Виды предохранителей: назначение, описание — «Мастер-электро»

Статьи

Виды предохранителей

Предохранителем называется деталь электрической сети, выполняющая коммутационные пропускные функции. Задача предохранителя — разрушение участка цепи в линии электроснабжения, при превышении параметров тока, в результате короткого замыкания или любых других аварийных ситуаций.

По своей конструкции предохранители могут в значительной степени различаться. но как правило представляют собой элемент, в котором проводник разрушается под воздействием тепловых нагрузок, возникающих при повышении параметров тока. В ряде устройств слаботочного типа, можно встретить предохранитель в виде резистора. выполняющий отсекающие функции при превышении параметров электрического тока. Стоит рассмотреть подробней существующие варианты предохранителей.

С плавкой вставкой

Предохранители с плавкой вставкой, как правило, представляют собой стеклянную или керамическую колбу, пластиковый корпус, с обеих сторон оснащенную контактными элементами для подключения к сети и установки в гнезде.

В колбе находиться жила проводник из материала, разрушающего при повышении температуры в результате повышения мощности тока. Такие модели имеют следующие преимущества:

• Надежность — под температурным воздействием проводник с гарантией разрушается;
• Высокая скорость действия — при скачках и повышении нагрузки жила сразу пережигается или выпаривается;
• Простота конструкции — стоят недорого, не требуют обслуживания.

Недостатком таких конструкций, является необходимость точного подбора детали под параметры тока в сети. Так как в ряде случаев, при скачках, предохранитель может продолжить работу если рассчитан неправильно.

Электромеханические

Электромеханические предохранители не имеют разрушающихся элементов. Их принцип работы основан на разъединении подвижного и неподвижного контакта при повышении тепловой нагрузки или магнитного поля. Такие предохранители часто называют защитными автоматами. Их главным преимуществом, является возможность многоразового использования, так как после остывания, сброшенного контакта, цепь можно восстановить, вернув переключатель на прежнее место.

Недостаток таких устройств в возможности пропускания высоких токов и несрабатывании при кратковременных скачках. Кроме того, со временем под длительным воздействием температур возможно сплавление контактов, что выведет автомат из строя и исключит нормальную работу в аварийной ситуации.

На основе электронных компонентов

Предохранители этого типа не имеют разрушаемых элементов, работают за счет считывания информации о показателях тока через резистивный элемент. Как только пропускная величина повышается, срабатывает запорный механизм размыкающий контакты. Устройства подобного типа отличаются высокой чувствительностью и могут применяться в различных сетях и в электроустановках с разным уровнем потребления.

Недостатком таких устройств является их относительно высокая цена, но благодаря возможности многоразового использования они окупаются в процессе эксплуатации. При необходимости, съема подключения может быть разработана таким образом, чтобы обеспечить возможность подключения датчика аварии, который будет показывать, что предохранитель сработал. Данная опция наиболее полезна при использовании большого количества предохранителей, на разных участках сети.

Самовосстанавливающиеся модели

Самовостанавливающиеся предохранители отличаются тем, что проводниковый элемент в них изготовлен с применением полимерных веществ, кристаллическая решетка которых при нормальном температурном режиме способна пропускать электрический ток, но при нагреве до определенной температуры становиться аморфной, в результате чего цепь разрывается путем повышения сопротивления проводника. Затем, после остывания, пропускные свойства восстанавливаются.

Такие устройства наравне с автоматами отличаются возможностью многоразового использования. Но как и плавкие предохранители отличаются хорошей чувствительностью и высокой скоростью срабатывания в аварийных ситуациях. Возможным недостатком устройств, являются повышенные температурные требования, при перегреве датчика из-за высокой температуры окружающей среды возможно ухудшение работы или ложное срабатывание. Встретить подобные устройства можно в электронике, а также в различных сетях электроснабжения.

Для того чтобы обеспечить безопасность работы оборудования и техники, помимо использования предохранителей необходимо уделять достаточно внимания качеству линий снабжения. В некоторых случаях для стабильной работы объекта требуется замена электропроводки с учетом норм потребления и прочих рабочих характеристик сети. В случае если проводка подобрана неправильно, различные сбои могут вывести ее из строя раньше срабатывания предохранителей.

Назначение предохранителей для электроустановок.

Любая техника, включая электрическое оборудование имеет дополнительные защитные функции. Все эти функции основаны на специальных деталях. Особое назначение предохранителей заключается в их возможности своевременно отключить потребитель от мощного всплеска напряжения в электрической сети. Таким образом, вы с предупредите поломки прибора и возможного возгорания.

Вопрос о безопасности человека и его имущества всегда останется актуальным, так как всевозможных ошибок при монтаже электрики не всегда удается избежать.

Содержание

• 1 Виды электрических предохранителей
• 2 Преимущества использования электрических предохранителей
• 3 Для чего нужны предохранители?
• 4 Технические характеристики предохранителей

Виды электрических предохранителей

Все защитные приспособления, использующиеся в электроустановках, подразделяют на четыре варианта:

Первый вариант конструкции представлен с присутствующим токопроводящим элементом. В случае перенапряжения происходит расплавление элемента по причине перегрева. Таким образом происходит устранение напряжения со схемы электроустановки или бытового прибора. Зачастую такие материалы изготавливаются из металлического материала, чаще всего это медь, свинец и железо. Принцип работы этого варианта заключается в создании рабочего баланса, вследствие которого происходит отвод избыточного тепла в окружающую среду.

За счет чего предотвращается аварийная ситуация.

Электромеханические конструкции врезаются в кабель, где происходит короткое замыкание. Благодаря подобной манипуляции происходит размыкание кабеля и губящее напряжение не подходит к электроустановке. В защитных приспособлениях этого типа установлен датчик, контролирующий силу тока.

Предохранитель с электронными компонентами имеет встроенные транзисторы, отвечающие за коммутацию тока. В случае увеличения силы тока и превышения допустимого значения происходит замыкание контакта, после чего высокая нагрузка на проводники прекращается.

Самовосстанавливающие предохранители или многоразовые. Такие устройства на момент аварийной ситуации отключаются, но не теряют свою работоспособность, следовательно, сохраняют свои функции для работы в будущем.

Пробочный форфоровый предохранитель

Важно! Электрические предохранители должны применяться в соответствии с установленным назначением и сферой использования.

Преимущества использования электрических предохранителей

Все типы предохранителей имеют свою сферу применения. Некоторые варианты используются в установках с потребностью до 1000 В, другие — выше 1000 В.

Плавкие предохраняющие устройства являются наиболее надежными и отличаются недорогой стоимостью. В этих ситуациях не предусматривается установка трансформаторов. Только в случае применения устройств для мощных установок, плавкие предохранители сохраняют свои свойства и эксплуатационные требования.

Защитные элементы имеют номинальное напряжение, с которым способен работать в длительном режиме. Имеет минимальный испытуемый ток, при этом вставка способна работать до 60 минут.

Для чего нужны предохранители?

Назначение предохранителей в электричестве подразделяется на несколько групп.

Плавкий предохранитель

1. Пробочный предохранитель, аналогично другим вариантам, защищает электрическую сеть и приборы от высокого напряжения. Основой приспособления является фарфор. Механизм работы такой защиты схож с принципом обычного плавкого предохранителя.
2. Трубчатый предохранитель крепиться при помощи специальных винтов к основанию контактных ножей. Если происходит электрическая дуга (разновидность поражения электрическим током), она быстро гаснет при установке подобного элемента.
3. Насыпные предохранители используются для установок с напряжением до 500 Вольт. Способен работать при силе тока, достигающей 60 Ампер. Конструкция оснащена вставками из цветного металла.
4. Пластинчатые предохранители применяются для защиты работы высокомощных трансформаторных установок и подстанций.

Важно! Каждый из предложенных видов обеспечивает более надежную защиту, в соответствии с установленными условиями использования.

Предохранители для монтажа в блоки и реле

Технические характеристики предохранителей

Охарактеризовать любую разновидность предохранителя можно двумя деталями: номинальным током основания защитного устройства и номинальным током плавкой вставки.

Частота тока предохранительных элементов должна соответствовать требованиям ГОСТа. Определяют нужный защитный элемент по количеству полюсов, указателю срабатывания, контактам вспомогательной цепи, каким образом происходит подсоединение предохранителя к нужным контактам. Также уделяют внимание способу монтажа устройства, важно полное соответствие сети, в которой он будет использоваться.

Полное руководство по предохранителям

О типах предохранителей，Каждому электронному приложению нужна схема. Но цепи хрупкие и могут быть повреждены при протекании чрезмерного тока или электрических неисправностях.

Итак, если вы ищете способ защитить свои схемы от повреждений, вы попали по адресу.

Кроме того, различные факторы могут вызвать превышение тока в цепи. Это может быть связано с неправильным подключением, неправильной проводкой или человеческим фактором.

Кроме того, вы не можете предсказать, когда произойдет переполнение. Так что к таким событиям лучше подготовиться.

К счастью, все, что вам нужно, это предохранитель.

В этой статье вы узнаете все, что вам нужно знать о предохранителях, их различных областях применения и о том, как выбрать один из них.

Готовы? Давайте углубимся.

Что такое предохранитель?

Предохранитель A

Безопасность электрической цепи является особенностью предохранителя. Предохранитель – это электробезопасное устройство. Он имеет проводящую полосу, которая плавится и отделяется всякий раз, когда происходит переполнение тока. Было бы полезно, если бы вы всегда подключали предохранитель последовательно с электрическими компонентами, которые вы хотите защитить.

Итак, когда предохранитель размыкается (перегорает), он останавливает протекание тока через компоненты, размыкая всю цепь. Однако включение предохранителя в одну ветвь параллельной цепи не повлияет на протекание тока в других ветвях.

Кроме того, вы обнаружите, что производители помещают провода предохранителей в защитную оболочку, чтобы свести к минимуму опасность возгорания провода при сильном воздействии. Когда это происходит, он создает взрыв электрической дуги. Обычно это происходит при сильных перегрузках по току.

Предохранители различных размеров и форм. Однако производители разрабатывают каждый предохранитель для защиты электронных устройств с определенными электрическими параметрами. Эти параметры представляют собой рабочий ток, скорость, время, рабочее напряжение и плавление плавкого элемента предохранителя.

Типы предохранителей– Как работают предохранители?

Как упоминалось ранее, основная задача предохранителя — разорвать цепь при протекании избыточного тока. Таким образом, защищая компоненты от повреждений.

Но как он защищает цепь?

Самый простой тип предохранителя оснащен резистивным элементом из-за его температуры плавления. Когда ток течет в элемент, он создает крошечное падение напряжения на элементе (достаточно малое, чтобы не влиять на цепь ниже по потоку). Этот процесс рассеивает некоторую мощность в виде тепла. Таким образом, повышается температура резистивного элемента.

Однако повышение температуры не растворит нить накала, если напряжение нормальное. Но, если напряжение превышает номинальный ток предохранителя, резистивный элемент разрывает цепь, расплавляясь. Электрический ток всегда является причиной нагревательного эффекта. Кроме того, длина и толщина резистивного элемента определяют номинальное напряжение.

Вы можете изготовить плавкие элементы из меди, алюминия, серебра, цинка или их сплавов для предсказуемых токов срабатывания. Однако выбранный вами элемент не должен подвергаться коррозии или окислению с течением времени.

Типы предохранителей – Характеристики предохранителей

Предохранитель – первое устройство, используемое для защиты в электронике. Хотя предохранитель не такой гибкий, как автоматический выключатель, он надежен для высокопроизводительных устройств. Кроме того, предохранители по-прежнему необходимы в большинстве приложений. Итак, вот некоторые характеристики, на которые следует обратить внимание перед покупкой или проектированием предохранителя:

Тип предохранителя

Вы можете идентифицировать предохранители по двум буквам в соответствии с вашими приложениями (подробности позже). Для низковольтных приложений у нас есть предохранители gG и aM.

Патрон предохранителя gG предназначен в основном для общих целей. Эти патроны с предохранителями защищают цепи от высоких и низких переполнений и коротких замыканий. Также эти патроны имеют черную маркировку.

С другой стороны, патроны предохранителей защищают электродвигатели от коротких замыканий и высоких перегрузок. Вы можете рассчитать эти картриджи, чтобы противостоять конкретным временным перегрузкам. Предохранители aM имеют зеленую маркировку.

Обычные токи

У нас есть два обычных тока, включая плавкие и неплавкие.

Условный ток плавления (If) — это значение тока, при котором картридж плавится до истечения условного времени.

В то время как условный ток без плавкого предохранителя (Inf) является значением тока, плавкий предохранитель выдерживает плавление.

Таблица значений условных токов

Селективность

Токи последовательно протекают через несколько защитных устройств. Кроме того, вы можете рассчитать и распределить эти устройства в соответствии с различными цепями, которые вы хотите защитить. Таким образом, селективность имеет место, когда срабатывает только устройство защиты неисправной цепи.

Номинальные токи и напряжения

Номинальный ток — это ток, протекающий через предохранитель без его срабатывания. Это напряжение, которое вы можете использовать для срабатывания предохранителя. Другими словами, это непрерывный ток, допустимый через предохранитель. Как упоминалось ранее, две буквы на вашем предохранителе определяют его применение. Вот более подробное описание:

Таблица номинальных токов и напряжений

Рабочая зона

Рабочая зона определяет время срабатывания предохранителя при протекании через нее тока. Вы должны знать рабочие характеристики вашего предохранителя, если хотите рассчитать селективность различных защитных устройств.

Отключающая способность

Ваша отключающая способность должна быть как минимум равна току короткого замыкания. Чем выше отключающая способность, тем сильнее предохранитель. Кроме того, предохранители с высокой отключающей способностью могут ограничивать короткие замыкания до 100 000 A RMS.

Типы предохранителей– Различные типы предохранителей

Ниже приведен список различных типов предохранителей.

1. Предохранители постоянного тока
2. Предохранители переменного тока
3. Патронные предохранители
4. Высоковольтные предохранители
5. Плавкие предохранители
6. Автомобильные, ножевые или болтовые предохранители
7. Патронные предохранители типа D или плавкие предохранители типа D
8. Плавкий предохранитель
9. Сбрасываемые предохранители
10. HRC (высокая разрывная способность) Тип патронного предохранителя
11. Низковольтные предохранители
12. Патронные предохранители
13. Плавкие предохранители
14. Боковые предохранители
15. Перекидной предохранитель
16. Предохранители с задержкой срабатывания

Типы предохранителей0018 Символ предохранителя

Вот стандартные символы предохранителей IEEE/ANSI:

IEEE Symbol

ANSI Symbol

. Также 9003 9002 9002

IEC3 9002 9002 IEC3 9002 9003

IEC3 9002 9002

IEC3 9002 9003

IEC3 9002 9003

IEC3 9002 9003

. Типы предохранителей

Предохранители делятся на две основные категории: предохранители постоянного тока и предохранители переменного тока. В каждой категории есть разные типы предохранителей. Итак, давайте посмотрим глубже.

Предохранитель постоянного тока

Размер предохранителя постоянного тока отличается от предохранителя переменного тока. Это больше из-за постоянных значений цепей постоянного тока. Когда номинальный ток превышает максимальный предел тока, металлический предохранитель плавится и отключает остальную часть цепи от источника питания. Итак, вот различные типы предохранителей постоянного тока:

Картриджные предохранители

Картриджные предохранители — это распространенный тип предохранителей, которые можно увидеть в большинстве цепей. Кроме того, стеклянная оболочка (с металлическими колпачками) содержит плавкий элемент. Поскольку это стеклянная трубка, вы видите, когда перегорает предохранитель и металлическая проволока.

Самовосстанавливающиеся предохранители/Polyfuse

Эти типы предохранителей постоянного тока имеют возможность самовозврата.

