В чем особенность автоматических предохранителей

Автоматические предохранители ПАР: устройство и особенности использования

С начала массовой электрификации страны остро стоял вопрос обеспечения защиты электрооборудования и людей от поражения электрическим током. С этой целью промышленностью был налажен массовый выпуск предохранителей с плавкими вставками, снабженных тонкой проволочной нитью. Она перегорала при повышенной нагрузке или возникновении короткого замыкания в контролируемой схеме.

В их конструкцию входила стационарно устанавливаемая диэлектрическая колодка с двумя контактами, в которую вкручивался фарфоровый корпус со сменяемой плавкой вставкой. Такие предохранители устанавливали парами в фазный и нулевой провод питающей сети.

Предохранитель — защитное устройство для электрических приборов или их цепи, состоящее из куска проволоки, который плавится и размыкает цепь, если ток превышает определенное значение

После непродолжительной эксплуатации были выявлены недостатки этой конструкции:

частые перегорания калиброванных нитей вставки, вызванные плохой стабильностью электрических характеристик системы электроснабжения и низкой технической грамотностью населения;

необходимость иметь в домашнем пользовании большой запас сменных предохранителей;

массовое применение самодельных «жучков» вместо плавких вставок со значительно превышенными номиналами токовых нагрузок, объясняемое не только дефицитом предохранителей в продаже, но и нежеланием людей их приобретать.

После этого промышленность освоила выпуск автоматического устройства защиты домашней электропроводки 220 вольт на основе уже используемых колодок.

По существующей традиции их тоже стали называть предохранителями. Только попутно добавили термины:

автоматический, который определяет возможность автономного отключения неисправностей и последующего ручного включения человеком без замены каких-либо деталей;

резьбовой, указывающий на принцип крепления к диэлектрической колодке.

В итоге эта защита получила краткое название ПАР, состоящее из сокращения этих трех слов.

Принцип формирования защитной характеристики

В основу работы ПАР заложено одновременное отслеживание протекающих через него токов нагрузок двумя устройствами на основе:

1. тепловых расцепителей, работающих с задержкой времени на отключение;

2. токовой отсечки, быстросрабатывающей при возникновении критических нагрузок сети.

Сводная временна́я характеристика этих защит ПАР показана действующим графиком.

За основу шкалы взято превышение нагрузок номинальных величин по оси абсцисс и продолжительность ее действия в секундах на оси ординат.

На графике явно видны две линии этой характеристики:

1. ниспадающий участок по гиперболической зависимости, образованный работой теплового расцепителя;

2. строго прямая вертикальная линия, показывающая работу токовой отсечки.

Рабочая характеристика предохранителя автоматического резьбового наглядно демонстрирует два принципа, заложенных в основу конструкции этого устройства:

1. надежное пропускание тока номинальной нагрузки без ложных срабатываний (кривая немного сдвинута вправо от соотношения I/Iн=1);

2. отключение при превышениях номинальных величин.

Участок работы теплового расцепителя обеспечивает ускорение отключений сильно завышенных нагрузок и в то же время сохранение подачи напряжения на домашнюю сеть при незначительных кратковременных бросках тока.

Например, при трехкратном превышении номинального значения, вызванного запуском электродвигателя и выходом его на режим, ПАР контролирует ситуацию и не отключит напряжение в течение 8 секунд, которых вполне достаточно для включения и разгона ротора вместе с подключенной кинематической схемой.

Если же превышение достигнет шести крат, то защита сработает за время чуть большее одной секунды.

При девяти кратах завышения номинального тока включается в работу токовая отсечка, снимающая напряжение с оборудования за время 0,1 секунды или даже быстрее.

Как выбрать оптимальную конструкцию ПАР для домашнего использования

Автоматические предохранители разрабатываются специально для применения в бытовых условиях с напряжением 220 и чуть реже — 380 вольт. С этой целью на их корпусе и в документации указываются технические характеристики, реализованные производителем.

Устройства, предназначенные для двухпроводных сетей 220, выпускаются на номинальные токи 6,3 и 10 ампер, а для цепей 380 — 10, 16 или 20. Этими показателями и надо ориентироваться при выборе защиты.

Для этого рассчитывают мощность всех электрических потребителей квартиры, которые могут быть одновременно включены, и делят ее выражение в ваттах на действующее напряжение сети в вольтах. Получается ток нагрузки в амперах. Остается сопоставить его с номинальным током ПАР и выбрать наиболее подходящую модель из линейки, выпускаемой производителем.

Следует учесть, что создание небольшого запаса по току срабатывания защиты обеспечит резерв мощности потребления для подключения дополнительных приборов, а отсутствие его вызовет избыточные, заведомо ложные отключения.

Режимы работы ПАР

Исходя из закономерностей, показанных с помощью временно́го графика, можно выделить четыре основных этапа состояния защиты:

1. номинальный режим;

2. срабатывание теплового расцепителя;

3. токовая отсечка;

4. ручное отключение и включение.

Рассмотрим их более подробно.

Режим оптимальной нагрузки ПАР

Конструкция основных элементов защиты показана на нижерасположенной картинке.

Ток нагрузки подается на центральный контакт защиты и снимается с бокового, расположенного на резьбовом металлическом вкладыше. Внутри корпуса перемещается подвижный якорь, который обладает двумя фиксированными положениями:

1. нижним рабочим, когда силовые контакты замкнуты;

2. верхним защитным, обеспечивающим разрыв электрической схемы.

При расположении внизу на якорь действует усилие сжатой пружины, направление которого вверх заблокировано фиксацией верхних контактных площадок поворачивающегося рычага. Его положение ограничивается с левой стороны штифтом биметаллической пластины (отдельные производители устанавливают скрученную проволоку), а с другой — продолжением корпуса электромагнита отключения.

В этом состоянии через ПАР проходит номинальный ток нагрузки по пути:

центральный контакт корпуса;

провод соединения с неподвижным контактом;

левый контакт подвижного мостика, подключенный за счет усилия ужима пружины;

биметаллическая пластина с упорным штифтом;

гибкий провод, подключенный к обмотке электромагнита;

проводник, соединяющий катушку отключения со вторым подвижным контактом;

контактную площадку между правой стороной мостика и стационарной частью;

провод, обеспечивающий связь с резьбовым наконечником.

Проходящий по биметаллу и обмотке катушки ток номинальной величины вызывает в них рабочий нагрев и электромагнитное поле, которые только подготавливают отключающие элементы к работе, но не способны снять напряжение с рабочей схемы.

Отключение аварийных режимов происходит при превышении значений уставки.

Режим перегрузки сети

Когда ток нагрузки становится больше номинальной величины, то его тепловое воздействие на биметалл постепенно приводит к изгибу пластинки и выводу закрепленного на ней штифта из зацепления с подвижным рычагом якоря.

Левый конец рычага выходит из зацепления и проворачивается вокруг своей оси вращения. Освобожденная энергия сжатой пружины выталкивает якорь вверх совместно с прикрепленным к нему подвижным мостиком. Левый и правый силовые контакты надежно обеспечивают двухсторонний разрыв токовой цепи, оказавшейся под действием аварийного режима.

После прерывания тока биметаллическая пластина начинает остывать и возвращаться в свое первоначальное положение. Но, для этого необходимо выдержать некоторое время.

После того как биметалл вернется в охлажденное состояние, можно нажимать большую белую кнопку ручного включения на торце ПАР. Это действие опустит весь якорь и введет левую часть коромысла в зацепление с вернувшимся в исходное положение штифтом.

