Назначение и устройство предохранителей: Виды и устройство предохранителей

Устройство и принцип действия предохранителей

При соответствии номинального тока плавкой вставки току защищаемой электрической цепи теплота, выделяемая нагревающейся плавкой вставкой, отдается различным деталям предохранителя, а через них в окружающую среду. С увеличением тока нагрузки возрастает температура нагрева плавкой вставки и других деталей предохранителя.

Показателями, характеризующими предохранители, являются также зависимость времени перегорания плавкой вставки от проходящего через нее тока, а также предельный ток отключения, в качестве которого принят наибольший ток, отключаемый предохранителем без повреждений, препятствующих его нормальной работе.

При прохождении через плавкую вставку предохранителя тока, превышающего ее номинальный ток, вставка перегорает и разрывает электрическую цепь, отключая таким образом защищаемый участок от остальной части электроустановки.

Предохранители с плавкой вставкой являются конструктивно простыми, но в то же время достаточно надежными и экономичными аппаратами защиты электрических сетей и электроустановок напряжением до 1000 В.

Предохранитель ПР (рисунок 1, а) состоит из контактных стоек 1 и закрытого разборного патрона 3 без наполнителя, внутри которого размещены одна или две (в зависимости от номинального тока предохранителя или рабочего тока в защищаемой цепи) плавкие вставки.

Во избежание выпадения предохранителя при электродинамических усилиях, возникающих в контактах в момент коротких замыканий в электрической цепи, защищаемой предохранителем, в контактах обеспечиваются необходимые нажатия. Они создаются за счет пружинящих свойств материала скобы контактных стоек (в предохранителях на 15— 60 А), стальной кольцевой или пластинчатой пружины (в предохранителях на 100—350 А) и специального зажима с рукояткой 2, установленного на контактной стойке.

Патроны (рисунок 1, б) предохранителя ПР представляют собой фибровую трубку 4 с толщиной стенок 3—6 мм, внутри которой расположена плавкая вставка 5, а на концах навернуты латунные втулки 6 с прорезями для прохода плавкой вставки.

На втулки надеты латунные колпачки 7, служащие контактными частями у предохранителей на номинальные токи до 60 А. У предохранителей на 100—1000 А контактными частями являются медные ножи 9. Во избежание смещения ножей в предохранителе имеется фиксирующая шайба 8 с пазом для ножа.

Плавкие вставки (рисунок 1, в) представляют собой пластинки с одним или несколькими участками сужения. При перегрузках плавкая вставка (рисунок 2, а) перегорает обычно на одном участке сужения (рисунок 2, б), а при коротких замыканиях — на нескольких участках одновременно (рисунок 2, в).

Рисунок 1 – Разборные предохранители ПР на номинальные токи 15-1000 А с незаполняемыми патронами:
а — общий вид, б — патроны предохранителей на номинальные токи 15-60А и 100— 1000А, в — конструкции плавких вставок; 1,9 — контактные стойка и нож, 2 — рукоятка зажима, 3 — разборный патрон, 4 — фибровая трубка, 5 — плавкая вставка, 6,7 — латунные втулка и колпачок, 8 — фиксирующая шайба

Рисунок 2 – Плавкие вставки

Рисунок 3 – Разборный предохранитель ПН с патроном, заполняемым кварцевым песком:
1 — фарфоровый патрон, 2 — плавкая вставка, 3 — шайба, 4 — контактный нож, 5 — выступы для съема патрона из контактов и установки его в контактах, 6 — крышка патрона

Плавкие вставки изготовляют из листового цинка марки Ц0 или Ц1 путем штамповки. При плавлении вставки предохранителя пары цинка ускоряют процесс рекомбинации ионов, благодаря чему улучшаются условия деионизации дугового пространства, способствующей быстрому гашению электрической дуги в патроне. Отсутствие в патроне заполнителя ухудшает условия гашения электрической дуги, возникающей при разрыве электрической цепи перегорающей плавкой вставкой. Более совершенными по своей конструкции и характеристикам являются предохранители ПН с разборным патроном, заполненным кварцевым песком.

