Что такое предохранитель в электрической цепи

Что такое плавкие предохранители и для чего они нужны?

Плавкий предохранитель – это коммутационный электрический аппарат, который используется для отключения защищенной цепи. Его назначение – это защита электрической сети и электрооборудования от короткого замыкания и значительной перегрузки. Основными параметрами изделий являются номинальный и предельно отключаемый ток, а также номинальное напряжение. В этой статье мы подробно рассмотрим плавкие предохранители: их назначение, типы, устройство и принцип действия.

Как работает устройство?

Плавкий предохранитель работает в двух режимах, которые значительно отличаются друг от друга.

1. Нормальный режим сети. В этом режиме нагрев устройства происходит, как установившейся процесс. При этом он полностью нагревается до определенной температуры и отдает выделяемую теплоту в окружающую среду. На каждом элементе указывается так называемая номинальная сила тока (как правило, указывается наибольшее значение тока элемента конструкции). В предохранитель можно вставить плавкий элемент разной номинальной силы тока.
2. Режим коротких замыканий и перегрузок. Прибор сконструирован так, что при возрастании силы тока в сети, он мог сгореть за кратчайшее время. Для этого плавкий элемент на отдельных участках делают с меньшим сечением, где выделяется больше теплоты, чем на широких участках. При коротком замыкании перегорают практически все или полностью все зауженные участки. Когда плавится элемент, вокруг него создается электрическая дуга, гашение которой происходит в патроне механизма.

Сила тока должна указываться на корпусе прибора, а также должно учитываться максимально разрешенное напряжение, при котором прибор не выйдет из строя.

На графике ниже указывается зависимость времени перегорания плавкого элемента от тока:

Где l10 – это ток, при котором происходит плавление элемента и отключение его от сети за 10 с.

Разновидности и типы элементов

Плавкие предохранители делятся на два вида: низковольтные и высоковольтные. Деление это объясняется величиной напряжения рабочей электросети, в которой используется предохранитель.

Низковольтные приборы маркируются как ПН или ПР и рассчитаны для напряжения до 1000 В. В низковольтных устройствах ПН вокруг вставки из меди находится мелкозернистый наполнитель. Применение их рассчитано до 630 Ампер.

Прибор ПР более простой (на фото ниже), чем ПН, но при коротком замыкании и они способны гасить электрическую дугу. Рассчитаны на токи от 15 до 60 Ампер.

По конструктивным особенностям предохранители делятся на патронные, пробочные, пластичные и трубчатые. По типу исполнения выпускают разборные и неразборные изделия. У разборных есть возможность доступа к вставке. Конструкция разбирается и сгоревшая вставка заменяется на новую. Неразборные сконструированы из стеклянной колбы, поэтому считаются одноразовыми и замене вставки не подлежат.

Конструкция

Современный плавкий предохранитель состоит из двух частей:

• основание из электроизоляционного материала с металлической резьбой (необходимо для соединения с электрической цепью);
• сменная вставка, которая плавится.

Основа устройства – вставка, которая сгорает или плавится при коротком замыкании. Для того чтобы погасить дугу, которая образовывается в результате перегорания сменной вставки, устанавливают дугогасящие приспособления.

Выводы вставки соединяются с клеммами таким образом, что предохранитель подключается в линию электрической цепи. Для этого применяют специальные надежные крепежные клеммы (держатели), которые должны обеспечивать хороший контакт. Если его не будет – то в этом месте может возникнуть нагрев.

Особенностью конструкции предохранителей считается то, что устройство сгорает раньше, чем повреждаются другие части механизма. Ведь его легче заменить, чем микросхему или другой компонент оборудования. Поэтому такую деталь и выбирают с тем учетом, чтобы скорость его плавления была больше, чем в проводах линии. Их температура не должна достигнуть опасного уровня, так как это приведет к выходу из строя оборудования.

Конструкция механизма пробочного типа имеет вид патрона, в который вкручивается плавкий предохранитель с цоколем. При возникновении аварийной ситуации перегорает пробка. На сегодня это пробка имеет вид кнопки, похожей на обычный выключатель. Эта кнопка после аварии возвращает устройство в рабочее состояние.

Помимо того, что плавкий компонент защищает электрическую цепь от повреждений, он еще и защищает от пожаров и возгораний. Ведь обычный провод может соприкасаться с горючими материалами в момент возгорания, а деталь сгорает внутри корпуса прибора.

Номиналы устройства подбираются по наименьшим расчетным токам электрической сети или отдельной части электрической цепи. Таблица номиналов предоставлена ниже:

Если необходимо сменить такой компонент на АВ (автоматические выключатели), то их номинал должен быть на шаг больше составляющей части. Например:

О том, как заменить пробки на автоматы своими руками, мы рассказывали в соответствующей статье.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип действия и назначение плавких предохранителей. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-plavkie-predoxraniteli.html

Для чего нужен предохранитель и как проводить его замену

Плавкие предохранители имеются в любом автомобиле и во многих моделях электротехники, ведь если возникнет короткое замыкание или перегрузка в электрической сети, то оборудование вполне может выйти из строя.

их функция сводится к размыканию электрической цепи, в тех случаях, если сила тока в ней превышает все допустимые значения.

Значит, предохранители способны предоставить эффективную защиту, как для электрооборудования, так и для проводки.

В случае их использования, риск возгорания и короткого замыкания сводится к нулю.

А главное достоинство предохранителей заключается в том, что стоят они копейки, а оберегают дорогостоящее оборудование.

Если предохранитель выходит из строя, то его замена никак не связана с серьёзными финансовыми вложениями и трудностями установки.

Правда, менять сгоревший предохранитель нужно на его номинальный аналог. Ибо определяющей его характеристикой считается сила тока.