Предохранитель оказывается переведенным в рабочее положение и начинает контролировать процессы протекания тока через него. Если причина отключения ПАР осталась не устраненной, то последует его очередное срабатывание.

Режим короткого замыкания в сети

Когда между фазным и нулевым проводами возникает маленькое электрическое сопротивление или они замыкаются накоротко, то образуется ток КЗ, проходящий по обеим отключающим систем. Только катушка электромагнита работает быстрее, чем выгибается биметалл.

Сердечник катушки под воздействием образовавшегося магнитного поля резко втягивается вниз и наносит удар по рычагу, а защелка электромагнита одновременно поворачивается относительно своей оси, снимая удержание якоря.

Нижняя пружина своим усилием, как и в предыдущем случае, выбрасывает вверх подвижную систему вместе с закрепленными силовыми контактами. В результате происходит снятие ими напряжения с защищаемой зоны.

Поскольку для такого отключения необходимо протекание тока большой величины, то он успевает разогреть биметаллический элемент, который деформируется и запрещает быстрое ручное включение до остывания и возвращения своего ограничительного штифта в исходное положение.

Предохранитель можно вернуть во включенное состояние после охлаждения теплового расцепителя. Но, для этого причина срабатывания ПАР должна быть ликвидирована. Иначе произойдет повторное снятие напряжения со схемы чуткой защитой.

Режим ручного отключения ПАР

Иногда для выполнения ремонтных работ, например, периодического снятия электросчетчика на поверку, необходимо отключить напряжение с электропроводки квартиры. Для этих целей на корпусе предохранителя смонтирована маленькая кнопка красного цвета ручного отключения.

При нажатии на нее корпус защелки электромагнита поворачивается вокруг своей оси, освобождая зацепление правой части поворотного рычага, как и при срабатывании от электромагнита. Якорь освобождается от удержания и под усилием пружины размыкает свои контакты.

Напоминаем, что для безопасного проведения работ в электроустановках необходимо визуально убедиться в создании разрыва цепи. Его можно увидеть только при вывернутом корпусе защиты из диэлектрической колодки.

Во время эксплуатации ПАР особое внимание обращают на:

состояние контактных площадок и силу их ужима;

степень сжатия пружины, влияющую на скорость аварийных отключений.

Заключение

Предохранители автоматические резьбовые по своим характеристикам отвечают требованиям безопасности и надежности работы. Однако, благодаря быстрому возрастанию нагрузок в домашней сети и массовому выпуску под них различных автоматических выключателей, обладающих меньшими габаритами и возможностью крепления на Din-рейку, защиты ПАР все меньше устанавливаются в новостройках и продолжают работать в старых зданиях, расположенных в основном среди сельской местности.

Автоматический предохранитель

Автоматический предохранитель выступает в роли коммутационного аппарата, включающего, проводящего и отключающего токи при нормальных условиях в цепи. В условиях короткого замыкания устройство может включить, провести в течение определенного времени и автоматически отключить ток. В данной статье пойдет речь об особенностях прибора, его принципе работы и о том, как осуществляется замена пробок на автоматы своими руками.

Что представляет собой устройство

Каждый пользователь сталкивается в течение жизни с разнообразными выключателями, при помощи которых вручную включается электроэнергия в доме. Автоматическая современная пробка функционирует по схожему принципу, только отключает подачу электроэнергии она самостоятельно, без стороннего вмешательства, защищая тем самым сеть от перегрузок или короткого замыкания. Одним словом, данное устройство – предохранитель.

Если через предохранитель автоматический резьбовой пройдет ток, вдвое больший номинального показателя, выключатель сработает почти моментально. Мгновенное выключение происходит при резком (в 7 раз) возрастании силы тока.

С помощью выключателей защищаются однофазные осветительные электрические сети, трехфазные с различными показателями силы тока и так далее. Современные компании производят автоматические выключатели разных видов и марок, что делает их широко распространенными. Кроме того, их используют не только как выключатели, но и как предохранители. Теперь рассмотрим принцип действия устройства.

Как функционирует выключатель понятно: контакты электроцепи соединяются и разъединяются. У предохранителя несколько иной принцип. В автомате предохранителем выступает тепловое и электромагнитное реле. Также применяется реле комбинированного типа – расцепитель. Если через выключатель проходит ток выше номинального показателя тока расцепителя, реле активируется и разрывает цепь. Защита от перегрузок достигается за счет теплового расцепителя. Если данный элемент сработал, следует выждать немного времени, чтобы биметаллическая пластинка остыла, после чего перевести рычажок в положение «отключено» и заново включить предохранитель.

Что касается электромагнитного расцепителя, он функционирует как реле максимального тока. При достижении током заданного показателя, автоматический выключатель срабатывает мгновенно. Каждый автомат имеет те или иные значения. Как правило, указывается сила номинального тока и сила, при которой срабатывает расцепитель.

Важно, чтобы аппарат был изготовлен из качественных материалов. Так, для корпуса используются высококачественные термопласты, которым не страшны механические воздействия. Важно, чтобы в составе материала не присутствовали вредные вещества – галогены. Сам пластиковый корпус должен быть с добавками антипиренов – веществ, предупреждающих распространение горения.

Для изготовления проводящих элементов выключателей применяются материалы, имеющие низкое сопротивление электротоку, к примеру, медь. Контактные площадки производятся из сплавов серебра, что делает их долговечными, обеспечивает хорошую сопротивляемость свариванию.

Автоматы пользуются большим спросом, по сравнению с плавкими предохранителями, что обуславливается следующими их преимуществами:

• Более надежное срабатывание;
• Защищая трехфазное устройство, оно не станет работать в однофазном режиме. Если случается перегрузка или короткое замыкание, отключатся все три фазы;
• Снижение простоев электрического оборудования. Включить сработавший автомат быстрее, нежели заменить перегоревший предохранитель.

Особенности выбора автоматического выключателя

Возможные перегрузки и короткие замыкания несут собой немалую опасность, начиная выходом из строя бытовой техники и заканчивая травмами и пожарами. Устройство, в народе называемое «автоматом», применяется для защиты питающих линий. Если грамотно подобрать автомат, прибор отключит в случае повреждения проводки технику, не допустив ее возгорания.

В домашних сетях зачастую устанавливаются аппараты ВА-серии, принцип действия которых описан выше. Выбирать автомат следует, отталкиваясь от сечения проводов и предполагаемой нагрузки на линию. Этой информации будет достаточно, чтобы сделать правильную покупку. Рекомендуется обращаться в специализированные магазины или к официальным дилерам, дорожащим своей репутацией, а не на электрорынок.

Немалое значение при выборе играют технические характеристики устройства. Выбирая автомат для щита, в первую очередь, учитывается селективность – принцип от большего к меньшему. То есть если на вводе автомат 40А, на розетки идет 20А, на освещение – 10А.

Для определения нагрузки на сеть придется вспомнить школьные уроки физики, а именно закон Ома. Для примера возьмем, что на кухне будут устанавливаться приборы, суммарная мощность которых достигает 3000 ватт. Общая сеть имеет напряжение в 220 вольт. Необходимо поделить мощность на напряжение и получится 13.6 А. Если отталкиваться от ближайшего номинала доступных автоматов, подбирается модель 16 А.

Обратите внимание! Автоматы предусматривают определенное число срабатываний. Конечно, модели от проверенных производителей более надежные, но, тем не менее, не рекомендуется их часто применять для включения-выключения. Из-за этого не только изнашивается механизм, но и подгорают контакты, что приводит к выходу из строя автомата.

