 - pihustuskorpus; 22 - pihustuskorpuse kaldus auk; 23 - tihendusrõngas; 24 - düüsi õõnsus; 1- pihusti enne moderniseerimist; 11- prits peale moderniseerimist
PILET nr 11
- Diiselmootoriga õhupuhasti 1-PD4D eesmärk ja disain.
Diiselveduri õhupuhastiks (joon. 23) on pidev õlifilter. Selle puhastustõhusus on diiselveduri kõigil töörežiimidel konstantne ja kuni 20 mm veetakistusega on 98,5%. Art. Õhupuhastaja võimaldab saada tehniliselt puhast õhku (tolmusisaldus mitte rohkem kui 1 mg/m3) tolmu kogusisaldusega 65 mg/m3. Õhupuhasti filtrielementideks on neli võrgusilma kassetti 21 (sektorite kujul), mis on paigutatud rattasse 20. Igal kassetil on 16 võrku, millest kuus on nr 5 X 0,7, kuus on nr 3,2 X 0,5 ja neli on nr 7 X 1,2. Ratas 20 koos kassettidega 21 on kinnitatud korpuse seintesse kinnitatud fikseeritud teljele 24, mille alumine osa on õlivann mahuga 108 liitrit. Ratas pöörleb automaatselt pneumaatilise silindri 12 abil, millesse suunatakse õhk kompressorist. Õhk siseneb pneumaatilisse silindrisse perioodiliselt, kui 3RD rõhuregulaator töötab. Kui rõhuregulaator on aktiveeritud, mõjub pneumaatilisse silindrisse sisenev õhk selle vardale ja läbi varda 13, hoobade 15, 14, varda 27 ja liuguri 16 liigutab käppa 18, mis haakub põrklindi (hammastega) ratta velg 20.
Riis. 22. Diiselveduri õhupuhasti:
Turboülelaaduri imitoru; 2, 4 - klambrid; 3 - ühendushülss; 5 - õhupuhasti raam; 6, 9 - luugid; 7 - võrgusilma kassetid; 8 - rulood; 10 - põhitoru; 11- klambrid kassettide kinnitamiseks
Õhupuhasti ratta pöörlemiskiirus sõltub õhurõhuregulaatori reageerimissagedusest ja on ligikaudu 0,04 - 0,15 pööret minutis. Kassette puhastatakse õlivannis olles. Kinnijäänud tolm ladestub vanni põhja. Õhupuhasti tolmu hoidmisvõime on ligikaudu 50 kg ja selle määrab peamiselt õlivanni mahutavus kere põhjast kuni ratta veljeni 20. Õli väljalaskmiseks on ette nähtud voolikuga kraan 7 ja luugid. 26 on ette nähtud mustuse eemaldamiseks.
Õhupuhasti korpuse ülemises osas on luugid 1, 5 ja 17, mis aitavad talvel masinaruumist õhku välja tõmmata, samas kui rulood 22 on täielikult või osaliselt suletud.
Iga elektriahel koosneb üksikutest elementidest. Igaüht neist iseloomustavad teatud vooluväärtused, mille juures element töötab. Voolutugevuse suurendamine üle nende väärtuste võib elementi kahjustada. See ilmneb lubamatult kõrge temperatuuri tõttu või selle elemendi struktuuri üsna kiire muutuse tõttu voolu mõjul. Sellistes olukordades aitavad erineva konstruktsiooniga kaitsmed vältida elektriahela elementide kahjustamist.
Nende klassifikatsioon põhineb sellel, kuidas need kaitsmed elektriahelat katkestavad, ja seetõttu võime loetleda need, mida kõige laialdasemalt kasutatakse, kui järgmist tüüpi kaitsmeid:
- sulav,
- elektromehaaniline,
- elektrooniline,
- enesetervendamine.
Elektriahela katkestamise meetod hõlmab kõiki protsesse, mis toimuvad kaitsmes selle käivitamisel.
- Kaitsmed lõhuvad vooluringi kaitsmelüli sulamise tagajärjel.
