Каковы назначение и принцип работы предохранителей. Виды предохранителей: принцип работы, назначение и характеристики — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие бывают виды предохранителей. Для чего нужны предохранители в электрических цепях. Как устроены и работают плавкие предохранители. Какие характеристики имеют разные типы предохранителей.

Содержание

Что такое предохранитель и для чего он нужен

Предохранитель — это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электрической цепи от токов короткого замыкания и перегрузок. Принцип действия предохранителя основан на расплавлении специального элемента (плавкой вставки) при протекании через него тока, превышающего номинальное значение.

Основные функции предохранителей:

Защита проводки и электрооборудования от перегрузок
Предотвращение возгораний при коротких замыканиях
Отключение поврежденного участка цепи
Ограничение тока короткого замыкания

Предохранители устанавливаются в электрощитах, распределительных устройствах, бытовой технике, электронных приборах и других устройствах, где требуется защита от сверхтоков.

Виды предохранителей по конструкции

Существует несколько основных видов предохранителей, различающихся по конструкции:

Плавкие предохранители

Самый распространенный тип. Содержат плавкую вставку из легкоплавкого металла, которая расплавляется при превышении допустимого тока. Бывают:

Стеклянные трубчатые
Керамические
С кварцевым наполнителем
Пробочные

Самовосстанавливающиеся предохранители

Содержат полимерный элемент, который при нагреве резко увеличивает сопротивление, ограничивая ток. После остывания восстанавливают проводимость.

Автоматические выключатели

Сочетают функции предохранителя и выключателя. При срабатывании разрывают цепь с помощью контактов. Могут быть повторно включены.

Тепловые предохранители

Размыкают цепь с помощью биметаллической пластины при достижении определенной температуры.

Классификация предохранителей по назначению

По области применения предохранители подразделяются на:

Силовые — для защиты силовых цепей и оборудования
Слаботочные — для защиты электронных устройств
Быстродействующие — для защиты полупроводниковых приборов
Высоковольтные — для защиты высоковольтных линий и оборудования
Специальные — для особых условий эксплуатации

Основные характеристики предохранителей

При выборе предохранителя учитывают следующие параметры:

Номинальный ток
Номинальное напряжение
Отключающая способность
Время-токовая характеристика
Габаритные размеры
Тип монтажа

Номинальный ток — это максимальный длительно допустимый ток через предохранитель. Время-токовая характеристика показывает зависимость времени срабатывания от кратности тока перегрузки.

Принцип работы плавкого предохранителя

Плавкий предохранитель работает следующим образом:

При нормальном режиме ток проходит через плавкую вставку

При перегрузке или КЗ ток резко возрастает
Плавкая вставка нагревается и расплавляется
Образуется электрическая дуга
Дуга гасится в дугогасительной камере
Цепь размыкается, ток прекращается

Плавкая вставка изготавливается из металлов с низкой температурой плавления — цинка, свинца, меди, серебра. Для улучшения характеристик применяют металлургический эффект — нанесение легкоплавких шариков на проволоку.

Маркировка и обозначение предохранителей

В маркировке предохранителей указывается:

Тип предохранителя (ПН, ПК, ПВД и т.д.)
Номинальный ток в амперах
Номинальное напряжение в вольтах
Отключающая способность в кА
Время-токовая характеристика (g, aM и т.д.)
Климатическое исполнение

Например, маркировка ПКТ 102-10-40-20У3 расшифровывается как:

ПКТ — предохранитель с кварцевым наполнителем трансформаторный

102 — конструктивное исполнение
10 — номинальное напряжение 10 кВ
40 — номинальный ток 40 А
20 — отключающая способность 20 кА
У3 — климатическое исполнение

Выбор предохранителя

При выборе предохранителя необходимо учитывать:

Номинальный ток защищаемой цепи
Напряжение сети
Ожидаемый ток короткого замыкания
Условия эксплуатации
Требуемое быстродействие
Селективность с другими защитными устройствами

Номинальный ток предохранителя выбирается на 20-25% выше рабочего тока цепи. Отключающая способность должна превышать максимальный ток КЗ. Напряжение предохранителя — не ниже номинального напряжения сети.

Преимущества и недостатки предохранителей

Основные достоинства предохранителей:

Простота конструкции
Высокая надежность
Низкая стоимость
Токоограничивающая способность
Большой срок службы

Недостатки:

Одноразовое действие
Необходимость замены после срабатывания
Разброс времени срабатывания
Возможность несанкционированной замены

Несмотря на недостатки, предохранители остаются одним из самых распространенных и надежных средств защиты электрических цепей от сверхтоков.

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.

Устройство и принцип работы предохранителей

Широко распространены следующие типы предохранителей: открытая плавкая вставка в воздухе или в полой фарфоровой, стеклянной трубке, разборные и засыпные.

Предохранители состоят из плавкой вставки, изолирующей трубки, контактных соединений, дугогасительного устройства или дугогасительной среды.

Основной элемент предохранителя плавкая вставка (Рис. 2.3.1) может быть:

в зависимости от материала-медная, цинковая, свинцовая, серебряная;в зависимости от формы в виде прямого или спиралевидного провода, в виде фигурных пластин.

Рис.2.3.1.Плавкие вставки в виде фигурных пластин

Устройство предохранителей пр-2, пн-2, прс(рис.2.3.2)

Предохранители ПР-2, ПН-2, ПРС предназначены для защиты от коротких замыканий промышленных установок и сетей с номинальным напряжением 380В переменного тока 50 и 60Гц, а также для защиты проводов от недопустимых перегрузок.

Рис.2.3.2. Устройство предохранителей ПР-2, ПН-2, ПРС

а — типа ПР2; б — типа ПН2; в — типа ПРС; 1 — присоединительный зажим; 2 — пружина; 3 — контактные стойки; 4 — контактный нож; 5 — патрон; 6 — плавкая вставка; 7 — Т-образный выступ для рукоятки; 8 — съемная рукоятка; 9 — корпус; 10 — головка

ПР-предохранитель разборный

ПН-предохранитель неразборный

ПРС-предохранитель предохранитель резьбовой на собственном изоляционном основании;

Устройство и принцип действия плавких предохранителей типа пкт.

Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40 … 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ. Патрон предохранителя (рис.2.3.3) состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. 2.3.4, а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок.

Рис.2.3.3. Патроны предохранителей типа ПКТ: а — на номинальные токи до 7.5 А; б — на номинальные токи 10 .… 400 А; 1 — крышка; 2 — латунный колпачок; 3 — фарфоровая трубка; 4 — кварцевый песок; 5 — плавкие вставки; 6 — указатель срабатывания; 7 – пружина

ПКТ-предохранитель кварцевый для трансформатора

Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект*. Его обеспечивает плавкая вставка в виде прямой проволоки с наплавлениями шариков олова. С нее начинает срабатывать предохранитель.

Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

Патрон предохранителя герметизирован – после заполнения трубки кварцевым песком крышки , закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

Срабатывание предохранителя определяется по указателю , который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении. При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина . Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочими перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток. В результате указатель выбрасывается из трубки освободившейся пружиной.

На рис. Рис.2.3.4. показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 7 укреплены два опорных изолятора 1. Патрон 6 предохранителя вставляется латунными колпачками 4 в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком 5. Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при возникновении электродинамических усилий во время протекания больших токов короткого замыкания. Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

Рис.2.3.4. Предохранитель ПКТ

Достоинства предохранителей: простота конструкции, широкое применение, более дешевые.

Недостатки предохранителей: Время срабатывания предохранителя зависит от материала вставки, его старения, состояния контактных соединений, влияния окружающей среды ; включение в одну фазу; одноразовое действие плавкой вставки.

Включение предохранителей в трехфазную сеть для защиты электродвигателей невозможно, так как перегорание одного предохранителя вызовет перекос фаз, т.е изменение фазного напряжения, искажение формы магнитного поля.

Задание 2.а)Ответьте на вопросы: 1. В чем отличие предохранителей для напряжения 0,4 кВ и для напряжения 6-10 кВ?

2)Назовите основной элемент предохранителя?

3). В чем заключается принцип действия предохранителя?

4) Сколько плавких вставок у предохранителя ПКТ. Каково их назначение?