Делить нынешние автоматы можно на 3 группы: B, C и D. Чтобы автомат не выбило сразу, после подключения электрического прибора предусматривается задержка по току. Другими словами, устройство будет «молчать» несколько секунд после включения в сеть техники с большим пусковым током. Маркировка в этом случае выступает в качестве коэффициента. Автомат отключается, если ток превышает номинал во столько-то раз:

• B – 3-5. Монтируется в жилых зданиях, где отсутствуют скачки тока;
• С – 5-10. Также находит применение в жилых зданиях. Обеспечивает защиту техники, имеющей слабые пусковые токи (дрель, стиральная машина и так далее);
• D – 10-14. Устанавливается на производствах с установками, имеющими большие пусковые токи.

Выпускаемые модели имеют различия по месту крепления проводника и посадке на DIN-рейку. Поэтому, если производится замена автомата, рекомендуется выбирать модель от того же производителя. Сама установка автоматического предохранителя, желание поменять пробки на автоматы – не самая простая задача, которую рекомендуется доверить специалисту, так как работа с электричеством довольно опасна.

На данный момент лидирующие позиции занимают устройства следующих компаний: ABB, Legrand, Schneider. Это бренды, выпускающие надежное и долговечное оборудование. Если, выбирая прибор, есть желание сэкономить средства, доступен бренд ИЭК.

Обратите внимание! Сейчас многие пытаются подделывать производство предохранителей, выпуская некачественную продукцию. Желая сэкономить средства, не стоит приобретать подозрительно дешевые модели, которые способны стать причиной аварийной ситуации.

Особенности замены автоматического выключателя в щите

Теперь разберемся с тем, как заменить пробки на автоматы, что позволит повысить электробезопасность и защитит проводку от больших токов. На данный момент пробки уже не выпускаются, в связи с чем пользователи заменили старый провод новым, более толстым и надежным, но в любом случае проводка остается незащищенной. Пробки для электрического счетчика все чаще заменяются автоматом, так как используются более мощные бытовые приборы с соответствующими требованиями. Даже начинающий электрик способен справится с данной задачей.

Прежде чем приступать к работам, следует обесточить участок электросети. ПУЭ запрещают работать с электросчетчиками и прочими устройствами, находящимися под напряжением. Бывает, что нет возможности отключить напряжение, а замену произвести нужно. Здесь следует ознакомиться с устройством щитков, которые бывают нескольких видов.

Если речь идет о подъездном щите, то для каждой квартиры предусмотрен свой пакетный выключатель, счетчик и две пробки (фаза и ноль). Для снятия напряжения в таком щите отключается пакетный выключатель. В квартирах расположен счётчик, монтированный на основание из карболита. Над ним находится две пробки: фаза и ноль. Чтобы снять напряжение, достаточно выкрутить фазу.

Если пробки все же не получилось отключить, есть определенная последовательность действий при таких работах. Сначала определяется пробка, по которой проходит фаза. Для этого потребуется снять защитный кожух с аппарата и использовать для проверки индикатор напряжения.

Со счетчика идет фазовый провод, находящийся на верхней клемме пробки. На второй пробке расположен ноль. Фазовый провод, точнее его крепление, аккуратно откручивается при помощи изолированной отвертки, после чего отводится в сторону.

Важно! Данный провод остается под напряжением, поэтому требуется его изоляция. Если он недостаточной длины, на него надевается клеммник, не требующий изоляции.

Откручиваются все провода от пробок, которых всего 4. Для выбора подходящего автомата опираться нужно на сечение провода. Если это алюминиевый провод с сечением 2.5 мм², то автомат должен быть 16А, если 4мм² – 25А. Если в помещении установлена крупная бытовая техника, к примеру, стиральная машина, ей требуется отдельный автомат, а также защита УЗО.

Далее в специализированном магазине подбираются 2 автомата 16А, УЗО на 40А. Для автоматов и УЗО достаточно небольшого щитка, предусматривающего шину для рабочего нуля. Щиток примеряется к основанию из карболита, после чего отмечаются и просверливаются отверстия.

Подводимые провода должны быть заранее подготовлены и удлинены посредством клеммника. К нулевой шине производится крепление верхнего и нижнего провода от нулевой пробки. К левому автомату подключают провод под напряжением. К клеммнику добавляется отрезок необходимой длины и заводится за автомат. К верхней клемме второго предохранителя посредством шлейфа подключается автомат стиральной машины.

На территории России каждый год случаются всевозможные аварии, связанные с тем, что электролинии или оборудование работает неисправно. Избежать этого можно, но необходимо в процессе проектирования и обслуживания закладывать в проект надежное защитное оборудование высокого качества. Автоматические предохранители устанавливаются и в квартирах, а о том, как поменять пробки, написано выше. При выборе устройства следует знать основные параметры и нюансы, тогда электропроводка не будет вызывать проблем при эксплуатации в дальнейшем.

Электрические предохранители, или пробки

Мы уже давно не меняем предохранители в бытовой аппаратуре, а отключение сети в результате перегрузки снимается щелчком переключателя. Тем не менее, в профессиональных применениях, когда речь идет о больших мощностях и необходимости обеспечить высокую надежность, по-прежнему используются плавкие предохранители. При этом данный вид электротехнических компонентов продолжает совершенствоваться, создаются новые модели, более удобные в использовании и имеющие лучшие технические характеристики.

Предохранители можно разделить на две большие группы. К одной из них относятся устройства, в которых применяется одноразовый рабочий элемент, требующий замены после каждого срабатывания. Наиболее распространенным типом предохранителей в данной категории являются плавкие предохранители. Обычно именно к плавким предохранителям для краткости применяют термин «предохранитель». К другой группе относятся устройства, в которых после срабатывания не надо ничего заменять – после некоторого промежутка времени они возвращаются в исходное состояние и могут снова использоваться. Это, в первую очередь, тепловые и электрические автоматы, которые обычно называют просто «автоматы». Наибольшее распространение получили тепловые автоматы, в которых при превышении заданного значения тока биметаллическая пластина нагревается выше определенного значения, контакты отходят друг от друга и происходит размыкание цепи. Также к данной группе относятся и так называемые самовосстанавливающиеся предохранители, основанные на свойстве некоторых полупроводников восстанавливать свои свойства после электрического пробоя.

Конструкция плавкого предохранителя

Принцип работы плавкого предохранителя основан на пропускании тока через проводник с заданным сечением (так называемый «плавкий элемент»). При превышении заданного значения тока проводник нагревается до температуры, при которой он плавится. При этом происходит разрыв цепи. В простейших моделях предохранителей расплавленные куски провода просто падают под действием собственной тяжести, но, если речь идет о больших мощностях, используются специальные элементы (обычно это пружина или грузик), быстро отводящие не расплавившиеся концы провода друг от друга, чтобы не возникла электрическая дуга.

Плавкие элементы бывают с постоянным и переменным сечением. В первом случае площадь и форма сечения не меняются по всей его длине. Как правило, это характерно для плавких вставок, изготовленных из проволоки. Во втором случае форма сечения неодинакова по всей длине. Это сделано для гашения электрической дуги, возникающей при расплавлении проводника. Обычно такие плавкие элементы изготавливают из металлической ленты.