- Elektromehaanilised kaitsmed sisaldavad kontakte, mis lülitatakse välja deformeeritava bimetallelemendiga.
- Elektroonilised kaitsmed sisaldavad elektroonilist võtit, mida juhib spetsiaalne elektrooniline vooluring.
- Ise lähtestuvad kaitsmed on valmistatud spetsiaalsetest materjalidest. Nende omadused muutuvad voolu liikumisel, kuid taastuvad pärast seda, kui voolutugevus elektriahelas väheneb või kaob. Sellest lähtuvalt takistus esmalt suureneb ja seejärel jälle väheneb.
Sulatav
Kõige odavamad ja töökindlamad on kaitsmed. Kaitsmelüli, mis sulab või isegi aurustub pärast voolu suurendamist üle seatud väärtuse, tekitab elektriahelas katkestuse. Selle kaitsemeetodi tõhususe määrab peamiselt kaitsmelüliti hävimise kiirus. Sel eesmärgil on see valmistatud spetsiaalsetest metallidest ja sulamitest. Need on peamiselt metallid nagu tsink, vask, raud ja plii. Kuna kaitsmelüli on sisuliselt juht, käitub see nagu juht, mida iseloomustavad allpool näidatud graafikud.
Seetõttu ei tohiks kaitsme nõuetekohaseks tööks nimikoormusvooluga kaitsmelülitisse eralduv soojus põhjustada selle ülekuumenemist ja hävimist. See hajub keskkonda kaitsme korpuse elementide kaudu, soojendades sisendit, kuid ilma sellele hävitavate tagajärgedeta.
Kuid kui vool suureneb, rikutakse soojusbilanssi ja sisestuse temperatuur hakkab tõusma.
Sel juhul toimub kaitsmelüli aktiivse takistuse suurenemise tõttu laviinilaadne temperatuuri tõus. Sõltuvalt temperatuuri tõusu kiirusest sisetükk kas sulab või aurustub. Aurustamist soodustab pingekaar, mis võib tekkida kaitsmes pinge ja voolu oluliste väärtuste korral. Kaar asendab ajutiselt hävinud kaitsmelüliti, säilitades elektriahelas voolu. Seetõttu määrab selle olemasolu ka kaitsmelüliti väljalülitamise ajastusomadused.
- Ajavoolu karakteristik on kaitsmelüliti peamine parameeter, mille järgi see konkreetse elektriahela jaoks valitakse.
Hädarežiimis on oluline elektriahel võimalikult kiiresti katkestada. Sel eesmärgil kasutatakse kaitsmelülide jaoks spetsiaalseid meetodeid, näiteks:
- selle läbimõõdu kohalik vähenemine;
- "metallurgiline efekt".
Põhimõtteliselt on need sarnased meetodid, mis võimaldavad ühel või teisel viisil põhjustada sisestuse lokaalset kiiremat kuumutamist. Väiksema läbimõõduga muutuv ristlõige soojeneb kiiremini kui suurema ristlõikega. Kaitsmelüli hävitamise edasiseks kiirendamiseks on see valmistatud identsete juhtmete pakist. Niipea kui üks neist juhtmetest läbi põleb, väheneb kogu ristlõige ja järgmine juht põleb läbi ja nii edasi, kuni kogu juhtmepakk on täielikult hävinud.
Metallurgilist efekti kasutatakse õhukeste sisetükkide puhul. Selle aluseks on suurema takistusega lokaalse sulatise saamine ja väikese takistusega vahetüki alusmaterjali lahustamine selles. Selle tulemusena suureneb kohalik takistus ja sisetükk sulab kiiremini. Sulatus saadakse tina- või pliitilkadest, mis kantakse vasesüdamikule. Selliseid meetodeid kasutatakse väikese võimsusega kaitsmete jaoks kuni mitme ampriga voolu jaoks. Neid kasutatakse peamiselt erinevate kodumasinate ja elektriseadmete jaoks.
