Предохранитель в схеме. Предохранители в электронике: виды, принцип работы и применение

Что такое предохранители в электронике. Как работают плавкие и самовосстанавливающиеся предохранители. Для чего нужны предохранители в электрических схемах. Какие бывают виды предохранителей и их основные характеристики. Чем отличаются предохранители от автоматических выключателей.

Что такое предохранители и зачем они нужны в электронике

Предохранители — это важные элементы защиты электрических цепей и устройств. Их основная задача — предотвратить повреждение компонентов схемы при протекании через них слишком большого тока.

Как работают предохранители? Принцип их действия основан на тепловом эффекте электрического тока. При превышении допустимой силы тока предохранительный элемент нагревается и разрушается, размыкая цепь.

Для чего нужны предохранители в электронных устройствах?

• Защита компонентов от перегрузки по току
• Предотвращение возгорания при коротких замыканиях
• Отключение неисправных участков схемы
• Индикация аварийных режимов работы

Таким образом, предохранители выполняют важную защитную функцию, повышая надежность и безопасность электронной аппаратуры.

Виды предохранителей в электронике

В современной электронике применяются различные типы предохранителей. Рассмотрим основные виды:

1. Плавкие предохранители

Плавкие предохранители — самый распространенный и простой тип. Их действие основано на расплавлении тонкой проволоки или полоски металла при превышении допустимого тока.

Основные разновидности плавких предохранителей:

• Стеклянные трубчатые
• Керамические
• Миниатюрные SMD
• Автомобильные

2. Самовосстанавливающиеся предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители (полимерные позисторы) способны многократно срабатывать без замены. Как они работают? При перегрузке сопротивление резко возрастает, ограничивая ток. После остывания проводимость восстанавливается.

3. Предохранительные резисторы

Предохранительные резисторы совмещают функции резистора и предохранителя. При превышении мощности они перегорают, разрывая цепь.

Основные характеристики предохранителей

При выборе предохранителей для электронных схем учитывают следующие ключевые параметры:

• Номинальный ток срабатывания
• Максимальное рабочее напряжение
• Время-токовая характеристика
• Отключающая способность
• Габаритные размеры

Какие еще характеристики важны при выборе предохранителей? Рассмотрим подробнее:

Номинальный ток срабатывания

Это максимальный длительный ток, который может протекать через предохранитель без его срабатывания. Выбирается с запасом относительно рабочего тока защищаемой цепи.

Максимальное рабочее напряжение

Определяет предельное напряжение, на которое рассчитан предохранитель. Должно быть не меньше напряжения в защищаемой цепи.

Время-токовая характеристика

Показывает зависимость времени срабатывания от величины тока. Различают быстродействующие и инерционные предохранители.

Принцип работы плавких предохранителей

Как устроены и работают плавкие предохранители? Рассмотрим их принцип действия подробнее:

1. Внутри корпуса предохранителя находится тонкая проволока из легкоплавкого металла.
2. При протекании номинального тока проволока незначительно нагревается.
3. При превышении допустимого тока проволока сильно нагревается и расплавляется.
4. Происходит разрыв электрической цепи и прекращение тока.

Для чего внутри некоторых предохранителей используется кварцевый песок? Он нужен для быстрого гашения электрической дуги, возникающей при разрыве цепи с большим током.

Самовосстанавливающиеся предохранители: особенности работы

Как работают самовосстанавливающиеся предохранители? Их принцип действия основан на свойствах специальных полимерных материалов с положительным температурным коэффициентом сопротивления.

Рассмотрим этапы работы самовосстанавливающегося предохранителя:

1. В нормальном режиме сопротивление предохранителя мало.
2. При перегрузке полимер нагревается, его сопротивление резко возрастает.
3. Ток ограничивается, предотвращая повреждение схемы.
4. После устранения перегрузки и остывания сопротивление снижается.
5. Предохранитель возвращается в исходное состояние без замены.

Каковы преимущества самовосстанавливающихся предохранителей? Они не требуют замены после срабатывания и могут использоваться многократно. Это удобно в труднодоступных местах и ответственных узлах аппаратуры.

