Плавкий предохранитель: виды и типы, выбор плавкой вставки, маркировка и обозначение

Плавкие предохранители — их назначение, типы и виды, устройство и принцип действия

Плавкий предохранитель — элемент электросети, выполняющий защитную функцию. В отличие от автоматического выключателя после каждого срабатывания он нуждается в замене размыкающей цепь детали. Плавкая вставка, которая сгорает при превышении допустимого значения номинального тока, должна быть выбрана с учетом нагрузки на сеть.

Принцип работы и назначение плавких предохранителей

Внутри вставки предохранителя находится проводник из чистого металла (меди, цинка и пр.) или сплава (стали). Защита цепей основана на физическом свойстве металлов нагреваться при прохождении тока. Многие сплавы обладают и положительным коэффициентом термического сопротивления. Его эффект заключается в следующем:

когда ток ниже номинального значения, предусмотренного для проводника, металл равномерно нагревается, успевая рассеивать тепло, и не перегревается;
большая сила тока приведёт к нагреву проводника, при этом, рассчитанный на определённое значение силы тока предохранитель, разрушится.

На этом свойстве основана расплавление тонкой проволочины, помещенной в электрический предохранитель. В зависимости от сферы применения форма и сечение проводника могут быть разными: от тонкой проволоки в бытовых и автомобильных приборах до толстых пластин, рассчитанных на силу тока в несколько тысяч ампер (А).

Компактная деталь защищает электрическую цепь от перегрузки и короткого замыкания. При превышении допустимого для сети (т. е. номинального) тока происходит разрушение вставки и разрыв цепи. Восстановить её работу можно только после замены элемента. Когда есть дефект в подключенном оборудовании, предохранители сгорают сразу после включения неисправного прибора, позволяя сохранить целостность прибора и указать на наличие проблемы. Если в сети произошло короткое замыкание, защитное устройство срабатывает так же.

Условное графическое обозначение на схеме

Согласно Единой системе конструкторской документации России, на графических схемах электроцепей плавкие предохранители обозначают прямоугольником, внутри которого проходит прямая линия. Её концы соединяются с 2 частями цепи до и после защитного устройства.

В документации к приборам импортного производства можно встретить и другие обозначения:

прямоугольник с отделёнными частями в торцах (стандарт IEC);
волнистая линия (IEEE/ANSI).

Виды и типы плавких предохранителей

Для применения в электроцепях используют разные типы и разновидности ПП. Выпускаемые в России изделия отличаются по типу конструкции:

наполненные с маркировкой ПН-2; ППН, НПН и т. п.;
ненаполненные (ПР-2).

Понятие наполненности связано с наличием внутри отдельных видов вставок вещества, гасящего электродугу, возникающую в момент перегорания проводника. Цепь будет разомкнута только после её исчезновения. Поэтому в колбах, наполненных ПП, находится кварцевый песок. Ненаполненные способны выделять газы, гасящие дугу. Это происходит при нагреве материала корпуса вставки.

Кроме типов, различают виды ПП:

Слаботочные применяют в маломощных бытовых приборах с потребляемым током силой до 6 А. Это цилиндрические вставки с контактами на торцах.
Вилочные ПП часто ставят в автомобили. Название обусловлено внешним видом: контакты находятся на одной стороне корпуса и вставляются в разъемы, как вилка в розетку.
Пробковые — распространенные в однофазных сетях электрические пробки для счетчика. Номинальный ток таких вставок составляет 63 А, они рассчитаны на единовременное включение нескольких бытовых приборов. Перегорающая вставка в таком предохранителе находится внутри керамического корпуса с патроном, снаружи остается 1 контакт, а другой соединяется с контактами пробки. При превышении нагрузки деталь сгорает, полностью обесточивая квартиру. Восстановить электроснабжение можно, заменив вставку на новую.
Трубчатый ПП по строению напоминает вставку для пробок, но его крепление выполнено между 2 контактами. Тип такого предохранителя — ненаполненный, а корпус сделан из фибры, которая при сильном нагреве выделяет газ.
Ножевые предохранители рассчитаны на величину тока 100-1250 А и применяются в сетях, где нужна высокая нагрузка (например, при подключении прибора с мощным двигателем).
Кварцевые , с наполнением кварцевым песком, применяются в сетях с напряжением до 36 кВ.
Газогенерирующие, разборные и неразборные. При сгорании разновидностей ПСН, ПВТ происходит мощное выделение газа, сопровождающееся хлопком. ПП применяют для сетей с напряжением 35-110 кВ. Номинальный ток такого ПП — до 100А.

В зависимости от общей нагрузки на сеть устанавливают разные виды ПП — более мощные ставят в специальных трансформаторных будках, они могут выдерживать ток, обеспечивающий потребности жилого массива иди предприятия. Маломощные монтируют в счетчиках: они защищают отдельные квартиры. В старых бытовых приборах тоже может быть установлен ПП (слаботочный), но современная техника содержит эти элементы редко.

Выбор плавкой вставки предохранителя

Выбор предохранителей производят с учетом их номиналов, времятоковой характеристики и общей нагрузки на сеть (суммарной мощности всех работающих элементов). Номинальным током ПП называют тот, который плавкая вставка сможет выдержать до разрушения. Эта величина указана на корпусе предохранителя (например, маркировка 63 А для пробковых бытовых предохранителей).

Всё про электрический предохранитель

Думаю что не стоит объяснять, что такое электрический предохранитель. Сам по себе предохранитель – это коммутационный прибор, по своей сути защита. В случае короткого замыкания или перегруза сети предохранитель отключает электрическую цепь размыканием. Отсюда следует, что электрический предохранитель защищает оборудование от замыканий и предотвращает возможные поломки. В данной статье мы расскажем о видах предохранителей и расскажем, как правильно их использовать.

