Kontakt-bak.ru

Контракт Бак ЛТД
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего нужен предохранитель

Предохранитель

  • Главная
  • Полезные советы
  • Зачем нужен предохранитель

Предохранители

Схема включения плавких предохранителей в электрическую цепь

При своём движении в проводниках носители зарядов отдают часть своей энергии атомам и молекулам вещества. Поэтому любой проводник, по которому протекает ток, более или менее нагревается. Это электрическая энергия, которая превращается в тепловую и напрасно нагревает проводники. Чем больше ток и больше сопротивление проводника, тем больше энергия, отдаваемая в виде тепла. Электрическая мощность, выделенная в виде тепла, может быть вычислена по одной из формул следующего выражения:
P = U x I = I 2 x R = U 2 / R.

При наличии одной замкнутой цепи величина тока везде одна и та же и нагревается она больше всего там, где сопротивление больше.

На тепловом действии тока основана работа электрических осветительных ламп, электронагревательных приборов (электрические печи, паяльники, утюги), плавких предохранителей и т.д.

В ряде случаев выделение тепла сверх определённой нормы допускать нельзя. Перегрев электрических проводов ведёт к порче изоляции и авариям. Чтобы избежать аварий, для электрических проводов устанавливаются допустимые плотности тока.

Если два провода, идущие от источника тока, соединятся между собой, то произойдёт короткое замыкание. Оно получается от разнообразных причин: вследствие порчи изоляции, неправильного включения потребителей и т.д. Так как сопротивление соединительных проводов мало, то при коротком замыкании по ним идёт очень большой ток. Провода перегреваются, начинает гореть изоляция, что может привести к возникновению пожара. Кроме того, короткое замыкание вредно отражается на источнике тока: может сгореть обмотка распределительного трансформатора или испортиться аккумулятор.

Чтобы избежать аварий при коротком замыкании, в электрические цепи включаются плавкие электрические предохранители (пробки). Предохранитель представляет собой кусок тонкой проволочки (или пластинку), включаемый последовательно в электрическую цепь. Предохранитель рассчитывается так, что если ток в цепи превышает допустимую величину, то он перегорает (проволочка расплавляется) и тем самым разрывает электрическую цепь. Предохранители должны включаться во все электрические цепи.

Например, сопротивление шнура утюга 0, 01 Ом, а сопротивление спирали (в накалённом состоянии) 80—100 Ом, поэтому именно в ней сосредотачивается почти всё тепло. То же самое происходит и в предохранителях: при коротком замыкании ток в проводах становится очень большим (50—100 А), проволочка плавится, и цепь разрывается.

А если в качестве предохранителя использовать толстый провод (или много тонких проволочек), который в быту называют «жучком», то при коротком замыкании потечёт недопустимо большой ток, который может повредить проводку и вызвать пожар.

Из этого следует, что в замен сгоревшего предохранителя нельзя вставлять толстые проволочки или пучёк тонких проволочек, а нужно использовать новые предохранители, чтобы при коротком замыкании перегорели именно они, а не аппаратура или проводка.

Если при смене предохранители всё же перегорают, это говорит о коротком замыкании где-то в проводке и её надо исправлять.

Зачем нужны предохранители в автомобиле?

Каждый автомобиль снабжен плавкими предохранителями, которые предназначены для защиты потребителей системы электрооборудования от выхода со строя из-за возникновения короткого замыкания или в результате перегрузки. Они не предусмотрены только лишь в цепи стартера, в момент включения которого максимальный потребляемый ток составляет 350 А.

Основная задача и выбор предохранителей

Предохранитель предназначен для размыкания электрической цепи, когда сила тока в ней превышает допустимое значение, и, как следствие, защиты дорогостоящего оборудования и проводки от короткого замыкания и возможного возгорания. Такое устройство относительно дешевое по сравнению с потребителем, поэтому, в случае его срабатывания или выхода со строя, замена не составит никаких проблем в отличие от последнего.

Основной параметр, по которому выбираются предохранители – это сила тока, на которую рассчитана плавкая вставка. В том случае, когда её действующее значение превышает допустимое, устройство срабатывает. В цепь каждого потребителя устанавливается свой предохранитель соответствующего номинала. Если устройство сработает, должна быть произведена его замена на аналогичное.

Если установить в цепь предохранитель, рассчитанный на меньший ампераж, то он сработает при более низком значении тока. Защитить оборудование он сможет, но вот менять его придется чаще прежнего. Если установить предохранитель, рассчитанный на больший ампераж, то ток, проходящий в цепи, может оказаться выше допустимого для оборудования и оно выйдет из строя. Такое устройство не сможет выполнить свою основную задачу.

Как заменить сгоревший предохранитель?

Нельзя просто взять и заменить сгоревший предохранитель на новый. Следует выяснить причину, по которой он вышел со строя. Перегорание плавкой вставки свидетельствует о том, что произошел какой-то сбой в работе защищаемого оборудования или нарушена целостность питающего провода. Причиной выхода предохранителя из строя может быть и неисправность генератора, сетей сигналов и оптики, чтобы убедится в том, что причина не в этих узлах, достаточно заменить устройство аналогичным и если оно не сгорело, то это действительно так.

