Что такое плавкие предохранители. Как работают плавкие предохранители. Какие бывают виды плавких предохранителей. На что обращать внимание при выборе плавкого предохранителя. Как маркируются плавкие предохранители.
Принцип работы и назначение плавких предохранителей
Плавкие предохранители — это устройства защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Их основное назначение — разрывать электрическую цепь при превышении допустимого тока.
Принцип работы плавкого предохранителя основан на эффекте Джоуля-Ленца. При прохождении тока, превышающего номинальное значение, плавкая вставка нагревается до температуры плавления и разрушается, размыкая цепь.
Преимущества плавких предохранителей:
- Простота конструкции
- Высокая надежность
- Низкая стоимость
- Высокое быстродействие
Недостатки плавких предохранителей:
- Необходимость замены после каждого срабатывания
- Сложность подбора номинала для нагрузок с большими пусковыми токами
Основные типы и виды плавких предохранителей
Существует несколько основных типов плавких предохранителей, различающихся по конструкции и области применения:
Слаботочные предохранители
Применяются в цепях с током до 6А. Это самый распространенный тип, часто используемый в бытовой технике. Имеют стеклянный цилиндрический корпус различных размеров (3×15, 5×20, 6×32 мм и др.).
Автомобильные (вилочные) предохранители
Используются в автомобильной электронике. Различаются по размерам (мини, стандарт, макси) и имеют цветовую маркировку в зависимости от номинального тока.
Пробковые предохранители
Применяются как в промышленном оборудовании, так и в бытовых электрощитах. Имеют керамический корпус и рассчитаны на токи до 63А. Устанавливаются в специальные держатели или разъединители.
Ножевые предохранители
Используются в силовых цепях электроустановок до 1000В. Рассчитаны на токи до 1250А. Корпус заполнен кварцевым песком для гашения электрической дуги. Могут иметь индикатор срабатывания.
Особенности выбора плавких предохранителей
При выборе плавкого предохранителя необходимо учитывать следующие основные характеристики:
Номинальное напряжение
Должно соответствовать рабочему напряжению защищаемой цепи. Фактическое напряжение сети не должно превышать номинальное напряжение предохранителя более чем на 10%.
Номинальный ток плавкой вставки
Выбирается больше максимального длительного тока нагрузки. Для электродвигателей учитываются пусковые токи по формуле:
Iн.в. > Iпуск.дв / k
где k — коэффициент кратности пускового тока (2,5 для легких условий пуска, 2,0-1,6 для тяжелых).
Номинальный ток отключения
Должен быть равен или больше расчетного максимального тока короткого замыкания линии:
Iном.откл ≥ Iмакс.кз
Время-токовая характеристика
Выбирается в зависимости от характера нагрузки:
- Сверхбыстрые (Ultra rapid) — для защиты полупроводников
- Быстрые (Quick acting) — для цепей управления и сигнализации
- Стандартные (Standard) — универсальное применение
- С временной задержкой (Time-lag) — для электродвигателей с большими пусковыми токами
Маркировка и обозначение плавких предохранителей
Стандартная маркировка предохранителей состоит из двух букв:
Первая буква — диапазон защиты:
- a — частичный диапазон (только от коротких замыканий)
- g — полный диапазон (от коротких замыканий и перегрузок)
Вторая буква — тип защищаемого оборудования:
- G — универсальные
- L — для кабелей и распределительных устройств
- M — для электродвигателей
- R — для полупроводниковых устройств
- Tr — для трансформаторов
Например, маркировка gG означает предохранитель общего назначения с защитой во всем диапазоне токов.
Применение плавких предохранителей в различных отраслях
Несмотря на широкое распространение автоматических выключателей, плавкие предохранители по-прежнему широко используются в различных областях промышленности и энергетики.
Промышленное оборудование
В промышленных установках плавкие предохранители часто применяются для защиты:
- Электродвигателей
- Трансформаторов
- Частотных преобразователей
- Тиристорных регуляторов
Для защиты полупроводникового оборудования рекомендуется использовать быстродействующие предохранители, обеспечивающие более высокую скорость срабатывания по сравнению с автоматическими выключателями.
Энергетика
В энергетической отрасли плавкие предохранители используются для защиты:
- Силовых трансформаторов
- Распределительных устройств
- Кабельных линий
Здесь часто применяются высоковольтные предохранители специальных конструкций — кварцевые и газогенерирующие.
Автомобильная промышленность
В автомобилях плавкие предохранители защищают электрооборудование от перегрузок и коротких замыканий. Используются специальные автомобильные предохранители вилочного типа различных номиналов.