Принцип работы электрического предохранителя

Практически каждый из нас был свидетелем такой ситуации, при которой от короткого замыкания страдала домашняя бытовая техника, работающая от сети. Почему так происходит? Наверно всем понятно, что работа домашнего бытового электрического оборудования напрямую зависит от стабильности напряжения в сети и качества поставляемой электроэнергии. Соответственно, если напряжение в электросети экстренно меняется, то это конечно же может «убить» не самую стойкую технику в доме. Приведу вам пример. Почему владельцам iPhone не советуют покупать китайские зарядки по 100 рублей? Нет, не только потому что они быстро сломаются. Дело в том, что дешевые зарядные устройства могут зарядить телефон, но делают они это с перебоями. Такой процесс сильно влияет на аккумулятор телефона и зарядиться он даже если сможет, то это равно или поздно приведет к его утилизации, так как он будет держать заряд меньше. Не стабильность напряжения при резком, даже плавном повышении, зачем минимизации этого напряжения, может привести в редких случаях к воспламенению. Отступлю на секунду и скажу по поводу дешевых зарядных устройств, не используйте их, если любите свою технику. В среднем, достойное зарядное устройство будет стоить от 500 рублей, неплохие, например, фирмы Rexant.

Что касается крупной бытовой техники, то при резком скачке напряжения сильно может пострадать, допустим холодильник. Это конечно ситуация на миллион, но если момент включения компрессора устройства совпадёт со скачком, то поломки не избежать.

Как действует предохранитель. Данное защитное устройство работает последовательно с оборудованием, которое потребляет этот ток и производит разрыв цепи только при превышении номинального тока.

Классификация предохранителей

Данное устройство можно разделить на четыре класса основываясь на принципе работы во время перенапряжения. Они могут быть плавкие, электромеханические, электронные и самовосстанавливающиеся.

Плавкие предохранители

Во время замыкания токопроводящий элемента предохранителя расплавляется или испаряется. Другими словами, он перегорает. Плавкие предохранители считаются устаревшими, но при этом они считаются достаточно надёжными. Но явным недостатком можно считать его скорость срабатывания, отчего эффективность, соответственно, падает. Дело в том, что для расплавления требуется некоторое время, пусть и доли секунд. Из-за этого оборудование или человек, в короткий срок срабатывания предохранителя остаётся без защиты. Чтобы компенсировать данный недостаток, производители делают его такой формы, чтобы в допустимых местах он был максимально тонким. Для этого используют олово, которое, и плавится быстро, и не нарушает проводимость тока.

Электромеханические предохранители

Такие предохранители называют автоматами защиты или автоматическими выключателями, последний вариант применяется чаще всего. Такое устройство состоит из диэлектрического корпуса, где внутри расположены подвижный и неподвижный контакты. В момент превышения номинального значения тока датчик выключателя приводит в действие механический рычаг, который разрывает цепь. В подвижном контакте находится пружина, которая максимально быстро расцепляет контакт. Механизм расцепления приводится в действие обычно двумя расцепителями: тепловым или электромагнитным.

Два типа датчика в автоматах защиты:

Тепловой датчик – это металлическая пластина, которая при нарастании силы тока нагревается, отчего пружина срабатывает.
Электромагнитный датчик – представляет из себя катушку индуктивности с подвижным сердечником. Во время скачка напряжения этот сердечник втягивается, и пружина срабатывает.

Электронные предохранители

Такие устройства предназначены только для низковольтных электрических цепей. Их можно наблюдать в домашних бытовых устройствах или, допустим, в компьютерной технике, например в бытовой или компьютерной технике. Представляют собой микросхему, которая при увеличении силы тока выше номинального значения разрывает цепь с помощью полупроводникового затвора. У такого типа предохранителя есть значительное преимущество – это скорость срабатывания, но вот недостатком можно считать ограничение в сфере возможного применения.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Данный тип предохранителей применяют в бытовых и электрических приборах. Когда сила тока становится выше нормы, нарастает сопротивление в проводнике предохранителе, что приводит к разрыву цепи. Такие устройства сделаны из полимеров с диэлектрическими свойствами и токопроводящим углеродом. При увеличении силы тока, углерод нагревается и высвобождается, в это время предохранитель становится диэлектриком. При спаде тока углерод остывает и кристаллизируются. Таким образом устройство приводит само себя в норму.

Виды предохранителей

Любая электрическая система работает на балансе подводимой и потребляемой энергий. Когда в схему электрооборудования подается напряжение, то оно прикладывается к определенному сопротивлению цепи. В итоге на основании закона Ома вырабатывается ток, благодаря действию которого совершается работа.

При нарушениях изоляции, ошибках монтажа, аварийном режиме сопротивление электрической цепи плавно снижается или резко падает. Это ведет к соответствующему возрастанию тока, который при достижении величины, превышающей номинальное значение, причиняет вред оборудованию и человеку.

Вопросы безопасности всегда были и будут актуальны при использовании электрической энергии. Поэтому защитным устройствам постоянно придается повышенное внимание. Первые такие конструкции, названные предохранителями, широко используются до настоящего времени.

Электрический предохранитель является частью рабочей цепи, врезается в рассечку питающего провода, должен надежно выдерживать рабочую нагрузку и защищать схему от появления сверхнормативных токов. Эта функция заложена в основу его классификации по номинальному току.

По применяемому принципу действия и способу разрыва схемы все предохранители подразделяют на 4 группы:

1. с плавкой вставкой;

2. электромеханической конструкции;

3. на основе электронных компонентов;

4. самовосстанавливающиеся модели с нелинейными обратимыми свойствами после действия сверхтоков.

Предохранители этой конструкции имеют в своем составе токопроводящий элемент, который под действием тока с величиной, превышающей номинальное установленное значение, расплавляется от перегрева и испаряется. Этим обеспечивается снятие напряжения со схемы и защита ее.

Плавкие вставки могут быть изготовлены из металлов, например, меди, свинца, железа, цинка или отдельных сплавов, обладающих таким коэффициентом термического расширения, который обеспечивает защитные свойства электрооборудования.

Характеристики нагрева и охлаждения проводников для электрооборудования при установившемся рабочем режиме приведены на рисунке.

Работа плавкой вставки под расчетной нагрузкой обеспечивается созданием надежного баланса температур между теплом, выделяемым на металле от прохождения по нему рабочего электрического тока, и отводом тепла в окружающую среду за счет рассеивания.

При возникновении аварийных режимов это равновесие быстро нарушается.

