Предохранители.
Предохранитель — деталь в электрической цепи, защищающая её от теплового повреждения. Необходимость использования предохранителей вызвана тем, что при прохождении электрического тока через электрическую цепь возникает нагрев элементов цепи (проводов, выключателей и др.). При возникновении короткого замыкания электрической цепи или при чрезмерном увеличении потребляемой мощности возникает перегрев элементов цепи, который может вызвать повреждение изоляции и возгорание. Для предотвращения такого развития событий в электрическую цепь встраиваются предохранители. Предохранители различаются по конструкции и по мощности. Конструкция предохранителя зависит от фантазии изобретателя (производителя), а его мощность рассчитывается в зависимости от конкретной электрической цепи.
Где находятся предохранители в автомобиле? В автомобилях имеется несколько блоков предохранителей. Один или несколько блоков находится в моторном отсеке (рис.1)
и один или несколько в салоне автомобиля (рис.2).
В моторном отсеке находятся предохранители, защищающие электрические цепи двигателя, а в салоне — защищающие электрические цепи салона.
На крышке блока предохранителей имеется схема с указанием названия электрических цепей и мощности используемого предохранителя. Так же имеется пинцет для извлечения предохранителей из разъемов.
Срабатывание (перегорание) предохранителя — тревожный сигнал, требующий внимания. Если новый предохранитель, установленный вместо перегоревшего снова перегорел — нужно обратиться в автосервис для выяснения причины перегорания предохранителей и её устранения. Не допускается кустарный ремонт предохранителей или установка самодельных перемычек — это грозит пожаром (рис.3).
Нельзя использовать более мощные, чем штатные предохранители. Нельзя использовать предохранители сомнительных производителей.
Ассортимент автомобильных предохранителей довольно обширен.
В этой статье мы рассмотрим основные виды автомобильных предохранителей. Так как ни один производитель автозапчастей не выпускает всеобъемлющего ассортимента предохранителей, то и не существует их единой классификации.
Классификация предохранителей.
По принципу срабатывания:
1. Плавкие (при прохождении тока с мощностью, превышающей номинал предохранителя происходит расплавление токопроводящей части предохранителя и размыкание электрической цепи). После срабатывания (перегорания) такого предохранителя требуется его замена на новый.
2. Неплавкие (автоматы) — при прохождении тока с мощностью, превышающей номинал предохранителя происходит (электро-механическое или электронное) размыкание токопроводящей части предохранителя). После срабатывания такого предохранителя не требуется его замена на новый.
По мощности: разброс мощности автомобильных предохранителей от 3A до 300A
По дизайну:
1. Керамические (рис.4) — устаревший тип предохранителей.
По Bosch — torpedo fuse. Полную версию статьи можно прочитать на нашем сайте.
По Bussman — GBC fuse (рис.4b).
2. Стеклянные (рис.5) — устаревший тип предохранителей.
По Bosch — glass fuses.
По Bussman — glass tube fuse (рис.5b)
3. Перемычки (рис.6). — имеют вид пластины под крепеж болтами.
По Bosch — Fuse stripes (рис.6)
4. Перемычки с пластиковым корпусом среднего размера (устанавливаются между аккумуляторной батареей и например стартером или генератором).
По Bussman — AMI fuse (рис.7а).
По Bosch — Screw locking element midi.
5. Перемычки с пластиковым корпусом крупного размера (устанавливаются между аккумуляторной батареей и например стартером или генератором).
По Bussman — AMG fuse (рис.8а).
По Bosch — Screw locking element mega (рис.8b)
6. Низкопрофильные предохранители (широко используются в легковых автомобилях выпущенных после 2010 года).
По Bussman — Low-Profile ATM fuse (рис.9а).
По Bosch — low-profile mini fuses (рис.9b)
7. Миниатюрные плоские предохранители (широко используются в легковых автомобилях выпущенных после 2000 года).
По Bussman — ATM blade-type fuse (рис.10а).
