Предохранитель принцип действия: Принцип работы и устройство предохранителя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 2 – Плавкие вставки

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

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

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

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

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

Как работает плавкий предохранитель. Принцип действия плавкого предохранителя

Современные электрические сети и устройства отличаются сложностью и нуждаются в защите от перегрузок и коротких замыканий, которые могут случаться по самым разным причинам. Для того чтобы обеспечить защиту используют предохранители разного типа и дополнительные устройства.

Современный рынок предлагает большой выбор самого разного оборудования, но потребитель предпочитает использовать плавкие предохранители. Это связано с тем, что устройство обладает высокой степенью надежности, и отличается простотой в использовании. К тому же доступная цена радует каждого потребителя. Разумеется, для начала нужно узнать, как работает плавкий предохранитель.

Даже не смотря на то, что сегодня широко используются автоматические выключатели, плавкие предохранители все также привлекают внимание и сохраняют актуальность. Часто используется устройство для защиты автомобильной электросети, системы энергосбережения, электрической аппаратуры, промышленных электрических установок.

Во многих жилых домах можно до сих пор встретить подобное устройство. Интерес сохранится в первую очередь благодаря надежной работе, также немаловажную роль играет компактность изделия и стабильные характеристики. При необходимости произвести замену можно в самые сжатые сроки. И все же как работает плавкий предохранитель и для чего он нужен?

Для чего применяются плавкие предохранители

Назначение плавких предохранителей заключается в защите элементов и дополнительных устройств электроустановок, для этих же целей используется автоматические выключатели. При ненормальном режиме работы электрооборудования часто наблюдаются повреждения отельных узлов оборудования или всей системы. Часто плавкий предохранитель используют для защиты электрических кабелей и проводки, для того чтобы избежать перегрузок и короткого замыкания.

Принцип действия плавкого предохранителя заключается в том, что он сгорает ранее, чем успевают повреждаться другие элементы системы вследствие перегрузок. И это, несомненно, преимущество, так как намного проще произвести замену небольшого элемента, чем заниматься заменой электрической проводки, микросхем и дополнительных устройств. Нужно сказать, что ни один элемент не застрахован от перегрузок, и как следствие перегорания.

Плавким устройство называют потому, что в основе имеется плавкий элемент – специальная вставка. Она состоит из сплава с низкой температурой возгорания, и при незначительном замыкании теплоты хватает, чтобы расплавить данный элемент. Таким образом, цепь является разомкнутой и больше ничего не угрожает целостности всей системы.

Перегорание может происходить по самым разным причинам, это и просто короткое замыкание, и перегрузка, и скачки напряжения, что наблюдается весьма часто.

Помимо того что данный элемент защищает систему от повреждения, он еще и является защитой от возникновения возгорания и пожара. Плавкий предохранитель перегорает непосредственно в корпусе, в то время как электрическая проводка может соприкасаться с горючими и легковоспламеняющимися элементами.

Некоторые умельцы изготавливают жучок, чаще всего это просто кусок проволоки, который используется в качестве предохранителя. Это делается потому, что под рукой нет предохранителя, который будет соответствовать всем требованиям, а защиту каким-либо образом нужно обойти. Но специалисты не рекомендуют такой метод, потому как такой жучок может и вовсе не перегореть, а это повлечет за собой поломку системы и может довольно серьезную, или вовсе возникнет возгорание.

Принцип работы плавкий предохранителей

Перед приобретением нужно более детально узнать, как работает плавкий предохранитель. Великие ученые Ленц и Джоуль установили законы взаимных связей между величиной проходящего тока в проводнике и выделением теплоты. Зависимость сопротивления цепи при определенном промежутке времени помогла создать наиболее простые, но невероятно эффективные способы защиты. Принцип данного предохранителя заключается в тепловом воздействии тока на металл электрического провода. Через довольно тонкую вставку из металла проводится полный эклектический ток всей схемы.

При нормальном режиме работы специальная вставка удачно справляется со своим предназначением, но если же норма превышается, то проволока перегорает, тем самым цепь разрывается и напряжение снимается с потребителя. Заменив перегоревший элемент можно восстановить работоспособность всей системы при минимальных затратах как денежных средств, так и времени.

Изделие можно увидеть на конструкции радио или телеаппаратуры, где часто стеклянный и прозрачный корпус.

На концах изделия предусмотрены специальные металлические площадки, они в свою очередь создают контакт при монтаже в гнездо. Подобный принцип работы наблюдается в электрических пробках с плавкими вставками. Многолетняя практика показывает, что подобный метод действительно является невероятно эффективным и действенным.

Как работает плавкий предохранитель

Как известно, по принципу действия предохранители разделяют на автоматические и плавкие. Последний вариант – это обыкновенные пробки, и в быту они встречаются довольно часто. Это наиболее эффективный способ защиты и тут нет никаких причин для монтажа другого оборудования. Вкручивают их непосредственно возле счетчика, особенность изделия состоит в том, что цоколь такой же как и на обычной лампочке.

Уже после счетчика электрический ток расходится по всей квартире. Но стоит знать, что не только главный ввод, но и каждый отдельный контур следует защитить от короткого замыкания. Если речь идет о старых постройках, то тут зачастую используются пробки с тонкими токопроводящими вставками. И если нет никаких перепадов, и все работает в нормальном режиме, то данная вставка успешно работает и выполняет свои функции.

Если значение превышает номинал, то вставка просто перегорает, тем самым разрывается цепь. Для того чтобы восстановить нормальную работу, стоит просто произвести замену перегоревшего элемента. Для этого не нужно обращаться к специалисту, даже человек без особых навыков в состоянии произвести замену.

Что касается автоматики, то они сделаны в аналогичной форме. Но отличие заключается в том, что если наблюдаются скачки напряжения, то пробки отключаются в автоматическом режиме, и для восстановления работоспособности следует просто нажать кнопку.

Автоматический предохранитель типа ПАР изготовлен по аналогии с классическими пробками, и ввинчивается в патрон вместо плавкой модели. Наиболее популярная модель предохранителя ПАР в активном состоянии замыкает цепь центральным контактом и резьбовой гильзой посредствам электрического провода.

Проводка навивается на катушку электромагнита и связывается с биметаллической пластиной. Если наблюдается перегруз, и как следствие повышение температуры, пластина изгибается, а провод освобождается, тем самым происходит отключение. Кнопка автомата поднимается вверх, и это говорит о том, что механизм сработал и выполнил свою защитную функцию.

Устройство предохранителей

В составе изделия имеется патрон или корпус, который в обязательном порядке отличается электроизоляционными характеристиками. И дополнительно присутствует плавкая вставка. Концы последнего элемента соединяются с клеммами, а они в свою очередь отвечают за последовательное включение предохранителя в электрическую цепь.