Если это не генератор, не сигнальные цепи и не оптика, то значит причина в оборудовании, питающегося от цепи, защищаемой данным предохранителем. Для начала нужно определить, какие потребители подключены через сгоревшее устройство. Затем проверить их на неисправность. Для начала, вместо предохранителя следует установить отвертку. Затем начните отключать по очереди оборудование. Если между замкнутыми гнездами возникает искра – значит проблема в данном потребителе. Его следует отремонтировать или заменить.

Проверить исправность цепи можно и с помощью специальных приборов, например, тестеров или мультиметров. Но они не у каждого водителя имеются под рукой. Также, для обнаружения причины выхода из строя предохранителей можно обратиться на станцию технического обслуживания.

Заключение

Предохранители – это устройства, которые защищают дорогостоящее оборудование. Стоят они не дорого и поэтому не нужно придумывать что-то и заменять их, например, монетами – себе дороже. Они не смогут выполнить основную функцию, и разомкнуть цепь в случае превышения допустимого тока в ней и это повлечет за сбой выход из строя потребителя. Для устранения таких последствий придется потратить во много раз большую сумму денег, нежели на приобретение предохранителя.

Назначение, устройство и применение плавких предохранителей

Что такое предохранители и для чего они нужны

Плавкие предохранители, наряду с автоматическими выключателями, применяются для защиты элементов и устройств электрических установок от повреждений, которые могут возникнуть при ненормальных режимах, угрожающих целостности отдельных элементов или всей установки. Обычно плавкие предохранители применяются для защиты кабелей, проводов и электрических устройств сильного и слабого тока от коротких замыканий и более или менее значительных перегрузок.

Сравнительная дешевизна и простота устройства предохранителей обусловили широкое применение во всех тех случаях, когда они пригодны для защиты электрических установок. Однако, будучи простыми по конструкции, предохранители имеют ряд недостатков, обусловливающих их применение в электрических установках с несложными коммутационными схемами и для защиты элементов установок, не предъявляющих высоких требований в отношении защиты от перегрузок.

Основными недостатками предохранителей являются:

трудность, а в ряде случаев невозможность получения избирательного действия их как при коротких замыканиях в сети, так и при перегрузках;

малая пригодность большинства предохранителей для защиты от небольших перегрузок;

необходимость в специальном коммутационном аппарате (рубильнике, разъединителе), поскольку предохранитель, в отличие от автоматических выключателей, может осуществлять только автоматическое отключение при аварийных режимах, являясь в нормальных режимах неуправляемым аппаратом;

необходимость в замене одной из частей предохранителя (плавкой вставки) после его срабатывания.

В настоящее время ведется разработка более совершенных по своим характеристикам предохранителей, позволяющих осуществлять надежную защиту от перегрузок и обладающих более высоким избирательным действием.

Плавкие предохранители обычно классифицируются по следующим признакам:

В настоящее время изготовляется большое количество разных видов предохранителей. Подробнее об этом смотрите здесь: Виды предохранителей

Характеристики

Зависимость общего времени сгорания плавкой вставки и гашения возникающей при этом дуги от кратности тока, плавящего вставку, по отношению к номинальному току вставки предохранителя называется характеристикой предохранителя, или, иначе, амперсекундной (защитной) характеристикой.

Характеристикой предохранителя определяется:

способность защищать элемент установки от перегрузок;

избирательность действия предохранителя в совокупности с действием других предохранителей и релейной защиты схемы, в которой установлен предохранитель.

Подбирая соответствующие амперсекундные характеристики плавких вставок последовательно включенных предохранителей смежных участков сети, добиваются избирательности их действия, т. е. такого действия, при котором вставка нижестоящего по направлению питания предохранителя перегорает раньше, чем успеет перегореть вставка вышестоящего предохранителя.

При подборе плавких вставок предохранителей по условиям избирательности защиты должно соблюдаться также условие, при котором номинальный ток плавкой вставки не превосходил бы величины, определяемой правилами для защищаемого элемента установки.

Важной характеристикой предохранителя является разрывная способность, определяющая максимальную величину отключаемого предохранителем тока короткого замыкания. Разрывная способность предохранителя зависит от быстроты гашения дуги при перегорании плавкой вставки, и при прочих равных условиях она тем больше, чем ниже лежит амперсекундная характеристика плавкой вставки.

Устройство предохранителей

Как указывалось выше, основным назначением предохранителя является защита элементов электрических установок от перегрузок и коротких замыканий. Предохранитель, включенный с защищаемым элементом последовательно, перегорает, когда ток защищаемой цепи превысит на определенную величину номинальный ток плавкой вставки. При этом предохранитель автоматически отключает поврежденный участок сети. На любые другие отклонения от нормального режима работы сети предохранитель не реагирует. Для восстановления питания участка сети при перегорании плавкой вставки необходимо заменить перегоревшую плавкую вставку новой.

Основными частями любого предохранителя являются:

элемент, используемый для размещения (крепления) плавкой вставки и создания условий для гашения дуги при перегорании плавкой вставки;

основание предохранителя в виде стойки или патрона в зависимости от типа предохранителя, с зажимом для подключения к цепи электрического тока.

Читать еще:  Как измерить напряжение в розетке мультиметром

Основание предохранителя и элемент, используемый для размещения плавкой вставки, снабжаются соответственными контактными устройствами. При помощи контактных устройств элемент закрепляется ив основании предохранителя, а также обеспечивается надежное включение плавкой вставки в защищающую цепь тока.