Применение предохранителей в электронных схемах

Где используются предохранители в современной электронике? Рассмотрим основные области их применения:

• Защита блоков питания
• Предохранение входных цепей
• Защита аккумуляторных батарей
• Предохранение портов ввода-вывода
• Защита силовых ключей и драйверов

Как правильно выбрать предохранитель для конкретной схемы? Необходимо учитывать следующие факторы:

1. Рабочий ток и напряжение защищаемой цепи
2. Требуемое быстродействие
3. Условия эксплуатации устройства
4. Габаритные ограничения
5. Стоимость и доступность компонентов

Предохранители vs автоматические выключатели

Чем отличаются предохранители от автоматических выключателей? Рассмотрим основные различия:

Параметр	Предохранители	Автоматические выключатели
Принцип действия	Расплавление проводника	Механическое размыкание контактов
Возможность повторного использования	Одноразовые	Многоразовые
Быстродействие	Выше	Ниже
Стоимость	Ниже	Выше

В каких случаях предпочтительнее использовать предохранители, а в каких — автоматические выключатели? Предохранители лучше подходят для защиты электронных схем и маломощного оборудования. Автоматы чаще применяются в силовых цепях и электроустановках.

Заключение

Предохранители остаются важным элементом защиты в современной электронике. Они обеспечивают надежное предохранение компонентов и устройств от перегрузок по току. Правильный выбор и применение предохранителей позволяет повысить надежность и безопасность электронной аппаратуры.

ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Предохранители в электронике – это небольшие двухконтактные элементы, которые предотвращают протекание слишком высокого тока в цепях, к которым они подключены. В электронных схемах многие из них являются предметами одноразового использования (сгорел – и менять), хотя бывают и исключения.

Главная функция предохранителей

Сразу замечу важный момент о стеклянных и полимерных предохранителях: дело не в том, что после превышения тока, указанного на их корпусе (например 2 А), они немедленно отключают цепь. Такой ток может течь очень долго, порядка нескольких минут. И только при превышении этого тока в несколько раз процесс отключения электронного, или перегорания нити обычного предохранителя ускоряется. Чем больше протекающий ток превышает номинальный, тем быстрее срабатывает предохранитель.

Задача предохранителя не в спасении ценной электроники – его роль заключается в предотвращении распространения повреждений, которые могут усилиться, например, после возникновения возгорания внутри корпуса прибора. То есть он защищает не столько нежный кристалл радиоэлементов на плате (который сгорит за доли секунд), сколько от продолжения воздействия мощного тока и воспламенения всей конструкции!

Интересно, что для малоточных всплесков быстродействующие предохранители могут работать медленнее, чем обычные предохранители. Для более длительных периодов времени ситуация возвращается к норме, и быстрый предохранитель работает быстрее, а медленный – медленнее.

Защиты от повышенных токов в домашней электросети имеют довольно сложную конструкцию (камера пожаротушения, элемент с электромагнитом для большего времени перегрузки и биметаллический элемент для малых всплесков). И предохранители в электронных схемах имеют тоже различную конструкцию и свойства.

Плавкие предохранители

Классические предохранители в виде стеклянных трубок или плоских пластиковых пластин, знакомые нам по старой советской бытовой технике, имеют внутри проволоку из специального металлического сплава соответствующей толщины. Когда через провод протекает чрезмерный ток, на проводе выделяется тепло и его температура повышается. Производители предохранителей выбирают сечения этих проводов таким образом, чтобы перегорание происходило при превышении строго установленной силы тока.

Предохранители могут быть с задержкой срабатывания или быстродействующими. Предохранители с запаздыванием используются там, где немедленная реакция этого элемента нежелательна, потому что устройство, например, потребляет при пуске гораздо больший ток – трансформаторы или двигатели.

У некоторых предохранителей внутренняя часть трубки заполнена тонким ярким песком. Но это не просто песок с пляжа – он должен иметь правильно подобранный диаметр зерна и чистоту. Эт сделано для того, чтоб песчинки разрывали электрическую дугу между концами проволоки, когда она уже прогорела. Они просто всыпаются в это место или даже застекляются, потому что температура такой дуги очень высока.

При перегорании плавкого предохранителя следует заменить его, при вторичном перегорании – определить причину неисправности и устранить.

Предохранители должны быть строго рассчитаны на ток защищаемого участка цепи. Как исключение, при отсутствии штатных плавких вставок в аварийных условиях допускается применение временных “жучков” из свинцовой или медной проволоки, смотрите таблицу выше.