Металлическая часть плавкой вставки при нагреве увеличивает значение своего активного сопротивления. Это вызывает больший разогрев, поскольку выделяемое тепло прямо пропорционально величине I2R. При этом снова возрастает сопротивление и выделение тепла. Процесс продолжается лавинообразно до тех пор, пока не наступает расплавление, закипание и механическое разрушение плавкой вставки.

При разрыве цепи внутри плавкой вставки возникает электрическая дуга. Через нее до момента полного погасания проходит опасный для установки ток, который меняется по характеристике, показанной на рисунке ниже.

Основным эксплуатационным параметром плавкой вставки является его времятоковая характеристика , определяющая зависимость кратности аварийного тока (относительно номинального значения) ко времени срабатывания.

Для ускорения работы плавкой вставки при малых кратностях аварийных токов используются специальные технические приемы:

создание форм переменного сечения с зонами уменьшенной площади;

применением металлургического эффекта.

На сужениях пластин увеличивается сопротивление и создается большее выделение тепла. В нормальном режиме работы эта энергия успевает равномерно распространиться по всей поверхности, а при перегрузках создаются критические зоны на узких местах. Их температура быстро достигает состояния, при котором металл плавится и разрывает электрическую цепь.

Для увеличения быстродействия пластины делают из тонкой фольги и применяют их в несколько слоев, включенных параллельно. Перегорание любого участка на одном из слоев ускоряет срабатывание защиты.

Принцип металлургического эффекта

Он основан на свойстве отдельных легкоплавких металлов, например, свинца или олова, растворять в своей структуре более тугоплавкие медь, серебро и отдельные сплавы.

Для этого на многожильные проволочки, из которых делают плавкую вставку, наносят капли олова. При допустимой температуре металла проводов эти добавки не создают никакого эффекта, но в аварийном режиме они быстро расплавляются, растворяют часть основного металла и обеспечивают ускорение срабатывания предохранителя.

Эффективность этого способа проявляется только на тонких проводниках и значительно снижается при увеличении их поперечного сечения.

Основной недостаток плавкой вставки состоит в том, что при срабатывании ее необходимо вручную заменять новой. Для этого требуется поддерживать их запас.

Предохранители электромеханической конструкции

Принцип врезания защитного устройства в питающий провод и обеспечение его разрыва с целью снятия напряжения позволяет отнести созданные для этого электромеханические изделия к предохранителям. Однако, большинство электриков выделяет их в отдельный класс и называет автоматическими выключателями или сокращенно автоматами.

При их работе специальный датчик постоянно контролирует величину проходящего тока. После достижения критического значения подается управляющий сигнал на исполнительный механизм – взведенную пружину от теплового или магнитного расцепителя.

Предохранители на электронных компонентах

Их называют электронными предохранителями (ЭП) или модулями контроля и коммутации тока (МККТ).

В качестве примера на рисунке представлена структурная схема, показывающая принцип работы предохранителя на транзисторе.

Схема управления такого предохранителя снимает измеряемый сигнал о величине тока с резистивного шунта. Он модифицируется и подается на вход изолированного полупроводникового затвора полевого транзистора типа MOSFET.

Когда ток через предохранитель начинает превышать допустимое значение, то затвор запирается, а нагрузка отключается. При этом предохранитель переводится на режим самоблокировки.

Если в схеме электрооборудования используется много МККТ, то возникают трудности с определением сработавшего предохранителя. Для облегчения его поиска введена функция подачи сигнала «Авария», который может фиксироваться загоранием светодиода или срабатыванием твердотельного либо электромеханического реле.

Такие электронные предохранители отличаются быстродействием, их время срабатывания не превышает 30 миллисекунд.

Рассмотренная выше схема считается простой, она может быть значительно расширена новыми дополнительными функциями:

непрерывного контроля тока в цепи нагрузки с формированием команд на отключение при превышениях тока более 30% номинальной величины;

отключения защищаемого участка в случаях возникновения коротких замыканий или перегрузок с выдачей сигнала при увеличении тока в нагрузке выше 10% от установленной уставки;

защит силового элемента транзистора при возникновении температур более 100 градусов.

У таких схем используемые модули МККТ по времени срабатывания делятся на 4 группы. Самые быстродействующие устройства относят к классу «0». Они отключают превышающие уставку токи на 50% за время до 5 мс, на 300% — за 1,5 мс, на 400% — за 10мкс.

Эти защитные устройства отличаются от плавких вставок тем, что после отключения аварийной нагрузки они сохраняют свою работоспособность для дальнейшего многократного использования. Поэтому их назвали самовосстанавливающимися.

Характеристика срабатывания такого предохранителя обычно приводится в форме логарифма сопротивления в зависимости от температуры материала.

Когда полимер имеет кристаллическую решетку, то он хорошо, как металл, пропускает электрический ток. В аморфном состоянии проводимость значительно ухудшается, чем обеспечивается отключение нагрузки при возникновении ненормального режима.

Такие предохранители используются в защитных устройствах для ликвидации возникающих многократных перегрузок там, где замена плавкой вставки или ручные действия оператора затруднительны. Это сфера автоматических электронных устройств, широко используемых в компьютерных технологиях, мобильных гаджетах, измерительной и медицинской технике, транспортных средствах.

На надежную работу самовосстанавливающихся предохранителей оказывает влияние температура окружающей среды и величина протекающего сквозь него тока. Для их учета введены технические термины:

ток пропускания, определяемый как максимальное значение при температуре +23 градуса Цельсия, которое не приводит к срабатыванию устройства;

ток срабатывания, как минимальная величина, которая при той же температуре приводит к переходу полимера в аморфное состояние;

максимальное значение приложенного рабочего напряжения;

время срабатывания, измеряемое от момента возникновения аварийного тока до отключения нагрузки;

мощность рассеивания, определяющая способность предохранителя при +23 градусах передавать тепло в окружающую среду;

первоначальное сопротивление до подключения в работу;

сопротивление, достигаемое через 1 час после окончания срабатывания.

Самовосстанавливающиеся предохранители обладают:

комбинированной защитой устройств от превышений токов и перегрева;

отсутствием необходимости в обслуживании.

Разновидности конструкций предохранителей

В зависимости от задач предохранители создают для работы в цепях:

бытовых электроприборов общего назначения.