Некоторые предохранители снабжаются дополнительными устройствами: зажимами для предотвращения выпадания предохранителей при вибрации, ручками для удобного и безопасного извлечения съемного элемента предохранителя из распределительного устройства и т. д.

Монтаж и эксплуатация предохранителей

Трубчатые предохранители должны устанавливаться на вертикальных плоскостях с контактными стойками, установленными строго по вертикали. Категорически воспрещается установка плавких вставок незаводского изготовления или вставок, не предназначающихся для данного типа патрона, во избежание разрыва трубки и перекрытий при срабатывании предохранителя. Номинальный ток плавкой вставки должен соответствовать данным защищаемого элемента установки.

При эксплуатации нужно следить за состоянием предохранителей и распределительных устройств, не допуская загрязнения и запыления, чтобы избежать перекрытия между предохранителями равной полярности. Необходимо периодически очищать контактные части предохранителей от окислов. Все операции по извлечению патронов из контактных стоек должны производиться специально предусмотренными приспособлениями (клещами, ручками) при снятом напряжении.

Предохранители рекомендуется устанавливать на вертикальных плоскостях, но допускается установка их на наклонных и горизонтальных плоскостях. Чтобы предотвратить перегрев зажимов предохранителей, необходимо присоединение подводящих проводов выполнять тщательно шинами или проводниками надлежащего сечения. При эксплуатации необходимо постоянно следить за правильностью затяжки плавких вставок, подворачивая при необходимости головку предохранителей. Контактные части предохранителей рекомендуется смазывать чистым техническим вазелином.

Что такое плавкие предохранители и для чего они нужны?

  • Как работает устройство?
  • Разновидности и типы элементов
  • Конструкция

Как работает устройство?

Плавкий предохранитель работает в двух режимах, которые значительно отличаются друг от друга.

  1. Нормальный режим сети. В этом режиме нагрев устройства происходит, как установившейся процесс. При этом он полностью нагревается до определенной температуры и отдает выделяемую теплоту в окружающую среду. На каждом элементе указывается так называемая номинальная сила тока (как правило, указывается наибольшее значение тока элемента конструкции). В предохранитель можно вставить плавкий элемент разной номинальной силы тока.
  2. Режим коротких замыканий и перегрузок. Прибор сконструирован так, что при возрастании силы тока в сети, он мог сгореть за кратчайшее время. Для этого плавкий элемент на отдельных участках делают с меньшим сечением, где выделяется больше теплоты, чем на широких участках. При коротком замыкании перегорают практически все или полностью все зауженные участки. Когда плавится элемент, вокруг него создается электрическая дуга, гашение которой происходит в патроне механизма.

Сила тока должна указываться на корпусе прибора, а также должно учитываться максимально разрешенное напряжение, при котором прибор не выйдет из строя.

На графике ниже указывается зависимость времени перегорания плавкого элемента от тока:

Где l10 – это ток, при котором происходит плавление элемента и отключение его от сети за 10 с.

Разновидности и типы элементов

Плавкие предохранители делятся на два вида: низковольтные и высоковольтные. Деление это объясняется величиной напряжения рабочей электросети, в которой используется предохранитель.

Низковольтные приборы маркируются как ПН или ПР и рассчитаны для напряжения до 1000 В. В низковольтных устройствах ПН вокруг вставки из меди находится мелкозернистый наполнитель. Применение их рассчитано до 630 Ампер.

Прибор ПР более простой (на фото ниже), чем ПН, но при коротком замыкании и они способны гасить электрическую дугу. Рассчитаны на токи от 15 до 60 Ампер.

По конструктивным особенностям предохранители делятся на патронные, пробочные, пластичные и трубчатые. По типу исполнения выпускают разборные и неразборные изделия. У разборных есть возможность доступа к вставке. Конструкция разбирается и сгоревшая вставка заменяется на новую. Неразборные сконструированы из стеклянной колбы, поэтому считаются одноразовыми и замене вставки не подлежат.

Конструкция

Современный плавкий предохранитель состоит из двух частей:

  • основание из электроизоляционного материала с металлической резьбой (необходимо для соединения с электрической цепью);
  • сменная вставка, которая плавится.

Основа устройства – вставка, которая сгорает или плавится при коротком замыкании. Для того чтобы погасить дугу, которая образовывается в результате перегорания сменной вставки, устанавливают дугогасящие приспособления.

Выводы вставки соединяются с клеммами таким образом, что предохранитель подключается в линию электрической цепи. Для этого применяют специальные надежные крепежные клеммы (держатели), которые должны обеспечивать хороший контакт. Если его не будет – то в этом месте может возникнуть нагрев.

Особенностью конструкции предохранителей считается то, что устройство сгорает раньше, чем повреждаются другие части механизма. Ведь его легче заменить, чем микросхему или другой компонент оборудования. Поэтому такую деталь и выбирают с тем учетом, чтобы скорость его плавления была больше, чем в проводах линии. Их температура не должна достигнуть опасного уровня, так как это приведет к выходу из строя оборудования.