Предохранительный резистор

Предохранительный резистор это частный случай обычной плавкой вставки. Он выглядит и ведет себя как обычный резистор – обладает определенным сопротивлением, допуском и допустимой рассеиваемой мощностью. Плавкие резисторы чаще изготавливают в виде радиоэлементов с допустимой мощностью 0,5 Вт, 1 Вт или 2 Вт.

От обычных резисторов они отличаются тем, что при превышении допустимой мощности сгорают, отключают ток в цепи не создавая опасности возгорания (не воспламеняются сами и надежно отключают цепь – что неочевидно в случае обычного резистора). Поэтому они ведут себя как плавкие предохранители с задержкой срабатывания с определенным сопротивлением и мощностью. Правда время их сработки больше, чем у обычного предохранителя.

Плавкие резисторы, часто обозначаемые на схемах как FR, обычно используются на входах импульсных преобразователей в качестве ограничителя зарядного тока конденсатора, а также в качестве сетевых предохранителей у бытовых приборов и характеризуются низкими значениями сопротивления, от долей Ом до несколько Ом.

Полимерные предохранители

В более современных электронных схемах также можем найти предохранители, так называемые полимерные. По внешнему виду они похожи на резисторы в корпусах для поверхностного монтажа или неполярные конденсаторы. Но работают совершенно иначе, чем простые плавкие предохранители.

Когда через них проходит ток, их структура нагревается. Повышение температуры приводит к увеличению сопротивления. Если протекает ток превышающий установленный, нагрев будет настолько сильным, что сопротивление станет огромным, и ток в цепи почти не будет протекать. Подчеркиваю: почти, потому что только полное закрытие дало бы идеальный разрыв. Но главная цель в принципе достигнута, потому что через защищаемую цепь не будет протекать чрезмерный ток.

После такого разового нагрева происходит медленное остывание. А дальше предохранитель снова начинает проводить электричество, потому что, по сути, он работает как термистор. Типичный полимерный предохранитель может выдержать несколько десятков таких циклов.

Их недостаток заключается в том, что при правильной работе с током ниже номинального на них падает довольно большое напряжение (0,5–1 В), что в схемах с низковольтным питанием от 5 В может быть большой проблемой.

Для этой группы предохранителей очень важно напряжение: оно не должно превышать максимального значения, установленного производителем. В этом случае перегрев может быть слишком сильным, что приведет к необратимому сгоранию предохранителя или короткому замыканию его конструкции (что гораздо опаснее).

Справочник по плавким и полимерным предохранителям

И на закуску справочная информация по основным типам используемых в электронике предохранителей.

   Форум по радиодеталям

Самовосстанавливающийся предохранитель.

Да, есть такой хитроумный электронный компонент с очень длинным названием – самовосстанавливающийся предохранитель. Что это за «зверь» такой и как работает? Об этом и пойдёт речь.

Все знают обычный плавкий предохранитель. Устроен он просто и работает незаурядно. Принцип его работы основан на тепловом действии электрического тока.

Берётся тонкий медный провод, который выдерживает определённую силу тока, помещается в стеклянную или керамическую колбу, чтобы при срабатывании расплавленный металл не разбрызгивался в разные стороны. Иногда этот защитный элемент спасает при коротком замыкании в схеме, но вот беда, сам он «умирает» навсегда.

Для замены неисправного плавкого предохранителя требуется вскрывать корпус устройства, и заменять сгоревший предохранитель. Но производить такую операцию не всегда удобно, да и требуется она не всегда. Поэтому в таких случаях самовосстанавливающийся предохранитель является весьма логичной заменой плавкому предохранителю.

Самовосстанавливающиеся предохранители активно используются в компьютерах и игровых приставках для защиты портов (например, USB, HDMI), а также аккумуляторных батарей в портативной технике.

Итак, давайте разберёмся в том, как устроен самовосстанавливающийся предохранитель (сокращённо будем называть его СП), а также каковы его основные параметры.

Самовосстанавливающийся предохранитель изготавливается из специального проводящего пластика. Этот пластик вещество особое. Он состоит из непроводящего кристаллического полимера и введёнными в него мельчайшими частицами технического углерода. Частицы технического углерода распределены в объёме полимера и свободно проводят электрический ток.

Сам пластик формуют в тонкий лист и на плоскости напыляют токоведущие электроды. За счёт электродов удаётся распределить энергию по всей площади поверхности. К электродам крепят лепестковые или проволочные выводы, за счёт которых СП подключают в электрическую цепь.