По Bosch — mini flat connection fuses (рис.10b)
8. Стандартные плоские предохранители (широко используются в легковых автомобилях выпущенных с 1980 по 2000 года).
По Bussman — ATC blade-type fuse (рис.11а).
По Bosch — standard flat connection fuses (рис.11b)
9. Большие плоские предохранители.
По Bussman — maxi blade-type fuse (рис.12а).
По Bosch — flat connection fuses (рис.12b)
10. FLF предохранители.
По Bussman — FLF fuse (рис.13а).
По фирме Bosch — AS fuses (рис.13b). К сожалению количество фотографий в статье ограничено данным сайтом, полную версию статьи и все фото тут.
11. FLN предохранители.
По Bussman — FLN fuse.
12. FLS предохранители.
По Bussman — FLS fuse.
13. FMX предохранители.
По Bussman — FMX fuse.
По Bosch — J series fuses.
14. FMX_LP предохранители.
По Bussman — FMX_LP fuse.
По Bosch — low profile J series fuses.
15. FLD предохранители.
По Bussman — FLD fuse.
16. FLM предохранители.
По Bussman — FLM fuse.
По Bosch — B series fuses.
Предохранитель (электрический)
Предохранитель — электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы. В цепи обозначается буквами «FU» (международное обозначение, от слова англ. Fuse ) или «Пр» (обозначение в СССР) и прямоугольником со сплошной линией в центре.
Предохранители бывают плавкими (одноразовыми) и автоматическими (многоразовыми). В низковольтных цепях также применяются самовосстанавливающиеся предохранители.
Содержание
Плавкий предохранитель
Плавкий предохранитель обычно представляет из себя стеклянную или фарфоровую оболочку, на основаниях которой располагаются контакты, а внутри находится тонкий проводник из относительно легкоплавкого металла. Определённой силе тока срабатывания соответствует определённое поперечное сечение проводника. Если сила тока в цепи превысит максимально допустимое значение, то легкоплавкий проводник перегревается и расплавляется, защищая цепь со всеми её элементами от перегрева и возгорания.
Плавкие предохранители имеют следующую маркировку:
| Сила тока | Цвет чеки | Максимальная мощность (сеть 220 В) |
|---|---|---|
| 6А | Зелёный | 1200 Ватт |
| 10А | Красный | 2000 Ватт |
| 16А | Серый | 3200 Ватт |
| 20А | Синий | 4000 Ватт |
| 26А | Жёлтый | 5200 Ватт |
Лампы накаливания снабжают плавкими предохранителями для предотвращения перегрузки питающей цепи в случае возникновения электрической дуги в момент перегорания лампы. Предохранителем в лампе служит участок одного из вводных проводников, расположенных в цоколе лампы. Этот участок имеет меньшее сечение по сравнению с остальной длиной провода; в лампах с прозрачной колбой это можно заметить, рассматривая лампу на просвет. Для 220-вольтовых бытовых ламп предохранитель обычно рассчитан на ток 7 А.
Существенной величиной является время, за которое происходит разрушение проводника при превышении установленного тока. С целью уменьшения этого времени некоторые плавкие предохранители содержат пружину предварительного натяжения. Эта пружина также разводит концы разрушенного проводника, предотвращая возникновение дуги.
Автоматический предохранитель
Автоматический предохранитель (правильное название: Автоматический выключатель, также называется «автомат защиты», «защитный автомат» или же просто «автомат») состоит из диэлектрического корпуса, внутри которого располагаются подвижный и неподвижный контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие для быстрого расцепления контактов. Механизм расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или электромагнитным.
- Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие пружину, отводящую подвижный контакт, разрывая тем самым электрическую цепь. Время срабатывания зависит от тока (время-токовая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель, составляет 1,45 от номинального тока предохранителя. В отличие от плавкого предохранителя, автоматический предохранитель готов к следующему использованию после остывания пластины.
- Магнитный (мгновенный) расцепитель представляет собой соленоид, подвижный сердечник которого приводит в действие пружину, отводящую подвижный контакт. Ток, проходящий через автоматический выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в от 6 и более раз от номинального тока, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы A, B, C и D в зависимости от характеристики срабатывания расцепителей).
Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся в дугогасительной камере.
Расчёт необходимого предела срабатывания
Рассчитать ток можно по следующей формуле: 
Транзистор · Биполярный транзистор · Полевой транзистор · КМОП-транзистор · Однопереходный транзистор · Фототранзистор · Составной транзистор
Интегральная схема · Цифровая интегральная схема · Аналоговая интегральная схема
Тиристор · Симистор · Динистор
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Предохранитель (электрический)» в других словарях:
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — предназначен для защиты электрической сети от больших токов, вызываемых короткими замыканиями (см.) и очень большими перегрузками. Эти токи могут повредить счётчик и изоляцию проводов и даже привести к пожару. Наиболее употребительны в быту… … Краткая энциклопедия домашнего хозяйства
предохранитель электрический — устройство для защиты электрической сети от больших токов, возникающих при коротком замыкании или больших перегрузках. Такие токи могут повредить электросчётчик, изоляцию проводов и привести к пожару. Наиболее часто употребляются плавкие… … Энциклопедия техники
Предохранитель (электричество) — предохранитель Предохранитель электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы. В цепи обозначается буквами «FU»… … Википедия
Электрический предохранитель — Символы обозначения предохранителя У этого термина существуют и другие значения, см. Предохранитель. Электрический предохранитель электрический апп … Википедия
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ — (1) устройство для предотвращения случайного или опасного действия оружия и др. военной техники, вызываемого нарушением нормальных условий и режимов их работы, авариями, неосторожным или неправильным обращением, а также несанкционированным… … Большая политехническая энциклопедия
Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик … Википедия
Предохранитель — 25. Предохранитель Коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенную величину Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
предохранитель — Плавкие предохранители. Плавкие предохранители: а с задним присоединением проводов; б однополюсный резьбовой с контактными винтами; в неразборная пробка; г с разборными пробками и контактными винтами на 6, 10 и 20 А; д с контрольными гильзами,… … Энциклопедия «Жилище»
Электрический аппарат — электротехническое устройство, предназначенное для изменения, регулирования, измерения и контроля электрических и неэлектрических параметров различных устройств, машин, механизмов и т. п., а также для их защиты от перегрузок при… … Большая советская энциклопедия
Предохранитель — Предохранитель: Электрический предохранитель устройство, разрывающее электрическую цепь при превышении силы тока; Предохранитель (оружие) в огнестрельном оружии устройство, не дающее оружию совершить случайный выстрел … Википедия
Виды предохранителей
Здравствуйте, дорогие читатели. В данной статье рассмотрим что такое предохранитель, его устройство, виды предохранителей и разные конструкции.
Любая электрическая система работает на балансе подводимой и потребляемой энергий. Когда в схему электрооборудования подается напряжение, то оно прикладывается к определенному сопротивлению цепи. В итоге на основании закона Ома вырабатывается ток, благодаря действию которого совершается работа.
При нарушениях изоляции, ошибках монтажа, аварийном режиме сопротивление электрической цепи плавно снижается или резко падает. Это ведет к соответствующему возрастанию тока, который при достижении величины, превышающей номинальное значение, причиняет вред оборудованию и человеку.
Вопросы безопасности всегда были и будут актуальны при использовании электрической энергии. Поэтому защитным устройствам постоянно придается повышенное внимание. Первые такие конструкции, названные предохранителями, широко используются до настоящего времени.
Виды предохранителей
Электрический предохранитель является частью рабочей цепи, врезается в рассечку питающего провода, должен надежно выдерживать рабочую нагрузку и защищать схему от появления сверхнормативных токов. Эта функция заложена в основу его классификации по номинальному току.
По применяемому принципу действия и способу разрыва схемы все предохранители подразделяют на 4 группы:
- с плавкой вставкой
- электромеханической конструкции
- на основе электронных компонентов
- самовосстанавливающиеся модели с нелинейными обратимыми свойствами после действия сверхтоков
Плавкая вставка
Предохранители этой конструкции имеют в своем составе токопроводящий элемент, который под действием тока с величиной, превышающей номинальное установленное значение, расплавляется от перегрева и испаряется. Этим обеспечивается снятие напряжения со схемы и защита ее.