5) Какова последовательность перегорания плавких вставок в предохранителе ПКТ-6 ?

6) расшифруйте марки предохранителей

ПКТ-…

ПР-

ПН-

ПРС-

Задание 2.а) Найдите ошибку на рисунке

Какими бывают виды предохранителей: назначение, описание, маркировка

Предохранители используются везде и всюду – они есть в технике, в самых разных электрических устройствах, автомобилях, промышленном оборудовании. Существует множество видов этих элементов. Для чего они нужны и в чем их особенности? Рассмотрим основные виды предохранителей.

Характеристика

Предохранитель – это общий термин, который достаточно устойчиво используется в области электрики. Эта деталь предполагает защиту для проводов, оборудования и электрических сетей. Предохранитель представляет собой коммутационное изделие. В чем его назначение? Предохранитель призван защитить электрическую сеть от высоких токов и коротких замыканий. Принцип действия детали очень простой – в случае образования сверхтоков разрушается специально предназначенный для этого элемент. Зачастую это плавкая вставка. Так устроены все виды стеклянных предохранителей.

Эти вставки – обязательный элемент, без которого невозможен ни один вид предохранительных элементов. Внутри нее также имеется и специальное дугогасительное устройство. Вставки в предохранителях изготавливаются из фарфоровых или фибровых корпусов и закрепляются в специальные части, что проводят электрический ток. Элементы, предназначенные под малые токи, могут и вовсе не иметь корпуса.

Плавкий

Это наиболее распространенные виды предохранителей для использования в быту. Наверное, это единственный элемент, который проще всего диагностировать на предмет исправности. Для этого нужно просто посмотреть деталь на просвет – будет видно, цела плавка вставки или нет. Изготавливают данные детали в стеклянном корпусе.

Плавкий трубчатый керамический

Этот элемент практически ничем не отличается от стеклянного изделия. Единственное различие в материале, из которого изготовлен корпус. Но в эксплуатации эти детали не так комфортны – диагностировать «на свет» уже не выйдет. Для проверки необходимо использовать тестеры или мультиметры.

Плавкая вставка ПВД

Эти типы предохранителей функционируют на базе такого же принципа. Но здесь конструкция модифицирована таким образом, чтобы видеть состояние детали. Так, если элемент перегорел, то в задней части изделия появится специальный флажок.

Элементы с кварцевым песком

Эти предохранители отличаются высокими дугогасящими характеристиками. Производят их в двух исполнениях: в корпусе из керамических материалов или в стеклянных корпусах. Зачастую изделие рассчитано на работу с большими токами. Существуют и еще усовершенствованные модели. Устройство предохранителя предусматривает еще одну деталь, по конструкции подобную ПВД. Он необходим, чтобы можно было узнать, какой из предохранителей перегорел.

Быстродействующие предохранители

Эти изделия ничем особенным от остальных не отличаются. Различие только в том, что при возникновении короткого замыкания плавкая часть сгорает очень быстро.

SMD

Данные изделия можно встретить в электронных устройствах. Они очень миниатюрны. Принцип действия и назначения предохранителей – защитить технику от высоких токов, с чем они отлично справляются.

Самовосстанавливающиеся

Это достаточно интересные решения. Самовосстанавливающийся предохранитель представляет собой деталь, внутри которой находится специальный пластик. Пока пластиковая вставка холодная, она может проводить электричество. Как только вставка разогреется до определенной температуры, ее токопроводящие свойства теряются за счет увеличения сопротивления. После остывания ток снова сможет проходить через изделие. Плюс данных деталей в том, что после перегорания нет никакой нужды в замене элемента. Промышленность выпускает эти изделия в различных видах. Они подходят для пайки по технологии навесного или поверхностного монтажа. В основном эти виды предохранителей используют в маломощных схемах.

Взрывные

Если все вышеперечисленные изделия знает каждый, то взрывной предохранитель – это редкая группа. Процесс перегорания детали обеспечивается достаточно эффектным звуком. Специальное взрывное устройство, которое закрепляется на токопроводящей детали, взрывается. За это отвечают специальные датчики. Последние следят за током в электрической цепи. Это очень точные предохранители, так как они практически не зависят от характеристик металла на токопроводящей детали. Данный элемент зависит от точности датчика тока.

Другие типы предохранителей

Для работы в цепях высокого напряжения используют специальные автогазовые, газовые изделия, а также элементы жидкостного типа. Существуют даже стреляющие предохранители. В обыденной жизни их увидеть нельзя – это профессиональное мощное оборудование.

Маркировка и обозначения

Каждый производитель изготавливает предохранители под определенным кодом или артикулом. Номер предохранителя позволяет в каталогах найти и уточнить технические характеристики. Зачастую эти коды можно найти на корпусах изделий. Также код может наноситься на металлическую часть. Кроме кодов, на корпусе также могут указываться основные данные – это номинальный ток в А, номинальные напряжения в В, отключающие характеристики либо особенности конструкции. По этим данным можно определить назначение предохранителей.

Итак, величина номинального тока – это максимально допустимое значение, при котором деталь может нормально функционировать в течение длительного срока.

Номинальные напряжения – это максимально допустимое напряжение, при котором деталь безопасно разрывает цепь в случае короткого замыкания или при перегрузке в сети.

Отключающей способностью называют максимальные токи. При них предохранитель сработает, но корпус его не будет разрушен.

Характеристиками называют зависимость времени, при котором рушится плавкий элемент от тока, что протекает через деталь. Разные виды предохранителей по характеристикам объединены в группы по особенностям применения и скорости срабатывания. Обычно эти характеристики указывают на силовых деталях. Для обозначения используются буквы латинского алфавита. Первой обозначается отключающая способность. Так, G – это полный диапазон, деталь способна защитить цепь и от перегрузки, и от короткого замыкания. А – диапазон частичный, а такие виды предохранителей защищают только от коротких замыканий.

Второй буквой обозначаются типы цепи:

G – цепь общего назначения.
L – защита кабелей, а также распределительных систем.
M – защита цепей в электродвигателях.
Tr – предохранитель, способный защитить трансформаторную сеть.

Элементы с буквой R используются вместе с силовым полупроводниковым оборудованием. А PV сможет обеспечивать защиту солнечных батарей.

Итак, мы рассмотрели, какие бывают виды предохранителей и какую они имеют маркировку.

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.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя | Полезные статьи

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

•   силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;
•   механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
•   катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
•   дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда, который образуется при размыкании контактов;
•   биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, «питающей» электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

3. Перегрузка.

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и принцип его работы.