Конструкция механизма пробочного типа имеет вид патрона, в который вкручивается плавкий предохранитель с цоколем. При возникновении аварийной ситуации перегорает пробка. На сегодня это пробка имеет вид кнопки, похожей на обычный выключатель. Эта кнопка после аварии возвращает устройство в рабочее состояние.

Помимо того, что плавкий компонент защищает электрическую цепь от повреждений, он еще и защищает от пожаров и возгораний. Ведь обычный провод может соприкасаться с горючими материалами в момент возгорания, а деталь сгорает внутри корпуса прибора.

Номиналы устройства подбираются по наименьшим расчетным токам электрической сети или отдельной части электрической цепи. Таблица номиналов предоставлена ниже:

Если необходимо сменить такой компонент на АВ (автоматические выключатели), то их номинал должен быть на шаг больше составляющей части. Например:

О том, как заменить пробки на автоматы своими руками, мы рассказывали в соответствующей статье.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип действия и назначение плавких предохранителей. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Автомобильные предохранители. Виды. Проверка и замена

Защита электрической проводки автомобиля от перегрузок и коротких замыканий важна не меньше, чем защита бытовых сетей в домах и квартирах. Для питания различных потребителей в автомобиле применяется низкое напряжение величиной от 12 до 24 вольт, но при коротком замыкании в электропроводке возникают большие токи.

Если при коротком замыкании своевременно не обесточить электропроводку автомобиля, то токоведущие жилы проводов сильно нагреются и расплавят изоляцию. В результате этого происходит воспламенение находящейся рядом обшивки салона и других элементов. Пожар быстро распространяется по всему салону, и охватывает всю машину. Скорость распространения огня настолько велика, что при приезде пожарной службы тушить бывает уже нечего.

Для предотвращения пожара в таких ситуациях путем размыкания электрической цепи способом расплавления специального легкоплавкого элемента, служат автомобильные предохранители. Срабатывание предохранителя происходит при возрастании тока выше заданной величины. Это значение плавкой вставки рассчитывается по допустимой нагрузке на электрическую цепь.

Классификация и устройство

Существует несколько видов автомобильных предохранителей, в зависимости от марки автомобиля, его года выпуска и защищаемой цепи.

Цилиндрические автомобильные предохранители

Владельцы отечественных автомобилей времен Советского Союза хорошо помнят такие автомобильные предохранители. Сначала их изготавливали одного цвета, затем для удобства пользования их стали маркировать разными цветами, в зависимости от номинального тока.

При установке или демонтаже цилиндрической вставки есть вероятность попадания под напряжение, хотя это и не так опасно, но можно получить ожог пальцев. Габаритные размеры блока предохранителей занимают много места. В отличие от других видов предохранителей, эти вставки не стандартизированы, поэтому при приобретении приходится довольствоваться надписями на их упаковке.

Ножевые автомобильные предохранители

Такие вставки имеют несколько преимуществ, по сравнению с цилиндрическими моделями. При установке ножевых вставок вы защищены от ожогов, так как при этом беретесь за изолированную часть корпуса, выполненную из цветного пластика. Удобство разных цветов корпуса состоит в том, что номинал предохранителя можно определить по цвету. Кроме этого значение номинала обозначено цифрами.

Обнаружить сгоревшую вставку не составит труда, так как пластиковый корпус выполнен прозрачным, и целостность плавкого элемента можно наблюдать визуально.

Ножевые автомобильные предохранители делятся также по размерам и форме корпуса:
  • Мини – маленькие.
  • Макси – большие.
  • Стандарт – средние.
Термические автомобильные предохранители

Такие вставки обычно включают в себя электромагнитную и тепловую защиту. По конструкции он аналогичен автоматическому выключателю в бытовой сети. При перегрузке или коротком замыкании срабатывает электромагнитная или тепловая защита.

После устранения неисправности в цепи предохранитель включается в работу нажатием кнопки.

Ленточные автомобильные предохранители

Для силовых цепей повышенной мощности в автомобиле применяют ленточные предохранители. Они используются для повышения надежности контактного соединения, выполняются в виде металлической пластины, и зажимаются винтами.

Существуют измененные конструкции ленточных вставок, в которых при нештатных ситуациях брызги расплавленной пластины уже не разлетаются в стороны, а защищены пластиковым корпусом.

Автомобильные предохранители на иномарках

Это интересная конструкция автомобильной вставки. Недостатком является неудобная замена, так как необходимо откручивать крепежный винт. А к достоинству можно отнести то, что нет гаек, а винт всего один, в отличие от ленточных вставок, у которых два винта.

Эта конструкция относится к дорогостоящим моделям. Она внешне похожа на обычную ножевую вставку, но работает по принципу электрического автомата, и называется прерывателем цепи.

На многих японских иномарках применяются ножевые предохранители, но отличающиеся по конструкции от отечественных образцов видом корпуса и расположением ножей.

Читать еще:  Мультиметр цифровой
Порог срабатывания

Правильный подбор предохранителя состоит в определении величины сопротивления его легкоплавкого элемента. Расплавление происходит из-за теплового воздействия электрического тока, в результате цепь обесточивается.

Номинальная величина тока вставки определяется по формуле:

Iном = Pмакс / U, где:

  • I ном – номинальное значение тока, А.
  • Р макс – наибольшая мощность потребителя, обозначаемая на нем, Вт.
  • U – напряжение бортовой сети, В.