Поскольку они работают в цепях разного напряжения, то корпуса изготавливают с отличительными диэлектрическими свойствами. По этому принципу предохранители подразделяют на конструкции, работающие:

с низковольтными устройствами;

в цепях до 1000 вольт включительно;

в схемах высоковольтного промышленного оборудования.

К специальным конструкциям относят предохранители:

с погашением дуги при размыкании цепи в узких каналах мелкозернистых наполнителей или образования автогазового либо жидкостного дутья;

для транспортных средств.

Ограничиваемый предохранителями аварийный ток может составлять от долей ампера до килоампера.

Иногда электрики вместо плавкой вставки в корпус устанавливают калиброванную проволоку. Этот способ не рекомендуется применять потому, что даже при точном подборе поперечного сечения электрическое сопротивление проволоки может отличаться от рекомендованного из-за свойств самого металла или сплава. Такой предохранитель не будет точно работать.

Еще большей ошибкой считается применение самодельных «жучков» наудачу. Они чаще всего бывают причиной несчастий и пожаров, возникающих в электропроводке.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Виды и устройство предохранителей

При монтаже цепи электропитания в любом помещении необходимо неукоснительно соблюдать безопасность. Существуют специальные элементы, устанавливаемые с целью отключения сетевого питания, если напряжение превышает допустимый уровень. Называются эти приспособления предохранителями.

Виды предохранителей

Классифицируются устройства по критерию разрыва электроцепи. Различают следующие их виды:

Плавкие. Разрыв происходит путем плавления специальной вставки.
Электромеханические. Биметаллический элемент, который при деформации отключает контакты.
Электронные. Электронная схема управляет ключом, отвечающим за разрыв цепи.
Самовосстанавливающиеся. Для их производства используются специальные материалы. Во время того, как ток течет по цепи, их свойства меняются, однако возобновляются после исчезновения или уменьшения тока. Сопротивления увеличивается, потом снова уменьшается.

Наиболее популярными и востребованными считаются плавкие предохранители.

Разновидности плавких предохранителей

Характеристика и устройство плавких предохранителей

Предохранители ППНИ защищают кабели и промышленные устройства от короткого замыкания и перенапряжения. Номинальный ток варьируется от 2 до 630 Ампер. Применяют их в одно- и трехфазных сетях. Сферы использования:

распределительные пункты;
трансформаторные станции;
шкафы низкого напряжения;
ящики управления.

Выпускаются устройства в соответствии с ГОСТом Р50339.0/2.

Предохранитель включает в себя несколько компонентов:

Классифицируются устройства по критерию разрыва электроцепи. Различают следующие их виды:

Плавкая вставка.
Для её изготовления используется легкоплавкий металл. Ток нагревает предохранитель во время прохождения через проводник. При нормальной температуре вставка не меняет своей структуры.

Как только напряжение переходит порог допустимого значения, нагрев усиливается, и деталь начинает плавиться. Подача тока при этом прекращается.

В зависимости от характеристик конкретной сети, подбирается устройство с определенными параметрами.

Корпус.
Является связующим звеном между всеми элементами, а также дополнительно их защищает. При срабатывании предохранителя корпус гасит образовавшуюся электрическую дугу, не допуская её распространения.

Система контактов.
Обеспечивает надежное соединение в сети. Чем больше площадь контакта, тем меньше сопротивление и риск перегрева соединений.

Все технические параметры, которыми обладают предохранители и их конструкционные элементы, отвечают стандартам ГОСТ и МЭК. Эти изделия можно использовать в качестве альтернативы российским и зарубежным устройствам.

Вставки любых размеров очень просто монтировать и демонтировать с помощью рукоятки съема РС-1. Они противостоят напряжению около 1000 В.

Рекламоноситель неестественно экономит креативный контент. Тем не менее, точечное воздействие создает эмпирический PR, отвоевывая свою долю рынка.

Принцип работы плавких предохранителей

Данный тип устройств является самым безопасным, надежным и доступным по ценовой категории.

Плавкая вставка под действием чрезмерного напряжения разрушается моментально, обеспечивая эффективный разрыв в цепи и защиту проводки. При нормальном напряжении вставка нагревается, а тепло рассеивается извне сквозь детали корпуса. Сам элемент не деформируется.

Что же происходит при увеличении тока? Температура вставки начинает постепенно нарастать, поскольку деталь оказывает активное сопротивление. Учитывая скорость увеличения температуры, элемент либо плавится, либо испаряется.

Главный критерий, по которому подбирается плавкая вставка для конкретной электроцепи – времятоковый параметр. В экстренном режиме быстрый разрыв электрической цепи способен предотвратить негативные последствия процесса.

Технические параметры

Количество полюсов	1
Номинальный ток	1,6 А
Характеристика срабатывания – кривая тока	С
Номинальное рабочее напряжение	230/400 В
Отключающая способность по EN 60898	4,5 кА
Ширина по количеству модульных расстояний	17,8 мм
Макс сечение входящего кабеля	25 мм
Номинальное напряжение постоян тока – DC	48 В
Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение	4 кВ
Класс токоограничения	3
Частота	50 Гц
Степень защиты – IP	IP20
Тип монтажа	на DIN-рейку
Климатическое исполнение	УХЛ4
Тип расцепителя	Тепловой, электромагнитный
Сфера применения	Промышленное и бытовое
Общ количество полюсов	1
Время срабатывания расцепителя в зоне КЗ tm	0,1 с
Наличие взрывозащиты	Без взрывозащиты
Тип монтажной рейки	35×7.5

Данный тип устройств является самым безопасным, надежным и доступным по ценовой категории.

Что такое плавкий предохранитель

Виды предохранителей. Тип, устройство и конструкция.

Здравствуйте, дорогие читатели. В данной статье рассмотрим что такое предохранитель, его устройство, виды предохранителей и разные конструкции.

Виды предохранителей

По применяемому принципу действия и способу разрыва схемы все предохранители подразделяют на 4 группы:

с плавкой вставкой

электромеханической конструкции

на основе электронных компонентов

самовосстанавливающиеся модели с нелинейными обратимыми свойствами после действия сверхтоков

Плавкая вставка

При возникновении аварийных режимов это равновесие быстро нарушается. Металлическая часть плавкой вставки при нагреве увеличивает значение своего активного сопротивления. Это вызывает больший разогрев, поскольку выделяемое тепло прямо пропорционально величине I2R. При этом снова возрастает сопротивление и выделение тепла. Процесс продолжается лавинообразно до тех пор, пока не наступает расплавление, закипание и механическое разрушение плавкой вставки.