Достоинства и недостатки плавких предохранителей

Страница 7 из 24

2. Достоинства и недостатки плавких предохранителей
Плавкие предохранители позволяют осуществить наиболее простую и дешевую защиту электроустановки, в том числе и трансформаторной подстанции. При выполнении защиты трансформатора с помощью плавких предохранителей оказываются ненужными трансформаторы тока, аппаратура релейной защиты и коммутационные аппараты (выключатели или короткозамыкатели с автоматическими отделителями). Плавкие предохранители не требуют проведения наладочных работ, необходимых для устройств релейной защиты, выключателей и другого, более сложного оборудования. Благодаря этим достоинствам плавкие предохранители очень широко используются в сетях до 1000 В, а также в сетях выше 1000 В. Например, в городских и сельских электрических сетях 6 и 10 кВ большинство силовых трансформаторов защищены со стороны высшего напряжения плавкими предохранителями типа ПК (§ 3-3). И у нас и за рубежом продолжаются работы по созданию более совершенных плавких предохранителей.
Наряду с этим рассмотрим основные недостатки плавкого предохранителя, отмечая попутно возможности их устранения.
Малая чувствительность к перегрузкам и удаленным к.з. Действительно, очень трудно выполнить плавкую вставку, которая бы длительно выдерживала номинальный ток трансформатора, а при токе, например, 1,5/НОм тР достаточно быстро расплавлялась. Поэтому существующие предохранители 6—35 кВ защищают трансформаторы практически только при больших токах к. з. Для уменьшения этого недостатка разрабатываются новые предохранители с комбинированными характеристиками, позволяющими повысить чувствительность предохранителей к токам перегрузки и вместе с тем несколько замедлить отключение при больших кратностях тока к. з. Однако этот недостаток предохранителей, по-видимому, не удастся полностью устранить.
Возможность возникновения неполнофазного режима. Известно, что предохранитель осуществляет пофазную защиту электроустановки и в том числе трансформатора. Вместе с тем при несимметричных к.з. за трансформатором через предохранители на стороне высшего напряжения могут проходить неодинаковые по значению токи к.з. Например, при двухфазном к.з. за трансформатором со стандартной схемой соединения обмоток Y/A-11 (рис. 1-4) и при однофазном к.з. за трансформатором УУ-12 (рис. 1-5) в одной из фаз проходит ток, в два раза больший, чем в двух других фазах. Следовательно, именно на этой фазе возможно срабатывание предохранителя в первую очередь. Если на двух других фазах предохранители не сработают, то на подстанции возникнет неполнофазный режим. Этот режим может возникнуть и при самопроизвольном срабатывании предохранителя одной из фаз из-за старения плавкой вставки.
При неполнофазном режиме возникает опасность массового повреждения электродвигателей из-за их перегрева в процессе работы и особенно в случае пуска или самозапуска двигателей из заторможенного состояния. В последнем случае результирующий момент вращения, складывающийся из равных моментов прямой и обратной последовательностей, имеющих разные знаки, оказывается равным нулю, и поэтому пуск двигателя невозможен. Но при этом токи в фазах статора двигателя близки по значению к пусковому току и их длительное прохождение вызывает повреждение двигателя.
Поэтому на тех подстанциях 35 кВ, где трансформаторы со стороны ВН защищаются плавкими предохранителями ПСН-35 (§ 3-4), и на подстанциях 110 кВ, защищаемых открытыми плавкими вставками (§ 3-5), обязательно устанавливается специальная релейная защита от неполнофазного режима. Типовым решением является защита, реагирующая на напряжение обратной последовательности, которое появляется при неполнофазном режиме. Защита действует на отключение тех линий 10(6) кВ, потребители которых не допускают работу в неполнофазном режиме, или на отключение выключателя 10(6) кВ трансформатора. Защита может действовать и на сигнал, если на подстанции есть постоянный дежурный персонал.
Для предотвращения неполнофазных режимов в сетях 6 и 10 кВ плавкие предохранители объединяются с трехфазным выключателем нагрузки с автоматическим приводом (ВНП-16, ВНП-17). При срабатывании предохранителя только одной из фаз выключатель нагрузки автоматически отключается всеми тремя фазами.
Существуют также специальные конструкции, обеспечивающие перегорание плавких вставок на всех трех фазах сразу же после срабатывания предохранителя одной из фаз [1, 13].
Неэффективность автоматического повторного включения (АПВ) предохранителей. Применительно к трансформаторам этот недостаток не является существенным, хотя опыт эксплуатации трансформаторных подстанций указывает на целесообразность АПВ трансформаторов в тех случаях, когда действовали защиты не от внутренних повреждений в трансформаторе (дифференциальная или газовая), а от внешних к.з. (максимальная токовая). Поскольку плавкий предохранитель на стороне высшего напряжения трансформатора осуществляет его защиту одновременно от всех видов повреждений, едва ли целесообразно производить АПВ трансформатора после срабатывания предохранителей. Но даже в том случае, если бы это оказалось целесообразным, АПВ плавких предохранителей выполнить довольно сложно (надо устанавливать по два предохранителя на фазу) и еще более сложно сделать АПВ предохранителей с необходимой выдержкой времени.
Необходимость длительного времени для замены сработавших предохранителей и невозможность телемеханизировать эту операцию таким же образом как, например, операцию включения выключателя. Этот недостаток при хорошей организации работы оперативно-выездных бригад (ОВБ) и при наличии запаса калиброванных предохранителей не является столь существенным. Поскольку отключившийся трансформатор всегда следует осмотреть перед повторным включением, на эту подстанцию будет отправлена ОВБ, а замену предохранителей опытные монтеры произведут в течение 20—25 мин.
Наряду с перечисленными общими недостатками, у плавких предохранителей имеются недостатки, ограничивающие область их применения конкретно для защиты трансформаторов. Так, не следует применять плавкие предохранители для защиты со стороны ВН трехобмоточных трансформаторов, для которых характерны различные сопротивления между обмотками ВН—НН и ВН—СН и, следовательно, различные значения токов при к.з. на сторонах НН и СН. Нельзя применять предохранители, если они слишком быстро срабатывают при к.з. за трансформатором, так как это приведет к неселективным отключениям трансформатора при к.з. на отходящих линиях или на шинах НН. Последнее в отдельных случаях допускается, но это крайне нежелательно. Не следует применять предохранители и в тех случаях, когда это требует существенного ухудшения характеристик релейной защиты питающих линий (увеличения тока и времени
действия) ради обеспечения селективности с предохранителями питаемых трансформаторов. Именно по этой причине предохранителями защищаются трансформаторы 6 и 10 кВ только небольшой мощности, особенно в сельских сетях [5]. В действующих директивных материалах и нормах подчеркивается, что применение предохранителей для защиты трансформаторов допускается лишь при обязательном условии обеспечения селективности с защитными устройствами питающих и отходящих элементов. Вопросы выбора предохранителей, в том числе и по условиям селективности, рассмотрены ниже применительно к трансформаторам 6 и 10, 35, 110 кВ.

Устройство и принцип действия предохранителей

При соответствии номинального тока плавкой вставки току защищаемой электрической цепи теплота, выделяемая нагревающейся плавкой вставкой, отдается различным деталям предохранителя, а через них в окружающую среду. С увеличением тока нагрузки возрастает температура нагрева плавкой вставки и других деталей предохранителя.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 2 – Плавкие вставки

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

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

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

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

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

Предохранитель

Принцип работы и принцип действия | ЭлектроникаBeliever

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

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

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

Рисунок 1 — Некоторые типы предохранителей, используемые в настоящее время в промышленности. В разных отраслях и сферах применения требуются предохранители разных типов.

Принцип действия предохранителя

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

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

Рисунок 2 — a) Расположение предохранителя в цепи, имеющей один путь тока. б) Расположение предохранителя для нескольких токоведущих цепей. Предохранитель может быть вставлен в любую ветвь на Рисунке 2b, а также для защиты устройств на определенных ветвях.

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

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

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

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

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

Принцип действия и принцип действия предохранителя: конструктивные параметры

Текущий рейтинг

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

Пример 1 Цепь

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

Решение

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

Рейтинг I2t

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

Пример 2

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

Решение

Номинальное напряжение

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

Изменение температуры

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

Рисунок 3 — Это пример максимальной токовой нагрузки предохранителя в зависимости от температуры окружающей среды. Чем выше температура, тем меньше ток предохранителя.

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

Прочая информация

В настоящее время предохранители

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

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

Связанные

Принцип работы и типы электрических предохранителей

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

Каталог

I Предохранитель в электрической цепи

Электрический предохранитель — это устройство прерывания тока, которое защищает электрическую цепь, локализовавшись, генерируя разрыв цепи в ответ на чрезмерный ток.

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

Рисунок 1. Электрический предохранитель

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

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

II Что делает электрический предохранитель ?

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

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

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

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

Предохранитель должен быть подключен к источнику питания в серия

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

III Электрический Предохранитель Обозначение

Рисунок 2. Обозначение электрического предохранителя

IV Материалы компонента предохранителя

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

● Низкая точка плавления

● Низкое сопротивление

● Высокая степень проводимости

● Низкая стоимость

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

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

● Не окисляется, оксид летучий.

● Электропроводность серебра не ухудшается при окислении.

● Высокая проводимость.

● Быстрое обслуживание.

На него не действует сухой воздух, но при воздействии влажного воздуха, содержащего сероводород, поверх него образуется слой сульфида серебра, который предотвращает дальнейшее воздействие.

Медный или свинцово-оловянный сплав используется в отечественных предохранителях.

В Типы Электрический Предохранитель s

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

1.

Низковольтные предохранители

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

(1) Сменный предохранитель

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

Рисунок 3. Встраиваемый предохранитель

(2) Картридж или полностью закрытый предохранитель

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

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

1) D-Link Fuse

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

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

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

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

Существует два типа предохранителей HRC, ножевого типа и с болтовым креплением.

