Устройство и технические характеристики электрического автомата

Виды и типы предохранителей

Помимо символьных обозначений, указанных выше, есть также особые типы предохранителей для дома. Разница между ними обычно заключается в стадии строительства и местах размещения. Рассмотрим их более подробно:

NH предохранители

Они используются во многих областях. Такие предохранители часто устанавливают в электродвигатели, для защиты электрических сетей, ветряных и солнечных электростанций, а также многие другие отрасли промышленности.

Конструкция изделий с маркировкой NH часто включает специальную систему сигнализации, которая связана с включенным состоянием

Важной особенностью предохранителей этого типа является то, что они используются в высоковольтных сетях низкого напряжения, поскольку их мощность короткого замыкания превышает 100 кА. Именно поэтому они чаще всего используются в промышленности

Цилиндрические предохранители

Этот тип предохранителей чаще всего используется в устройствах с небольшим свободным пространством. Его размеры очень малы, а сама конструкция позволяет установить оборудование практически в любых условиях.

Цилиндрическая вставка плавкого предохранителя используется в бытовых установках, но также и в некоторых отраслях промышленности.

Газовые предохранители

Это особый тип предохранителей, который приспособлен для работы в сетях среднего и высокого напряжения. Их отличает особая конструкция.

Как правило, газовый предохранитель помещен в правильно подготовленную трубку (она изготовлена ​​из так называемого газообразного материала). При достижении значений, которые угрожают установке, газоотвод трубки и предохранитель натягиваются с помощью пружины, которая вытягивает ее из трубки. Благодаря этому кабель отключается за относительно короткое время.

Автоматические предохранители

Это еще один нестандартный тип плавких предохранителей. Они считаются более надежными и современными — при перегрузке предохранитель не плавится и остается в рабочем состоянии. Однако так называемое материальное сопротивление (сопротивление) увеличивается, что приводит к отключению кабеля.

Предохранители типа D

Это наиболее часто используемые предохранители в домашних хозяйствах, отличающихся малым энергопотреблением. Он отличается простой конструкцией, состоящей из пробковой вставки, которая ввинчивается в основание.

Предохранители D-типа также имеют разные номинальные токи, то есть максимальный ток, который может выдержать устройство

Его адаптация к вашей установке очень важна, поэтому вы должны обратить на это пристальное внимание. Конкретные уровни тока (выраженные в амперах — A) обозначены цветом индикатора

Цвет предохранителя напрямую связан с мощностью тока, с которым он может работать:

• 2А — розовый;
• 4А — коричневый;
• 6А — зеленый;
• 10А — красный;
• 16А — серый;
• 20А — синего цвета;
• 25А — желтый;
• 35А — черный;
• 50А — белый;
• 63А — медный;
• 80А — серебристый цвет;
• 100А — красный.

Последний параметр, на который важно обратить внимание, выбирая данное оборудование, это размеры предохранителей. Чаще всего плавкие предохранители продаются в размерах: 10×38, 22×58 или 14×51

Купить предохранители электрощита

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Подключение защитного автомата к электрощиту своими руками

Для того чтобы иметь понимание того, как работает защитный автомат – следует изучить хотя бы минимальные требования пожарной и электробезопасности. Очень важный момент – правильный выбор подходящего типа устройства, с учетом номинала максимальной нагрузки на сеть, при которой оно будет срабатывать

Важно сразу определиться и с количеством предохранителей, которые вы собираетесь подключить

Защита от молний и быстродействие

Оказывается, этот вопрос обделен вниманием практически во всех руководствах и учебниках. Если воспользоваться стандартными кривыми времятоковых характеристик, то можно выяснить, что при больших токах КЗ предохранители сгорают очень быстро – от 0,01сек до 1 миллисекунды

А это время значительно меньше, чем полная вспышка тока молнии

Если воспользоваться стандартными кривыми времятоковых характеристик, то можно выяснить, что при больших токах КЗ предохранители сгорают очень быстро – от 0,01сек до 1 миллисекунды. А это время значительно меньше, чем полная вспышка тока молнии.

Полная вспышка тока молнии может содержать в себе несколько импульсов (до 6шт!). При этом общая их длительность по времени близка к 0,1сек. Что в итоге мы имеем?