Основная особенность проводящего пластика – это высокий нелинейный положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Проще говоря, проводящий пластик проводит ток до тех пор, пока его температура не превысит определённый порог.

После этого сопротивление проводящего пластика резко увеличивается, что и приводит к разрыву электрической цепи. Это происходит потому, что при превышении температурного порога кристаллическая структура полимера трансформируется в аморфную, а цепочки технического углерода, по которым и проходил ток, разрушаются. Это приводит к резкому увеличению сопротивления.

Откуда же появляется нагрев, который приводит к изменению фазового состояния полимера? Повышение температуры полимера происходит потому, что при аварийном режиме через самовосстанавливающийся предохранитель начинает течь ток, который превышает номинальный (т. е. рабочий). При этом за счёт теплового действия тока температура материала предохранителя увеличивается. Это в свою очередь приводит к «срабатыванию» предохранителя.

Параметры самовосстанавливающихся предохранителей.

Для того чтобы грамотно подобрать самовосстанавливающийся предохранитель для конкретного устройства нужно знать его основные параметры. Рассмотрим их.

• Максимальное рабочее напряжение (V_max или U_max, V). Напряжение, которое способен выдержать без разрушения самовосстанавливающийся предохранитель при протекании через него номинального тока. Например, для защиты USB порта подойдёт СП с максимальным рабочим напряжением 6 вольт.

• Номинальный рабочий ток или ток удержания (I_HOLD или I_h, A). Ток, который может проводить через себя самовосстанавливающийся предохранитель без «срабатывания».

• Минимальный ток срабатывания (I_trip или I_T, A). Минимальный ток через СП, при котором происходит переход от проводящего состояния к непроводящему. Иными словами это ток, при котором самовосстанавливающийся предохранитель «срабатывает» – размыкает цепь.

• Минимальное и максимальное сопротивление (R_min и R_1max, Ohms). Это сопротивление самовосстанавливающегося предохранителя. По-другому можно сказать, что это сопротивление СП в рабочем, проводящем состоянии. Параметр R_min – это минимальное сопротивление СП, а R_1max – это сопротивление предохранителя спустя 1 час после последнего срабатывания. Оба параметра указываются для конкретной температуры, например для 23°C. R

  min и R_1max обычно указывается более просто, например, так: R = 0,5…1,17 (Ом).

  На самом деле это очень важный параметр. Чем он меньше, тем лучше, так как предохранитель всегда включается последовательно с потребителем тока (перед нагрузкой). А, как известно, на сопротивлении теряется мощность. Для приборов, питающихся от автономных источников питания (аккумуляторов, батареек) лучше подбирать СП с малым сопротивлением в рабочем состоянии.

• Рабочая температура самовосстанавливающегося предохранителя обычно лежит в интервале от -40°C до +85°C. При такой температуре сопротивление СП практически не меняется и лежит в пределах R_min – R_max. Температура «защёлкивания», или по-другому, срабатывания обычно составляет от +125°C и выше.

• Ещё один параметр. Максимальный допустимый ток (I_max, A). Это максимальный ток короткого замыкания, который выдерживает самовосстанавливающийся предохранитель без разрушения при номинальном напряжении (V_max). Если ток через СП превысит величину I_max, то он выйдет из строя навсегда (на деле – «сгорит»). Обычно величина этого параметра лежит в интервале нескольких десятков ампер (40 – 100 A).

• Также очень важный параметр – это скорость срабатывания СП («Max. Time to Trip»). Так как на нагрев требуется некоторое время, то предохранитель срабатывает не мгновенно, а спустя какое-то время. Оно достаточно мало и составляет долю секунды. Время срабатывания зависит от тока перегрузки и температуры окружающей среды. Такие параметры, как время срабатывания указываются в документации на конкретную модель самовосстанавливающегося предохранителя.

Самовосстанавливающиеся предохранители выпускаются как в обычных корпусах для монтажа в отверстия (технология THT), так и для поверхностного (технология SMT).

СП для монтажа в отверстия внешне выглядят как варисторы и имеют либо дисковый корпус, либо прямоугольный.

СП для поверхностного монтажа похожи на SMD резисторы, но могут иметь и другой корпус (как правило, в виде пластинки с ленточными выводами).