Отталкиваясь от особенностей конструкции, плавкие предохранители разделяют на трубочные, патронные, пробочные, пластичные. На корпусе устройства имеется расчетная сила тока, которое может выдержать изделие.

Конструкция оснащается керамическим изолятором, иногда в качестве материала используется стекло, этот элемент предотвращает попадание газа и жидкого металла в окружающую среду. Корпус устойчив к высоким температурам и высокому давлению. Замена неисправных плавких вставок осуществляется весьма быстро, это предусмотрено особенностью конструкции.

Иногда предохранитель заполняют кварцевым песком, который предназначен для того чтобы в короткое время погасить дугу. В процессе перегорания плавкой вставки между проводниками возникает дополнительный разряд. Он в свою очередь ионизирует воздух, что поддерживает дугу. Кварцевый песок предотвращает возгорание.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья – поделись с друзьями!

Пробивной предохранитель: использование, принцип действия

Иногда в трансформаторных понизительных установках возможно возникновение разряда пробоя между обмотками низкого и высокого напряжения, а также значительного повышения разницы потенциала на обмотках низкого напряжения. В связи с таким случаями возникла необходимость применять защитные устройства, такие как пробивные предохранители. Сейчас практически во всех понизительных трансформаторных подстанциях применяют данные защитные устройства.

Пробивной предохранитель

При возникновении аварийных ситуаций в трансформаторах между обмотками высокого и низкого напряжения возникает пробой и значительное повышение напряжения на обкладках трансформатора, что может вывести из строя все присоединенное оборудование. Данное явление называют переходным напряжением, при нем напряжение с высокой стороны переходит на низкую сторону, разрушая ее изоляцию, так как низкая сторона может быть не рассчитана на высокие напряжения. Чтобы этого избежать, применяют специальное оборудование – пробивной предохранитель.

Существует несколько вариантов соединения обмоток низкой стороны. При соединении обмоток низкой стороны в звезду пробивной предохранитель трансформатора присоединяют к нейтрали и далее к заземлению. При соединении обмоток низкой стороны в треугольник предохранитель присоединяют к одному из концов обмотки и далее к заземлению.

Из чего состоит предохранитель

Пробивной предохранитель состоит из двух металлических электродов, разделенных между собой слюдяной пластинкой. Размеры пластинки варьируются в зависимости от мощности и напряжения обмоток низкой стороны трансформатора. В пластинках делают специальные отверстия для прохождения разряда. Для чего это нужно – поясним ниже.

Один из электродов предохранителя соединяют с нейтралью, либо с одной из фаз трансформатора, если отсутствует нейтраль. Применение данных предохранителей намного упрощает контроль и обслуживание трансформаторных подстанций.

Принцип действия

При возникновении напряжения перехода в трансформаторах происходит повышение напряжения на обмотках низкой стороны. При этом происходит пробой искры, разряды проходят через отверстия в слюдяной пластинке между электродами пробивного предохранителя, тем самым происходит коммутация между ними и повышенное напряжение уходит через заземление. Как выше упоминалось, размеры и толщина самой слюдяной пластинки, а также отверстия в ней зависят от номинального рабочего напряжения высокой стороны трансформатора.

Такие предохранители применяются при напряжении на высокой стороне выше 3000 В, если же напряжение имеет значение ниже, чем 3000 В, то применяют просто глухое заземление, либо предохранители по специальному заказу клиента-потребителя.

Характеристики

В настоящее время изготавливаются и применяются пробивные предохранители с номинальным рабочим напряжением от 400 до 690 В (в редких случаях по спецзаказам изготавливают предохранители на напряжение нормальной работы 230 В), пределы пробивного напряжения варьируются от 300 до 1000 В. Разрядный промежуток между электродами варьируется от 0,08 до 0,3 мм, в зависимости от напряжения перехода.

Предохранитель при пробое выдерживает ток заземления до 200 А в течение 30 мин. При этом зачастую возникает сваривание рабочих электродов при пробое. Во время испытания фарфоровой изоляции на концы электродов предохранителей подают напряжение 2000 В в течение 1 минуты. Нормальное сопротивление изоляции не должно быть ниже 4 Ом. После прохождения испытаний на нижней части фарфорового корпуса наносится маркировка с рабочим напряжением. Все токоведущие части предохранителя никелируются, а места соединения, крепления покрывают цинком.

При монтаже данное защитное приспособление обязательно устанавливают строго симметрично вертикальной оси. При наружной установке трансформаторов сверху предохранители накрывают специальной крышкой для защиты от попадания пыли и влаги. Предохранители являются разовым средством защиты, то есть при возникновении пробоя через слюдяную пластинку его впоследствии следует заменить на новый, тем более если в ходе проверки пробивных предохранителей выявлено, что электроды сварились между собой.

Применение

При расчете электроснабжения какого-либо участка потребления энергетики обязательно внедряют многие специальные устройства защиты электроустановок, чтобы избежать их выхода из строя. Как было выше описано, одним из таких устройств является пробивной предохранитель. Применяется он для защиты обмоток низкого напряжения в трансформаторной установке при напряжении на высокой стороне от 3000 В.

Основным достоинством данного вида предохранителей является их простота изготовления, дешевизна, а также легкость обслуживания. Иногда по техническим требованиям условий клиента монтажные организации применяют аналоги пробивных предохранителей.

принцип действия, типы устройств и назначение

Предохранитель — это устройство, которое защищает электронику от чрезмерно высокого напряжения или же короткого замыкания. Этот элемент является одноразовым. После срабатывания его необходимо утилизировать и установить в приборе новый. Уже давно существуют автоматические выключатели, которые можно использовать много раз. Они не выходят из строя и продолжают корректно работать. Но предохранители и сейчас используются повсеместно.

Устройство элемента

Сетевые электропредохранители применяются не только в электронике, но и в системах электросети. Любой тип конструкции имеет три составные части:

• Корпус.
• Контакты.
• Непосредственно плавкий элемент, благодаря которому функционирует устройство.

Плавкий элемент — это материал, проводящий электрический ток, который выполнен из легкоплавкого сплава. Этот проводник имеет определённое электрическое сопротивление, из-за чего происходит выделение тепла во время прохождения по нему тока. Если значение ниже предусмотренного характеристиками, то температуры будет недостаточно для того, чтобы проволока расплавилась. Назначение и типы устройств плавких предохранителей могут быть разными.

Когда значение превышает номинальный порог срабатывания, плавкий элемент расплавляется, что ведёт за собой разрыв цепи. Скорость этого процесса обусловливается силой тока, проходящего через проводник. По маркировке предохранителя можно понять, какие характеристики были заданы заводом во время производства. Это позволит определить время, через которое сработает аварийное отключение при определённом показателе нагрузки. Такая информация необходима людям, проектирующим защитное оборудование.