А имеем следующую ситуацию. Допустим, попала многокомпонентная молния в ЛЭП или рядом, УЗИП не спасло и замкнуло.

Через 0,01сек сгорела вставка, а еще через 0,02сек прибежали оставшиеся 5 импульсов в несколько кА и ваш щиток и все оборудование превратилось в “угольки”.

Защиты то уже никакой нет.

Именно исходя из этого и приходится идти на некоторый компромисс. А именно, возвращаться к схеме №2 с защитным автоматом в общей цепи.

Если у вас оборудование не 1-й категории, а простой жилой дом, то вполне реально отказаться от предохранителей и поставить выключатель соответствующего номинала.

Да, при грозе вы останетесь без света, зато спасете все дорогостоящие приборы и технику.

Расчет его номинала при установке дополнительного оборудования

При установке дополнительного оборудования часто бывает необходимым изменить номинал предохранителя в цепи питания. Для расчета необходимо иметь данные о мощности устройства или его сопротивлении. Например, подключая дополнительный источник освещения в виде лампы мощностью 60 Ватт, необходимо воспользоваться формулой:

P=U*I, где

• Р – мощность лампы,
• U – напряжение бортовой сети (12 Вольт),
• I – ток в цепи.

Из формулы следует:

I = P/U = 60/12 = 5 Ампер.

То есть при установке дополнительной лампы необходимо номинал предохранителя в цепи увеличить приблизительно на 5 Ампер, с учетом запаса по току 50%, необходимо выбрать 7,5 Ампер. Если по цепи устанавливается две лампы, тогда номинал умножается на 2, получается 15 Ампер.

Если мощность устройства неизвестна, измеряется его сопротивление. Измерение следует производить хорошим мультиметром, так как китайские имеют большую погрешность, особенно, при измерении малых сопротивлений. Например, устанавливая пресловутый электрический подогреватель воздуха в салоне, измерения показали сопротивление R равным 0,4 Ом. Ток определяется по закону Ома.

I = U/R = 12/0,4 = 30 Ампер

Если включать в разъем прикуривателя только обогреватель, с учетом запаса номинал предохранителя должен быть не менее 40 Ампер.

Видео — выбор качественных автомобильных предохранителей, их проверка на целостность, расчет номинала:

Следует учитывать, что обычно при расчете площади сечения проводника, принимается за максимальный ток на 1 кв.мм сечения проводника максимальный ток 4 Ампера. Таким образом, площадь сечения провода, идущего к разъему прикуривателя должна быть больше 30/4 = 7,5 кв.мм. Ближайшее стандартное сечение – 8 кв.мм. (наверняка там стоит провод сечением не более 6 кв.мм.) Если во время работы обогревателя захочется прикурить (посредством двойника разъема), ток может увеличиться, а это чревато перегоранием предохранителя, еще хуже, воспламенением проводки.

Если допоборудование запитывается от блока предохранителей, также необходимо увеличивать номинал мощного предохранителя, который обслуживает данный блок. Он обычно расположен под капотом либо в багажнике, если там расположена аккумуляторная батарея.

Принцип работы и назначение плавких предохранителей

Внутри вставки предохранителя находится проводник из чистого металла (меди, цинка и пр.) или сплава (стали). Защита цепей основана на физическом свойстве металлов нагреваться при прохождении тока. Многие сплавы обладают и положительным коэффициентом термического сопротивления. Его эффект заключается в следующем:

• когда ток ниже номинального значения, предусмотренного для проводника, металл равномерно нагревается, успевая рассеивать тепло, и не перегревается;
• большая сила тока приведёт к нагреву проводника, при этом, рассчитанный на определённое значение силы тока предохранитель, разрушится.

На этом свойстве основана расплавление тонкой проволочины, помещенной в электрический предохранитель. В зависимости от сферы применения форма и сечение проводника могут быть разными: от тонкой проволоки в бытовых и автомобильных приборах до толстых пластин, рассчитанных на силу тока в несколько тысяч ампер (А).