Особенности эксплуатации плавких предохранителей
При использовании плавких предохранителей важно соблюдать ряд правил эксплуатации:
Выбор номинала
Необходимо тщательно подбирать номинал предохранителя в соответствии с защищаемой цепью. Использование предохранителя с завышенным номиналом может привести к отсутствию защиты, а с заниженным — к ложным срабатываниям.
Замена предохранителей
При замене перегоревшего предохранителя следует использовать только предохранитель того же типа и номинала. Недопустимо «усиливать» предохранители проволокой или фольгой.
Периодический контроль
Необходимо регулярно проверять состояние предохранителей и их контактных соединений. Ослабление контактов может привести к перегреву и преждевременному выходу из строя.
Хранение запасных предохранителей
Рекомендуется иметь запас предохранителей различных номиналов для быстрой замены в случае срабатывания. Хранить предохранители следует в сухом месте.
Современные тенденции в развитии плавких предохранителей
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, технология плавких предохранителей продолжает развиваться:
Самовосстанавливающиеся предохранители
Разработаны предохранители на основе полимерных материалов с положительным температурным коэффициентом сопротивления. При превышении порогового тока их сопротивление резко возрастает, размыкая цепь. После устранения причины срабатывания сопротивление восстанавливается.
Электронные предохранители
Появились полупроводниковые устройства, выполняющие функции плавких предохранителей. Они обеспечивают более точную защиту и возможность многократного срабатывания без замены.
Интеллектуальные системы защиты
Разрабатываются комплексные системы защиты, объединяющие функции предохранителей и автоматических выключателей с возможностью удаленного мониторинга и управления.
Плавкие предохранители — назначение, типы
Плавкие предохранители (Плавкие вставки) предназначены для защиты силовых, сигнальных и управляющих электрических цепей и схем от перегрузок и коротких замыканий.
Несмотря на то, что в жилом секторе им на смену давно уже пришли автоматические выключатели, которые выполняют ту же функцию, тем не менее предохранители не потеряли свою актуальность и по-прежнему широко используются в различных областях, будь то распределительные устройства или промышленное оборудование.
В первую очередь это обусловлено их надежностью, простоте конструкции и соответственно невысокой стоимости и скорости срабатывания. Зачастую их применение даже более предпочтительно, чем применение автоматических выключателей, недаром многие производители рекомендуют в качестве защиты промышленного полупроводникового оборудования, например частотных преобразователей, тиристорных регуляторов, использовать именно предохранители, причем быстродействующего типа.
Дело в том, что автоматические выключатели не всегда могут обеспечить необходимое быстродействие в силу своих конструктивных особенностей, а это может быть критично для полупроводниковых элементов, применяемых в большинстве современного промышленного оборудования — силовых диодов, транзисторов, тиристоров.
В основе конструкции плавких предохранителей лежит плавкая вставка, которая при прохождении через нее тока, превышающего заданное значение, нагревается до температуры, при которой она расплавляется, тем самым размыкая цепь. То есть происходит выделение тепла на проводнике, все согласно закону Джоуля-Ленца.
Это свойство работы предохранителей является и их главным минусом — после срабатывания их необходимо каждый раз менять, в отличии от тех же автоматических выключателей, которые достаточно после срабатывания просто включить.
Правда стоит отметить, что есть разновидность самовосстанавливающихся предохранителей, изготавливающихся из полимерных материалов с положительным температурным коэффициентом сопротивления.
Типы предохранителей
В зависимости от своего назначения, предохранители изготавливаются нескольких типов.
Слаботочные. Применяются в цепях, рассчитанных на небольшой потребляемой ток — до 6 А. Это пожалуй наиболее распространенный тип предохранителей, которые часто встречаются в бытовых электроприборах. Бывают различных типоразмеров, обозначающих внешний диаметр х длину (3×15, 4×15, 5×20, 6×32, 7×15, 10×30).
К данной группе можно отнести также термопредохранители.
Вилочные. Такого типа предохранители применяются в первую очередь в автомобилях. Различаются между собой размерами и формой корпуса — Мини — H=16 мм, Стандарт — Н=19 мм, Макси — Н= 34 мм. В зависимости от номинальной величины тока имеют различную цветовую маркировку корпуса.
Пробковые. Могут использоваться как в промышленном оборудовании, так и в жилом секторе. По своей конструкции аналогичны слаботочным, только имеют не стеклянный, а керамический корпус. В качестве основания для таких предохранителей используются либо резьбовые цоколи типа NEOZED, либо разъединители типа MINIZED с выдвижным лотком.
Рассчитаны на номинальный ток до 63 А.
Ножевые. Применяются в силовых цепях электроустановок до 1000 В. Рассчитаны на ток до 1250 А. Корпус ножевых предохранителей заполняется специальным наполнителем для гашения электрической дуги, в качестве которого обычно используется кварцевый песок.