Корпус предназначается не только для соединения элемента в устройстве. Во время срабатывания часто может появиться электрическая дуга. Корпус выполняет задачу по её гашению. Контакты необходимы для подсоединения защитного оборудования к элементам, через которые подаётся электричество на электроустановки. Чем больше площадь самого контакта, тем меньше вероятность, что произойдёт нагрев на соединении. Зачастую они выполнены из меди или латуни со специальным анодированным покрытием.

Принцип работы

Проводник, размещённый внутри корпуса, зачастую делается из какого-либо чистого металла, например, цинка или же меди. Защита оборудования основана на том, что токопроводящие металлы благодаря сопротивлению нагреваются во время подключения к электричеству. Этот эффект работает по такой схеме:

1. При недостаточном значении тока проволока или пластина успевает равномерно распределить тепло. Это позволяет сохранить целостность.
2. Чрезмерная сила тока очень быстро нагревает проводник. Повышение температуры этого элемента устройства способствует возрастанию сопротивления.
3. Большее сопротивление приводит к ещё большему нагреву. При достижении температурного порога проводник разрушается и цепь обрывается.

Благодаря такому свойству происходит расплавление вставки, расположенной внутри предохраняющего устройства. В зависимости от типа предохранителей и сферы использования размер, форма и сечение проводящего элемента различаются. Для бытовых нужд применяется очень тонкая проволока. В приборах, рассчитанных на огромную силу тока, используются толстые пластины.

Классификация основных видов и типов

Плавкие проводники имеют разные типы и виды конструкции. Каждый из них предназначен для выполнения защитных функций для определённых приборов. По типу конструкции они подразделяются на такие:

• наполненные;
• ненаполненные.

Под наполнением подразумевается, что внутри корпуса будет какое-либо вещество, способное погасить электродугу. Размыкание цепи происходит только после полного гашения. Поэтому корпус обычно наполняется кварцевым песком

В ненаполненных происходит выделение газов, благодаря которым тухнет дуга. Этот процесс запускается во время нагрева корпуса. Также есть и дополнительные виды защитных конструкций. Список разновидностей:

1. Слаботочные. Их используют только в приборах с низкими показателями мощности, которые потребляют ток до 6 ампер. Это цилиндры, имеющие на концах контакты.
2. Вилочные. Их применяют, чтобы предохранить оборудование в автомобилях. Название они получили из-за своего внешнего вида.
3. Пробковые. Они выполняют свои действия в однофазных сетях. Самым простым примером будут электрические пробки. Всё ещё бывает, что вместо автоматических выключателей применяются аналоговые устройства, сделанные из керамики. Внутри корпуса устанавливается такой предохранитель. Он способен разрывать цепь для всего дома. После срабатывания отключается электроснабжение всех приборов.
4. Трубчатый предохранитель состоит из двух контактов, между которыми располагается крепление. Это ненаполненное устройство, где корпус выполнен из фибры. В случае перегрева происходит выделение газа.
5. Ножевые. Такие устройство рассчитаны на ток силой от 100 до 1200 А. Их применяют там, где необходима большая нагрузка. Наиболее распространённым примером является предохранитель fu1.
6. Кварцевые. Внутрь корпуса помещают кварцевый песок. Такие защитные механизмы используется в сетях, где показатели напряжения достигают 36 кВт.
7. Газогенерирующие, разборные, а также неразборные.

Подбирается предохранитель с учётом нагрузки на сеть. Мощные устройства устанавливают в трансформаторных будках. Они не сгорают при показателях тока, способных обеспечить весь жилой массив электропитанием. Устройства со слабой мощностью ставят на отдельные дома или квартиры. В некоторых бытовых приборах также может использоваться слаботочный предохранитель.

Гашение дуги в корпусе

Многие не знают, для чего нужен предохранитель, у которого внутри ничего нет. Их используют только для небольших токов. При разрыве соединения на таких показателях не возникает дуга, которая может нанести вред электрооборудованию. Когда вставка расплавляется, затухание происходит самостоятельно.

С увеличением нагрузки появляется потребность в принудительном гашении. Если этого не будет, она не погаснет, а короткое замыкание никуда не исчезнет. В случае аварии цепь не отключится. Дуга расплавит контакты, распылит при этом микрочастицы металла по всему корпусу, из-за чего получится контактный мостик. Аварийная сеть будет подпитываться по нему до тех пор, пока не сработает следующий этап защиты оборудования.

Чем дольше компенсируется короткое замыкание, тем пагубней будут его последствия. Поэтому на погашение дуги необходимо обращать особое внимание. Существует два основных способа, благодаря которым этот процесс происходит быстро:

1. Изготовление корпуса из фибры.
2. Заполнение кварцевым песком.

В первом способе используется слоистый материал. Фибра — это спрессованный картон, который на первом этапе изготовления пропитывается хлористым цинком. Такие изделия отлично переносят воздействие ацетона, бензина, спирта и имеют высокие изоляционные свойства.

Главным достоинством такого материала для применения в предохранителях является то, что он во время возгорания выделяет газы, которые способны заблокировать горение. Они смешиваются с плазмой дуги, чем сильно усложняют движения электронов. Происходит резкое увеличение сопротивления, благодаря чему процесс прекращается. Эти предохранители называются газогенерирующими. Помимо фибры, может применяться и винипласт.

Следующий метод основывается на заполнении корпуса защитного устройства кварцевым песком. Этот материал имеет температуру плавления в 1700 градусов по Цельсию. Также он является хорошим диэлектриком. После того как проводник перегорит, дуге придётся проходить между песчинками, что значительно увеличит её длину. Также песок забирает тепло. Кварцевая защита получила широкое распространение. Её используют до сих пор. Предохранители из фибры можно встретить только в устаревших устройствах.

Высоковольтные предохранители

Использование защиты для электрических установок с высоким напряжением позволяет значительно упростить и снизить стоимость конструкции. В качестве альтернативы могут применяться релейные устройства. Но это намного дороже, чем монтаж предохранителя. На высоковольтных установках к быстродействию предохранителей предъявляют очень высокие требования. Чтобы они срабатывали быстрее, металлический элемент соединяется с пружиной. В корпус помещают кварцевый песок.

Когда плавкая вставка перегорает, пружина отпускается и быстро сокращается. Это в короткие сроки увеличивает длину дуги. Так процесс гашения ускоряется в несколько раз. Также обязательным элементом в конструкции является узел, который осуществляет контроль исправности. Когда на низковольтных предохранителях осуществляется проверка, просто берётся индикатор или тестер. Проверить работоспособность высоковольтного предохранителя таким способом не выйдет. Возле него нельзя находиться близко, а указатели напряжения не могут дать корректные результаты.