Компактная деталь защищает электрическую цепь от перегрузки и короткого замыкания. При превышении допустимого для сети (т. е. номинального) тока происходит разрушение вставки и разрыв цепи. Восстановить её работу можно только после замены элемента. Когда есть дефект в подключенном оборудовании, предохранители сгорают сразу после включения неисправного прибора, позволяя сохранить целостность прибора и указать на наличие проблемы. Если в сети произошло короткое замыкание, защитное устройство срабатывает так же.

Предохранители переменного тока в цепях постоянного тока

Для примера, с учетом указанного выше, проверим, можно ли применить какой-либо конкретный предохранитель в цепи постоянного тока. Приведенная ниже информация относится к прямоугольным предохранителям стандартной серии на 660, 690, 1000 и 1250 В переменного тока. Причем в их каталоге не сообщается о том, могут ли они использоваться в цепях постоянного тока. Тем не менее эти предохранители допустимо применять в цепях с постоянным напряжением. Однако для этого нужно провести определенный проверочный расчет.

Отключающая способность предохранителей зависит от сочетания:

• максимального приложенного постоянного напряжения;
• постоянной времени цепи L/R;
• минимального предполагаемого тока короткого замыкания I_pmin цепи;
• преддугового интеграла I2t выбираемого предохранителя.

Пример расчета

Исходная информация (рис. 4):

• Используется предохранитель 170M6149 со следующими параметрами: 1100 A, 1250 В AC, I2t — 575 000 A2с.
• Прилагаемое напряжение E = 500 В DC.
• Возможный ток короткого замыкания I_p = E/R = 500/16 = 31,3 кA.
• Постоянная времени L/R = 40 мс (0,64/16).

Рис. 4. Условная схема рассчитываемой цепи

Расчет проводился в следующем порядке.

Шаг 1

График на рис. 5 показывает зависимость максимума приложенного напряжения постоянного тока от L/R с тремя уровнями тока I_p в качестве параметра.

Рис. 5. Зависимость максимума приложенного напряжения постоянного тока от L/R

Необходимо выбрать кривую 1, 2 или 3 выше точки пересечения известного напряжения и постоянной времени. Находим точку пересечения для прилагаемого напряжения 500 В и постоянной времени, равной 40 мс. Непосредственно выше этой точки пересечения находится кривая 2.

Если выше точки пересечения напряжения и постоянной времени нет никакой кривой, то нужно выбрать плавкий предохранитель с номиналом переменного напряжения более 1250 В.

Шаг 2

Для правильного применения предохранителя необходимо использовать коэффициент F, связывающий I2t с предполагаемым током срабатывания I_pmin. На рис. 6 показана зависимость коэффициента F от L/R. По параметру 2 (выбранной кривой 2) для постоянной времени L/R = 40 мс находим коэффициент F = 26,5.

Рис. 6. Определение промежуточного коэффициента F в зависимости от постоянной времени

Шаг 3

Для прилагаемого напряжения 500 В по пересечению с кривой номинального напряжения используемого предохранителя находим пиковое напряжение дуги при срабатывании предохранителя. Как видно из графика на рис. 7, для данного случая пиковое напряжение дуги при срабатывании предохранителя будет достигать значения 1900 В.

Рис. 7. Определение пикового напряжения дуги при срабатывании предохранителя

Шаг 4

Минимальный уровень тока (I_pmin) цепи должен соответствовать следующему условию:

I_pmin ≥ F × √I2t = 26,5 × √575 000 = 20 кА.

Проверка с конкретными параметрами цепи показала, что отключающая способность выбранного предохранителя достаточна при следующих основных условиях:

• максимальное прилагаемое напряжение 500 В;
• постоянная времени 40 мс (допустимо до 46 мс);
• минимальный необходимый ток срабатывания Ip равен 20 кА (имеем для данной цепи 31,3 кА, что вполне соответствует условию);
• пиковое напряжение дуги при срабатывании предохранителя 1900 В.

Следует помнить, что приведенная методика проверки применимости относится конкретно к прямоугольным предохранителям стандартной серии на 660, 690, 1000 и 1250 В переменного тока. Возможность использования в цепях постоянного тока других быстродействующих предохранителей необходимо уточнять в справочных данных соответствующих каталогов.