Предохранитель ПН (рисунок 3) состоит из квадратного снаружи и круглого внутри фарфорового патрона 1, в котором помещена плавкая вставка 2, приваренная к шайбам 3 врубных контактных ножей 4. Контактные ножи, выступающие из патрона, фиксируются прорезями в крышках 6, прикрепленных винтами к торцам патрона. Патрон заполнен сухим кварцевым песком. Для предохранения песка от увлажнения патрон герметизирован прокладкой из листового асбеста толщиной 0,8 — 1 мм, установленной между крышкой и патроном предохранителя.

Плавкая вставка предохранителя ПН представляет собой одну или несколько медных ленточек толщиной 0,15 — 0,35 мм и шириной до 4 мм с просечками длиной 6 — 12 мм. При использовании плавкой вставки, состоящей из тонких параллельных ленточек, снижается ее сечение при данном номинальном токе, а следовательно, и количество паров металла в патроне при перегорании плавкой вставки. Это облегчает гашение электрической дуги в патроне, так как при перегорании ленточек плавкой вставки возникает одновременно несколько параллельных дуг, что способствует более интенсивному рассеянию энергии дуги.
Для обеспечения быстрого плавления вставки предохранителя и повышения его защитного действия при малых перегрузках на ленточки плавкой вставки напаяны оловянные шарики диаметром 0,5 — 2 мм (в зависимости от номинальных токов плавких вставок). Наличие этих шариков позволяет использовать «металлургический эффект», сущность которого состоит в том, что при нагреве вставки оловянный шарик, обладающий более низкой температурой плавления, расплавляется раньше, чем вставка, и, проникая в металл вставки, образует сплав металла с характеристиками, отличающимися от исходного материала большим электрическим сопротивлением и более низкой температурой плавления. При токах перегрузки плавкая вставка, нагреваясь, перегорает в том месте, где напаян шарик из олова, при этом температура нагрева всей вставки будет несколько ниже температуры плавления металла, из которого она выполнена.

Предохранители ПР и ПН обладают токоограничивающей способностью, поскольку плавкая вставка в них перегорает раньше, чем ток короткого замыкания успевает достигнуть установившегося значения. Предохранители требуют постоянного наблюдения и своевременного ремонта. От их исправности зависит нормальная и безопасная работа защищаемых электроустановок.

Плавкие предохранители: устройство и характеристики

Электрические сети требуют надежной защиты от возможных перегрузок и коротких замыканий. Основную защитную роль в таких случаях играют различные предохранительные устройства. Среди всего разнообразия этих устройств, наиболее распространенными считаются плавкие предохранители, обладающие высокой степенью надежности, простотой в эксплуатации и сравнительно невысокой стоимостью.

Содержание

Для чего применяются плавкие предохранители

Несмотря на широкое использование автоматических защитных устройств, плавкие вставки сохраняют свою актуальность при защите электронной аппаратуры, автомобильных электросетей, промышленных электроустановок и систем энергоснабжения. Они до сих пор применяются в распределительных щитах многих жилых домов, благодаря надежной работе, небольшим размерам, стабильным характеристикам и возможности быстрой замены.

В случае соединения двух проводов, подключенных к источнику тока, наступит всем известный эффект короткого замыкания. Причиной может стать испорченная изоляция, неправильное подключение потребителей и т.д. При сравнительно небольшом сопротивлении проводов, в этот момент по ним будет протекать очень высокий ток. В результате перегрева проводов загорается изоляция, что может привести к пожару.

Избежать негативных последствий вполне возможно путем включения в электрическую цепь плавких предохранителей, известных также под наименованием пробок. В случае превышения током допустимой величины, проволочка внутри предохранителя сильно нагревается и быстро расплавляется, разрывая в этом месте электрическую цепь.

Конструкция предохранителей может быть трубчатой или пробочной. Трубочные элементы изготавливаются в закрытом фибровом корпусе, обладающим свойствами газогенерации. В случае повышения температуры внутри трубки создается высокое давление, вызывающее разрыв цепи. Пробочные предохранители имеют стандартную конструкцию, оборудованную проволокой, расплавляющейся под действием высокого электрического тока.

Существует еще одна разновидность так называемых самовосстанавливающихся предохранителей, изготовленных из полимерных материалов, изменяющих свою структуру при разных температурах. Существенный нагрев приводит к резкому изменению сопротивления в сторону увеличения, в результате чего цепь разрывается. Дальнейшее остывание вызывает уменьшение сопротивления, поэтому цепь вновь замыкается. В основном такие предохранители используются в сложных цифровых устройствах. В обычных силовых сетях они не применяются из-за высокой стоимости.