Частицы сажи (проводящий элемент), внедренные в органические полимеры, составляют структуру этого предохранителя. Таким образом, когда контур генерирует тепло, органический полимер расширяется и раздвигает частицы сажи. Таким образом, проводимость снижается до тех пор, пока не перестанет течь напряжение.

Защита от перенапряжения

Предохранители не всегда могут защитить ваши цепи от скачков напряжения. Однако вы можете соединить свой предохранитель с устройством защиты от перенапряжения, чтобы защитить свои цепи от скачков тока и максимального напряжения.

Металлооксидные варисторы (MOV) и отрицательные температурные коэффициенты (NTC) являются хорошими примерами подавления перенапряжения.

Автомобильные предохранители

Эти предохранители защищают автомобильные электронные системы, работающие до 32 В и 42 В. Автомобильный предохранитель имеет форму лезвия с цветовой маркировкой, которая показывает номинальный ток.

Предохранитель ножевого типа

Полупроводниковые предохранители

Количество энергии, которое может рассеивать полупроводник, увеличивается в зависимости от протекающего тока. Таким образом, полупроводники работают на сверхбыстрые предохранители. Кроме того, предохранители могут защитить полупроводниковые коммутационные устройства, способные улавливать малейшие всплески тока.

Предохранители переменного тока

Сигналы переменного тока изменяются от минимума до максимума и колеблются от 50 до 60 раз в секунду. Во время этих колебаний переменное напряжение касается 0 В и гасит дугу между расплавленными электродами. Таким образом, предохранители переменного тока меньше по сравнению с предохранителями постоянного тока в электрооборудовании.

Вот различные типы предохранителей переменного тока:

Высоковольтные предохранители

Вы можете использовать эти предохранители для высоковольтных линий электропередач переменного тока — для напряжений, превышающих 100 киловольт.

Предохранители HRC

Предохранитель HRC представляет собой предохранитель патронного типа, снабженный прозрачной стеатитовой оболочкой. Кварцевый порошок и непроводящая жидкость заполняют внутреннюю часть предохранителя. Кроме того, он может работать как обволакивающий агент. Плюс предохранители лучше работают на токи с большими замыканиями.

Плавкие предохранители

Основными компонентами этого предохранителя являются химические вещества, такие как борная кислота, которая при нагревании выделяет газы. Эти газы действуют как гасители дуги на конце плавкого предохранителя.

Типы предохранителей – Преимущества и недостатки электрического предохранителя

Вот плюсы и минусы использования электрического предохранителя:

Плюсы

• Предохранитель – самое недорогое защитное устройство в любой электрической цепи
• 4 Предохранитель прост в эксплуатации
• Вы можете уменьшить время срабатывания предохранителя по сравнению с автоматическим выключателем
• Не требует обслуживания
• Позволяет ограничить ток в случае короткого замыкания
• Предохранители могут останавливать большие токи короткого замыкания без образования пламени, газа, дыма или шума

Минусы

• У вас перегорит предохранитель после короткого замыкания или перегрузки
• Последовательно соединенные предохранители трудно различить если они не имеют разных размеров

Типы предохранителей– Применение различных типов предохранителей

Вы можете использовать различные типы электрических и электронных предохранителей для различных электрических систем и электронных устройств. Итак, вот некоторые области применения предохранителей:

• Motors and transformers
• Digital cameras
• Laptops
• Printers
• DVD players
• Instrument transformers
• Cell phones
• Air-conditioners
• Scanners
• Game systems
• Power systems
• Power transformers
• Лампа накаливания

Типы предохранителей — как выбрать предохранитель?

Вот несколько шагов, которые помогут вам выбрать правильный предохранитель:

1. Знать тип напряжения 
2. Следить за номинальным током цепи, которую защищает ваш предохранитель
3. Убедитесь, что предохранитель соответствует держателю предохранителя
4. Осмотрите предохранитель (на случай, если вам нужно заменить внутренний элемент)
5. Выберите предохранитель со смотровым окошком

Подведение итогов

Наконец, используйте омметр для проверки предохранителей.