Таким образом, плавкие предохранители допускают работу в цепях как переменного, так и постоянного тока, но с существенной коррекцией максимально допустимых параметров, в частности напряжения. Однако не существует универсальной достоверной методики подбора предохранителя для постоянного тока, основанной на его параметрах для переменного тока. Поэтому производитель рекомендует в цепях постоянного тока применять специально разработанные для этого предохранители или предохранители, в справочных данных которых оговаривается возможность работы в режиме постоянного тока.

Видео про предохранители AES 50A, 70A

Об особенностях использования водозащищенных автоматических предохранителей серии AES 50A, 70A видео ниже.

Современный автоматический предохранитель, получивший развитие из обычной пробки до многофункционального аппарата, соответствует требованиям безопасности при работе электрической цепи

Важно правильно его подбирать под тип подключаемой нагрузки и характеристики проводки. Быстродействие и мощность автоматов достаточно высокие

Если необходимо защищать схемы на полупроводниках, применяются электронные устройства. Наиболее эффективной является защита с несколькими устройствами, включая плавкие предохранители.

Справочные данные по предохранителям

Сегодня плавкие вставки предохранителей представляют собой сверхбыстродействующие конструкции для защиты от короткого замыкания силовых полупроводников, в частности тиристоров, GТО и диодов. Благодаря своим конструктивным особенностям эти элементы устойчивы к переменным нагрузкам. При соблюдении постоянного времени в цепи короткого замыкания плавкие вставки предохранителей применяются в цепях постоянного и переменного тока.

Разные производители (в основном зарубежные) выпускают сегодня широкий спектр приборов-предохранителей на основе плавких вставок, что называется, «на любой вкус и цвет». Благодаря характеристике сверхбыстродействия некоторые серии плавких предохранителей, например фирмы Sitron (3NЕ3.2, 3NЕ3.3, 3NЕ4.1, 3NЕ8.0, 3NЕ8.7 ), обладают классом защиты аR (защита полупроводников при токах определенной кратности). Серия 3NЕ1-3NЕ0 на номинальные токи 16-630 А имеет класс защиты gR (защита полупроводников при токах любой кратности).

Такие предохранители применимы как для защиты проводов (защиты от перегрузки и короткого замыкания), так и для защиты полупроводниковых элементов, микросхем стабилизаторов, усилителей радиопередатчиков. Их перегрузочная характеристика согласируется условиями работы промежуточных звеньев преобразователей напряжения (U- преобразователей).

Ни один электронный узел, будь то силовой агрегат или источник питания, не обходится без предохранителя-элемента защиты от пожара и удара электрическим током. Характеристики некоторых популярных типов предохранителей, представленные в табл. П.1-П.7., помогут легко подобрать аналоговые замены предохранителей в случае ремонта и окажут практическую помощь в конструировании радиоэлектронной техники.

Приборы отечественного производства

Таблица П.1. Предохранители с плавкими вставками отечественного производства до 10А

Наименование	Предельный ток, А	Наименование	Предельный ток, А
ВП1-1	0,25-5	ВПБ6-38	4
ВП1-2	0,25-5	ВПБ6-39	5
ВП2Б-1В	0,25-8	ВПБ6-40	6,3
ВП3Б-1В	1-8	ВПБ6-41	8
ВП3Т-2Ш	3,15-10	ВПБ6-42	10
ВП4-1	0,5	ВПБ6-5	0,5
ВП4-2	0,75	ВПБ6-7	1
ВП4-3	1	ВПМ2-М1	0,1-0,5
ВП4-4	2	ВТФ-6	6
ВП4-5	3,15	ВТФ-10	10
ВП4-6	3,5	ПК-30	0,15-2
ВП4-7	4	ПК-45	0,15-5
ВП4-8	0,1	ПЦ-30	1-5
ВП4-9	0,16	ВПТ6-1	0,16
ВП4-10	0,2	ВПТ6-2	0,25
ВП4-11	0,25	ВПТ6-3	0,315
ВП4-12	0,315	ВПТ6-4	0,4
ВП4-13	0,4	ВПТ6-5	0,5
ВП4-14	1,25	ВПТ6-6	0,63
ВП4-15	1,6	ВПТ6-7	1
ВП4-16	5	ВПТ6-8	1,25
ВП4-17	0,63	ВПТ6-9	1,6
ВП4-18	2,5	ВПТ6-10	2
ВПБ6-1	0,16	ВПТ6-11	3,5
ВПБ6-2	0,25	ВПТ6-13	5
ВПБ6-10	2	ВПТ6-15	0,25
ВПБ6-11	3,15	ВПТ6-18	0,5
ВПБ6-12	4	ВПТ6-19	2
ВПБ6-13	5	ВПТ6-20	1
ВПБ6-23	2	ВПТ6-26	5
ВПБ6-24	3,15	ВПТ6-28	0,25
ВПБ6-25	4	ВПТ6-31	0,5
ВПБ6-26	5	ВПТ6-33	1
ВПБ6-36	2	ПВД-1	4/6,3
ВПБ6-37	3,15