Виды предохранителей, плавкая вставка

Основным эксплуатационным параметром плавкой вставки является его времятоковая характеристика, определяющая зависимость кратности аварийного тока (относительно номинального значения) ко времени срабатывания.

создание форм переменного сечения с зонами уменьшенной площади

применением металлургического эффекта

Изменение сечения

Принцип металлургического эффекта

Предохранители электромеханической конструкции

Виды предохранителей

Предохранители на электронных компонентах

У этих конструкций функцией защиты электрической схемы занимаются бесконтактные электронные ключи на основе силовых полупроводниковых приборов из диодов, транзисторов или тиристоров. Их называют электронными предохранителями (ЭП) или модулями контроля и коммутации тока (МККТ).

В качестве примера на видео ниже рассказывается принцип работы предохранителя на транзисторах.

Читайте также:

Блоки из полистиролбетона

непрерывного контроля тока в цепи нагрузки с формированием команд на отключение при превышениях тока более 30% номинальной величины

отключения защищаемого участка в случаях возникновения коротких замыканий или перегрузок с выдачей сигнала при увеличении тока в нагрузке выше 10% от установленной уставки

защит силового элемента транзистора при возникновении температур более 100 градусов

Само-восстанавливающиеся предохранители

За основу конструкции взяты полимерные материалы, обладающие положительным температурным коэффициентом для электрического сопротивления. Они обладают кристаллической структурой решетки при обычных, нормальных условиях и резко переходят в аморфное состояние при нагреве. Характеристика срабатывания такого предохранителя обычно приводится в форме логарифма сопротивления в зависимости от температуры материала.

На надежную работу само-восстанавливающихся предохранителей оказывает влияние температура окружающей среды и величина протекающего сквозь него тока. Для их учета введены технические термины:

ток пропускания, определяемый как максимальное значение при температуре +23 градуса Цельсия, которое не приводит к срабатыванию устройства

ток срабатывания, как минимальная величина, которая при той же температуре приводит к переходу полимера в аморфное состояние

максимальное значение приложенного рабочего напряжения

время срабатывания, измеряемое от момента возникновения аварийного тока до отключения нагрузки

мощность рассеивания, определяющая способность предохранителя при +23 градусах передавать тепло в окружающую среду

первоначальное сопротивление до подключения в работу

сопротивление, достигаемое через 1 час после окончания срабатывания.

Само-восстанавливающиеся предохранители обладают:

небольшими габаритами

быстрым срабатыванием

стабильной работой

комбинированной защитой устройств от превышений токов и перегрева

отсутствием необходимости в обслуживании

Виды предохранителей, разновидности конструкций предохранителей

В зависимости от задач предохранители создают для работы в цепях:

промышленных установок

бытовых электроприборов общего назначения

с низковольтными устройствами

в цепях до 1000 вольт включительно

в схемах высоковольтного промышленного оборудования

К специальным конструкциям относят предохранители:

взрывные

пробивные

с погашением дуги при размыкании цепи в узких каналах мелкозернистых наполнителей или образования автогазового либо жидкостного дутья

для транспортных средств

Ограничиваемый предохранителями аварийный ток может составлять от долей ампера до килоампера.

Плавкие предохранители их назначение типы и устройство

Плавкие предохранители их назначение типы, виды, устройство важно знать для эффективного пользования электроприборами, это один из видов защитных приспособлений от сверхтоков, коротких замыканий. Вставка предохранителя «жертвует» собой — перегорает, размыкая цепь питания. Начинка защищаемого объекта остается без повреждений и чтобы привести его в рабочее состояние потребуется только заменить проводник. Если прибор вышел из строя, это еще вовсе не означает существенную его поломку — возможно, просто перегорел плавкий предохранитель. Замена элементарная: нужно поместить новую вставку в держатель или впаять новый ПП.

Что такое плавкие предохранители

Для электросети есть несколько защитных устройств, реагирующих на опасные факторы размыканием цепи, ими можно создавать множество ступеней. Традиционно в щитках и на линиях потребителей устанавливается автоматика отключения — АВ, УЗО+АВ, АВДТ, иногда такие устройства смонтированы сразу на шнурах питания (кабельные УЗО, характерно для водонагревателей). Но также есть элементы проще и дешевле — плавкие предохранители, вставки.

Устройство, внешний вид

Плавкий предохранитель — это стеклянная/керамическая/фибровая колбочка (вставка) на концах с металлическими колпачками, коробочка, флажок с проволочиной на платах электроприборов, в ВРУ, пробках. Вставляется в посадочное место (держатель) с металлическими зажимами или наподобие розетки, припаивается. Фактически это проводок, соединяющий цепь, но со специальными параметрами.

Всем известно, что если сечение жил проводки не рассчитанное на мощность включенных электроприборов, то она перегревается и может сгореть, этот же принцип в основе ПП.

Внутри вставки находится проводник (проводок, проволочина, пластина) из металлов и их сплавов (медь, цинк, сталь) обязательно соединенная с цепью через контакты на двух ее концах. В мелких девайсах элемент не превышает размером детали микросхемы. Есть и большие устройства — коробочки со сторонами в несколько см, с толстыми плавкими пластинами внутри рассчитанные на тысячи ампер (ППН-37,41).

Форма может быть и с розеточным подключением наподобие вилки, но принцип тот же. А также есть типоразмеры без посадочного места, то есть цельные, у которых вставка не заменяемая, такой ПП меняется полностью вместе с ней.

Материалы корпуса — композит, керамика, стекло, фибра. Внутри может быть наполнение (кварцевая крошка для гашения электродуги), что характерно для мощных разновидностей ПП.

Как работает плавкий предохранитель

Срабатывание происходит посредством сгорания плавкой вставки: когда величина тока превышает допустимое значение, создается температурное влияние — элемент перегорает, тем самым контакты расцепляются, оборудование обесточивается. Аналогично и при КЗ. Процесс занимает доли секунды. Есть разные размыкающие проводники (более или менее чувствительные) под конкретные температуры, нагрузки.