Рис. 4. Предохранитель с ножевым ножом

Рис. 5. Предохранитель с болтовым креплением

(3) Выпадающий предохранитель

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

(4) Выключатель-предохранитель

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

Рисунок 6. Выключатель предохранителя

2.

Высоковольтные предохранители

(1) Картриджный предохранитель Hv HRC

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

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

(2) Жидкостный предохранитель высокого напряжения

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

(3) Тепловой предохранитель

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

В I Электрический предохранитель Свойства

Ниже приведены некоторые важные параметры электрического предохранителя.

1. Предохранитель

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

2. Компоненты предохранителя

Часть предохранителя, которая плавится при протекании чрезмерного тока через цепь, известна как компонент предохранителя.

3. Номинальный ток

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

4. Ток предохранителя

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

В случае круглого провода правильная величина тока плавления рассчитывается по формуле

I = kd3 / 2

Где k — константа плавления.

Ток сварки зависит от следующих факторов:

● Форма материала.

● Длина компонента

● Размер и расположение клемм

● Диаметр провода

● Тип корпуса

5. Фактор предохранителя

Фактор предохранителя — это соотношение минимального тока предохранителя и элемента предохранителя текущий рейтинг.

Коэффициент предохранителя = минимальный ток предохранителя / номинальный ток предохранителя

6. Номинальное напряжение

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

7. Отключающая способность

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

8. Предполагаемый ток

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

VI I Преимущества и недостатки электрического предохранителя E

1. Преимущества

● Доступна самая дешевая форма защиты

● Нет необходимости в ремонте

● Токи короткого замыкания нарушена без образования дыма или газа

● Время работы минимальное

● Работает автоматически

● Обратно время-токовые характеристики обеспечивают защиту по току

2.Недостатки

● После эксплуатации необходимо значительное время для замены предохранителя.

● Токовая характеристика предохранителя не всегда может быть коррелирована с характеристикой устройства защиты.

Последние электронные блоги :

Как работает самовосстанавливающийся предохранитель?

Предохранители | Физика проводников и изоляторов

Обычно допустимая токовая нагрузка проводника — это предел конструкции схемы, который нельзя намеренно превышать, но есть приложение, в котором ожидается превышение допустимой токовой нагрузки: в случае предохранителей .

Что такое предохранитель?

A плавкий предохранитель представляет собой устройство электробезопасности, построенное вокруг токопроводящей ленты, которая предназначена для плавления и разделения в случае чрезмерного тока. Предохранители всегда подключаются последовательно с компонентом (ами), который должен быть защищен от перегрузки по току, так что, когда плавкий предохранитель сгорает, (размыкается), он размыкает всю цепь и останавливает ток через компонент (ы). Плавкий предохранитель, включенный в одну ветвь параллельной цепи, конечно, не повлияет на ток, протекающий через любую из других ветвей.

Обычно тонкий кусок плавкой проволоки помещается в защитную оболочку, чтобы свести к минимуму опасность возникновения дугового разряда в случае прорыва проволоки с большой силой, что может произойти в случае сильных перегрузок по току. В случае небольших автомобильных предохранителей оболочка является прозрачной, так что плавкий элемент может быть визуально осмотрен. В бытовой проводке обычно используются ввинчиваемые предохранители со стеклянным корпусом и тонкой узкой полосой из металлической фольги посередине. Фотография, показывающая оба типа предохранителей, представлена здесь:

Предохранители картриджного типа популярны в автомобилях и в промышленности, если они изготовлены из материалов оболочки, отличных от стекла.Поскольку предохранители рассчитаны на «отказ» срабатывания при превышении их номинального тока, они обычно предназначены для легкой замены в цепи. Это означает, что они будут вставлены в какой-либо тип держателя, а не припаиваться или прикрепляться болтами к проводникам схемы. Ниже приведена фотография, на которой изображена пара предохранителей со стеклянным картриджем в держателе с несколькими предохранителями:

Предохранители удерживаются пружинными металлическими зажимами, причем сами зажимы постоянно соединены с проводниками цепи.Основной материал держателя предохранителя (или блока предохранителей , как их иногда называют) выбран как хороший изолятор.

Другой тип держателя предохранителей патронного типа обычно используется для установки в панелях управления оборудованием, где желательно скрыть все точки электрического контакта от контакта с человеком. В отличие от только что показанного блока предохранителей, где все металлические зажимы открыты, этот тип держателя предохранителя полностью закрывает предохранитель в изоляционном корпусе:

Наиболее распространенным устройством защиты от перегрузки по току в сильноточных цепях сегодня является автоматический выключатель .

Что такое автоматический выключатель?

Автоматические выключатели — это специально разработанные переключатели, которые автоматически размыкаются для отключения тока в случае перегрузки по току. Малые автоматические выключатели, такие как те, которые используются в жилых, коммерческих и легких промышленных предприятиях, имеют термическое управление. Они содержат биметаллическую полосу (тонкую полосу из двух металлов, соединенных спина к спине), несущую ток цепи, которая изгибается при нагревании. Когда биметаллическая полоса создает достаточную силу (из-за чрезмерного нагрева полосы), срабатывает механизм отключения, и прерыватель размыкается.Автоматические выключатели большего размера автоматически активируются силой магнитного поля, создаваемого токонесущими проводниками внутри выключателя, или могут срабатывать для отключения от внешних устройств, контролирующих ток цепи (эти устройства называются защитными реле ).

Поскольку автоматические выключатели не выходят из строя в условиях перегрузки по току — скорее, они просто размыкаются и могут быть повторно включены путем перемещения рычага — они с большей вероятностью будут обнаружены подключенными к цепи более надежным образом, чем предохранители.Фотография маленького автоматического выключателя представлена здесь:

Внешне он похож на выключатель. Действительно, его можно было использовать как таковое. Однако его истинная функция — работать как устройство защиты от перегрузки по току.

Следует отметить, что в некоторых автомобилях используются недорогие устройства, известные как плавкие вставки , для защиты от перегрузки по току в цепи зарядки аккумулятора из-за стоимости предохранителя и держателя надлежащего номинала.Плавкая вставка — это примитивный предохранитель, представляющий собой не что иное, как короткий кусок провода с резиновой изоляцией, предназначенный для плавления в случае перегрузки по току, без какой-либо твердой оболочки. Такие грубые и потенциально опасные устройства никогда не используются в промышленности или даже в жилых помещениях, в основном из-за встречающихся более высоких уровней напряжения и тока. По мнению автора, их применение даже в автомобильных схемах вызывает сомнения.

Обозначение на электрической схеме для предохранителя представляет собой S-образную кривую:

Номиналы предохранителей

Предохранители

, как и следовало ожидать, в основном рассчитаны на ток: ампер.Хотя их работа зависит от самовыделения тепла в условиях чрезмерного тока за счет собственного электрического сопротивления предохранителя, они спроектированы так, чтобы вносить незначительное дополнительное сопротивление в цепи, которые они защищают. Это в значительной степени достигается за счет того, что плавкий провод делается как можно короче. Точно так же, как допустимая токовая нагрузка обычного провода не связана с его длиной (сплошной медный провод 10 калибра выдержит ток 40 ампер на открытом воздухе, независимо от длины или короткого отрезка), плавкий провод из определенного материала и калибра будет дуть при определенном токе независимо от того, как долго он длится.Поскольку длина не является фактором в текущем рейтинге, чем короче она может быть сделана, тем меньшее сопротивление будет между концом и концом.

Однако разработчик предохранителя также должен учитывать, что происходит после сгорания предохранителя: оплавленные концы сплошного провода будут разделены воздушным зазором с полным напряжением питания между концами. Если предохранитель недостаточно длинный в цепи высокого напряжения, искра может перескочить с одного из концов расплавленного провода на другой, снова замкнув цепь:

Следовательно, предохранители рассчитываются по номинальному напряжению, а также по уровню тока, при котором они сработают.

Некоторые большие промышленные предохранители имеют заменяемые проволочные элементы для снижения затрат. Корпус предохранителя представляет собой непрозрачный картридж многоразового использования, защищающий провод предохранителя от воздействия и экранирующий окружающие предметы от провода предохранителя.