Таблица П.2. Предохранители отечественного производства, рассчитанные на рабочий ток свыше 15А

Наименование	Предельный ток, А
ПВД-2	16/25
ППН-35	35
ДВП4-2	12/16
ДВП4-2В	25
ПН2-100	31,5/40/50/63/80/100
ПН2-250	80/100/125/160/200/250
ПН2-400	250/315/355/400
ПН2-630	315/500/630
ПНБ-5М 380/400	250
ПР-2/220В	60
ПРС-25-10	10
ПРС-25-16	16
ПРС-25-20	25

Приборы зарубежного производства

Кроме плавких предохранителей, принцип действия которых основан на перегорании легкосплавного проводника при превышении расчетного тока, различают термопредохранители, которые разрывают электрическую цепь при превышении температуры нагрева их корпуса (пропорционально прохождению в цепи тока). По сравнению с плавкими, термопредохранители еще более инертны и их применение в электронных приборах весьма специфично, однако некоторые типы термопредохранителей могут конкурировать по эффективности с плавкими вставками (особенно при большом значении тока в цепи).

Главное достоинство термопредохранителей заключается в том, что почти все их типы рассчитаны на многоразовое использование и универсальны по своей природе. По габаритам (месту, занимаемому в корпусе устройства) термопредохранители также дадут форму плавким вставкам, рассчитанным на большой ток: термопредохранители компактны (имеют габариты не больше корпусов транзисторов П702, КТ908, КТ933 в металлостеклянном исполнении – до 26 мм в диаметре) и могут применяться в электрических цепях с напряжением 220/380 В, что представляет многоплановые возможности для их применения вместо плавких вставок.

Источник



Типы и виды автомобильных предохранителей

Автомобильные предохранители классифицируются по материалу легкоплавкой вставки на:

• свинцовые;
• оловянные;
• сплавные (олово + свинец);
• алюминиевые.

Их важной характеристикой является время срабатывания. Чем быстрее произойдет расплавление вставки, тем более надежно будет защищена схема при коротком замыкании на предмет перегрева проводников, возможного воспламенения

Для этого вставки изготавливают из металлов и сплавов с более низкой температурой плавления (перехода из твердого в жидкое агрегатное состояние). В некоторых типах для ускорения срабатывания применяют подпружинивание (типы FJ).

В автомобиле применяются предохранители различных типоразмеров.

Наибольшее применение в системах автомобилей получили предохранители типов:

• MAXI FX – силовые предохранители в подкапотном блоке;
• FTX NORM – предохранители в подкапотном и салонном блоках;
• FNL VINI – в подкапотном и салонном блоке предохранителей;
• FJ10 – в подкапотном блоке силовых предохранителей.

В зависимости от номинала предохранителя, обычно указанного на его корпусе, применяется дополнительная цветовая маркировка, точнее, основной цвет его корпуса.

Выбор плавкой вставки предохранителя

Выбор предохранителей производят с учетом их номиналов, времятоковой характеристики и общей нагрузки на сеть (суммарной мощности всех работающих элементов). Номинальным током ПП называют тот, который плавкая вставка сможет выдержать до разрушения. Эта величина указана на корпусе предохранителя (например, маркировка 63 А для пробковых бытовых предохранителей).

Watch this video on YouTube

Времятоковые характеристики вычисляют по специальным графикам. Их необходимо учитывать при включении в сеть электродвигателей, пусковой ток которых превышает рабочий в несколько раз. При использовании нескольких электродвигателей (на предприятии) вычисляют пусковой ток самого мощного.