Отличие ПП от автоматов и УЗО: после активации требуется замена вставки или целого элемента. Достоинство в дешевизне и простоте замены: потребуется просто защелкнуть новую вставку, поместить в розетку новый экземпляр, реже — припаять.

Защита ПП основывается на способности металлов перегреваться, когда через них проходит превышающий их пропускную способность ток. При соответствии параметров происходит равномерный нагрев металла — тепло успевает рассеиваться. Когда же значение превышает допустимый уровень — тонкая проволочина, пластина внутри колбы расплавляется и разрушается. Причем это происходит почти моментально.

Для чего применяются плавкие вставки предохранителей:

защита от перегрузок (всплески, скачки);
от КЗ.

Кроме защиты, сработка ПП укажет на проблемы, поломки, на дефекты оборудования, например, спровоцировавшего КЗ.

Схематическое обозначение

На схемах и чертежах ПП обозначается так:

прямоугольник с пересекающей его посередине горизонтальной прямой черточкой. Концы подсоединены к цепи;
согласно иностранным стандартам могут использоваться другие графические рисунки:
- по IEC — прямоугольник с обозначенными сегментами;
- по IEEE/ANSI — волна.

Описание вариантов плавких вставок и предохранителей

с наполнением (ПН-2, ППН, НПН). Внутренняя полость, заполненная материалами, гасящими электродугу, появляющуюся при перегорании. Цепь разомкнута только при исчезновении данного явления. Гасящее вещество — кварцевая пыль;
без наполнения (ПР-2). Дугу подавляет газ, выделяемый при срабатывании и нагреве стенок вставки. Слаботочные ПП могут не иметь этой и предыдущей особенности.

трубчатые и слаботочные. Первые, это стеклянные, керамические или фибровые цилиндрики с хомутками на торцах. Вторые те же, но чаще со стеклянной колбой, для маломощных бытовых устройств до 6 А. Вставка защелкивается в горизонтальный продольный держатель с зажимными клеммами, его металлические торцы касаются контактов на цилиндрике (хомутков), таким образом, изделие включается в цепь. Такие разновидности обычно ненаполненные, особенно, если они фибровые: этот материал, нагреваясь, выделяет газ для подавления дуги;
вилочные. Обычно для автомобильного оснащения, для блоков с ПП на панелях управления. Контакты напоминают вилку, расположены снизу;
пробки-предохранители или пробковые плавкие вставки. Стандартно для 63 А. Обслуживают единовременную работу бытовых потребителей. Перегорающая часть скрыта керамикой с патроном, снаружи — 1 контакт, другой — подключен к пробке. ПП выгорает, обесточивая квартиру. Восстанавливают электроснабжение заменой вставки. Такие устройства ставились в домах старой застройки, теперь используются реже, так как есть АВ и УЗО. Остаются актуальными на электростанциях, в промышленности;
ножевые. Для 100 — 1250 А, применяются для высоких значений, например, при наличии мощных электродвигателей, в ВРУ;
кварцевые, с кварцевой пылью внутри — для значений до 36 кВ;
газогенерирующие (с возможностью разборки и без таковой). При горении (вспышке) возникает хлопок и интенсивное газовыделение (модели ПСН, ПВТ). Для 35–110 кВ. Номинал до 100 А

Выбор плавкой вставки и плавкого предохранителя

На выбор влияет:

нагрузка на сеть — основной параметр для выбора. Данная определяющая также влияет на то, будет ли ПП с наполнением, на материал его вставки, параметры (толщину, сплав) проводника;
типоразмер и способ установки. ПП подбирается под имеющиеся на оснащении посадочное место (вилка, продольная конструкция с клеммами). Монтаж простым вставлением или припаиванием (на микросхемах).

ПП помощнее монтируют в трансформаторных узлах с токами для групп МКД, предприятий. Маломощные — около счетчиков, для защиты отдельных квартир. Слаботочные в виде маленьких колб — в бытовых приборах, на их платах. На данный момент не всегда они актуальные в современной технике, но особая разновидность — интегральные керамические SMD предохранители — есть всегда (их минус — сложность в замене).

Расчет

Для определения подходящих параметров плавкого предохранителя учитывают следующее:

Если в схеме есть электродвигатель, то берут во внимание его пусковой параметр (ток), разделенный на определенный коэффициент:

Правила, как подобрать номинал:

уравнение для исчисления: I пп>1/k (I общ.+ I пуск.);
номинал должен превышать величину, полученную при исчислениях по току;
удобно пользоваться табл. фиксированных данных, этого будет достаточно, так как они отображают точную информацию.

Пример, как рассчитать номинал ПП для квартирной сети: сложить мощность всех потребителей (электроприборов) в Вт (1 кВт это 100 Вт) и посмотреть в таблице, какому значению (А) номинала плавкого предохранителя она соответствует. Желательно добавить запас около 20 %. Если величина находится между конечными цифрами диапазона, то выбирают следующую по возрастанию позицию.

Описанный выше расчет подходит для всех бытовых целей, но для предприятий с оборудованием с мощными пусковыми токами, электродвигателями, для ПП, обслуживающих целые дома, потребуется ознакомиться с диаграммами временно пусковых значений.

Следует сказать, что в щитках современных квартир ПП не используют, в этом просто нет смысла — автоматики защитного отключения (АВ, УЗО, АВДТ) с избытком хватает, и ее опции намного расширенные. Но в домовых ВРУ они есть всегда. Также чаще изделия встречаются в электросхемах, в автомобилях, на станциях, в мощном оборудовании промышленности. Стандартно они присутствуют на панелях управления (сигнализация, устройства с реле и подобное).

Исчисление диаметра проволоки (пластины вставки, проводника)

Расчет диаметра проводника ПП и его замена делается редко, но это возможно: когда нет нового элемента (вставки) на место перегоревшего старого и когда конструкция изделия позволяет вставить пластину или проволочину.

Сечение проводка «жучка» подбирается под номинал сгоревшей вставки. Для квартир стандартно монтируют ПП на 63 А, подойдет медь ∅ 0.9 мм.