Материал, из которого сделан плавкий элемент, влияет на свойства предохранителя. Лучше всего, если он сделан из серебра, но это дорогой материал, поэтому часто используют медь. При всех преимуществах использования медных проводов для электротехники, предохранители с ними не отличаются высокой долговечностью, если сила тока через них часто меняется. Дело в том, что медь от разрушения защищает тонкая оксидная пленка. Изменение силы тока влечет за собой изменение температуры и, соответственно, сжатие-расширение провода, что приводит к микротрещинам и отслоениям защитного оксидного слоя. Для борьбы с этим явлением используется специальное защитное покрытие для плавкого элемента. Более долговечным материалом для изготовления плавких элементов считается алюминий, поскольку у него оксидная пленка более прочно держится на поверхности плавкого элемента. Но плавкие вставки на основе алюминия сложнее в производстве, так как алюминий не поддается пайке. Еще одним материалом, из которого изготавливают плавкие элементы, является цинк. Важным преимуществом цинка является низкая температура плавления, что понижает требования по устойчивости к нагреву для других элементов предохранителя. Недостатком же цинка является более высокое сопротивление (в 3,4 раза больше, чем у меди), что увеличивает энергопотери. Также известна конструкция плавкой вставки, в которой медная проволока прерывается вставкой из оловянного шарика. При повышении температуры оловянный шарик расплавляется и цепь размыкается. В таких предохранителях корпус внутри наполнен кварцевым песком.

Рис. 1. Цилиндрическая плавкая вставка — недорогой вариант для номинального тока до 100 А

Конструкция плавкого предохранителя [1] состоит из плавкой вставки и основания для ее установки. Плавкой вставкой (рисунок 1) называют элемент предохранителя, который непосредственно осуществляет размыкание цепи. Обычно представляет собой корпус, в котором установлен плавкий элемент. В мощных плавких вставках также используется наполнитель для гашения электрической дуги. Контакты плавкой вставки – токоведущая часть, обеспечивающая электрическую связь с подводящими проводниками. Съемная часть предохранителя, предназначенная для удержания его плавкой вставки, называется держателем плавкой вставки. Держатель предохранителя – это сочетание основания предохранителя с держателем плавкой вставки. Бойком предохранителя называется механическое устройство в конструкции плавкой вставки, которое при срабатывании предохранителя освобождает энергию, необходимую для срабатывания других аппаратов (или указателей) или для воздействия на свободные контакты предохранителя.

В конструкции некоторых предохранителей предусмотрены ограничения по форме и/или размерам с целью предотвращения случайной установки в их основания плавких вставок, отличающихся по электрическим характеристикам от тех, которые обеспечивают предусмотренный уровень защиты.

Плавкие предохранители пробочного типа

Отдельно хочется остановиться на предохранителях пробочного типа.

Вы их могли встречать, в старых, да и не очень старых, квартирах и домах. По конструкции это стационарно установленный патрон, в который вворачивается плавкий предохранитель с цоколем. При аварийной ситуации пробка перегорает. В современном исполнении пробка может быть с кнопкой, которая является аналогом выключателя. После аварии, кнопка взводит предохранитель в рабочее положение.

Статьи по теме: Системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S

Сравнение плавких предохранителей с автоматическими выключателями

Плавкие предохранители имеют некоторые преимущества по сравнению с автоматами. Самое главное — простота устройства. Из этого вытекают и другие преимущества. Отметим наиболее важные достоинства плавких предохранителей.

Рис. 2. Пример конструкции держателя-разъединителя

• Низкая стоимость. Конечно, на бытовом уровне, когда речь идет о токах, не превышающих 20 А, разница в стоимости тепловых автоматов и обычных «пробок» в абсолютном значении не очень велика. Но когда речь заходит о токах порядка 150 А и выше, то здесь уже стоимость автоматических предохранителей составляет значительную часть стоимости всей системы.
• Высокая надежность. Когда сила тока превышает заданное значение, плавкий предохранитель гарантированно разрывает цепь, каким бы сильным ни было это превышение. При использовании автомата превышение тока срабатывания более чем в 10 раз может привести к возникновению электрической дуги. Это, в свою очередь, приводит к обгоранию контактов автомата. При возвращении автомата в исходное положение, у него будет недопустимо большое сопротивление из-за обгоревших контактов. Большинство современных моделей автоматов имеют, по соображениям безопасности, неразборную конструкцию, не пригодную к ремонту. Поэтому после значительного увеличения тока нагрузки или же короткого замыкания дорогостоящие автоматы приходится заменять. Самым же неприятным сценарием развития ситуации является сваривание контактов автомата в электрической дуге. Тогда автомат не просто становится непригодным к последующему использованию, но и не может осуществить размыкание цепи в данный момент, что может привести к очень серьезным последствиям.
• Возможность быстрого восстановления подачи электроэнергии. Казалось бы, это не так, ведь на замену плавкой вставки требуется больше времени, чем на то, чтобы просто щелкнуть тумблером автомата. Но, с появлением таких устройств, как держатели-разъединители, о которых речь пойдет ниже (рисунок 2), восстановление энергоснабжения в системе, где установлены плавкие предохранители, действительно можно осуществить быстрее, чем в системе, оборудованной самым распространенным типом автоматических предохранителей — тепловыми автоматами. Для восстановления тепловому автомату требуется время, чтобы остыли контакты — до нескольких минут. Чем больше ток срабатывания автомата, тем больше это время. Держатель-разъединитель позволяет при необходимости заменить плавкую вставку за несколько секунд, конечно, если рядом находится оператор и под рукой есть исправная плавкая вставка.
• Лучшая защищенность от неправильных действий персонала. Для замены плавкой вставки после перегорания должен прийти квалифицированный специалист, имеющий при себе новую плавкую вставку. При этом он, как и положено, должен разбираться в причинах, вызвавших срабатывание предохранителя. В случае использования автомата снова включить подачу электроэнергии может любой сотрудник, причем он может это сделать, не разбираясь в причинах возникновения нештатной ситуации. Например, такая ситуация может возникнуть на конвейере завода, когда рабочие не хотят его остановки, которая может повлечь, например, уменьшение премии, и сами включают автомат. В итоге это может привести к еще более серьезной аварии. Конечно, и плавкую вставку при желании можно несанкционированно заменить «жучком», но эта процедура более длительная и сложная, чем включение автомата, поэтому сотрудника, занимающегося подобными делами, гораздо легче обнаружить.

Тем не менее, плавкие предохранители имеют и некоторые особенности эксплуатации:

• Одноразовость плавкой вставки. После срабатывания предохранителя плавкую вставку нужно заменить.
• При перегрузке или коротком замыкании в одной из фаз трехфазной сети остальные две фазы остаются включенными. Это при определенных условиях может привести к перекосу фаз. Для сравнения, в тепловых и электрических автоматах возможно одновременное отключение всех трех фаз при перегрузке или коротком замыкании в одной из них.
• В некоторых системах замена плавкой вставки происходит под напряжением, что требует использования специально обученного персонала. Решить эту проблему в ряде случаев можно использованием держателей-разъединителей.

Автоматический резьбовой предохранитель

В современном доме или квартире достаточно много различных устройств, питание которых осуществляется от бытовой электросети. При этом суммарная мощность всей совокупности устройств составляет достаточно большую величину. Если включить много приборов одновременно, из за значительной нагрузки провода электросети начнут нагреваться, причем чем больше нагрузка, тем нагрев происходит быстрее.

При критическом показателе температуры проводка может не выдержать. Как правило начинает повреждаться изоляция проводов и может возникнуть даже ее возгорание. Для того, чтобы обезопасить квартиру от подобных случаев в электросеть устанавливают специальные автоматические устройства для ее обесточивания в первую очередь при превышении показателей силы тока. Одним из таких устройств является автоматический резьбовый предохранитель.