Для того чтобы понять, исправен ли предохранитель, в его корпусе есть специальный индикатор, который выскакивает при перегорании. Его можно увидеть на безопасном расстоянии. На низковольтных устройствах индикация сделана только для удобства эксплуатации.

Также существует ещё одна проблема в сетях, показатели которых превышают 1000 В. Она заключается в том, что появляется неполнофазный режим, когда происходит расплавление элемента на одной фазе. Трансформаторы остаются работать на двух фазах. При этом выдаётся несимметричное напряжение, которое способно привести в негодность электроприборы потребителей.

Чтобы такой проблемы не возникало, применяют специальные предохранители, в конструкции которых есть бойки на каком-либо торце. Этот элемент находится на напряжённой пружине. Он освобождается в то же время, когда перегорает вставка. Эти устройства дополнены отключающими планками. В работающем состоянии контакты удерживаются специальной защёлкой. Благодаря отключающей планке во время удара она выбивается. Такая система отбрасывает контакт в отключённое положение.

Полупроводниковые приборы

Из-за развития полупроводникового оборудования возникла дополнительная проблема. Никакое устройство, работающее по механическому принципу, не может вовремя отключить подачу электричества. Это касается и плавких предохранителей. В современной технике довольно часто применяются диоды и транзисторы. Такие приборы можно перегружать только несколько десятков миллисекунд. После превышения этого порога оборудование выйдет из строя.

Полупроводниковые предохранители предназначены для того, чтобы минимизировать пагубное воздействие перегрузок на электронику в инверторах, преобразователях, а также различных устройствах с плавным пуском.

Такие предохранители перегреваются значительно быстрее, чем плавкие металлы. Но у них есть и недостаток. Во время срабатывания такая защита не может гарантировать разъединение цепи. Подача электричества на устройство прекращается, но не до конца. Поэтому необходимо в комплексе применять ещё и автоматический выключатель. Он монтируется перед полупроводниковым предохранителем.

Самовосстанавливающиеся проводники

Бывает, что после перегрузки в электросети цепь можно снова подключить без какого-либо вреда через определённое время. Это довольно важно для различных микропроцессоров и микроконтроллерного оборудования. Для этих цепей применяют предохранители с самовосстановлением.

В основе лежит состав, в который входит углерод и полимер. С помощью углерода возможно обеспечить необходимую степень проводимости, но сам предохранитель имеет сопротивление. Если сила тока превышает номинальные показатели, то самовосстанавливающиеся элементы нагреваются, из-за чего полимер переходит в газообразный вид. При этом происходит значительное расширение. Связь между частицами углерода разрывается. Электричество уже не может проходить через предохранитель. После остывания весь состав переходит в базовую форму. Частицы углерода снова восстанавливают контакт, и предохранитель можно использовать.

Создание индикатора перегорания

На рынке есть специальные предохранители, которые предназначаются для автомобилей. Они оборудованы индикатором неисправности. Непосредственно в корпусе устройства установлена маленькая лампа накаливания или же светодиод. Индикация начинается тогда, когда происходит перегорание предохранителя. Такое устройство можно сделать и самостоятельно.

Чтобы это выполнить, необходимо подключить через параллельное соединение к контактам защитного устройства какой-либо светодиод. Делать это нужно через миниатюрную лампочку, которая должна работать от напряжения в 12 вольт. Также можно применять токоограничивающий резистор.

Индикатор устанавливается непосредственно в корпусе или же сбоку, на колодке держателя. Лучше выбирать второй вариант, потому что во время замены отсекающего устройства сам индикатор не нужно будет перемещать. Следует помнить, что он не будет гореть при испорченном предохранителе, если к нему не подведена нагрузка.

Индикация может работать и на устройствах, функционирующих от бытовой электрической сети в 220 вольт. Для этого необходимо использовать резистор со значениями сопротивления до 500 кОм. Также, чтобы защитить светодиод, нужно в схему добавить любой диод, который рассчитан на обратное напряжение со значениями от 300 вольт. В этом случае отлично подходит устройство от отечественного производителя КД109Б.

Предохранители — урок. Физика, 8 класс.

Как можно предотвратить короткое замыкание?
Для того чтобы предотвратить короткое замыкание, в цепях устанавливают специальные устройства — предохранители (рис. 1). Их назначение — отключать электроэнергию в случае, если ток возрастает больше допустимой величины.

Рис. \(1\). Предохранители

Самые простые предохранители делают из легкоплавкого материала.

Обрати внимание!

Предохранители с плавящимся проводником называют плавкими предохранителями.

Несмотря на огромное количество различных конструкций, все плавкие предохранители работают по одному и тому же принципу — происходит перегорание заключённой внутри корпуса проволочки (рис. 2).

Рис. \(2\). Схема устройства предохранителя

В случае сильного возрастания тока проволочка практически мгновенно плавится, а цепь размыкается, прерывая ток. Плавкие предохранители являются одноразовыми электроприборами.
Данный вид предохранителей используется до сих пор в очень многих схемах, хотя постепенно их вытесняют автоматические предохранители (рис. 3).

Рис. \(3\). Автоматические предохранители

Обрати внимание!

Действие автоматического предохранителя основано не на плавлении, а на тепловом расширении тел при нагревании.

В современных жилищах автоматические предохранители располагают в подъездах, на площадках либо у входа в квартиру. Они лучше плавких предохранителей и предназначены выполнять ту же задачу. При этом автоматические пробки не нуждаются в замене.

Для того чтобы после устранения короткого замыкания снова включить электричество, нужно просто нажать на белую кнопку (красная служит для выключения) (рис. 4) или перекинуть вверх опустившийся при срабатывании предохранителя рычажок (см. рис. 3).

Рис. \(4\). Предохранитель с кнопкой 

Условное изображение предохранителя на электрических схемах показано на рис. 5.

Рис. \(5\). Условное изображение 

Предохранитель включается последовательно с потребителем электрического тока и разрывает цепь тока при превышении его номинального тока, — тока, на который рассчитан предохранитель. Номинальное значение тока указано на предохранителе (рис. 6).

Рис. \(6\). Обозначение номинального значения 

Например, номинальное значение тока предохранителя, изображённого на рис. 6, равно \(10\) A.

Источники:

Рис. 2. Схема устройства предохранителя. © ЯКласс.

Принцип работы электрического предохранителя – функция и характеристики

Электрический предохранитель – это электрическое устройство, которое прерывает прохождение тока в электрической цепи. Он установлен в цепи, чтобы остановить прохождение чрезмерного тока. Предохранитель обычно представляет собой короткий кусок провода. Предохранитель изготовлен из материала с высоким удельным сопротивлением и низкой температурой плавления, поэтому он плавится из-за перегрева проволоки при протекании сильного тока.

Толщина провода предохранителя определяется в зависимости от силы тока, протекающего в цепи.Обычно в качестве плавкой проволоки используется сплав олова и свинца, так как он имеет высокое удельное сопротивление и низкую температуру плавления.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Сопротивление провода предохранителя больше сопротивления провода под напряжением.

На схеме представлена ​​принципиальная электрическая схема.

(изображение будет скоро загружено)

Функция предохранителя

Вот список некоторых основных функций электрического предохранителя.

• Электрический предохранитель действует как барьер между электрической цепью и телом человека.

• Предотвращает повреждение электрического устройства, ограничивая протекание избыточного тока.

• Предотвращает перегрузку по току. Когда слишком много приборов подключено к одной цепи, это приводит к перегрузке, для которой требуется предохранитель для отключения цепи.

• Предотвращает повреждения, возникающие из-за несоответствия нагрузок.

• Предотвращает отключение электроэнергии: при выходе из строя компонентов цепи происходит разрыв ближайшей цепи.

Информация о номинальном токе, номинальном напряжении, стандартах утверждения предохранителя и номинальном токе прерывания обычно указывается на предохранителе. Эта информация должна быть проверена и проверена перед покупкой предохранителя.

Работа предохранителя

Электрический предохранитель основан на принципе нагревающего воздействия электрического тока. Он сделан из тонкой металлической проволоки из негорючего материала. Предохранитель всегда подключается между концами клеммы последовательно с цепью.

(изображение будет скоро загружено)

Когда в цепи протекает чрезмерный ток, в цепи выделяется тепло, которое приводит к плавлению предохранителя из-за его низкой температуры плавления, а также размыкает цепь. Чрезмерное протекание тока может привести к выходу из строя цепи и прекращению протекания тока. После плавления предохранителя его можно заменить новым.

Предохранитель обычно состоит из таких элементов, как цинк, медь, алюминий и серебро.

Плавкий предохранитель действует как автоматический выключатель и размыкает цепь в случае возникновения неисправности в цепи.Он действует как защита электрических приборов, а также как мера безопасности для людей. На приведенном ниже рисунке показаны предохранители, корпус предохранителя и плавкая вставка.

Характеристики провода предохранителя

Вот некоторые важные характеристики провода предохранителя.

• Номинальный ток: определяется как непрерывная проводимость максимального тока, удерживаемого предохранителем, без плавления. Это сила тока, измеряемая в амперах. Ток (Cin) = 75% тока (номинал)

• Номинальное напряжение: Если напряжение подключено последовательно с предохранителем, это не увеличивает номинальное напряжение.

Следовательно,

В (предохранитель)> В (разомкнутая цепь)

• I2t Рейтинг: это полная энергия, которую переносит плавкий элемент в случае короткого замыкания. Он измеряет тепловую энергию предохранителя и генерируется при его срабатывании.

• Отключающая способность или отключающая способность: Максимальный номинальный ток без ущерба для прерывания предохранителем известен как отключающая способность предохранителя.

Отключающая способность> максимальное номинальное напряжение

Отключающая способность <ток короткого замыкания

• Падение напряжения: плавкий предохранитель плавится при возникновении чрезмерного тока в цепи и размыкает цепь.Благодаря этому снижаются падение напряжения и изменение сопротивления.

• Температура: предохранитель плавится, когда рабочая температура выше, а номинальный ток ниже.

На графике показана зависимость температуры плавкого предохранителя от допустимой нагрузки по току. Допустимая токовая нагрузка предохранителя составляет 100% при температуре 25 ° C (в этой точке пересекаются три линии). После этого допустимая нагрузка по току снижается до 82% при 65 ° C. Это показывает, что повышение температуры снижает допустимую нагрузку на предохранитель.

(изображение скоро будет загружено)

Принцип действия предохранителя | ЭлектроникаBeliever

В этой статье я рассмотрю принцип действия и принцип действия предохранителя. Предохранитель – это простая электрическая часть, состоящая из провода и клемм на каждом конце. Это просто пассивное устройство, которое защищает цепь в случае сильного тока. Когда это произойдет, плавкий предохранитель разомкнется, и цепь прервется. Принцип действия и принцип действия предохранителя прост, в отличие от других активных электронных устройств, требующих глубокого понимания.Полное обсуждение работы и принципа предохранителя подробно обсуждается ниже; так что продолжайте читать.

Давайте также познакомимся с двумя общими классификациями предохранителей, чтобы лучше понять принцип действия и принцип действия предохранителей.


Это запаздывающие по времени и быстродействующие. У запаздывающего предохранителя есть значительная задержка перед тем, как плавкий элемент плавится или размыкается из-за приложения высокого тока. Этот тип очень популярен в емкостных цепях, например, в импульсных преобразователях и источниках питания.Быстродействующий, однако, откроется немедленно, когда будет протекать большой ток. Это очень полезно в критических конструкциях, где требуется очень быстрая защита.

Предохранитель – это основной компонент, используемый для защиты электронных и электрических цепей от чрезмерного тока или короткого замыкания.Установите плавкий предохранитель последовательно в цепь, которую вы хотите защитить, как показано на Рисунке 2a. Если рассматриваемая цепь имеет несколько ветвей (разные пути тока), обязательно подключите предохранитель в секции, где протекает сумма всех токов, как показано на рисунке 2b.

Предохранитель должен защищать цепь в ненормальном состоянии, быстро размыкая цепь. Это конечная цель предохранителя, которую нельзя повредить, поэтому очень важно выбрать правильный номинал предохранителя.

С расположением предохранителя, показанным на рисунке 2b, полный ток цепи гарантированно покрывается. В случае короткого замыкания или ненормального увеличения тока цепи предохранитель быстро размыкается, и большой ток больше не может течь в цепь.При перегорании предохранителя не заменяйте предохранитель другим номиналом или номиналом, вместо этого сохраняйте номинал, поскольку он практически предназначен для данной цепи. Замена предохранителя на более высокий поставит цепь в опасность, так как она не сработает при указанном токе и времени.

С другой стороны, если предохранитель был заменен на предохранитель меньшего номинала, цепь продолжит размыкаться, даже если ток еще не достиг заданного уровня срабатывания. При необходимости вы также можете установить предохранитель в любую ветвь на Рисунке 2b.Обязательно осознайте назначение предохранителя.

При выборе предохранителя следует учитывать несколько важных параметров. Это номинальный ток, ампер-квадратные секунды, отключающая способность и номинальное напряжение. Подробнее об этих параметрах будет рассказано ниже, просто продолжайте читать.

При выборе предохранителя, который также рекомендуется поставщиками предохранителей, полезно учитывать фактор 75%. Коэффициент 75% означает, что постоянный ток цепи должен составлять только 75% номинального постоянного тока предохранителя.Это делается для компенсации влияния температуры окружающей среды, поскольку при высокой температуре окружающей среды точка срабатывания предохранителя будет уменьшаться.

Например, при общем токе цепи 10 ампер следует использовать предохранитель на 13 ампер. Однако разработчик должен убедиться, что схема может выдержать ток 13 ампер за короткое время, пока предохранитель не сработает.

Текущий рейтинг

Это номинальная допустимая токовая нагрузка предохранителя, которая обычно измеряется при номинальных условиях и температуре окружающей среды 25 ° C.Этот рейтинг не должен полностью использоваться в цепи. Хорошее практическое правило – установить номинальный ток цепи только на 75% от этого номинального значения. Математически

А имеет номинальный ток 10А. Каким должен быть типичный номинальный ток используемого предохранителя?

Применяя этот метод, убедитесь, что компоненты схемы способны выдерживать избыточный ток, прежде чем предохранитель сработает.Другими словами, компоненты, включенные последовательно с предохранителем, должны иметь номинальный ток выше, чем температура плавления предохранителя. При этом каждый раз, когда происходит резкое увеличение тока, сгорает только предохранитель.

Рейтинг I2t

Для цепи с большой емкостью, скорее всего, будет очень высокий ток во время запуска (время зарядки конденсатора). Приведенный выше текущий рейтинг действителен только для устойчивого состояния и не может покрывать это явление.Таким образом, I2t вводится производителями. В некоторых определениях это называется током плавления. Короче говоря, этот предохранитель рассчитан на переходные режимы. Произведение квадрата тока цепи на время должно быть меньше I2t устройства, чтобы избежать повреждения. Математически

У конкретного предохранителя I ² t 100A ² секунд. Каким должен быть максимально допустимый пусковой ток цепи, если разрешенный переходный период составляет 1 секунду?

Номинальное напряжение

Этот рейтинг часто недооценивается и неправильно понимается некоторыми разработчиками схем.Предохранитель подключен последовательно к цепи и имеет очень маленькое сопротивление, так почему номинальное напряжение имеет значение? В случае плавления предохранителя или просто при срабатывании предохранителя, если напряжение холостого хода превышает возможности устройства, может произойти взрыв и может возникнуть возгорание. Этот рейтинг больше связан с соображениями безопасности не только для цепи, но и для всей окружающей среды. Скажем, если напряжение холостого хода (при сгорании предохранителя) составляет 120 В, то номинал предохранителя должен быть больше этого значения.Математически

Изменение температуры

Допустимая токовая нагрузка предохранителя будет сильно зависеть от рабочей температуры. Как только рабочая температура станет высокой, допустимая нагрузка по току снизится, и плавкий предохранитель расплавится раньше, поскольку он рассчитан на типовые или номинальные условия. Производители предохранителей предоставили график в своих таблицах данных, который показывает зависимость тока от рабочей температуры.Чтобы разместить пример, см. Ниже.

Рисунок 3 взят из таблицы данных определенного производителя предохранителей. Как видите, при температуре окружающей среды 25ºC допустимая нагрузка по току трех типов предохранителей составляет 100%. Однако после этой температуры пропускная способность по току начала уменьшаться. Например, допустимая токовая нагрузка медленно срабатывающего предохранителя снизится примерно до 82% при температуре окружающей среды 65 ° C.

Прочая информация

выпускаются в нескольких упаковках, поэтому выберите наиболее подходящий для вашей конструкции. Предохранители также характеризуются как быстродействующие или медленные. Быстрый удар – это быстродействующий тип, при этом номинальное значение I ² т невелико. Это подходит для чувствительных и / или критических цепей. С другой стороны, плавкий предохранитель с задержкой срабатывания является предохранителем с выдержкой времени, у которого номинал I2t относительно выше, чем у быстрого срабатывания. Это популярно в приложениях с большими конденсаторами, например, в импульсных источниках питания.

Ключом к правильному выбору предохранителя является понимание работы и принципа действия предохранителя. Предохранитель – это простой компонент, но в большинстве случаев он не спроектирован, что вызывает некоторые проблемы. Вы можете прочитать статью «Как выбрать предохранитель» в качестве дополнения к этому.

Принцип работы и типы электрических предохранителей

Электрический предохранитель – это устройство прерывания тока, которое защищает электрическую цепь, в которой он находится, генерируя разрыв цепи в ответ на чрезмерный ток.В этой статье в основном обсуждаются конструкция, принцип работы, материалы, типы, а также плюсы и минусы электрических предохранителей.

Каталог

Электрический предохранитель – это устройство прерывания тока, которое защищает электрическую цепь, которая локализуется путем создания разрыва цепи в ответ на чрезмерный ток.

Когда элемент в предохранителе получает слишком много тепла, ток плавится и прерывается.Предохранители обычно используются в качестве канала между источником электроэнергии и электрическим компонентом или как смесь компонентов, организованных в электрическую цепь. Между выводами предохранителей вставлена ​​плавкая вставка. Это означает, что когда электрический ток, проходящий через предохранитель, выходит за пределы того, с чем может работать устройство, плавкая вставка плавится, и цепь размыкается, чтобы предотвратить повреждение электрического компонента.

Рисунок 1. Электрический предохранитель

Предохранители обычно предназначены для одноразового использования.Другими словами, после выключения системы ее необходимо заменить. Вы можете получить максимальную токовую защиту от различных источников, таких как автоматические выключатели, переключатели и реле. У каждого типа оборудования разные рейтинги, требования к обслуживанию и стоимость. Предохранители, как правило, являются наиболее экономичным средством обеспечения автоматической защиты по высоковольтному току от единичных отказов от сверхтока.

Предохранители являются частью электрических систем автомобилей, автобусов, лодок, мотоциклов и других видов транспортных средств.Такие предохранители предназначены для предотвращения попадания электричества в определенную секцию устройства, вызывая разрыв цепи из-за опасной электрической ситуации. В коммунальном хозяйстве предохранители, используемые в распределительных трансформаторах, кабелях, конденсаторных батареях и другом оборудовании, вызывают повреждение токов. Предохранители используются таким образом, что отключение происходит до того, как повреждение может повредить оборудование. Предохранители довольно часто используются в электрических сетях высокого напряжения для защиты электрического оборудования в сети от повреждений, вызванных скачками напряжения в системе.

Предохранитель состоит из двух основных частей : одна представляет собой плавкий элемент в виде металлического проводника с парой контактов, между которыми он закреплен, а другой представляет собой корпус или патрон для размещения элемента предохранителя. . Патрон часто регулируется с помощью дугогасящего устройства внутри него.

Принцип действия предохранителя заключается в нагревании электрическим током. Если ток проходит через проводник с определенным сопротивлением, потери из-за сопротивления проводника рассеиваются в виде тепла.В нормальных условиях эксплуатации тепло, выделяемое плавким элементом, легко рассеивается в окружающую среду из-за протекания через него тока.

В результате часть предохранителя остается при температуре ниже точки плавления. При возникновении каких-либо неисправностей, таких как короткое замыкание, ток, протекающий через плавкий элемент, превышает предписанные пределы. Это создает избыток тепла, который расплавляет часть предохранителя и разрывает цепь. Таким образом, компьютер или устройство защищены от серьезных повреждений, вызванных чрезмерным током.

Как правило, переключатели изоляции поставляются последовательно с предохранителями, чтобы их можно было безопасно заменить или подключить. При отсутствии переключателей изоляции должна быть предусмотрена соответствующая защита для предотвращения поражения электрическим током.

Предохранитель должен быть подключен к источнику питания в серии

Время срабатывания предохранителя зависит от величины избыточного тока. Чем больше ток, тем быстрее перегорает предохранитель.Таким образом, время срабатывания предохранителя обратно пропорционально току, протекающему через его часть.

Рис. 2. Электрический предохранитель Символ

Материал, используемый в качестве части предохранителя, обладает следующими свойствами.

● Низкая точка плавления

● Низкое сопротивление

● Высокая степень проводимости

● Низкая стоимость

Это означает защиту от износа .Нет материалов, удовлетворяющих всем вышеперечисленным свойствам. Материалы, широко используемые для элементов плавких предохранителей, – это олово, свинец, серебро, медь, цинк, алюминий, а также сплавы свинца и олова. Свинец и сплавы олова (свинец 37% и олово 63%) используются для предохранителей с номинальным током ниже 15 А. Для тока более 15 А используются предохранители из медной проволоки. Большим недостатком является более высокая температура плавления меди. Цинк в форме ленты хорош, когда нужен предохранитель с желаемой выдержкой времени.

Новым трендом является использование серебра в качестве материала элемента предохранителя даже при его более высокой стоимости из-за следующих преимуществ.

● Не окисляется, окись летучая.

● Электропроводность серебра не ухудшается при окислении.

● Высокая проводимость.

● Быстрое обслуживание.

Сухой воздух не действует на него, но при воздействии влажного воздуха, содержащего сероводород, поверх него образуется слой сульфида серебра, предотвращающий дальнейшее воздействие.

Медный или свинцово-оловянный сплав используется в бытовых предохранителях.

В целом предохранители делятся на две группы: предохранители низкого напряжения и предохранители высокого напряжения.

1.

Низковольтные предохранители подразделяются на два типа: полузамкнутый или повторно соединяемый и полностью закрытый или картриджный.

(1) Встраиваемый предохранитель

Встраиваемый предохранитель – наиболее широко используемый предохранитель для домашней электропроводки . Он также известен как предохранитель kit-kat. Он состоит из фундамента и фарфорового держателя предохранителя. База включает как входящие, так и исходящие терминалы. Деталь предохранителя прикреплена к держателю предохранителя.Чтобы замкнуть соединение, в основание вставляется держатель предохранителя. Плавкий провод может быть изготовлен из свинца, луженой меди, алюминия или оловянно-свинцового сплава. В случае неисправности предохранитель перегорает и электрическая цепь нарушается. Поставка может быть восстановлена ​​путем замены новой части предохранителя. Стандартные номиналы сменных предохранителей – 6A, 16A, 32A, 63A и 100A.

Рисунок 3. Встраиваемый предохранитель

(2) Картридж или полностью закрытый предохранитель

Для этого типа предохранителя часть предохранителя заключена в плотно закрытый контейнер и имеет металлические контакты на оба конца.

Существует два типа патронов предохранителей: предохранитель D-link и предохранитель типа Link или предохранитель с высокой разрывной способностью (HRC).

1) Предохранитель D-Link

Это предохранитель винтового типа, состоящий из основания предохранителя, патрона и крышки предохранителя. Патрон вставляется в крышку предохранителя, и крышка навинчивается на основание предохранителя. Это невзаимозаменяемый предохранитель. Стандартные номиналы – 6A, 16A, 32A и 63A. Отключающая способность 6А, предохранитель 16А – 4кА и 32А, 63А – 16кА.

2) Тип перемычки или предохранитель с высокой разрывной способностью (HRC)

Патронные предохранители HRC спроектированы и изготовлены для обеспечения высокой отключающей способности для использования в современной распределительной системе .Деталь плавкого предохранителя заключена в камеру из стеалита, керамического материала с высокой механической прочностью или эпоксидной смолы. Контакты предохранителей приварены к торцевым крышкам из меди или латуни. Предохранитель спроектирован так, чтобы выдерживать давление, возникающее при коротком замыкании. Камера заполнена энергией чистого кварца, который действует как дугогасящий агент. Широко используемые компоненты предохранителя – это серебряные и медные провода.

Предпочтительные номиналы предохранителей HRC: 2, 4, 6, 10, 16, 25, 30, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000 и 1250 ампер.

Есть два типа предохранителей HRC: ножевого типа и болтового типа.

Рис. 4. Предохранитель с ножевым ножом

Рис. 5. Предохранитель с болтовым креплением

(3) Выпадающий предохранитель

Такие предохранители используются для защиты трансформаторов наружной установки. В этом предохранителе, как только плавкий элемент плавится, он падает под действием силы тяжести, обеспечивая дополнительную изоляцию.

(4) Выключатель-предохранитель

Это серия переработанных предохранителей в металлическом корпусе.Номиналы предохранителей переключателя доступны в диапазоне 30, 60, 100, 200, 400, 600 и 800 ампер.

Рисунок 6. Переключатель предохранителей

2.

(1) Патронный предохранитель Hv HRC

Он близок к низковольтному предохранителю HRC, за исключением нескольких уникальных добавлены функции. В предохранителях этого типа плавкий элемент намотан в форме спирали или два плавких элемента используются параллельно для предотвращения эффектов коронного разряда при высоких напряжениях.

Предохранители HV HRC доступны с напряжением 33 кВ и разрывной мощностью 8700 А.

(2) Жидкостный предохранитель высокого напряжения HRC

Тетрахлорид углерода используется для гашения дуги в жидком предохранителе. Жидкий предохранитель HRC состоит из стеклянной трубки, заполненной тетрахлорметаном, закрытой с обоих концов латунной крышкой. Один конец части предохранителя герметизирован крышкой, а другой конец удерживается мощной бронзовой фосфорной пружиной, закрепленной на другом конце трубки.При возникновении неисправности плавкий элемент плавится, и пружины втягивают его в раствор четыреххлористого углерода, и дуга гаснет.

(3) Тепловой предохранитель

Тепловой предохранитель используется для защиты электрооборудования от повреждений, вызванных перегревом . Он состоит из держателя электрического предохранителя с растянутой пружиной. Легкоплавкий материал сгорает от перегревателей. И пружина отпускается, и ссылка открывается. Тепловые предохранители используются в кофеварках, холодильниках, фенах и других приборах, где термостаты используются для защиты машин во время отказа термостата.

Ниже приведены некоторые важные параметры электрического предохранителя.

1. Предохранитель

Электрический предохранитель – это самопожертвованное устройство, используемое для прерывания цепи при коротком замыкании, перегрузке или перегрузке по току путем расплавления плавкого элемента.

2. Компоненты предохранителя

Часть предохранителя, которая плавится при протекании чрезмерного тока через цепь, называется компонентом предохранителя.

3. Номинальный ток

Среднеквадратичное значение тока, которое плавкий предохранитель будет выдерживать без ухудшения в указанных температурных пределах, называется номинальным током. Текущий рейтинг дает производитель.

4. Ток предохранителя

Ток предохранителя известен как минимальное значение тока, при котором плавкий элемент плавится.

В случае круглого провода правильная величина тока плавления рассчитывается по формуле

I = kd3 / 2

Где k – константа плавления.

Ток сварки зависит от следующих факторов:

● Форма материала.

● Длина компонента

● Размер и расположение клемм

● Диаметр провода

● Тип корпуса

5. Коэффициент плавления

Коэффициент плавления – это соотношение минимального тока плавкого предохранителя и плавкого элемента текущий рейтинг.

Коэффициент предохранителя = минимальный ток предохранителя / номинальный ток предохранителя

6. Номинальное напряжение

Уровень напряжения предохранителя должен быть больше или равен напряжению разомкнутой цепи.

7. Отключающая способность

Отключающая способность предохранителя – это номинал, который соответствует действующему значению переменного тока максимального ожидаемого тока.

8. Предполагаемый ток

После замены предохранителя перемычкой с незначительным импедансом ток, который будет протекать в цепи при неисправности, называется предполагаемым током.

1. Преимущества

● Доступна самая дешевая форма защиты

● Нет необходимости в ремонте

● Ток короткого замыкания

● Время работы минимальное

● Работает автоматически

● Обратно время-токовые характеристики обеспечивают защиту по току

2.Недостатки

● После эксплуатации необходимо значительное время для замены предохранителя.

● Токовременная характеристика предохранителя не всегда может быть коррелирована с характеристикой защитного устройства.

Последние электронные блоги :

Как работает сбрасываемый предохранитель?

Принцип работы предохранителя с конструкцией

Предохранитель – это наиболее распространенная система защиты для системы электрических цепей.Не имеет значения, насколько велика или мала система цепей, она должна пройти через физическую систему защиты плавким предохранителем .

Работа предохранителя с конструкцией:

Обычно предохранитель состоит из заменяемой части ( плавкая вставка ) и держателя предохранителя . Уже во время работы вы можете увидеть несколько типов предохранителей. В этом посте я расскажу о принципе работы предохранителя с конструкцией .

Ток и напряжение во время срабатывания предохранителя

Обычно самая простая плавкая вставка – это отрезок провода.Используется для крепления с помощью винтовых соединений в держателе, который частично закрывает его. Когда ток перегрузки по току или короткого замыкания протекает через провод , провод начинает плавиться, и вместе с ним в различных местах возникает дуга.

Напряжение дуги вызывает падение тока, и как только он упадет до нуля, дуга гаснет.

Связано: Введение в распределительное устройство

Если поперечное сечение провода больше, тем больший ток будет выдерживать плавкая вставка без срабатывания.В Соединенном Королевстве предохранители данной спецификации и типа указаны для использования при напряжении до 250 В и токе до 100 Ампер.

Предохранители этого типа известны как полузамкнутые или вставные предохранители. Но наиболее распространенной плавкой вставкой является патрон типа . Этот тип предохранителя состоит из цилиндра (чаще всего керамического), содержащего один или несколько элементов, которые соединены друг с другом на конце с крышками, установленными на концах ствола.

Если требуется отключающая способность высокого уровня тока, то картридж заполняется песком высокой химической чистоты и контролируемого размера зерна. Затем вся плавкая вставка заменяется после срабатывания предохранителя и устранения неисправности.

Связанные: свойства предохранителя с принципом номинала

Предохранители патронного типа используются для гораздо более широкого диапазона напряжений и токов, чем полузамкнутые предохранители .Плавкие вставки можно разделить на два типа: токоограничивающие и токоограничивающие. Теперь плавкая вставка патронного патрона с песком относится к токоограничивающему типу, и когда она срабатывает, она ограничивает пиковый ток до значения, которое существенно ниже, чем предполагаемый ток .

A Предохранитель без ограничения тока , такой как полузамкнутый предохранитель , не ограничивает существенно ток во время повреждения. Обычно плавление сначала происходит в выемках, когда протекает перегрузка по току, что приводит к последовательному ряду контролируемых дуг.Напряжение на каждой дуге способствует общему напряжению на предохранителе, и это общее напряжение приводит к падению тока до нулевых пределов. Потому что количество дуг ограничено.

Напряжение плавкой вставки не должно быть достаточно высоким, чтобы вызвать какое-либо повреждение в другом месте системы цепей. Теперь основная функция песка – поглощать интенсивную энергию от дуг и помогать гасить их, когда отключается сильный ток и песок вокруг дуг расплавляется.

Поперечное сечение плавкой вставки низковольтного типа

В элементе обычно используется серебро из-за его устойчивости к окислению.Во время окисления элемента, находящегося в эксплуатации, будет влиять ток, который может проходить без плавления. Потому что эффективное сечение элемента изменяется. Иногда также использовались посеребренные медные элементы .

Некоторые из элементов включают в себя каплю с эффектом m , которую можно наклеить на проволоку или ленту с надрезом. Капля – это своего рода сплав типа припоя, и он имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем элемент. Если протекает ток, достаточно большой, чтобы расплавить только каплю с m-эффектом, припой диффундирует в серебро.

Это использование для создания более высокого местного сопротивления в элементе, а предохранитель срабатывает при очень низком токе , чем это было бы в отсутствие капли. Другие типы предохранителей включают выталкивающий предохранитель, который используется при высоком напряжении , и универсальный модульный предохранитель ( UMF ), который используется на печатных платах (PCB).

  Также читают: 
  Как сделать простой инвертор в домашних условиях - шаг за шагом 
  Вольтметр - принцип работы, чувствительность к напряжению, типы и применение 
  Тиристор - рабочий, VI-характеристики, типы, применение, преимущества и недостатки