Плавкие вставки могут быть изготовлены из металлов, например, меди, свинца, железа, цинка или отдельных сплавов, обладающих таким коэффициентом термического расширения, который обеспечивает защитные свойства электрооборудования.
Работа плавкой вставки под расчетной нагрузкой обеспечивается созданием надежного баланса температур между теплом, выделяемым на металле от прохождения по нему рабочего электрического тока, и отводом тепла в окружающую среду за счет рассеивания.
При возникновении аварийных режимов это равновесие быстро нарушается. Металлическая часть плавкой вставки при нагреве увеличивает значение своего активного сопротивления. Это вызывает больший разогрев, поскольку выделяемое тепло прямо пропорционально величине I2R. При этом снова возрастает сопротивление и выделение тепла. Процесс продолжается лавинообразно до тех пор, пока не наступает расплавление, закипание и механическое разрушение плавкой вставки.
Виды предохранителей, плавкая вставка
Основным эксплуатационным параметром плавкой вставки является его времятоковая характеристика, определяющая зависимость кратности аварийного тока (относительно номинального значения) ко времени срабатывания.
Для ускорения работы плавкой вставки при малых кратностях аварийных токов используются специальные технические приемы:
- создание форм переменного сечения с зонами уменьшенной площади
- применением металлургического эффекта
Изменение сечения
На сужениях пластин увеличивается сопротивление и создается большее выделение тепла. В нормальном режиме работы эта энергия успевает равномерно распространиться по всей поверхности, а при перегрузках создаются критические зоны на узких местах. Их температура быстро достигает состояния, при котором металл плавится и разрывает электрическую цепь.
Для увеличения быстродействия пластины делают из тонкой фольги и применяют их в несколько слоев, включенных параллельно. Перегорание любого участка на одном из слоев ускоряет срабатывание защиты.
Принцип металлургического эффекта
Он основан на свойстве отдельных легкоплавких металлов, например, свинца или олова, растворять в своей структуре более тугоплавкие медь, серебро и отдельные сплавы.
Для этого на многожильные проволочки, из которых делают плавкую вставку, наносят капли олова. При допустимой температуре металла проводов эти добавки не создают никакого эффекта, но в аварийном режиме они быстро расплавляются, растворяют часть основного металла и обеспечивают ускорение срабатывания предохранителя.
Эффективность этого способа проявляется только на тонких проводниках и значительно снижается при увеличении их поперечного сечения.
Основной недостаток плавкой вставки состоит в том, что при срабатывании ее необходимо вручную заменять новой. Для этого требуется поддерживать их запас.
Предохранители электромеханической конструкции
Принцип врезания защитного устройства в питающий провод и обеспечение его разрыва с целью снятия напряжения позволяет отнести созданные для этого электромеханические изделия к предохранителям. Однако, большинство электриков выделяет их в отдельный класс и называет автоматическими выключателями или сокращенно автоматами.
Виды предохранителей
При их работе специальный датчик постоянно контролирует величину проходящего тока. После достижения критического значения подается управляющий сигнал на исполнительный механизм – взведенную пружину от теплового или магнитного расцепителя.
Предохранители на электронных компонентах
У этих конструкций функцией защиты электрической схемы занимаются бесконтактные электронные ключи на основе силовых полупроводниковых приборов из диодов, транзисторов или тиристоров. Их называют электронными предохранителями (ЭП) или модулями контроля и коммутации тока (МККТ).
В качестве примера на видео ниже рассказывается принцип работы предохранителя на транзисторах.
Такие электронные предохранители отличаются быстродействием, их время срабатывания не превышает 30 миллисекунд.