Что такое плавкие предохранители и для чего они необходимы?

Защита электрических цепей от КЗ и перегрузок является одной из самых важных задач в электротехнике. С этой целью изобретено множество защитных аппаратов, которые сегодня применяются как в силовых цепях, так и для защиты электрических схем в различных устройствах. Практически в каждом сложном электроприборе можно встретить плавкие предохранители – одноразовые коммутационные устройства, разъединяющие цепь в аварийной ситуации.

Назначение и принцип действия

Основная задача плавких предохранителей – защита электрической сети и электрооборудования от сверхтоков, возникающих при коротком замыкании или в результате критических перегрузок. При этом они обеспечивают бесперебойную работу защищаемых цепей в номинальном режиме.

В отличие от автоматического выключателя, часто применяемого в электротехнике, плавкая вставка срабатывает только один раз, после чего он подлежит замене. Однако срабатывает такое устройство со стопроцентной вероятностью, в то время как автоматика после многократного отключения может подвести. Именно поэтому для защиты дорогостоящего оборудования используют плавкие вставки. Не отказываются от применения этих защитных устройств и в силовых цепях.

Устройство и принцип защиты

В конструкции плавкого предохранителя есть два основных элемента: корпус (держатель) с контактами и плавкую вставку (рисунок 1). Строго говоря, только сочетание этих элементов можно называть предохранителем. Очень часто деталь плавкой вставки (особенно если она заменяемая) называют плавким предохранителем. В данной статье мы тоже иногда будем придерживаться этой традиции.

Рис. 1. Конструкция плавкого предохранителя

Рабочим элементом вставки является проводник из меди или сплава металлов. Благодаря этому плавкому элементу происходят отключения цепи в критических ситуациях.

В качестве плавкого элемента может быть одна или несколько медных проволок, пластина либо фигурная деталь. Эти проводники помещаются в жаропрочный корпус: стеклянный, керамический (рис. 2) или пластиковый. В зависимости от назначения, пространство вокруг плавкого элемента может быть заполнено кварцевым песком или окружено легкоиспаряющимся веществом, предназначенным для гашения электрической дуги.

Рис. 2. Керамические плавкие вставки

При прохождении номинальных токов через проволоку вставки, она незначительно нагревается, не достигая температуры плавления. Но в режиме короткого замыкания резко возрастает величина тока, что приводит к плавлению вставок. Это приводит к разрыву цепи.

Нагревание предохранителя происходит также при перегрузках, то есть в результате превышения номинального напряжения на защищаемом участке цепи. При достижении рабочих напряжений величины, называемой током отключения, температура плавкого элемента возрастает до точки плавления и цепь разрывается. После восстановления параметров цепи плавкую вставку необходимо заменить.

Плавкие вставки имеют некую инерционность срабатывания. При КЗ задержка незаметна, так как в этом случае плавкий элемент нагревается молниеносно.

Иначе обстоит дело в случаях с перегрузками. Для достижения температуры плавления требуется больше времени. Поэтому, чтобы повысить скорость срабатывания, элементам вставок придают специальную форму и нагружают их силами упругости (один конец пластины соединяют с растянутой пружиной).

В некоторых моделях под действием пружины наружу выходит штифт, называемый индикатором срабатывания (рисунок 3). Он выступает в роли указателя срабатывания и свидетельствует о том, что вставку надо менять.

Рис. 3. Строение плавкой вставки

Цифрами на рисунке обозначено:

  • I – патрон;
  • 2 – плавкая пластина;
  • 3 – шарики из олова;
  • 4 – плавкая вставка;
  • 5 – кварцевый песок;
  • 6 – пружина;
  • 7 – текстолитовая шайба;
  • 8 – спусковой механизм указателя срабатывания;
  • 9 – колпачок;
  • 10 – ободок колпачка;
  • 11 – указатель срабатывания;
  • 12 – асбоцементная прокладка;
  • 13 – цементная заливка.

В ряде случаев для увеличения скорости срабатывания используют вставки с параллельно натянутыми проволоками разных диаметров. Перегорание самой тонкой проволоки увеличивает нагрузку на остальные элементы, ускоряя их плавление.

С целью снижения перенапряжений в некоторых конструкциях вставок применяют проволоки с разными сечениями отдельных участков. При срабатывании такого предохранителя, первым перегорает участок с наименьшим сечением вставки. Если пары расплавленного металла спровоцируют в точке разрыва электрическую дугу, то перегорит участок с большим сечением.

Конструктивные особенности предохранителей можно узнать по их маркировке. К сожалению, время-токовые характеристики наносятся не на все типы изделий. Но модели, на которые нанесены буквенно-цифровые коды, можно легко классифицировать по их назначению.

Маркировка

При выборе предохранителей важно знать диапазон защиты. Их всего 2: частичный и полный. При частичной защите предохранитель срабатывает только от токов КЗ. Полная защита включает также срабатывание от перегрузок.

В кодовой маркировке диапазоны защиты обозначены буквами «a» (частичный) и «g» (полный). Эти буквы стоят первыми перед цифрами, обозначающими номинальный ток.