Korpuse kuju, mõõtmed ja materjal võivad olenevalt kaitsme mudelist erineda. Klaasist korpus on mugav, kuna see võimaldab teil näha sulava sisestuse olekut. Kuid keraamiline korpus on odavam ja tugevam. Teised kujundused on kohandatud konkreetsete ülesannete jaoks. Mõned neist on näidatud alloleval pildil.
Tavalised elektripistikud põhinevad torukujulistel keraamilistel korpustel. Pistik ise on korpus, mis on spetsiaalselt valmistatud kassetiga sobivaks kaitsme mugavaks kasutamiseks. Mõned pistikute ja keraamiliste kaitsmete konstruktsioonid on varustatud kaitsmelüli oleku mehaanilise indikaatoriga. Kui see läbi põleb, käivitub semafor-tüüpi seade.
Kui vool tõuseb üle 5–10 A, on vaja kustutada kaitsme korpuse sees olev pingekaar. Selleks täidetakse sulava vahetüki ümber olev siseruum kvartsliivaga. Kaar soojendab liiva kiiresti, kuni eralduvad gaasid, mis takistavad voltkaare edasist arengut.
Hoolimata teatud ebamugavustest, mis on põhjustatud vajadusest varustada kaitsmeid asendamiseks, samuti mõne elektriahela aeglasest ja ebapiisavalt täpsest tööst, on seda tüüpi kaitsmed kõige usaldusväärsemad. Mida suurem on seda läbiva voolu suurenemise kiirus, seda suurem on töökindlus.
Elektromehaaniline
Elektromehaanilise konstruktsiooniga kaitsmed erinevad põhimõtteliselt kaitsmetest. Nende juhtimiseks on mehaanilised kontaktid ja mehaanilised elemendid. Kuna iga seadme töökindlus väheneb, kui see muutub keerukamaks, on nende kaitsmete puhul vähemalt teoreetiliselt võimalik selline rike, mille korral seatud väljalülitusvool ei lülitu välja. Korduv töö on nende seadmete oluline eelis kaitsmete ees. Puudusi saab tuvastada järgmiselt:
- kaare ilmumine väljalülitamisel ja kontaktide järkjärguline hävitamine selle mõju tõttu. Võimalik, et kontaktid võivad olla kokku keevitatud.
- Mehaaniline kontaktajam, mille täielik automatiseerimine on kallis. Sel põhjusel tuleb uuesti lubamine teha käsitsi;
- ebapiisavalt kiire reageerimine, mis ei suuda tagada osade “riknevate” elektritarbijate ohutust.
Elektromehaanilist kaitsmele viidatakse sageli kui "kaitselülitile" ja see on ühendatud elektriahelaga kas aluse või isolatsioonist eemaldatud juhtmeklemmidega.
Elektrooniline
Nendes seadmetes asendatakse mehaanika täielikult elektroonikaga. Neil on ainult üks puudus koos selle mitmete ilmingutega:
- pooljuhtide füüsikalised omadused.
See puudus ilmneb:
- elektroonilise võtme pöördumatu sisemise kahjustuse korral ebanormaalsetest füüsilistest mõjudest (liigpinge, vool, temperatuur, kiirgus);
- elektroonilise võtme juhtimisahela vale töö või rike ebatavaliste füüsiliste mõjude tõttu (ületemperatuur, kiirgus, elektromagnetkiirgus).
Enesetervendamine
Varras on valmistatud spetsiaalsest polümeermaterjalist ja varustatud elektroodidega elektriahelaga ühendamiseks. Selline on seda tüüpi kaitsme konstruktsioon. Materjali vastupidavus antud temperatuurivahemikus on väike, kuid tõuseb järsult alates teatud temperatuurist. Jahtudes takistus jälle väheneb. Puudused:
- takistuse sõltuvus ümbritsevast temperatuurist;
- pikk taastumine pärast vallandamist;
- rike ülepingest ja sel põhjusel rike.
Õige kaitsme valimine annab märkimisväärse kulude kokkuhoiu. Kallid seadmed, mis elektriahelas toimunud õnnetuse korral kaitsmega õigeaegselt välja lülitatakse, jäävad tööle.