Общая (максимальная) мощность нагрузки сети складывается из всех рабочих токов приборов (указаны в инструкциях и на корпусе). Если в сеть включен электродвигатель, то учитывают и его пусковой ток, разделенный на коэффициент k =2,5 (для легкого пуска и короткозамкнутого ротора) или 2-1,6 (для тяжело запускающихся или фазных роторов).

Рассчитать нужный номинал можно по формуле: I пп>1/k (I общ.+ I пуск.). При вычислениях нужно учесть, что номинал ПП должен быть всегда больше значения, полученного при расчете по току.

Чтобы не тратить время на вычисления, подберите номинальный ток плавкой вставки по таблице.

ВтА

Электрические характеристики и габаритные размеры патронов.

Плавкие предохранители являются наиболее распространенным средством защиты электрических присоединений (кабельных и воздушных) и машин от перегрузки и тока короткого замыкания. Основными местами установки и применения плавких предохранителей являются электрические щиты и сборки различного напряжения, защита различных силовых и измерительных трансформаторов (например, трансформаторов напряжения типа НТМИ, НКФ) со стороны высокого напряжения. Широко используются предохранители в сетях от 0,4 до 35 кВ в сетях однофазного и трехфазного переменного тока частоты 50 и 60 Гц, постоянного тока различного напряжения.

Для любого типа предохранителей основным элементом является плавкая вставка-патрон предохранителя, которая включается последовательно в цепь защищаемого устройства. Также в состав конструкции предохранителя входит корпус из изолирующего материала и контактная часть для установки и закрепления предохранителя в цепи. Устанавливаются предохранители в специальных контактах на изоляторах.

Для всех типов предохранителей, представленных у нас, наполнителем является кварцевый песок (содержание оксида кремния — не менее 98 %, влажность не выше 3 %). Предварительно песок просушивается при 120—180 °С, его зерна имеют отличные характеристики теплопроводности и большую охлаждающую поверхность. Электрическая дуга горит в узком канале, между зернами песка. При больших токах КЗ вольт-амперная характеристика растет, ток резко уменьшается и электрическое устройство защищается от пробоя изоляции и повреждений.

По типам предохранителей различают несколько вариантов, соответственно классам напряжения. Для электроустановок до 1000 В применяются предохранители типа ПН-2 и ПН-0,1. Свыше 1000 В — предохранители высоковольтные ПКТ (П — предохранитель, К — с кварцевым наполнителем, Т —защита трансформаторов), в состав которых входят патроны ПКТ с фарфоровым корпусом и латунными колпаками, они предназначены для защиты трансформаторов (3—10 кВ) с высокой стороны. Наполнитель — кварцевый песок, плавкий элемент из медной или нихромовой (предохранители ПКН).

Применение предохранителей высоковольтных ПКТ возможно в районах с умеренным климатом (климатическое исполнение «У» по категории 1 в исполнении У1) и умеренно-холодным климатом в исполнении УХЛ (УХЛЗ), что удовлетворяют требованиям нормативных документов. Срабатывание предохранителей типа ПКТ и их патронов ПТ основано на плавлении калиброванной проволоки при прохождении через нее силы тока больше номинального значения. С увеличением значения тока уменьшается время плавления проволоки (вставки).

Электрическая дуга в высоковольтных предохранителях, при этом, гасится в пространстве между зернами кварцевого песка. При коротком замыкании величина тока большая и вставка плавится за время меньше полупериода частоты, потому ток КЗ не успевает достигнуть своего максимального значения, этим самым патроны предохранителей ПКТ выполняют токоограничивающую функцию в условиях отключения короткого замыкания.

Время горения

Время перегорания данной плавкой вставки в высоковольтных предохранителях на 10 кВ — это очень важный показатель. Зависит этот параметр от того, насколько большой ток будет проходить через предохранитель. Чаще всего полученное значение называют либо защитной, либо токовременной характеристикой плавкой вставки. По этому значению можно определить, сколько потребуется времени прибору для отключения цепи при выбранном значении тока. При помощи проведения специальных расчетов также можно будет выяснить параметры селективной эксплуатации предохранителей и релейную защиту электрической установки.

