Плавкий предохранитель как выбрать

Плавкий предохранитель – расчет и выбор проволоки для ремонта

Плавкий предохранитель – это установочное изделие, предназначенное для защиты электроприборов путем отключения подачи на них электроэнергии при превышении допустимой величины тока способом расплавления установленной в предохранителе калиброванной проволоки.

Для защиты электрической проводки и дорогостоящей радиоаппаратуры от короткого замыкания, бросков тока в питающей сети и обеспечения безопасной эксплуатации электроприборов широко используются плавкие вставки – предохранители. Они выпускаются разных конструкций, типоразмеров и на любые токи защиты.

Рассмотренная технология ремонта предохранителей при соблюдении всех условий обеспечит его защитную функцию. Но не каждый имеет опыт работы с паяльником и измерения диаметра проволоки. Да и в любом случае предохранитель промышленного изготовления будет работать надежнее.

Квартирную электропроводку раньше тоже защищали исключительно с помощью плавких предохранителей, установленных в пробки. В настоящее время для защиты электропроводки применяются более надежные многоразовые приборы защиты от коротких замыканий – автоматические выключатели. В электроприборах же, более лучшей защиты от коротких замыканий, чем плавкий предохранитель пока ничего не придумали. Особенно актуально применение плавких предохранителей в автомобилях, так как они являются единственным надежным и дешевым средством защиты от короткого замыкания.

Условное графическое обозначение
плавкого предохранителя

Условное графическое обозначение плавкого предохранителя на схемах похоже на обозначения сопротивления, и отличается только тем, что через середину прямоугольника линия проходит не разрываясь. Рядом с условным обозначением обычно пишется и буквенное обозначение Пр. или F. Иногда на схемах просто пишут thermal fuse или fuse. После буквы часто указывают ток защиты предохранителя, например F 1 А, обозначает, что в схеме установлен предохранитель на ток защиты 1 ампер.

При эксплуатации предохранители выходят из строя, и их приходится заменять новыми. Считается, что предохранители ремонту не подлежат. Но если к делу ремонта подойти грамотно, то практически любой предохранитель можно с успехом отремонтировать и использовать повторно. Ведь корпус предохранителя остается целым, а перегорает только тонкая калиброванная проволока, размещенная внутри корпуса. Если перегоревшую проволоку заменить на такую же, то предохранитель сможет служить дальше.

Принцип работы предохранителя на видеоролике

При прохождении электрического тока меньше предельно допустимого, калиброванная проволока, соединяющая контакты предохранителя, нагревается до температуры около 70˚С. В случае превышения тока номинала предохранителя, проволока начинает нагреваться сильнее и при достижении температуры плавления металла, из которого она сделана – расплавляется, электрическая цепь разрывается, и течение тока прекращается.

Поэтому предохранитель и назвали плавким или плавкой вставкой. Видеоролик представлен в замедленном виде, для того, чтобы было хорошо видно, как происходит перегорание провода в предохранителе. В реальных условиях провод в предохранителе перегорает практически мгновенно.

Всего просмотров: 146592

Предохранитель защищает от превышения тока в цепи и, не имеет значения напряжение питающей сети, в которой он установлен, это может быть батарейка на 1,5 В, и автомобильный аккумулятор на 12 В или 24 В, сеть переменного напряжения 220 В, трехфазная сеть на 380 В. То есть Вы можете установить один и тот же предохранитель, например номиналом 1 А и в колодке предохранителей автомобиля, и в фонарике и в распределительном щите 380 В. Все типы плавких предохранителей отличаются только внешним видом и конструкцией, а работают по одному принципу – при превышении заданного тока в цепи, в предохранителе из-за нагрева расплавляется проволока.

Основных причин выхода из строя предохранителя две, из-за бросков питающего напряжения или поломки внутри самой радиоаппаратуры. Редко, но встречаются отказы предохранителя и по причине плохого его качества.

Многие думают, что предохранитель ремонту не подлежит. Но это не совсем так. В экстренной ситуации, когда под рукой нет запасного и, например, из-за отказавшегося работать авто в пути или усилителя, и срывается музыкальное сопровождение школьного бала или свадьбы, а все магазины уже закрыты, выбирать не приходится.

При грамотном подходе можно с успехом восстановить для временного использования до замены новым перегоревший предохранитель, сохранив его защитные функции. Зачастую такие проблемы решают банальным замыканием контактов держателя предохран

ydoma.info

Плавкие предохранители. Выбор, расчет предохранителя.

Плавкие предохранители

Назначение

При возникновении эксплуатационных (технологических) перегрузок и аварийных режимов, являющихся следствием нарушений работы схемы, по электрическим цепям аварийного контура протекают токи, превосходящие номинальные значения, на которые рассчитано электрооборудование.

В результате воздействия аварийных токов и перегрева токопроводов нарушается электрическая изоляция, обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических аппаратов. Электродинамические удары при переходных процессах вызывают повреждение шин, изоляторов и обмоток реакторов.

Для ограничения амплитуды аварийных токов и длительности их протекания применяются специальные устройства и системы защиты электрооборудования.

Примечание. Устройства защиты должны отключить аварийную цепь раньше, чем могут выйти из строя отдельные ее элементы.

При больших перегрузках или коротких замыканиях устройства защиты должны сразу отключить всю электроустановку или часть ее с максимальным быстродействием для обеспечения дальнейшей работоспособности или, если авария является следствием выхода из строя одного из элементов цепи, предотвратить выход из строя другого электрооборудования.

В случае небольших перегрузок, не опасных для оборудования в течение определенного времени, система защиты может воздействовать на предупреждающую сигнализацию для сведения обслуживающего персонала или на систему автоматического регулирования для снижения тока.

Виды защиты и требования к ней

Поскольку основным фактором, приводящим к выходу из строя электрооборудования, является тепловое действие аварийного тока, то по принципу построения защитные устройства делятся на токовые и тепловые.

Токовые защитные устройства контролируют значения или отношения значений протекающих через оборудование токов.

Независимо от параметров установки и типа применяемых защитных аппаратов и систем выделяют следующие общие требования к защите.

Быстродействие — обеспечение минимально возможного времени срабатывания защиты, не превышающего допустимого.

Селективность. Аварийное отключение должно производиться только в той цепи, где возникла причина аварии. А другие участки силовой цепи должны оставаться в работе.

Электродинамическая стойкость. Максимальный ток, ограниченный защитными устройствами, не должен превышать допустимого для данной электроустановки значения по электродинамической стойкости.

Уровень перенапряжений. Отключение аварийного тока не должно вызывать перенапряжений, опасных для полупроводниковых приборов. Надежность. Устройства защиты не должны выходить из строя при отключении аварийных токов. Они обеспечивают возможность быстрого

восстановления электрической цепи при устранении неисправности.

Помехоустойчивость. При появлении помех в сети и в цепях управления устройства защиты не должно ложно срабатывать.

Чувствительность. Защита должна срабатывать при всех повреждениях и токах, опасных для элеменов схемы, независимо от места и характера аварии.

Плавкие предохранители

Определение. Плавкие предохранители — это аппараты, защищающие установки от перегрузок и токов короткого замыкания.

Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительное устройство (это не обязательный атрибут, а вспомогательный, без него предохранитель все равно работать будет), гасящее дугу, возникающую после плавления вставки.

К предохранителям предъявляются следующие требования:

- времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта;

- время срабатывания предохранителя при коротком замыкании должно быть минимальным, особенно при защите полупроводниковых приборов;

- характеристики предохранителя должны быть стабильными;

- в связи с возросшей мощностью установок предохранители должны иметь высокую отключающую способность;

- замена сгоревшего предохранителя или плавкой вставки не должна занимать много времени.

Выбор предохранителей

для защиты асинхронных электродвигателей

Основным условием, определяющим выбор плавких предохранителей для защиты асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, является отстройка от пускового тока.

Отстройка плавких вставок от пусковых токов выполняется по времени: пуск электродвигателя должен полностью закончиться раньше, чем вставка расплавится под действием пускового тока.

Правило. Опытом эксплуатации установлено правило: для надежной работы вставок пусковой ток не должен превышать половины тока, который может расплавить вставку за время пуска.

Все электродвигатели разбиты на две группы: по времени; по частоте пуска.

Двигателями с легким пуском считаются двигатели вентиляторов, насосов, металлорежущих станков и т. п., пуск которых заканчивается за 3–5 с, пускаются эти двигатели редко, менее 15 раз в 1 ч.

К двигателям с тяжелым пуском относятся двигатели подъемных кранов, центрифуг, шаровых мельниц, пуск которых продолжается более 10 с, а также двигатели, которые пускаются очень часто — более 15 раз в 1 ч.

Выбор номинального тока плавкой вставки для отстройки от пускового тока производится по формуле:

I_вс ≥ I_пд/К,

где I_пд — пусковой ток двигателя; К — коэффициент, определяемый условиями пуска и равный для двигателей с легким пуском 2,5, а для двигателей с тяжелым пуском 1,6–2.

Примечание. Поскольку вставка при пуске двигателя нагревается и окисляется, уменьшается сечение вставки, ухудшается состояние контактов, она со временем может перегореть и при нормальной работе двигателя.

Вставка, выбранная в соответствии с приведенной выше формулой, может сгореть также при затянувшемся по сравнению с расчетным временем пуске или самозапуске двигателя. Поэтому во всех случаях целесообразно измерить напряжение на вводах двигателя в момент пуска и определить время пуска.

Сгорание вставок при пуске может повлечь работу двигателя на двух фазах и его повреждение.

Примечание. Каждый двигатель должен защищаться своим отдельным аппаратом защиты. Общий аппарат допускается для защиты нескольких маломощных двигателей только в том случае, если будет обеспечена термическая устойчивость пусковых аппаратов и аппаратов защиты от перегрузки, установленных в цепи питания каждого двигателя.

Выбор предохранителей для защиты магистралей, питающих несколько асинхронных электродвигателей

Защита магистралей, питающих несколько двигателей, должна обеспечивать и пуск двигателя с наибольшим пусковым током, и самозапуск двигателей. Если он допустим по условиям техники безопасности, технологического процесса и т. п.

При расчете уровня защиты необходимо точно определить, какие двигатели:

- отключаются при понижении или полном исчезновении напряжения;

- остаются включенными;

- повторно включаются при появлении напряжения.

Для уменьшения нарушений технологического процесса применяют специальные схемы включения удерживающего электромагнита пускателя, обеспечивающего немедленное включение в сеть двигателя при восстановлении напряжения. Поэтому в общем случае номинальный ток плавкой вставки, через которую питается несколько самозапускающихся двигателей, выбирается по формуле:

I_вс ≥ ∑I_пд/К,

где ∑I_пд — сумма пусковых токов самозапускающихся электродвигателей.

Выбор предохранителей для защиты магистралей при отсутствии самозапускающихся электродвигателей

Плавкие вставки предохранителей выбираются по следующему соотношению:

Iном. вст. ≥ Iкр/К,

где I_кр = I_пуск + I_длит — максимальный кратковременный ток линии; I_пуск — пусковой ток электродвигателя или группы одновременно включаемых электродвигателей, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшего значения; I_длит — длительный расчетный ток линии до момента пуска электродвигателя (или группы электродвигателей) — это суммарный ток, который потребляется всеми элементами, подключенными через плавкий предохранитель, определяемый без учета рабочего тока пускаемого электродвигателя (или группы двигателей).

Выбор предохранителей для защиты асинхронных электродвигателей от перегрузки

Поскольку пусковой ток в 5–7 раз превышает номинальный ток двигателя, плавкая вставка, выбранная по выражению I_вс ≥ I_пд/К будет иметь номинальный ток в 2–3 раза больше номинального тока двигателя. Выдерживая этот ток неограниченное время, она не может защитить двигатель от перегрузки.

Для защиты двигателей от перегрузки обычно применяют тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели или в автоматические выключатели.

Примечание. Если для защиты двигателя от перегрузки и управления им применяется магнитный пускатель, то при выборе плавких вставок приходится учитывать также возможность повреждения контактов пускателя.

Дело в том, что при коротких замыканиях в двигателе снижается напряжение на удерживающем электромагните пускателя. Он разрывает ток короткого замыкания своими контактами, которые, как правило, разрушаются. Для предотвращения короткого замыкания двигатели должны отключаться предохранителем раньше, чем разомкнутся контакты пускателя.

Это условие обеспечивается, если время отключения тока короткого замыкания предохранителем не превышает 0,15–0,2 с. Для этого ток короткого замыкания должен быть в 10–15 раз больше номинального тока вставки предохранителя, защищающего электродвигатель.

Обеспечение селективности срабатывания плавких предохранителей

Избирательность (селективность) защиты плавкими предохранителями обеспечивается подбором плавких вставок таким образом, чтобы при возникновении короткого замыкания, например, на ответвлении к электроприемнику, срабатывал ближайший плавкий предохранитель, защищающий этот электроприемник, но не срабатывал предохранитель, защищающий головной участок сети.

Выбор плавких предохранителей по условию селективности следует производить, пользуясь типовыми время-токовыми характеристиками t=f(I) предохранителей с учетом возможного разброса реальных характеристик по данным завода-изготовителя.

При защите сетей предохранителями типов ПН, НПН и НПР с типовыми характеристиками (рис. 20 и рис. 21) селективность действия защиты будет выполняться, если между номинальным током плавкой вставки, защищающей головной участок сети I_г, и номинальным током плавкой вставки на ответвлении к потребителю I_o выдерживаются определенные соотношения.

Например, при небольших токах перегрузки плавкой вставки (около 180–250 %) селективность будет выдерживаться, если I_г больше I_o хотя бы на одну ступень стандартной шкалы номинальных токов плавких вставок.

Рис. 20. Защитные (времятоковые) характеристики плавких предохранителей типа ПН-2

Рис. 21. Защитные (времятоковые) характеристики плавких предохранителей типа НПР и НПН

При коротком замыкании селективность защиты предохранителями типа НПН будет обеспечиваться, если будут выдерживаться следующие соотношения:

где I_к — ток короткого замыкания ответвления, А; I_г — номинальный ток плавкой вставки плавкого предохранителя головного участка сети, А; I_о — номинальный ток плавкой вставки на ответвлении, А.

