Принцип действия предохранителей
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.
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 (1 Н ом)- 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.
В общем случае современный предохрани тель состоит из двух основных частей: фарфо рового основания с металлической резьбой; сменной плавкой вставки (рис. 21.1).
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 • 0,2 2 : 4 = 0,0031 мм 2 .
Что такое плавкие предохранители: принцип действия (работы), устройство, схема подключения и область применения
Маркировка
При выборе предохранителей важно знать диапазон защиты. Их всего 2: частичный и полный. При частичной защите предохранитель срабатывает только от токов КЗ. Полная защита включает также срабатывание от перегрузок.
В кодовой маркировке диапазоны защиты обозначены буквами «a» (частичный) и «g» (полный). Эти буквы стоят первыми перед цифрами, обозначающими номинальный ток.
На втором месте проставляются английские прописные буквы, которые обозначают:
- G — универсальный предохранитель. Применяется для защиты оборудования: трансформаторов, кабелей, электродвигателей;
- L — для кабелей и распределительных устройств;
- B — защита горнодобывающего оборудования;
- F — устройство для маломощных цепей;
- M — прибор для защиты цепей электромоторов и коммутирующих устройств;
- R — устройства для защиты полупроводниковых схем;
- S — моментальное сгорание при КЗ и среднее время срабатывания при перегрузках;
- Tr —трансформаторные предохранители.
Иногда на вставках проставляют только значения номинального тока. Такие предохранители применяются для защиты лишь от коротких замыканий.
Миниатюрные плавкие вставки маркируются в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60127-1-2005. Согласно этому стандарту указывается номинальный ток и номинальное напряжение.
Перед показателем величины номинального тока проставляются буквенные символы:
Допускается цветная маркировка. Пример такой маркировки показан на рис. 4.
| Сила тока | Цвет чеки | Максимальная мощность (сеть 220 В) |
| 2 | Розовый | 460 Ватт |
| 4 А | Коричневый | 900 Ватт |
| 6 А | Зелёный | 1 200 Ватт |
| 10 А | Красный | 2 000 Ватт |
| 16 А | Серый | 3 200 Ватт |
| 20 А | Синий | 4 000 Ватт |
| 25 А | Жёлтый | 5 200 Ватт |
| 32—50 А | Чёрный | 7 300 —11 500 Ватт |
| 60 — 63 А | Тёмно-красный | 13 800 —14 500 Ватт |
Плавкие предохранители: как работают и где применяются, достоинства и недостатки приборов
- Одноразовое применение без возможности ремонта.
- Конструкция предохранителя, позволяющая недобросовестным мастерам производить шунтирование, что повышает вероятность возгорания проводки.
- Перекос фаз при значительных токах.
- Возможность незаконной установки предохранителя на повышенное значение тока.
Содержание
- 1 Принцип работы
- 2 Конструкция плавкого предохранителя (включает в себя плавкие вставки)
- 3 Разновидности 3.1 По рабочим характеристикам защищаемых цепей
- 3.2 По характеристике
-
4.1 Слаботочные вставки
-
5.1 Недостатки
Избежать негативных последствий вполне возможно путем включения в электрическую цепь плавких предохранителей, известных также под наименованием пробок. В случае превышения током допустимой величины, проволочка внутри предохранителя сильно нагревается и быстро расплавляется, разрывая в этом месте электрическую цепь.
Выбор плавких аппаратов защиты
Конструкция и исполнение предохранителя должны соответствовать посадочным местам установки.
- Напряжение, указанное на предохранителе, должно соответствовать напряжению в месте установки.
- Величина тока, указанная на предохранителе, должна соответствовать токам, возникающим в месте установки, которые определяются расчётом.
- Токовая характеристика плавкого предохранителя должна быть равна расчётной величине или быть больше.
Величина тока зависит от мощности потребителя: чем выше мощность, тем большие токи в цепи, чем ниже мощность, тем меньшие токи.
При расчёте так же учитывается длительность всплеска токовой нагрузки, вызванного запуском потребителей, чем длительность больше, тем выше должен быть номинальный ток плавкого элемента предохранителя.
Предохранители до 1000В
- Модель предохранителя;
- Завод изготовитель;
- Интервал защиты (частичный, полный);
- Особенности применения (универсальные, для электродвигателей, для кабелей);
- Скорость разрушения плавкого элемента (быстрые, медленные).
Проверка исправности плавкого предохранителя
Проверку состояния плавкого предохранителя необходимо начинать с внешнего осмотра, цель которого выявить:
- Наличие разрушения и оплавления его элементов;
- Наличие признаков оплавления плавкой вставки (предохранители с прозрачным корпусом);
- Положение индикатора состояния плавкой вставки (при наличии).
При проверке состояния предохранителя с разборным корпусом, выполняется его разборка и осмотр внутренних элементов и поверхностей.
На следующем этапе проверки, выполняется прозвонка предохранителя. Для достоверности проверки лучше использовать мультиметр. Мультиметр переводится в режим прозвонки или измерения сопротивления.
После чего концы щупов мультиметра прикладываются к противоположным концам предохранителя, и по наличию или отсутствию звукового сигнала, либо показаниям на табло мультиметра, определяется целостность плавкой вставки предохранителя.
Если вставка целая, то раздастся звуковой сигнал или на табло мультиметра будет отображаться цифра «0», либо близкое к нему значение. Если звукового сигнала нет или на табло мультиметра отображается цифра «1», то плавкая вставка разрушена.