Рассмотренная выше схема считается простой, она может быть значительно расширена новыми дополнительными функциями:
- непрерывного контроля тока в цепи нагрузки с формированием команд на отключение при превышениях тока более 30% номинальной величины
- отключения защищаемого участка в случаях возникновения коротких замыканий или перегрузок с выдачей сигнала при увеличении тока в нагрузке выше 10% от установленной уставки
- защит силового элемента транзистора при возникновении температур более 100 градусов
У таких схем используемые модули МККТ по времени срабатывания делятся на 4 группы. Самые быстродействующие устройства относят к классу «0». Они отключают превышающие уставку токи на 50% за время до 5 мс, на 300% — за 1,5 мс, на 400% — за 10мкс.
Само-восстанавливающиеся предохранители
Эти защитные устройства отличаются от плавких вставок тем, что после отключения аварийной нагрузки они сохраняют свою работоспособность для дальнейшего многократного использования. Поэтому их назвали само-восстанавливающимися.
За основу конструкции взяты полимерные материалы, обладающие положительным температурным коэффициентом для электрического сопротивления. Они обладают кристаллической структурой решетки при обычных, нормальных условиях и резко переходят в аморфное состояние при нагреве. Характеристика срабатывания такого предохранителя обычно приводится в форме логарифма сопротивления в зависимости от температуры материала.
Когда полимер имеет кристаллическую решетку, то он хорошо, как металл, пропускает электрический ток. В аморфном состоянии проводимость значительно ухудшается, чем обеспечивается отключение нагрузки при возникновении ненормального режима.
Такие предохранители используются в защитных устройствах для ликвидации возникающих многократных перегрузок там, где замена плавкой вставки или ручные действия оператора затруднительны. Это сфера автоматических электронных устройств, широко используемых в компьютерных технологиях, мобильных гаджетах, измерительной и медицинской технике, транспортных средствах.
На надежную работу само-восстанавливающихся предохранителей оказывает влияние температура окружающей среды и величина протекающего сквозь него тока. Для их учета введены технические термины:
- ток пропускания, определяемый как максимальное значение при температуре +23 градуса Цельсия, которое не приводит к срабатыванию устройства
- ток срабатывания, как минимальная величина, которая при той же температуре приводит к переходу полимера в аморфное состояние
- максимальное значение приложенного рабочего напряжения
- время срабатывания, измеряемое от момента возникновения аварийного тока до отключения нагрузки
- мощность рассеивания, определяющая способность предохранителя при +23 градусах передавать тепло в окружающую среду
- первоначальное сопротивление до подключения в работу
- сопротивление, достигаемое через 1 час после окончания срабатывания.
Само-восстанавливающиеся предохранители обладают:
- небольшими габаритами
- быстрым срабатыванием
- стабильной работой
- комбинированной защитой устройств от превышений токов и перегрева
- отсутствием необходимости в обслуживании
Виды предохранителей, разновидности конструкций предохранителей
В зависимости от задач предохранители создают для работы в цепях:
- промышленных установок
- бытовых электроприборов общего назначения
Поскольку они работают в цепях разного напряжения, то корпуса изготавливают с отличительными диэлектрическими свойствами. По этому принципу предохранители подразделяют на конструкции, работающие:
- с низковольтными устройствами
- в цепях до 1000 вольт включительно
- в схемах высоковольтного промышленного оборудования
К специальным конструкциям относят предохранители:
- взрывные
- пробивные
- с погашением дуги при размыкании цепи в узких каналах мелкозернистых наполнителей или образования автогазового либо жидкостного дутья
- для транспортных средств
Ограничиваемый предохранителями аварийный ток может составлять от долей ампера до килоампера.
Иногда электрики вместо плавкой вставки в корпус устанавливают калиброванную проволоку. Этот способ не рекомендуется применять потому, что даже при точном подборе поперечного сечения электрическое сопротивление проволоки может отличаться от рекомендованного из-за свойств самого металла или сплава. Такой предохранитель не будет точно работать.
Еще большей ошибкой считается применение самодельных «жучков» наудачу. Они чаще всего бывают причиной несчастий и пожаров, возникающих в электропроводке.
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.
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.