Первоначально это были одноразовые устройства с плавкими предохранителями. В случае перегрузки сети плавкий предохранитель перегорал и в дальнейшем требовал замены. Данные средства защиты электросети устанавливались в электросчетчики посредством вкручивания в стандартный цоколь с резьбой Е27 (стандарт классического бытового цоколя ламп накаливания).

В дальнейшем появился автоматический резьбовой предохранитель, который рассчитан на многократное использование, более удобен в эксплуатации и наконец экономически более выгоден. Из за своей формы данные автоматические предохранители назвали пробками или автоматическими пробками.

Конструкция автоматического резьбового предохранителя

Автоматический резьбовой предохранитель на наружной плоскости имеет две кнопки различного размера. С их помощью можно узнать обесточена ли сеть. Если большая кнопка вдавлена, значит предохранитель работает и в электрическую сеть через него проходит ток. Если произойдет скачек напряжения или произойдет превышение расчетной нагрузки или даже короткое замыкание автоматически произойдет размыкание сети, а большая кнопка будет вытолкнута специальным механизмом. Устранив повреждение или отключив часть приборов простым нажатием данной кнопки вы снова включите сеть. При этом если проблема (замыкание, нагрузка) не будет решена вы просто не сможете включить сеть, кнопка будет выскакивать обратно без фиксации.

Вторая кнопка намного меньше. Она предназначена для отключения предохранителя вручную.

Автоматические резьбовые предохранители рассчитаны для работы в бытовых электросетях с напряжением в 220 В. Вообще данные предохранители можно встретить сейчас в старых домах или квартирах, так как появились более совершенные автоматические предохранители, рассчитанные на современные провода и нагрузки. Но вернемся к описанию резьбовых предохранителей. Они рассчитаны под «старую» проводку с достаточно небольшой номинальной силой тока: до 16 А.

Автоматические резьбовые предохранители выпускаются под силу тока от 6 А до 16 А. Максимальная мощность одновременно включенных в сеть приборов таким образом может быть не более 4,5 Квт. Это по современным меркам очень мало. Применительно к материалам электропроводки 16 А соответствует алюминиевому проводу сечением 2,5 мм.кв. или медному 1,5 мм.кв.. В связи с низкими параметрами данные автоматические предохранители постепенно исчезают из нашей жизни, так как все стараются устанавливать другие конструкции автоматических выключателей.

В современных электрических счетчиках нет даже специального гнезда под подобный автоматический резьбовый предохранитель, хотя встроить его в электросеть для грамотного человека проблем не составит. Для этого достаточно будет подсоединить на нужном участке в сеть обычный цоколь под классическую лампу накаливания и в него вкрутить данный предохранитель.

Другие виды автоматических выключателей…

Параметры плавких предохранителей

Номинальный ток плавкой вставки – значение тока, которое плавкая вставка может выдерживать в течение длительного промежутка времени, не разрушаясь.

Номинальное напряжение – значение максимально допустимого напряжения в электрической цепи, где установлен предохранитель, при котором обеспечивается его надежное срабатывание.

Коэффициент нагрузочных циклов показывает максимальное снижение номинального тока предохранителя после прохождения максимально допустимого количества циклов включения-выключения нагрузки.

Номинальная рассеиваемая мощность плавкой вставки (потери мощности в предохранителе). Из-за наличия у предохранителя электрического сопротивления на нем неизбежно происходит потеря мощности. Эта мощность рассеивается в виде тепла. Поэтому данный параметр не только характеризует эффективность предохранителя с точки зрения экономии электроэнергии, но и указывает, сколько тепла он будет выделять в процессе работы. Указывается значение потерь мощности, соответствующее номинальному току предохранителя.

Номинальная рассеиваемая мощность держателя – рабочее значение рассеиваемой мощности, которую может выдержать держатель предохранителя. Очевидно, что этот параметр не должен превышать номинальной рассеиваемой мощности плавкой вставки.

Ожидаемый ток цепи (относительно плавкого предохранителя) – ток в цепи в том случае, если включенный в нее плавкий предохранитель был бы заменен проводником, полным сопротивлением которого можно пренебречь.

Отключающая способность плавкого предохранителя – значение ожидаемого тока, способного отключить плавкий предохранитель при установленном напряжении в установленных условиях эксплуатации и обслуживания.

Категория применения. Каждому типу электрооборудования соответствует свой тип предохранителя, который должен использоваться совместно с ним. Этот параметр обозначается двумя буквами, первая из которых означает функциональный класс, а вторая — тип защищаемого оборудования.

Существует два функциональных класса предохранителей — “a” и “g”. Предохранители класса “a” размыкают цепь при токе от некоторого минимального значения до номинальной отключающей способности, поэтому они применяются, главным образом, там, где нужно обеспечить защиту от короткого замыкания. Предохранители класса “g” размыкают цепь в диапазоне токов от значения, при котором начинает плавиться вставка, и до номинального значения отключающего тока. Они используются как для защиты от короткого замыкания, так и для защиты от перегрузок.

Тип защищаемого оборудования:

• G — кабели и провода (устаревший вариант этого обозначения — L);
• M — двигатели и коммутационные аппараты;
• R — полупроводниковые приборы;
• B — оборудование для горных работ;
• T — трансформаторы;
• S — полупроводниковые приборы, кабели, линии.

Кроме этого, для некоторых специальных применений выпускаются предохранители с маркировкой «trag» (инерционные) или «flink» (быстродействующие).

Интеграл Джоуля – интеграл квадрата тока за определенный промежуток времени:

Обычно указывают интеграл Джоуля для отключения, который берется для времени от начала протекания тока, достаточного для плавления вставки, до момента срабатывания предохранителя. Данный параметр обозначается как I²t и выражается в A²c. Чем меньше этот параметр при равном номинальном значении тока, тем быстрее срабатывает предохранитель.

Для предохранителей, предназначенных для использования в цепях переменного тока, в технических характеристиках указываются действующие значения токов и напряжений. Применительно к некоторым моделям предохранителей параметры нормируются отдельно для постоянного и переменного тока.

ПРС плавкий предохранитель резьбовой

Предохранители резьбовые серии ПРС.

Предохранители ПРС предназначены для защиты от коротких замыканий промышленных установок и сетей с номинальным напряжением 380В переменного тока 50 и 60Гц, а также для защиты проводов от недопустимых перегрузок.

Допускается работа предохранителей ПРС при напряжении 550В переменного тока и 440В постоянного тока, при этом наибольшая отключающая способность снижается до 10кА.

Основные параметры и характеристики предохранителей ПРС :

• Номинальное напряжение предохранителей ПРС 380В переменного тока частотой 50 и 60Гц.
• Номинальные токи предохранителей ПРС и плавких вставок приведены в таблице 1.
• Климатическое исполнение У, Т, ХЛ категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69.
• Степень защиты IP00 по ГОСТ 14255-69, а для предохранителей типа ПРС-10 и ПРС-25 также IP20.
• Электрическая прочность изоляции предохранителей соответствует требованиям ГОСТ 12434-83.
• Предохранители с плавкими вставками не должны отключать электрическую цепь при протекании условного тока неплавления и должны отключать электрическую цепь при протекании условного тока плавления в течение времени, указанного в таблице 2.
• Отношение условных токов плавления и неплавления к номинальному соответствует указанным в таблице 2.