Самовосстанавливающиеся предохранители выпускают такие фирмы, как Bourns и Fuzetec.

Пример применения.

Примером применения самовосстанавливающегося предохранителя может быть использование его в блоке питания, о котором рассказывалось на страницах сайта.

В нем самовосстанавливающийся предохранитель используется совместно с другими элементами защиты. Срабатывание защиты не влечёт за собой необратимое перегорание предохранителя, и устройство начинает работать сразу же после устранения неисправности или короткого замыкания в питаемой схеме.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

В чем разница между автоматическим выключателем и предохранителем

Содержание

Защита электрических устройств и пользователей является обязательной для всех, кто устанавливает электрические схемы. Поэтому они встречаются с решением о том, использовать ли предохранитель или автоматический выключатель. В идеале в каждом доме должно быть и то, и другое. Разница, вероятно, заключается в том, где и когда их использовать. Домовладельцы также время от времени покупают предохранители для замены испорченных для определенных устройств.

Между обоими этими электрическими устройствами есть много различий.

Различия заключаются в стоимости, применении, принципе работы и возможности повторного использования. Однако основное различие между этими устройствами заключается в применении и принципе работы , как описано в этой статье.

Что такое автоматический выключатель и как он работает?

Автоматические выключатели — это электрические выключатели, которые предотвращают работу устройств — обычно нескольких устройств и домов — в случае перегрузки по мощности и короткого замыкания в цепи. При подключении и установке в положение «включено» он позволит нормально проходить через него электричеству. Автоматические выключатели необходимы или необходимы при прокладке проводки для домов и предприятий в зависимости от юрисдикции, и они обычно содержат много типов .

Обычно автоматический выключатель устанавливается для обслуживания определенного помещения, например кухни, или для обеспечения всех потребностей освещения в помещении. Один обычно обслуживает несколько устройств одновременно. Когда мощность нагрузки превышает требуемую или в подключенном устройстве или цепи происходит короткое замыкание, устройство отключает питание путем отключения.

В идеале биометрическая полоска может быть механически присоединена к проводному соединению, так что она будет чрезмерно нагреваться и деформироваться, что приведет к отключению питания. Используются две полоски, и более тонкая деформируется и переводит переключатель в положение «выключено» для отключения питания при коротком замыкании или перегрузке по мощности. Эти две планки нормально подключаются под обычный блок питания. Другие используют электромагнитные соединения, так что при превышении мощности или коротком замыкании цепь отключается и отключает выключатель. Отключение означает, что он автоматически переключится в выключенное положение.

Автоматические выключатели также имеют рейтинг. Меньшие по размеру и с более низким рейтингом защищают отдельные устройства, а более крупные и с более высоким рейтингом защищают домохозяйства.

Что такое предохранитель и как он работает?

Предохранители — это электрические устройства, вставляемые между двумя клеммами питания на положительной клемме, подающие питание на электрическое устройство. Он просто состоит из куска проволоки, который легко расплавится, если что-то пойдет не так. В идеале плавкий предохранитель плавится, чтобы отключить питание устройства и не допустить его порчи. Это происходит, когда мощность питания превышает требуемую устройством. Предохранитель, очевидно, позволит мощности или току нормально проходить по проводу до тех пор, пока не произойдет перегрузка или чрезмерная подача питания, известная как скачок тока или мощности.

Поэтому предохранители изготавливаются с учетом конкретных соображений мощности и конкретных устройств. Тем не менее, они изготавливаются со стандартными номиналами тока 3 А, 5 А и 13 А. Предохранитель, который будет использоваться в устройстве, должен быть выше, чем ток, требуемый для устройства. Например, устройство должно использовать предохранитель на 5 А, если оно работает на 3 А. Это обеспечивает лучшую защиту, поскольку предохранитель перегорает при токе, превышающем 5 А, чем 3 А.

Тонкий провод заключен в стеклянный, керамический или металлический корпус. Затем установка помещается в корпус. Центральный предохранитель может использоваться для защиты всего дома. В этом случае он помещается в центральный блок предохранителей, через который проходит вся электрическая проводка дома, чтобы снабжать дом электричеством.