Соотношения между номинальными токами плавких вставок I_г и I_о для предохранителей типа ПН2, обеспечивающие надежную селективность, приведены в табл. 2.

Таблица 2 Номинальные токи последовательно включенных плавких вставок предохранителей ПН2, обеспечивающих надежную селективность

Номинальный ток меньшей плавкой вставки Iо, а	Номинальный ток большей плавкой вставки Iг, а, при отношении Iк/Io
Номинальный ток меньшей плавкой вставки Iо, а	10	20	50	100 и более
30	40	50	80	120
40	50	60	100	120
50	60	80	120	120
60	80	100	120	120
80	100	120	120	150
100	120	120	150	150
120	150	150	250	250
150	200	200	250	250
200	250	250	300	300
250	300	300	400	более 600
300	400	400	более 600	–
400	500	более 600	–	–

Примечание. Iк — ток короткого замыкания в начале защищаемого участка сети.

Для выбора плавких предохранителей по условию селективности можно использовать метод согласования характеристик предохранителей, в основу которого положен принцип сопоставления сечений плавких вставок по формуле:

где а — коэфициент селективности; F₁ — сечение плавкой вставки, расположенной ближе к источнику питания; F₂ — сечение плавкой вставки, расположенной дальше от источника питания, т. е. ближе к нагрузке.

Полученное значение а сравнивают с данными табл. 3, где приведены наименьшие значения а, при которых обеспечивается селективность. Селективность защиты будет обеспечена, если расчетное значение а равно табличному или больше него.

Наименьшие значения а, при которых обеспечивается селективность защиты Таблица 3

Металл плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к источнику питания (для любого типа предохранителя)	отношение а сечений плавких вставок смежных предохранителей, если предохранитель, расположенный ближе к нагрузке, изготовлен
	с заполнителем при плавкой вставке из				без заполнителя при плавкой вставке из
	меди	серебра	цинка	свинца	меди	серебра	цинка	свинца
Медь	1,55	1,33	0,55	0,2	1,15	1,03	0,4	0,15
Серебро	1,72	1,55	0,62	0,23	1,33	1,15	0,46	0,17
Цинк	4,5	3,95	1,65	0,6	3,5	3,06	1,2	0,44
Свинец	12,4	10,8	4,5	1,65	9,5	8,4	3,3	1,2

Выбор плавких предохранителей для защиты цепей управления

Выбор плавких вставок для цепи управления с напряжением U_н можно произвести по формуле

I_н.вст. ≥ (∑P_р + 0,1∑P_в)/U_н,

где ∑P_р — наибольшая суммарная мощность, потребляемая катушками электрических аппаратов (электромагнитными пускателями, промежуточными реле, реле времени, исполнительными электромагнитами) и сигнальными лампами и т. д. при одновременной работе, ВА или Вт;

∑P_в — наибольшая суммарная мощность, потребляемая при включении катушек одновременно включаемых аппаратов (пусковая мощность), ВА или Вт.

Если известны не мощности, а токи, то это формула может быть записана в виде

I_н.вст. ≥ ∑I_р + 0,1∑I_в

eti.su

Плавкие вставки. Как выбрать и расчет тока. Работа и применение

Плавкие вставки – электротехнические элементы для защиты аппаратуры от короткого замыкания и перенапряжения посредством отключения электроэнергии при превышении предельных значений токовых нагрузок. Размыкание цепи происходит вследствие расплавления предохранительной проволоки определенной толщины. Промышленности известны несколько типов данных устройств. Все они различаются внутренними и внешними конструктивными особенностями, а функционируют по единому принципу.

Сейчас с целью защиты квартирного электрооборудования используют более практичные многоразовые автоматы, однако до сих пор встречаются одноразовые плавкие вставки в пробках. Особенно они актуальны для помещений временных и старых построек, где установка эффективных современных щитков экономически неоправданна. В бытовых приборах же альтернативы классическому предохранителю по-прежнему нет.

Плавкие вставки активно используются и в промышленности. От них может зависеть работоспособность целого завода или инженерной сети. Промышленные предохранители лучше не покупать с рук, на рынке или в непроверенных организациях. Мудрое решение — обратиться к профессионалам в области электроники, например, в интернет-магазин Conrad.ru. В подобных вопросах скупой платит не дважды, а трижды

На принципиальных электросхемах графический символ вставки сродни символу резистора, но со сплошной линией, идущей посредине прямоугольника. Обозначается преимущественно как F либо Пр. За литерой обычно идет показатель величины тока защиты. Допустим, F1A указывает, что в схему вмонтирован предохранитель, рассчитанный на допустимую силу тока в 1 ампер. В некоторых случаях делают международное обозначение «fuse» («thermal fuse»).

Повторно использовать плавкие вставки можно, но осторожно…

Плавкие вставки имеют естественное свойство перегорать, и считается, что подобная продукция не ремонтируется. Это не так: если к делу подойти творчески, то потенциально каждая деталь успешно восстанавливается с последующим вторичным применением.

Дело в том, что корпус вставки не повреждается, в негодность приходит лишь калиброванный металлический волосок внутри него. Таким образом, если отслуживший свой срок волосок заменить, предохранитель вновь готов к употреблению. Однако такой вариант годится в крайнем случае, когда, например, запасного предохранителя в наличии не имеется, магазин закрыт, а музыкальное оформление торжества находится под угрозой.

В нормальной же ситуации надлежит использовать только заводское изделие. То есть рациональное решение состоит в том, чтобы временно восстановить вставку до замены новым аналогом, сохранив защитные функции. Акцентируем на этом внимание потому что, увы, нередко сограждане просто замыкают контакты первой попавшейся под руку проволокой, или того хуже, вставляют в пробку вместо предохранителя стальной штырек. Такого рода «изобретение» – вопиющее нарушение техники безопасности, способствующее перегреву контактов и возгоранию.

Поистине универсальное приспособление

Предохранитель приходит в негодность по 2 причинам: из-за колебаний сетевых параметров или неисправностей в самих электроприборах. Бывают технологические отказы и вследствие неудовлетворительного качества той или иной партии продукции. Причем величина напряжения питающей сети, в которой находятся плавкие вставки, принципиально роли не играет. Так, допускается устанавливать образец номиналом 1A и в панели предохранителей автомашины, и в переносной светильник, и в распредустройство на 380V.

Как правило, в процессе эксплуатации волосок, соединяющий противоположные концы корпуса предохранителя, может греться до t ~ +70˚С, и это нормальное явление. Однако если токовая нагрузка увеличивается, t соответственно также растет. При достижении точки плавления материала, из которого проводник выполнен, происходит его мгновенное перегорание, цепь надежно размыкается и электропитание прекращается.

Совершенно ясно, что, скажем, при возникновении КЗ металл плавится, а не горит. Поэтому предохранитель и назвали плавким элементом, а если в обиходе говорят «лампочка перегорела», это вовсе не значит, что вольфрамовую нить накаливания уничтожил огонь – просто она расплавилась, не выдержав скачка электричества при включении. То же происходит и с предохранителем.

Как правильно выбрать предохранитель

Самый распространенный на рынке – трубчатый предохранитель. Он изготавливается в виде полого керамического либо стеклянного цилиндра, с торцов заглушенного металлическими крышками, соединенными между собой волоском, расположенным внутри корпуса. В плавкие вставки для сверхбольших токов в полость цилиндра помещают наполнитель, в основном, кварцевый песок.

Если потребляемая мощность известна, номинальный ток предохранителя легко вычисляется по следующей формуле:

I_nom = P_max / U

Где:

I _nom – номинальный ток защиты, A.
P _max – максимальная мощность, W.
U – напряжение питания, V.

Хотя лучше пользоваться специально созданными для этой цели таблицами.

Приведем некоторые данные из них:

Максимальной потребляемой мощности в 10W соответствует номинал стандартного напряжения в 0,1A.
50W – 0,25A.
100W – 0,5A.
150W – 1A.
250W – 2A.
500W – 3A.
800W – 4A.
1kW – 5A.
1,2kW – 6A.
1,6kW – 8A.
2kW – 10A.
2,5kW – 12A.
3kW – 15A.
4kW – 20A.
6kW – 30A.
8kW – 40A.
10kW – 50A.

Рассмотрим ситуацию, при которой телевизор после грозы перестал включаться. Оказалось, перегорела вставка неопределенного номинала. Мощность телевизора – 120W. По справочнику находим: для аппаратуры с данной установленной мощностью ближайшее значение 150W, которому соответствует изделие, рассчитанное на 1A.

Если предохранитель всякий раз после очередной замены выходит из строя, то причина неисправности кроется не в нем, а в аппаратуре, нуждающейся в ремонте. Использование предохранителя, рассчитанного на больший ток, лишь усугубит положение вплоть до ее ремонтонепригодности.

Кулибиным на заметку

При выпуске предохранителей в зависимости от быстродействия и силы тока применяется калиброванная нить из алюминиевых, медных, нихромовых, оловянных, серебряных, свинцовых сплавов. Чтобы изготовить плавкие вставки в кустарных условиях доступны лишь медь да алюминий, но и этого вполне достаточно.

Создатели деталей электротехнической защиты руководствуются хорошо известным правилом: значение тока разрабатываемого устройства должно быть выше потребляемого оборудованием. Грубо говоря, если усилитель работает на 5A, то ток защиты предохранителя определяется в 10A. На колпачке или теле предохранителя выбивается маркировка, являющаяся его технической характеристикой. Наряду с этим, функциональные электрические показатели наносят и на крышку электроприбора возле точки монтажа предохранителя.

Толщину проволоки определяют микрометром. Если он отсутствует, подойдет и ученическая линейка. Сделайте 10-20 сплошных витков на линейку (чем больше намотаете – тем точнее окажется результат), поделите число закрытых миллиметровых делений на число витков и узнаете искомую толщину. Намотаем 10 витков, покрывших 6,5 мм. Расстояние поделим на количество и получим диаметр провода – 0,65 мм, из которых приблизительно 0,05 мм занимает электроизоляционный лак. В итоге истинный диаметр равен 0,6 мм.

Обратимся к справочнику:

Току защиты предохранителя в 1A подходит соответственно толщина медного провода – 0,05 мм и алюминиевого – 0,07 мм.
2A – 0,09 мм – 0,10 мм.
3A – 0,11 мм – 0,14 мм.
5A – 0,16 мм – 0,19 мм.
7A – 0,20 мм – 0,25 мм.
10A – 0,25 мм – 0,30 мм.
15A – 0,33 мм – 0,40 мм.
20A – 0,40 мм – 0,48 мм.
25A – 0,46 мм – 0,56 мм.
30A – 0,52 мм – 0,64 мм.
35A – 0,58 мм – 0,70 мм.
40A – 0.63 мм – 0,77 мм.
45A – 0,68 мм – 0,83 мм.
50A – 0,73 мм – 0,89 мм.

Таким образом, данная проволока сгодится для предохранителя на 30A.

Имеется 3 способа ремонта трубчатого предохранителя:

Провод зачищается и завязывается на обоих колпачках на ряд витков. Указанный способ довольно рискованный, и прибегнуть к нему можно исключительно в качестве временной меры.
Пайка также не требуется. Колпачки по очереди прогреваются на открытом огне, после чего снимаются и зачищаются ради хорошего контакта. Очищенный провод пропускается через цилиндр, концы загибаются на кромках, после чего колпачки надеваются на место. Но все равно это такой же «жучок», как и в первом случае, только менее примитивный.
Напоминает оба предыдущих, и радикально отличается от них. Отремонтированный в результате предохранитель фактически невозможно отличить от нового, ибо восстанавливается он согласно заводской технологии, с пайкой.

Описанную технологию можно успешно использовать для ремонта любых типов вставок.

принцип действия, устройство, виды, назначение

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

Назначение и принцип действия

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

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

Устройство и принцип защиты

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

Рис. 1. Конструкция плавкого предохранителя

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

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

Рис. 2. Керамические плавкие вставки

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

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

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

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

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

Рис. 3. Строение плавкой вставки

Цифрами на рисунке обозначено:

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

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

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

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

Маркировка

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

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

На втором месте проставляются английские прописные буквы, которые обозначают:

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

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

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

Перед показателем величины номинального тока проставляются буквенные символы:

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

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

Рис. 4. Цветовая маркировка миниатюрных предохранителей

Виды и устройство

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

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

Рис. 5. Виды плавких предохранителей

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

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

Рис. 6. Откидывающиеся плавкие предохранители

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

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

Технические характеристики

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

К достоинствам плавких предохранителей относятся:

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

Основные недостатки:

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

Видео в развитие темы

www.asutpp.ru

Выбор плавких предохранителей — Студопедия

Плавкие предохранители выбирают по номинальному току плавкой вставки I_вс. При этом должны быть выполнены условия:

1. номинальный ток плавкой вставки должен быть более или равен

максимальному расчетному току данной цепи в рабочем режиме, т.е.

I_вс ≥ I_р

2. плавкая вставка не должна перегореть во время пуска самого мощного

электродвигателя, подключенного к данной цепи.

I_вс =

где I_пик– пиковый ток, А. Дать определение пикового тока

а) для одного асинхронного двигателя I_пик = I_п = k_п· I_н

где k_п – кратность пускового тока

б) для многодвигательного привода, а также группы ЭП

I_пик = I _п_._макс + k_о·

где I _п.макс– наибольший пусковой ток приемника

k_о – коэффициент одновременности (при отсутствии

данных k_о = 1)

- сумма расчетных токов оставшихся ЭП группы

в) для РП или магистрали

I_пик =

где I_мах – максимальный расчетный ток РП или магистрали

k_ии I_н.макс – коэффициент использования и

номинальный ток ЭП группы, имеющего

наибольший пусковой ток

К_П – коэффициент кратковременной перегрузки вставки

К_П = 2,5 при легком пуске (без нагрузки)

К_П = 1,6…2.0 при тяжелом пуске (с нагрузкой)

К_П = 2,75…3 при защите предохранителями групповой

осветительной сети с лампами накаливания

мощностью > 500 Вт

3. номинальный ток плавкой вставки должен быть менее или равен

трехкратному значению допускаемого тока провода (рассчитанного по нагреву).