Здесь важно знать, что ток, который сможет расплавить плавкий элемент, зависит еще и от конструкции прибора, от физических данных самого элемента, к примеру, от материала, формы, длины, поперечного сечения. Многие не знают, но в данном случае весомый вклад будет вносить и температура окружающего воздуха

Стоит добавить, что высоковольтный предохранитель на 10 000 Вольт может эксплуатироваться достаточно долго, если через его плавкий элемент будет проходить либо его номинальный, либо же меньший электрический ток. Во время проведения электрического тока рабочего значения вставка также будет нагреваться, но при этом она вовсе не теряет свою форму и структуру.

Что такое плавкие предохранители и для чего они нужны?

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:

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

Формула для расчета диаметра проволоки предохранителя по мощности электроприбора

Мощность часто указывают на этикетках, приклеенных на изделиях. Если на изделии указана потребляемая мощность, то можно рассчитать номинальный ток предохранителя по нижеприведенной формуле.

гдеI nom – номинальный ток защиты предохранителя, А;P max – максимальная мощность нагрузки, Вт;U – напряжение питающей сети, В.

Но гораздо удобнее воспользоваться готовыми данными из таблиц

Обратите внимание, первая таблица служит для выбора номинала предохранителя изделий, питающихся от бытовой электросети 220 В, а вторая, для изделий, используемых в автомобилях с напряжением бортовой сети 12 В

Максимальная мощность потребления электроприбором, ватт (BA)	10	50	100	150	250	500	800	1000	1200	1600	2000	2500	3000	4000	6000	8000	10000
Номинал стандартного предохранителя, А	0,1	0,25	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0	12,0	15,0	20,0	30,0	40,0	50,0

Рассмотрим на примере как выбирать предохранитель. Телевизор перестал работать после грозы. Определено, что сгорел предохранитель. Номинал его не известен. На этикетке задней крышки написано, что потребляемая мощность составляет 120 Вт, бывает, что пишут и 120 ВА. Это обозначение одной и той же мощности, но по стандартам разных стран. По таблице получается, что для электроприборов с максимальной потребляемой мощностью 120 Вт (ближайшее значение 150 Вт) является предохранитель на 1 А.

Методика подбора предохранителя для защиты бортовой электропроводки автомобиля ничем не отличается от выбора для бытовой электропроводки 220 В.

Мощность электроприбора, ватт (BA)	до 50	до 75	до 100	до 150	до 200	до 250	до 300	до 400	до 600	до 700
Номинал стандартного предохранителя, А	5,0	7,5	10,0	15,0	20,0	25,00	30,0	40,0	60,0	70,0
Цвет корпуса предохранителя	оранжевый	коричневый	красный	голубой	желтый	прозрачный	зеленый	фиолет	синий	черный

Если после двух замен предохранители каждый раз перегорали, значит, поврежден электроприбор и требуется уже его ремонт. Попытка установить предохранитель на больший ток может только нанести еще дополнительный вред изделию вплоть до неремонтопригодности.

Калькулятор для расчета тока предохранителя

Если в таблицах нет данных для Вашего случая, например, напряжение питания изделия составляет 24 В или 110 В, то можете самостоятельно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора выполнить расчет.

Онлайн калькулятор для определения тока предохранителя

Максимальная мощность нагрузки, Вт:

Напряжение питающей сети, В:

При расчете на калькуляторе Вы получите точное значение тока. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы его номинал был не менее чем на 5% больше. Например, если получено расчетное значение тока 1 А, то нужно брать предохранитель большего ближайшего номинала из стандартного ряда, то есть 2 А.

Иногда попытки определить номинал предохранителя считыванием информации не получается. На электроприборе надписей нет, на предохранителе не читаемая маркировка. При наличии амперметра, и опыта работы с ним, то вынув предохранитель и подключив амперметр к контактам колодки, в котором был установлен предохранитель, можно измерять ток и тем самым определить его номинал.

Но тут есть подводный камень. Если предохранитель вышел из строя из-за неисправности электроприбора, то ток может быть намного больше, чем должен быть, в дополнение можно еще и вывести из строя измерительный прибор.