Тип предохранителя	Номинальный ток, А
	предохранителя	плавкой вставки
ПРС-10-П	10	1; 2; 4; 6,3; 10
ПРС-10-З
ПРС-10*2-П
ПРС-25-П	25	4; 6,3; 10; 16; 20; 25
ПРС-25-З
ПРС-63-П	63	20; 25; 40; 63
ПРС-63-З
ПРС-100-П	100	40; 63; 80; 100
ПРС-100-З

Номинальный ток плавкой вставки, А	Отношение условного неплавления к номинальному	Отношение условного плавления к номинальному	Время, ч.
1	1,3	4	1
2; 4	1,5	2,1	1
6,3; 10	1,5	1,9	1
16; 20; 25	1,4	1,75	1
40; 63	1,3	1,6	1
80; 100	1,3	1,6	2

Примечание: для двухполюсных предохранителей отношение условного тока неплавления к номинальному 1,2.

Предохранители ПРС должны отключать электрическую цепь при токе отключения в пределах от условного тока плавления до наибольшего тока отключения. Наибольшая отключающая способность предохранителей при напряжении 380В переменного тока частотой 50Гц, при коэффициенте мощности не менее 0,1 и возвращающемся напряжении 110% номинального, должна быть на менее 30кА (действующее значение).

Предохранители ПРС подразделяются:

• — по количеству полюсов на однополюсные и двухполюсные;
• — по устройству зажимов для присоединения монтажных проводников – предохранители с передним присоединением проводников; предохранители с задним присоединением проводников.

Пример записи обозначения однополюсного предохранителя на номинальный ток 63А, климатического исполнения У, категории 3, с задним присоединением проводников, с плавкой вставкой на 25А с указателем срабатывания при заказе и записи в документации другого изделия:

— для поставок внутри страны:

«Предохранитель ПРС-63У3-3 с плавкой вставкой ПВДIII-25 У3И ТУ 16-522.112-74»;

— для поставок на экспорт:

«Предохранитель ПРС-63У3-3 с плавкой вставкой ПВДIII-25 У3И. Экспорт. ТУ 16-522.112-74»

Структура условного обозначения ПРС .

ПРС – Х1 Х2 Х3 Х4 – Х5, где:

ПРС – предохранитель резьбовой на собственном изоляционном основании;

Х1 – номинальный ток основания предохранителя: 10; 25; 63; 100А;

Х2 – условное обозначение числа полюсов: двухполюсный маркируется «2»; однополюсный не маркируется; * — знак умножения;

Х3 – условное обозначение климатического исполнения по ГОСТ 15543-70: У; Т; ХЛ;

Х4 – условное обозначение категории размещения по ГОСТ 15150-69;

Х5 – буква*: условное обозначение вида присоединения проводников к выводам: П – переднее присоединение; З – заднее присоединение.

* — указывается только в документации.

Конструкция и использование держателей-разъединителей

Рис. 3. Держатель-разъединитель позволяет безопасно заменять плавкие вставки

Традиционно плавкие предохранители используются совместно с последовательно включенным размыкателем цепи с наглядной визуальной индикацией, т.е. рубильником. Отключение напряжения вручную позволяет осуществлять безопасную замену предохранителей. Но, при этом, в электрическую цепь добавляются дополнительные электрические провода, контакты и прочие соединительные элементы, на которых происходят потери энергии. Поэтому, когда речь идет о больших мощностях, нередко рубильник не ставится, а происходит замена плавких вставок в держателе, находящемся под напряжением, естественно, с соблюдением необходимых мер безопасности (рисунок 3).

Держатели-разъединители позволяют безопасно заменять плавкие вставки и при необходимости вручную отключать напряжение. При этом дополнительного рубильника не требуется.

Конструктивно держатели-разъединители представляют собой держатели для плавких вставок, которые позволяют безопасно вынимать и вставлять их в контакты. При этом такие устройства так же, как и рубильники, предусматривают наглядную демонстрацию режима «отключено». В положении «отключено» из держателя-разъединителя можно извлечь плавкую вставку, она не находится под напряжением.

Обзор продукции

В качестве примера рассмотрим плавкие предохранители и держатели-разъединители производства трех компаний, заслуженно пользующихся популярностью на российском рынке: Siemens, Eaton и ETI.

Как и полагается одной из ведущих электротехнических компаний мира, Siemens предлагает самый широкий ассортимент предохранителей. Открывают модельный ряд наиболее простые и дешевые плавкие вставки цилиндрической формы категорий gG и aM. Номинальное значение тока у них составляет, в зависимости от модели, 0,5…100 А, а напряжение — 400…500 В. Параметры данных плавких вставок нормируются только для переменного тока. Доступны типоразмеры 8×32, 10×38, 14×51 и 22×58 мм.

Рис. 4. Плавкие вставки цилиндрической формы

Для плавких вставок цилиндрической формы (рисунок 4) компания Siemens выпускает держатели на DIN-рейку. Предлагаются модели с полюсами 1P, 1P+N, 2P, 3P и 3P+N. Они могут быть как в варианте с индикатором срабатывания (кроме полюсов 3P+N), так и без него. Модульная ширина, в зависимости от модели, составляет 1…8 MW.

Основное преимущество данных плавких вставок цилиндрической формы, помимо дешевизны — полностью закрытая конструкция держателя. Благодаря такой конструкции практически исключена возможность непроизвольного прикосновения к токонесущим элементам. Недостатками являются относительно низкие номинальные значения тока и напряжения. Это связано со сложностями отвода тепла от корпуса и гашения дуги в простейших предохранителях.

Для напряжений до 690 В переменного тока и значения тока до 1250 A предназначены плавкие вставки серии LV HRC. Основания для них также крепятся на DIN-рейку, но плавкие вставки удерживаются в основании за счет пружинящих контактов. Сама конструкция предохранителя открытая, что обеспечивает эффективное охлаждение корпуса воздухом. Вставки серии LV HRC снабжены встроенным индикатором срабатывания.

Предлагаются вставки категорий gG и aM. Модульная ширина, в зависимости от модели, составляет 21…71.2 мм.

Параметры плавких вставок серии LV HRC категории gG нормируются как по переменному, так и по постоянному току. Для постоянного тока номинальное напряжение не превышает 440 В.

Специально для защиты полупроводниковых элементов предназначена серия плавких вставок и предохранителей SITOR. Главная ее особенность — нормирование значения I2t. В эту серию, в частности, входят цилиндрические вставки категории aR. Они предлагаются типоразмеров 10×38, 14×51, 22×58 мм без бойка и типоразмеров 14×51 и 22×58 мм с бойком. Номинальное значение тока, в зависимости от модели, составляет 1…100 А, а номинальное напряжение достигает 600…690 В переменного или 700 В постоянного тока. Как мы видим, номинальное напряжение для постоянного тока в серии SITOR выше номинального действующего напряжения переменного тока, в отличие от серии LV HRC. Это обусловлено оптимизацией плавких вставок под защиту полупроводниковых приборов.

Серия SITOR – плавкие вставки с ножевыми контактами (рисунок 5), предназначенные для установки в основания серии LV HRC или в разъединители. Данные модели относятся к категориям aR и gR, их номинальное напряжение, в зависимости от модели, может достигать 690 В, а ток — 1000 А (параметры нормируются только для переменного тока). Также выпускаются самостоятельные предохранители в виде единого блока, которым не нужно основание, и предохранители, которые могут использоваться как в качестве самостоятельных устройств (у них предусмотрена возможность привинтить провода непосредственно к контактам), так и устанавливаться на основание серии LV HRC.

Рис. 5. Плавкая вставка Siemens с ножевыми контактами

Помимо плавких вставок, в серию SITOR входят основания для цилиндрических вставок, а также два варианта держателей-разъединителей для DIN-рейки. Один из них выпускается в модификациях 1P, 2P и 3P для вставок без бойка. Другой выпускается только в модификации 1P и предназначен для вставок с бойком. Номинальное напряжение у обоих держателей-разъединителей составляет 690 В переменного тока.