Предохранитель нельзя использовать повторно после того, как он перегорит, потому что провод, обеспечивающий протекание через него тока, расплавился и сломался. Его нужно будет заменить. Необходимо заменить предохранитель соответствующего номинала в зависимости от устройства и требований к электричеству, в противном случае замена предохранителя на предохранитель с более высоким номиналом, чем предусмотрено или спроектировано производителем, приведет к перегреву. Это может привести к пожарам.

В чем разница между автоматическим выключателем и предохранителем?

Основное различие между предохранителем и автоматическим выключателем заключается в том, что автоматический выключатель механически отключает соединение каждый раз, когда мощность нагрузки превышает подачу. Это помогает предотвратить возгорание и другие проблемы на подключенных устройствах. С другой стороны, предохранитель предотвращает порчу конкретного устройства в случае, если поступающий ток превышает требуемый.

Возможность повторного использования

Хотя предохранитель перегорает, когда входящий ток превышает требуемый устройством, после этого его нельзя использовать повторно. Однако автоматический выключатель действует путем механического отключения и отключения соединения. Его можно просто перевернуть обратно, поэтому он используется повторно по отдельности.

Принцип действия

В то время как автоматический выключатель электромагнитным образом отключает соединение, в предохранителе используются проводящие материалы, электрические и тепловые свойства которых повреждаются при превышении требуемого тока.

Режим работы

Автоматический выключатель работает механически и вручную, в то время как предохранитель автоматический, но также механически, так как вы должны переустановить его.

Время отклика

Время срабатывания предохранителя составляет 0,002 секунды, а время срабатывания автоматического выключателя — 0,02–0,05 секунды.

Действие переключения

В то время как автоматический выключатель можно использовать на переключателях ВКЛ/ВЫКЛ, предохранитель нельзя.

Защита

В то время как предохранитель защищает устройства и дома только от перегрузок по мощности, автоматические выключатели защищают дома и устройства от перегрузок по мощности и короткого замыкания. Это также важное соображение для тех, кто выбирает между предохранителем и автоматическим выключателем.

Отключающая способность

Предохранители имеют меньшую отключающую способность, чем автоматические выключатели.

Заявка

Автоматические выключатели

используются для защиты всего дома, а не отдельных электронных устройств. Предохранители защищают отдельные устройства, а не весь дом или квартиру. Это также важно при выборе между блоком предохранителей и автоматическим выключателем.

Часть стоимости

Автоматические выключатели дороже предохранителей. Действительно, стоимость предохранителя несравнимо ниже стоимости автоматического выключателя. Стоимость является одним из соображений при выборе между автоматическим выключателем и предохранителем.

Заключение

Основное различие между плавким предохранителем и автоматическими выключателями заключается в том, что плавкие предохранители нельзя использовать повторно, в то время как автоматические выключатели можно использовать снова и снова. Автоматические выключатели используются для защиты домов и устройств от перегрузки и короткого замыкания, а предохранители защищают устройства и дома только от перегрузки.

Рекомендуем к прочтению

Низковольтный электрический

Автоматический выключатель — принцип работы, типы и советы по безопасности

Дома или на работе часто случаются внезапные сбои в электроснабжении, которые, если их быстро не устранить, могут нанести значительный ущерб

Подробнее »

Низковольтный электрический

Полное руководство по электричеству низкого напряжения

Домовладельцам нужны средства автоматизации, интернет и освещение. Вот почему сегодня строители вынуждены устанавливать низковольтные электросети. Электрические устройства всех видов стали

Подробнее »

Замена предохранителей цепи управления автоматическими выключателями

Введение

В этом документе представлено только общее введение в предмет. Рекомендуется, чтобы любые изменения в приложении планировались и выполнялись квалифицированным инженером-электриком.

Что такое предохранитель?

Плавкий предохранитель, внесенный в список UL, служит для защиты цепи. Цель предохранителя — убедиться, что электрическая перегрузка не повредит ваше оборудование, проводку или, что еще хуже, не сожжет ваше здание. Предохранители существуют уже более ста лет, но у технологии есть свои недостатки. Во-первых, предохранители по своей конструкции жертвуют собой, чтобы защитить электрическую цепь. Это требует замены предохранителя при его перегрузке.

Предохранитель работает как лампочка. Внутри есть две стойки, между которыми проходит тонкая нить. Когда цепь перегружается, эта нить плавится, разрывая цепь и останавливая электрический ток. Проблема в том, что когда нить расплавится, она исчезнет, ​​и предохранитель нужно будет полностью заменить.

Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель UL1077 и UL489 служит в качестве устройства защиты цепи, аналогичного плавкому предохранителю. Автоматические выключатели существуют уже более 100 лет, и их цель — убедиться, что электрическая перегрузка не повредит ваше оборудование, проводку или, что еще хуже, не сожжет ваше здание. Когда происходит перегрузка, автоматический выключатель «срабатывает» и может быть сброшен переключением выключателя (замена не требуется). Многие из нас сталкивались с этим дома, когда нагрузка от микроволновой печи, кофейника, мультиварки или плиты вызывала срабатывание выключателя.

Ваш автоматический выключатель оснащен токочувствительными элементами для определения состояния перегрузки, после чего внутренние контакты размыкаются. Когда это происходит, контакты размыкаются и подача электроэнергии прерывается. Для сброса «сработавшего» автоматического выключателя просто выключите его, а затем снова включите. Это замкнет внутренние контакты и восстановит питание цепи.

Зачем менять предохранители?

Основными причинами замены предохранителя автоматическим выключателем в панели управления являются удобство и эксплуатационные расходы. Когда выключатель срабатывает, «ремонт» так же прост, как щелкнуть выключателем. Но когда предохранитель перегорел, необходимо заменить весь предохранитель. Рекомендуется иметь под рукой запасной предохранитель. Перед заменой предохранителя обязательно отключите питание панели управления.

Дополнительные причины для замены предохранителя и блока предохранителей автоматическим выключателем:

• Простота сброса
• Эксплуатационные расходы, это затраты с течением времени
• Сокращение времени поиска и устранения неисправностей
• Снижение затрат на ремонт потребляемая мощность с небольшим риском возникновения дугового разряда

Предохранители имеют меньшие первоначальные затраты по сравнению с автоматическими выключателями. Однако, если вы часто заменяете предохранители, автоматические выключатели представляют собой лучшую альтернативу для экономии средств и более чем окупят себя за короткий период времени.

При замене предохранителей автоматическим выключателем

Перед заменой предохранителей автоматическим выключателем важно проверить местные строительные нормы и правила. Перед заменой может потребоваться разрешение и осмотр. Инспектор упоминается как AHJ (орган, имеющий юрисдикцию) в стандартах NEC, CSA и IEC.

1. Первый шаг — спланировать работу, которую вы пытаетесь выполнить. Если требуется разрешение, этот план необходим.
2. Вторым этапом является выполнение работы.
3. Третий шаг – проверка работы AHJ или заводским инженером.

Безопасность превыше всего

Когда вы будете готовы выполнить работу, безопасно отключите и убедитесь, что электропитание панели управления отключено. Необходимо соблюдать все заводские и местные требования безопасности, включая средства индивидуальной защиты (СИЗ) и средства блокировки/маркировки (LOTO).

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматического выключателя надлежащего размера является важным шагом в этом процессе. Проводка управления зависит от защитного устройства цепи для защиты от перегрузки. Дополнительный выключатель (UL1077 или UL489) может защищать нагрузки, аналогичные предохранителям, внесенным в список UL. Выбор выключателя зависит от нагрузки цепи и допустимой нагрузки на провод. Нагрузка, как правило, намного меньше, чем мощность проводки. Следовательно, нагрузка обычно определяет размер защитного устройства цепи.

В статье 430 NEC приведена однолинейная схема, поясняющая защиту от перегрузки по току. На рис. 430.1 показаны компоненты цепи двигателя.

Устройство защиты двигателя от перегрузки, № 5 на схеме, защищает двигатель и проводники ответвления. Устройства перегрузки двигателя не реагируют немедленно на условия перегрузки по току при типичной работе двигателя, краткосрочных условиях перегрузки или запуске двигателя, когда пусковой ток может в 6-8 раз превышать ток полной нагрузки. Устройство перегрузки двигателя защищает двигатель и проводники ответвленной цепи. Перегрузки обычно составляют 115 % или 125 % от номинала полной нагрузки двигателя, указанного на паспортной табличке, и до 130 % или 140 % с исключениями. См. 430.32(А)(1), 430.32(С), 430.6(А)(2). (Источник: Нефритовое обучение)

Таблицы тока полной нагрузки двигателя и таблица NEC 430.52 используются для определения максимального значения для устройств защиты ответвления от короткого замыкания и замыкания на землю. В качестве устройств защиты от короткого замыкания и замыкания на землю используются плавкие предохранители без выдержки времени, двухэлементные предохранители (с задержкой срабатывания), автоматические выключатели мгновенного действия и автоматические выключатели с инверсной выдержкой времени. При переходе от плавких предохранителей к автоматическим выключателям необходимо учитывать процент полного тока нагрузки двигателя. Чтобы правильно определить это, вам нужно знать тип двигателя, мощность и напряжение питания.