Номинальный ток предохранителя — это нечто большее, чем просто цифра. Если через предохранитель на 30 ампер пропускается ток в 35 ампер, он может внезапно перегореть или с задержкой перед перегоранием, в зависимости от других аспектов его конструкции. Некоторые предохранители предназначены для очень быстрого срабатывания, в то время как другие рассчитаны на более скромное время «открытия» или даже на замедленное срабатывание в зависимости от области применения.Последние предохранители иногда называют плавкими предохранителями с задержкой срабатывания из-за их преднамеренной выдержки времени.

Классическим примером применения плавких предохранителей с задержкой срабатывания является защита электродвигателей, где пусковые токи , в десять раз превышающие нормальный рабочий ток, обычно возникают каждый раз, когда двигатель запускается с полной остановки. Если бы в таком приложении использовались быстродействующие предохранители, двигатель никогда бы не запустился, потому что при нормальных уровнях пускового тока плавкий предохранитель (и) немедленно перегорел бы! Конструкция плавкого предохранителя такова, что элемент плавкого предохранителя имеет большую массу (но не большую допустимую нагрузку), чем эквивалентный быстродействующий плавкий предохранитель, что означает, что он будет нагреваться медленнее (но до той же конечной температуры) для любого заданного количества. тока.

На другом конце диапазона действия предохранителей находятся так называемые полупроводниковые предохранители , предназначенные для очень быстрого размыкания в случае перегрузки по току. Полупроводниковые устройства, такие как транзисторы, как правило, особенно нетерпимы к условиям перегрузки по току и, как таковые, требуют быстродействующей защиты от сверхтоков в мощных приложениях.

Предохранители всегда должны размещаться на «горячей» стороне нагрузки в заземленных системах. Это сделано для того, чтобы нагрузка была полностью обесточена во всех отношениях после срабатывания предохранителя.Чтобы увидеть разницу между плавлением «горячей» стороны и «нейтральной» стороны нагрузки, сравните эти две схемы:

В любом случае предохранитель успешно прервал ток нагрузки, но нижняя цепь не смогла прервать потенциально опасное напряжение с любой стороны нагрузки на землю, где мог бы стоять человек. Первая схема намного безопаснее.

Как было сказано ранее, предохранители — не единственный используемый тип устройства защиты от сверхтоков.Устройства, похожие на выключатели, называемые автоматическими выключателями , , , , часто (и чаще) используются для размыкания цепей с чрезмерным током, их популярность связана с тем, что они не разрушают себя в процессе размыкания цепи, как предохранители. В любом случае, однако, размещение устройства защиты от сверхтоков в цепи будет соответствовать тем же общим рекомендациям, перечисленным выше: а именно, «предохранить» сторону источника питания , а не , подключенную к земле.

Хотя размещение защиты от перегрузки по току в цепи может определять относительную опасность поражения электрическим током в этой цепи при различных условиях, следует понимать, что такие устройства никогда не предназначались для защиты от поражения электрическим током.Ни предохранители, ни автоматические выключатели не предназначены для срабатывания в случае поражения электрическим током; скорее, они предназначены для открытия только в условиях потенциального перегрева проводника. Устройства максимального тока в первую очередь защищают проводники цепи от повреждения из-за перегрева (и опасности возгорания, связанной с чрезмерно горячими проводниками), и, во вторую очередь, защищают определенные части оборудования, такие как нагрузки и генераторы (некоторые быстродействующие предохранители предназначены для защиты особенно чувствительных электронных устройств. к скачкам тока).Поскольку уровни тока, необходимые для поражения электрическим током или поражения электрическим током, намного ниже, чем нормальные уровни тока обычных силовых нагрузок, состояние перегрузки по току не указывает на возникновение удара током. Существуют и другие устройства, предназначенные для обнаружения определенных условий удара (детекторы замыкания на землю являются наиболее популярными), но эти устройства строго служат этой единственной цели и не связаны с защитой проводов от перегрева.

ОБЗОР:

Предохранитель представляет собой небольшой тонкий проводник, предназначенный для плавления и разделения на две части с целью разрыва цепи в случае чрезмерного тока.
Автоматический выключатель — это специально разработанный переключатель, который автоматически размыкается для прерывания тока цепи в случае перегрузки по току. Они могут срабатывать (размыкаться) термически, магнитными полями или внешними устройствами, называемыми «реле защиты», в зависимости от конструкции выключателя, его размера и области применения.
в первую очередь рассчитаны на максимальный ток, но также рассчитаны на то, какое падение напряжения они будут безопасно выдерживать после прерывания цепи.
могут быть сконструированы так, чтобы срабатывать быстро, медленно или где-то посередине при одинаковом максимальном уровне тока.
Лучшее место для установки предохранителя в заземленной электросети — на пути незаземленного проводника к нагрузке. Таким образом, при перегорании предохранителя к нагрузке останется только заземленный (безопасный) провод, что сделает безопаснее для людей находиться рядом.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Что такое предохранитель | Типы предохранителей | Принцип работы предохранителя

На заре телеграфии ученым, завоевавшим популярность благодаря своим усилиям, был француз Бреге.Breguet был человеком, который предложил использовать уменьшенную часть проводов для защиты телеграфных станций от ударов молнии и волн.

Защита устройства становится необходимой с защитой провода в домашней электропроводке. В 1890 году Томас Альва Эдисон получил права на предохранитель, элемент его системы распределения электроэнергии.

Итак, сегодня мы поговорим в нашей статье о том, что такое предохранитель, какие бывают его типы и о многом другом.

Читайте также: Что такое генератор постоянного тока | Типы генераторов постоянного тока

Что такое предохранитель?

Предохранитель является неотъемлемой частью любой цепи, будь то электрическая или электронная, и защищает от тока перегрузки. Устройство прикреплено к металлической полосе, которая плавится, когда ток превышает установленное значение.

Из-за плавления этой металлической полосы цепь размыкается, и ток не может протекать, поэтому любое подключенное к ней устройство не может работать.Она также известна как система автоматического отключения, которую в ADS часто сокращают.

Это самое простое и дешевое в использовании устройство безопасности, которое защищает нас от коротких замыканий и перегрузок.

Читайте также: Что такое предохранитель HRC | Строительство | Принцип работы | Типы предохранителей HRC

Зачем нужен предохранитель?

Самое прямое и простое преимущество этого есть во всех наших домах, которое защищает бытовой прибор в нашем доме от тока перегрузки и короткого замыкания.Мы используем предохранители в домах, чтобы не возникало дефектов в проводке дома, что защищает от пожара, вызванного коротким замыканием проводки.

При выходе из строя или повреждении предохранителя перенапряжение может вызвать в нем блики, которые могут повредить прибор в доме. Если у вас есть дом, офис или фабрика, вам понадобится предохранитель.

Для защиты цепей обычно используются предохранители многих типов. Предохранители обычно измеряются в амперах. Обычно этого можно достичь, сделав плавкий провод как можно короче.Длина провода не зависит от номинального тока, поэтому минимальная длина провода накладывает минимальное значение сопротивления.

Также читайте: Автоматический выключатель для защиты двигателя или MPCB

Характеристики предохранителей:

Еще несколько характеристик электрического предохранителя:

Старший №	Характеристики предохранителя
№1.	Текущее рейтинговое значение
№ 2.	Номинальное значение напряжения
№ 3.	Температура
№ 4.	Падение напряжения

№1. Текущее значение рейтинга:

Продолжение более высокого значения тока, которое удерживает устройство без плавления, известно как текущее номинальное значение. Это можно измерить в амперах, которые являются его тепловыми характеристиками

№ 2. Значение номинального напряжения:

Здесь напряжение включено последовательно с предохранителем, который не позволяет увеличивать величину напряжения.

№ 3. Температура:

Здесь рабочая температура предохранителя настолько высока, что номинальный ток падает. Это плавит предохранитель.

№ 4. Падение напряжения:

Однако, если плавкий предохранитель плавится и электрическая цепь размыкается в условиях, когда устройство пропускает большой ток, это вызовет изменение сопротивления и минимизирует падение напряжения.