Компания Eaton имеет более скромный ассортимент плавких вставок. Предлагаются цилиндрические вставки Z-C типоразмеров 10×38, 14×51, 22×58 мм и вставки Z-NH с ножевыми контактами. Для вставок Z-C номинальный ток, в зависимости от модели, составляет 1…100 А, номинальное напряжение — 690 В переменного тока. Для Z-NH номинальный ток составляет 10…630 А. Обе серии плавких вставок относятся к категории gG.

Но зато Eaton представляет на российском рынке несколько моделей держателей-разъединителей как для плавких вставок цилиндрической формы, так и для вставок с ножевыми контактами. Некоторые модели снабжены системой электронного мониторинга плавких вставок со светодиодной индикацией. Также в одной из моделей предусмотрена релейная сигнализация в случае срабатывания предохранителя.

Для повышения удобства и безопасности замены плавких вставок в держателях-разъединителях компания Eaton выпускает специальные картриджи с плавкими вставками Z-SLS типа D0 с номинальными напряжением до 400 В и током до 63 А. Следует отметить, что D0 (рисунок 6) — это наиболее распространенная серия плавкой вставки для предохранителей типа «пробка», то есть таких предохранителей, у которых используется держатель с резьбовым соединением. Картриджи позволяют реализовать такие преимущества типа D0 как малые размеры и малые потери мощности, но уже в новом формате, отличном от хорошо знакомых «пробок». Для них предназначена специальная модель держателя-разъединителя. Есть и низковольтный вариант Z-SLS для напряжений 24…60 В. Плавкие вставки Z-SLS и держатели-разъединители для них очень просты в обслуживании, что позволяет устанавливать их у конечных потребителей и даже в жилом секторе. Дополнительно облегчает обслуживание наличие модификации такого держателя-разъединителя с электронным мониторингом.

Большой ассортимент малогабаритных плавких вставок типа D0 категории gG (gL) поставляет на российский рынок компания ETI. Номинальное напряжение этих компонентов – 400 В переменного тока (250 В постоянного тока), номинальный ток, в зависимости от модели, — 2…100 А. При этом компания предлагает для них резьбовые держатели классической конструкции типоразмеров E14, E18 и M30x2. Преимуществами «пробок» по-прежнему остаются надежное крепление, безопасность использования (можно поменять плавкую вставку в цепи под напряжением, не прикасаясь к токонесущим узлам) и простота обслуживания. Современные полимерные материалы исключают «заедание» резьбового соединения и позволяют реализовать удобный, эргономичный дизайн.

Плавкие вставки D0 можно устанавливать и в держатели-разъединители VLD01, которые тоже выпускает ETI. Эти держатели-разъединители выпускаются в вариантах 1P, 1P+N, 2P, 3P и 3P+N. Особенностью VLD01 является возможность пломбирования разъединителя как во включенном, так и в выключенном положении. Предусмотрена индикация срабатывания предохранителя. Конструкция клемм VLD01 позволяет одновременно зажимать проводник и клемму, что позволяет уменьшить количество установочных изделий в системе.

ETI выпускает и цилиндрические плавкие вставки в стеклянных и керамических корпусах. Особый интерес представляет серия CH — вставки в керамических корпусах типоразмеров 14×51 и 22×58 мм. Номинальное напряжение — 400, 500 или 690 В. Номинальный ток — до 100 А. Предлагаются модели категорий gG и aM. Есть варианты вставок 14×51 мм с бойком (серия CH/P). Для цилиндрических предохранителей предусмотрена серия держателей-разъединителей VLC.

Также в ассортименте этой компании есть плавкие вставки с контактами ножевого типа — серия NV-NH. Их отличает очень высокий номинальный ток. В зависимости от модели он лежит в пределах 2…1600 А. Номинальное напряжение – 400, 500, 690 или 1000 В. Имеется встроенная индикация срабатывания. Предлагаются плавкие вставки категорий gG, aM и gT. Наличие в ассортименте ETI плавких вставок большой мощности, специально предназначенных для защиты трансформаторов, является большим преимуществом перед другими производителями. Высокое быстродействие предохранителей ETI позволяет отключать нагрузку менее чем за четверть периода тока.

Для плавких вставок с контактами ножевого типа компания ETI выпускает основания PK и PK1. Номинальное напряжение основания — 690 В переменного тока.

В ассортименте ETI есть и сверхбыстрые предохранители (рисунок 7), предназначенные для защиты полупроводниковой аппаратуры. Эти предохранители срабатывают за 10 мс при уровне тока в 5…6 раз больше номинального. При этом удается предотвратить такое неприятное явление, как взрыв IGBT-транзисторов. Для сравнения, обычные предохранители срабатывают за то же время лишь тогда, когда ток в 10…30 раз превысит номинальное значение, что увеличивает вероятность выхода из строя полупроводниковых элементов. К слову, столь высокое быстродействие, как у серии Ultra-Quick, реально получить только в плавком предохранителе – тепловые автоматы срабатывают медленнее. В сверхбыстрых предохранителях ETI используется плавкий элемент из серебра, что обеспечивает стабильность временных характеристик.

Рис. 7. Особенности сверхбыстрых предохранителей ETI

Сверхбыстрые предохранители ETI входят в серию Ultra-Quick. Они представлены категориями aR, gR, gS. Номинальный ток, в зависимости от модели предохранителя, может достигать 1400 А. По сравнению с другими производителями, у сверхбыстрых предохранителей ETI есть две важные особенности. Во-первых, ассортиментный ряд охватывает все основные типы плавких вставок: D0, D, C, BS, NV/NH. Предлагаются трубчатые плавкие вставки, предохранители с ножевыми выводами, предохранители для установки непосредственно на шину. Также предлагаются плавкие вставки NV/NH Gs, специально предназначенные для защиты частотных преобразователей и устройств плавного пуска. Во-вторых, более низкая цена. В среднем, сверхбыстрые предохранители ETI стоят на 10% дешевле аналогичных изделий производства таких компаний, как, например, Legrand или ABB.

Почему для сверхбыстрых предохранителей так важна цена? Их дороговизна связана как с использованием серебра, так и с более сложной технологией изготовления. Жесткая конкуренция на рынке электротехнического оборудования привела к тому, что ряд производителей такого оборудования отказываются от применения плавких предохранителей и оставляют только электронную защиту. Основная цель — снижение цены изделия. Тем не менее, параметры системы электронной защиты со временем меняются, да и надежность у нее не столь высокая, как у плавкой вставки. В итоге электрические машины быстрее изнашиваются. Поэтому наилучшим вариантом является сочетание плавкого предохранителя и электронной защиты. Более низкая цена на плавкий предохранитель позволяет установить конкурентоспособную цену на изделие.

Для плавких вставок серии Ultra Quick предлагаются держатели серии US и сигнальные контакты. Держатели данной серии выдерживают напряжение до 1000 В переменного тока.

Классификация

По принципу действия предохранители бывают плавкие и автоматические. Первые – это обычные пробки. Они широко применяются в бытовых сетях, поскольку являются последним и самым надежным рубежом защиты. Их вкручивают около счетчика, а цоколь такой же, как у лампы накаливания. После каждого срабатывания перегоревшие пробки следует поменять.

Предохранители устанавливают после счетчика. Вводной автомат, установленный впереди счетчика, должен быть опломбирован, чтобы исключить кражу электроэнергии. Для этого его помещают в бокс с возможностью доступа только к переключателю.

