Как работает предохранитель


Опасность неразрываемой цепи

Правильная работа любого электрооборудования зависит от величины напряжения в электрической сети, к которой это оборудование подключено. По закону Ома увеличение тока приводит к падению напряжения. Следовательно, внутреннее сопротивление электрической сети должно соответствовать определённым критериям электрической мощности нагрузки.

В сети с номинальным напряжением 230 В на нагрузке при потреблении тока например в 10 А падение напряжение будет соответствовать установленным значениям то есть 10 — 15 В. Если такой нагрузкой является какой-то электродвигатель его обороты останутся в пределах нормы и он будет исправно работать. Это значит, что при коротком замыкании величина тока будет намного больше, чем 10 А и может вызвать расплавление электропроводки и проводов.

Чтобы избежать неприятностей в тех или иных случаях, связанных с многократным увеличением тока в электросети в каждом распределительном устройстве и в каждом потребителе электроэнергии устанавливается плавкий предохранитель. Это простейший электроприбор одноразового использования. Он минимальной ценой собственного разрушения спасает от порчи электротоком дорогое оборудование.


Несмотря на то, что это устройство существует с конца 19 века, а электротехника и электроника получила мощнейшее развитие, он остался практически неизменным по своей конструкции. И скорее всего, продолжит дальнейшее существование в своём неизменном виде. Хотя несколько видоизменённые плавкие предохранители всё же появились.

Виды электрических предохранителей

Разновидности устройств токовой защиты

Однако суть электрического предохранителя осталась, несмотря на иной внешний вид. Внутри корпуса установлена плавкая вставка. При увеличении тока вставка нагревается. А при дальнейшем увеличении тока она расплавляется и происходит физический разрыв электрической цепи с полным прекращением тока в ней. При больших напряжениях и токах любой разрыв цепи сопровождается электрической дугой. Чтобы погасить электрическую дугу предохранитель наполняют специальным материалом гасящим её.

В своё время в каждом распределительном устройстве устанавливался счётчик электроэнергии с так называемыми пробками. Внутри пробки располагался плавкий предохранитель, а сама конструкция пробки обеспечивала удобное обращение с ней и надёжность контактов при этом. Но рано или поздно пробка «вылетала», а запасных предохранителей не было. И тогда умельцы ставили «жучок» — самодельную «плавкую» вставку из тонкой медной жилы.


Пробка с предохранителем

Такая замена ставит безопасность электрооборудования под угрозу порчи. Заводская плавкая вставка изготовлена из специального сплава и гарантированно разрушается при превышении величины тока указанной на корпусе. «Жучок» может перегореть, но при этом ток достигнет разрушительной величины. А неисправность в оборудовании повлечёт за собой его порчу из-за того, что ток не был своевременно отключён перегоранием правильной плавкой вставки.

Со временем появились электронные устройства на полупроводниковых приборах. Они быстро выходят из строя при превышении допустимых величин тока. Возникла необходимость в максимально быстром разрыве электрической цепи. Процесс разрушения плавкой вставки оказался слишком медленным, и ток успевал достичь величины разрушительной для оборудования. Появились автоматические электромеханические предохраняющие устройства.

 

Автоматические электромеханические предохраняющие устройства Автоматические электромеханические предохраняющие устройства

В этих устройствах есть контакты, которые нормально замкнуты. То есть до тех пор, пока величина тока не достигнет заданного значения. После этого контакты размыкаются и остаются в таком положении, пока вручную не восстанавливается исходное состояние устройства. Автоматические предохранители изготавливаются по двум базовым конструкциям относительно способа срабатывания:

  • тепловому;
  • электромагнитному.

Конструкция автоматического предохранителя с тепловым отключением применяется для относительно небольших токов. Такие токи потребляются, в том числе бытовым электрооборудованием. Для удобной замены пробки с плавкой вставкой теперь есть бытовой автоматический предохранитель. Внутри него находится пара замкнутых контактов.

Контакты соединены с натянутой пружиной, которая удерживается специальным держателем. Держатель может изменять своё положение и освобождать пружину, которая при этом разомкнёт контакты. Держатель перемещается биметаллической пластиной. Она нагревается током нагрузки, который течёт через неё. На корпусе размещены две кнопки: одна дублирует действие пластины, другая восстанавливает исходное состояние предохранителя.


Справа показан электический предохранитель европейского производства, изготовленный по соответствующим стандартам. Устроен он так же, но не вкручивается вместо пробок. Кнопки в нём заменены перекидным рычагом, который замыкает и размыкает контакты. Он удобен для отдельного отключения нагрузок в разных комнатах квартиры, на дачах и в частных домах. Рядом устанавливается несколько таких предохранителей, что компактно и удобно.

Электромагнитные предохранители срабатывают от намагничивания, которое создаёт ток в катушке индуктивности. Такая конструкция применяется для защиты промышленного электрооборудования, потребляющего большие токи.

  • Лучше всего те предохранители, которые быстрее всего разрывают электрическую цепь.

Но вместе с тем существует и фактор надёжности. Ведь в электромеханическом устройстве может лопнуть пружина или что-то заклинит от перепада температуры или еще, по какой-либо причине, или приварятся контакты. А вот плавкая вставка сгорит всегда. Поэтому лучше всего применять пару предохранителей – плавкий и автоматический электромеханический. Пока исправно работает автоматический вариант, он будет отключать ток быстрее, чем перегорит плавкая вставка. Но если автомат по какой-либо причине не отключит нагрузку, это сделает плавкий предохранитель.

podvi.ru


Определение и назначение

Плавкий предохранитель — это коммутационный электрический элемент, предназначенный для отключения защищаемой цепи путем расплавления защитного элемента. Изготовляют плавкие элементы из свинца, сплавов свинца с оловом, цинка, меди. Предназначены для защиты электрооборудо­вания и сетей от токов короткого замыкания и недопустимых длительных перегрузок.

Режимы работы предохранителя

Работа предохранителя протекает в двух резко различающихся режимах: в нормальных условиях; в условиях перегрузок и коротких замыканий.

Первый этап работа в штатном режиме сети. В нормальных условиях нагрев плавкого элемента имеет характер установившегося процесса, при котором все выделяемое в нем количество теплоты отдается в окружающую среду. При этом, кроме элемента, нагреваются до установившейся темпера­ туры и все другие детали предохранителя. Эта температура не должна превышать допустимых значений.

Силу тока, на которую рассчитан плавкий элемент для длительной рабо­ ты, называют номинальной силой тока плавкого элемента (1Ном)- Она может быть отлична от номинальной силы тока самого предохранителя. Обычно в один и тот же предохранитель можно вставлять плавкие элементы на раз­ личные номинальные значения силы тока.


Номинальная сила тока предохранителя, указанная на нем, равна наи­ большему значению тока плавкого элемента, предназначенного для данной конструкции предохранителя. При номинальной силе тока избыточное ко­ личество теплоты вследствие теплопроводности материала элемента успева­ ет распространиться к более широким частям, и весь элемент практически нагревается до одной температуры.

Второй этап возрастание силы тока в сети. Чтобы значительно сокра­ тить время плавления вставки при возрастании силы тока, элемент выпол­няют в виде пластинки с вырезами, уменьшающими ее сечение на отдель­ ных участках. На этих суженных участках выделяется большее количество теплоты, чем на широких.

<.


ьких суженных местах, причем сила тока в цепи при коротком замыкании не успевает достичь установившегося значения.

В момент расплавления элемента в месте разрыва цепи возникает электри­ ческая дуга. Гашение дуги в современных предохранителях происходит в ограни­ ченном объеме патрона предохранителя. При этом плавкие предохранители делают такими, чтобы жидкий металл не мог повредить окружающие предметы.

Общее устройство и конструкция

В общем случае современный предохрани­ тель состоит из двух основных частей: фарфо­ рового основания с металлической резьбой; сменной плавкой вставки (рис. 21.1).

Плавкая вставка такого предохранителя рас­считана на номинальные токи 10, 16, 20 А. По своей конструкции предохранители могут быть резьбового типа (пробочные) или трубчатые. На рис. 21.2 представлен предохранитель ППТ-10 с плавкой вставкой ВТФ (вставка трубчатая фар­форовая) на 6 или 10 А для установок до 250 В. Основание пластмассовое, крепится к несущей конструкции винтом. Внутри трубки (ВТФ) на­ ходится сухой кварцевый песок. Трубка уста­ навливается в отверстие крышки предохраните­ ля. К основным параметрам предохранителей относятся: номинальный ток; номинальное на­ пряжение;        предельно отключаемый ток.


Как работает предохранитель

Принцип действия

Плавкая вставка при протекании по ней тока нагревается. Во время протекания через нее боль­ шого тока за счет перегрузки или короткого за­ мыкания она перегорает. Время перегораний пре­ дохранителей зависит от силы тока, проходящего через нить. Так, при коротком замыкании, пре дохранители перегорают достаточно быстро, и в этом наиболее опасном случае служат простой, дешевой и надежной защитой. Чтобы при перегора­нии плавкой вставки в предохранителе не проявилось опасное явление элек­ трической дуги, вставка помещается в фарфоровую трубку.

   Пример. Введем в цепь на рис. 21.3 предохраняющий участок длиной 30 мм из медной проволочки диаметром 0,2 мм. Площадь ее поперечного сечения; S = π • r 2 = π /4 • d 2 = 3,14 • 0,22: 4 = 0,0031 мм2.


Сопротивление предохраняющего участка составляет 0,029 Ом. Затем мысленно выделим участок такой же длины, сопротивление рабочего алюминиевого провода сече­ нием 2,5 мм2 такой же длины равно 0,00063 Ом. Так как при равных условиях количество теплоты пропорционально сопротивлению, в проволочке предохранителя вы­ делится в 0,029 : 0,00063 = 46 раз больше теплоты.

Выводы. При длительно допустимом для данного провода токе, он нагревается умерен­ но, а температура проволочки значительно выше, но она при этом не перегорает. При коротком замыкании проволочка настолько быстро нагревается, что перегорает. За это время рабочий провод не успевает нагреться до температуры, опасной для его изоляции.

www.megadomoz.ru

Предохранители – крайне важные атрибуты любого автомобиля, которые предназначены для спасения его от пожара. Как работают эти маленькие экстремальные защитники?

Предохранители большинства автомобилей состоят из двух частей – корпуса и плавкой вставки. Существует две наиболее распространенные конструкции – пальчиковая и флажковая. Представителей первой группы знает каждый владелец ВАЗовской «классики». Пластмассовые или керамические столбики, с надетой поверх концов металлической полоской, широко использовались Тольяттинским автозаводом от «копейки» до модели «21099».


Флажковые предохранители отличаются более современным видом и значительно большей надежностью. В этой конструкции плавкая вставка спрятана внутри пластикового корпуса и защищена от сползаний, надломов и прочих недостатков классических пальчиковых предохранителей.

Автомобильные предохранителиЛюбой предохранитель используется для защиты от возгорания проводки, которое может произойти при возникновении короткого замыкания. Во время этого физического явления в соответствующей электрической цепи начинает протекать очень большой ток, который приводит к колоссальному разогреву проводов. Буквально за пять-семь секунд провода разогреваются до оранжевого свечения, а дальше начинается плавление изоляции и открытое горение. Такая ситуация уже через 20 секунд переходит в полноценный пожар, который способен уничтожить весь автомобиль.

Чтобы этого не произошло, практически все электрические линии машины снабжены предохранителями. Плавкая вставка каждого из них рассчитана на определенный ток, который считается нормальным в соответствующей цепи. Если ток, проходящий через предохранитель, начинается существенно превышать расчетное значение, вставка разрывается и цепь размыкается. При этом отключаются все потребители, подключенные к ней. Таким образом, предохранитель не дает разогреться проводам и возникнуть пожару.

Сгоревший предохранительВосстановить разорванную плавкую вставку невозможно, а кустарные методы опасны. Как правило, если предохранитель сгорел, то в автомобиле имеется короткое замыкание. Если вставить вместо предохранителя, например, 5-ти рублевую монету (частый прием на «Классике» и «Газелях»), то пожар практически обеспечен, чему есть немало примеров. Гораздо правильней купить новый предохранитель и узнать, как найти короткое замыкание в автомобиле.

Как уже говорилось выше, каждый предохранитель рассчитан на определенный ток, при превышении которого происходит разрыв плавкой вставки. Это значение написано на его корпусе. У флажковых предохранителей дополнительно существует цветовая градация корпуса (Смотрите таблицу Цвета и номиналы автомобильных предохранителей). При замене необходимо устанавливать предохранитель такого же номинала, иначе возможны два варианта: слишком слабый будет сгорать от простого включения потребителей тока (например, фар), а, рассчитанный на больший ток, может устоять при возникновении аварийной ситуации.

Время срабатывания предохранителя крайне мало. Плавкая вставка лопается в течение доли секунды. При этом чаще всего наблюдается искра и слышен характерный щелчок. Зачастую короткие замыкания, приводящие к сгоранию предохранителей, создают сами автовладельцы, занимаясь ремонтом или тюнингом своего авто. Чтобы случайно не спалить электрических защитников, во время работ с электрикой, лучше снимать минусовую клемму с аккумулятора, тем самым обесточивая весь автомобиль. Вместе с  этим, собираясь сделать в машине что-нибудь этакое (например, установить вольтметр), неплохо будет иметь при себе пачку запасных предохранителей.

russia-avto.ru

Всем привет!

Многие из вас, при проектировании силовой цепи в авто прибегали к помощи подобных таблиц подбора силовых проводов.

Кто-то просто брал необходимые значения, а кто-то пытался понять, что это за цифры, откуда они взялись и почему.
Как видно из таблицы выше, для каждого сечения провода регламентируется допустимый номинал предохранителя. Кроме того, минимальный калибр провода зависит от длины силового кабеля, что таблица также отражает. Так вот, почему такое ограничение? Неужели провод 150Ампер способен пропустить а 160 нет? Разумеется может!

Ток в проводнике в случае короткого замыкания и достаточности источника ограничен лишь сопротивлением этого самого проводника, которое зависит от сечения и длины (ну и от материала, но мы говорим сейчас о меди и только о ней), а также от нагрева проводника.

Таким образом, коротенький провод 2Ga сможет пропустить и 150 и 300 и 500 и 800ампер.вопрос лишь в том, как долго и с какими последствиями.

Силовая цепь аудиосистемы, состоит из источников питания, соединителей, клемм, дистрибьюторов, держателей предохранителей и собственно потребителей (усилителей и прочей аппаратуры). В штатном режиме работы основным потребителем является ваша аппаратура потому, что ее сопротивление в цепи значительно выше суммарного сопротивления кабелей и соединений. Но, если подходить буквально, то провод и каждое соединение, также обладая определенным сопротивлением, являются потребителями в данной цепи, включенными последовательно с основной нагрузкой. Потребляют они энергию преобразуя ее в банальное тепло и рассеивая его в окружающую среду. Поскольку их сопротивление весьма малО, в штатных режимах тепла выделяется не много, как и потребляется энергии.
Соответственно, увеличивая потребление нагрузки (снижая ее суммарное сопротивление, приближая тем самым его величину к сопротивлению самого провода и соединений) мы сильнее нагружаем силовую цепь. В этом случае и тепла наша силовая цепь будет выделять больше.
То есть, как только мы включили аудиосистему и нагрузили ее, силовая цепь начинает нагреваться относительно исходной температуры до определенного значения и как только баланс нагрева и рассеивания тепла уравновешивается, дальнейший нагрев прекращается и система работает. Чем сильнее мы нагрузим силовую цепь, тем сильнее она нагреется относительно исходных значений.

Все это хорошо и прекрасно работает если система спроектирована грамотно и до тех пор, пока она работает в штатном режиме. В этом случае вы даже не заметите этих процессов ибо температуры будут там детские. Но чем сильнее мы начнем грузить провод, снижая сопротивление нагрузки до сопоставимых и близких значений сопротивления цепи, тем активнее наша цепь будет превращаться в потребителя и тем сильнее будет греться. Я думаю многие из вас видели оплавившиеся колбы мистери? Оплавились они не потому, что система была мощной, а потому, что контакт в колбе был барахловым и его сопротивление стало сопоставимым с сопротивлением нагрузки, в итоге контакт стал нагрузкой активно преобразующей энергию в тепло и в итоге сгорел.

Так вот, основным, но не единственным фактором, ограничивающим допустимый длительный ток кабеля является нагрев.

Допустимым считается тот ток, при котором кабель может работать неограниченно долго, а его нагрев не вызовет повреждений самого кабеля и его изоляции, а также, не вызовет препятствий для эксплуатации кабеля в цепях назначения.

Если говорить о цифрах и взять для примера всеми любимый кабель марки КГ, то правила устройства электроустановок (ПУЭ) для сечения 35мм2 регламентируют длительный допустимый ток в 165А, при 25 градусах окружающей среды. Под воздействием тока данной величины в среде с данной температурой кабель нагреется до максимально допустимых 75 градусов.
При этом, в случае использования кабеля в условиях высоких температур в 50 градусов, правила ограничивают максимальный длительный ток до 65Ампер. (Что? Многие подкапотку в жарком июле вспомнили? ;)) И уже отсюда видна некоторая упрощенность рекомендаций таблиц выбора предохранителей для кабелей, которыми мы все пользуемся.

На практике, максимальный длительный ток будет определяться качеством и термостойкостью изоляции, назначения провода, его условий работы, длины, условий нагрузки, и еще кучи факторов. Даже банально можно увеличить пропускную способность взяв, скажем не 30 квадратов а 2 провода по 15. У двух проводов площадь рассеивания тепла будет выше и соответственно они смогут пропустить больший ток, без перегрева.
Тем не менее, таблицы весьма объективны. Они регламентируют токи, при эксплуатации проводов в авто, с учетом данных условий, вариантов монтажа и длин проводов, а также относительно режимов работы нашей нагрузки таким образом, чтобы изоляция гарантировано была в порядке, а сами жилы не перегревались, даже в бюджетных кабелях.
Определив суммарное потребление вашей аудиосистемы и воспользовавшись таблицей, вы сможете выбрать кабель, который будет полностью соответствовать вашей нагрузке и вашим условиям эксплуатации.

Теперь поговорим о предохранителях. Чем, по сути является предохранитель и для чего он устанавливается в силовую цепь?

Предохранитель-это ограничивающее устройство, обеспечивающее силовой цепи работу только в ее расчетных режимах! И это основное и единственное его назначение!

Предохранитель не служит для защиты провода от короткого замыкания (поскольку КЗ это не более, чем один из целой кучи частных случаев нештатных режимов работы кабеля). Предохранитель гарантирует кабелю расчетный режим работы, что бы не произошло с нагрузкой цепи. Вне зависимости КЗ это или перегрузка, или кривые руки.

Что произойдет, если закоротить провод без предохранителя на аккумулятор? В этом случае, нагрузки у кабеля просто не будет, другими словами ее сопротивление будет равно нулю в то время, как сопротивление кабеля хоть и мало но далеко не нулевое. Соответственно, провод сам и станет единственным потребителем энергии, потребляемый ток возрастет до того значения, которое позволит сопротивление кабеля с учетом прироста от динамического нагрева, и взлетит далеко за пределы допустимых длительных токов для данного калибра. Провод начнет интенсивно преобразовывать энергию в тепло, спалит изоляцию и в самом критическом случае расплавит сам себя.

Теперь, внесем в наш эксперимент предохранитель. Допустим, те пресловутые 300 ампер и провод 2Ga.
Как происходит защита предохранителем? Предохранитель, есть ни что иное как обычный проводник с узким участком. (который так смущает многих новичков, мол зачем толстый кабель, когда пред с волосинку? )) ).

Как мы все знаем, сопротивление проводника зависит от материала, сечения и длины. Чем тоньше и длиннее провод, тем сопротивление его выше. Проводник в предохранителе очень тонкий, но и очень короткий. Его материал, сечение и длина рассчитаны таким образом, чтобы при превышении значения силы тока, протекающего через пред выше номинального значения предохранителя, жилка в нем нагрелась настолько, что сама себя расплавила.

Разумеется, это происходит не мгновенно. У любого предохранителя есть инерция срабатывания, а также пиковые значения, при которых пред останется цел. Если скажем кратковременно через пред 300 Ампер пропустить 500А то он не сгорит. Просто не успеет. Таким образом, предохранитель обладает целым рядом параметров, помимо номинального тока.

Хозяйкам на заметку:
Ток, который указывается на предохранителе это не ток, при котором он сгорит, а максимальный ток, при котором предохранитель будет работать.

Гореть пред начнет при превышении значения силы тока на 10% от номинального значения (если не ошибаюсь).
Теперь, давайте рассмотрим работу провода и предохранителя в комплексе. В чем основная суть? Почему горит пред, а не провод? Да просто потому, что в обычных условиях сопротивление и провода и предохранителя пренебрежимо малы. Но как только мы возьмем и закоротим цепь провода и преда на аккумулятор, то они оба превратятся в потребителей, а баланс потребления будет зависеть от сопротивлений провода и преда и чем больше номинал предохранителя (чем толще будет его жилка) тем ниже будет его сопротивление и тем больше энергии пойдет на нагрев провода.
В нашем эксперименте с глухим КЗ этой цепи, ток будет так велик, что сгорит любой предохранитель, номинал которого меньше тока, который определит суммарное сопротивление преда и провода. Просто потому, что площадь излучающей тепло поверхности жилки предохранителя кратно ниже, чем у провода. Пред тупо быстрее расплавится, в то время, как провод не успеет нагреться до необратимых последствий и все будет нормально.

Давайте теперь поразмышляем, в каких случаях в реальной аудиосистеме реального авто может возникнуть такая внештатная ситуация, при которой наглухо закоротит силовой провод? Да только в случае серьезного ДТП, в результате которого металл деформировался и зажал жилы провода настолько, чтобы сопротивление данного контакта оказалось достаточно низким, чтобы пропустить ток более 300Ампер. В этом случае, безусловно, предохранитель сработает и убережет авто от пожара…

Но что произойдет в других ситуациях? Берем тот же КЗ, но не глухой вследствие ДТП, а скажем от банального перетира провода, или в случае ДТП но не с глухим зажатием. Допустим у нас провод 2Ga с допустимым нагревом до 75 градусов при токе 150а. Пятно короткого замыкания имеет сопротивление, позволяющее пропускать через цепь ток только 250-300а. Пятно это греется и горит. Вместе с ним очень быстро разогревается и провод, терпящий значительную перегрузку и умножая шансы пожара. А что делает предохранитель? Он просто работает! Ибо ему плевать нагружен ли он усилителями или горящей машиной. В этом случае, данный предохранитель никак не поможет системе в этой внештатной и достаточно распространенной ситуации.

Аналогичная история произойдет, если кабель выбран не верно и система будет потреблять порядка 250-300ампер. Ситуация будет полностью аналогична предыдущей. С теми же последствиями.

Да в случае правильного подбора предохранителя подобная ситуация также может произойти и разница будет лишь в том, что провод не будет гореть и достаточно будет ликвидировать саму причину КЗ.

Разумеется, провода марки КГ далеко не эталон, да и вообще не самый лучший выбор. На рынке существует много моделей проводов термоустойчивой изоляцией. Это несомненный плюс и запас прочности в изоляции это очень хорошо.только вот на что производитель не может повлиять, так это на нагрев меди. И медь таких проводов при прочих равных условиях, нагреется точно также, как и медь в дешевом КГ и тот факт, что в машине под полом провод греется под сотню градусов от 300Амперного тока будет тревожить куда сильнее, чем будет успокаивать заявка о термостойкости изоляции. Да, кабель может быть устойчивым, но даже не расплавившись, он будет греть все, что его окружает, а в машине и без него масса легковоспламеняющихся веществ. И проблема не только в этом.

До сих пор, мы не брали во внимание совокупность всех соединений, клемм, терминалов в силовой цепи на пути от клемм источников питания, до клемм нагрузки. Вся эта фурнитура, ежели имеет приемные терминалы для сечений 2Ga то и рассчитана обеспечивать пятно контакта сопротивлением достаточно малым чтобы без нагрева переваривать токи допустимые для данного калибра. Если перегружать кабель по току, то вместе с ним перегружаться будет и все остальное, перегреваясь ухудшая контакт, от этого еще больше перегреваясь и еще более ухудшая контакт. А если еще и допущен где-то косяк монтажа, то полыхнуть в этом месте шансы у цепи резко возрастут.

Так как же выбрать то пред на силовой провод? Многие бездумно оперируют значениями из таблиц, не вникая в то, что в таблицах указаны МАКСИМАЛЬНО допустимые значения номиналов предохранителя для данного сечения. При этом ставить максимум вовсе не обязательно. Я уже рассказывал когда-то в бортовике о том, как можно примерно прикинуть суммарное потребление тока вашей аудиосистемой. И если система, скажем питается от провода 2Ga и при этом долговременно не потребялет более 100А тока, то нет никакого смысла ставить предохранитель 150Ампер. Вполне будет достаточно 100А. Мы выше уже говорили о том, что предохранители обладают инерцией срабатывания и в случае внештатной ситуации предохранитель 100А сгорит гораздо быстрее, чем 150. И этот нюанс лишним не бывает.
Многие боятся потерь на предохранителе мотивируя бОльшим сопротивлением преда с меньшим номиналом. Да, все это верно, но если сделать расчет, а еще лучше замер этих потерь, то в грамотно спроектированной и собранной системе цифры окажутся настолько малыми, что ими вполне можно будет пренебречь. Тем более, если мы говорим о безопасности системы.

Если резюмировать вышеизложенное, то сечение провода стоит подбирать только по таблицам выбора сечений проводов относительно расчетного суммарного потребления вашей аудиосистемы, относительно этого же потребления нужно выбирать и предохранитель. И только так.

Да, кто-то скажет мол все это паранойя и если так думать, то можно насочинять кучу ситуаций. Да, все верно. Но если так думать, то тогда зачем ставить предохранители вовсе? Пристегиваться.покупать авто с подушками безопасности и т.д.
Важно понимать, что все эти цифры и прочее, взяты вовсе не с потолка а из правил, регламентов и допусков. А все эти вещи написаны кровью тех, кто забивал на это дело, изобретал свою физику и руководствовался своими соображениями, домыслами и заблуждениями.

Разумеется, каждый выбирает сам, что ему делать и как, какие ставить преды и ставить ли вообще, но лично я предпочитаю при постройке аудиосистем в вопросах безопасности строго руководствоваться правилами, допусками и рекомендациями, а также придерживаться принципа некоторой избыточности. Всегда остается человеческий фактор и лично по моему мнению, силовая цепь аудиосистемы в авто должна быть надежнее защищена, чем штатная бортсеть.

Еще на тему вопроса очень рекомендую потратить чуть свободного времени и внимательно посмотреть видео на эту тему от Школы автозвука. а мой взгляд процент полезной инфы в единицу времени этого видео просто зашкаливает! Рекомендую)

Всем отличного питания и безаварийной работы аудиосистем! )))

www.drive2.ru

Плавкие предохранители

Предохранители предназначены для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий. Наибольшее распространение получили плавкие предохранители. Они дешевы и просты по устройству.

Плавкий предохранитель состоит из двух основных частей: корпуса (патрона) из электроизоляционного материала и плавкой вставки. Концы плавкой вставки соединены с клеммами, с помощью которых предохранитель включается в линию последовательно с защищаемым потребителем или участком цепи. Плавкая вставка выбирается с таким расчетом, чтобы она плавилась раньше, чем температура проводов линии достигнет опасного уровня или перегруженный потребитель выйдет из строя.

По конструктивным особенностям различают пластинчатые, патронные, трубочные и пробочные предохранители. Сила тока, на который рассчитана плавкая вставка, указывается на ее корпусе. Оговаривается также максимально допустимое напряжение, при котором может использоваться предохранитель.

Основной характеристикой плавкой вставки является зависимость времени ее перегорания от тока (рис.1). Эта кривая снимается экспериментально: берется партия одинаковых предохранителей, которые последовательно пережигаются при разных токах. Замеряется время, по истечении которого вставка перегорает, и ток, проходящий через вставку. Каждому току соответствует определенное время перегорания вставки. По этим данным и строится временная характеристика.

На этой кривой особо выделяются следующие токи, которые используются для выбора плавких вставок:

Imin — наименьший из токов, расплавляющих вставку (при этом токе вставка еще плавится, но в течение неопределенно продолжительного времени (1-2 ч); при меньших токах вставка уже не расплавляется);

I10 — ток, при котором плавление вставки и отключение сети происходит через 10 с после установления тока;

Iном — номинальный ток вставки, т.е. ток, при котором вставка длительно работает, не нагреваясь выше допустимой температуры.

Токи связаны простым соотношением: Iном =I10 /2,5.

При графическом изображении зависимости времени перегорания вставки от тока по оси абсцисс иногда откладывают не абсолютное значение тока, а отношение тока к его номинальному значению.

Таблица 1 позволяет определить требуемый диаметр плавкой вставки в зависимости от номинального тока. Минимальный ток определяют из приближенного соотношения: Imin =(1,3. 1,5)×Iном .

Диаметр провода, мм

ГОСТ Р 50339.0-92 Низковольтные плавкие предохранители. Общие требования.

ГОСТ Р 50339.1-92 Низковольтные плавкие предохранители. Часть 2. Дополнительные требования к плавким предохранителям промышленного назначения.

ГОСТ Р 50339.2-92 Низковольтные плавкие предохранители. Часть 2-1. Дополнительные требования к плавким предохранителям промышленного назначения.
Разделы 1-3.

ГОСТ Р 50339.3-92 Низковольтные плавкие предохранители. Часть 3. Дополнительные требования к плавким предохранителям бытового и аналогичного назначения.

ГОСТ Р 50339.4-92 Низковольтные плавкие предохранители. Часть 4. Дополнительные требования к плавким предохранителям для защиты полупроводниковых устройств.

Преддуговое время — время между появлением тока, достаточного для расплавления плавкого элемента(ов), и моментом возникновения дуги.

Время дуги — время между моментами возникновения и окончательного погасания дуги.

Время отключения — сумма преддугового времени и времени дуги.

Номинальный ток плавкой вставки — значение тока, который плавкая вставка может длительно проводить в установленных условиях без повреждений.

Времятоковая характеристика — кривая зависимости преддугового времени или времени отключения от ожидаемого тока в установленных условиях срабатывания.

Примечание: для времени больше 0,1 с практически можно пренебречь разницей между преддуговым временем и временем отключения.

Условный ток неплавления — установленное значение тока, который плавкая вставка способна пропускать в течение установленного (условного) времени, не расплавляясь.

Условный ток плавления — установленное значение тока, вызывающего срабатывание плавкой вставки в течение установленного (условного) времени.

185.154.22.117 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Что такое плавкие предохранители и для чего они нужны?

Плавкий предохранитель – это коммутационный электрический аппарат, который используется для отключения защищенной цепи. Его назначение – это защита электрической сети и электрооборудования от короткого замыкания и значительной перегрузки. Основными параметрами изделий являются номинальный и предельно отключаемый ток, а также номинальное напряжение. В этой статье мы подробно рассмотрим плавкие предохранители: их назначение, типы, устройство и принцип действия.

Как работает устройство?

Плавкий предохранитель работает в двух режимах, которые значительно отличаются друг от друга.

  1. Нормальный режим сети. В этом режиме нагрев устройства происходит, как установившейся процесс. При этом он полностью нагревается до определенной температуры и отдает выделяемую теплоту в окружающую среду. На каждом элементе указывается так называемая номинальная сила тока (как правило, указывается наибольшее значение тока элемента конструкции). В предохранитель можно вставить плавкий элемент разной номинальной силы тока.
  2. Режим коротких замыканий и перегрузок. Прибор сконструирован так, что при возрастании силы тока в сети, он мог сгореть за кратчайшее время. Для этого плавкий элемент на отдельных участках делают с меньшим сечением, где выделяется больше теплоты, чем на широких участках. При коротком замыкании перегорают практически все или полностью все зауженные участки. Когда плавится элемент, вокруг него создается электрическая дуга, гашение которой происходит в патроне механизма.

Сила тока должна указываться на корпусе прибора, а также должно учитываться максимально разрешенное напряжение, при котором прибор не выйдет из строя.

На графике ниже указывается зависимость времени перегорания плавкого элемента от тока:

Для чего применяются плавкие предохранители

Где l10 – это ток, при котором происходит плавление элемента и отключение его от сети за 10 с.

Разновидности и типы элементов

Плавкие предохранители делятся на два вида: низковольтные и высоковольтные. Деление это объясняется величиной напряжения рабочей электросети, в которой используется предохранитель.

Низковольтные приборы маркируются как ПН или ПР и рассчитаны для напряжения до 1000 В. В низковольтных устройствах ПН вокруг вставки из меди находится мелкозернистый наполнитель. Применение их рассчитано до 630 Ампер.

Для чего применяются плавкие предохранители

Прибор ПР более простой (на фото ниже), чем ПН, но при коротком замыкании и они способны гасить электрическую дугу. Рассчитаны на токи от 15 до 60 Ампер.

Для чего применяются плавкие предохранители

По конструктивным особенностям предохранители делятся на патронные, пробочные, пластичные и трубчатые. По типу исполнения выпускают разборные и неразборные изделия. У разборных есть возможность доступа к вставке. Конструкция разбирается и сгоревшая вставка заменяется на новую. Неразборные сконструированы из стеклянной колбы, поэтому считаются одноразовыми и замене вставки не подлежат.

Конструкция

Современный плавкий предохранитель состоит из двух частей:

  • основание из электроизоляционного материала с металлической резьбой (необходимо для соединения с электрической цепью);
  • сменная вставка, которая плавится.

Для чего применяются плавкие предохранители

Основа устройства – вставка, которая сгорает или плавится при коротком замыкании. Для того чтобы погасить дугу, которая образовывается в результате перегорания сменной вставки, устанавливают дугогасящие приспособления.

Выводы вставки соединяются с клеммами таким образом, что предохранитель подключается в линию электрической цепи. Для этого применяют специальные надежные крепежные клеммы (держатели), которые должны обеспечивать хороший контакт. Если его не будет – то в этом месте может возникнуть нагрев.

Для чего применяются плавкие предохранители

Особенностью конструкции предохранителей считается то, что устройство сгорает раньше, чем повреждаются другие части механизма. Ведь его легче заменить, чем микросхему или другой компонент оборудования. Поэтому такую деталь и выбирают с тем учетом, чтобы скорость его плавления была больше, чем в проводах линии. Их температура не должна достигнуть опасного уровня, так как это приведет к выходу из строя оборудования.

Конструкция механизма пробочного типа имеет вид патрона, в который вкручивается плавкий предохранитель с цоколем. При возникновении аварийной ситуации перегорает пробка. На сегодня это пробка имеет вид кнопки, похожей на обычный выключатель. Эта кнопка после аварии возвращает устройство в рабочее состояние.

Помимо того, что плавкий компонент защищает электрическую цепь от повреждений, он еще и защищает от пожаров и возгораний. Ведь обычный провод может соприкасаться с горючими материалами в момент возгорания, а деталь сгорает внутри корпуса прибора.

Номиналы устройства подбираются по наименьшим расчетным токам электрической сети или отдельной части электрической цепи. Таблица номиналов предоставлена ниже:

Для чего применяются плавкие предохранители

Если необходимо сменить такой компонент на АВ (автоматические выключатели), то их номинал должен быть на шаг больше составляющей части. Например:

Для чего применяются плавкие предохранители

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

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

Наверняка вы не знаете:

Источники: http://www.eti.su/articles/visokovoltnaya-tehnika/visokovoltnaya-tehnika_629.html, http://studopedia.ru/3_12512_plavkie-predohraniteli.html, http://samelectrik.ru/chto-takoe-plavkie-predoxraniteli.html

electricremont.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.