На втором месте проставляются английские прописные буквы, которые обозначают:

  • G — универсальный предохранитель. Применяется для защиты оборудования: трансформаторов, кабелей, электродвигателей;
  • L — для кабелей и распределительных устройств;
  • B — защита горнодобывающего оборудования;
  • F — устройство для маломощных цепей;
  • M — прибор для защиты цепей электромоторов и коммутирующих устройств;
  • R — устройства для защиты полупроводниковых схем;
  • S — моментальное сгорание при КЗ и среднее время срабатывания при перегрузках;
  • Tr —трансформаторные предохранители.

Иногда на вставках проставляют только значения номинального тока. Такие предохранители применяются для защиты лишь от коротких замыканий.

Миниатюрные плавкие вставки маркируются в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60127-1-2005. Согласно этому стандарту указывается номинальный ток и номинальное напряжение.

Перед показателем величины номинального тока проставляются буквенные символы:

  • FF – сверхбыстродействующие предохранители;
  • F – быстродействующие плавкие вставки;
  • М – полузамедленные;
  • Т – замедленные;
  • ТТ – сверхзамедленные.

Допускается цветная маркировка. Пример такой маркировки показан на рис. 4.

Рис. 4. Цветовая маркировка миниатюрных предохранителей

Виды и устройство

В зависимости от решаемых задач классификация предохранителей может быть следующей (рисунок 5):

  • ножевые предохранители;
  • слаботочные плавкие вставки;
  • вилочные предохранители;
  • кварцевые;
  • пробочного типа
  • газогенерирующие.

Рис. 5. Виды плавких предохранителей

Существуют также самовосстанавливающиеся предохранители, инерционные и откидывающиеся (рис. 6). Изделия инерционного типа предназначены для защиты электромоторов, которые при запуске создают большие нагрузки. Плавкие элементы нагреваются, но не перегорают. После того, как двигатель запустится, инерционный предохранитель переходит в режим ожидания.

Откидывающиеся вставки применяют в защите линий электропередач. В аварийных ситуациях плавкий элемент размыкает цепь. Под действием высокой температуры вставка удлиняется, в результате чего происходит давление на спусковой механизм, который отбрасывает предохранитель из его гнезда. Таким образом, обеспечивается надёжное отключение аварийного участка.

Рис. 6. Откидывающиеся плавкие предохранители

Устройство самовосстанавливающегося предохранителя отличается от других типов электрических аппаратов. Рабочим элементом изделия является полимер с положительным температурным коэффициентом расширения. Полимер содержит углеродистые включения, которые проводят ток.

При нагревании углеродные связи разрываются, в результате чего растёт электрическое сопротивление. При достижении температуры плавления полимера сопротивление стремится к бесконечности, то есть, цепь размыкается. При остывании возобновляется электропроводность полимера. Предохранитель самовосстанавливается.

Технические характеристики

Плавкие вставки идентифицируются двумя характеристиками: номинальным напряжением и величиной номинального тока. В промышленном оборудовании эти показатели могут достигать десятков киловольт и тысяч ампер.

В бытовых приборах применяются плавкие вставки, номинальное напряжение свободных контактах которых составляет:

  • 110, 220 В – для постоянных токов;
  • 220; 380 В – для переменного тока.

На контактах распространённых моделей номинальные токи составляют от 10 до 2500 А, а на концах плавких вставок – от 2 до 2500 А.

Преимущества и недостатки

К достоинствам плавких предохранителей относятся:

    • полная гарантия отключения аварийного участка цепи;
    • стабильность технических характеристик защиты;
    • можно применять для избирательности;
    • быстродействие;
    • безотказность;
    • простота конструкции.

Основные недостатки:

  • в трёхфазных сетях возможен перекос фаз;
  • вероятность длительного горения дуги;
  • влияние окружающей среды (температуры) на характеристики плавких вставок;
  • сложность в настройках селективной защиты;
  • необходимость замены вставки после каждого срабатывания защиты.

Видео в развитие темы


Для чего нужен предохранитель

  • Главная

Обслуживание
Главная
Городское электроснабжение
Схемы, чертежи и планы
Распределительные устройства
Электрооборудование РУ ГС

Предохранители предназначены для защиты отдельных аппаратов и участков сети от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

Обычно предохранители состоят из патрона и плавкой вставки и различаются по номинальному напряжению и току. При токе более номинального плавкая вставка перегорает и размыкает электрическую цепь.

Для защиты силовых трансформаторов на напряжение 3 — 10кВ применяют предохранители ПК, у которых фарфоровый или стеклянный патрон заполнен кварцевым песком (смотри рисунок ниже). Внутри патрона находится плавкая вставка, рассчитанная на прохождение номинального тока.

Предохранители ПК имеют достаточную разрывную способность — при отключении тока короткого замыкания предохранитель не разрушается и перекрытий «на землю» и соседние элементы установки не происходит.

При перегорании плавкой вставки предохранителя ПК срабатывает указательное устройство, которое находится внутри патрона и удерживается плавкой вставкой и проволочкой с пружиной. При перегорании плавкой вставки и проволочки пружина освобождается и выталкивает указатель наружу. Патроны предохранителей ПК вставляют в губки держателей так» чтобы указательное устройство находилось в нижней части патрона. На верхней торцовой части патрона указывают номинальное напряжение и ток предохранителя, например: 10кВ, 50А.