Автоматы подразделяются на следующие типы:

• электромеханические (автоматические выключатели);
• электронные;
• самовосстанавливающиеся.

Наиболее распространены автоматические выключатели (фото выше).

После счетчика электрический ток расходится по линиям в квартире. Главный ввод и каждый контур в отдельности нужно защитить от перегрузок и короткого замыкания (КЗ). В домах старой постройки применяются пробки с тонкими токопроводящими вставками (рис. а). При номинальных параметрах плавкая вставка выдерживает токовую нагрузку. Когда ее значение превышает норму, вставка пробки перегорает и разрывает цепь. Для восстановления схемы перегоревший элемент следует поменять на исправный. Это может сделать своими руками даже не специалист.

Плавкие и автоматические предохранители (пробки)

С аналогичной формой были сделаны автоматические устройства, способные заменить пробки. На рис. б изображен предохранитель автоматический резьбовой ПАР-10, где число обозначает номинальный ток. Для него не требуется при каждом срабатывании заменить плавкие вставки, а восстановление работоспособности обеспечивается нажатием кнопки.

Выводы

Сравнение ассортимента ]Siemens[/anchor], Eaton и ETI, представленных на российском рынке, показывает, что все три компании производят наиболее распространенные типы плавких вставок (цилиндрическая, с ножевыми контактами) и основы для них. У Siemens есть уникальная серия плавких вставок и держателей SITOR, оптимизированная для защиты полупроводниковых элементов. Аналогов этой серии у двух других компаний нет.

Представляют интерес держатели-разъединители Eaton на DIN-рейку, которые сделаны максимально удобными в использовании. Плавкие вставки D0 в картриджах и наглядная светодиодная система индикации срабатывания упрощают обслуживание предохранителей и позволяют рекомендовать их для установки у конечных потребителей.

ETI, в отличие от других компаний, указанных в обзоре, не отказывается о выпуска проверенной временем классики — держателей с резьбовым креплением («пробок»), сделав их более удобными благодаря применению современных материалов. Другой особенностью продукции ETI является наличие мощных плавких вставок с ножевыми контактами, предназначенных для защиты трансформаторов. Для цилиндрических плавких вставок ETI предлагает держатели-разъединители простой, но удобной конструкции. Большой интерес представляет линейка сверхбыстрых предохранителей Ultra Quick, которые имеют высокие технические характеристики при низкой цене. Благодаря плавкому элементу из серебра, обеспечивается высокая стабильность временных параметров.

Электрический предохранитель: предназначение, принцип работы, виды, маркировка Статья

Электрический предохранитель – защитное устройство, которое размыкает электрическую цепь при превышении номинального тока в цепи, благодаря чему предупреждает электротравмы и выход оборудования из строя. Из этой статьи вы узнаете, какими бывают предохранители, как они работают и какие предохранители лучше использовать.

Как работает электрический предохранитель

При коротком замыкании в сети падает сопротивление и за доли секунды увеличивается сила тока. Увеличение силы тока выводит из строя электроприборы, приводит к расплавлению или возгоранию проводки. А человек или животное в такой ситуации может получить опасный для жизни удар током.

При падении сопротивления (R) сила тока (I) увеличивается

Предохранители в цепях уменьшают опасность. Эти устройства размыкают цепь при увеличении силы тока выше предусмотренного значения.

Автоматический предохранитель размыкает цепь при увеличении силы тока выше проектного значения

Какие бывают электрические предохранители

Предохранители классифицируются по принципу действия. В продаже есть четыре вида предохранителей: плавкие, самовосстанавливающиеся, электромеханические и цифровые.

Плавкие предохранители

Принцип работы плавкого предохранителя отражается в его названии: проводящий элемент этого устройства расплавляется при увеличении силы тока выше нормы. Благодаря этому разрывается электрическая цепь.

Под нормой здесь и далее подразумевается номинальный ток. Это максимально допустимая сила тока, при которой электрический прибор работает без риска для проводки и нагревающихся частей. Величину номинального тока для конкретного прибора можно найти в паспорте или инструкции.

Плавкие предохранители знакомы многим по старым бытовым приборам

Преимуществом плавкого предохранителя считается его надежность. При увеличении силы тока проводник обязательно нагревается и расплавляется.

Недостаток плавких предохранителей – недостаточная скорость срабатывания. Чтобы металл расплавился, требуется время. Поэтому защитный механизм срабатывает не сразу, а человек или оборудование в течение нескольких секунд остаются под угрозой.

Этот недостаток компенсируют с помощью изменения формы проводника. В нескольких местах его делают максимально тонким, чтобы он быстрее плавился. Также в проводник могут добавлять олово, которое быстро плавится и нарушает электрическую проводимость.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Эти устройства применяют в бытовых и электрических приборах. При увеличении силы тока выше нормы увеличивается сопротивление в проводнике предохранителя. Благодаря этому электрическая цепь разрывается.

Самовосстанавливающиеся предохранители выполнены из полимеров со свойствами диэлектрика и токопроводящего углерода. Когда сила тока растет, углерод нагревается и лишается структуры, поэтому предохранитель становится диэлектриком. Когда сила тока падает, углерод остывает и кристаллизируется. Токопроводящие свойства предохранителя восстанавливаются.

Недостаток самовосстанавливающихся предохранителей – ограниченная сфера применения. Они работают только в низковольтных цепях, например в бытовых приборах с микросхемами, в компьютерной технике.

Электромеханические предохранители

Предохранители этого типа называют автоматами или автоматическими выключателями. Механизм работы: при повышении тока выше номинальной величины датчик выключателя приводит в действие механический рычаг, который разрывает цепь.

Автомат или электромеханический предохранитель

Есть автоматы с двумя типами датчиков:

• Тепловой. Представляет собой металлическую пластину, которая при увеличении силы тока нагревается и приводит в действие пружину.
• Электромагнитный. Это катушка индуктивности с подвижным сердечником. При увеличении силы тока сердечник втягивается и приводит в действие пружину.

К преимуществам автоматов относится мгновенное срабатывание в аварийных ситуациях. Это относится только к предохранителям с электромагнитным датчиком.

К недостаткам автоматических выключателей относится их недостаточная надежность. Если повреждена пружина, в аварийной ситуации цепь не размыкается.

Электронные предохранители

Предохранители этого типа используются в низковольтных цепях, например в бытовой или компьютерной технике. Представляют собой микросхему, которая при увеличении силы тока выше номинального значения разрывает цепь с помощью полупроводникового затвора.

Преимуществом электронного предохранителя является быстродействие. Недостаток – ограниченная сфера применения.

Как читать маркировку предохранителей

Производители указывают на предохранителях буквенный код, который передает характеристики защитного устройства.

Первая буква в коде обозначает диапазон защиты. Латинская буква a обозначает частичный диапазон защиты: устройство срабатывает при коротких замыканиях. Латинская буква g обозначает полный диапазон защиты: предохранитель срабатывает при коротких замыканиях и увеличении силы тока.

Вторая буква кода обозначает сферу использования предохранителя:

• L – для защиты кабеля;
• M – для электродвигателей;
• Tr – для трансформаторов;
• G – для цепей общего назначения;
• R – для полупроводников;
• B – для электрических приборов в шахтах.

Также производители указывают на предохранителях силу тока и величину напряжения, на которые рассчитаны устройства. Например, автомат с маркировкой 16A срабатывает, если сила тока превышает 16 ампер. Автомат с маркировкой 220В или 220V рассчитан на номинальное напряжение 220 вольт.