Необходимые инструменты

Ниже приведен список инструментов, которые могут потребоваться:

• Средства индивидуальной защиты (используются для проверки отсутствия напряжения)
• Надлежащий замок LOTO и/или бирка
• Цифровой вольтметр или детектор контактного напряжения
• Отвертки, включая крестообразные, плоские, звездообразные и квадратные
• Инструмент для зачистки проводов для линейных и нагрузочных проводов используйте винты для нарезки резьбы)

Панель предохранителей

Миниатюрные автоматические выключатели c3controls в панели управления

Отключите питание

Начните с отключения питания панели управления. Если панель управления питается от разъединителя с глухим фронтом, включите положение «Выкл.» и выполните надлежащий LOTO, чтобы предотвратить непреднамеренное повторное включение электропитания. Мощность управления может исходить от внешнего источника. Если есть внешнее питание, проводка должна быть оранжевой или желтой, поэтому всегда проверяйте отсутствие питания с помощью цифрового вольтметра или бесконтактного детектора напряжения.

Снятие блока предохранителей

Теперь вы готовы начать работу с панелью управления. Важно следить за каждой схемой, для этого маркируйте как линию, так и сторону нагрузки проводов по цепи. Обычно это числовая или буквенная последовательность как для линии, так и для нагрузки. Также следует обратить внимание на размер предохранителя. Затем снимите имеющийся блок(и) предохранителей с задней панели.

Установка автоматического выключателя

Автоматические выключатели обычно монтируются на DIN-рейку, поэтому убедитесь, что на вспомогательной панели есть место и место для монтажа. Всегда следуйте рекомендациям и инструкциям производителя по монтажу, зачистке проводов и правильному моменту затяжки клемм. Линейный или нагрузочный кабель можно обрезать, если он слишком длинный, а если он слишком короткий, его следует заменить. Обратите внимание, что проводку можно срастить, если замена невозможна.

Дополнительные автоматические выключатели

Подключение управляющего автоматического выключателя

При подключении автоматического выключателя к панели используйте следующее:

• Убедитесь, что автоматический выключатель установлен и имеет соответствующие размеры, это могут быть выключатели UL1077 или UL489.
• Убедитесь, что все провода заземления подключены. В США это может быть голая медь, зеленая или зеленая с желтой полосой.
• Подсоедините входную мощность к линии выключателя, соблюдая все инструкции производителя по установке, используя соответствующие инструменты и надлежащий крутящий момент.
• Подсоедините проводку со стороны нагрузки к выключателю, следуя всем инструкциям производителя по установке, используя соответствующие инструменты и надлежащий крутящий момент.

Проверка и включение питания

1. Перед повторной подачей питания на панель управления убедитесь, что все соединения затянуты в соответствии со спецификациями производителя, это может зависеть от размера кабеля.
2. Рекомендуется выполнить испытание на растяжение всех проводных соединений. Это гарантирует надежность соединений проводов.
3. Когда все переключатели и кнопки находятся в положении «выключено», подайте питание на панель управления.
4. Включите питание системы управления и проверьте правильность работы цепи управления.
5. Наконец, вы можете запустить систему, выполнив любое тестирование при запуске.

Узнайте, как установить автоматические выключатели

Если вы заменяете систему предохранителей автоматическим выключателем на панели управления, обратитесь в c3controls за помощью в правильном выборе и выборе размера автоматического выключателя. Для получения дополнительной информации об автоматических выключателях см. Краткое руководство: UL489 или UL1077 в разделе Панели управления и оборудование. Мы можем помочь вам убедиться, что у вас все под контролем с вашей электрической системой. Покупайте наши автоматические выключатели, чтобы получить правильный выключатель для вас сегодня.

———————

Отказ от ответственности: содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется с пониманием того, что авторы и издатели здесь не занимаются предоставлением инженерных или других профессиональных консультаций или услуг.