Для мачтовых трансформаторных подстанций применяют кварцевые предохранители наружной установки ПК-6Н на напряжение 6кВ и ПК-10Н на напряжение 10кВ, имеющие герметизированные патроны и опорные изоляторы, предназначенные для работы на открытом воздухе.

Предохранители ПКТ-10 служат для защиты измерительных трансформаторов на напряжение 3 — 10кВ и в отличие от предохранителей ПК не имеют сигнального устройства.

Для защиты установок на напряжение до 1000В используют пробочные, трубчатые и открытые (пластинчатые) предохранители.

Пробочный предохранитель состоит из фарфорового корпуса и пробки с плавкой вставкой. Питающую линию присоединяют к контакту предохранителя, отходящую — к винтовой резьбе. При коротком замыкании или перегрузке плавкая вставка перегорает, и ток в цепи прекращается. Применяют следующие типы пробочных предохранителей: Ц-14 на ток до 10А и напряжение 250В с прямоугольным основанием; Ц-27 на ток до 20А и напряжением 500В с прямоугольным или квадратным основанием и Ц-33 на ток до 60А и напряжение 500В с прямоугольным или квадратным основанием.

Трубчатые предохранители выпускают следующих типов: ПР-2, НПН и ПН-2. Предохранители ПР-2 (предохранитель разборный) предназначены для установки в сетях напряжением 500В и на токи 15, 60, 100, 200, 400, 600 и 1000А.

В патроне предохранителя ПР-2 (смотри рисунок выше) плавкая вставка 5, прикрепляемая винтами 6 к контактным ножам 1, помещена в фибровую трубку 4, на которую насажены втулки 3 с резьбой. На них навинчены латунные колпачки 2, закрепляющие контактные ножи, которые входят в неподвижные пружинящие контакты, устанавливаемые на изоляционной плите.

Под действием электрической дуги, возникающей при перегорании предохранителя, внутренняя поверхность фибровой трубки разлагается и образуются газы, способствующие быстрому гашению дуги.

Предохранители НПН (насыпной предохранитель неразборный) изготовляют на напряжение до 500В и токи от 15 до 60А, предохранители ГШ-2 (предохранитель насыпной разборный) — на напряжение до 500В и токи от 10 до 600А. В насыпных предохранителях плавкие вставки, выполненные из нескольких параллельных медных или посеребренных проволок, помещены в закрытый фарфоровый патрон, заполненный кварцевым песком, способствующим быстрому гашению электрической дуги.

Пластинчатые открытые предохранители состоят из медных или латунных пластин — наконечников, в которые впаяны медные калиброванные проволоки. Наконечники с помощью болтов присоединяют к контактам на изоляторах. Пластинчатые предохранители с открытой плавкой вставкой применяют в ТП некоторых городских электросетей и заменяют на закрытые ПН-2 и др.

Что такое предохранитель на аккумулятор и для чего он нужен?

В этой небольшой заметке речь пойдёт о предохранителях на аккумулятор. Рассмотрим, что это такое и зачем нужно. Подобные защитные предохранители могут применяться в бортовой сети автомобилей, водных транспортных средствах, системах альтернативной энергетики. Основной задачей предохранителей является повышение безопасности эксплуатации того или иного устройства, а также минимизация ущерба при возникновении внештатной ситуации.

Как это работает?

Большинство подобных предохранителей относятся к плавкому типу. Принцип простой. Имеется небольшой отрезок (металлическая пластина, провод), который называется плавкой вставкой. Материал и сечение подбирается таким образом, чтобы выдерживать протекание электрического тока до определённого предела. При превышении этого значения вставка расплавляется и разрывает цепь.

Многие владельцы автомобилей забывают об этом и вместо покупки нового предохранителя делают подключение напрямую в обход защиты. Распространена также практика, когда перемычка подбирается примерно по сечению. Что называется, мастерят «жучков».

Нужно понимать, что если выгорел предохранитель, бортовая сеть нуждается в проверке. Если этим не заняться и не найти причину, то также сгорит следующий. А если сделать соединение напрямую, то это вообще может кончиться пожаром.

Где применяется?

Автомобили

В автомобилях предохранители на аккумуляторе можно встретить штатные или устанавливаемые владельцами самостоятельно. В последнем случае это делается при установке дополнительного оборудования. Штатные предохранители на аккумулятор часто встречаются автомобилях иностранного производства. К примеру, такую защиту ставят на многих моделях Toyota и Mitsubishi. В большинстве случаев они рассчитаны на ток до 80─150 ампер. При превышении вставка расплавляется.

Исполнение таких моделей может быть прямо под плюсовой токовывод аккумулятора или в разрыв кабеля рядом с ним. Делается это вовсе не для защиты автомобильного аккумулятора, как думают некоторые. Предохранитель защищает отдельный участок (или участки, если таких предохранителей в разводке несколько) электрической сети. Если потребляемый ток сильно возрастает, то потребители отключаются.

Обычно на иномарках подобные предохранители ставят в цепь генератора. В случае превышения значения по току цепь отключается, и питание потребителей целиком обеспечивает аккумулятор. Если предохранителей несколько, то каждый из них отвечает за свою подсеть.