I_в < 3I _{доп. пр.}

2.2.5.3 Автоматы (Принести автомат)

Автоматические выключатели или автоматы [1, с. 117 рис. 5.10 и табл. 5.3].

применяют для защиты элементов сети от токов к.з. и в качестве оперативных коммутационных аппаратов. Управление автоматами может быть ручным и дистанционным. Автоматы выпускают в одно-, двух – и трехполюсном исполнении для сетей постоянного и переменного тока.

Основными элементами автоматов, выполняющими их защитные функции при ненормальных режимах в цепи, являются расцепители, при срабатывании которых автомат отключается мгновенно или с выдержкой времени. Автомат может иметь один или несколько расцепителей.

По принципу действия расцепители разделяются на электромагнитные (М), тепловые или термобиметаллические (Т) и комбинированные (МТ). Как правило, автоматические выключатели имеют встроенные в них расцепители.

Существуют расцепители максимального тока, которые срабатывают при токе, большем уставки тока срабатывания; расцепители минимального напряжения, которые срабатывают, когда напряжение на катушке становится меньше заданного и расцепители независимые, которые срабатывают без выдержки времени, когда на их катушку подано напряжение.

Для защиты от КЗ применяют электромагнитные расцепители мгновенного действия или с выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия. Одновременная защита сети от КЗ и перегрузки осуществляется за счет применения комбинированных расцепителей, состоящих из двух элементов – для защиты от КЗ и перегрузок.

Автомат характеризуют следующие показатели:

- номинальное напряжение U_н

- номинальный ток автомата I _н.а.– максимальный длительный ток его

главных контактов

- ток срабатывания автомата I _ср.а – наименьший ток, при котором автомат

отключает цепь

- предельный ток отключения I _пр.а – наибольший ток, который можно

отключить автоматом

- номинальный ток расцепителя I _н.р.– максимальный длительный ток, при

котором расцепитель не срабатывает

- ток уставки расцепителя I_у – наименьший ток срабатывания расцепителя,

на который тот настраивается

- ток уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя

I _у.м. = I_о, называемый током отсечки

Автоматы делятся на неселективные со временем срабатывания 0,02…0,1 с, селективные с регулируемой выдержкой времени и токоограничивающие со временем срабатывания не более 0,005 с

studopedia.ru
Как правильно подобрать быстродействующий предохранитель
Виталий Хаймин
Руслан Черекбашев
Силовая электроника, управляющая киловаттами и мегаваттами энергии, немыслима без соответствующих мер защиты. Наряду со сложными автоматизированными системами в аппаратуре всегда имеется последний защитный барьер в виде предохранителей. От правильного выбора параметров предохранителя зависят затраты, которые понесет потребитель при последующем ремонте. При замене сгоревшего предохранителя вопрос корректного подбора не стоит, так как в паспорте оборудования указан конкретный код производителя. В данной статье будет рассмотрен случай, когда при разработке нового оборудования, комплектации силовых шкафов требуется выбрать быстродействующие предохранители, исходя из параметров системы, условий эксплуатации, особых требований и т. д. Причем наиболее подробно будет обсуждено определение основных параметров, влияющих на подбор предохранителей — значений номинального напряжения, номинального тока и др.
Определение значения номинального напряжения
Номинальное напряжение предохранителя — это рабочее напряжение переменного или постоянного тока. Чтобы правильно защитить любую систему, номинальное напряжение предохранителя должно быть не меньше напряжения в системе. По требованиям МЭК (Международная электротехническая комиссия)переменное напряжение при тестировании предохранителей должно соответствовать 110% номинального напряжения с коэффициентом мощности 10–20%. По северо-американским стандартам (UL) достаточно, чтобы все предохранители тестировались при их номинальном напряжении с коэффициентом мощности 15–20%. Поэтому на большинстве продуктов BUSSMANN указаны два номинальных напряжения (рис. 1).
Если два предохранителя устанавливаются последовательно, то каждый из них должен быть рассчитан на максимально возможное напряжение в цепи. Заявленные значения переменного номинального напряжения предохранителей BUSSMANN действительны при частотах 45–1000 Гц. Процесс прерывания на более низких частотах аналогичен процессам в цепи постоянного тока. При частоте ниже 45 Гц необходимо внести поправку к номинальному напряжению в соответствии с графиком, представленным на рис. 2.
Определение значения номинального тока предохранителя
Номинальный ток предохранителя — это среднеквадратичное значение тока, которое предохранитель способен пропускать продолжительное время без ухудшения его свойств и выхода температуры за допустимые пределы. Для корректной работы предохранителя необходимо правильно подобрать значение номинального тока. Оно зависит как от параметров защищаемой цепи, так и от многих внешних факторов. При повышенной температуре окружающей среды номинальный ток предохранителя следует увеличить, а при низких температурах или при принудительном охлаждении потоком воздуха — понизить. Также на это значение влияют частота тока, плотность тока в контактной площадке, атмосферное давление (при высотах выше 2000 м над уровнем моря), а также длительность и частота воздействия токов перегрузки. Все эти параметры связаны с номинальным током предохранителя следующей формулой:
In = Ib / (Kt × Ke × Kv × Kf × Ka × Kb),
где In — номинальный ток предохранителя; Ib — среднеквадратичный максимальный ток нагрузки в цепи, действующий в течение длительного времени; Kt — коэффициент температуры воздуха; Ke — коэффициент контактной плотности тока; Kv — коэффициент воздушного потока; Kf — коэффициент частоты тока; Ka — коэффициент высоты над уровнем моря; Kb — постоянная (const) нагрузки предохранителя. В технической документации Bussmann номинальный ток предохранителей определен для температуры окружающей среды, равной 20 °C.
Однако в реальных условиях эксплуатации температура может отличаться от этого значения. Повышение температуры среды, например, в условиях закрытого монтажа или в случае близости теплонагруженных элементов вызывает необходимость выбора предохранителя большего номинала, так как для плавления перемычки потребуется выделение меньшего количества тепла. И наоборот, понижение температуры окружающей среды требует использования предохранителя с меньшим номинальным током. График определения поправочного коэффициента в зависимости от температуры окружающей среды для типичного быстродействующего предохранителя приведен на рис. 4.

Таким образом, если температура окружающего воздуха составляет около 60^оС, то при токе в цепи 100 А нужно использовать предохранитель 100А/0,8 = 125 А. Для оценки влияния воздуха используются различные эмпирические формулы и зависимости. При принудительном воздушном охлаждении предохранителей при скорости потока 2–10 м/с допустимо использовать предохранитель меньшего номинала. Из графика на рис. 5 видно, что уже при воздушном потоке со скоростью 2 м/с для цепи с максимальным током 1100 А следует использовать предохранитель с номинальным током 1000 А.
Следует учесть, что скорость воздушного потока должна браться непосредственно у корпуса предохранителя,
а не у крыльчатки вентилятора. Высокое быстродействие предохранителей достигается повышением плотности тока в перешейках плавких элементов, что вызывает сильный нагрев корпуса предохранителя. Следовательно, сечение и длина токоведущих шин оказывают большое влияние на характеристики предохранителя. Около 70% выделяемого в предохранителе тепла отводится через токоподводящие шины. Поэтому увеличение их сечения может обеспечить рост номинального тока на несколько процентов. По рекомендациям специалистов компании Bussmann, плотность тока в токоподводящих шинах должна составлять1,3 А/мм2 (по стандарту МЭК 60269, часть 4, плотность тока может быть в диапазоне 1–1,6 А/мм2). Если фактическая плотность тока в шинах больше этого значения, то следует повысить номинал предохранителя, используя для расчета коэффициент, определяемый по графику, приведенному на рис. 6.
Например, прямоугольный предохранитель на 200 А установлен на шине с сечением 100 мм2. Плотность тока при этом равна 200/100 = 2 A/мм2. Чтобы удовлетворить требованию 1,3 А/мм2, рекомендуемое сечение шины должно быть 200/1,3 = 154 мм2. Фактический размер шины составляет 100/154 = 65% от рекомендуемого значения. Определив по графику коэффициент Ke, получаем номинальный ток предохранителя 200/0,94 = 213 А. Если обе подключаемые шины не одинаковы, то коэффициент Ke можно рассчитать по формуле: Ke = (Ke1 + Ke2) / 2. Предохранители, работающие в высоко частотных цепях, требуют особого внимания. В таких условиях их токопроводящие способности могут быть понижены вследствие возникновения скин-эффекта и эффекта близостина токопроводящих элементах предохранителя. Скин-эффект выражается в увеличении плотности тока от центра к поверхности проводника. Это связано с явлением вытеснения тока в проводнике под действием собственного магнитного поля. Эффект близости выражается в смещении плотности тока из-за действия тока в расположенных рядом проводниках. Оба этих индукционных эффекта создают неравномерное распределение тока по сечению проводника, что приводит к повышенному выделению тепла. Для их учета вводится поправочный коэффициент частоты тока Kf, определяемый по графику, представленному на рис. 7.
Из графика видно, что при токе 100 А с частотой 10 кГц нужно использовать предохранитель на 100/0,7 = 143 А. Когда предохранители применяются, например, в горах, то из-за снижения плотности атмосферы ухудшается конвекционное охлаждение. Поэтому на высотах более 2000 м над уровнем моря применяется коэффициент высоты над уровнем моря, вычисляемый по формуле: Ka = (1 – (h – 2000)/20000), где h — высота в метрах над уровнем моря. Так, на высоте 5000 м в цепи с током 85 А следует использовать предохранитель на 85/(1 – (5000 – 2000)/20000) = 100 А. Постоянная (const) нагрузки предохранителя Kb определяется из технического описания предохранителя. Она зависит от материала корпуса предохранителя. Так, для фарфоровых предохранителей ее значение равно 1, а для корпуса из стекловолокна — 0,8.
Влияние перегрузок
Максимальный ток Imax, которому может подвергаться предохранитель, зависит от длительности и частоты импульсов перегрузки. По длительности перегрузки делятся на две категории:
• перегрузки длительностью более 1 с;
• перегрузки длительностью менее 1 с.
В таблице приведены основные рекомендации по определению максимально допустимого тока перегрузок Imax. Ток плавления берется из время-токовой характеристики предохранителя. Типичные примеры циклов нагрузки, включая токи перегрузки, приведены на рис. 8.
Возьмем, для примера, предохранитель на 200 А, который 3–5 раз в день подвергается перегрузкам 300 A, каждая из которых длится по 5 с. Для данного типа предохранителя по время-токовой кривой находим, что ток плавления It, соответствующий времени длительности перегрузок 5 с, будет равняться 600 A. По таблице определяем, что для данного типа предохранителя максимальный возможный ток перегрузки равен 60% × 600 = 360 A. Значит, этот предохранитель может выдерживать временные перегрузки до 360 A. Таким образом, выбранный плавкий предохранитель на 200 A, подвергающийся перегрузкам в 300 A в течение 5 с 3–5 раз в день, будет работать правильно.
Циклические нагрузки
Циклическая нагрузка, приводящая к преждевременной усталости предохранителей, определяется регулярными и нерегулярными изменениями тока нагрузки. При этом параметры тока должны достигать величин, приводящих к деформации плавких элементов предохранителя. Для того чтобы избежать этого, при выборе предохранителя закладывается определенный запас прочности. Так как общее правило для всех ситуаций установить невозможно, используется добавочный коэффициент G, определяемый эмпирически. В большинстве случаев достаточным является следующее значение коэффициента G = 1,6. После того как предохранитель был выбран, необходимо провести проверку для определения достаточности запаса прочности в условиях периодической импульсной нагрузки. Для этого нужно определить ток плавления It по время-токовой характеристике предохранителя. В качестве аргумента берется длительность одного импульса из цикла. Далее следует по графику (рис. 9) найти коэффициент цикличных пульсаций B. Здесь в качестве аргумента используется период импульсов T. Чтобы предохранитель надежно выполнял свои функции, допустимое значение тока импульса должно быть менее произведения тока плавления It и коэффициента B:
Ipulse< It × B.
Рассмотрим пример. Существует следующая циклическая нагрузка: 150 A в течение 2 мин с последующим изменением на 100 A в течение 15 мин (рис. 10).
Рассчитываем действующее значение тока в цепи Irms:

Предполагая, что нет ухудшающих параметров, считаем коэффициент G равным 1,6. Получаем
In > Irms × G = 107 × 1,6 = 171 A.
По первой оценке предохранитель на 200 A в этом случае достаточен. Проверим теперь запас прочности на B-фактор. Длительность импульса (рис. 10) равна 120 с. По время-токовой характеристике (рис. 11) определяем ток плавления It для 120 с. Он равен 440 А.
Далее из графика (рис. 10) вычисляем период цикла Т. Он составляет 120 с + 15 мин = 17 мин. По графику (рис. 12) определяем коэффициент В для 17 мин. Коэффициент B равен 0,32. Проверим выполнение условия надежности при работе с данной циклической нагрузкой. Умножая коэффициент B на ток плавления, получаем 440 × 0,32 = 141 А, что меньше тока импульса, равного 150 А.
Значит, при такой циклической нагрузке предохранитель на 200 А не будет иметь достаточного запаса надежности. Необходимо увеличить номинал предохранителя. Проводя такие проверки, мы можем получить гарантию долговременной работы предохранителя в условиях импульсной циклической нагрузки. Иногда в результате расчетов получается, что показатель тепловой энергии I2t предохранителя становится больше аналогичного показателя защищаемого устройства, например IGBT-модуля. При этом предохранитель будет неспособен выполнять назначенные ему функции. В таких ситуациях стоит несколько уменьшить запас прочности предохранителя или, если прочность снижается значительно, придется выбрать другую модель предохранителя. Кроме выбора основных параметров предохранителя, рассмотренных выше и являющихся определяющими, есть еще и другие критерии, например, конструктивное исполнение, вид контактов, наличие индикации срабатывания и т. д. Bussmann является ведущей компанией в мире по количеству выпускаемых моделей плавких предохранителей, а также предлагает наиболее широкий ассортимент быстродействующих предохранителей на мировом рынке. Более подробно познакомиться с технической информацией и подобрать нужную модель предохранителя можно на сайте официального представителя Bussmann в РФ — ООО «Айтекс» (www.bussfuse.ru).
Литература
1. www.cooperindustries.com
2. IEC 60 269 — 1 Low voltage fuses. Part 1/General requirements.
3. High Speed Fuse Application Guide / Cooper Industries plc, USA, 2010.
4. Намитоков К.К. и др. Аппараты для защиты полупроводниковых устройств. — М.: Энергоатомиздат, 1988.
bussfuse.ru
Плавкие предохранители. Виды и устройство. Работа и применение
Компонент одноразового применения защищает источник тока от излишней нагрузки, и является наиболее слабым звеном электрической цепи. Плавкие предохранители входят в состав практически всех электросетей. Это устройство состоит из отрезка проволоки, сечение которого рассчитано на прохождение тока определенной величины. При возникновении чрезмерной нагрузки в цепи, плавкий элемент расплавляется и разрывает цепь.
Основными свойствами предохранителя являются: номинальное напряжение, номинальный ток, предельно допустимый ток.
Некоторые люди считают, что качество предохранителя зависит от толщины проволоки в нем. Но это не совсем так. Неквалифицированный расчет толщины плавкой вставки легко становится причиной пожара, так как кроме самого предохранителя нагреваются и провода, составляющие цепь. Если поставить предохранитель со слишком тонкой проволокой, то он не обеспечит нормального функционирования и быстро разорвет цепь.
Принцип действия
Плавкие предохранители включают в промежуток электрической цепи таким образом, что по ним проходит общий ток нагрузки этой цепи. До превышения верхней границы тока проволочный элемент теплый, либо холодный. Но, при появлении в цепи значительной нагрузки или возникновения короткого замыкания величина тока значительно повышается, расплавляет плавкий проволочный элемент, что приводит к автоматическому разрыву цепи.
Плавкие предохранители действуют в 2-х режимах, отличающихся между собой:
Нормальный режим, когда устройство нагревается в установившемся процессе, в котором он весь нагревается до рабочей температуры и выделяет тепло наружу. На каждом предохранителе указана наибольшая величина тока, при которой происходит расплавление проволочного элемента. В корпусе вставки могут находиться плавкие элементы, рассчитанные на разную силу тока.
Режим перегрузки и короткого замыкания. Устройство выполнено таким образом, что при повышении силы тока до верхней допустимой границы, плавкий элемент очень быстро сгорает. Для достижения такого свойства плавкий элемент в некоторых местах выполняют с меньшим сечением. На них выделяется больше тепла, чем в других местах. Во время замыкания оплавляются и размыкают цепь все узкие участки плавкого элемента. В это время вокруг места оплавления образуется электрическая дуга, которая гаснет в корпусе предохранителя.
Маркировка
Обозначение предохранителей представляют две буквы. Рассмотрим подробнее маркировку плавких предохранителей.
Первая из букв определяет интервал защиты:
a — частичный интервал (защита от короткого замыкания (КЗ)).
g — полный интервал (защита от КЗ и перегрузки).
Вторая буква определяет вид защищаемого устройства:
G — универсальный тип для защиты разного оборудования.
L — защита проводов и распредустройств.
B — защита оборудования горного производства.
F — защита цепей с малым током.
M — защита отключающих устройств и электромоторов.
R — защита полупроводниковых приборов.
S — быстрое срабатывание при КЗ и среднее срабатывание при перегрузке.
Tr — защита трансформаторов.
виды и устройство
Слаботочные вставки
Эти предохранители служат для защиты электрических устройств небольшой мощности с потреблением тока до 6 А.
Первая цифра – наружный диаметр, 2-я – длина предохранителя.
3 х 15.
4 х 15.
5 x 20.
6 x 32.
7 х 15.
10 х 30.
Вилочные предохранители
Служат для использования в автомобилях, и защищают их цепи от перегрузок. Вилочные вставки изготавливаются на напряжение до 32 В. Внешний вид их конструкции сдвинут в сторону, так как контакты находятся с одной стороны, а плавкая часть с другой.
Миниатюрные вставки.
Обычные.
Пробковые вставки
Применяются в жилых домах, работают при токе до 63 А.
Такие плавкие предохранители используют для приборов освещения, защиты бытовых устройств, счетчиков, маломощных электродвигателей. Они отличаются от трубчатых вставок методом крепления.
Трубчатые вставки
Такие вставки изготавливают в закрытом виде с корпусами из материала – фибры, которая образует газ, создающий большое давление, разрывающее цепь.Контакты.
Колпачки.
Кольца.
Фибра.
Вставка плавкая.
Ножевые предохранители
Рабочий ток достигает 1,25 кА. Типоразмеры ножевых видов:
000 – до 100 А.
00 – до 160 А.
0 – до 250 А.
1 – до 355 А.
2 – до 500 А.
3 – до 800 А.
4 – до 1250 А.
Кварцевые
Этот вид вставок является токоограничивающим, не образующим газов, служит для внутреннего монтажа. Предохранители кварцевого вида выполняются на напряжение до 36 киловольт.
1 – Патрон (керамика, стекло).
2 – Вставка плавкая.
3 – Колпачки (металл).
4 — Наполнитель.
5 – Указатель.
Патрон закрывается с помощью колпачков, обеспечивая герметичность. К наполнителю предъявляются определенные требования:
Прочность (электрическая).
Высокая теплопроводность.
Не должен образовывать газы.
Не должен впитывать влагу.
Частицы наполнителя должны быть строго необходимого размера, во избежание их спекания, либо невозможности погасить дугу.
Таким требованиям отвечает песок из кварца. Плавкий элемент выполняется из меди с покрытием серебром. Из-за значительной длины плавкий элемент навивают в виде спирали.
Газогенерирующие
К такому виду относятся разборные предохранители ПР, стреляющие вставки для внешней установки ПСН, выхлопные ПВТ для трансформаторов.
Вставка ПР служит для монтажа внутри помещений в устройствах до 1000 вольт. Она состоит из:
Патрон, сделан из фибры с латунными кольцами по краям. На конце накручены колпачки из латуни.
Колпачки.
Плавкий элемент в виде цинковой пластины.
Контакты.
При сгорании вставки под воздействием электрической дуги образуется значительное количество газа. Его давление возрастает, дуга гаснет в потоке газа. Вставка выполняется V-образной формы, так как во время сгорания узкого места образуется меньшее количество паров металла, препятствующего погашению дуги.
Термопредохранители
Этот вид вставок является одноразовым устройством. Он служит для защиты дорогих элементов оборудования от перегрева выше границы установленной температуры. Внутри корпуса размещены термочувствительные материалы, что обеспечивает установку вставок в цепях с большим током.
Принцип работы заключается в следующем. В нормальном режиме вставка имеет сопротивление, равное нулю. При нагревании корпуса от защищаемого устройства до температуры сработки повреждается термочувствительная перемычка, которая разрывает цепь питания устройства. После сработки нужно произвести замену термопредохранителя и устранить причину поломки.
Такие плавкие предохранители стали популярными в бытовых электрических устройствах: тостерах, кофеварках, утюгах, а также в климатическом оборудовании.
Общие особенности
Плавкие предохранители отличаются по свойствам срабатывания от номинального тока. Плавкие предохранители имеют инертность срабатывания, поэтому у профессионалов они часто применяются для селективной защиты вместе с электрическими автоматами.
Правила регулируют защиту воздушных линий так, чтобы вставка срабатывала за 15 с. Важной величиной служит время разрушения проводника при работе с током, превышающим установленное значение. Чтобы снизить это время, некоторые конструкции предохранителей имеют предварительно натянутую пружину. Она разводит края разрушенного проводника, во избежание возникновения электрической дуги.
Корпуса предохранителей производят из прочных сортов керамики. Для малых токов применяют вставки с корпусами из стекла. Корпус вставки играет роль основной детали. На ней закреплен плавкий элемент, указатель срабатывания, контакты, таблица с данными. Также корпус выступает в качестве камеры погашения электрической дуги.
Недостатки плавких предохранителей:
Возможность применения один раз.
Значительным недостатком плавких вставок является его устройство, позволяющее недобросовестным специалистам производить шунтирование (применять «жучки»). Это может привести к возгоранию проводки.
В 3-фазных цепях электромоторов при срабатывании одного предохранителя пропадает одна фаза, что приводит чаще всего к неисправностям двигателя. В этом случае целесообразно применять реле контроля фаз.
Имеется возможность незаконной установки предохранителя на повышенный номинал тока.
Может произойти перекос фаз в 3-фазных сетях при значительных токах.
Достоинства плавких предохранителей:
В ассимметричных 3-фазных цепях в аварийных случаях на 1-й фазе, электрический ток исчезнет только на этой фазе, другие фазы будут продолжать питание потребителей. При больших токах такую ситуацию нельзя допускать, так как это приведет к перекосу фаз.
Из-за слабой скорости действия плавкие предохранители можно применять для избирательности.
Селективность самих вставок при последовательной схеме имеет расчет намного проще, по сравнению с автоматическими предохранителями, так как номинальные токи предохранителей, соединенных последовательно должны иметь отличия между собой в 1,6 раза.
Конструкция плавкого предохранителя значительно проще, чем у электрического автомата, поэтому поломка механизма исключена. Это дает полную гарантию отключения цепи во время аварии.
После замены предохранителя с плавким элементом, в цепи снова возобновляется защита со свойствами, удовлетворяющими производителю устройств, в отличие от применения автомата, у которого могут подгореть контакты, тем самым изменятся характеристики защиты.
Похожие темы:
electrosam.ru
Время токовая характеристика для предохранителей и выключателей
Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня узнаем, что такое время токовая характеристика (ВТХ), рассмотрим ВТХ на примере предохранителей и выключателей. И так…
Электрический ток обладает одной отличительной чертой: он способен протекать только по замкнутому контуру. Если же эту цепь разорвать, то его действие сразу прекращается. Это свойство нашло воплощение в работе максимальных токовых защит, основанных на использовании предохранителей и автоматических выключателей.
Они подбираются таким образом, чтобы могли длительное время выдерживать номинальное значение протекающего через них тока. Этим обеспечивается надёжность электроснабжения потребителей. В то же время предохранители и автоматические выключатели обладают защитными функциями: во время возникновения аварийных режимов в контролируемой схеме они разрывают проходящий через них опасный ток.
При этом в комплексе учитываются два фактора:
величина протекающего тока нагрузки
продолжительность его воздействия
Плавкая вставка предохранителя перегорает от теплового воздействия, созданного проходящим по ней током.
Автоматический выключатель тоже учитывает температурный перегрев схемы и размыкает свои силовые контакты за счет работы теплового расцепителя. В то же время в его составе имеется еще одно устройство — электромагнитный расцепитель, который реагирует на превышение электромагнитной энергии, возникающей даже в импульсном режиме.
Подробнее про устройство, принцип действия и особенности эксплуатации автоматических выключателей и предохранителей рассказано здесь:
Автоматический выключатель. Внутреннее устройство, характеристики.
Виды предохранителей. Тип, устройство и конструкция.
О работе всех этих устройств судят по определенным техническим характеристикам, которые принято называть время токовыми потому, что они точно определяют время срабатывания защит, учитывая его зависимость от кратности превышения тока аварийного режима относительно номинального состояния.
Время токовая характеристика (ВТХ) выражает графиками в декартовых координатах. По оси ординат располагают время, отсчитываемое в секундах, а абсцисс — отношение протекающего тока аварийного режима I к номинальной величине Iн коммутационного аппарата.
Для чего создается защитная характеристика у плавкой вставки
В целях правильной работы предохранителя внутри электрической схемы необходимо учитывать его:
технические возможности
условия проверок
назначение
Основные параметры защитной характеристики предохранителя
График срабатывания предохранителей при различных токах выражается кривой линией, разделяющей рабочее пространство координат на две части:
рабочую область, в которой плавкая вставка остается целой и надежно обеспечивает протекание тока по защищаемой схеме
зону протекания токов предельного отключения, в которой происходит разрыв электрической цепи
Первая часть на графике показана светло-зелёным цветом, а вторая выделена бежевым.

Защитная характеристика плавкой вставки предохранителя
Защитная характеристика у плавкой вставки лежит на границе этих двух зон. В пространстве рабочих токов предохранитель остается целым, а при увеличении их значений выше критического состояния перегорает.
Зона токов предельного отключения опасна для оборудования и должна быть отключена максимально быстро.
Защитная характеристика плавкой вставки выражает продолжительность отрезка времени от начала создания аварийного режима до момента его отключения, представленную в зависимости к превышения величины опасного тока над номинальным значением предохранителя.
Плавкая вставка характеризуется тремя видами токов:
номинальным, который она способна выдерживать практически неограниченное время
минимальным испытательным, под действием которого может проработать более одного часа
максимальным испытательным, которое вызывает ее перегорание менее чем за один час
Плавкая вставка предохранителя защищает подключенную к ней схему от двух видов аварийных режимов:
перегрузов повышенными нагрузками, которые отключаются с задержкой
коротких замыканий — КЗ, требующих максимально быстрой ликвидации
Все эти режимы и виды токов учитываются при выборе предохранителя и плавкой вставки. Для этого разработаны математические соотношения, преобразованные графиками и таблицами в удобной форме.
Как создается защитная характеристика предохранителя
Плавкая вставка способна работать защитой только один раз. После этого она сгорает. Поэтому ее характеристику можно создать только косвенным путем.
Для этого на заводе выбирают случайным образом определённое количество образцов из каждой партии готовой продукции. Их используют для проведения дальнейших электрических испытаний под действием различных токов. По их результатам составляют таблицы и графики, которые позволяют судить о качестве выпущенной серии предохранителей.
Назначение защитной характеристики предохранителя
Плавкая вставка оценивается электрическими параметрами для решения чисто практической задачи: обеспечения правильного ее выбора по рабочим и защитным свойствам.
Для этого учитывают:
величину рабочего напряжения схемы, в которой должен работать предохранитель
предельный отключаемый ток у плавкой вставки, способный ее разорвать (отключить)
значение номинального тока предохранителя с учетом коэффициентов его нагрузки и отстройки от перегрузок.
Без использования защитной характеристики плавкой вставки правильно выбрать предохранитель для его надежной работы в электрической схеме невозможно.
Как работает время токовая характеристика у автоматического выключателя
На выбор время токовой характеристики оказывают влияние:
конструктивные особенности встроенных защит
конфигурация выбранного графика
Влияние конструкции защит автомата на форму его характеристики срабатывания
Обеспечением защитных свойств в автоматическом выключателе занимаются два встроенных устройства, работающие по принципам реле прямого действия. Они расцепляют силовые контакты автомата при превышении номинальных значений по критериям ограничения:
тепловой нагрузки
электромагнитного воздействия
Биметаллическая пластина теплового расцепителя воспринимает нагрев проводов обмотки. При его превышении она изгибается, выводя из удержания узел сцепления.