Иногда некоторые умельцы пытаются заменить сгоревший предохранитель, используя вместо него так называемые жучки, представляющие собой кусок толстого провода или тонких проволочек, скрученных в общий пучок. Такие самодельные устройства категорически запрещается использовать, поскольку ток при коротком замыкании будет недопустимо высоким. Сильный нагрев проводки вызовет ее повреждение, возгорание и пожар.

Устройство плавкого предохранителя

В состав входит корпус или патрон, обладающий электроизоляционными свойствами, и сама плавкая вставка. Ее концы соединяются с клеммами, которые последовательно включают предохранитель в электрическую цепь, совместно с защищаемым устройством или электрической линией. Материал плавкой вставки выбирается с таким расчетом, чтобы он мог расплавиться раньше, чем температурный показатель проводов выйдет на опасный уровень, либо потребитель в результате перегрузки выйдет из строя.

Исходя из конструктивных особенностей, плавкие предохранители могут быть патронными, пластинчатыми, пробочными и трубочными. Расчетная сила тока, которую способна выдержать плавкая вставка, указывается на корпусе устройства.

Довольно простая конструкция у низковольтных предохранителей. Под воздействием высокого тока плавкая вставка или токопроводящий элемент подвергается сильному нагреву, после чего при достижении определенной температуры плавится в дугогасящей среде и испаряется, разрывая защищаемую цепь. Именно так работает плавкий предохранитель в электрической цепи.

Для того чтобы горячие газы и жидкий металл не попадали в окружающую среду применяется керамический изолятор, он же корпус устройства, устойчивый к воздействию высоких температур и значительного внутреннего давления. Защитные крышки, расположенные по краям предохранителя, оборудованы специальными планками под унифицированные рукоятки, захватывающие плавкие вставки при замене негодных элементов. С помощью защитных крышек и керамического корпуса создается взрывонепроницаемая оболочка, ограничивающая коммутационную электрическую дугу.

Песок, заполняющий внутреннее пространство, ограничивает силу тока. Материал выбирается с определенными размерами кристаллов, после чего он уплотняется надлежащим образом. Как правило предохранители заполняются кварцевым кристаллическим песком, имеющим высокую химическую и минералогическую чистоту. Соединение плавкой вставки с основанием-держателем осуществляется механическим способом, при помощи контактных ножей. Для их изготовления используется медь или медные сплавы, покрытые оловом или серебром.

Характеристики плавких предохранителей

Основная характеристика заключается в прямой зависимости времени плавления от силы тока. Поэтому, то время, за которое плавкая вставка предохранителя перегорает, соответствует определенному току. Данный параметр больше известен, как времятоковая характеристика.

Кроме временного показателя существуют и другие характеристики, с помощью которых производится определение типов плавких предохранителей. Среди них, в первую очередь, следует отметить номинальный ток. Это наиболее допустимый ток нагрузки по условиям нагрева корпуса предохранителя в течение продолжительного времени. Выбирая устройство по этому показателю, должна учитываться нагрузка электрической цепи, а также условия работы предохранителя.

В некоторых случаях, номинальный ток может быть выше, чем ток в самой электрической цепи. Например, в пусковых устройствах электродвигателей, чтобы избежать перегорания предохранителя во время пуска. Следует учитывать, номинальный ток предохранителя должен соответствовать номинальному току заменяемого элемента.

В свою очередь, номинальный ток заменяемого элемента представляет собой максимально допустимый ток нагрузки в течение длительного времени, когда этот элемент установлен в держателе или в контактах. Кроме того, существуют номинальные токи основания и патрона предохранителя, которые нужно учитывать при выборе защитного устройства. Кроме того, используется такой показатель, как номинальное напряжение. Данный параметр представляет собой межполюсное напряжение, совпадающее с номинальным междуфазным напряжением защищаемых электрических сетей.

Для того, чтобы плавкие предохранители обеспечивали надежную защиту, значение данной величины должно быть больше или равно напряжению защищаемого объекта. Например, предохранитель с номинальным напряжением 400 вольт может использоваться для защиты цепей на 220 вольт, но ни в коем случае, не наоборот. Таким образом, эта величина характеризует возможность предохранителя своевременно разрывать электрическую цепь и гасить дугу.

Поэтому, при выборе предохранителя в качестве защитного средства, необходимо в обязательном порядке учитывать параметры, которые позволяют обеспечить надежную защиту объекта.

Виды плавких предохранителей

Для всех устройств этого типа существуют общая классификация в соответствии с их основными свойствами.

Плавкие вставки могут закрываться по-разному, в связи с этим отличаются и внешние эффекты, возникающие при отключении тока. Такие предохранители разделяются на следующие виды:

• Открытая плавкая вставка, в которой отсутствуют устройства для ограничения объема дуги, выброса расплавленных металлических частиц и пламени.
• Полузакрытый патрон с оболочкой, открытой с одной или двух сторон. Он создает определенную опасность для людей, находящихся поблизости.
• Закрытый патрон. Является наиболее надежным, поскольку у него отсутствуют все вышеперечисленные недостатки. Практически все современные предохранители выпускаются именно с закрытым патроном.

Гашение дуги может выполняться разными способами. В зависимости от этого предохранители бывают с наполнителем или без наполнителя. В первом случае применяются порошкообразные, волокнистые или зернистые компоненты, а во втором – за счет движения газов или высокого давления в патроне. Конструкции самих патронов разделяются на разборные и неразборные. Первый вариант предполагает замену расплавленной вставки, а во втором случае придется менять весь элемент. В некоторых случая неразборные патроны могут быть перезаряжены в специальных мастерских.

Предохранители могут быть заменены или не заменены будучи под напряжением. В первом случае замена может быть произведена прямо руками, не касаясь частей, находящихся под напряжением. Во втором случае устройство в обязательном порядке отключается от напряжения.

Маркировка плавких предохранителей

Каждый плавкий предохранитель на схеме обозначается определенной символикой. Стандартная маркировка состоит из двух буквенных символов. Первые буквы определяют защитный интервал: a – частичный (защита лишь от коротких замыканий) и g – полный (обеспечивается защита от коротких замыканий и перегрузок).

Вторая буква означает типы защищаемых устройств:

• G – защищает любое оборудование.
• F – защищаются только цепи с малым током.
• Tr – защита трансформаторов.
• М – электродвигатели и отключающие устройства.

Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром

Топ лучших мультиметров

Закон Ома для переменного тока

Как понять Закон Ома: простое объяснение для чайников с формулой и понятиями

Выбило пробки в квартире: причины срабатываний, что делать?

Что делать, если выбило пробки или автомат в квартире, как включить свет

Инструменты и задачи обслуживания (интерактивные)

Перейти к содержимому

Часть 5: Электрические системы

В жилой электропроводке устройства защиты от перегрузки по току состоят из предохранителей или автоматических выключателей. NEC® утверждает, что защита от перегрузки по току для проводников и оборудования предназначена для размыкания цепи, если ток достигает значения, которое вызовет чрезмерную или опасную температуру в проводниках или изоляции проводников. Для этой цели используются как автоматические выключатели, так и предохранители. Тем не менее, автоматические выключатели используются в большинстве электрических систем зданий.

Следующие элементы используются для размещения и организации устройств перегрузки по току в жилых, коммерческих и промышленных электроустановках:

Щит — Единая панель, включающая в себя автоматические устройства максимального тока, используемые для защиты световых, тепловых и силовых цепей.

Panelboard by Gwen Arkin находится под лицензией  CC BY 4.0

 

Loadcenter- Тип щита, который содержит основные средства отключения для входа в жилые помещения, а также предохранители или автоматические выключатели, используемые для защиты цепей и оборудования, такого как водонагреватели, плиты, сушилки и освещение.

Выключатели безопасности —  Выключатель безопасности используется в качестве средства отключения для крупного электрического оборудования. Обычно он устанавливается на поверхности оборудования или рядом с ним и управляется внешней рукояткой. Защитные выключатели могут быть просто устройством включения/выключения или могут иметь встроенные в конструкцию устройства защиты от перегрузки. Защитные выключатели можно найти как в патронных предохранителях, так и в конфигурациях с автоматическими выключателями.

Выключатель безопасности от Gwen Arkin лицензирован до СС BY 4.0

Предохранитель — это устройство защиты от перегрузки по току, которое размыкает цепь, когда плавкая вставка плавится из-за сильного нагрева, вызванного перегрузкой по току. Причинами могут быть короткое замыкание или чрезмерная нагрузка. Электрики и специалисты по техническому обслуживанию могут столкнуться с двумя типами предохранителей, защищающих цепи:

.

Штепсельные предохранители-   Эти предохранители «ввинчиваются» в гнездо устройства базовой модели Edison или модели типа S. Эти устройства редко используются, поскольку автоматические выключатели могут быть сброшены и считаются более надежными и защищенными от несанкционированного доступа. Некоторые правила могут ограничивать использование плавких предохранителей в электрических системах зданий.

Plug Fuse от Gwen Arkin лицензирован под  CC BY 4.0

 

Картриджные предохранители — Патронные предохранители доступны в виде модели с наконечником или модели с лезвиями. Предохранители должны иметь четкую маркировку, напечатанную на корпусе предохранителя или прикрепленную к корпусу этикетку с указанием номинальных значений силы тока и напряжения. Часто используются в защитных выключателях оборудования.

Картриджный предохранитель

производства Mako Shimada имеет лицензию  9. 0020 СС BY 4.0

 

Автоматические выключатели доступны в виде однополюсного устройства для 120-вольтовых приложений и двухполюсного устройства для 240-вольтовых приложений. Они также поставляются в виде двойного или двойного устройства, которое помещается в пространство обычного однополюсного выключателя. Автоматические выключатели сконструированы таким образом, что любая неисправность должна быть устранена до того, как автоматический выключатель можно будет сбросить. Даже если рукоятка удерживается в положении «ВКЛ.», автоматический выключатель остается отключенным до тех пор, пока в цепи присутствует неисправность с номинальным значением срабатывания. В некоторых случаях требуется время, чтобы прерыватель остыл, прежде чем его можно будет сбросить.

• Большинство параллельных цепей рассчитаны на 120 вольт. Они подключены медными проводниками 14 AWG или 12 AWG и требуют однополюсных автоматических выключателей на 15 или 20 ампер. Однополюсный автоматический выключатель занимает одно место на щите.
• Многие распределительные сети обслуживают такие приборы, как электрические водонагреватели, кондиционеры и электрические обогреватели. Эти нагрузки требуют 240 вольт для правильной работы. поскольку это цепь на 240 вольт, ей нужен двухполюсный автоматический выключатель. Двухполюсный автоматический выключатель занимает два места на щите.

Автоматический выключатель на 20 А производства Mako Shimada имеет лицензию CC BY 4.0

 

При замене важно учитывать производителя и тип выключателя. Разные производители выпускают умилостивительные конструкции, которые можно использовать только в своих панелях и не совместимы с другими.

Требования к ответвленной цепи 240 В

• Автоматический выключатель на 15 А при подключении проводом 14 AWG

• Автоматический выключатель на 20 А при подключении проводом 12 AWG
• Автоматический выключатель на 30 А при подключении проводом 10 AWG

Цепи приборов — Может потребоваться подача напряжения 120/240 вольт к таким приборам, как электрические сушилки для белья и электрические плиты. Для этой установки требуется двухполюсный автоматический выключатель, как и для приложения только на 240 вольт. Отличие в том, что используется трехжильный кабель с заземляющей жилой.

Прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI) — Хотя устройства GFCI очень похожи на обычные автоматические выключатели, между ними есть два очень очевидных отличия: к выключателю GFCI прикреплена белая коса, которая подсоединена к нейтральному стержню на панели; а выключатель GFCI имеет кнопку «Push to Test», расположенную на передней панели. GFCI также доступны в виде розеточных устройств, которые можно устанавливать в линию со стандартными выключателями.

Автоматический выключатель GFCI Бернарда Сула имеет лицензию CC BY 4.0

 

Прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI) — устройства AFCI предназначены для срабатывания при обнаружении быстрых колебаний протекающего тока, которые типичны для условий дугового разряда. Защита AFCI обеспечивается автоматическими выключателями AFCI, и новые правила требуют, чтобы все жилые дома были построены с ними. Автоматические выключатели AFCI очень похожи на автоматические выключатели GFCI. Кнопка «Push-to-Test» обычно имеет цвет, отличный от цвета выключателя GFCI.

9Автоматический выключатель AFCI 0019 производства Клиффорда Резерфорда имеет лицензию CC BY 4.0

.

Общие ответвления

• Медный проводник 14 AWG , защищенный 15-амперным предохранителем или автоматическим выключателем.
• Медный проводник 12 AWG , защищенный 20-амперным предохранителем или автоматическим выключателем.

Отделение малых электроприборов — Медные проводники 12 AWG. Провод большего размера может использоваться для компенсации падения напряжения, когда расстояние до электрического щита очень велико.

• Шайба- 120 В 20 А
• Вывоз мусора — 120 В, 15 А
• Посудомоечная машина — 120 В 15 А

Range Branch- Используется медный кабель 8/3 с заземлением, защищенный автоматическим выключателем на 40 ампер, или медный кабель 6/3 с заземлением, защищенный автоматическим выключателем на 50 ампер.

Отвод сушилки для белья — Обычно цепь на 30 ампер, соединенная кабелем 10/3. Обычно подключается к электрической системе в доме с помощью шнура и вилки.

Водонагреватель —  Электрические водонагреватели, используемые в домах, обычно работают от напряжения 240 В. Обычно для них требуется проводник 10 AWG с устройством защиты от перегрузки по току на 30 ампер. Некоторым одноэлементным электрическим водонагревателям меньшего размера может потребоваться 120 вольт, и они будут подключены к специальной ответвленной цепи с проводниками 12 AWG и устройством защиты от перегрузки по току на 20 ампер.

Всегда отключайте электропитание на главном автоматическом выключателе при работе с панелью главного выключателя, находящейся под напряжением.

• Сторона НАГРУЗКИ панели будет отключена, но сторона ЛИНИЯ будет по-прежнему находиться под напряжением.
• Если вы работаете с субпанелью, находящейся под напряжением, найдите автоматический выключатель на сервисной панели, выключите его и зафиксируйте в положении ВЫКЛ.

Проверьте панель, с которой вы работаете, с помощью тестера напряжения, чтобы убедиться, что питание отключено.
• НИКОГДА не предполагайте, что панель обесточена.

Автоматические выключатели

устанавливаются путем их прикрепления к главной сборной шине в панели. Сборка сборных шин подключается к вводным служебным проводникам и распределяет электрическую мощность на каждый из автоматических выключателей, расположенных в щите. В случае субпанелей шины подключаются к входящим фидерным проводникам.

Автоматические выключатели прикрепляются к шине за счет защелкивания контактов выключателя на шине в определенных местах, обычно называемых штырями.

• Однополюсный автоматический выключатель имеет один кулисный контакт.
• Двухполюсный автоматический выключатель имеет два стационарных контакта.

 

Установка выключателя GFI

Что такое предохранитель? Различные типы предохранителей и работа

Что такое предохранители?

Предохранители — это предохранители, это устройства безопасности, которые используются для защиты бытовой техники, такой как телевизоры, холодильники, компьютеры, от повреждения высоким напряжением. Предохранитель состоит из тонкой полосы или металлической жилы. Всякий раз, когда в электрической цепи присутствует большое количество тока или чрезмерный ток, предохранитель плавится, размыкает цепь и отключает ее от источника питания. Кроме того, он работает как 9Автоматический выключатель 0013 или стабилизатор , который защищает устройство от повреждений. В настоящее время на рынке доступно множество типов, функций и конструкций предохранителей. Их полосы состоят из алюминия, меди, цинка и всегда соединены последовательно со схемой для защиты от перегрузки по току в идущих кабелях. Вот принципиальная схема и символ предохранителя.

 

Зачем нужен предохранитель?

Предохранители используются для защиты бытовых приборов от короткого замыкания и повреждения из-за перегрузки или сильного тока и т. д. Если мы не используем предохранители, в проводке возникают электрические неисправности, которые сжигают провода и электроприборы и могут привести к возгоранию. дома. Жизни телевизоров, компьютеров, радиоприемников и других бытовых приборов также могут подвергаться риску. Когда перегорает предохранитель, возникает внезапная искра, которая может привести к внезапному превращению вашего дома во тьму из-за отключения источника питания, что предотвращает дальнейшие несчастные случаи. Вот почему нам нужны предохранители, чтобы защитить нашу бытовую технику от повреждений.

 

Как работает предохранитель?

Предохранители работают по принципу нагревательного эффекта тока . Он состоит из тонкой полосы или пряди металлической проволоки с негорючим материалом. Это связано между концами терминалов. Предохранитель всегда подключается последовательно с электрической цепью.

Когда из-за протекания сильного тока в цепи генерируется чрезмерный ток или тепло, плавкий предохранитель плавится из-за низкой температуры плавления элемента и размыкает цепь. Чрезмерный поток может привести к обрыву провода и остановке тока. Предохранитель можно заменить или заменить на новый с подходящими номиналами. Предохранитель может состоять из таких элементов, как цинк, медь, серебро и алюминий. Они также действуют как автоматический выключатель, который используется для разрыва цепи, когда в цепи возникает внезапная неисправность. Это не только защитник, но также используется в качестве меры безопасности для предотвращения опасностей для людей. Так работает предохранитель. На рисунке показана работа предохранителя, корпус предохранителя (контейнер), плавкая вставка.

 

 

Как выбрать предохранитель?

Номинал предохранителя = (Вт/В) x 1,25

1. Выберите предохранитель, например, предохранители с задержкой срабатывания для индуктивной нагрузки и быстродействующие предохранители для резистивной нагрузки.
2. Запишите мощность (Вт) прибора – обычно из инструкции к прибору,
3. Запишите номинальное напряжение. Напряжение должно быть больше напряжения цепи для надлежащей защиты устройства.
4. Используйте следующий по величине номинал предохранителя после расчета. Например, если расчетный номинал предохранителя составляет 8,659 ампер, то для этого мы будем использовать предохранитель на 9 ампер.

 

Характеристики плавких предохранителей

Ниже приведены некоторые важные характеристики плавких предохранителей в электрических и электронных системах:

• Номинальный ток: Непрерывно проводимый максимальный ток удерживает предохранитель без плавление его называется текущими рейтингами. Это допустимая нагрузка по току, которая измеряется в амперах. Это тепловые характеристики.

Ток(Cin)=75%Ток (номинальный)

 

• Номинальное напряжение: В этой характеристике напряжение, подключенное последовательно с предохранителем, не увеличивает номинальное напряжение. то есть

V(предохранитель) >V(открытая цепь)

• I ² бывает. Он измеряет тепловую энергию (энергию за счет протекания тока) предохранителя и генерируется, когда предохранитель перегорает.

 

• Отключающая или отключающая способность: Это максимальный номинальный ток без вреда, прерываемый предохранителем, известен как отключающая или отключающая способность предохранителя.

Отключающая способность > максимальное номинальное напряжение

Отключающая способность < ток короткого замыкания

 

• Падение напряжения : При протекании чрезмерного тока предохранитель плавится и размыкает плавкий элемент. За счет этого сопротивление изменится и падение напряжения станет меньше.

 

• Температура : В этом случае рабочая температура будет выше, поэтому номинальный ток будет меньше, поэтому плавится предохранитель.

На этом графике показана зависимость температуры от допустимой нагрузки по току предохранителя. В этом процессе, в точке, где встречаются три линии при температуре 25 градусов Цельсия, допустимая нагрузка по току предохранителя составит 100 %, и через некоторое время токопропускная способность уменьшается у медленно перегорающего предохранителя, она также уменьшится до 82% при 65 градусах C. Это приводит к тому, что повышение температуры снижает токопроводящую способность предохранителя.

 

Классификация предохранителей

Теперь мы обсуждаем различных типов предохранителей . Они разделены на две части: предохранители переменного тока и предохранители постоянного тока. Кроме того, они разделены на множество категорий, указанных в блок-схеме ниже:

Различные типы предохранителей

Предохранители впервые были изобретены «Thomas Alva Edison», но в настоящее время на рынке доступно множество типов предохранителей . . Как правило, существует два типа предохранителей:-

• Предохранители постоянного тока: Предохранители постоянного тока имеют больший размер. Питание постоянного тока имеет постоянное значение выше 0 В, поэтому трудно пренебречь и отключить цепь, и существует вероятность возникновения электрической дуги между расплавленными проводами. Чтобы преодолеть это, электроды размещаются на большем расстоянии, и из-за этого увеличиваются размеры предохранителей постоянного тока.

• Предохранители переменного тока : Предохранители переменного тока меньшего размера. Они колебались 50-60 раз в секунду от минимума до максимума. Таким образом, дуги между расплавленными проводами быть не может. Следовательно, они могут быть упакованы в небольшой размер.

 

Предохранители переменного тока подразделяются на две части: предохранители низкого напряжения и предохранители высокого напряжения.

1. Предохранители низкого напряжения (LV)

• Предохранители картриджного типа: Это тип предохранителей, в которых они имеют полностью закрытые контейнеры и кроме того имеют контакт, т.е. металлический.

 

Патронные предохранители бывают двух типов:

1. Картриджные предохранители типа D :- Состоит из картриджа, основания предохранителя, колпачка и переходного кольца. Основание предохранителя имеет колпачок предохранителя, в который через переходное кольцо вставляется плавкий элемент с патроном. Цепь замыкается, когда наконечник патрона касается проводника.
2. Предохранители типа Link или HRC (высокой разрывной способности) :- В этом типе предохранителя протекание тока через плавкий элемент дано при нормальных условиях. Для управления дугой, возникающей при перегорании плавкого предохранителя, мы используем плавкий предохранитель, изготовленный из фарфора, серебра и керамики. Контейнер плавкого элемента заполнен кварцевым песком. Тип HRC снова делится на две части:

• Ножевой/втычной тип : Корпус этого предохранителя изготовлен из пластика и легко заменяется в цепи без какой-либо нагрузки.
• Болтовой тип :- В этом типе предохранителя проводящие пластины крепятся к основанию предохранителя.

 

• Rewireable/Kit-Kat Type :-  Основным преимуществом предохранителей этого типа является то, что держатель предохранителя легче снять без поражения электрическим током или травмы. Основание предохранителя действует как входящая и исходящая клемма, состоящая из фарфора, а держатель плавкого предохранителя используется для удержания плавкого элемента, состоящего из олова, меди, алюминия, свинца и т. д. Он используется в бытовой электропроводке, на малых предприятиях. и т. д.

 

• Плавкие предохранители :- Предохранители этого типа используются для замыкания и отключения цепи. У них достаточно силы и водоизмещения.

 

• Предохранители переключающего типа :- В этом типе предохранителя в основном металлический корпус переключателя и предохранителя, и он широко используется для низкого и среднего уровня напряжения.

 

• Выпадающие предохранители :- В плавких предохранителях этого типа расплавление предохранителя приводит к тому, что элемент падает под действием силы тяжести на его нижнюю опору. Они предназначены для защиты трансформаторов наружной установки.

 

2. Высоковольтные предохранители (ВН): —

Все типы высоковольтных предохранителей используются на номинальное напряжение от 1,5 кВ до 138 кВ. Предохранители высокого напряжения используются для защиты измерительных трансформаторов и небольших трансформаторов. Он состоит из серебра, меди и олова. При выделении тепла возникает дуга, которая заставляет борную кислоту выделять большое количество газов. Вот почему они используются на открытом воздухе.

 

Предохранители бывают трех типов:

• Предохранители HRC патронного типа:

 

• Плавкие предохранители жидкостного типа :- Используются для цепей с номинальным током до 100 А и систем до 132 кВ. Эти запалы имеют стеклянную трубку, заполненную четыреххлористым углеродом. Один конец трубки набит, а другой закреплен проволокой из фосфористой бронзы. Когда предохранитель начинает работать, жидкость, используемая в предохранителе, гасит дугу. Это увеличивает мощность короткого замыкания.

 

• Плавкие предохранители HRC :- Это плавкий предохранитель, в котором эффект выброса газов возникает в результате внутренней дуги. При этом камера плавкой вставки заполнена борной кислотой для вытеснения газов.

 

• Самовосстанавливающиеся предохранители :- Это тип предохранителей, широко известный как самовосстанавливающиеся предохранители, в которых используется термопластический термистор проводящего типа, известный как полимерный положительный температурный коэффициент (PPTC). Если возникает неисправность. Ток увеличивается, температура также увеличивается. Увеличение сопротивления связано с повышением температуры. Приложения, в которых он используется, — военные и аэрокосмические, где замена невозможна.

 

 

Применение

Предохранители являются наиболее важной частью электрических и электронных систем и цепей. Вот некоторые приложения, в которых используются предохранители, т. Е.

• . Они используются в домашних распределительных щитах, общих электрических приборах и устройствах.
• Они используются в игровых консолях и во всех автомобилях, таких как автомобили, грузовики и другие транспортные средства.