Смотрят номинал ПП (корпус, документация).
Измеряют ∅ проводка (цифровым штангенциркулем).
Возводят результат в куб и из полученного извлекают кв. корень, умножают на 80.
Итог: получаем цифру равную номиналу ПП. Результат приблизительный, но максимально приближенный до точного.

Подобранную проволоку наматывают на контакты (выводы) сгоревшей вставки соединяя их, продолжая цепь. «Жучок» помещают в гнездо предохранителя, размещают между зажимами на торцах или вставляют как вилку.

Повторное плавление жилы означает неполадку в защищаемом объекте или сети (значение тока выше их возможностей). Есть риск: если подобрана проволока толще, то она не среагирует на поломку. То есть неисправность не диагностируется, обслуживаемый объект будет продолжать работу с перегрузками, что приведет к выходу его из строя, это также чревато возгоранием, ударами тока.

Как проверить работоспособность

Главное — определить, есть ли разрыв. Некоторые типы плавких предохранителей (часто автомобильные) оснащены встроенным индикатором перегорания. В слаботочных вариантах через стеклянную колбу видно проволоку (если разорвана, то изделие не рабочее).

Есть варианты ПП с непрозрачными вставками, корпусами из полимеров, фибры, керамики и без индикаторов. Диагностировать обрыв можно мультиметром:

Режимом измерения сопротивления (на шкале буква «омега», выбрать миним. значение). Щупы — к контактам: при «0» или близким к нему показателях — работоспособность; 1 или знак бесконечности — вставка сгорела, есть разрыв.
Режим прозвонки: нуль (близко к нулю) или цифры — работоспособность, если есть опция зуммера, то тестер издаст писк; 1 — обрыв.

Видео по теме

Основные параметры выбора потолочных светильников

Потолочные светильники в большинстве случаев задействуют как самостоятельный источник света и в виде локальной подсветки. Интенсивность излучения определяется индивидуально для каждого отдельно взятого помещения (коридора, спальни, детской, ванной, кухни), потому как сила света и его качество в различных комнатах могут меняться.

Виды осветительных приборов
1. Настенно-потолочные
2. Встраиваемые модели
3. Центральные люстры
4. Светильники типа тарелка
Нюансы правильного выбора
1. Выбор по функциональному назначению
2. По габариту помещения
3. Учитываем материал потолка
4. Для разноплановых помещений
Обустройство света для разных помещений

Читайте также:

Защитный козырек для кондиционера

Обзор видов осветительной техники

Обустройство системы освещения производится разными способами. Для каждого случая подбираются разнотипные светильники потолочные: отличные по размерам, виду крепежа, внешним качествам и по интенсивности излучения. Основные группы конструкций для установки на потолке: подвесные, настенно-потолочные, встраиваемые. Некоторые разновидности стоят особняком, в частности, центральные люстры и модель «тарелка».

Настенно-потолочные конструкции

Это универсальный вариант, который с одинаковым показателем эффективности будет освещать комнату при монтаже под потолком и на стене. Подобные модели не имеют ярко выраженных внешних качеств. Это позволяет их располагать на любой поверхности: горизонтально и вертикально ориентированной.

Настенно-потолочные модели: хорошо смотрятся на вертикальных и горизонтальных поверхностях, завоевали высокую популярность в России.

Способ установки также аналогичен для расположения под потолком и на стене. Данная группа осветительной техники используется при обустройстве основной системы освещения комнаты. Один из видов – модульные приборы.

Встраиваемые конструкции

Такой вариант выделяется из ряда аналогов компактными габаритами. Он представлен широким ассортиментом исполнений: скрытые в подвесной конструкции; аналоги с выступающей частью. А еще встречаются круглые, прямоугольной формы и квадратные исполнения.

Точечные софиты: источники узконаправленного света, поэтому они часто бывают поворотными и неповоротными

Встраиваемые светильники функционируют с разнообразными лампочками: «галогенки», светодиодные, люминесцентные. Однако лучше задействовать лишь два последних варианта ввиду их минимального нагрева. Именно такие лампочки подходят для подвесной потолочной конструкции.

Встраиваемые светильники задействуют в виде локальной и декоративной подсветки, а при условии правильно сделанного расчета их свободно применяют вместо основного света.

Конструкции подвесного типа

Потолочные светильники данной группы можно встретить в виде центрального освещения комнаты, либо же их рассматривают при зонировании помещения. На выбор влияет конструкция и сила света.

Подвесные модели имеет большой плюс в организации освещения, особенно когда монтаж других светильников будет не эффективен.

Во втором случае обычно используют приборы с достаточно длинным декорированным кабелем питания (подвес) и в количестве нескольких штук. Яркий пример – модульные исполнения.

Центральные потолочные люстры

Это один из видов подвесной осветительной техники. Выделяется из ряда аналогов привлекательными внешними качествами, так как располагается по центру перекрытия потолка и всегда обращает на себя внимание.

Потолочные светильники в данном варианте непременно должны подбираться с учетом габаритов комнаты и при этом всегда вписываться в дизайн интерьера.

Люстры, помимо типичной формы, изготавливаются не только из хрусталя, но из матового, цветного стекла, стали.

Светильники «тарелки»

Данного вида потолочный светильник по форме плафона довольно сильно напоминает тарелку/таблетку, отсюда и возникло такое название. Округлая форма рассеивателя позволяет полностью скрыть осветительный элемент, что дает равномерное свечение. Внешние характеристики подобных приборов обычно средние, но зато они отличаются высокой эффективностью.

Нюансы правильного выбора светильника

Следует ориентироваться на несколько основных параметров приборов: целевое назначение и функциональность, степень защиты, интенсивность излучения и соответствие конструкции габаритам комнаты.

Функциональность

Выделяют несколько основных типов: основное и локальное освещение, декоративный свет. Потолочные светильники разнообразных видов созданы для эксплуатации в определенных условиях. Например, если стоит задача обустроить декоративную систему освещения, следует рассматривать в первую очередь точечные приборы.