Если в бортовой сети нет предохранителя, то его можно поставить при необходимости. Такая необходимость возникает при установке мощного дополнительного оборудования. Чаще всего предохранитель на аккумулятор ставят при монтаже мощных автомобильных акустических систем. И здесь это также делается совсем не для того, чтобы защитить аккумулятор. И даже не для защиты звукового оборудования (оно имеет встроенные предохранители). А делается это для защиты электропроводки.

О чём нужно помнить при выборе и установке защиты на линию от звукового оборудования?

  • Номинал. О выборе номинала сказано ниже. Нужно только помнить, что по номинальному току он не должен быть меньше тех, что установлены в усилителе, к примеру. Иначе само оборудование при определённой нагрузке будет функционировать, а предохранитель сгорит.
  • Расположение. Предохранитель должен быть установлен в разрыв на плюсовом проводе не далее, чем на 30 см от токовывода аккумулятора. Чем меньше это расстояние, тем лучше. Ведь если замыкание произойдет до предохранителя, ток будет идти до тех пор, пока есть подключение к аккумулятору.

  • AGU. Имеют преимущество в цене. Они сами по себе стоят дешевле, и элементы для их крепежа также является более доступными. Модели AGU выполнены в виде цилиндра из стекла. По краям сделаны наконечники из металла, посередине находится плавкая вставка. Основным минусом AGU специалисты считают соединение вставки и наконечников при помощи контактной сварки. Подобное соединение в подкапотном в пространстве автомобиля будет находиться под действием вибрации. При эксплуатации это может привести к отказам в работе. Ненадежными также являются пружинные контакты, используемые для обжима.
  • ANL. Эти модели имеют другую конструкцию. Они состоят из цельной металлической пластины, одновременно исполняющей роль плавкой вставки. В держателе крепление выполняется с помощью болтов. Поэтому проблема вибрации или окисления контактов для него не страшны.
Калибр AWG (GAUDE)Площадь сечения кабеля, кв. ммДиаметр кабеля, ммМаксимальный номинал предохранителя, А
0000107.45911.7300
00084.90610.4250
0067.8959.3225
54.0798.3200
142.3857.35175
233.6176.54150
326.6545.83125
421.1375.19100
516.7634.6280
613.2934.1270
710.5443.6760
88.3633.2650
96.6292.9140
105.2582.5935
114.1712.3130
123.3092.0527.5
132.6231.8325
142.0811.6320
151.651.4515
161.3081.2912.5
171.0381.1510
180.8231.027.5
190.6530.916.25
200.5180.815
210.410.72
220.3260.64
230.2580.57
240.2050.51
250.1630.46
260.1290.41
270.1020.36
280.0810.32
290.0640.29
300.0510.26
310.040.23
320.0320.2
330.0250.18
340.020.16
350.0160.14
360.0130.13
370.010.11
380.0080.1
390.0060.09
400.0050.08

Вернуться к содержанию

Водный транспорт

На катерах и моторных лодках предохранители на аккумуляторе используются в тех же целях, что и на автомобилях. А именно, для защиты оборудования и проводки.

Модели предохранители для водного транспорта имеют конструкцию, аналогичную автомобильной. Часть из них устанавливается в разрыв кабеля, другие изготовлены для установки непосредственно на плюсовой токовывода аккумулятора. Последние используются чаще. Эти модели обычно имеют номинал в интервале 30─300 ампер.

У качественных моделей имеются луженые медные контакты держателей для установки предохранителей. Кабели подключаются к шпилькам (чаще всего с резьбой М8). Поскольку на моторных лодках и катерах проблема вибрации также актуальна, как и на автомобилях, предусматриваются специальные меры для защиты соединения.

Вместо обычных гаек и шайб применяются фланцевые гайки, имеющие рельефную поверхность. Это предотвращает ослабление крепежа в результате вибрационного воздействия. Гайка с фланцем, благодаря крупному основанию обеспечивает равномерное распределение усилия. В результате получается надежная фиксация кабелей.

Обычно для компактного подключения потребителей, расположенных на катере, используются блоки, имеющие два вида предохранителей. Цепи, имеющие небольшую нагрузку, защищают при помощи предохранителей до 30 А (ATC, ATO). Если речь идет о силовых цепях с высокой нагрузкой, то применяются модели до 170 А (AMI, MIDI).

Что касается электрических цепей на катерах и моторных лодках, то они создаются в зависимости от типов используемых устройств.

На водном транспорте есть подключаемое оборудование и системы постоянной готовности. Для них организуются разные цепи, защита которых объединяются в одном блоке.

Системы альтернативной энергетики

Предохранители в цепях ветрогенераторов и гелиосистем защищают от короткого замыкания и перегрузок, которые могут привести к возгоранию. Основной причиной установки предохранителей в геосистемах является защита дорогостоящего оборудования. Речь идет о подключенных к цепи сетевых инверторах или контроллерах. При наличии подобных устройств в системе установка этих защитных элементов является обязательным требованием.

В магазинах можно также найти плавкие предохранители для гелиосистем с клеммами МС4 и номиналом на 20 ампер. Подобные устройства имеют пыле и влагозащищенность в соответствии с требованиями стандарта IP67. В качестве материала контактов может применяться медь и позолоченное серебро. Производители оставляют возможность замены плавкой вставки.
Вернуться к содержанию

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector