Из чего состоит предохранитель: Плавкие предохранители. Виды и устройство. Работа и применение

Содержание

Плавкие предохранители. Виды и устройство. Работа и применение

Компонент одноразового применения защищает источник тока от излишней нагрузки, и является наиболее слабым звеном электрической цепи. Плавкие предохранители входят в состав практически всех электросетей. Это устройство состоит из отрезка проволоки, сечение которого рассчитано на прохождение тока определенной величины. При возникновении чрезмерной нагрузки в цепи, плавкий элемент расплавляется и разрывает цепь.

Основными свойствами предохранителя являются: номинальное напряжение, номинальный ток, предельно допустимый ток.

Некоторые люди считают, что качество предохранителя зависит от толщины проволоки в нем. Но это не совсем так. Неквалифицированный расчет толщины плавкой вставки легко становится причиной пожара, так как кроме самого предохранителя нагреваются и провода, составляющие цепь. Если поставить предохранитель со слишком тонкой проволокой, то он не обеспечит нормального функционирования и быстро разорвет цепь.

Принцип действия

Плавкие предохранители включают в промежуток электрической цепи таким образом, что по ним проходит общий ток нагрузки этой цепи. До превышения верхней границы тока проволочный элемент теплый, либо холодный. Но, при появлении в цепи значительной нагрузки или возникновения короткого замыкания величина тока значительно повышается, расплавляет плавкий проволочный элемент, что приводит к автоматическому разрыву цепи.

Плавкие предохранители действуют в 2-х режимах, отличающихся между собой:
  • Нормальный режим, когда устройство нагревается в установившемся процессе, в котором он весь нагревается до рабочей температуры и выделяет тепло наружу. На каждом предохранителе указана наибольшая величина тока, при которой происходит расплавление проволочного элемента. В корпусе вставки могут находиться плавкие элементы, рассчитанные на разную силу тока.
  • Режим перегрузки и короткого замыкания. Устройство выполнено таким образом, что при повышении силы тока до верхней допустимой границы, плавкий элемент очень быстро сгорает. Для достижения такого свойства плавкий элемент в некоторых местах выполняют с меньшим сечением. На них выделяется больше тепла, чем в других местах. Во время замыкания оплавляются и размыкают цепь все узкие участки плавкого элемента. В это время вокруг места оплавления образуется электрическая дуга, которая гаснет в корпусе предохранителя.
Маркировка

Обозначение предохранителей представляют две буквы. Рассмотрим подробнее маркировку плавких предохранителей.

Первая из букв определяет интервал защиты:
  • a — частичный интервал (защита от короткого замыкания (КЗ)).
  • g — полный интервал (защита от КЗ и перегрузки).
Вторая буква определяет вид защищаемого устройства:
  • G — универсальный тип для защиты разного оборудования.
  • L — защита проводов и распредустройств.
  • B — защита оборудования горного производства.
  • F — защита цепей с малым током.
  • M — защита отключающих устройств и электромоторов.
  • R — защита полупроводниковых приборов.
  • S — быстрое срабатывание при КЗ и среднее срабатывание при перегрузке.
  • Tr — защита трансформаторов.
виды и устройство
Слаботочные вставки

Эти предохранители служат для защиты электрических устройств небольшой мощности с потреблением тока до 6 А.

Первая цифра – наружный диаметр, 2-я – длина предохранителя.

  • 3 х 15.
  • 4 х 15.
  • 5 x 20.
  • 6 x 32.
  • 7 х 15.
  • 10 х 30.
Вилочные предохранители

Служат для использования в автомобилях, и защищают их цепи от перегрузок. Вилочные вставки изготавливаются на напряжение до 32 В. Внешний вид их конструкции сдвинут в сторону, так как контакты находятся с одной стороны, а плавкая часть с другой.

  • Миниатюрные вставки.
  • Обычные.
Пробковые вставки

Применяются в жилых домах, работают при токе до 63 А.

Такие плавкие предохранители используют для приборов освещения, защиты бытовых устройств, счетчиков, маломощных электродвигателей. Они отличаются от трубчатых вставок методом крепления.

Трубчатые вставки

Такие вставки изготавливают в закрытом виде с корпусами из материала – фибры, которая образует газ, создающий большое давление, разрывающее цепь.Контакты.

  1. Колпачки.
  2. Кольца.
  3. Фибра.
  4. Вставка плавкая.
Ножевые предохранители
Рабочий ток достигает 1,25 кА. Типоразмеры ножевых видов:
  • 000 – до 100 А.
  • 00 – до 160 А.
  • 0 – до 250 А.
  • 1 – до 355 А.
  • 2 – до 500 А.
  • 3 – до 800 А.
  • 4 – до 1250 А.
Кварцевые

Этот вид вставок является токоограничивающим, не образующим газов, служит для внутреннего монтажа. Предохранители кварцевого вида выполняются на напряжение до 36 киловольт.

1 – Патрон (керамика, стекло).
2 – Вставка плавкая.
3 – Колпачки (металл).
4 — Наполнитель.
5 – Указатель.

Патрон закрывается с помощью колпачков, обеспечивая герметичность. К наполнителю предъявляются определенные требования:
  • Прочность (электрическая).
  • Высокая теплопроводность.
  • Не должен образовывать газы.
  • Не должен впитывать влагу.
  • Частицы наполнителя должны быть строго необходимого размера, во избежание их спекания, либо невозможности погасить дугу.

Таким требованиям отвечает песок из кварца. Плавкий элемент выполняется из меди с покрытием серебром. Из-за значительной длины плавкий элемент навивают в виде спирали.

Газогенерирующие

К такому виду относятся разборные предохранители ПР, стреляющие вставки для внешней установки ПСН, выхлопные ПВТ для трансформаторов.

Вставка ПР служит для монтажа внутри помещений в устройствах до 1000 вольт.
Она состоит из:
  1. Патрон, сделан из фибры с латунными кольцами по краям. На конце накручены колпачки из латуни.
  2. Колпачки.
  3. Плавкий элемент в виде цинковой пластины.
  4. Контакты.

При сгорании вставки под воздействием электрической дуги образуется значительное количество газа. Его давление возрастает, дуга гаснет в потоке газа. Вставка выполняется V-образной формы, так как во время сгорания узкого места образуется меньшее количество паров металла, препятствующего погашению дуги.

Термопредохранители

Этот вид вставок является одноразовым устройством. Он служит для защиты дорогих элементов оборудования от перегрева выше границы установленной температуры. Внутри корпуса размещены термочувствительные материалы, что обеспечивает установку вставок в цепях с большим током.

Принцип работы заключается в следующем. В нормальном режиме вставка имеет сопротивление, равное нулю. При нагревании корпуса от защищаемого устройства до температуры сработки повреждается термочувствительная перемычка, которая разрывает цепь питания устройства. После сработки нужно произвести замену термопредохранителя и устранить причину поломки.

Такие плавкие предохранители стали популярными в бытовых электрических устройствах: тостерах, кофеварках, утюгах, а также в климатическом оборудовании.

Общие особенности

Плавкие предохранители отличаются по свойствам срабатывания от номинального тока. Плавкие предохранители имеют инертность срабатывания, поэтому у профессионалов они часто применяются для селективной защиты вместе с электрическими автоматами.

Правила регулируют защиту воздушных линий так, чтобы вставка срабатывала за 15 с. Важной величиной служит время разрушения проводника при работе с током, превышающим установленное значение. Чтобы снизить это время, некоторые конструкции предохранителей имеют предварительно натянутую пружину. Она разводит края разрушенного проводника, во избежание возникновения электрической дуги.

Корпуса предохранителей производят из прочных сортов керамики. Для малых токов применяют вставки с корпусами из стекла. Корпус вставки играет роль основной детали. На ней закреплен плавкий элемент, указатель срабатывания, контакты, таблица с данными. Также корпус выступает в качестве камеры погашения электрической дуги.

Недостатки плавких предохранителей:
  • Возможность применения один раз.
  • Значительным недостатком плавких вставок является его устройство, позволяющее недобросовестным специалистам производить шунтирование (применять «жучки»). Это может привести к возгоранию проводки.
  • В 3-фазных цепях электромоторов при срабатывании одного предохранителя пропадает одна фаза, что приводит чаще всего к неисправностям двигателя. В этом случае целесообразно применять реле контроля фаз.
  • Имеется возможность незаконной установки предохранителя на повышенный номинал тока.
  • Может произойти перекос фаз в 3-фазных сетях при значительных токах.
Достоинства плавких предохранителей:
  • В ассимметричных 3-фазных цепях в аварийных случаях на 1-й фазе, электрический ток исчезнет только на этой фазе, другие фазы будут продолжать питание потребителей. При больших токах такую ситуацию нельзя допускать, так как это приведет к перекосу фаз.
  • Из-за слабой скорости действия плавкие предохранители можно применять для избирательности.
  • Селективность самих вставок при последовательной схеме имеет расчет намного проще, по сравнению с автоматическими предохранителями, так как номинальные токи предохранителей, соединенных последовательно должны иметь отличия между собой в 1,6 раза.
  • Конструкция плавкого предохранителя значительно проще, чем у электрического автомата, поэтому поломка механизма исключена. Это дает полную гарантию отключения цепи во время аварии.
  • После замены предохранителя с плавким элементом, в цепи снова возобновляется защита со свойствами, удовлетворяющими производителю устройств, в отличие от применения автомата, у которого могут подгореть контакты, тем самым изменятся характеристики защиты.
Похожие темы:

Принцип работы и устройство предохранителя

История использования электричества насчитывает уже более века. Одновременно с появлением в повседневной жизни такого «невидимого помощника» встал вопрос об организации защиты электропроводки и электроустановок от различных аварийных и ненормальных режимов работы. Одними из первых таких устройств защиты стали предохранители.

Развитие начиналось с обычной проволоки из платины, которая применялась в середине 19 века для защиты телеграфного кабеля, до современных предохранителей с отключающей способностью высокого значения. Благодаря своей довольно простой конструкции и надежной работе, в основе которой лежат незыблемые физические законы, плавкие электрические предохранители стали воплощением безопасности в электрических цепях.

Позднее применялись плавкие вставки с легкоплавкими элементами из свинца и олова. В связи с тем, что номинальные токи в настоящее время могут превышать 1000 А, отпала потребность в использовании плавких вставок старого типа. Однако принцип работы сегодняшних предохранителей высокой отключающей способности остался практически неизменным с 1890 года.

Именно тогда Мордей В.М. запатентовал первый предохранитель.

Предохранитель встраивается в разрыв электрической цепи. Его основной задачей является пропускание рабочего тока и разрыв электрической цепи при появлении сверхтоков. Различают предохранители низковольтные (до 1 кВ) и высоковольтные (свыше 3 кВ), однако по назначению и принципу действия они полностью совпадают. Также выделяют силовые и быстродействующие предохранители.

Низковольтные предохранители конструктивно  представляют собой довольно простое устройство. Токопроводящий элемент (плавкая вставка) под воздействием тока, значение которого выше номинальной величины, нагревается,  расплавляется в дугогасящей среде (чаще всего это кварцевый песок SiO2) и испаряется, создавая разрыв в защищаемой электрической цепи.

Изолятор препятствует выходу горячих газов и жидкого металла в окружающую среду. Он изготавливается из высокосортной технической керамики и должен выдерживать при отключении очень высокие температуры и внутреннее давление.

Защитные крышки имеют планки для захвата унифицированными рукоятками для замены плавких вставок низковольтных предохранителей. Вместе с керамическим корпусом они создают взрывонепроницаемую оболочку для коммутационной электрической дуги.

Песок, в свою очередь, важен для ограничения силы тока. Обычно применяется кристаллический кварцевый песок с высокой минералогической и химической чистотой (содержание SiO2 > 99,5%).

Для коммутационной функции важным являются определенный размер кристаллов песка и оптимальное его уплотнение.

Индикатор позволяет быстро находить сгоревшие предохранители. При повышенной жесткости пружины он может служить ударным сигнализатором для приведения в действие микропереключателей или разъединителей.

Припой сдвигает характеристическую кривую к меньшим значениям тока плавления. Он подбирается в соответствии с материалом плавкого элемента и должен находиться в нужном количестве и в нужном месте.

Контактные ножи механически и электрически соединяют плавкую вставку с держателем-основанием предохранителя. Они изготавливаются из меди или медного сплава с покрытием из олова или серебра.

Традиционными материалами, из которых изготовляются плавкие вставки это: медь, цинк, серебро, обладающие необходимым удельным электрическим сопротивлением.

Основным преимуществом при использовании предохранителя с плавкой вставкой является эффект токоограничения. То есть время расплавления плавкой вставки является достаточно малым и, как следствие, ток короткого замыкания не успевает достигнуть своего максимального значения. График показывающий явление токоограничения представлен ниже.

Основным параметром плавкой вставки является ее времятоковая характеристика. С ее помощью можно определить время отключения защищаемой линии при известном сверхтоке. График демонстрирующий данную зависимость представлен ниже.

Очевидно, что при номинальном уровне тока или меньшем его значении плавкая вставка должна проводить электричество неограниченное количество времени.

Для ускорения времени работы плавкой вставки применяют следующие технические решения:

  • плавкие вставки с участками различной ширины (сечения)
  • металлургический эффект в конструкции плавких вставок

За счет снижения сечения (сужения) плавкой вставки в определенных местах достигается требуемое — меньшее время размыкания цепи.

Металлургический эффект заключается в следующем: отдельные легкоплавкие металлы (например, свинец и олово) способны растворять в своей структуре более тугоплавкие металлы, такие как медь и серебро.


Для этого на медные проволочки наносятся капли олова. При нагреве сверхтоком оловянные капли быстро расплавляются, расплавляя при этом и часть проволок. Далее используется механизм работы плавкой вставки со сниженным сечением в определенных местах.

Основной причиной продолжающегося роста числа пользователей плавких предохранителей помимо крайне выгодного соотношения цены и результата, а также незначительной занимаемой площади является их общеизвестная надежность, которая характеризует предохранители как «последнюю линию защиты». Только сертифицированные предохранители с плавкими вставками, которые соответствуют заявленным характеристикам, позволят Вам избежать пожаров, возникающих в электропроводке и электроустановках.

 

Плавкий предохранитель

Плавкий предохранитель – это элемент электрической цепи, основное назначение которого – защита её от повреждения.

Принцип действия


Предохранитель устроен таким образом, что сгорает раньше, чем повреждаются другие элементы. Ведь проще вставить новый предохранитель, чем заменить провода, микросхемы и другие элементы которые могут сгореть при скачке тока в цепи.

Плавким предохранитель называется потому, что в его основе лежит плавкая вставка. Эта плавкая вставка  состоит из сплава, который имеет низкую температуру плавления и при возникновении тока опасного для цепи, количества теплоты которое выделяется при протекании такого тока через эту вставку достаточно, чтобы её расплавить. Когда вставка расплавляется — “перегорает”, то цепь оказывается разомкнутой.

Причинами перегорания предохранителя могут быть короткое замыкание, перегрузка и резкие скачки тока.

Мало того, что предохранитель предохраняет цепь от повреждений, так он еще и служит защитой от пожаров и возгораний, так как плавкая вставка перегорает в корпусе предохранителя, в отличие от провода, который может соприкасаться в момент сгорания с горючими материалами.

Случается так, что люди изготавливают так называемый жучок. Обычно это обыкновенный кусочек проволоки, который вставляется взамен предохранителя. Делается это потому, что под рукой нету, предохранителя нужного номинала или с целью обхода защиты. Зачастую, такие жучки приводят к пожарам, так как неизвестно при каком токе такой жучек перегорит и перегорит ли вообще.

Устройство предохранителя

Как было сказано выше, простейший плавкий предохранитель  состоит из основной своей части – плавкой вставки (проволока) и корпуса, который предназначен для соединения с электрической цепью и служащий крепежом для вставки.

Преимущества и недостатки

К плюсам плавких предохранителей можно отнести относительно невысокую стоимость.

Основным недостатком плавкого предохранителя является относительно долгое срабатывание по сравнению с автоматическими предохранителями. За время перегорания предохранителя в высоковольтных сетях может выйти из строя оборудование. Кроме того, плавкий предохранитель является одноразовым элементом, то есть, однажды сгорев, дальнейшему использованию он не подлежит, в то время как автоматические предохранители могут довольно долго служить, так как принцип их работы основан на размыкании цепи без повреждения конструкции самого предохранителя.

Основные параметры

Параметры, которые характеризуют плавкий предохранитель – это номинальный ток, номинальное напряжение, мощность, скорость срабатывания.

Рассчитать номинальный ток срабатывания предохранителя можно по формуле 

Где U – напряжение в сети, а Pmax – максимальная мощность нагрузки с запасом около 20 %.

Скорость срабатывания плавких предохранителей различна. Например, в схемах, где присутствуют полупроводниковые приборы, лучше если предохранитель сгорит быстрее, чтобы не повредить приборы, но если это мощный предохранитель который используется в цепи электродвигателя, то намного полезнее будет, если он не будет каждый раз разрывать цепь в момент броска пусковых токов.

Замена предохранителя

Заменить предохранитель, например, в автомобиле не составит труда обычному человеку. Но для того чтобы заменить предохранитель в силовой цепи, нужно обязательно снять напряжение, иначе при вставке предохранителя в держатель, может появиться электрическая дуга, которая может вызвать электрический ожог и другие травмы человека. В особых случаях в высоковольтных установках замену предохранителя следует проводить при закороченном на землю питании сети и только квалифицированным персоналом.

  • Просмотров:
  • Принцип действия предохранителей

    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.

    При коротком замыкании нагревание суженных участков происходит на­столько интенсивно, что отводом количества теплоты практически можно пренебречь Плавкий элемент расплавляется («перегорает») одновременно во всех или в нескольких 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.

    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.

    Важнейшая характеристика предохраните­ ля — зависимость времени перегорания плав­кого элемента от силы тока — времятоковая характеристика представлена на рис. 21.4.

    Достоинства плавких предохранителей

    1. Время перегорания предохранителей зави­ сит от силы тока, проходящего через нить. Так, при коротком замыкании, когда ток очень велик, предохранители перегорают достаточно быстро, и в этом наиболее опасном случае служат простой, дешевой и надежной зашитой.

    2. В большинстве плавках предохранителей предусмотрена возможность безопасной заме­ ны плавкой вставки под напряжением.

    1. Если ток в цепи незначительно превышает допустимый, плавкие предохранители плохо выполняют защитную роль.

      Примеры. При перегрузках до 30% срок службы проводки заметно сокращается, а предохранители не перегорают. При больших величинах перегрузок (до 50…70%) время перегорания предохранителей составляет от минуты до десятков минут. За это время изоляция перегруженных проводов успевает сильно перегреться.

    2. Другим недостатком предохранителей является их повреждаемость.
    После перегорания пробку нужно заменять новой (перезаряжать). Для про­ стоты восстановления в конструкции плавких предохранителей применяют­ ся сменные калиброванные плавкие вставки.

    Предохранители плавкие — Электросистемы

    Описание

    Применение и принцип работы плавких предохранителей

    В большей части конструкций отключение цепи осуществляется путем расплавления плавкой вставки, которая нагревается непосредственно током защищаемой цепи. После отключения цепи необходимо заменить перегоревшую вставку на исправную. Эта операция производится вручную либо автоматически. В последнем случае с помощью специальной рукоятки заменяется весь предохранитель. 

    Плавкий предохранитель состоит из двух основных частей: корпуса из электроизоляционного материала (стекла, керамики) и плавкой вставки (проволоки, полоски металла). Выводы плавкой вставки соединены с клеммами, с помощью которых предохранитель включается в линию последовательно с защищаемым потребителем или участком цепи. Для этого используют специальные клеммные держатели. Они должны обеспечивать надёжный контакт предохранителя — иначе в этом месте возможен нагрев. 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.

    См. примеры установки ПП в Рубильниках

    Преимущества ПП:

    • Простота устройства и, следовательно, низкая стоимость.
    • В асимметричных трёхфазных цепях при аварии на одной фазе, питание пропадёт только на одной фазе, а остальные две фазы продолжат дальше снабжать нагрузку (не рекомендуется такое практиковать при больших токах, так как это может привести к перекосу фаз).
    • Из-за медленной скорости срабатывания, плавкие предохранители можно использовать для селективности.
    • Так же селективность самих плавких предохранителей относительно друг друга (при последовательном соединении) имеют более простой расчёт селективности, нежели у автоматического предохранителя: номинальные токи последовательно соединённых предохранителей должны отличаться друг от друга в 1,6 раз или больше.
    • Из-за более простой конструкции чем у автомата защиты, почти исключена возможность т. н. «поломки механизма» — в случае аварийной ситуации предохранитель полноценно обесточит цепь.
    • После замены плавкой вставки предохранителя в цепи получается защита с характеристиками, заявленными производителем в отличие от случая с использования автоматического выключателя с подгорающими контактами.

    Недостатки ПП:

    • Возможность использования только один раз.
    • Большим недостатком плавких предохранителей является конструкция, дающая возможность шунтирования, то есть использования «жучков», приводящих к пожарам.
    • Возможность необоснованной замены на предохранитель номиналом выше.
    • Возможный перекос фаз в трёхфазных электроцепях при больших токах.
    • В цепях трёхфазных электродвигателей при сгорании одного предохранителя инициируется пропадание одной фазы, что может привести к выходу из строя электродвигателя (рекомендуется использовать реле контроля фаз).

    Предохранители до 1000В

    Предохранители предназначены для защиты отдельных аппаратов и участков сети от токов к.з. и токов перегрузки. Обычно предохранители состоят из патрона и плавкой вставки и различаются по номинальному напряжению и току. При токе выше номинального плавкая вставка перегорает и размыкает электрическую цепь.
    Для защиты электроустановок на напряжение до 1000 В используют предохранители закрытые (резьбовые, трубчатые) и открытые (пластинчатые).
    Резьбовой однополюсный предохранитель состоит из основания с крышкой, плавкой вставки и головки (пробки). Основание и головку изготовляют из фарфора, крышку — из фарфора или пластмассы. Основание и крышку выполняют прямоугольными или квадратными. Резьбовые предохранители с резьбой Е-27 изготовляют на токи 6,3; 10; 16; 20 и 25А и напряжение до 380 В.
    Питающую линию присоединяют к контакту предохранителя, отходящую — к винтовой резьбе, что обеспечивает безопасность обслуживания. Предохранители Е-27 применяют для защиты от перегрузок и токов к. з. проводов и токоприемников в осветительных сетях.

    Трубчатые предохранители выпускают следующих типов: ПР-2, НПН, ПН-2 и ПП-17. Разборные предохранители ПР-2 предназначены для установки в сетях на напряжение 500 В и токи 15, 60, 100, 200, 400, 600 и 1000 А. В патроне предохранителя ПР-2 (рис. 1) плавкая вставка 5, прикрепляемая винтами 6 к контактным ножам 7, помещена в фибровую трубку 4, на которую насажены втулки 3 с резьбой. На них навинчены латунные колпачки 2, закрепляющие контактные ножи, которые входят в неподвижные пружинящие контакты, устанавливаемые на изоляционной плите.
    Под действием электрической дуги, возникающей при перегорании предохранителя, внутренняя поверхность фибровой трубки разрушается и образуются газы, способствующие быстрому гашению дуги.
    Предохранители НПН (насыпные неразборные) изготовляют на напряжение до 500 В и токи от 15 до 60 А, а ПН-2 (насыпные разборные) — на напряжение до 500 В и токи от 10 до 600 А (рис. 2, а).
    Плавкие предохранители ПП-17, изготовляемые на напряжение до 380 В и токи 500, 630, 800 и 1000 А, состоят из плавкой вставки, помещенной в керамическом корпусе, заполненном кварцевым песком, указателя срабатывания. При расплавлении плавкой вставки предохранителя перегорает вставка указателя срабатывания и освобождает взведенный при сборке указателя боек, который переключает свободный контакт, связанный кинематически с указателем срабатывания. Свободный контакт применяют при необходимости замыкания контактов реле и отключения выключателя питающей цепи. Предохранители ПП-17 смонтированы на контакторных станциях на 1000 А без свободного контакта.
    Пластинчатые открытые предохранители типа П состоят из медных или латунных пластин — наконечников, в которые впаяны медные калиброванные проволоки. Наконечники с помощью болтов присоединяют к контактам на изоляторах. Пластинчатые предохранители с открытой плавкой вставкой применяют в ТП некоторых городских электросетей и заменяют на закрытые ПН-2.

    Высоковольтные предохранители

    Обозначение

    В обозначении предохранителей указывают: их тип (ПК — с мелкозернистым кварцевым наполнителем), назначение (Т — для защиты силовых трансформаторов, К — конденсаторов, Д — электродвигателей, Н — трансформаторов напряжения), конструктивное исполнение (101 — для предохранителей с номинальным током до 32 А, 102 — для предохранителей напряжением 6 кВ и током от 40 до 80 А, 10 кВ и от 40 до 50 А, 103 — для предохранителей 6 кВ и от 100 до 160 А, 10 кВ и от 80 до 100 А), номинальное напряжение, кВ, номинальный ток, А (он равен току плавкой вставки), номинальный ток отключения, кА, климатическое исполнение и категорию размещения. Например, предохранитель с мелкозернистым кварцевым наполнителем, предназначенный для защиты силового трансформатора, конструктивного исполнения 102, на номинальные напряжение 10 кВ, ток 40 А и ток отключения 20 кА, для размещения в умеренном климате и внутренней установки обозначают ПКТ 102-10-40-20У3.
    Для мачтовых трансформаторных подстанций применяют предохранители ПКТ соответствующего климатического исполнения (У, ХЛ, Т) и 1-й категории размещения. Их патроны выполняют водонепроницаемыми во избежание отсыревания внутренних частей.
    Для защиты измерительных трансформаторов напряжения на напряжение 3 -10кВ применяют предохранители ПKH-10, не имеющие указательного устройства об их срабатывании.

    В предохранителях ПК плавкую вставку изготовляют из нескольких параллельных проволок, что значительно улучшает условия теплоотдачи и уменьшает общее сечение вставки. В результате этого улучшаются условия охлаждения и гашения электрической дуги, которая возникает в нескольких параллельных каналах при плавлении и испарении проволок, что влечет к разрыву электрической цепи. Кроме того, на проволоки плавких вставок напаяны оловянные шарики 13, служащие для снижения температуры плавления проволок за счет «металлургического эффекта». Так как температура плавления олова значительно ниже температуры плавления материала вставки, оно плавится раньше и в расплавленном виде проникает в металл проволоки, снижая тем самым на этом участке температуру плавления вставки предохранителя.
    Патрон предохранителя ПК необходимо заполнять сухим, чистым мелкозернистым песком с содержанием кварца около 99%, что обеспечивает быструю деионизацию электрической дуги в пространстве между зернами кварца и проникновение паров металла вставки в песок.
    Предохранители ПК допускают многократную перезарядку дугогасящего патрона после его срабатывания, при этом спекшийся кварцевый заполнитель заменяют. При замене плавкой вставки следует точно соблюдать длину проволоки, соответствующую данному типу предохранителя, а также расстояние между отдельными проволоками и стенками патрона. Несоблюдение длины проволоки и расстояний приводят к разрушению предохранителя. Трубки с плавкими предохранителями герметически запаивают.
    Предохранитель ПК является токоограничивающим защитным аппаратом, так как ток короткого замыкания обрывается после расплавления и испарения металла не в момент его естественного прохождения через нулевое значение, а значительно раньше, чем он успевает достигнуть своего максимального значения.
    Предохранители для внутренней установки снабжены указателем срабатывания 12, который состоит из металлической втулки, пружины, указательной проволоки 11 и головки с крючком. Втулка со вставленной в нее пружиной закреплена на крышке патрона. Один конец пружины прикреплен к головке указателя крючком, а другой присоединен к втулке. В нормальном рабочем состоянии пружина сжата. При перегорании плавкой вставки перегорает и указательная проволока, освобождая пружину, которая выбрасывается вместе с головкой из предохранителя, по чему судят о том, что вставка предохранителя перегорела.
    Наибольшая отключаемая мощность предохранителей ПК составляет 300 MBА. Они выпускаются на следующие номинальные токи: 2; 3,2; 5; 8; 10; 16; 20; 31,5; 40; 50; 80; 100; 160; 200; 315; 400 А.

    Конструктивно предохранители, изготовленные на разные номинальные напряжения, отличаются длиной патрона, а на разные номинальные токи — не только длиной патрона, но и диаметрами патронов и колпачков. При номинальном напряжении 6 кВ на номинальный ток 75 А и выше и при напряжении 10 кВ на ток 50 А и выше патроны предохранителей делают спаренными. Предохранители на токи выше 200 А при напряжении 6 кВ и выше 150 А при напряжении 10 кВ имеют по четыре патрона на каждую фразу.

    Предохранители и типы предохранителей

    Что такое предохранитель?

    Предохранитель или электрический предохранитель — это электрическое / электронное устройство, которое защищает цепь от различных электрических неисправностей, таких как перегрузка по току и перегрузка. Предохранители можно рассматривать как жертвенный элемент в цепи, поскольку они действуют как слабое звено во всей цепи.

    Это связано с тем, что предохранитель саморазрушается и надежно размыкает цепь, когда в цепи имеется чрезмерный ток, или цепь находится под перегрузкой, и если есть какое-либо короткое замыкание.

    Принцип действия предохранителя основан на нагревании электрическим током. Простой предохранитель состоит из небольшого токопроводящего материала с низким сопротивлением и включен последовательно с цепью.

    Площадь поперечного сечения этого проводящего материала спроектирована таким образом, чтобы пропускать определенный ток, который может протекать в цепи.

    Когда ток в цепи превышает это допустимое значение (что может быть вызвано перегрузкой, коротким замыканием или несоответствием нагрузки), этот чрезмерный ток расплавит проводящий элемент в предохранителе и разомкнет цепь.

    Это отключит питание и, таким образом, остальная цепь будет защищена от повреждения. На следующем изображении показана блок-схема подключения предохранителя в цепи.

    Предохранители — это очень простые и дешевые устройства, которые уже более ста лет используются в качестве защитного средства. Для электрических чертежей и схем мы можем использовать три обозначения предохранителей. На следующем изображении показаны символы предохранителей и их стандарты.

    Характеристики предохранителя

    На рынке доступны различные типы предохранителей для различных типов применений, таких как жилое, промышленное, автомобильное и т. Д.Все предохранители часто характеризуются следующими характеристиками.

    • Номинальный ток или ампер
    • Время плавления
    • Номинальное напряжение и
    • Номинальное значение отключения или отключающая способность
    • I 2 T Значение предохранителя
    • Упаковка
    • Температура

    Первые два, т. Е. Номинальный ток и Время плавления предохранителя обычно связано с тепловыми характеристиками предохранителя, тогда как напряжение и номинальное значение отключения классифицируются в разделе «Отключающие характеристики предохранителя».

    По мере увеличения силы тока в цепи время плавления проводящего элемента в предохранителе уменьшается. Это связано с тем, что по мере увеличения тока рассеиваемая мощность (определяемая I2R) будет увеличиваться, а температура элемента быстро увеличивается.

    Если в цепях присутствуют индуктивные элементы, то плавления токопроводящего элемента в предохранителе недостаточно для прерывания тока. Даже если элемент в предохранителе плавится, существует вероятность возникновения дуги в предохранителе до полного отключения тока.

    В течение этого периода предохранитель должен выдерживать переходные напряжения и, следовательно, любому предохранителю должно быть предоставлено время отключения.

    До сих пор мы говорили только о номинальном токе предохранителя, но не упоминали номинальное напряжение. Все предохранители рассчитаны на максимальное напряжение, при котором они могут работать.

    Номинальный ток или допустимый ток предохранителя

    Номинальный ток или допустимый ток предохранителя определяет максимальную величину тока, которую предохранитель может выдерживать без перегорания или плавления.Обычно это указывается в амперах, то есть 2A, 4A, 600A и т. Д.

    Номинальное напряжение предохранителя

    Наряду с номинальным током также указывается предохранитель с максимальным напряжением, с которым он может поставляться. Основываясь на номинальном напряжении, предохранители снова классифицируются на предохранители низкого напряжения (LV) и предохранители высокого напряжения (HV) (и даже миниатюрные предохранители).

    I
    2 T (Ампер в квадрате секунды)

    I 2 Значение T предохранителя измеряет тепловую энергию в предохранителе. Эта тепловая энергия возникает из-за протекания тока, а также дуги, возникающей при перегорании предохранителя.

    Отключающая способность предохранителя

    Отключающая способность предохранителя также известна как номинальное значение отключения или номинальное значение короткого замыкания. Отключающая способность определяет максимальный безопасный ток, который предохранитель может отключить при напряжении ниже максимального номинального напряжения.

    Классификация предохранителей

    Несмотря на то, что работа предохранителя кажется простой, существуют разные методы классификации различных типов предохранителей. Основная классификация — это удобство использования, то есть одноразовые предохранители и восстанавливаемые предохранители.

    Одноразовые предохранители, перегоревшие из-за перегрузки по току в цепи, необходимо заменять вручную. Эти типы предохранителей часто используются в электрических и электронных системах в жилых домах, на промышленных предприятиях, в потребительских товарах и т. Д.

    Восстанавливаемые предохранители, напротив, автоматически сбрасываются после возникновения неисправности путем изменения их сопротивления.

    Другая классификация основана на токоограничивающих и нетокоограничивающих предохранителях. Токоограничивающие предохранители на короткое время создают в цепи высокое сопротивление.В предохранителях без ограничения тока, как только протекает избыточный ток, газы в предохранителе создают дугу, которая прерывает ток.

    Типы предохранителей

    Существует множество типов предохранителей для различных применений. Основная категория предохранителей зависит от типа цепи, в которой они используются, то есть предохранители переменного тока и предохранители постоянного тока. Опять же, предохранители переменного тока делятся на предохранители высокого напряжения (HV) и предохранители низкого напряжения (LV).

    Предохранители переменного тока высокого напряжения (HV) используются для напряжений выше 1000 В, а предохранители переменного тока низкого напряжения (LV) используются для напряжений менее 1000 В.Предохранители низкого напряжения (НН) снова подразделяются на: картриджные предохранители (полностью закрытого типа), заменяемые предохранители (полузамкнутого типа), переключающие предохранители, выпадающие предохранители и ударные предохранители.

    Высоковольтные предохранители (HV) подразделяются на предохранители картриджного типа HRC (с высокой разрывной способностью), плавкие предохранители жидкостного типа и предохранители вытесняющего типа.

    На следующем изображении показана диаграмма предохранителей, разделенных на переменный и постоянный ток.

    Теперь мы рассмотрим различные типы предохранителей в целом, независимо от приведенной выше классификации.

    Предохранители постоянного тока

    Основное различие между предохранителями постоянного тока и предохранителями переменного тока заключается в размере предохранителя. В цепи постоянного тока, когда ток превышает предел, металлический провод в предохранителе плавится и отключает остальную часть цепи от источника питания.

    Поскольку постоянный ток имеет постоянное значение и всегда выше 0 В, существует вероятность возникновения электрической дуги между расплавленными проводами, которую будет трудно избежать и отключить. Следовательно, обычно электроды предохранителей постоянного тока размещаются на большем расстоянии по сравнению с предохранителями переменного тока.

    Это минимизирует вероятность возникновения дуги, а поскольку расстояние между электродами увеличивается, размер предохранителей постоянного тока сравнительно велик.

    Предохранители переменного тока

    Мы знаем, что переменный ток (и напряжение) колеблется со скоростью 50 или 60 раз в секунду, и при этом амплитуда сигнала изменяется от минимума до максимума. В одной точке этих колебаний напряжение переменного тока достигает 0 В, и, следовательно, дуга между расплавленными электродами может быть легко погашена.

    В результате размер предохранителей переменного тока может быть намного меньше по сравнению с размером предохранителей постоянного тока.

    Встраиваемые предохранители

    Встраиваемые предохранители или предохранители типа Kit — это тип предохранителей низкого напряжения (НН). Чаще всего они используются в домашней электропроводке, на небольших предприятиях и в других устройствах с малым током.

    Встраиваемые предохранители состоят из двух основных частей: основания предохранителя, которое содержит входной и выходной клеммы, и держателя предохранителя, в котором находится элемент предохранителя. Основание предохранителя обычно состоит из фарфора, а элемент предохранителя — из луженой меди, алюминия, свинца и т. Д.

    Держатель предохранителя может быть легко вставлен или извлечен из основания предохранителя без риска поражения электрическим током.Когда предохранитель перегорел из-за перегрузки по току, мы можем легко удалить держатель предохранителя и заменить провод предохранителя. Это главное преимущество заменяемых предохранителей.

    Предохранители патронного типа или предохранители полностью закрытого типа

    Как видно из названия, патронные или полностью закрытые предохранители имеют полностью закрытую конструкцию с плавкими вставками, заключенными в контейнер. Такая конструкция и конструкция помогут сохранить дугу в контейнере в случае перегорания предохранителя.

    Предохранители

    картриджного типа — это очень важная категория предохранителей, которые используются практически во всех типах устройств, таких как низковольтные (LV), высоковольтные (HV) и миниатюрные предохранители.

    Предохранители

    патронного типа снова делятся на предохранители патронного типа D и патронные предохранители соединительного типа.

    D — Патронный предохранитель типа

    Этот тип предохранителей состоит из патрона, основания предохранителя, крышки и переходного кольца. Патрон с плавким элементом в нем снабжен крышкой предохранителя и вставляется в основание предохранителя через переходное кольцо, и соединение завершается только тогда, когда кончик патрона касается проводника.

    Предохранители типа D не являются взаимозаменяемыми, и их преимущество заключается в высокой надежности.

    Соединительный предохранитель картриджного типа или предохранитель с высокой разрывной способностью (HRC)

    Предохранители с высоким временем разрыва или HRC-предохранители относятся к типу картриджных предохранителей. В предохранителях HRC ток протекает через плавкий элемент при нормальных условиях.

    В случае неисправности сильный ток из-за короткого замыкания (или любой другой неисправности) может проходить через предохранитель в течение короткого, но известного периода времени. Если за это время неисправность будет устранена, предохранитель не перегорит или плавкий элемент не расплавится.

    Если неисправность продолжается даже через некоторое время, т. Е. Ток короткого замыкания в течение более длительного времени, чем разрешено, плавкий предохранитель перегорает.

    Так как предохранители HRC предназначены для срабатывания сильноточных разрывов, необходимо использовать специальный метод для управления дугой, возникающей в случае сгорания предохранителя. Обычно корпус предохранителя состоит из фарфора или керамики, а камера плавкого элемента заполнена кварцевым песком.

    Существует два типа предохранителей HRC: лезвийного типа и с болтовым креплением.Предохранители ножевого типа также известны как вставные предохранители.

    Корпус предохранителя лезвийного типа обычно изготавливается из пластика, а две токопроводящие пластины лезвия прикрепляются к элементу предохранителя. Предохранители лезвийного типа обычно используются в автомобилях.

    Высоковольтные предохранители

    Высоковольтные предохранители обычно используются в энергосистемах и обычно рассчитаны на напряжения от 1500 В до 138000 В. Высоковольтные предохранители используются для защиты трансформаторов, будь то трансформаторы малой мощности или измерительные трансформаторы, где автоматические выключатели не могут гарантировать защиту.

    Плавкий элемент в высоковольтных предохранителях состоит из серебра или меди (иногда даже используется олово) для обеспечения надежной и стабильной работы. В высоковольтных предохранителях выталкивающего типа камера плавкой вставки заполнена борной кислотой.

    Восстанавливаемые предохранители

    Восстанавливаемые предохранители также называются самовосстанавливающимися предохранителями. Их можно использовать даже после короткого замыкания (даже после нескольких неисправностей) без каких-либо проблем с заменой.

    Плавкий элемент в самовосстанавливаемых предохранителях представляет собой термопластический термистор проводящего типа с полимерным положительным температурным коэффициентом (PPTC).

    Если есть какая-либо неисправность в цепи, ток увеличивается, и в результате повышается общая температура предохранителя. Поскольку он имеет положительный температурный коэффициент, сопротивление плавкого элемента увеличивается с повышением температуры (что вызвано коротким замыканием).

    Это ограничит ток в остальной части цепи, и если неисправность будет устранена через некоторое время, температура упадет и предохранитель будет сброшен, чтобы обеспечить нормальную работу цепи.

    Восстанавливаемые предохранители часто используются там, где замена предохранителей затруднена, например, в военных или аэрокосмических приложениях.

    Тепловые предохранители

    Тепловые предохранители являются одноразовыми предохранителями и в основном являются предохранителями, чувствительными к температуре. Термоплавкие предохранители также называются термическими перемычками или термическими предохранителями (TCO). Элемент плавкого предохранителя изготовлен из термочувствительного сплава.

    Плавкий элемент в тепловом предохранителе удерживает механический пружинный контакт, который обычно замкнут.Когда температура в плавком элементе повышается (из-за перегрузки по току или окружающих условий), сплав плавкого элемента плавится и освобождает пружинный механизм. Это откроет цепь и предотвратит возгорание устройства.

    Термоплавкие предохранители доступны в компактных размерах по очень низкой цене, что позволяет использовать их в термочувствительных устройствах, таких как фены, водонагреватели, кофеварки и т. Д. используется в приложениях питания постоянного тока, таких как сотовые телефоны, жесткие диски, камеры, DVD-плееры и т. д.где пространство — это ограничение. Существуют различные типы предохранителей для микросхем или поверхностного монтажа, например

    • Быстродействующие предохранители для микросхем
    • Очень быстрые предохранители для микросхем
    • Плавкие предохранители для микросхем
    • Импульсно-толерантные предохранители для микросхем
    • Сильноточные предохранители для микросхем
    • Предохранители для телекоммуникационных сетей
    Автомобильные предохранители

    Предохранители играют важную роль в электрическом соединении автомобиля. Перегрузка или короткое замыкание в автомобиле или велосипеде (или любом автомобиле в этом отношении) может вызвать катастрофические повреждения как транспортного средства, так и человека.

    Предохранители

    лезвийного типа являются наиболее часто используемыми предохранителями в автомобилях, в то время как также используются другие предохранители, такие как стеклянная трубка (или предохранитель Bosch), ограничители предохранителей и т. Д.

    Номинальное напряжение автомобильных предохранителей будет низким по сравнению с другими предохранителями. Типичные значения напряжения: 12 В, 32 В и 42 В.

    Применение предохранителей

    Электрические или электронные предохранители являются одним из основных компонентов почти всех электрических или электронных схем, систем и приложений. Некоторые из широко известных применений предохранителей упомянуты ниже.

    • Силовые трансформаторы
    • Электропроводка в доме
    • Вся электрическая техника (кондиционеры, стиральные машины, телевизоры, музыкальные системы и т. Д.)
    • Пускатели двигателя
    • Мобильные телефоны
    • Ноутбуки
    • Адаптеры питания
    • Камеры
    • Принтеры, сканеры и копировальные аппараты
    • Все автомобили (автомобили, мотоциклы, грузовики, автобусы и т. Д.)
    • Все электронные устройства (жесткие диски, записывающие устройства DVD, DVD-плееры и т. Д.)
    • Игровые консоли

    Конструкция, характеристики и его рабочий

    Что такое электрический предохранитель?

    определяют предохранитель , это устройство электробезопасности, которое используется для защиты компонентов, цепей и от риска возгорания и повреждения из-за условий перегрузки по току.Предохранитель представляет собой тонкий кусок металлической проволоки, который плавит и изолирует цепь, когда через нее проходит чрезмерный ток, и разрывает цепь.

    Обозначения предохранителей в соответствии с различными стандартами

    Согласно международному стандарту IEC 60269, предохранитель — это «устройство, которое путем плавления одного или нескольких его специально разработанных и пропорциональных компонентов размыкает цепь, в которую он включен, размыкая ток, когда он превышает заданное значение на достаточное время. время. Предохранитель состоит из всех частей, составляющих все устройство ».

    Состояние перегрузки по току и перегрузке

    Состояние перегрузки — это ток, протекающий в цепи, который превышает номинальный ток нагрузки. Избыточный ток — это ситуация, когда в цепи действует ток, превышающий нормальный рабочий ток. Это либо перегрузка, либо ток короткого замыкания (короткого замыкания).

    В условиях нормальной нагрузки предохранитель имеет температуру ниже точки плавления. Он пропускает нормальный ток без перегрева.При возникновении неисправности или повреждения ток в предохранительном элементе чрезмерно возрастает. Это повысит температуру, что приведет к расплавлению плавкого элемента, и он отключает и защищает цепь. Величина перегрузки по току определяет время, необходимое для срабатывания предохранителя . Чем больше ток, тем меньше время, необходимое для срабатывания предохранителя.

    Предохранитель

    широко используется в электроэнергетике для обеспечения безопасности устройств. Предохранитель — это самая дешевая форма защитного устройства от чрезмерных токов.

    Доступны несколько типов предохранителей, которые используются в системах с низким, средним и высоким напряжением.

    Строительство

    Предохранители обычно устанавливаются в цепи последовательно. Предохранитель состоит из металлического провода с низким сопротивлением, используемого в качестве элемента предохранителя, с малым поперечным сечением по сравнению с проводниками цепи, установленными между парой электрических выводов. Он заключен в негорючую трубку, окруженную наполнителем, который может быть песком или другим материалом.Элемент предохранителя обеспечивает прохождение тока через предохранитель. Закрытый кожух предохранителя может быть изготовлен из стекла, керамики, пластика или формованных слоистых материалов из слюды.

    Материалы плавких элементов

    Элемент предохранителя изготовлен из материалов, обладающих следующими свойствами:

    • низкая точка плавления
    • низкие омические потери
    • высокая проводимость
    • без повреждений вследствие окисления
    • должна быть дешевой

    Металл, олово, медь, серебро и т. Д., как правило, используются в качестве предохранительных элементов, обладающих указанными выше свойствами. Для малых токов до 10А в качестве плавкого элемента используется олово или сплав свинца (37%) и олова (63%). Для больших токов используется медь или серебро. Цинк хорош для использования, когда требуется задержка во времени. Он не плавится очень быстро при небольшом перегрузке по току.

    Ниже приводится таблица различных материалов элементов и их температур плавления.

    Металл Температура плавления, ° C
    Олово 240
    Свинец 328
    цинк 419
    Алюминий 665
    Серебро 980
    Медь 1090

    Характеристики электрического предохранителя

    Предохранители рассчитаны по току, напряжению, отключающей способности или предназначены для работы в цепях переменного или постоянного тока.

    Текущий рейтинг:

    Номинальный ток, который предохранитель может выдерживать непрерывно без перегрева или плавления. Он основан на повышении температуры плавкого элемента и окружающей его среды.

    Рекомендуется использовать предохранитель не более чем на 75% номинального тока.

    Номинальное напряжение:

    Номинальное напряжение предохранителя должно быть больше или равно напряжению цепи. Это потому, что предохранитель может безопасно отключить аномальный ток.Это относится к способности предохранителя работать и гасить дугу при размыкании.

    Отключающая способность:

    Отключающая способность — это максимальный ток, который предохранитель может безопасно отключить при номинальном напряжении. Он также известен как рейтинг отключения или рейтинг короткого замыкания.

    Температура окружающей среды:

    Это температура окружающих компонентов, таких как плавкий элемент, держатели предохранителей и т. Д., В которых установлен предохранитель. На время-токовые характеристики предохранителей влияет температура окружающей среды.Чем выше температура окружающей среды, тем сильнее срабатывает предохранитель и сокращается срок его службы.

    Интегральный рейтинг плавления I2t:

    Это количество энергии, необходимое для расплавления предохранителя и прерывания тока. Это функция текущего квадрата и времени. Выражается в амперах в квадрате секунд (A 2 сек).

    Ток предохранителя:

    Это минимальная сила тока, при которой плавится плавкий элемент.

    Снижение номинальных значений температуры:

    Чтобы продлить срок службы устройства, устройство работает с мощностью ниже его максимальной номинальной мощности, это называется снижением номинальных характеристик.Рекомендуется, чтобы при эксплуатации предохранителя при температуре окружающей среды до 25 ° C номинальный ток предохранителя был снижен.

    Нормальный рабочий ток:

    Номинальный ток предохранителя обычно снижается на 25% для работы при 25ºC, чтобы избежать нежелательного сгорания. Например, предохранитель с номинальным током 10 А обычно не рекомендуется для работы при токе более 7,5 А при температуре 25 ° C.

    Время-токовые характеристики:

    Кривая время-токовых характеристик

    На приведенном выше рисунке показаны время-токовые характеристики, которые являются одной из наиболее важных характеристик предохранителей.График отображает соотношение между током и временем плавления плавкого элемента. Он показывает, насколько быстро предохранитель реагирует на различные уровни перегрузки по току. Все предохранители имеют обратнозависимую характеристику времени и тока.

    Время, необходимое для перегорания предохранителя, зависит от величины чрезмерного тока. Таким образом, чем больше ток, тем меньше время плавления предохранителя (предохранитель плавится быстрее, чем больше перегрузка по току). Следовательно, время срабатывания предохранителя обратно пропорционально току, протекающему через плавкий элемент.

    Зачем нужен предохранитель?

    • Предохранители безопасные
    • Недорогое устройство защиты для контроля мощности и измерения тока.
    • Обеспечивает оптимальную защиту компонентов за счет снижения токов короткого замыкания на низком уровне.
    • Современный предохранитель имеет чрезвычайно высокую отключающую способность и может выдерживать очень высокие токи короткого замыкания без разрыва (размыкания).
    • Согласование защитных устройств предотвращает перебои в подаче электроэнергии в системе из-за перегрузки по току

    Срабатывание предохранителя

    Электрический предохранитель

    — это устройство защиты от перегрузки по току, предназначенное для использования в качестве жертвенного элемента в цепи.Они предназначены для размыкания цепей, когда через них протекает чрезмерный ток, и предотвращения дальнейшего повреждения системы.

    Принцип действия предохранителя зависит от нагревающего воздействия тока. Предохранители включены последовательно с цепью и источником напряжения. В случае короткого замыкания или перегрузки величина тока в цепи увеличивается, поэтому увеличивается количество тепла и, таким образом, плавкий элемент плавится. Это связано с тем, что плавкий элемент имеет низкую температуру плавления.Теперь предохранитель перегорел и размыкает цепь, предотвращая работу устройства.

    Хороший предохранитель Перегорел предохранитель

    Электрический предохранитель рассчитан на определенную температуру плавления только для того, чтобы выдерживать определенное количество постоянного тока. У разных предохранителей разный ток. Если величина тока превышает нормальный номинальный ток предохранителя, ток короткого замыкания вызывает чрезмерное нагревание, и плавкий элемент плавкого предохранителя разрывает цепь.

    Это хорошее защитное устройство, но необходимо заменить перегоревший предохранитель на исправный, потому что это одноразовое защитное устройство.

    Выбор предохранителя для защиты цепи

    В условиях нормальной нагрузки предохранитель должен пропускать нормальный рабочий ток цепи без ложных срабатываний. Однако при возникновении перегрузки по току предохранитель должен отключать перегрузку по току и выдерживать напряжение на предохранителе после внутренней дуги.

    Для правильного выбора предохранителя необходимо учитывать следующие критерии:

    • Номинальное напряжение (переменное или постоянное напряжение)
    • Текущий рейтинг
    • Нормальный рабочий ток
    • Температура окружающей среды
    • Плавильный интеграл (i2t)
    • Условия перегрузки
    • Доступный ток короткого замыкания
    • Оборудование или компоненты, подлежащие защите
    • Соображения: стоимость установки, простота демонтажа, физические размеры и доступное пространство

    Преимущества:

    Вот некоторые преимущества электрического предохранителя.

    • Маленький
    • Самый простой и дешевый способ защиты от сверхтоков
    • Время работы меньше по сравнению с автоматическими выключателями
    • Техническое обслуживание не требуется

    Недостатки:

    • Самый большой недостаток в том, что это одноразовое устройство защиты
    • Значительное время требуется на замену предохранителя

    Различные типы предохранителей и их применение

    Плавкий предохранитель

    A, вероятно, является самым простым электрическим устройством, но его функция имеет решающее значение в , защищая электрические цепи от повреждений .Предохранители встречаются в каждой цепи в той или иной форме, в различных формах, размерах и номиналах. В этой статье мы узнаем, как работает предохранитель и про разные типы предохранителя .

    Как работает предохранитель?

    Основная задача предохранителя — разрывать цепь, если в цепи потребляется ток, превышающий желаемый, что предотвращает повреждение из-за короткого замыкания.

    Самый простой тип предохранителя состоит из резистивного элемента , тщательно подобранного по его температуре плавления .Когда через этот элемент проходит ток, на элементе создается небольшое падение напряжения (достаточно небольшое, чтобы не повлиять на цепь ниже по потоку), и некоторая мощность рассеивается в виде тепла . Таким образом, температура элемента увеличивается. Для нормальных токов этого повышения температуры недостаточно, чтобы расплавить нить накала. Однако, если потребляемый ток превышает номинальный ток предохранителя, точка плавления достигается быстро. Резистивный элемент плавится и цепь прерывается.Толщина и длина резистивного элемента определяют номинальный ток.

    Элементы предохранителей изготовлены из цинка, меди, серебра, алюминия или других сплавов для обеспечения предсказуемых токов срабатывания. Элемент не должен со временем окисляться или подвергаться коррозии.

    Обозначение предохранителя

    Стандартные символы IEEE / ANSI для предохранителей следующие:

    Однако предохранитель IEC немного отличается:

    Типы предохранителей

    Предохранители можно разделить на две основные категории: предохранители переменного тока и предохранители постоянного тока.На приведенной ниже блок-схеме показаны различные типы предохранителей в каждой категории. Вкратце о каждом предохранителе мы поговорим в нашей статье.

    Предохранители постоянного тока

    1. КАРТРИЖНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

    Это наиболее распространенный тип предохранителей. Элемент предохранителя заключен в стеклянную оболочку, которая заканчивается металлическими колпачками. Предохранитель помещается в соответствующий держатель. Поскольку стеклянная оболочка прозрачная, легко визуально определить, не перегорел ли предохранитель.

    Существует множество вариантов этой конструкции, включая плавкий предохранитель с задержкой срабатывания и плавкий предохранитель с быстрым срабатыванием. Медленные предохранители имеют больший элемент, который может выдерживать перегрузку по току в течение относительно короткого периода времени и не подвержен воздействию скачков напряжения в приборе. Быстродействующие предохранители мгновенно реагируют на скачки тока.

    Некоторые варианты этого предохранителя имеют керамический корпус, чтобы выдерживать высокие температуры. Предохранители для высоковольтных устройств заполнены песком или маслом.Это необходимо для предотвращения искрения между двумя концами предохранителя после его перегорания. Также существуют SMD-варианты картриджных предохранителей для непосредственного монтажа на печатной плате.

    2. АВТОМОБИЛЬНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

    Эти предохранители специально разработаны для автомобильных систем , которые работают до 32 В, а иногда и до 42 В. Они имеют форму «лезвия» (прозрачный пластиковый корпус с плоскими контактами) и имеют цветовую маркировку в соответствии с номинальным током.Некоторые из этих типов также используются в других цепях большой мощности.

    3. ПЕРЕЗАГРУЗИТЕЛЬНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ / ПОЛИФУЗОР

    Как следует из названия, эти предохранители самовосстанавливающиеся, . Они содержат частицы технического углерода, встроенные в органические полимеры. Обычно углеродная сажа делает смесь проводящей. Когда протекает большой ток, выделяется тепло, которое расширяет органический полимер. Частицы сажи раздвигаются, и проводимость снижается до точки, при которой ток не течет. Электропроводность восстанавливается при понижении температуры . Таким образом, физическая замена предохранителя не требуется. Этот тип предохранителя также называется PTC, что означает положительный температурный коэффициент, поскольку сопротивление увеличивается с температурой.

    Предохранитель PTC повсеместно используется в компьютерных источниках питания и зарядных устройствах для телефонов. Здесь они особенно удобны, так как замена затруднительна. По той же причине они используются в аэрокосмических устройствах.

    ПТК

    легко идентифицируются по желто-оранжевому цвету и форме диска (а иногда и прямоугольной) в вариантах со сквозным отверстием.Предохранители SMD poly обычно бывают зеленого цвета с белыми отметками или черного цвета с золотыми отметками. PTC доступны практически во всех текущих рейтингах.

    4. ПРЕДОХРАНИТЕЛИ ПОЛУПРОВОДНИКИ

    Мощность, рассеиваемая полупроводником, увеличивается экспоненциально с течением тока, поэтому полупроводники используются для сверхбыстрых предохранителей . Эти предохранители обычно используются для защиты полупроводниковых переключающих устройств, чувствительных даже к небольшим всплескам тока.

    5.ПОДАВЛЕНИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

    Иногда скачки напряжения также могут быть вредными для цепей, и часто используется устройство защиты от перенапряжения с предохранителем для защиты как от скачков напряжения, так и тока.

    NTC (отрицательный температурный коэффициент) размещены параллельно с питанием. При скачках напряжения питания предохранители NTC уменьшают сопротивление из-за более высокого тока и «поглощают» скачки.

    Металлооксидные варисторы (MOV) представляют собой полупроводниковые устройства, которые двунаправленно поглощают скачки напряжения.Вы можете узнать больше о MOV и его работе, используя связанную статью.

    ПРЕДОХРАНИТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

    ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ :

    Эти предохранители используются в высоковольтных линиях электропередачи переменного тока, где напряжение может превышать несколько сотен киловольт.

    Предохранители HRC (High Rupture Current) : Предохранители HRC представляют собой предохранители картриджного типа, состоящие из прозрачной оболочки из стеатита (силиката магния).Предохранитель заполнен кварцевым порошком (а в случае плавких предохранителей HRC — непроводящей жидкостью, такой как минеральное масло), который действует как средство гашения дуги.

    Эти предохранители используются при очень высоких токах короткого замыкания.

    Выталкивающие предохранители: Эти предохранители заполнены химическими веществами, такими как борная кислота, которые выделяют газы при нагревании. Эти газы гасят дугу и выходят из концов предохранителя. Элемент предохранителя изготавливается из меди, олова или серебра.

    ПРЕДОХРАНИТЕЛИ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ:

    Эти предохранители используются в распределительных сетях относительно низкого напряжения.

    Патронные предохранители: Они очень похожи на патронные предохранители постоянного тока. Они состоят из прозрачной оболочки, окружающей элемент предохранителя. Они могут быть вставлены в розетку (тип лезвия) или ввинчены в приспособление (тип болта).

    Выпадающие предохранители: Они содержат подпружиненное плечо рычага, которое убирается при возникновении неисправности и должно быть перемонтировано и возвращено на место для возобновления нормальной работы.Это своего рода выталкивающий предохранитель.

    Многоразовые предохранители: Это простые многоразовые предохранители, используемые в домах и офисах. Они состоят из держателя и розетки. Когда предохранитель перегорает, держатель вынимается, подключается заново и снова вставляется в розетку, чтобы возобновить нормальную работу. Они несколько менее надежны, чем предохранители HRC.

    Ударный предохранитель: Эти предохранители снабжены подпружиненным ударником, который может действовать как визуальный индикатор сгорания предохранителя, а также активировать другое коммутационное устройство.

    Выключатель-предохранитель: Ручка с ручным управлением может подключать или отключать сильноточные предохранители.

    Что такое предохранитель?

    1. Что такое предохранитель?

    Предохранитель — это электрический элемент, защищающий электрические устройства. Обычно он подключается к цепи последовательно, и когда ток повреждения увеличивается до определенного значения, предохранитель перегорает, чтобы отключить цепь, чтобы выполнить цель защиты другого оборудования в цепи.Предохранитель — это наиболее часто используемый компонент в цепи защиты от перегрузки по току.

    Традиционный предохранитель в основном состоит из двух частей корпуса трубки, оба конца которой имеют металлические соединительные клеммы, и металлический расплав в корпусе трубки. Большинство предохранителей имеют цилиндрическую форму, а именно патронную конструкцию. Но в настоящее время, с быстрым развитием передовых технологий, некоторые специальные материалы хорошо применяются, промышленность предохранителей начала двигаться вперед в направлении субминиатюрных продуктов, и последовательно разрабатывается ряд новых продуктов, таких как предохранители типа Surface Mounted Devices. .

    2. Функция предохранителя

    а. Предохранитель может выдерживать перегрузку в определенном диапазоне, когда происходит колебание тока из-за источника питания или внешних помех;

    г. Когда в цепи появляется больший ток перегрузки, предохранитель должен отключать цепь в установленное время, чтобы защитить другие электрические части в цепи;

    г. Когда возникает очень большой ток из-за короткого замыкания, предохранитель может безопасно отключить цепь, чтобы избежать повреждения током перегрузки.

    3. Срок технических параметров

    а. Номинальный ток: Обычно номинальное значение тока составляет: 100 мА, 160 мА, 200 мА, 315 мА, 400 мА, 500 мА, 630 мА, 800 мА, 1 А, 1,6 А, 2 А, 2,5 А, 3,15 А, 4 А, 5 А, 6,3 А и т. Д. ;

    г. Номинальное напряжение: Обычно номинальное значение напряжения составляет: 24 В, 32 В, 63 В, 125 В, 250 В и т. Д. Предохранитель может использоваться при напряжении ниже или равном его номинальному напряжению, но обычно не может использоваться при напряжение больше номинального;

    г. Падение напряжения: Предохранитель срабатывает при номинальном токе, когда предохранитель достигает теплового баланса, а именно, температура стабилизируется, разница напряжений, измеренная на обоих концах предохранителя, представляет собой падение напряжения. Поскольку падение напряжения определенно влияет на схему, падение напряжения четко регулируется европейским стандартом, но не определено в американском стандарте;

    г. Ток перегрузки: Ток перегрузки относится к току, который выше, чем при нормальной работе схемы.Если перегрузку вовремя не устранить, вполне возможно, что электрические части в цепи повреждены. Ток короткого замыкания относится к току, генерируемому из-за частичного или полного короткого замыкания, и обычно очень велик, намного выше, чем ток перегрузки;

    e. Характеристика предохранителя: А именно время-токовая характеристика. Обычно характеристика предохранителя выражается двумя способами: диаграмма I-T и отчет об испытаниях. Диаграмма I-T представляет собой кривую, образованную путем соединения среднего времени срабатывания предохранителя при различных токовых нагрузках в системе координат, в которой ток перегрузки представляет собой координату X, а время срабатывания — координату Y.У каждой модели предохранителя есть соответствующая кривая, отражающая характер предохранителя. Выбирая предохранители, вы можете обращаться к кривой. Отчет об испытаниях — это запись данных об испытаниях, полученная после выполнения заданий испытаний, требуемых стандартом;

    ф. Отключающая способность: Также называется номинальной мощностью короткого замыкания, а именно, при номинальном напряжении, максимальное значение тока (эффективное значение для переменного тока), при котором предохранитель может безопасно отключить цепь. Номинальное значение отключения — важный параметр безопасности предохранителя;

    г. Значение тепловой энергии плавления: А именно количество тепловой энергии, необходимое для плавления предохранителя, его код I² t. Значение тепловой энергии плавления является произведением квадрата соответствующего тока, когда плавкий предохранитель перегорает за 8 мс или более короткое время и время срабатывания, ограниченное время составляет 8 мс, чтобы все тепло, выделяемое плавкой проволокой, используемой для плавления плавкий предохранитель, кроме рассеиваемого. Это постоянная величина для каждого типа плавкой проволоки, а также параметр плавкой проволоки, определяемый при проектировании плавкой проволоки;

    ч. Повышение температуры: Повышение температуры — это разница между температурой, которая стабилизируется, когда предохранитель заряжается регулируемым током, и комнатной температурой.

    4. Конструкция предохранителя

    Предохранитель обычно состоит из трех частей: части плавкого элемента, это сердечник предохранителя, который имеет функцию отключения цепи при расплавлении, сопротивление, насколько это возможно, небольшое и постоянное, и, что более важно, предохранитель. характеристика должна быть согласованной; Электродная часть состоит из двух частей и соединена с расплавом и цепью, электродная часть должна иметь высокую электропроводность и не создавать очевидного контактного сопротивления при установке;

    Опорная часть, плавкий элемент обычно тонкая и мягкая, опорная часть плавкого предохранителя используется для фиксации плавкого элемента и превращения трех частей в единое твердое тело, так что плавкий предохранитель может быть легко установлен и использован, плавкий предохранитель опорная часть должна обладать высокой механической прочностью, изоляционными свойствами, термостойкостью и огнестойкостью, при этом во время использования не возникают явления разрушения, деформации, горения и короткого замыкания.

    5. Принцип действия предохранителя

    Когда предохранитель наэлектризован, из-за сопротивления предохранителя электрическая энергия преобразуется в тепловую для нагрева расплава, одновременно тепловая энергия, генерируемая током, излучается расплавом и оболочкой в ​​окружающую среду и рассеивается посредством конвекции. Когда плавкий предохранитель заряжается допустимым рабочим током, рассеиваемая тепловая энергия и генерируемая тепловая энергия уравновешиваются, тепловая энергия не будет накапливаться на расплаве, так что плавкий предохранитель не будет нагреваться до температуры плавления и работы .

    Когда ток, проходящий через предохранитель, достигает определенного значения, тепло, преобразуемое электрической энергией, увеличивается, скорость рассеивания тепла не может догнать скорость нагрева, тепловая энергия будет постепенно накапливаться в расплаве, температура расплава увеличивается, когда достигается точка плавления расплава, плавильная проволока начинает плавиться и продолжает поглощать тепловую энергию для дальнейшего превращения в жидкость, позже температура расплава дополнительно увеличивается до точки испарения, электрическая образуется дуга.Электрическая дуга — это явление газового разряда, сила электрической дуги связана с напряжением в цепи, чем выше напряжение, тем сильнее электрическая дуга, предохранитель не может использоваться в цепи, в которой напряжение выше номинального напряжения предохранителя, потому что электрическая дуга трудно погасить, когда напряжение в цепи выше номинального напряжения предохранителя.

    Кроме того, сила электрической дуги также связана с током в цепи: чем больше ток, тем сильнее электрическая дуга.Если электрическая дуга не может быть погашена вовремя, не только цепь не может быть отключена, но и другие компоненты цепи могут сгореть, и легко могут возникнуть пожары. Для предохранителя с высокой степенью взрывозащиты электрическая дуга гасится добавлением взрывозащищенного песка, предохранитель действительно может отключать цепь после гашения электрической дуги, чтобы достичь цели защиты другого оборудования.

    6. Типы предохранителей

    По типу защиты: предохранитель можно разделить на защиту от перегрузки по току и защиту от перегрева.Предохранитель, используемый для защиты от перегрузки по току, представляет собой обычно используемый предохранитель (также называемый токоограничивающим предохранителем). Предохранитель, используемый для защиты от перегрева, обычно называют «предохранителем с тепловой отсечкой». термопредохранитель используется для защиты нагревательных электрических устройств, например, электросушилки, утюга, электроплиты, электропечи, трансформатора, двигателя и т. д .; а предохранитель реагирует на повышение температуры электрических устройств и не имеет никакого отношения к рабочему току цепи.

    Принцип действия предохранителя тепловой защиты отличается от предохранителя ограничения тока

    В зависимости от области применения: Предохранитель делится на предохранитель электрического устройства, предохранитель электропитания, предохранитель транспортного средства и т. Д.;

    По объему: Предохранитель делится на большой тип, средний тип, малый тип и микро тип;

    В соответствии с номинальным напряжением: Предохранитель делится на предохранитель высокого напряжения, предохранитель низкого напряжения и предохранитель безопасного напряжения;

    По форме: Предохранитель делится на предохранитель с плоской головкой, трубчатый предохранитель, предохранитель с режущим ножом, предохранитель с винтовым зажимом, предохранитель с лезвием, предохранитель с плоской пластиной и предохранитель типа SMD;

    В зависимости от скорости предохранителя: Предохранитель обычно делится на предохранитель с выдержкой времени, обычно обозначаемый буквой T, и быстродействующий предохранитель, обычно обозначаемый буквой F;

    Согласно стандарту: Предохранители делятся на предохранители европейского стандарта (серия IEC60127), предохранители американского стандарта (серия UL248-1 / 14), предохранители японского стандарта (статья 1 постановления METI) и т. Д.;

    В зависимости от типа защиты: Предохранитель делится на предохранитель тока и предохранитель с тепловой защитой;

    По размеру: Предохранитель делится на типы устройств открытого монтажа: 0603, 0805, 1206 и 1812; вставной тип: Φ2,4 * 7, Φ3,6 * 10, Φ4,5 * 15, Φ5,2 * 20, Φ6,35 * 32, Φ8,5 * 8, 8,5 * 8 * 4 и т. д.

    Вопросы и ответы

    Соответствует ли номинальный ток предохранителя току предохранителя предохранителя?

    Ответ — нет.Номинальный ток предохранителя является только номинальной спецификацией, и насколько большой ток может выдерживать предохранитель, и когда предохранитель перегорает, подробности в стандарте предохранителей не регулируются, а правила различаются в зависимости от разных стандартов. Предохранитель имеет коэффициент плавления, коэффициент плавления больше 1, обычно от 1,1 до 1,5; коэффициент предохранителя — это конкретное значение общего тока неплавкого предохранителя и номинального тока.

    Следовательно, даже если ток, протекающий через предохранитель, превышает номинальный ток, но не превышает общий ток без предохранителя, предохранитель не перегорит.

    Как понять номинальное напряжение предохранителя?

    Сгорает ли предохранитель, зависит от силы тока, протекающего через предохранитель, но не имеет никакого отношения к рабочему напряжению цепи. Номинальное напряжение предохранителя рассчитывается под углом безопасного использования предохранителя и является максимальным рабочим напряжением, при котором предохранитель может работать в безопасном состоянии.

    Это означает, что предохранитель может быть установлен только в цепи, рабочее напряжение которой меньше или равно номинальному напряжению предохранителя, чтобы предохранитель мог безопасно и эффективно работать, в противном случае, когда предохранитель перегорит, происходят явления непрерывного перенапряжения и пробоя напряжения, что приводит к повреждению цепи.

    Что показывает падение напряжения на предохранителе?

    Падение напряжения предохранителя — это падение напряжения на обоих концах предохранителя при номинальном токе, которое показывает внутреннее сопротивление предохранителя; падение напряжения не должно быть слишком большим;

    , если в цепи установлен предохранитель со слишком высоким внутренним сопротивлением (падением напряжения), системные параметры цепи будут затронуты, так что цепь не сможет нормально работать. В стандарте регулируются как верхний предел, так и постоянство падения напряжения.

    Почему мы исследуем повышение температуры предохранителя?

    Превышение температуры предохранителя — это значение увеличения температуры предохранителя при достижении заданного тока через предохранитель, а именно разницы между измеренной температурой и температурой окружающей среды. В стандарте IEC верхний предел повышения температуры составляет 135 ℃, а в стандарте UL верхний предел повышения температуры составляет 75 ℃. Поскольку плавкий элемент довольно чувствителен к температуре, точка плавления и сопротивление расплава будут изменены, если плавкий предохранитель используется при определенной температуре в течение длительного времени, и это изменение повлияет на точность плавкого предохранителя.Это называется старением предохранителя.

    Износостойкий предохранитель довольно опасен при использовании в цепи, поэтому мы должны обращать внимание на повышение температуры предохранителя при изготовлении и использовании предохранителя. Между тем, мы также замечаем, что даже предохранитель не перегорает после длительного использования, предохранитель вполне может состариться, его лучше заменить.

    Какова отключающая способность предохранителя?

    Когда через предохранитель протекает ток между общим током, не предохраняющим предохранитель, и током номинальной отключающей способности, предохранитель может нормально работать и не причиняет вреда окружающей среде.

    Ожидаемый ток повреждения цепи, в которой установлен предохранитель, должен быть меньше номинального тока отключающей способности, в противном случае возникнут явления непрерывной дуги, горения предохранителя, плавления частей, контактирующих с предохранителем, размытой маркировки предохранителей и т. Д. .. произойдет, когда произойдет сбой в цепи и перегорит предохранитель. Конечно, отключающая способность некачественных предохранителей не может соответствовать требованиям стандартов, и при их использовании возникнут и упомянутые выше опасности.

    Что такое плавкий предохранитель?

    Медленновоспламеняющийся предохранитель также называется предохранителем с задержкой срабатывания; его характеристика задержки по времени заключается в том, что, когда в цепи присутствует импульсный ток, не вызывающий неисправности, предохранитель все еще может сохраняться в хорошем состоянии, чтобы защитить цепь от перегрузки в течение длительного времени. Для некоторых цепей ток, генерируемый в момент переключения цепи, в несколько раз превышает нормальный рабочий ток, хотя пиковый ток очень велик, период, когда возникает этот вид тока, довольно короткий, мы называем его импульсным током. , или импульсный ток.

    Общий предохранитель не может выдерживать такой ток, машина не может быть запущена, если цепь с импульсным током установлена ​​с общим предохранителем, но если используется предохранитель в более высокой спецификации, цепь не может быть защищен при перегрузке. Расплав предохранителя с выдержкой времени обрабатывается особым методом и может поглощать энергию, а предохранитель не только противостоит импульсному току, но также обеспечивает защиту от перегрузки, регулируя количество поглощаемой энергии.

    Работа и строительство в электротехнике и электронике

    В прежние времена телеграфии более популярным благодаря своим усилиям стал француз «Бреге».Именно он предложил использовать уменьшенную часть проводов для защиты телеграфных станций от ударов молнии с разжижением, более тонкие провода будут охранять оборудование вместе с проводкой в ​​здании. В 1864 году осветительные установки и телеграфные кабели можно будет защитить с помощью разнообразных фольговых плавких элементов и проводов. В конце концов, Томас Альва Эдисон получил права на предохранитель, который является элементом его системы распределения электроэнергии в 1890 году. А теперь в этой статье обсуждаются предохранители, типы предохранителей и их применение в различных областях.

    Что такое предохранитель?

    В области электроники или электротехники плавкий предохранитель считается наиболее важным устройством, которое используется в различных электрических цепях, обеспечивающих защиту от условий перегрузки по току. Устройство снабжено металлической полосой, которая растворяется при протекании расширенного диапазона значений тока. Из-за растворения металла цепь становится разомкнутой и прекращает подачу питания через устройство.

    Это также называется автоматическим отключением питания, которое часто сокращается до ADS.Это дешевое устройство, предназначенное для защиты электрических цепей в условиях короткого замыкания или большого диапазона значений тока.

    Принцип работы предохранителя

    Почему нам нужен предохранитель?

    Они используются для предотвращения повреждения бытовой техники сильным током или перегрузкой. Если мы используем предохранители в домах, электрические неисправности не могут произойти в проводке, и это не повредит приборы от огня или горящей проволоки. Когда предохранитель выходит из строя или повреждается, возникает резкое искрение, которое может напрямую повредить вашу бытовую технику.Это основная причина, по которой нам требуются различные типы предохранителей для защиты нашей бытовой техники от повреждений. Существует множество типов предохранителей , используемых для защиты цепей .

    Предохранители обычно рассчитываются в амперах. Хотя их функциональность основана на самовыделении тепла в сценариях дополнительного тока за счет собственного выработанного электрического сопротивления. Как правило, этого можно достичь, сделав длину плавкого провода как можно короче. Поскольку длина провода не зависит от номинальных значений тока, минимальная длина провода предполагает минимальное значение сопротивления.

    Характеристики предохранителей

    Предохранители имеют несколько характеристик в электрической области, и они описаны ниже:


    • Номинальное значение тока — Частая проводимость максимального количества тока, который удерживает устройство без включения он в расплавленном состоянии называется текущим номинальным значением. Значение измерения выражается в амперах и имеет тепловые характеристики.
    • Номинальное значение напряжения — Здесь напряжение последовательно соединено с предохранителем, что не увеличивает номинальное значение напряжения.
    • Температура — Здесь рабочая температура предохранителя больше, поэтому номинальный ток падает. Это приводит к линьке предохранителя.
    • Падение напряжения — Когда через устройство протекает дополнительный ток, предохранитель оплавляется и размыкается. Поскольку из-за этого произойдет изменение сопротивления, и падение напряжения станет минимальным.

    Принцип работы предохранителя

    Принцип работы предохранителя — «нагревание вследствие тока».Он изготавливается из тощей полосы или нити металлической проволоки. Предохранитель в электрической цепи всегда подключается последовательно. Когда происходит образование электрических цепей с высоким уровнем тока, предохранитель размягчается, и это приводит к тому, что цепь находится в разомкнутом состоянии. Чрезмерный ток может привести к обрушению провода и предотвратить подачу питания.

    Сценарий работы этого устройства в основном зависит от условий нагрева тока. При общем функционировании тока будет нормальное протекание тока через предохранитель.Из-за протекания тока в элементе плавкого предохранителя будет выделяться тепло, и выделяемое тепло будет рассеиваться в атмосферу. Благодаря этому уровень температуры нагрева поддерживается ниже значений точки плавления.

    Тогда как в условиях неисправности через устройство будет протекать ток короткого замыкания. Величина этого значения тока больше по сравнению с нормальными уровнями величины тока. Это вызывает повышение температуры в предохранителе.Итак, устройство начинает плавиться и ломаться. В этом случае предохранитель выступает в качестве защитного элемента от перегрузки или короткого замыкания.

    Конструкция предохранителя

    Поскольку плавкий элемент изготовлен из тщательно подобранного металлического проводника, он удерживает предохранитель. Таким образом, основная работа этого устройства — пропускать через устройство только ограниченные значения тока. В противном случае он разрывает электрическую цепь и имеет способность подавления перенапряжения . Базовая конструкция предохранителя показана ниже:

    Предохранитель

    А в электрической цепи можно заменить, установив новый предохранитель с аналогичными уровнями номинальной мощности.Он может быть разработан с такими элементами, как Cu (медь), Zn (цинк), Al (алюминий) и Ag (серебро). Они также действуют как автоматический выключатель для размыкания цепи, когда в цепи происходит внезапное повреждение. Это работает как мера безопасности или защита людей от рисков. Вот так предохранитель работает.

    Номинал предохранителя = (мощность (ватт) / напряжение (вольт)) x 1,25

    Выбор предохранителя может быть выполнен путем расчета номинала предохранителя по приведенной выше формуле.

    • Выберите предохранитель.
    • Запишите напряжение (вольт) и мощность (ватты) прибора.
    • Рассчитайте номинал предохранителя.

    После получения результата используйте предохранитель максимального номинала. Например, если рассчитанный номинал предохранителя является максимальным номиналом предохранителя. Это означает, что если расчетный номинал предохранителя составляет 7,689 ампер, то в электрическую цепь необходимо установить предохранитель на 8 ампер.

    Различные типы предохранителей

    Предохранители в основном подразделяются на несколько типов, в зависимости от области применения, а именно предохранитель переменного тока и предохранитель постоянного тока .И снова они подразделяются на различные виды в зависимости от уровней напряжения. На следующей схеме четко показана таблица типов электрических предохранителей в зависимости от предохранителя переменного тока и предохранителя постоянного тока.

    Типы предохранителей Предохранители

    постоянного тока имеют более высокие размеры и имеют постоянное значение свыше «0» вольт, и из-за этого довольно сложно удалить и отключить цепь. Кроме того, между расплавленными проводами может возникать электрический разряд. Чтобы избавиться от этого, несколько электродов расположены на больших расстояниях, и из-за этого появляются предохранители постоянного тока огромных размеров, и конструкция этого усложняется.Базовый предохранитель постоянного тока показан как:

    Типы предохранителей переменного тока

    Предохранитель переменного тока меньше по размеру по сравнению с предохранителями постоянного тока, и они имеют колебания почти от 50 до 60 раз в каждую секунду от наименьшего до наибольшего. В результате отсутствует вероятность возникновения электрической дуги между расплавленными проволоками. По этой причине их можно забить небольшими размерами. Кроме того, предохранители переменного тока подразделяются на две части, а именно предохранители высокого напряжения и предохранители низкого напряжения. Здесь LV & HV обозначает низкое и высокое напряжение.

    Низковольтные предохранители

    Низковольтные предохранители делятся на пять типов: сменные, патронные, выпадающие, ударные и переключающие.

    Вторичные типы предохранителей

    Вторичные предохранители относятся к категории предохранителей низкого напряжения и почти используются в небольших приложениях, таких как электропроводка в доме, на малых предприятиях и в других приложениях с малым током. Эти типы предохранителей включают в себя две основные части, в том числе основание предохранителя, которое имеет две клеммы, такие как вход и выход.Как правило, этот элемент изготавливается из фарфора. Другая часть этого предохранителя — держатель предохранителя, который захватывает элемент предохранителя.

    Этот элемент изготовлен из алюминия, луженой меди и свинца. Основное преимущество держателя предохранителя заключается в том, что его можно просто вставить и вынуть из основания предохранителя без риска поражения электрическим током. Поскольку предохранитель поврежден из-за сильного тока, мы можем просто удалить держатель предохранителя, а также вставить обратно провод предохранителя.

    Встраиваемый предохранитель
    Типы предохранителей патронного типа

    Предохранители патронного типа имеют полностью закрытые контейнеры и металлический контакт.Применения этого предохранителя в основном включают низкое напряжение (LV), высокое напряжение (HV) и небольшие предохранители. Опять же, эти типы предохранителей подразделяются на два типа: предохранители D-типа и плавкие предохранители.

    Этот тип предохранителя состоит из патрона, основания предохранителя, переходного кольца и крышки. Основание предохранителя состоит из колпачка предохранителя, который заполняется компонентом предохранителя картриджем с помощью переходного кольца.

    Состоит из патрона, основания предохранителя, крышки и переходного кольца. Основание предохранителя имеет крышку предохранителя, которая соединяется с плавким элементом с патроном через переходное кольцо.Подключение схемы завершено, когда при наклоне картриджа устанавливается контакт через проводник.

    Предохранитель перемычки также известен как предохранитель с высокой разрывной способностью (HRC) или предохранитель типа BS. В предохранителях такого типа ток, протекающий через плавкий элемент, определяется при стандартных условиях.

    В этом предохранителе типа BS ток через плавкий элемент задается при нормальных условиях. Дуга, которая генерируется перегоревшим предохранителем, изготавливается из фарфора, керамики и серебра.Емкость плавкого элемента набита кварцевым песком. Этот тип предохранителя снова подразделяется на две части: лезвийный и болтовой.

    • Ножевые и болтовые предохранители

    Предохранители ножевого или вставного типа изготовлены из пластика. Этот тип предохранителя можно просто заменить в электрической цепи вне зависимости от нагрузки.

    В предохранителях с болтовым креплением пластины этого предохранителя токопроводящие устанавливаются на основание предохранителя.

    Ударник Типы предохранителей

    Предохранитель ударного типа используется для отключения и замыкания электрической цепи. Эти предохранители обладают большой силой, а также смещением.

    Предохранитель переключающего типа

    Обычно предохранитель переключаемого типа снабжен металлическим выключателем, а также предохранителем. Эти предохранители в основном используются при низком и среднем уровнях напряжения.

    Типы предохранителей с отрывом

    В предохранителях этого типа плавление предохранителя создает элемент, который опускается ниже силы тяжести в отношении его минимальной помощи.Эти типы предохранителей используются для защиты внешних трансформаторов.

    DropOut Type

    Это основные типы низковольтных предохранителей .

    Типы предохранителей высокого напряжения (высокого напряжения)

    Обычно высоковольтные предохранители используются для защиты трансформаторов, таких как измерительные трансформаторы, трансформаторы малой мощности, а также используются в энергосистемах. Эти предохранители обычно заряжаются при напряжении от 1500 до 138000 В.

    Плавленая часть высоковольтных предохранителей изготавливается из меди, серебра или, в некоторых случаях, олова, чтобы обеспечить стабильную и стабильную работу.Эти предохранители подразделяются на три типа, включая следующие.

    Патронный предохранитель HRC

    Предохранитель HRC вырезан по спирали, что позволяет избежать воздействия коронного разряда при высоких напряжениях. Он включает в себя два плавленых элемента с низким сопротивлением и высоким сопротивлением, которые расположены параллельно друг другу. Провода с низким сопротивлением принимают обычный ток, который перегорает, а также снижает ток короткого замыкания на протяжении всего состояния повреждения.

    Картридж HRC Тип
    Жидкий Тип Предохранитель HRC

    Этот тип предохранителя набит тетрахлорметаном, который также сохраняется на обоих верхних частях крышек.Однажды ошибка возникает, когда протекающий ток выходит за допустимый предел, и элемент предохранителя перегорает. Жидкость предохранителя служит стандартом для гашения дуги для предохранителей типа HRC. Они могут использоваться как для защиты трансформатора, так и для опорной защиты цепи выключателя.

    Жидкий предохранитель HRC Тип
    Выталкивающие высоковольтные предохранители

    Эти типы предохранителей широко используются для защиты фидеров, а также трансформатора из-за их низкой стоимости.Он рассчитан на 11кВ; также их способность к взлому до 250 МВА. Этот тип предохранителя включает в себя незаполненный цилиндр с открытым концом, изготовленный из бумаги на связующей синтетической смоле.

    Элементы предохранителя расположены в цилиндре, а вершины трубок соединены с соответствующим оборудованием на каждой отделке. Возникающая дуга отводится от внутреннего покрытия цилиндра, и образованные таким образом газы разрушают дугу.

    В зависимости от технических характеристик, требований и применения существует несколько типов предохранителей.Люди могут найти несколько типов предохранителей в области электротехники , типы предохранителей , используемые для защиты цепей, типы предохранителей в энергосистеме, типы предохранителей МВ, предохранитель типа AM, предохранитель типа патрон с наконечником, типы предохранителей mcb, gg предохранитель типа, предохранитель коробчатого типа, и многие другие.

    Другой важный тип предохранителей, который чаще всего используется, — это стеклянный предохранитель. Стеклянные предохранители имеют то преимущество, что они видны, поэтому их легко определить, работает он или нет.Кроме того, эти стеклянные предохранители обладают минимальной тормозной способностью, которая обычно ограничивает использование приложений до 15 ампер. Некоторые из различных типов стеклянных предохранителей :

    • Серия AGC, имеющая стеклянный корпус размером 3 дюйма
    • Серия AGU, имеющая стеклянный корпус размером 5 дюймов
    • Серия AGW, имеющая стеклянный корпус размером 7 дюймов
    • Серия AGX, имеющая 3 дюйма размер стеклянного корпуса
    • SFE тип стеклянного предохранителя
    Какие типы предохранителей используются для защиты двигателя?

    В основном, предохранители с выдержкой времени используются в системах ответвлений двигателей.Этот тип предохранителя можно легко подобрать по размеру, равному току всей нагрузки двигателя, чтобы предотвратить возникновение условий цепи и короткое замыкание в электрической сети.

    Преимущества и недостатки электрического предохранителя

    Некоторые из преимуществ и недостатков электрического предохранителя указаны ниже:

    Преимущества

    Преимущества электрического предохранителя

    • Это недорого и не дополнительный уход и техническое обслуживание
    • Устройства полностью состоят из автомобильных предохранителей и требуют минимального времени по сравнению с автоматическими выключателями
    • Поскольку предохранители доступны меньшего размера, они вызывают ограничивающий ток удар в ненормальных условиях.
    • разрешить использование устройства для защиты от перегрузки. что из защитного элемента

    Применения различных типов Предохранители

    Обсуждаемые различные типы предохранителей и способы их использования являются важными компонентами всех электрических цепей.Некоторые из основных применений предохранителей в области электротехники и электроники включают следующее.

    • Силовые трансформаторы
    • Электрические приборы, такие как кондиционеры (кондиционеры), телевизоры, стиральные машины, музыкальные системы и многие другие.
    • Электрические кабели в доме
    • Мобильные телефоны
    • Пускатели двигателей
    • Ноутбуки
    • Зарядные устройства
    • Камеры, сканеры, принтеры и копировальные аппараты
    • Автомобили, электронные устройства и игровые автоматы

    Из приведенной выше информации, наконец, мы Можно сделать вывод, что предохранители и их типы объяснены.Основная функция предохранителя — защита электрических цепей от перелива тока. В режиме реального времени ток по проводам может быть непостоянным. В таких ситуациях устройство может выйти из строя из-за перегрева. Несмотря на то, что оборудование хорошо развито для работы с автоматическим выключателем, эти типы предохранителей все еще используются в различных местах, например, в основных электрических компонентах. Вот вам вопрос, что называют полупроводниковыми предохранителями?

    Авторы фотографий : CircuitDigest

    10 причин использовать предохранитель

    Предохранители — это расходные устройства, используемые для защиты гораздо более дорогих электрических компонентов от разрушительного воздействия сверхтока.Они состоят из металла или провода с низким сопротивлением, который используется для замыкания цепи. Когда через элемент с низким сопротивлением предохранителя проходит слишком большой ток, элемент плавится и размыкает цепь.

    Зачем нужен предохранитель?

    Это предотвращает распространение чрезмерного тока по цепи к более дорогому оборудованию. Предохранители также могут помочь сделать ваши системы управления совместимыми с UL и NEC. Однако это не единственные устройства, которые можно использовать для защиты оборудования от перегрузки по току. Есть много других способов, например автоматические выключатели или защитные реле, и вот 10 причин, по которым вы можете просто подумать о предохранении.

    1. Безопасность

    Сработавшие устройства защиты от сверхтоков часто сбрасываются без предварительного исследования причины неисправности. Электромеханические устройства могут не иметь резервной способности для безопасного размыкания при возникновении второй или третьей неисправности. Когда предохранитель размыкается, он заменяется новым, поэтому уровень защиты не снижается из-за предыдущих неисправностей. Наши предохранители с ограничением тока соответствуют нормам UL и NEC.

    2. Рентабельность

    Предохранители

    обычно являются наиболее экономичным средством защиты от сверхтоков.Это особенно актуально там, где существуют высокие токи короткого замыкания или когда небольшие компоненты, такие как управляющие трансформаторы или источники питания постоянного тока, нуждаются в защите.

    3. Высокий рейтинг прерывания

    С большинством предохранителей с ограничением тока низкого напряжения (<600 вольт), имеющими отключающую способность 200 000 ампер, вы не платите высокую премию за высокую отключающую способность. Токоограничивающие предохранители от AutomationDirect соответствуют нормам UL и NEC.

    4. Надежность

    У предохранителей

    нет движущихся частей, которые могут изнашиваться или загрязняться пылью или маслом.

    5. Североамериканские стандарты

    Стандарты

    Tri-National определяют характеристики предохранителя и максимально допустимые значения Ip и I²t let-thru предохранителя. Пиковый сквозной ток (Ip) и I²t являются двумя показателями степени ограничения тока, обеспечиваемого предохранителем.

    6. Защита компонентов

    Сильноточные ограничения предохранителя сводят к минимуму или исключают повреждение компонентов.

    7. Расширенная защита

    Устройства с низкими номиналами прерывания часто становятся устаревшими из-за обновления услуг или увеличения доступного тока короткого замыкания.Обновленные стандарты NEC и UL вызывают необходимость в потенциально дорогостоящих обновлениях системы до систем без предохранителей.

    8. Избирательность

    Предохранители

    можно легко скоординировать для обеспечения селективности как в условиях перегрузки, так и в условиях короткого замыкания.

    9. Минимальный уход

    Предохранители

    не требуют периодической калибровки, как некоторые электромеханические устройства защиты от сверхтоков.

    10. Долгая жизнь

    По мере старения предохранителя скорость срабатывания не снижается и не изменяется.Время не повлияет на его способность обеспечивать защиту.

    Обычно используемые термины для предохранителей:

    • I²t (Ампер в квадрате секунд): Мера тепловой энергии, связанной с протеканием тока. I²t равно (I RMS ) ² x t, где t — продолжительность протекания тока в секундах.
    • Сброс I²t: Общий I²t, пройденный предохранителем, когда предохранитель устраняет неисправность, при t, равном времени, прошедшему с момента возникновения неисправности до момента устранения неисправности.
    • I²t плавления: Минимальный I²t, необходимый для плавления плавкого элемента.
    • Номинал в амперах: Допустимая длительная токовая нагрузка предохранителя в определенных лабораторных условиях. Номинальный ток указан на каждом предохранителе.
    • Доступный ток повреждения: Максимальный ток короткого замыкания, который может протекать в незащищенной цепи.
    • Координация: Использование устройств защиты от сверхтоков, которые изолируют только ту часть электрической системы, которая была перегружена или повреждена.
    • Диапазон ограничения тока: Доступные токи короткого замыкания, которые предохранитель отключит менее чем за ½ цикла, тем самым ограничивая фактическую величину протекающего тока.
    • Элемент: Калиброванный провод внутри предохранителя, плавящийся при воздействии чрезмерного тока. Элемент заключен в корпус предохранителя и может быть окружен дугогасящей средой, например кварцевым песком. Этот элемент иногда называют ссылкой.
    • Быстродействующий предохранитель: Это предохранитель без преднамеренной выдержки времени, рассчитанный на диапазон перегрузки.Иногда его называют «одноэлементным предохранителем» или «предохранителем без задержки».
    • Ток короткого замыкания: Ток короткого замыкания, который частично или полностью течет за пределы предполагаемого пути нормального тока нагрузки компонента схемы. Значения могут составлять от сотен до многих тысяч ампер.
    • Ferrule: Цилиндрические монтажные клеммы из латуни, бронзы или меди предохранителей с номинальным током до 60 ампер. Цилиндрические выводы на каждом конце предохранителя входят в зажимы предохранителя.
    • Токоограничивающий предохранитель: предохранитель A, отвечающий следующим трем условиям:
      • Прекращает все возможные перегрузки по току в пределах допустимого диапазона прерывания.
      • В пределах своего диапазона ограничения тока ограничивает время отключения при номинальном напряжении интервалом, равным или меньшим длительности первой основной или симметричной токовой петли.
      • Ограничивает пропускаемый пиковый ток до значения, меньшего, чем доступный пиковый ток.
    • Рейтинг прерывания: Максимальный уровень тока короткого замыкания, безопасное прерывание которого было проверено предохранителем.