Также читайте: Что такое соленоидная катушка | Принцип работы соленоидной катушки | Типы электромагнитной катушки | Применение электромагнитной катушки

Принцип работы предохранителя:

Принцип действия предохранителя основан на температуре тока.Он всегда сделан из тонкой металлической проволоки, а предохранитель в цепи всегда включен последовательно.

Когда по этой цепи проходит большой ток, присоединенный к ней провод размягчается и размыкает цепь. Ток, протекающий в больших количествах, приводит к быстрому износу провода, что приводит к сокращению его срока службы по сравнению с обычным.

Основная функция предохранителя зависит от тепла проходящего через него тока. В нормальных условиях ток, проходящий через предохранитель, также будет нормальным.Когда этот ток проходит через него, он будет выделять тепло, и это тепло будет поглощаться атмосферой.

Из-за того, что это тепло поглощается атмосферой, его температура плавления остается ниже нормальной. А в случае неисправности через устройство будет протекать ток короткого замыкания. Значение этого тока выше по сравнению с нормальным уровнем силы тока.

Это вызывает повышение температуры предохранителя, поэтому предохранитель продолжает плавиться. В этом случае предохранитель защищает от перегрузки или короткого замыкания.Поскольку элемент предохранителя изготовлен из тщательно подобранного металлического проводника, он удерживает предохранитель.

Следовательно, предохранитель обеспечивает устройство только необходимой величиной шумового тока.

В противном случае, в случае перегрузки, выйдет из строя предохранитель, у которого есть возможность подавления перенапряжения.

  Номинал предохранителя = (мощность (Вт) / напряжение (В)) x 1,25

Номинал предохранителя можно найти с помощью формулы, указанной выше.

Где

Мощность (ватт) указана на приборе.

Напряжение выражается в виде входящей мощности.

Предохранитель

может быть сконструирован с такими элементами, как Q (медь), Zen (цинк), Al (алюминий) и AG (серебро).

Также читайте: Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока

Различные типы предохранителей: Предохранители

можно разделить на несколько типов, включая предохранители переменного тока и предохранители постоянного тока, в зависимости от их применения, и снова они классифицируются на разные типы в зависимости от уровня напряжения.

Вы можете легко понять из таблицы, представленной ниже:

Тип предохранителей переменного тока: Предохранители

переменного тока меньше предохранителей постоянного тока и колеблются примерно от 50 до 60 раз в секунду, от минимального до максимального. В результате исключается возможность образования дуги между расплавленной проволокой. По этой причине их можно сливать в меньших размерах.

Предохранитель

переменного тока можно разделить на две части: одна — предохранитель высокого напряжения, а другая — предохранитель низкого напряжения, здесь LV и HV обозначают низкое и высокое напряжение.

Низковольтные предохранители: Предохранители низкого напряжения

делятся на следующие пять типов:

Старший №	Низковольтный предохранитель Тип
№1.	Вторичные типы предохранителей
№ 2.	Картридж Типы предохранителей
№ 3.	Отключаемые типы предохранителей
№ 4.	Striker Типы предохранителей
№ 5.	Тип переключателя Предохранитель

№1. Рекомендуемые типы предохранителей:

Этот тип предохранителя относится к низшей категории, так как он используется в домах и на небольших предприятиях. Этот предохранитель состоит из двух частей, состоящих из основания с двумя выводами внутри и снаружи.

Конструкция предохранителя обычно изготавливается из фарфора. Верхняя часть предохранителя является держателем, на котором крепится элемент предохранителя. Этот элемент изготовлен из алюминия, луженой меди и свинца.

Преимущество держателя предохранителя заключается в том, что его можно просто вставить в основание предохранителя без риска поражения электрическим током. Если он поврежден из-за перегрузки, сгорает только держатель предохранителя, который мы можем легко заменить и снова активировать.

№ 2. Типы патронов предохранителей:

Этот тип предохранителя также полностью закрывает емкость и металлический контакт. Основное применение этого предохранителя — низковольтные, высоковольтные и небольшие предохранители. Этот предохранитель подразделяется на две части: одна представляет собой предохранитель типа D, а другая — плавкий предохранитель.

# 2.1 Патронный предохранитель типа D:

Этот тип предохранителя состоит из патрона, основания предохранителя, переходного кольца и крышки. Внизу предохранителя есть крышка предохранителя, которая заполняется элементом предохранителя патроном с помощью переходного кольца.

Он состоит из патрона, основания предохранителя, крышки и переходного кольца. Основание предохранителя имеет крышку предохранителя, которая крепится к элементу предохранителя с помощью патрона через переходное кольцо. Подключение схемы прекращается, когда картридж входит в контакт через наклонный провод.

# 2.2 Предохранитель типа звена:

Этот тип предохранителя также известен как предохранитель типа HRC или предохранитель типа BS. В предохранителях этого типа ток, протекающий через плавкий элемент, указан в стандартных условиях.

Вид тока по плавкому элементу в предохранителе типа BS Расход указан в нормальном состоянии. Дуга, возникающая в горелке предохранителя, контролируется фарфором, керамикой и серебром. Емкость плавкого элемента заполнена кварцевым песком.

Предохранители этого типа подразделяются на две части: ножевые и болтовые.

# 2.2.1 Типы предохранителей с лезвиями и болтами:

Предохранитель предохранителя ножевого типа изготовлен из пластмассы. Этот тип предохранителя может быть заменен только в электрической цепи без какой-либо нагрузки. В предохранителях болтового типа пластины этих предохранителей устанавливаются в основании предохранителя.

№ 3. Дропауты предохранителей:

В предохранителях этого типа плавкий предохранитель образует элемент, опускающийся под действием силы тяжести с точки зрения его минимальной опоры. Это полезно для тех, у кого есть трансформатор во внешней среде

№ 4.Типы предохранителей Striker:

Этот тип предохранителя используется для замыкания или отключения цепи. Этот предохранитель обладает большой мощностью и рабочим объемом.

№ 5. Тип переключения: Предохранитель:

Предохранитель переключательного типа замыкается металлическим переключателем и предохранителем. Этот тип предохранителя используется при малых и промежуточных уровнях напряжения.

Читайте также: Что такое генератор постоянного тока | Строительство | Принцип работы | Типы генераторов постоянного тока

HV (высокое напряжение) Типы предохранителей:

Такие предохранители обычно используются для трансформаторов, таких как измерительные трансформаторы, трансформаторы малой мощности, силовые системы и т. Д.Эти предохранители обычно берутся на напряжение от 1500 В до 138000 В.

Такие предохранители подразделяются на 3 части, а именно:

Старший №	HV (высокое напряжение) Тип предохранителя
№1.	Патронный предохранитель HRC
№ 2.	Жидкий предохранитель HRC
№ 3.	Выталкивающие высоковольтные предохранители типа

№1.Патрон типа предохранитель HRC:

Плавкий элемент предохранителя HRC вырезан в форме спирали, чтобы уменьшить влияние короны на высокое напряжение. В нем 2 плавких элемента расположены параллельно друг другу, что имеет низкое сопротивление, а другой — высокое сопротивление.

Провод с низким сопротивлением проводит нормальный ток, который сокращает ток короткого замыкания в состоянии неисправности.

№ 2. Жидкий предохранитель HRC:

Этот тип предохранителя заполнен четыреххлористым углеродом и равномерно запечатан с обоих концов.При возникновении неисправности ток превышает предписанный предел, и плавкий элемент перегорает. Плавкая жидкость HRC действует как гаситель дуги для предохранителей. Используется для защиты трансформатора и поддержки автоматического выключателя.

№ 3. Выталкивающие высоковольтные предохранители:

Благодаря невысокой стоимости такие предохранители широко используются для защиты фидеров и трансформаторов. Они специально разработаны для 11 кВ и их заполняющая способность до 250 МВА.

Предохранитель этого типа состоит из полой трубки с открытым концом, изготовленной из бумаги, склеенной синтетической смолой.Элементы предохранителя помещаются в трубку, и концы трубки соединяются с каждым концом с помощью соответствующих фитингов.

Дуга, генерирующая дугу, попадает во внутренний корпус цилиндра, и образующиеся газы разрушают дугу.