Принцип работы теплового расцепителя
Под действием усилия натяжения пружины поворачивается освобожденное от удержания подвижное коромысло, а его силовые контакты разрывают цепь питания.
У электромагнитного расцепителя отключение силовых контактов происходит за счет выбивания удерживающего рычага пружины ударом толкателя, которое происходит под воздействием тока аварийного режима.

Принцип работы электромагнитного расцепителя
В отличие от предохранителя с перегораемой плавкой вставкой оба этих устройства созданы для многоразового использования. Они позволяют оперативно восстанавливать отключения схемы после предотвращения ненормальных ситуаций.
Работа теплового расцепителя и электромагнитной отсечки входит в алгоритм отключения автоматического выключателя и комплексно учитывается при его срабатывании во время токовой характеристике.
Поскольку температура окружающей среды и биметаллической пластины влияют на скорость работы защит, то все измерения принято проводить при +30 градусах Цельсия.
График время токовой характеристики для автоматического выключателя представляет собой сложную линию, выделенную буквами АВС. Верхний участок АВ соответствует работе теплового расцепителя, а его нижняя часть ВС — электромагнитной отсечке.
Время токовая характеристика автоматического выключателя
Время токовая характеристика, основные параметры графика
Учет влияния температуры
В отличие от защитной характеристики плавкой вставки предохранителя у автоматического выключателя график ВТХ представлен двумя линиями:
верхней, учитывающей срабатывание защит непосредственно из холодного состояния +30^О С
нижней, созданной после повторного включения, когда конструкция автомата не успела остыть
Зона между этими двумя крайними графиками выделена цветом. При работе автоматического выключателя следует учитывать, что он может находиться где-то внутри показанной зоны. В этом случае время отключения аварийных токов несколько сокращается в прогретом состоянии и увеличивается в холодном. За счет этого создается разброс параметров срабатывания.
Температура конструктивных элементов может оказывать значительное влияние на время срабатывания автомата. Особенно актуальным это становится при проведении электрических проверок, требующих нескольких измерений. Для их повторов необходимо обеспечивать время на остывание защит до +30 градусов.
Деление ВТХ на зоны
Автоматические выключатели строго разделяют по зонам время токовой характеристики для выделения эксплуатационных областей:
внутри первой должно обеспечиваться надежное протекание рабочих токов
а во второй — происходить отключения аварийных режимов
Линия токов условного нерасцепления
С целью обозначения первой области на оси абсцисс графика выбрано значение 1,13 I/I ном. Его называют точкой условного нерасцепления. Ниже этих токов отключение автоматического выключателя не должно происходить.
При ее достижении автоматические выключатели с номинальным значением токов до 63 ампер должны отключаться через 1 час, а с большими номиналами — через два.

Время токовая характеристика автоматического выключателя
Местоположение точки условного расцепления в обязательном порядке указывается на графике ВТХ.
Линия токов условного расцепления
Точка на оси абсцисс с величиной 1,45 I/I ном — это второе граничное значение зоны токов условного расцепления и нерасцепления силовых контактов.
Время токовая характеристика автоматического выключателя
Точка 1,45 I/I ном характеризует токи условного расцепления, она тоже обозначается на всех графиках ВТХ. При достижении подключенной к автомату нагрузки такой величины он должен отключиться за время:
меньшее, чем 1 час, если его номинал до 63 ампер
не дольше двух часов, когда номинальный ток превышает эту величину в 63 ампера
Вышеприведённый график показывает, что у выбранного автоматического выключателя время отключения аварийного режима из холодного состояния составляет 1 час, а при его нагреве может уменьшиться вплоть до 40 секунд.
Практическое применение параметров ВТХ
Анализ использования время токовой характеристики автоматических выключателей по токам условного расцепления силовых контактов позволяет учитывать длительность протекания перегрузок в подключенной электрической схеме. Это важно делать потому, что они могут повредить оборудование.
Например, при выборе автомата с номиналом на 16 ампер и нахождении его в холодном состоянии ток условного расцепления в 1,45∙16=23,2 ампера будет действовать на подключенную электропроводку в течение одного часа. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы перегреть изоляцию медных проводов сечением 1,5 мм кв и вывести ее из строя, создать условия для возникновения пожара. А случаи защиты таких жил, да и алюминиевых на 2,5 мм кв, подобными автоматами еще часто встречаются на практике.
Чтобы исключить подобные ситуации рекомендуется внимательно анализировать время токовую характеристику автоматических выключателей применительно к подключенной к ним нагрузке. Для облегчения их выбора создана таблица соответствия номинальных токов и площадей поперечного сечения медных жил кабелей и проводов.
Таблица выбора автоматических выключателей по номинальному току и сечению жил кабельной линии
Производители автоматических выключателей всю свою продукцию проверяют на соответствие с принятыми стандартами. Основные требования к автоматам изложены в ГОСТ Р 50345—2010. Однако на некоторых участках время токовые характеристики у каждого завода могут незначительно отличаться. Эту особенность необходимо учитывать при выборе определенной модели и ее проверках.
Типы время токовых характеристик автоматических выключателей
Защиты автоматов могут создаваться с различным назначением для условий эксплуатации. По этим показателям графики их ВТХ обладают разными границами срабатывания по времени. Это позволяет их отстраивать по селективности, избегать ложных отключений оборудования. Автоматические выключатели выпускаются для бытового или промышленного использования.
Виды время токовых характеристик автоматических выключателей
Бытовые автоматы классифицируют тремя группами В, С и D:
класс В предназначен для защиты протяженных линий и систем освещения. Кратность токов для его срабатывания лежит в пределах 3÷5 Iном
класс С защищает розеточные группы или оборудование, создающее умеренные пусковые токи. Кратность токов 5÷10 Iном
класс D применяют для защиты потребителей, обладающих повышенными пусковыми токами, например, трансформаторов или станков с мощными асинхронными электродвигателями. Кратность токов 10÷20 Iном
Автоматические выключатели типа В являются более чувствительными. Ими принято защищать оконечные потребители внутри квартир и домов. А в качестве вводного автомата лучше устанавливать те, которые относятся к типу С.
Качество состояния электропроводки и величина сопротивления петли фаза-ноль может влиять на выбор автоматического выключателя. Старая изоляция с высоким содержанием токов утечек и завышенными показателями петли способны ухудшить условия срабатывании автомата типа С или привезти к его отказу. В таких ситуациях применяют класс В.
Промышленные автоматы классифицируют тремя группами:
класс L — более 8 Iном
класс Z — более 4 Iном
класс K — более 12 Iном
Среди производителей стран Европы встречаются модели автоматов с классом А, который имеет границу кратности токов 2÷3 Iном.
Все эти особенности необходимо учитывать при выборе конструкции автоматического выключателя и его проверках. Автоматы, обозначенные одним и тем же номиналом, в зависимости от типа время токовой характеристики, обладают разными временами срабатывания.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
powercoup.by
Как выбрать предохранители для автомобиля

Несмотря на свой достаточно маленький размер, автомобильный предохранитель имеет огромное значение в работоспособности автомобиля и каждой отдельно взятой его системы. Надёжность и состояние предохранителя напрямую влияет на целостность и сохранность всего транспортного средства. Каждый автомобилист обязан знать, какими бывают предохранители и где они находятся. Это позволит при необходимости заменить их своими руками, не обращаясь за помощью к специалистам. Предохранители необходимы для защиты бортовой электросети от резких скачков напряжения, которые возникают в случае короткого замыкания. Благодаря легкоплавкому элементу, при опасности она плавится, тем самым разрывая контакт между оборудованием и питанием, идущим на него. Размыкая сеть, сгорает только предохранитель, но остаётся целым и невредимым узел, система или агрегат, которые были под его защитой. В выходе из строя этих элементов нет ничего страшного. Замена легко выполняется своими руками, а сами они достаточно дешёвые. Их стоимость в десятки, а порой и сотни раз меньше, нежели цена оборудования, которое защищает предохранитель.
Рекомендации по выборы автомобильных предохранителей.
Разновидности

Для начала разберёмся в существующих типах автомобильных предохранителей. Их можно классифицировать в зависимости от используемых материалов и самой конструкции. Поскольку теперь каждый знает, что чего в автомобиле нужны эти самые предохранители, стоит изучить их разновидности. Теперь к вопросу о том, какие бывают предохранители, использующиеся в авто. Начнём с материалов изготовления. Тут ключевую роль играет то, из чего сделана именно легкоплавкая составляющая. Потому элементы делят на:

алюминиевые;

оловянные;

свинцовые;

сплавные (сочетание из свинца и олова).

Важнейшей характеристикой изделия является скорость или время срабатывания. То есть промежуток времени, за который плавкий элемент успевает расплавиться и разъединить цепь. Чем быстрее вставка сможет расплавиться, тем меньше вероятность, что пострадает защищаемое оборудование. Чтобы добиться желаемого результата, эти вставки изготавливаются из специальных сплавов и металлов, которые характеризуются низкой температурой плавления. Они способны быстро переходить из твёрдого в жидкое состояние. Для увеличения скорости срабатывания, в конструкциях некоторых предохранителей дополнительно предусматривается наличие системы подпружинивания. Конструктивно предохранители, используемые для авто, можно разделить на пальчиковые и флажковые.

Пальчиковые изделия получили широкое распространение на классических моделях автомобилей отечественного автопроизводителя в лице АвтоВАЗ. Это стержни, на которые надевается специальная плавкая перемычка. При этом пальчиковые защитные конструкции для авто делятся на пластиковые и керамические предохранители. Учитывая некоторые особенности предохранительных блоков, которыми оснащаются автомобили Жигули, наиболее предпочтительным вариантом считается именно керамический элемент. Он обладает большей устойчивостью по отношению к высокой температуре, считаются надёжнее и не способствуют ложному срабатыванию, если предохранитель начинает греться.

Но на современных автомобилях от пальчиковых конструкций отказались. Теперь основную массу предохранителей представляют флажковые защитные элементы. Они превосходят пальчиковые аналоги по удобству применения, а также опережают в плане надёжности. Флажковые также часто называют ножевыми, поскольку их конструкция предусматривает наличие пары ножек, необходимых для контакта при установке в своё гнездо внутри предохранительного блока. Наименование флажковых предохранителей можно объяснить прямоугольной или квадратной верхней частью, где и располагается непосредственно сам легкоплавкий элемент или перемычка. Головки на флажках делают разного цвета, который напрямую зависит от номинала. Визуально действительно напоминает флаг, откуда и пошло соответствующее название. Флажковые элементы в предохранительном блоке ценятся за хороший и крепкий контакт в посадочном гнезде. Но для извлечения устройства требуется использовать специальное приспособление.

Автопроизводители предусматривают этот момент, и размещают щипцы из пластика на крышке предохранительного блока с его внутренней стороны. При необходимости такой инструмент легко найти в любом магазине автомобильных товаров. Если действуете в экстремальных условиях, либо просто некогда искать и покупать щипцы, можно ухватиться на флажок с помощью плоскогубцев. Но здесь крайне важно быть аккуратным, чтобы случайно не спровоцировать замыкание выводов. Лучше всё же взять специализированное приспособление.

Понятие номинала

Чтобы изучить все существующие виды предохранителей, используемых для авто, недостаточно знать про конструкцию и материал. Здесь большое значение играют номиналы, то есть размеры силы тока, который элемент способен через себя пропустить. При выборе предохранителей для авто, которые нужны в качестве замены сгоревшим, всегда и обязательно необходимо смотреть на эту характеристику. Дело всё в том, что на различные электролинии в транспортном средстве подключается разное количество электрозависимого оборудования. У каждого энергопотребителя есть своя определённая мощность. Вполне логично и закономерно, что для цепи питания головной оптики нужна пропускная способность значительно выше, чем в случае с цепью для питания подсветки салона. Это означает, что предохранитель фар обязан иметь большую мощность, чем защитный элемент для салонной подсветки. Номинал, означающий силу тока, способную проходить через предохранитель, измеряют в Амперах. Номинал во многом зависит от того, какой тип предохранителя используется. Флажковые значительно разнообразнее в этом компоненте, и представлены с разными номинальными значениями. А уже достаточно устаревшие пальчиковые конструкции имеют всего 2 вида номиналов. Это 16 и 8 Ампер.

Зависимость цвета от номинала

Опытные автомобилисты могут просто по цвету флажкового предохранителя точно сказать, какой номинал у того или иного предохранителя. Не лишним будет изучить все виды номиналов и типы их цветового обозначения. Представленные разновидности защитных элементов стандартизированы, а потому применяются на всех современных автомобилях. То есть автомобильные предохранители разных марок и моделей всё равно примерно имеют одинаковые цветовые оформления в зависимости от значения номинала. Могут отличаться по оттенкам. Предлагаем вам также ознакомиться с этой характеристикой и узнать, при каком цвете какое номинальное значение силы тока будет у защитного компонента.