    Чтобы прочитать больше статей о защите цепей, щелкните здесь.

    Простая схема

    Простая схема

    Понимание основ работы с автомобильной электрической системой важно для ваших базовых навыков и помогает выявлять основные причины и устранять электрические неисправности. Следующая информация поможет вам изучить элементы электричества, определить методы понимания цепей, сопротивления, нагрузки, проверить напряжение холостого хода или доступное напряжение, а также падение напряжения.

    Помните о трех элементах электричества; напряжение, сила тока и сопротивление. Напряжение (иногда называемое электродвижущей силой) — это представление электрической потенциальной энергии между двумя точками в электрической цепи, выраженное в вольтах. Подумайте о напряжении как об электрическом давлении, которое существует между двумя точками проводника, или о силе, которая заставляет электроны двигаться в электрической цепи. Другими словами, это давление или сила, которые заставляют электроны двигаться в определенном направлении внутри проводника.Когда электроны перемещаются из отрицательно заряженной области в положительно заряженную область, это движение электронов между атомами называется электрическим током. Электрический ток — это мера потока этих электронов через проводник или электричества, протекающего в цепи или электрической системе. Если вы подумаете о садовом шланге в качестве примера, ток — это количество воды, протекающей через шланг. Напряжение — это величина давления, под которым вода проходит через шланг.

    Этот поток электронов измеряется в единицах, называемых амперами.Амперы или ампер — это единица измерения силы или скорости протекания электрического тока. Электрическое сопротивление описывает величину сопротивления протеканию тока. Чем больше значение сопротивления, тем больше он борется. Все, что препятствует или останавливает прохождение тока, увеличивает сопротивление цепи. Это сопротивление или противодействие тока измеряется в Ом. Один вольт — это величина давления, необходимая для того, чтобы пропустить один ампер тока через один ом сопротивления в цепи.

    ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

    Цепь — это законченный путь, по которому течет электричество.Основными элементами базовой электрической цепи являются: источник, нагрузка и заземление. Электричество не может течь без источника питания (батареи), нагрузки (лампочка или резистор-электрическое устройство / компонент) и замкнутого проводящего пути (соединяющих его проводов). Электрические цепи состоят из проводов, соединителей проводов, переключателей, устройств защиты цепей, реле, электрических нагрузок и заземления. Схема, показанная ниже, имеет источник питания, предохранитель, выключатель, лампу и провода, соединяющие их в петлю. Когда соединение завершено, ток течет от положительной клеммы батареи через цепь к отрицательной клемме батареи.

    В замкнутой цепи напряжение источника обеспечивает электрическое давление, проталкивающее ток через цепь. Сторона источника цепи включает в себя все части цепи между положительным полюсом батареи и нагрузкой. Нагрузка — это любое устройство в цепи, которое производит свет, тепло, звук или электрическое движение при протекании тока. Нагрузка всегда имеет сопротивление и потребляет напряжение только при протекании тока. В приведенном ниже примере один конец провода от второй лампы возвращает ток в аккумулятор, поскольку он подключен к кузову или раме транспортного средства.Корпус или рама работают как заземление (то есть часть цепи, которая возвращает ток к батарее).

    ТРЕБОВАНИЯ К ЦЕПИ

    Полная электрическая цепь необходима для практического использования электричества. Электроны должны течь от источника питания и возвращаться к нему. Соединяя отрицательный и положительно заряженный концы источника питания с проводником, мы получаем потенциал движения электронов. Таким образом, полная цепь — это «путь» или петля, которая позволяет электричеству (току) протекать через нее.Но чтобы заставить этот контур или схему работать на нас, нам нужно добавить две вещи: источник питания (аккумулятор или генератор переменного тока) и нагрузку (пример — фары). После того, как электричество выполнило свою работу через Нагрузку, оно должно вернуться к Источнику (Батареи). Если у вас где-то в этой цепи произойдет обрыв, у вас будет разрыв электрического тока. Это также известно как «разомкнутая цепь». Напряжение холостого хода измеряется при отсутствии тока в цепи.

    Типы цепей

    Существует три основных типа цепей: последовательные, параллельные и последовательно-параллельные.Отдельные электрические цепи обычно объединяют одно или несколько устройств сопротивления или нагрузки. Конструкция автомобильной электрической цепи будет определять, какой тип цепи используется, но все они требуют одинаковых основных компонентов для правильной работы:

    1. Источник питания (аккумулятор, генератор, генератор и т. Д.) Необходим для обеспечения потока электронов (электричества).

    2. Защитное устройство (предохранитель, плавкая вставка или автоматический выключатель) предотвращает повреждение цепи в случае короткого замыкания.

    3. Управляющее устройство (переключатель, реле или транзистор) позволяет пользователю управлять включением или выключением цепи.

    4. Нагрузочное устройство (лампа, двигатель, обмотка, резистор и т. Д.). Преобразует электричество в работу.

    5. Проводник (обратный путь, проводка к земле) обеспечивает электрический путь к источнику питания и от него.

    Цепи серии

    Компоненты последовательной цепи соединены встык друг за другом, чтобы образовалась простая петля для протекания тока через цепь.Последовательная цепь имеет только один путь к земле, все нагрузки размещены последовательно, поэтому ток должен проходить через каждый компонент, чтобы вернуться на землю. Если в цепи есть разрыв (например, перегоревшая лампочка), вся цепь и любые другие лампочки гаснут. Если путь нарушен, ток не течет, и никакая часть цепи не работает. Рождественские огни — хороший тому пример; когда гаснет одна лампочка, вся струна перестает работать.

    Параллельные схемы

    Параллельная цепь имеет более одного пути для прохождения тока.На каждую ветвь подается одинаковое напряжение. Если сопротивление нагрузки в каждой ветви одинаково, ток в каждой ветви будет одинаковым. Если сопротивление нагрузки в каждой ветви разное, ток в каждой ветви будет разным. Компоненты параллельной цепи соединены бок о бок, поэтому для протекания тока можно выбирать пути в цепи. Если одна ветвь сломана, ток продолжит течь к другим ветвям.

    В приведенной ниже параллельной цепи два или более сопротивления (R1, R2 и т. Д.) соединены в цепь следующим образом: один конец каждого сопротивления подключен к положительной стороне цепи, а один конец подключен к отрицательной стороне.

    Последовательные параллельные схемы

    Последовательно-параллельная схема включает некоторые компоненты, включенные последовательно, а другие — параллельно. Источник питания и устройства управления или защиты обычно включены последовательно; нагрузки обычно параллельны. Если последовательный участок прерывается, ток перестает течь по всей цепи.Если параллельная ветвь разорвана, ток продолжает течь в последовательной части и оставшихся ветвях.

    Внутреннее освещение приборной панели — хороший пример соединения резисторов и ламп в последовательно-параллельную цепь. В этом примере, регулируя реостат, вы можете увеличить или уменьшить яркость света.

    Диагностические схемы

    Проблемы с электрической цепью обычно вызваны неисправным компонентом или низким или высоким сопротивлением в цепи.

    Низкое сопротивление в цепи, как правило, может быть вызвано коротким замыканием компонента или замыканием на землю и, как правило, приводит к перегоранию предохранителя, плавкой вставки или автоматического выключателя.

    Высокое сопротивление в цепи может быть вызвано коррозией или разрывом в цепи источника или заземления. Все, что препятствует или останавливает прохождение тока, увеличивает сопротивление цепи.

    УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ЦЕПИ

    Устройства защиты цепей используются для защиты проводов и разъемов от повреждения избыточным током, вызванным перегрузкой по току или коротким замыканием.Избыточный ток вызывает чрезмерное нагревание, что может вызвать «разрыв цепи» защиты цепи. Предохранители, плавкие элементы, плавкие вставки и автоматические выключатели используются в качестве устройств защиты цепей. Устройства защиты цепей доступны в различных типах, формах и определенных номинальных токах.

    Предохранители

    Предохранитель

    A — это наиболее распространенный тип устройства защиты от перегрузки по току. В электрическую цепь вставлен предохранитель, который получает такое же электрическое питание, что и защищаемая цепь.Короткое замыкание или заземление позволяет току течь на землю до того, как он достигнет нагрузки. Поэтому, когда подается слишком большой ток, превышающий номинал предохранителя, он «перегорает» или «перегорает», потому что металлический провод или плавкий элемент в предохранителе плавится. Это размыкает или прерывает цепь и предотвращает повреждение проводов, разъемов и электронных компонентов схемы перегрузкой по току. Размер металлического плавкого элемента (или плавкой вставки) определяет его номинал.

    Помните, что чрезмерный ток вызывает избыточное тепло, и именно тепло, а не ток вызывает размыкание цепи защиты.Как только предохранитель «перегорел», его необходимо заменить новым. После того, как вы определили, что предохранитель перегорел, наиболее важным элементом является обеспечение замены предохранителя с той же номинальной силой тока, что и перегоревший. Максимальная нагрузка на один предохранитель не должна превышать семидесяти процентов от номинала предохранителя. Обычно следует выбирать предохранитель с номиналом, немного превышающим нормальный рабочий ток (сила тока), который может использоваться при любом напряжении ниже номинального напряжения предохранителя. Если новый предохранитель тоже перегорел, значит, в цепи что-то не так.Проверьте проводку к компонентам, выходящим из строя сгоревший предохранитель. Ищите плохие соединения, порезы, разрывы или шорты.

    Предохранители

    имеют разные время-токовые нагрузочные характеристики для конечного времени работы при использовании и для скорости, с которой плавкий элемент перегорает в ответ на состояние перегрузки по току. Со временем нормальные скачки напряжения могут вызвать усталость предохранителей, что может привести к перегоранию предохранителя даже при отсутствии неисправности. На предохранителях всегда указывается номинальный ток в амперах, на который они рассчитаны в непрерывном режиме при стандартной температуре.

    Расположение предохранителей

    Предохранители расположены по всему автомобилю. Обычное расположение включает в себя моторный отсек, под приборной панелью за левой или правой панелью для ног или под IPDM. Предохранители обычно сгруппированы вместе и часто смешиваются с другими компонентами, такими как реле, автоматические выключатели и элементы предохранителей.

    Крышки блока предохранителей

    Крышки блока предохранителей / реле обычно маркируют расположение и положение каждого предохранителя, реле и элемента предохранителя, содержащегося внутри.

    Типы предохранителей

    Предохранители классифицируются по основным категориям: предохранители ножевого типа и патронные предохранители старого образца. Используются несколько вариаций каждого из них.

    Общие типы предохранителей

    Лопастной предохранитель и плавкий элемент на сегодняшний день являются наиболее часто используемыми. Предохранители ножевого типа имеют пластиковый корпус и два штыря, которые вставляются в гнезда и могут быть установлены в блоки предохранителей, встроенные держатели предохранителей или зажимы предохранителей. Существуют три различных типа плавких предохранителей; предохранитель Maxi, предохранитель Standard Auto и предохранитель Mini.

    Базовая конструкция

    Предохранитель плоского типа представляет собой компактную конструкцию с металлическим элементом и прозрачным изоляционным корпусом, который имеет цветовую маркировку для каждого номинального тока. (Стандартный автоматический режим показан ниже; однако конструкция предохранителей Mini и Maxi одинакова.)

    Номинальная сила тока предохранителя, цвет

    Номинальные значения силы тока предохранителя для предохранителей Mini и Standard Auto идентичны. Однако для определения номинальной силы тока предохранителей макси используется другая схема цветовой кодировки.

    Плавкие вставки и элементы предохранителей

    Плавкие вставки делятся на две категории: патрон плавкого элемента и плавкая вставка. Конструкция и принцип действия плавких вставок и элементов предохранителей аналогичны плавким предохранителям. Основное отличие состоит в том, что плавкая вставка и плавкий элемент используются для защиты электрических цепей с более высоким током, как правило, для цепей на 30 ампер или более. Как и в случае с предохранителями, при перегорании плавкой вставки или плавкого элемента его необходимо заменить новым.Плавкие вставки защищают цепи между аккумулятором и блоком предохранителей.

    Плавкие вставки

    Плавкие вставки — это короткие отрезки проволоки меньшего диаметра, предназначенные для плавления при перегрузке по току. Плавкая вставка обычно на четыре (4) сечения провода меньше, чем цепь, которую она защищает. Изоляция плавкой вставки — специальный негорючий материал. Это позволяет проводу расплавиться, но изоляция останется нетронутой в целях безопасности. Некоторые плавкие ссылки имеют на одном конце тег, который указывает их рейтинг.Как и предохранители, плавкие вставки необходимо заменять после того, как они «перегорели» или расплавились. Многие производители заменили плавкие вставки плавкими вставками или предохранителями Maxi.

    Картридж с предохранителем

    Предохранители, плавкая вставка картриджного типа, также известна как предохранители Pacific. Элемент имеет клеммную и плавкую части как единое целое. Элементы предохранителя почти заменили плавкую перемычку. Они состоят из корпуса, в котором находятся клемма и предохранитель.Картриджи с плавкими предохранителями имеют цветовую маркировку для каждой силы тока. Хотя элементы предохранителей доступны в двух физических размерах и могут быть вставлены или закреплены на болтах, вставной тип является наиболее популярным.

    Конструкция картриджа с плавким элементом

    Конструкция элемента предохранителя довольно проста. Цветной пластиковый корпус содержит элемент термозакрепления, который виден через прозрачный верх. Номиналы предохранителей также указаны на корпусе.

    Цветовая маркировка элемента предохранителя

    Номинальные значения силы тока предохранителя

    приведены ниже.Плавкая часть элемента предохранителя видна через прозрачное окошко. Номинальные значения силы тока также указаны на предохранительном элементе.

    Плавкие элементы

    Плавкие элементы часто располагаются рядом с аккумулятором сами по себе.

    Плавкие элементы также могут располагаться в блоках реле / ​​предохранителей в моторном отсеке.

    Автоматические выключатели

    Автоматические выключатели используются вместо предохранителей для защиты сложных силовых цепей, таких как электрические стеклоподъемники, люки на крыше и цепи обогревателя.Существует три типа автоматических выключателей: тип с ручным сбросом — механический, тип с автоматическим сбросом — механический и твердотельный с автоматическим сбросом — PTC. Автоматические выключатели обычно располагаются в блоках реле / ​​предохранителей; однако в некоторые компоненты, такие как двигатели стеклоподъемников, встроены автоматические выключатели.

    Конструкция автоматического выключателя (ручного типа)

    Автоматический выключатель в основном состоит из биметаллической ленты, соединенной с двумя выводами и контактом между ними.Ручной автоматический выключатель при срабатывании (ток превышает номинальный) размыкается и должен быть сброшен вручную. Эти ручные автоматические выключатели называются «нециклическими» автоматическими выключателями.