Также читайте: Разница между генератором переменного и постоянного тока | Генератор переменного тока и постоянного тока

Преимущества и недостатки электрического предохранителя:

Ниже приведены некоторые преимущества и недостатки электрических предохранителей:

Преимущества:

Некоторые из преимуществ предохранителя следующие:

Низкая стоимость и низкие эксплуатационные расходы.
Устройство полностью автоматическое и требует меньше времени по сравнению с автоматическими выключателями.
Поскольку предохранители доступны в меньших размерах, они вызывают ограниченное в настоящее время действие в необычных условиях.

Недостатки:

Некоторые недостатки предохранителя следующие:

Если во время неисправности горелка опустела, потребуется больше времени для ее замены.
Время-текущая функция не всегда будет синхронизирована с элементом защиты.

Применение различных типов предохранителей:

Применение различных типов предохранителей следующее:

Электропроводка в доме.
Ноутбуки.
Трансформаторы силовые.
Электрические приборы, такие как кондиционеры (кондиционеры), телевизоры, торговые автоматы, музыкальные системы и многое другое.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Работа и строительство в электротехнике и электронике

В былые времена телеграфии, ученый, который стал более популярным благодаря своим усилиям, — это 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 поставляется с 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 выходит из строя, 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, не делая его расплавленным, называется номинальным значением тока. 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 образует разрыв цепи. Поскольку из-за этого произойдет изменение сопротивления и падение напряжения станет минимальным.

Принцип работы предохранителя

Принцип действия 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 цепь оказывается в разомкнутом состоянии. Чрезмерный ток может привести к обрушению провода и предотвратить подачу питания.

Сценарий работы этого устройства в основном зависит от условий нагрева током. При общем функционировании тока будет нормальное протекание тока через предохранитель.Из-за протекания тока в элементе 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 (Вт) / напряжение (В)) x 1,25

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

Выберите предохранитель.
Запишите напряжение (вольты) 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 больший размер 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.Стандартный предохранитель постоянного тока показан как:

Типы предохранителей переменного тока

Предохранитель переменного тока меньше по размеру по сравнению с предохранителями постоянного тока, и они колеблются примерно от 50 до 60 раз в каждую секунду от наименьшего к наибольшему. 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.

Предохранители LV

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

Вторичные типы предохранителей

Взаимозаменяемые 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

Патронный тип предохранителя

Патронный тип предохранителей имеет 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 протекание тока 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.

Типы предохранителей с лезвиями и болтами

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

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

Ударник Типы предохранителей

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

Тип переключателя Предохранитель

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

Отключаемые типы предохранителей

В предохранителях этого типа плавление предохранителя приводит к тому, что элемент падает ниже силы тяжести при минимальной поддержке. 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

Компонент плавкого предохранителя HRC разрезан по спирали, что позволяет избежать воздействия короны 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, также сохранившимся на обоих верхушках цоколя. 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 типа

Выталкивающий HV Тип предохранителя

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, склеенной синтетической смолой.

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 среднего напряжения, предохранители типа am, предохранители 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 со стеклянным корпусом размером 3 дюйма
Серия AGU со стеклянным корпусом размером 5 дюймов
Серия AGW со стеклянным корпусом размером 7 дюймов
Серия AGX со стеклянным корпусом размером 3 дюйма
Предохранитель стеклянный типа SFE

Какие типы предохранителей используются для защиты двигателя?

В основном, предохранители с выдержкой времени применяются 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 преимущества и недостатки электрических предохранителей указаны ниже:

Преимущества

Достоинства электрического предохранителя

Недорогое и не требует дополнительного ухода и обслуживания
Устройства полностью состоят из автомобильных предохранителей и требуют минимального времени по сравнению с автоматическими выключателями
Поскольку доступны предохранители меньшего размера, они создают ограничивающий ток удар в ненормальных условиях
Характеристики обратимого время-токового устройства позволяют использовать устройство для защиты от перегрузки

Недостатки

Недостатками электровзрывателя являются:

Требуется некоторое время при замене предохранителя
Время-текущая функция не будет каждый раз синхронизироваться по времени с функцией предохранительного элемента

Применение различных типов предохранителей

Различные типы предохранителей и их использование 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
и многое другое.
Электропроводка в доме
Мобильные телефоны
Пускатели двигателя
Ноутбуки
Зарядные устройства
Камеры, сканеры, принтеры и копировальные аппараты
Автомобили, электронные устройства и игровые автоматы

Из приведенной выше информации, наконец, 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

Принципы устройства и эксплуатации

Предохранитель состоит из сменной части (фюзеляж) и держателя предохранителя.Примеры держателей предохранителей показаны на Рис. 1 . Самый простой фюзеляж — это провод длиной . Он устанавливается с помощью винтовых соединений в держателе, который частично закрывает его. Когда протекает ток перегрузки по току или короткого замыкания, провод начинает плавиться, и в различных местах вдоль него возникает дуга. Напряжение дуги вызывает падение тока, и как только он упадет до нуля, дуги гаснут.

Чем больше сечение провода , тем больше ток, который фюзеляж будет проводить без работы.В Великобритании предохранители этого типа предназначены для использования при напряжении до 250 В и токе до 100 А. Они известны как полузамкнутые или переключаемые предохранители.

Самый распространенный фюзеляж — картриджного типа. Он состоит из цилиндра (обычно керамического), содержащего один или несколько элементов, соединенных на каждом конце с крышками, установленными на концах цилиндра. Устройство показано на рисунках 2 и 3. Если требуется высокая отключающая способность по току, картридж заполняется песком высокой химической чистоты и контролируемого размера зерна.Вся фюзеляж заменяется после срабатывания предохранителя и устранения неисправности. Патронные предохранители используются для гораздо более широкого диапазона напряжений и токов, чем полузамкнутые предохранители.

Fuselinks можно разделить на токоограничивающие и не токоограничивающие типы. Заполненный песком патронный фюзеляж является токоограничивающим; когда он работает, он ограничивает пиковый ток до значения, которое существенно ниже ожидаемого тока. Неограничивающий ток предохранитель, такой как полузамкнутый предохранитель, существенно не ограничивает ток.Элемент, изображенный на рис. 2, представляет собой ленту с надрезом. Плавление происходит сначала в выемках, когда протекает перегрузка по току, и это приводит к последовательному ряду контролируемых дуг. Напряжение на каждой дуге вносит вклад в общее напряжение на предохранителе, и это общее напряжение приводит к падению тока до нуля. Поскольку количество дуг ограничено, напряжение фюзеляжа не должно быть достаточно высоким, чтобы вызвать повреждение в другом месте цепи.

Характерное изменение тока и напряжения во время срабатывания предохранителя показано на Рис.8,6 . Функция песка состоит в том, чтобы поглощать энергию дуг и способствовать их гашению; при отключении высокого тока песок вокруг дуг плавится.

Рис. 1 Держатели предохранителей для миниатюрных и компактных предохранителей низкого напряжения