предохранители на 1 Ампер всего окрашиваются чёрным цветом;

если цвет серый, то сила тока, проходящего через элемент, будет 2 А;

фиолетовым окрашивают девайсы с номиналом 3 А;

5 А определяются по коричнево-жёлтому цвету;

чисто коричневый цвет соответствует 7,5 А;

если видите флажок красного цвета, это 10 Ампер;

для 15 А используют голубую краску;

все жёлтые предохранители идут на 20 А;

25-амперные предохранители делают белыми;

зелёные элементы означают, что номинал здесь 30 А;

оранжевые флажки предусматривают 40 А;

синим цветом идентифицируют предохранители на 60 А;

светло-коричневые элементы означают 70 А;

80 А можно узнать по светло-жёлтому цвету;

все сиреневые устройства идут на 100 А.

Важно учитывать, что оттенки девайсов могут несколько отличаться. Потому лучше предварительно заглянуть в руководство по эксплуатации конкретно вашего автомобиля, а также внимательно изучить информацию на крышке предохранительного блока и цифровые обозначения на самих предохранителях. Значение номинала рассчитывают исходя из того, какая нагрузка ложится на электроцепь, когда включаются все запитанные через предохранитель потребители, плюс даётся небольшой запас по прочности. Все эти параметры просчитывают ещё на этапе производства. Информация о расположении и назначении каждого отдельно взятого предохранителя детально описывается в руководстве по эксплуатации и в инструкциях по ремонту. Плюс сама крышка блока с предохранителями также содержит полезную и необходимую автомобилисту информацию. Прежде чем менять сгоревший элемент, нужно проверить, какое у него значение номинала, купить такой же флажок, и установить его на место старого элемента защиты.

Почему важно не перепутать предохранители

Каждый из вас уже прекрасно знает и понимает, что для всех предохранителей предусмотрен определённый номинал, и он адаптирован под конкретные посадочные гнёзда. Каждое гнездо ведёт к той или иной электрической линии автотранспортного средства. Если автомобилист по ошибке или из-за отсутствия соответствующих знаний перепутает места посадки предохранителей, которые отличаются по номиналу, могут возникнуть достаточно серьёзные проблемы. Когда номинал оказывается чрезмерно маленьким, то плавкий элемент будет разрушаться очень быстро при сравнительно небольших нагрузках. Само электрозависимое оборудование, к которому подведён этот предохранитель, может работать в штатном режиме и при стандартных нагрузках. Но сам защитный элемент адаптирован под меньшую силу тока. И если он сталкивается со значением, превышающим его порог плавления, легкоплавкая составляющая разрушается, цепь размывается и оборудование отключается. Здесь не обязательно нужно, чтобы произошло короткое замыкание. Предохранитель сгорит и без него.

Есть и другая ситуация, когда на место легкоплавкого флажка с маленьким номиналом устанавливают предохранители, рассчитанные на большую нагрузку. Тогда с защитным элементом может ничего не произойти даже при значительном повышении силы тока, вплоть до короткого замыкания. Плавкий компонент не воспринимают нагрузку как высокую, но для подзащитного оборудования значения превысили допустимую норму. Происходит короткое замыкание, а цепь не размыкается. Поскольку защитный элемент не сработал, начинает гореть электропроводка автомобиля, может выйти из строя всё оборудование. Как вы можете наглядно видеть, крайне нежелательно путать между собой предохранители, которые обладают разными номинальными значениями. Нужно использовать исключительно те легкоплавкие элементы, которые предусмотрел автопроизводитель для каждого конкретного посадочного гнезда в предохранительном блоке. Этот же фактор запрещает и настоятельно не рекомендует использовать при замене предохранителей подручные средства, такие как проволока, монета и прочие инструменты. Обычно подобным образом поступают в ситуациях, когда специальные щипцы отсутствуют, а нужно срочно поменять сгоревший элемент. Но вы сильно рискуете, используя подручные инструменты. Особенно это касается любых металлических предметов.

Тут важно понимать, что предохранитель вряд ли будет просто так перегорать, если он установлен в правильное гнездо и имеет соответствующий номинал. С помощью проволоки или монеты разомкнуть цепь, когда в электрооборудовании произошло короткое замыкание, не удастся. Вы лишь спровоцируете ещё большие проблемы. Ваши попытки воспользоваться металлическим предметом могут привести к возгоранию и пожару. Потому только специальные щипцы. Если вы потеряли заводской инструмент, который обычно находится на внутренней стороне крышки предохранительного блока, купите новые щипцы в автомагазине.

Рекомендации по выбору

Чтобы предохранитель не подвёл в самый ответственный момент, перед его установкой нужно убедиться в эффективности защитных характеристик элемента. Старые сгоревшие флажки не подлежат ремонту. Это доступные по цене расходники, которые меняют по мере необходимости. Но прежде чем устанавливать новый элемент, нужно разобраться в причинах выхода из строя его предшественника. Когда в машине есть проблемы, простая замена ничего не даст. Новый предохранитель сгорит так же быстро, как и предыдущий. Менять его по несколько раз в неделю точно не вариант. Если проблема с автомобилем решена, то можно смело покупать и устанавливать защитный компонент в предохранительный блок в соответствующее номиналу посадочное гнездо. При выборе рекомендуется придерживаться нескольких простых советов.

Производитель. Доверяйте хорошо зарекомендовавшим себя компаниям, которые выпускают действительно качественные изделия. Поскольку предохранители дешёвые и очень востребованные, многие пытаются вывести на рынок свой продукт. И далеко не всегда он обладает хорошим уровнем качества. Даже такие элементы лучше брать от проверенных изготовителей.

Место покупки. Красивая упаковка и известное название на ней ещё не говорит о том, что перед вами хороший предохранитель. Часто автомобилисты сталкиваются с подделками и дешёвыми копиями оригинальных защитных устройств. Чтобы избежать подобных ситуаций, рекомендуется обращаться к сертифицированным продавцам и магазинам с хорошей репутацией.

Толщина. Бывает так, что предохранители, имеющие разный номинал, в своей конструкции имеют абсолютно одинаковые по толщине легкоплавкие перемычки. Это явный признак подделки или низкокачественного изделия. Чем выше номинал, тем толще перемычка, поскольку она рассчитана на плавление при более высоких нагрузках. Если вы заметили одинаковую толщину на номинально разных предохранителях, смело выкидывайте всю упаковку. Такие элементы к применению непригодны.

Проверка коротким замыканием. Редко предохранители продаются и покупаются поштучно. Обычно это целая упаковка, которая долго и верно служит автовладельцу, хранится в гараже или в машине, чтобы при необходимости всегда был запасной предохранитель. Можно пожертвовать одним из них, тем самым удостовериться в качестве всей партии. Для этого выполняют короткое замыкание вручную. Только не нужно для этих целей жертвовать своим автомобилем. Достаточно подключить к выводам защитного элементы пару проводов через клеммы типа мама, а обратные концы соединить с выводами на автомобильной аккумуляторной батарее. При этом обязательно отключите батарею от электрической сети самого транспортного средства. После такого соединения хороший и функционирующий предохранитель сгорает. Если же легкоплавкий элемент остаётся целым, но начинает плавиться сам корпус, перед вами плохие предохранители. Использовать их категорически не рекомендуется.

Самым действенным способом обеспечить длительную и безотказную работу для предохранителей является ряд мер, направленных на предотвращение возможного возникновения короткого замыкания в бортовой электрической сети. Старайтесь не перегружать автомобиль лишним оборудованием, реально оценивать возможности генератора и аккумуляторной батареи. Также всегда следите за состоянием электрозависимых узлов, систем и механизмов. Нельзя полноценно защититься от короткого замыкания и перегрузки электросистемы автотранспортного средства. Для этого и предусмотрены специальные предохранители, которые фактически приносят себя в жертву, чтобы не пострадало само оборудование. Ведь его стоимость значительно выше по сравнению с ценой на один простой предохранитель.
drivertip.ru
Как выбрать предохранители для автомобиля
На чтение 5 мин. Просмотров 338

Предохранители – маленькие, но очень важные детали автомобиля. От их надежной работы зависит ни много ни мало целостность всей машины. Если предохранитель не сгорит во время короткого замыкания – сгорит автомобиль. Чтобы все было в порядке, важно знать, как подобрать предохранители и как ими пользоваться.

Автомобильный предохранитель, как и любой другой, защищает бортовую сеть машины от резких и мощных бросков тока, возникающих при коротком замыкании. В его конструкции обязательно присутствует легкоплавкая перемычка, которая сгорает при большом токе и размыкает электрическую цепь. Существуют, как минимум, две конструкции предохранителей для автомобилей: пальчиковая и флажковая.

Виды автомобильных предохранителей

Пальчиковые предохранители широко применялись на классических моделях АвтоВАЗа и представляют собой стержень с надетой на него плавкой перемычкой. Пальчиковые предохранители есть с пластмассовым или керамическим стержнем. Учитывая особенности «жигулевских» блоков предохранителей, лучше использовать керамический стержень. Он более устойчив к высоким температурам и надежней в ситуации, когда греются предохранители.
Керамические автомобильные предохранители
В современных автомобилях уже давно применяются предохранители другой конструкции – флажковые. Они гораздо удобнее и надежней пальчиковых. Еще из называют ножевыми, потому что такие предохранители имеют две «ножки»-контакта, которыми они вставляются в гнезда блока. Ассоциация же с флажком происходит из-за квадратной или прямоугольной головки, в которой, кстати, и находится плавкая перемычка. Головки флажковых предохранителей делают цветными в зависимости от номинала, и они действительно чем-то смахивают на флажки.
Флажковый предохранитель
Такой тип предохранителей очень хорошо и крепко держится в гнезде, обеспечивая замечательный контакт. Однако чтобы достать флажковый предохранитель из гнезда, нужны специальные пластиковые щипцы. Они свободно продаются в автомагазинах. В крайнем случае, можно достать предохранитель небольшими плоско- или узкогубцами, однако в этом случае важно не замкнуть его выводы.

Что такое номинал предохранителя?

В разных электрических линиях автомобиля подключено разное количество оборудования. Более того, каждый потребитель электроэнергии имеет свою мощность. Так, например, цепь питания фар пропускает через себя гораздо большую электрическую мощность, чем, к примеру, цепь питания освещения салона. Соответственно для фар нужен и более мощный предохранитель. Значение силы тока, который может пропустить через себя предохранитель и называется его номиналом.

Сила тока измеряется в Амперах (А). В них же делятся и предохранители.

Пальчиковые предохранители, применяющиеся на «Жигулях», имеют всего два номинала: 8А и 16А. У современных флажковых номиналов больше.

Цвета и номиналы автомобильных предохранителей

Номинал
предохранителя

Цвет

Описание

1А Черный
2A Серый
3A Фиолетовый
5A Коричнево-желтый
7,5A Коричневый
10A Красный
15A Голубой
20A Желтый
25A Белый
30A
russia-avto.ru
Гарантированный разрыв цепи при сверхтоках: плавкие предохранители

19 декабря 2014

На первый взгляд, плавкие предохранители – одно из простейших изделий электротехники. Однако это одно из ответственнейших ее изделий, при выборе которых необходимо принимать в расчет не менее десятка различных параметров. Компания Littelfuse производит широчайшую линейку плавких предохранителей трех основных типов – быстродействующие, сверхбыстродействующие и Slo-Blo® (с дополнительной тепловой инерцией), а также предлагает облегчить процесс выбора с помощью онлайн- сервиса iDesign.

Плавкие предохранители, появившиеся на заре развития электротехники, и сегодня продолжают оставаться важными элементами защиты электронных компонентов от сверхтоков – принцип их действия не изменился. На фоне стремительно сменяющих друг друга поколений процессоров, появления и исчезновения целых классов электронных устройств, плавкий предохранитель, на первый взгляд, кажется раритетом, которому самое место в одном ряду с триодом, гальваническим элементом Вольта и когерером. На самом же деле, современные плавкие предохранители являются высокотехнологичными устройствами, характеристики которых значительно отличаются от характеристик прототипов из ХХ века, и даже бурное развитие полупроводниковых защитных приборов не вытеснило их из электронных схем.

Плавкие предохранители по-прежнему остаются самыми надежными элементами «последней ступени», когда для защиты от серьезных повреждений и последствий необходимо физически разорвать электрическую цепь.

О плавких предохранителях производства известной американской компании Littelfuse и пойдет речь в этой статье.

Общие принципы

Компания Littelfuse по праву считается производителем №1 в области защиты электрических цепей. Она предлагает наибольший выбор самых разных плавких предохранителей, включая предохранители для поверхностного монтажа, радиального и аксиального типов, стеклянные или керамические, тонкопленочные, быстродействующие, с фирменными характеристиками Slo-Blo® и так далее.

Фактически некоторые из серий предохранителей Littelfuse на сегодняшний день являются промышленным стандартом.

По этой причине продукцию компании можно встретить как в бытовой электронике, например, в MP3-плеерах, мобильных телефонах и цифровых видеокамерах, так и в составе телекоммуникационного, промышленного оборудования и в ответственных медицинских приборах.

Плавкий предохранитель является устройством, чувствительным к протекающему току, и намеренно устанавливается в качестве элемента для разрыва электрической цепи. Таким образом можно обеспечить защиту от повреждения отдельных компонентов или функциональных блоков, при этом защита будет надежная, поскольку под воздействием сверхтока предохранитель разрушается и размыкает цепь.

Вся обширная линейка плавких предохранителей производства компании Littelfuse условно подразделяется по своим характеристикам на три основные категории:

быстродействующие;

сверхбыстродействующие;

Slo-Blo®.

Slo-Blo® – это семейство предохранителей с дополнительной тепловой инерцией, что позволяет использовать их в цепях с высокими пусковыми токами, временными перегрузками и так далее.

В целом, данная градация продукции Littelfuse согласуется со стандартами, которые определяют требования к предохранителям в различных областях применения. Перечень стандартов, которым соответствует продукция Littelfuse и краткая сводка их требований приведены в [1(fusecatalog)].

Так, к примеру, в стандарте IEC 60127-1 (ГОСТ Р 601127-1 – 2005 [2]) приводится следующая классификация предохранителей:

FF — сверхбыстродействующие, Very Quick Acting;

F — быстродействующие, Quick Acting;

M —полузамедленные, Medium Time Lag;

T — замедленные, Time Lag;

TT — сверхзамедленные, Long Time Lag.

В стандарте IEC 60127-4 приводятся обобщенные параметры некоторых классов предохранителей.