В зависимости от исполнения, могут дополнительно иметь визуальный индикатор срабатывания и механизм дистанционной сигнализации срабатывания.
Кварцевые и Газогенерирующие. Знаю, что применяются в высоковольтных сетях, но более сказать ничего о них не могу.
Выбор предохранителей
Основными характеристиками, на которые стоит обращать внимание при выборе плавких предохранителей, являются:
Номинальное напряжение предохранителя, которое должно соответствовать рабочему напряжению сети, при этом действительное напряжение в сети не должно превышать номинального напряжения предохранителя больше чем на 10%.
Номинальный ток плавкой вставки должен быть больше максимального длительного тока нагрузки — Iн.в. >Iн.макс, при этом необходимо учитывать характер нагрузки. Например при защите электродвигателя надо учесть кратковременные перегрузки, вызванные пусковыми токами — Iн.в. > Iпуск.дв/k — где k — коэффициент, учитывающий отношение пускового тока к номинальному.
Согласно ПУЭ п.5.3.56 для двигателей с легкими условиями пуска k принимается равным 2,5, для двигателей с тяжелым пуском (большая длительность разгона, частые пуски и т.п.) k должно быть равным 2,0-1,6.
Номинальный ток отключения принимается, исходя из расчетного максимального тока к.з линии и должен быть равен ему либо больше Iном.откл ≥ Iмакс.кз.
Временные характеристики срабатывания, которые зависят опять же от характера защищаемой нагрузки. Выпускают предохранители четырех типов срабатывания —
- Сверхбыстрые (Ultra rapid) — применяются как правило для защиты полупроводниковых приборов и микросхем.
- Быстрые (Quick acting) — основное применения в цепях управления и сигнализации.
- Стандартные (Standart fuses) — имеют широкий диапазон применения.
- С временной задержкой или замедленные (Time-lag, Slow acting) — предназначены для защиты цепей электродвигателей, имеющих большие пусковые токи.
Наиболее распространенными и при этом наиболее доступными являются предохранители стандартного типа, например они используются в щитовых распределительных устройствах (ГРЩ, ВРУ), но как я уже сказал выше, для защиты полупроводникового оборудования, настоятельно рекомендуется использовать именно быстрые и сверхбыстрые
Маркировка предохранителей
Стандартная маркировка предохранителей состоит из двух букв.
Первая буква обозначает диапазон защиты:
- a — частичный диапазон (защита только от токов короткого замыкания)
- g — полный диапазон (защита от токов короткого замыкания и перегрузки)
Вторая буква обозначает тип защищаемого оборудования:
- G — универсальный для защиты различных типов оборудования: кабелей, электродвигателей, трансформаторов.
- L — для защиты кабелей и распределительных устройств.
- B — для защиты горного оборудования. Имеют повышенные требования по взрывобезопасности.
- F — защита слаботочных цепей
- M — для цепей электродвигателей и отключающих устройств.
- R — для защиты полупроводниковых устройств.
- S — быстродействующие при коротком замыкании и среднее время срабатывания при перегрузке.
- Tr — для защиты трансформаторов.
На быстродействующих предохранителях также в качестве графического обозначения может указываться знак диода — , на предохранителях, имеющих временную задержку часто указывается стилизованный символ улитки —
Так, например, маркировка gG говорит о том, что данное устройство предназначено для применения в области отключающей способности, от англ «General purposes» — общего назначения.
Ниже в таблице приведены основные классы предохранителей и область их применения.
| Характеристика срабатывания | Область применения |
| gB | Предохранители, срабатывающие во всем диапазоне нагрузок,для защиты кабелей и линий электропередач при горных работах |
| gG | Предохранители, срабатывающие во всем диапазоне нагрузок,для общего применения, преимущественно защиты кабелей и линий |
| gR | Предохранители, срабатывающие во всем диапазоне нагрузок,для защиты полупроводниковых элементов |
| gS | Предохранители, срабатывающие во всем диапазоне нагрузок,для защиты полупроводниковых элементов, при повышенной загрузке линии |
| gF | Предохранители для защиты линейных цепей, расчётный ток короткого замыкания которых невелик. |
| аМ | Предохранители для защиты цепей электродвигателей от короткого замыкания |
| aR | Предохранители для защиты полупроводниковых элементов от короткого замыкания |
Что такое плавкие предохранители? Типы предохранителей судовых установок
Плавкие предохранители предназначены для защиты от короткого замыкания или от перегрузок генераторов, различных токоприемников и приборов. Действие этих предохранителей заключается в том, что в цепь включается последовательно проводник такой длины и такого поперечного сечения, чтобы при прохождении через него определенного тока он расплавлялся и защищаемая им цепь размыкалась. Расплавляемый проводник, изготовляемый обычно в виде нити или пластинки, носит название плавкой вставки.