    Автоматический выключатель (ручной тип)

    Автоматический выключатель содержит металлическую полосу, состоящую из двух разных металлов, соединенных вместе, называемую биметаллической полосой. Эта полоса имеет форму диска и вогнута вниз. Когда тепло от чрезмерного тока превышает номинальный ток автоматического выключателя, два металла меняют форму неравномерно.Полоса изгибается или деформируется вверх, и контакты размыкаются, чтобы остановить прохождение тока. Автоматический выключатель можно сбросить после срабатывания.

    Ручной сброс Тип

    Когда автоматический выключатель размыкается из-за перегрузки по току, автоматический выключатель требует сброса. Для этого вставьте небольшой стержень (канцелярскую скрепку), чтобы переустановить биметаллическую пластину, как показано.

    Тип с автоматическим сбросом — механический

    Автоматические выключатели с автоматическим сбросом называются «циклическими» выключателями.Этот тип автоматического выключателя используется для защиты силовых цепей, таких как дверные замки с электроприводом, электрические стеклоподъемники, кондиционер и т. Д. Автоматический выключатель с автоматическим возвратом в исходное положение содержит биметаллическую полосу. Биметаллическая полоса будет перегреваться и открываться из-за перегрузки по току в условиях перегрузки по току и автоматически сбрасывается, когда температура биметаллической ленты остывает.

    Устройство и работа с автоматическим сбросом

    Циклический автоматический выключатель содержит металлическую полосу, состоящую из двух разных металлов, соединенных вместе, называемую биметаллической полосой.Когда тепло от чрезмерного тока превышает номинальный ток автоматического выключателя, два металла меняют форму неравномерно. Полоса изгибается вверх, и набор контактов размыкается, чтобы остановить прохождение тока. При отсутствии тока биметаллическая полоса охлаждается и возвращается к своей нормальной форме, замыкая контакты и возобновляя прохождение тока. Автоматические выключатели с автоматическим возвратом в исходное положение считаются «циклическими», потому что они циклически размыкаются и замыкаются, пока ток не вернется к нормальному уровню.

    Тип твердотельного накопителя с автоматическим сбросом — PTC

    Полимерный прибор с положительным температурным коэффициентом (PTC) известен как самовосстанавливающийся предохранитель.

    Полимерный PTC — это специальный тип автоматического выключателя, называемый термистором (или терморезистором). Термистор PTC увеличивает сопротивление при повышении температуры. PTC, которые сделаны из проводящего полимера, представляют собой твердотельные устройства, что означает, что они не имеют движущихся частей. PTC обычно используются для защиты электрических цепей стеклоподъемников и дверных замков.

    Конструкция и эксплуатация полимеров PTC

    В нормальном состоянии материал в полимерном ПТК имеет форму плотного кристалла с множеством частиц углерода, упакованных вместе.Углеродные частицы обеспечивают проводящие пути для прохождения тока. Это сопротивление низкое. Когда материал нагревается от чрезмерного тока, полимер расширяется, разрывая углеродные цепи. В этом расширенном «отключенном» состоянии есть несколько путей для тока. Когда ток превышает порог срабатывания, устройство остается в состоянии «разомкнутой цепи» до тех пор, пока на цепь остается поданное напряжение. Он сбрасывается только при снятии напряжения и остывании полимера. PTC используются для защиты электрических цепей стеклоподъемников и дверных замков.

    УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ

    Управляющие устройства используются для «включения» или «выключения» протекания тока в электрической цепи. Устройства управления включают в себя различные переключатели, реле и соленоиды. Электронные устройства управления включают конденсаторы, диоды и переключающие транзисторы. Коммутационные транзисторы действуют как переключатель или реле с электронным управлением. Преимущество транзистора — это скорость открытия и закрытия цепи.

    Управляющие устройства необходимы для запуска, остановки или перенаправления тока в электрической цепи.Устройство управления или переключатель позволяет включать или выключать электричество в цепи. Выключатель — это просто соединение в цепи, которое можно разомкнуть или замкнуть. Большинству переключателей для работы требуется физическое движение, в то время как реле и соленоиды работают с электромагнетизмом.

    Коммутаторы

    • Однополюсный одинарный бросок (SPST)
    • Однополюсный, двойной бросок (SPDT)
    • Многополюсный многопозиционный переключатель (MPMT или групповой переключатель)
    • Мгновенный контакт
    • Меркурий
    • Температура (биметалл)
    • Задержка по времени
    • Мигалка
    • РЕЛЕ
    • СОЛЕНОИДЫ

    Переключатель — наиболее распространенное устройство управления цепями.Переключатели обычно имеют два или более набора контактов. Размыкание этих контактов называется «разрывом» или «размыканием» цепи, замыкание контактов называется «замыканием» или «завершением» цепи.

    Переключатели

    описываются количеством полюсов и ходов, которые они имеют. «Полюса» относятся к количеству клемм входной цепи, а «Броски» относятся к количеству клемм выходной цепи. Переключатели называются SPST (однополюсные, одноходовые), SPDT (однополюсные, двухпозиционные) или MPMT (многополюсные, многоходовые).

    Однополюсный одинарный бросок (SPST)

    Самый простой тип переключателя — переключатель «шарнирная защелка» или «лезвие ножа». Он либо «завершает» (включает), либо «размыкает» (выключает) цепь в одной цепи. Этот переключатель имеет один входной полюс и один выходной ход.

    Однополюсный, двусторонний (SPDT)

    Однополюсный входной двухпозиционный выходной переключатель имеет один провод, идущий к нему, и два выходных провода. Переключатель света фар является хорошим примером однополюсного двухпозиционного переключателя.Переключатель диммера фары посылает ток либо в дальний, либо в ближний свет цепи фары.

    Многополюсная многоточечная (MPMT)

    Многополюсный вход, многополюсные выходные переключатели, также известные как «групповые» переключатели, имеют подвижные контакты, подключенные параллельно. Эти переключатели перемещаются вместе для подачи тока на разные наборы выходных контактов. Выключатель зажигания — хороший пример многополюсного многопозиционного переключателя. Каждый переключатель посылает ток от разных источников к разным выходным цепям одновременно в зависимости от положения.Пунктирная линия между переключателями указывает, что они движутся вместе; один не будет двигаться без движения другого.

    Мгновенный контакт

    Переключатель мгновенного действия имеет подпружиненный контакт, который не позволяет ему замкнуть цепь, за исключением случаев, когда на кнопку прикладывается давление. Это «нормально открытый» тип (показан ниже). Выключатель звукового сигнала является хорошим примером переключателя с мгновенным контактом. Нажмите кнопку звукового сигнала и раздастся звуковой сигнал; отпустите кнопку, и звуковой сигнал прекратится.

    Вариантом этого типа является нормально закрытый (не показан), который работает наоборот, как описано выше. Пружина удерживает контакты в замкнутом состоянии, кроме случаев, когда кнопка нажата. Другими словами, цепь находится в состоянии «ВКЛ» до тех пор, пока не будет нажата кнопка для разрыва цепи.

    Меркурий

    Ртутный выключатель представляет собой герметичную капсулу, частично заполненную ртутью. На одном конце капсулы расположены два электрических контакта. Когда переключатель вращается (перемещается из истинной вертикали), ртуть течет к противоположному концу капсулы с контактами, замыкая цепь.Ртутные переключатели часто используются для обнаружения движения, например, тот, который используется в моторном отсеке на светофоре. Другие применения включают отключение подачи топлива при опрокидывании и некоторые приложения для датчиков подушки безопасности. Ртуть — опасные отходы, с которыми следует обращаться осторожно.

    Температурный биметаллический

    Термочувствительный переключатель, также известный как «биметаллический» переключатель, обычно содержит биметаллический элемент, который изгибается при нагревании, замыкая контакт, замыкая цепь, или размыкая контакт, размыкая цепь.В реле температуры охлаждающей жидкости двигателя, когда охлаждающая жидкость достигает предельной температуры, биметаллический элемент изгибается, вызывая замыкание контактов в переключателе. Это замыкает цепь и загорается предупреждающий индикатор на панели приборов.

    Задержка по времени

    Выключатель с выдержкой времени содержит биметаллическую полосу, контакты и нагревательный элемент. Переключатель задержки времени нормально замкнут. Когда ток течет через переключатель, ток течет через нагревательный элемент, вызывая его нагрев, в результате чего биметаллическая полоса изгибается и размыкает контакты.Поскольку ток продолжает течь через нагревательный элемент, биметаллическая полоса остается горячей, сохраняя контакты переключателя открытыми. Время задержки перед размыканием контактов определяется характеристиками биметаллической ленты и количеством тепла, выделяемого нагревательным элементом. Когда питание выключателя отключается, нагревательный элемент охлаждается, и биметаллическая полоса возвращается в исходное положение, а контакты замыкаются. Обычное применение переключателя с задержкой времени — обогреватель заднего стекла.

    Мигалка

    Мигающий сигнал работает в основном так же, как переключатель задержки времени; кроме случаев, когда контакты размыкаются, ток перестает течь через нагревательный элемент. Это вызывает охлаждение нагревательного элемента и биметаллической ленты. Биметаллическая полоса возвращается в исходное положение, замыкая контакты, позволяя току снова проходить через контакты и нагревательный элемент. Этот цикл повторяется снова и снова, пока не будет отключено питание мигающего устройства. Обычно этот тип переключателя используется для включения сигналов поворота или четырехпозиционного указателя поворота (аварийных фонарей).

    Реле

    Реле — это просто переключатель дистанционного управления, который использует небольшой ток для управления большим током. Типичное реле имеет как цепь управления, так и цепь питания. Конструкция реле содержит железный сердечник, электромагнитную катушку и якорь (набор подвижных контактов). Существует два типа реле: нормально разомкнутые (показаны ниже) и нормально замкнутые (НЕ показаны). Нормально разомкнутые (Н.О.) реле имеют контакты, которые «разомкнуты» до тех пор, пока реле не будет под напряжением, а нормально замкнутые (N.C.) реле имеет контакты, которые «замкнуты» до тех пор, пока реле не сработает.

    Работа реле

    Ток протекает через катушку управления, которая намотана на железный сердечник. Железный сердечник усиливает магнитное поле. Магнитное поле притягивает верхний контактный рычаг и тянет его вниз, замыкая контакты и позволяя мощности от источника питания поступать на нагрузку. Когда катушка не находится под напряжением, контакты разомкнуты, и питание на нагрузку не поступает.Однако, когда переключатель схемы управления замкнут, ток течет к реле и питает катушку. Возникающее магнитное поле тянет якорь вниз, замыкая контакты и позволяя подавать питание на нагрузку. Многие реле используются для управления большим током в одной цепи и низким током в другой цепи. Примером может служить компьютер, который управляет реле, а реле управляет цепью более высокого тока.

    Соленоиды — тянущие, тип

    Соленоид — это электромагнитный переключатель, который преобразует ток в механическое движение.Когда ток течет через обмотку, создается магнитное поле. Магнитное поле притянет подвижный железный сердечник к центру обмотки. Этот тип соленоида называется соленоидом «тянущего» типа, поскольку магнитное поле втягивает подвижный железный сердечник в катушку. Обычно тянущие соленоиды используются в пусковой системе. Соленоид стартера соединяет стартер с маховиком.

    Работа вытяжного типа

    Когда ток течет через обмотку, создается магнитное поле.Эти магнитные силовые линии должны быть как можно меньше. Если рядом с катушкой, по которой течет ток, поместить железный сердечник, магнитное поле будет растягиваться, как резинка, вытягивая и втягивая железный стержень в центр катушки.

    Работа толкающего / толкающего типа

    В соленоиде двухтактного типа в качестве сердечника используется постоянный магнит. Поскольку «одинаковые» магнитные заряды отталкиваются, а «непохожие» магнитные заряды притягиваются, изменяя направление тока, протекающего через катушку, сердечник либо «втягивается», либо «выталкивается наружу».«Обычно этот тип соленоида используется в электрических дверных замках.

    УСТРОЙСТВА НАГРУЗКИ

    Любое устройство, такое как лампа, звуковой сигнал, электродвигатель стеклоочистителя или обогреватель заднего стекла, потребляющее электричество, называется нагрузкой. В электрической цепи все нагрузки считаются сопротивлением. Нагрузки расходуют напряжение и контролируют величину тока, протекающего в цепи. Нагрузки с высоким сопротивлением вызывают протекание меньшего тока, в то время как нагрузки с более низким сопротивлением позволяют протекать большим токам.

    Фары

    Фары бывают разной мощности, чтобы излучать больше или меньше света. Когда лампы соединяются последовательно, они разделяют доступное напряжение в системе, и излучаемый свет уменьшается. Когда лампочки расположены параллельно, каждая лампочка имеет одинаковое количество напряжения, поэтому свет будет ярче.

    Двигатели

    Двигатели используются в различных системах автомобиля, включая сиденья с электроприводом, дворники, систему охлаждения, системы отопления и кондиционирования воздуха.Двигатели могут работать на одной скорости, например, сиденья с электроприводом, или на нескольких скоростях, например, электродвигатель вентилятора системы отопления и кондиционирования воздуха. Когда двигатели работают на одной скорости, на них обычно подается системное напряжение. Однако, когда двигатели работают с разной скоростью, входное напряжение может быть в разных точках якоря, чтобы уменьшить, чтобы увеличить скорость двигателя, аналогично тому, как спроектирован двигатель стеклоочистителя, или они могут делить напряжение с резистором, который находится в серия с двигателем, как двигатель вентилятора для системы отопления и кондиционирования воздуха.

    Нагревательные элементы

    Нагревательные элементы установлены в наружных зеркалах, заднем стекле и сиденьях. На нагревательные элементы обычно подается напряжение системы в течение определенного времени для нагрева компонента по запросу.

    ЧТО ТАКОЕ ЗАКОН ОМА?

    Понимание взаимосвязи между напряжением, током и сопротивлением в электрических цепях важно для быстрой и точной диагностики и ремонта электрических проблем.Закон Ома гласит: ток в цепи всегда будет пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален величине имеющегося сопротивления. Это означает, что если напряжение повышается, ток будет расти, и наоборот. Кроме того, когда сопротивление растет, ток падает, и наоборот. Закон Ома можно найти хорошее применение при поиске и устранении неисправностей в электрических сетях. Но вычисление точных значений напряжения, тока и сопротивления не всегда практично … да и действительно необходимо. Однако вы должны быть в состоянии предсказать, что должно происходить в цепи, в отличие от того, что происходит в аварийном транспортном средстве.

    Source Voltage не зависит ни от тока, ни от сопротивления. Он либо слишком низкий, либо нормальный, либо слишком высокий. Если он слишком низкий, ток будет низким. Если это нормально, ток будет высоким, если сопротивление низкое, или ток будет низким, если сопротивление высокое. Если напряжение слишком высокое, ток будет большим.

    На ток влияет напряжение или сопротивление. Если напряжение высокое или сопротивление низкое, ток будет большим. Если напряжение низкое или сопротивление велико, ток будет низким.Ток увеличивается, когда сопротивление падает.

    На сопротивление не влияют ни напряжение, ни ток. Он либо слишком низкий, хорошо, либо слишком высокий. Если сопротивление слишком низкое, ток будет высоким при любом напряжении. Если сопротивление слишком велико, ток будет низким, если напряжение в норме. Мера сопротивления — насколько сложно протолкнуть поток электрического заряда.

    Хорошее сопротивление: для правильной работы некоторым цепям требуется «ограничение» протекания тока. В этом случае используются «резисторы».Резисторы имеют разные номиналы в зависимости от того, насколько ток должен быть ограничен.

    Плохое сопротивление: в большинстве случаев слишком большое сопротивление снижает ток и может привести к неправильной работе системы. Обычно причиной является грязь или коррозия на электрических разъемах или заземляющих соединениях.

    Автор: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.