Время срабатывания при токе перегрузки в 10IN (1000%):

Type FF: Менее 0,001 с;

Type F: 0,001…0,01 с;

Type T: 0,01…0,1 с;

Type TT: 0,1…1,00 с.

Основными конкурентами плавких предохранителей в современных электронных устройствах являются PTC (Positive Temperature Coefficient) – термисторы. Это полупроводниковые приборы, сопротивление которых существенно возрастает с повышением температуры. Данное свойство позволяет использовать PTC в качестве защитных элементов в электрических цепях по аналогии с традиционными предохранителями. В случае возникновения повышенных токов температура PTC повышается, сопротивление существенно возрастает, и ток в цепи снижается до безопасного уровня.

Рис. 1. Характеристика PTC-термистора

Характеристика PTC приведена на рисунке 1.

Главным отличием PTC от традиционных предохранителей является их способность многократно выполнять защитную функцию, в то время как плавкий предохранитель после перегорания нуждается в замене. В обиходе PTC часто называют самовосстанавливающимися предохранителями.

Тем не менее, и традиционные предохранители, и PTC имеют свои достоинства и недостатки, что предоставляет разработчику богатый выбор устройств защиты от сверхтоков. Основные характеристики и отличия плавких и полупроводниковых предохранителей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Предохранители и PTC

Параметр Плавкие предохранители PTC-термисторы
Возможность восстановления после прекращения перегрузки Нет. В случае срабатывания предохранителя требуется замена Да. Замена не требуется, уменьшается стоимость гарантийного и сервисного обслуживания, допускается установка в труднодоступных узлах конструкции
Ток утечки Нет. После срабатывания предохранителя ток утечки отсутствует, цепь физически разорвана Да. В состоянии «Trip», когда PTC нагрет, присутствует ток утечки от сотен миллиампер при номинальном напряжении до нескольких сотен миллиампер при пониженном напряжении
Максимально возможный ток прерывания, А Imax = 10…10000, в зависимости от типа Типичный PTC: Imax = 40;PTC для батарейного питания: Imax = 100
Рабочее напряжение Ur, В ≤600 ≤60
Рабочий ток Ir, А ≤30 ≤14
Сопротивление Rfuse Rptc ≥ (2*Rfuse)
Характеристика «время-ток» В зависимости от типа предохранителя Скорость срабатывания похожа на характеристику предохранителей Slo-Blo®
Максимальная рабочая температура окружающей среды Tmax, °С <125 <85
При выборе в качестве устройства защиты плавкого предохранителя приходится учитывать множество факторов:

Номинальный рабочий ток предохранителя, указанный в техническом описании, является пороговым значением, при достижении которого вероятность срабатывания многократно повышается. При этом, температура окружающей среды напрямую влияет на этот процесс. Для предотвращения ложных срабатываний существует правило: нормальный рабочий ток в цепи (для температуры окружающей среды 25°С) не должен превышать 75% от номинала предохранителя. К примеру, предохранитель, рассчитанный на ток в 10 А, обычно не рекомендуется использовать при токах более 7,5 А при температуре окружающей среды 25°С.

Номинальное действующее напряжение (переменного или постоянного тока). Напряжение, действующее в цепи, не должно превышать максимально допустимого напряжения предохранителя.

Температура окружающей среды. Номинальный рабочий ток предохранителя, приведенный к температуре окружающей среды 25°С, существенным образом зависит от ее изменения. Чем выше окружающая температура, чем более нагрет предохранитель – тем быстрее и при более низких значениях протекающего тока он срабатывает. И наоборот, при низких температурах предохранитель срабатывает позднее.Кроме того, предохранитель нагревает сам себя, когда рабочий ток в цепи приближается или превышает номинальный ток выбранного предохранителя. Практический опыт показывает, что предохранители при комнатной температуре работают без ложных срабатываний в случае, если ток в цепи не превышает 75% от их номинала.

Режим перегрузки по току – уровень тока, для которого требуется срабатывание защиты. Может указываться просто значение тока в амперах или комплексная характеристика тока перегрузки и максимального времени, в течение которого предохранитель еще не срабатывает. При выборе предохранителя полезно ориентироваться на график зависимости допустимого тока от времени воздействия. Однако следует учитывать, что данные графики приводятся производителем на основании усредненных данных.

Максимально возможный ток прерывания предохранителя должен соответствовать или превышать максимально возможный аварийный ток в цепи. Невыполнение этого условия может привести к серьезным последствиям из-за неконтролируемого разрушения предохранителя, возникновения электрической дуги, воспламенения и тому подобного.

Импульсы тока, пусковой ток, переходные процессы в цепях. Термин «импульсы» применяется для описания широкой категории возмущений в электрической цепи, например, ударных и пусковых токов, переходных процессов и так далее.

Собственно, электрические импульсы могут существенным образом отличаться в каждом конкретном типе схем, и разные типы предохранителей могут реагировать на них по-своему.

Одна из главных особенностей воздействия импульсов заключается в том, что во время этого воздействия в структуре предохранителя возникают локальные перегревы, что приводит к механической усталости, а это, в свою очередь, приводит к сокращению времени жизни предохранителя и к изменению его параметров.

В практических случаях, если в цепях действуют значительные стартовые токи, хорошо подходят предохранители класса Slo-Blo®.

Предохранители с характеристикой Slo-Blo® имеют нормированную тепловую инерцию, которая позволяет им быть нечувствительным к значительным стартовым токам, обеспечивая при этом защиту при более продолжительных нагрузках.

Разработчику необходимо определить параметры стартовых токов и сравнить их с такими характеристиками предохранителя как «время-ток» и I²t. Кроме того, рекомендуется тестировать на макете способность предохранителя выдерживать импульсные воздействия в реальных условиях.

Номинальная энергия расплавления (Н.Р.) I²t – это энергия, требуемая для расплавления защитного элемента. Величина выражается в амперах2 в секунду. Номинальная энергия расплавления I²t является константой для каждого из различных типов защитных элементов, и приводится обычно для интервала воздействия 8 миллисекунд (или 1 миллисекунда для тонкопленочных предохранителей). По сути, величинаI2t является характеристикой предохранителя и обеспечивается материалом защитного элемента и его конфигурацией. Если выбирать предохранитель, опираясь на базисные параметры, такие как номинальный рабочий ток, коррекция параметров (re-rating), температура окружающей среды, необходимо также пользоваться и параметром I²t, который является не только постоянной величиной для каждого типа предохранителей, но и независим от температуры и напряжения.

Наиболее часто номинальная энергия расплавления I²t как критерий выбора используется в случаях, когда предохранитель должен выдерживать большие импульсы тока в течение коротких интервалов времени. Такие токи, вызывающие выделение значительной мощности на элементах электрической цепи, являются распространенным явлением, и их оценка (с последующим правильным выбором элементов защиты) критически важна.

Рис. 2. Форма импульсов тока для предохранителя PICO®II

Рис. 3. Типовые импульсы тока в электрических цепях

Вышесказанное можно проиллюстрировать следующим примером:

Выберем быстродействующий предохранитель PICO®II 125 В, который должен выдерживать 100000 импульсов тока, форма которых показана на рисунке 2.

Номинальный рабочий ток данного предохранителя составляет 0,75 А при температуре окружающей среды 25°С.

Шаг 1. Обратимся к рисунку 3 и выберем наиболее подходящую форму импульса тока, который действует в проектируемой электрической схеме. Форма импульса наибольшим образом соответствует графику «Е» на этом рисунке.

Подставим значения пикового тока и времени в формулу, соответствующую форме тока «Е» на рисунке 3:

I²t = 0,2×8²×0,004 = 0,0512 А²с;

Обозначим это значение как «I²t импульса».

Рис. 4. Циклическая импульсная нагрузочная способность

Шаг 2. Определим требуемую величину номинальной энергии расплавления I²t, обратившись к рисунку 4 (между импульсами должен присутствовать интервал времени (~10 сек), для рассеивания тепла от предыдущего события).

Согласно этому рисунку, значение I²t импульса, рассчитанное в шаге 1, для 100000 импульсов не должно превышать 22% от значения номинальной энергии расплавления.

Можно сформулировать требования к номинальной энергии расплавления предохранителя следующим образом:

I²t Н.Р. = I²t импульса/0,22 = 0,0512/0,22 = 0,2327 А²с.

Шаг 3. Проверка соответствия сверхбыстродействующего предохранителя серии PICO®II, 125 В, на соответствие требованиям данного примера выглядит так:

Артикул предохранителя – 0251001, номинальный ток – 1 А, номинальная энергия расплавления I²t = 0,256 А²с, что больше, чем значение 0,2327 А²с, вычисленное в шаге 2.

При этом номинальный ток предохранителя не должен превышать значения 0,75 А, несмотря на то, что в характеристиках фигурирует цифра 1 А, запас по току в 25% необходим для надежной работы устройства.

Шаг 4. Ограничения в физических размерах, таких, как длина, диаметр или высота;

Шаг 5. Требования регулирующих или сертифицирующих органов, таких как UL, CSA, VDE, METI, MITI или Military;

Шаг 6. Форм-фактор, удобство замены, визуальная индикация и так далее;

Шаг 7. Тип держателя предохранителя – зажимы, монтажный блок, монтажная панель, монтаж на печатную плату и так далее.

Таким образом, выбор предохранителя превращается в нетривиальную задачу, при решении которой нужно учитывать не менее десятка различных параметров, и, если имеются какие-либо ограничения по габаритным размерам или температуре окружающей среды, то еще и выполнить несколько итераций расчетов перед тем, как подходящий элемент защиты будет выбран. Понимая это, инженеры компании Littelfuse запустили сервис iDesign, который значительно упрощает процесс выбора не только плавких предохранителей и держателей для них, но и PTC-термисторов. В интерактивном режиме разработчику предоставляется возможность оценить все требуемые параметры, включая форму импульса пускового тока, что существенно ускоряет процесс разработки и позволяет минимизировать количество ошибок.

Предохранители Littelfuse

Традиционная система обозначений предохранителей Littelfuse показана на рисунке 5.

Рис. 5. Система обозначений предохранителей Littelfuse

Помимо вышеуказанной системы обозначений, в номенклатуре компании Littelfuse имеется также система обозначений Littelfuse-Wickmann. Wickmann – это немецкая компания, более 80 лет являющаяся лидером в производстве схем защиты для бытовой и промышленной электроники, телекоммуникационного оборудования и рынка обработки данных. В 2004 году была приобретена компанией Littelfuse. Продукция Wickmann пополнила продуктовую линейку Littelfuse, система обозначений Littelfuse-Wickmann показана на рисунке 6.

Рис. 6. Система обозначений Littelfuse-Wickmann

Предохранители Littelfuse в исполнении для поверхностного монтажа приведены в таблице 2.

Таблица 2. Предохранители Littelfuse в исполнении для поверхностного монтажа

Наименование Серия Типоразмер Time lag Fast Acting Very Fast Acting Диапазон рабочих токов, А Максимальное рабочее напряжение, В Ток прерывания при Vmax, А Диапазон рабочих температур, °C
Ceramic Chip 437 1206 – + – 0,25…8 125/63/32 50 -55…150
438 0603 – + – 0,25…6 32/24 50
440 1206 – + – 1,75…8 32 50
441 0603 – + – 2…6 32 50
469 1206 + – – 1…8 24/32 24…63
501 1206 – + – 10; 12; 15; 20 32 150
Thin Film 466 1206 – – + 0,125…5 125/63/32 50 -55…90
429 1206 – – + 7 24 35
468 1206 + – – 0,5…3 63/32 35…50
467 0603 – – + 0,25…5 32 35…50
494 0603 + – – 0,25…5 32 35…50
435 0402 – – + 0,25…5 32 35
Nano2® Fuse 448 2410 – – + 0,062…15 125/65 35…50 -55…125
449 2410 + – – 0,375…5 125 50
451/453 2410 – – + 0,062…15 125/65 35…50
452/454 2410 + – – 0,375…12 125/72 50
456 4012 + – – 20; 25; 30; 40 125 100
458 1206 – + – 1,0…10 75/63 50
443 4012 + – – 0,5…5 250 50
464 4818 – + – 0,5…6,3 250 100
465 4818 + – – 1…6,3 250 100
462 4118 + – – 0,500…5 350 100 -40…80
485 4818 – + – 0,500…3,15 600 100 -55…125
Telelink® Fuse 461 4012 – – – 0,500…2,0 600 60
461Е 4012 – – – 1,25 600 60
OMNI-BLOK®
Fuseholder 154 – – – + 0,062…10,0 125 35…50
154Т – + – – 0,375…5 125 50
PICO® SMF
Fuse 459 – – – + 0,062…5 125 50…300
460 – + – – 0,5…5 125 50
Предохранители серии Ceramic Chip предназначены для использования в схемах широкого профиля, но разрабатывались специально для применения в условиях с высокой температурой окружающей среды. Некоторые модели из линейки Ceramic Chip могут иметь рабочую температуру до 150°С. Серия отличается прекрасной температурной стабильностью и высокой надежностью, кроме того, выполнена на 100% по бессвинцовой технологии и не содержит галогенов. Полностью соответствует стандарту RoHS.

Серия Thin Film (тонкопленочные предохранители) разработана для вторичной защиты цепей, которые используются в ограниченном пространстве, например, в носимых и мобильных электронных устройствах. Данная серия – низкопрофильная, что делает ее особенно привлекательной для приложений, в которых такой параметр как высота критичен. Защитный элемент, основанный на специальных сплавах, позволяет этой серии иметь отличную характеристику I2t, что означает высокую стойкость к пусковым токам. По этому параметру серия Thin Film превосходит керамические или стеклонаполненные предохранители, упакованные в корпуса аналогичного типоразмера.

Серия Nano2® отличается очень маленькими размерами, пакуется в SMD-корпуса квадратного сечения. Серия выполняется по бессвинцовой технологии, и среди ее особенностей, помимо малых габаритных размеров – широкий диапазон номинальных токов (0,062…15 А), широкий диапазон рабочих температур, низкий температурный дерейтинг (ограничение допустимого тока относительно номинального значения из-за поправки на температуру окружающей среды). Серия находит применение в бытовой электронике, промышленной, медицинской и автомобильной технике.

Серия Telelink® – плавкие предохранители поверхностного монтажа, обеспечивающие защиту от сверхтоков для широкого круга телекоммуникационных приложений. Серия предназначена для совместного применения с защитным тиристорами, например, из линейки Littlefuse SIDACtor®, или газоразрядниками из серии Greentube. Такая комбинация обеспечивает соответствие стандартам GR-1089-Core, TIA-968-A, UL/EN/IEC 60950, и ITUK.20/K.21. По своей структуре является предохранителем с повышенной тепловой инерцией, соответствует временным характеристикам Slo-Blo®.

Предохранители серии OMNI-BLOCK® – это комбинация предохранителя и держателя в корпусе для поверхностного монтажа. Технология, по которой изготовлены компоненты, позволяет устанавливать их на печатную плату методом автоматической сборки «за один шаг», что экономит время и уменьшает стоимость установки.

Если в процессе эксплуатации потребуется замена предохранителя – ее можно осуществить простым способом, не подвергая печатную плату процедуре пайки, нагрева и тому подобного. В держатель форм-фактора OMNI-BLOCK® устанавливаются предохранители серии Nano2®, предназначенные для поверхностного монтажа.

Держатели предохранителей также можно приобретать и устанавливать как отдельные компоненты.

Серия PICO®SMF разработана как продолжение серии PICO® для монтажа в отверстия, но предназначена для поверхностного монтажа. Обладает широкими диапазонами допустимых токов и температур, соответствует требованиям RoHS. Предохранители серии PICO®SMF чаще всего находят применение в базовых станциях беспроводной связи, телекоммуникационном и сетевом оборудовании.

Предохранители Littelfuse с радиальным и аксиальным типом выводов приведены в таблице 3.

Таблица 3. Предохранители Littelfuse с радиальным и аксиальным типом выводов

Наименование Серия Time lag Medium Acting Fast Acting Very Fast Acting Диапазон рабочих токов, А Максимальное рабочее напряжение, В Ток прерывания при Vmax, А Диапазон рабочих температур, °C
Micro™
Fuse/TR3 Fuse 262/268 – – – + 0,002…5 125 10000 -50…125
269 – – – + 0,002…5 125 10000
272/278 – – – + 0,002…5 125 10000
273/279 – – – + 0,002…5 125 10000 -55…85
274 – – – + 0,002…5 125 10000
303 – – + – 0,5…5 125 50 -55…70
TR5® Fuse 370 – – + – 0,4…6,3 250 35…50 -40…85
372 + – – – 0,4…6,3 250 35…50
373 – – + – 0,5…10 250 50
374 + – – – 0,5…10 250 50
382 + – – – 1…10 250 100
383 + – – – 1…10 300 50…100
5×20 mm 217 – – + – 0,032…15 250 35…150 -55…125
218 + – – – 0,032…16 250 35…100
213 + – – – 0,2…6,3 250 35…63
219XA + – – – 0,04…6,3 250 150
216 – – + – 0,05…16 250 750…1500
215 + – – – 0,125…20 250 400/1500
232 – + – – 1…10 250/125 300/10000
235 – – + – 0,1…7 250/125 35…10000
233 – + – – 1…10 125 10000
234 – + – – 1…10 250 100…200
239 + – – – 0,08…7 250/125 35…10000
285 + – – – 0,125…20 250 400…1500
477 + – – – 0,5…16 400 DC/500 AC 100…1500
977 + – – – 0,5…16 450 DC/500 AC 200/100
TE5 369 + – – – 1…6,3 300 50 -40…85
385 + – – – 0,35…1,5 125 50
391 – – – – 0,125…4 65 50
392 – – + – 0,8…6,3 250 25…63
395 + – – – 0,05…6,3 125 100
396 – – + – 0,05…6,3 125 100
397 + – – – 0,35…1,5 125 50
398 + – – – 0,125…4 65 50
399 – + – – 0,125…4 65 50
400 + – – – 0,5…6,3 250 130
804 + – – – 0,8…6,3 250 150 -40…125
808 + – – – 2…5 250 100 -40…85
PICO®
Fuse/
PICO® II
Fuse Axial 251 – – – + 0,062…15 125 300 DC/50 AC -55…125
253 – – – + 0,062…15 125 300 DC/50 AC
275 – – – + 20…30 32 300 DC/50 AC
263 – – – + 0,062…5 250 50
471 + – – – 0,5…5 125 50
472 + – – – 0,5…5 125 50
473 + – – – 0,375…7 125 50
265/266/267 – – – + 0,062…15 125 300 DC/50 AC

Серии TR3® и TR5® – предохранители для монтажа в отверстия печатной платы с проволочными выводами радиального типа. Помимо пайки, допускается установка в держатель. Позволяют экономить место на печатной плате, имеют низкое внутреннее сопротивление. Ударопрочный корпус предохраняет защитный элемент от повреждений и обеспечивает предохранителю высокую вибрационную стойкость. Эти предохранители выполнены по бессвинцовой и безгалогенной технологии, часто применяются в батарейных зарядных устройствах, источниках питания, промышленных контроллерах.

Предохранители типоразмера 5х20 мм с выводами аксиального типа разработаны для полного соответствия стандарту IEC и предназначены для повсеместного применения без ограничений. Используются для защиты цепей в оборудовании различных классов и широкой номенклатуры.

Предохранители серии TE5® упаковываются в негорючие, заполненные компаундом корпуса, что гарантирует необратимое физическое разделение цепи в случае срабатывания. Занимают меньше места на печатной плате. Кроме того, для этой серии характерен малый разброс времени срабатывания и низкое внутреннее сопротивление. Производитель рекомендует ее для глобального применения без ограничений.

Серии PICO® и PICO®II разработаны для реализации широкого спектра характеристик в малогабаритных субминиатюрных корпусах. Среди предохранителей данной серии можно встретить и малогабаритные – на напряжение 250 В (серия 263, PICO®II), и сверхбыстродействующие высоконадежные – для защиты конечного оборудования (серии 265/266/267 PICO® Very Fast Acting fuse).

Предохранители серии 473 (PICO®II, Slo-Blo®) сочетают в себе временные характеристики категории Slo-Blo® и высокую надежность серии PICO®.

Заключение

Несмотря на кажущуюся простоту, правильный выбор и использование плавкого предохранителя является нетривиальной задачей. Разработчик электрической схемы должен учитывать и конструкционные параметры, и номинальные и интегральные токи, и влияние температуры окружающей среды. Наличие в ассортименте Littelfuse широчайшей гаммы предохранителей, несомненно, облегчает решение этой задачи, а сервис iDesign позволяет значительно ускорить принятие правильного решения.

Литература

Техническая документация Littelfuse

Каталог по плавким предохранителям Littelfuse

Руководство по выбору плавких предохранителей Littelfuse

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

•••

Наши информационные каналы

www.compel.ru
Смотрите также

Как выбрать вакуумный контейнер

Рубин камень как выбрать

Как выбрать хороший сатин для постельного белья

Как выбрать неттоп

Как выбрать сварочный аппарат тиг

Как выбрать красивое имя для девочки

Как выбрать вес торта

Как выбрать ледоруб

Как выбрать пшеницу для проращивания

Как выбрать парикмахерскую мойку

Как выбрать тренера

Номинал предохранителя	Цвет	Описание
1А		Черный
2A		Серый
3A		Фиолетовый
5A		Коричнево-желтый
7,5A		Коричневый
10A		Красный
15A		Голубой
20A		Желтый
25A		Белый
30A

Параметр	Плавкие предохранители	PTC-термисторы
Возможность восстановления после прекращения перегрузки	Нет. В случае срабатывания предохранителя требуется замена	Да. Замена не требуется, уменьшается стоимость гарантийного и сервисного обслуживания, допускается установка в труднодоступных узлах конструкции
Ток утечки	Нет. После срабатывания предохранителя ток утечки отсутствует, цепь физически разорвана	Да. В состоянии «Trip», когда PTC нагрет, присутствует ток утечки от сотен миллиампер при номинальном напряжении до нескольких сотен миллиампер при пониженном напряжении
Максимально возможный ток прерывания, А	Imax = 10…10000, в зависимости от типа	Типичный PTC: Imax = 40;PTC для батарейного питания: Imax = 100
Рабочее напряжение Ur, В	≤600	≤60
Рабочий ток Ir, А	≤30	≤14
Сопротивление	Rfuse	Rptc ≥ (2*Rfuse)
Характеристика «время-ток»	В зависимости от типа предохранителя	Скорость срабатывания похожа на характеристику предохранителей Slo-Blo®
Максимальная рабочая температура окружающей среды Tmax, °С	<125	<85

Наименование	Серия	Типоразмер	Time lag	Fast Acting	Very Fast Acting	Диапазон рабочих токов, А	Максимальное рабочее напряжение, В	Ток прерывания при Vmax, А	Диапазон рабочих температур, °C
Ceramic Chip	437	1206	–	+	–	0,25…8	125/63/32	50	-55…150
	438	0603	–	+	–	0,25…6	32/24	50
	440	1206	–	+	–	1,75…8	32	50
	441	0603	–	+	–	2…6	32	50
	469	1206	+	–	–	1…8	24/32	24…63
	501	1206	–	+	–	10; 12; 15; 20	32	150
Thin Film	466	1206	–	–	+	0,125…5	125/63/32	50	-55…90
	429	1206	–	–	+	7	24	35
	468	1206	+	–	–	0,5…3	63/32	35…50
	467	0603	–	–	+	0,25…5	32	35…50
	494	0603	+	–	–	0,25…5	32	35…50
	435	0402	–	–	+	0,25…5	32	35
Nano2® Fuse	448	2410	–	–	+	0,062…15	125/65	35…50	-55…125
	449	2410	+	–	–	0,375…5	125	50
	451/453	2410	–	–	+	0,062…15	125/65	35…50
	452/454	2410	+	–	–	0,375…12	125/72	50
	456	4012	+	–	–	20; 25; 30; 40	125	100
	458	1206	–	+	–	1,0…10	75/63	50
	443	4012	+	–	–	0,5…5	250	50
	464	4818	–	+	–	0,5…6,3	250	100
	465	4818	+	–	–	1…6,3	250	100
	462	4118	+	–	–	0,500…5	350	100	-40…80
	485	4818	–	+	–	0,500…3,15	600	100	-55…125
Telelink® Fuse	461	4012	–	–	–	0,500…2,0	600	60
Telelink® Fuse	461Е	4012	–	–	–	1,25	600	60
OMNI-BLOK® Fuseholder	154	–	–	–	+	0,062…10,0	125	35…50
OMNI-BLOK® Fuseholder	154Т	–	+	–	–	0,375…5	125	50
PICO® SMF Fuse	459	–	–	–	+	0,062…5	125	50…300
PICO® SMF Fuse	460	–	+	–	–	0,5…5	125	50

Страница в Google+

Плавкий предохранитель как выбрать

Плавкий предохранитель – расчет и выбор проволоки для ремонта

Условное графическое обозначениеплавкого предохранителя

Принцип работы предохранителя на видеоролике

Плавкие предохранители. Выбор, расчет предохранителя.

Плавкие предохранители

Плавкие вставки. Как выбрать и расчет тока. Работа и применение

Повторно использовать плавкие вставки можно, но осторожно…

Поистине универсальное приспособление

Как правильно выбрать предохранитель

Если потребляемая мощность известна, номинальный ток предохранителя легко вычисляется по следующей формуле:

Inom = Pmax / U

Где:

Приведем некоторые данные из них:

Кулибиным на заметку

Обратимся к справочнику:

Имеется 3 способа ремонта трубчатого предохранителя:

Похожие темы:

принцип действия, устройство, виды, назначение

Назначение и принцип действия

Устройство и принцип защиты

Маркировка

Виды и устройство

Технические характеристики

Преимущества и недостатки

Видео в развитие темы

Выбор плавких предохранителей — Студопедия

Как правильно подобрать быстродействующий предохранитель

Плавкие предохранители. Виды и устройство. Работа и применение

Принцип действия

Плавкие предохранители действуют в 2-х режимах, отличающихся между собой:

Маркировка

Первая из букв определяет интервал защиты:

Вторая буква определяет вид защищаемого устройства:

виды и устройство

Слаботочные вставки

Вилочные предохранители

Пробковые вставки

Трубчатые вставки

Ножевые предохранители

Рабочий ток достигает 1,25 кА. Типоразмеры ножевых видов:

Кварцевые

Патрон закрывается с помощью колпачков, обеспечивая герметичность. К наполнителю предъявляются определенные требования:

Газогенерирующие

Вставка ПР служит для монтажа внутри помещений в устройствах до 1000 вольт. Она состоит из:

Термопредохранители

Общие особенности

Недостатки плавких предохранителей:

Достоинства плавких предохранителей:

Похожие темы:

Время токовая характеристика для предохранителей и выключателей

Для чего создается защитная характеристика у плавкой вставки

Основные параметры защитной характеристики предохранителя

Защитная характеристика плавкой вставки предохранителя

Как создается защитная характеристика предохранителя

Назначение защитной характеристики предохранителя

Как работает время токовая характеристика у автоматического выключателя

Влияние конструкции защит автомата на форму его характеристики срабатывания

Принцип работы теплового расцепителя

Принцип работы электромагнитного расцепителя

Время токовая характеристика автоматического выключателя

Время токовая характеристика, основные параметры графика

Учет влияния температуры

Деление ВТХ на зоны

Линия токов условного нерасцепления

Время токовая характеристика автоматического выключателя

Линия токов условного расцепления

Время токовая характеристика автоматического выключателя

Практическое применение параметров ВТХ

Таблица выбора автоматических выключателей по номинальному току и сечению жил кабельной линии

Типы время токовых характеристик автоматических выключателей

Виды время токовых характеристик автоматических выключателей

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

Как выбрать предохранители для автомобиля

Разновидности

Понятие номинала

Зависимость цвета от номинала

Почему важно не перепутать предохранители

Рекомендации по выбору

Условное графическое обозначение
плавкого предохранителя

I_nom = P_max / U

Номинал
предохранителя