Функциональной (он же основной) свет обеспечат потолочные светильники подвесной конструкции, а также люстры, настенно-потолочные аналоги и приборы типа «тарелка». Часть названных вариантов, а именно, подвесные и настенно-потолочные модели задействуют при проектировании локальной подсветки. Для этой же цели используют встроенные светильники.

Габариты помещения

Выбор осветительного прибора нужно делать с учетом размеров комнаты, иначе в дальнейшем при включении света потолок будет зрительно казаться ниже/выше, что не пойдет на пользу интерьеру. Если помещение низкое, следует выбирать модель прибора, свет от которого направлен кверху. Это могут быть подвесные конструкции, а также настенные аналоги. Второй вариант в большей мере подходит для коридора. Если установить светильники встраиваемые в потолок в нужных точках, можно таким образом избавиться от темных углов.

В больших по площади пространствах очень хорошо выглядят каскадные люстры.

В случае, когда потолки высокие, повлиять на зрительное восприятие помещения можно, установив крупную люстру с множеством деталей и ламп. Основное правило в данном случае – монтаж светильника на некотором расстоянии от потолка.

Если сила света невысокая, можно заменить лампы на светодиодные/люминесцентные, так как они отличаются повышенной эффективностью при минимальном энергопотреблении. Альтернативный вариант – установка приборов с длинным декорированным кабелем питания.

Если у вас высокие потолки: подойдут светильники с декором на длинных подвесах, они одновременно освещают и украшают комнату.

Материал подвесного потолка

Сегодня популярны гипсокартонные, натяжные и пластиковые потолочные конструкции. Для всех трех видов подойдут точечные встраиваемые потолочные светильники. Разница между ними заключается в типах используемых лампочек. Наиболее подверженные внешним факторам (нагрузка, высокие температуры при нагреве) – натяжные полотна.

Для них рекомендуется использовать безопасные светодиодные и люминесцентные лампы. Они практически не греются во время эксплуатации. Опасно в таких случаях применять «галогенки», а также простые аналоги с телом накала. Светодиодные и люминесцентные лампочки можно смело вкручивать в осветительную технику, предназначенную для потолков из гипсокартона, пластика.

Для натяжных потолков: лучше использовать светодиодные источники света, они обладают низким уровнем рабочей температуры.

Целевое назначение

Для разноплановых помещений в продаже можно найти определенные подвесные светильники. Они могут отличаться по качеству излучения (рассеянное, направленное), степени защиты и прочим важным параметрам.

Например, для ванной важно подобрать модели со степенью защиты от IP44 и более, потому как в этом помещении вне зависимости от места расположения велика вероятность попадания капель воды на светильник.

На открытых площадках за пределами помещения (подъезд, крыльцо, балкон) также используют осветительные приборы с высоким показателем степени защиты. Для спальни, детской, комнаты или коридора играет роль в первую очередь интенсивность и качество излучения. Основной свет в таких помещениях, как детская и спальня, должен быть рассеянным: светодиодные и люминесцентные лампочки, «галогенки».

Светильник для ванной должен иметь маркировку IР24 и выше. Это значить, что конструкция осветительного прибора является водонепроницаемой.

Но первый вариант характеризуется направленным светом, а значит, нужно выбирать подвесной светильник с закрытым рассеивателем. При этом часто целенаправленно используется локальная подсветка прямого излучения (светодиодный точечный светильник). Освещение коридора может быть комбинированным: рассеянный + направленный свет. Для этой цели подойдут настенные и подвесные потолочные приборы.

Обустройство освещения разных помещений

Выбор светильника, а также источника света делается с учетом соответствия его основных параметров требованиям, предъявляемым к помещениям разного целевого назначения.

Нормы и требования освещения для различных жилих помещений

Задействуют подвесной центральный или точечные светодиодные приборы в качестве функционального освещения. Часто обустраивается и локальная подсветка на определенных участках: туалетный столик, прикроватные тумбочки.

Если в первом случае допускается направленный свет (точечные светодиодные приборы), то рядом с кроватью подойдут люминесцентные лампочки, так как они дают более рассеянное освещение.

Гостиная, самая важная

В данном помещении можно реализовать разные идеи:

Центральная люстра;
Комбинированное освещение (потолочные + точечные светодиодные приборы);
Встроенные светильники в качестве основного света;
Помимо функционального освещения обустраивается декоративная подсветка.

Все эти варианты сегодня чаще реализуются при помощи экономных источников света: люминесцентные и светодиодные лампы. Два данных вида позволят организовать направленный или рассеянный свет.

Освещение обустраивается посредством двух источников света: центральный потолочный + настольная лампа. Как правило, дополнительный локальный свет не требуется в детской. Разве что можно установить декоративную подсветку на предметах интерьера и в потолочной конструкции. Свет должен быть рассеянным, поэтому используют «галогенки» и люминесцентные лампы.

Оптимальный вариант освещения в детской: люстра закрытого типа, или хотя бы с плафонами, направленными вверх.

Каким должен быть свет в коридоре и на кухне

Здесь обычно проектируется локальная и основная система освещения, потому как нужно выделить ряд зон. Для кухни это: столешница, обеденный стол, а для коридора – вешалка, зеркало. В прихожей не требуется устанавливать мощный потолочный светильник, достаточно приглушенного свечения.

Подробное фото инструкции по организации и размещению приборов освещения на кухне с учетом удобства и комфорта

А вот на кухне основной свет играет важную роль и должен быть эффективным, здесь же нередко устанавливают модульные подвесные светильники.

Обустраиваем освещение в ванной комнате

Осветительные приборы для площадей с уровнем влажности, превышающим нормальный предел, помимо высокой степени защиты должны характеризоваться достаточной интенсивностью излучения. В ванной освещение обустраивают в соответствии с габаритами.

Для небольшой площади вполне достаточно локальной подсветки: люминесцентные, диодные лампы, «галогенки». Крупногабаритные комнаты рекомендуется разделить на зоны: зеркало, шкафчики. При этом обустраивают еще и основной свет, для чего используют настенно-потолочные или подвесные светильники.

Лучшим вариантом является использование светодиодных источников. Они являются наиболее безопасными и могут работать более 10 лет.

Также обращается внимание на целевое назначение объекта, его габариты. Свет в комнатах с низким потолком разительно отличается от освещения комнат с высокими потолками.