Время перегорания плавкой вставки зависит от величины тока: чем больше ток, тем скорее происходит перегорание плавкой вставки.Так, при токе, равном 130—140% от номинального, плавкая вставка не перегорает, при двукратном токе вставка перегорает в течение 20—40 сек, а при пятикратном — в течение 0,5—0,6 сек.
Испытание перегорания плавких вставок показывает, что плавкий предохранитель может удовлетворительно обеспечить защиту от коротких замыканий, а защиту от перегрузок он обеспечивает недостаточно. Установить токи плавления вставки сложно, так как одинаковые вставки расплавляются не при одной и той же величине тока. На ток плавления оказывают влияние длина плавких вставок при одинаковом сечении, крепление и запайка концов вставок, внешняя температура, окисление, степень влажности и ряд других причин. Следует подчеркнуть, что плавкие предохранители небезопасны, если не будут выполнены правила их установки и конструкция их не будет отвечать установленным нормам. Опасность заключается в том, что брызги расплавленного металла, а также металлические пары могут вызвать длительную электрическую дугу и пожар, а также ожоги обслуживающего персонала.
На судах установка плавких предохранителей в арматуре электрических ламп, штепселях, розетках и других подобных приборах не допускается из-за сложности ухода и наблюдения.
Плавкие предохранители разрешается устанавливать только на распределительных щитах.
В судовых установках применяют предохранители двух типов: трубчатые — типа ПР и пробковые — типа ПД.
Трубчатый предохранитель (рис. 1) состоит из двух контактных стоек, устанавливаемых на изоляционной панели щита, и фибровой трубки—патрона, врубаемого (аналогично ножу рубильника) в контактные стойки. Внутри патрона закреплена плавкая вставка, представляющая собой цинковую пластинку с несколькими местными сужениями. Плавкая вставка соединяется с наружными контактами на концах трубки.
Рис.1. Трубчатый предохранитель
У предохранителей на номинальный ток 15 и 60 а трубки имеют цилиндрические контактные поверхности, а трубки на ток от 100 а и выше — ножевые контакты (рис. 1).
Для безопасности трубки вынимают из контактных стоек малых предохранителей специальными клещами. У предохранителей на больший ток трубки имеют ручку из изолирующего материала (рис.
1, справа).
Трубчатые предохранители различают по номинальному напряжению (250 и 500 в), номинальному току (от 15 до 1000 а), номинальному току плавкой вставки (от 6 до 1000 а) и по присоединению проводов (переднее или заднее).
Пробковый предохранитель типа ПД состоит из латунного корпуса с винтовой резьбой и двумя контактными выводами — нижним и боковым; фарфоровой головки с латунной винтовой гильзой и пробки — фарфоровой трубки с верхней и нижней контактными фасонными латунными шайбами.
Внутри трубки, заполненной кварцевым песком, помещена серебряная проволока — плавкая вставка. Пробка предварительно вставляется в головку предохранителя, после чего головка ввинчивается в корпус предохранителя.
Рис. 2. Предохранитель типа ПД
На рис. 2 показан предохранитель типа ПД в собранном виде; стрелками помечен путь тока. Токоведущие части обозначены черным цветом.
Для распознавания перегоревшей плавкой вставки в центре верхней контактной шайбы пробки имеется контрольный цветной пистон.
При перегорании вставки помещенная под пистоном пружина отбрасывает пистон в сторону. Положение пистона видно через контрольный застекленный глазок в головке предохранителя.
Предохранители типа ПД выполняются для работы в сетях постоянного (до 350 в) и переменного (до 380 в) тока с номинальным током плавкой вставки от 6 до 600 а.
Промышленные предохранители | Промышленные силовые предохранители
- Перекрестная ссылка конкурента
Нужен аналог Littelfuse детали конкурента? Введите номер детали конкурента здесь.
- Образец заказа
Найдите номер детали, по которой вы хотите получить образцы. Или посетите страницу центра образцов.
- Проверить запас дистрибьютора
Проверьте уровень складских запасов дистрибьютора, введя полные или частичные номера деталей
- Главная
- > Продукты
- > Предохранители
- > Промышленные силовые предохранители и предохранители UL
- Печать
Предохранители класса L
Предохранители класса RK5
Предохранители класса RK1
Предохранители класса J
Предохранители класса СС
Предохранители класса Т
Миниатюрные предохранители 10×38 мм
Предохранители класса G
Предохранители класса K5
Предохранители класса H
Полупроводниковые предохранители
Автомобильные предохранители | Автомобильные предохранители
- Перекрестная ссылка конкурента
Нужен аналог Littelfuse детали конкурента? Введите номер детали конкурента здесь.