(a) Держатели предохранителей для миниатюрных плавких вставок
(c) Держатели предохранителей для компактных низковольтных плавких вставок
(b) Миниатюрные плавкие вставки (d) Компактные низковольтные плавкие вставки
e ) Вставной предохранитель
Рис. 2 Поперечное сечение фюзеляжа низковольтного патрона
Элемент обычно изготавливается из серебра из-за его устойчивости к окислению.Окисление находящегося в эксплуатации элемента повлияет на ток, который может передаваться без плавления, поскольку эффективное поперечное сечение элемента изменяется. Также используются посеребренные медные элементы.
Многие элементы включают в себя каплю с m-эффектом, которую можно наклеить на проволоку (рис. 1b) или на ленту с надрезом. Капля изготовлена из сплава припоя, температура плавления которого намного ниже, чем у элемента. Если протекает ток, достаточно большой, чтобы расплавить только каплю с m-эффектом, припой диффундирует в серебро.Это создает более высокое местное сопротивление в элементе, и предохранитель работает при более низком токе, чем это было бы в отсутствие капли.
Другие типы включают выталкивающий предохранитель, который используется при высоком напряжении, и универсальный модульный предохранитель (UMF), который используется на печатных платах (PCB). Предохранители обеспечивают долгий срок службы без ухудшения своих характеристик или рабочих характеристик, а картриджные предохранители имеют особое преимущество, заключающееся в том, что они полностью содержат продукты дуги.
Фиг.3 Фюзеляжные вставки высоковольтных и низковольтных патронов (высоковольтный предохранитель (вверху) и два низковольтных предохранителя с разными номиналами предохранителей)
Рис. 8.6 Ток и напряжение во время срабатывания предохранителя
РЕСУРС: Предохранители и реле защиты — Dr DJA Williams
Определение, принцип работы, типы, преимущества
Что такое патронный предохранитель?
Патронный предохранитель — это быстродействующее предохранительное устройство, которое используется для защиты кабелей, линий электропередач и оборудования от перегрузок и коротких замыканий в электрических системах.Основная функция патронного предохранителя — защита систем и жизни человека. Патронный предохранитель изготавливается из керамики, фарфора или стекла.
Хотя в последние годы они уступили место миниатюрным автоматическим выключателям, их все еще можно использовать в электрических системах.
Если вы хотите определить патронные предохранители с разными определениями, вы можете использовать следующие:
Предохранитель цилиндрический
Плавкая вставка цилиндрическая
Предохранитель патронного типа
Стеклянный патрон предохранителя
Патронный мини-предохранитель
Как работает патронный предохранитель?
Патронный предохранитель работает по принципу плавления проводника и при его перегорании необходимо заменить новым.
В середине имеется тонкая полоска из проволоки или металлического сплава и две металлические заглушки, используемые в качестве контактов при последовательном включении в электрическую цепь. Он предназначен для плавления при определенной температуре, когда по тонкой проволоке протекает ток, превышающий номинальное значение. Когда провод плавится, он становится разомкнутым, и электричество не течет.
Патронные предохранители заменяются внутри держателя. Это называется патронным держателем предохранителя или держателем предохранителя.
Корпус и наполнитель патронного предохранителя
Наружный кожух изготовлен из керамики, выдерживающей давление и термические удары, и обладает высокой разрывной способностью. Крышки контактов выполнены из посеребренной меди. Патронные предохранители заполнены гранулированным кварцем высокой химической чистоты и размером зерна около 300 мкм. Размер зерна подбирается в соответствии с толщиной элемента и желаемыми характеристиками.
Наполнитель отводит часть тепловой энергии от плавкого элемента к корпусу, и поэтому для получения стабильных характеристик необходимо, чтобы плотность упаковки наполняющего материала поддерживалась постоянной во время производства.Этот фактор будет иметь очень значительное влияние на поведение при высоких уровнях тока, потому что низкая плотность упаковки может позволить дугам расширяться более быстро, влияя на напряжение столба и, следовательно, на скорость изменения тока.
Патронные предохранители устанавливаются с помощью наконечника, ножа или винта. Они изготавливаются емкостью от 1 до 1000 ампер на напряжения 125, 250, 600 и 1000 вольт. Предохранители, предназначенные для работы на 600 и 1000 вольт, длиннее и не подходят для тех же держателей предохранителей, что и предохранители, предназначенные для работы на 250 вольт.Предохранители разной мощности также предназначены для держателей предохранителей разного размера. Например, предохранители на 1–30 ампер подходят к держателю одного размера, а предохранители емкостью от 35 до 60 ампер подходят к держателю другого размера. Предохранители емкостью более 60 ампер имеют ножевые контакты и увеличиваются в диаметре и длине по мере увеличения емкости.
Преимущества патронного предохранителя
Некоторые преимущества патронного предохранителя:
Обладает высокой отключающей способностью.
Нет риска повторного включения после отключения.
Обладает хорошими показателями селективности.
Пропускаем энергетические показатели высокие.
Имеет простую конструкцию и компактные размеры.
Заменить легко.
Работает быстро.
Это недорогое решение.
Может использоваться при низких и высоких температурах.
Недостатки патронного предохранителя
Недостатками патронного предохранителя являются:
Риск однофазного отключения на трехфазных линиях.
Медленное время восстановления в поездке.
Отсутствие аксессуаров.
Может выполняться только один раз. Его нужно поменять после отключения.
Это старая технология.
Большинство из них следует использовать с держателем предохранителя.
Патронные типы предохранителей
На рынке доступны два типа патронных предохранителей:
gL или тип gG
Быстроразъемные патронные предохранители. Он предназначен для защиты кабелей, линий и оборудования.
AM тип
Предохранители с медленным патроном. Они открываются с задержкой по времени, чтобы выдерживать пусковые токи двигателей и трансформаторов.
Проиллюстрируем разницу между ними следующим образом:
Допустим, у нас есть цилиндрический предохранитель 1A gG и aM. Этот предохранитель должен быть подвержен току 10А. В этом случае, пока предохранитель типа gG перегорает, прибл. 1 секунду, предохранитель типа AM срабатывает прибл. 2 секунды. В этом разница между ними. Кривые времени срабатывания для различных уровней тока подробно описаны в каталогах производителя.Вы должны их проверить.
Патронные предохранители
Некоторые области применения предохранителей картриджного типа:
Щиты автоматики и распределительные.
Защита средств измерений.
Защита изолированных трансформаторов.
Защита ограничителей перенапряжения.
Применение постоянного тока и солнечной энергии.
Приложения для запуска двигателей.
Размер патрона предохранителя
Размеры и максимальный номинальный ток цилиндрических предохранителей в соответствии с IEC 60269-2 приведены ниже:
Цветовая маркировка патрона предохранителей
Патронные предохранители имеют разные цвета, например:
Розовый: 2 A
Коричневый: 4 A
Зеленый: 6 A
Красный: 10 A
Серый: 16 A
Синий: 20 A
Желтый: 25 A
Черный: 35 A
Белый: 50 A
Медь: 63 A
Продолжить чтение
.

Что такое предохранитель и для чего он нужен

Виды предохранителей по конструкции

Плавкие предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители

Автоматические выключатели

Тепловые предохранители

Классификация предохранителей по назначению

Основные характеристики предохранителей

Принцип работы плавкого предохранителя

Маркировка и обозначение предохранителей

Выбор предохранителя

Преимущества и недостатки предохранителей

Принцип работы и устройство предохранителя

Устройство и принцип работы предохранителей

Устройство предохранителей пр-2, пн-2, прс(рис.2.3.2)

Устройство и принцип действия плавких предохранителей типа пкт.

Какими бывают виды предохранителей: назначение, описание, маркировка

Характеристика

Плавкий

Плавкий трубчатый керамический

Плавкая вставка ПВД

Элементы с кварцевым песком

Быстродействующие предохранители

SMD

Самовосстанавливающиеся

Взрывные

Другие типы предохранителей

Маркировка и обозначения

Высоковольтные предохранители

Обозначение

Устройство и принцип работы автоматического выключателя | Полезные статьи

Устройство автоматического выключателя

Принцип работы автоматического выключателя

Достоинства и недостатки плавких предохранителей

Устройство и принцип действия предохранителей

Принцип работы и принцип действия | ЭлектроникаBeliever

Принцип работы и типы электрических предохранителей

1.

2.

Предохранители | Физика проводников и изоляторов

Что такое предохранитель?

Что такое автоматический выключатель?

Номиналы предохранителей

Что такое предохранитель | Типы предохранителей | Принцип работы предохранителя

Работа и строительство в электротехнике и электронике

Что такое предохранитель?

Почему нам нужен предохранитель?

Характеристики предохранителей

Принцип работы предохранителя

Различные типы предохранителей

Типы предохранителей переменного тока

Предохранители LV

Вторичные типы предохранителей

Патронный тип предохранителя

Ударник Типы предохранителей

Тип переключателя Предохранитель

Отключаемые типы предохранителей

Типы предохранителей высокого напряжения (высокого напряжения)

Патронный предохранитель HRC

Жидкий Тип Предохранитель HRC

Выталкивающий HV Тип предохранителя

Какие типы предохранителей используются для защиты двигателя?

Преимущества и недостатки электрического предохранителя

Преимущества

Недостатки

Применение различных типов предохранителей

Принципы устройства и эксплуатации

Рис. 1 Держатели предохранителей для миниатюрных и компактных предохранителей низкого напряжения

Определение, принцип работы, типы, преимущества

Что такое патронный предохранитель?

Продолжить чтение

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