При срабатывании предохранителя, он приходит в негодность, то есть, получается, что он весь электрический удар, возникший в сети, принимает на себя.

Существуют более мощные предохранители, действие которых распространяется не на отдельный электроприбор или малую электросеть.

А на одно или несколько помещений, или даже квартиру.

Сила тока и влияние ее на работу предохранителя

В случаях, когда сила тока имеет действующее значение, превышающее допустимое, то предохранитель срабатывает стопроцентно.

А в цепь каждого отдельно взятого оборудования устанавливается персональный предохранитель, имеющий соответствующий номинал.

Когда в электрическую цепь устанавливается вставка плавкая, рассчитанная на меньшую силу тока, то она способна сработать и при пониженном значении силы тока.

Конечно, такой предохранитель может обеспечить защиту другим устройствам, вот только менять его нужно будет почаще.

А когда устанавливается вставка плавкая, рассчитанная на более высокую силу тока, никто не даст гарантии, что проходящий по цепи ток, может быть выше, чем допускается для устройств.

Значит, эти устройства просто перегорят, а предохранитель не выполнит свою задачу.

Специфика замены предохранителя

Чтобы произвести замену вставки плавкой, нужно сначала выяснить причину её перегорания.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ:  Как выбрать теплый электрический пол

Обычно, столь неприятное явление наблюдается при нарушении целостности проводов или же в результате сбоя работы оборудования.

При неисправностях генератора и электрических сетей перегорание предохранителей также возможно.

Определить, какой именно предохранитель перегорел, очень просто даже без специальных приборов: если есть подозрение, что сгорел какой-то конкретный предохранитель, нужно его просто извлечь из гнезда, а на его место поставить, к примеру, отвёртку.

Как делать не нужно.

Включённое заранее оборудование, нужно отключать в произвольной последовательности.

Если в процессе отключения между гнёздами будет появляться искра, то это укажет, какое именно устройство пришло в негодность.

Но не забудьте, что на отвертке должна быть изоляционная ручка, а на руках у вас должны быть диэлектрические перчатки.

Источник: https://elektrikexpert.ru/predoxranitel.html

Защита электропроводки: предохранитель или автоматический выключатель?

Предохранители и автоматические выключатели являются аппаратами защиты, автоматически отключающими защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

Предохранители применяют для защиты электроприемников, проводов и кабелей от токов КЗ.

Они также могут защищать от значительной перегрузки, если все элементы защищаемой сети будут иметь пропускную способность не менее чем на 25 % выше тока плавкой вставки.

Поскольку предохранители выдерживают токи на 3050 % выше номинальных токов плавких вставок в течение одного часа и более, то при токах, превышающих номинальный ток плавких вставок на 60 — 100 %. они плавятся за время, меньшее одного часа.

Конструктивно предохранитель представляет собой патрон, в котором крепится плавкая вставка, являющаяся искусственно ослабленным звеном в электрической сети.

В большинстве предохранителей перегоревшие плавкие вставки заменяются на новые.

Классификация предохранителей

Плавкие предохранители разделяют на:

1. инерционные — с большой тепловой инерцией, т.е. способностью выдерживать значительные кратковременные перегрузки током. Это предохранители с винтовой резьбой и свинцовым токопроводящим мостиком;
2. безынерционные — с малой тепловой инерцией, т.е. с ограниченной способностью к перегрузкам. Это предохранители с медным токопроводящим мостиком, а также предохранители со штампованными вставками.

Наибольшее распространение в электрических сетях до 1 кВ имеют предохранители НГГН2-63, ПН2, ПР2.

• Предохранители НПН2 (неразборные с наполнителем) снабжены стеклянным неразборным патроном, заполненным сухим кварцевым песком, и вставкой из медной проволоки с оловянным шариком. Такие предохранители не подлежат перезарядке и после срабатывания должны заменяться новыми.
• Предохранители ПН2 (разборные с наполнителем) состоят из фарфорового корпуса, заполненного мелкозернистым кварцевым песком, в котором расположены одна или несколько медных пластинчатых плавких вставок. При срабатывании предохранителя электрическая дуга разветвляется между зернами кварцевого песка и интенсивно охлаждается вследствие отдачи тепла наполнителю.
• Предохранители ПР2 (разборные без наполнителя) состоят из фибровой трубки, в которой расположена плавкая вставка специальной формы цинкового сплава. При перегорании плавкой вставки фибровая трубка выделяет газы, давление в трубке значительно увеличивается и дуга деионизируется.

Предохранители типа ПР2 используются в основном в станках, коммутационных ящиках. В распределительных устройствах (панелях, силовых шкафах) применяются предохранители НПН2 и ПН2, в распределительных шинопроводах — ПН2.

В осветительных сетях могут применяться предохранители с резьбой (пробочные), например типа ПД, ПРС.

Интересное видео о работе предохранителей смотрите ниже:

Характеристики предохранителей

Предохранитель характеризуется:

1. номинальным напряжением, при котором предохранитель работает длительное время;
2. номинальным током патрона, на который рассчитаны его токоведущие части и контактные соединения по условию длительного нагрева;
3. номинальным током плавкой вставки, который она выдерживает, не расплавляясь длительное время;
4. разрывной способностью (предельным отключаемым током), определяемой максимальным отключаемым током, при котором происходит перегорание плавкой вставки без опасного выброса пламени или продуктов горения дуги и без разрушения патрона;
5. защитной время-токовой характеристикой, зависимостью времени полного отключения цепи от величины отключаемого тока.

Основные технические данные наиболее распространенных предохранителей приведены в таблице ниже:

Защитные характеристики плавких вставок предохранителей типа ПН2 на различные номинальные токи показаны на рис. 2.4.

Ещё одно интересное видео о предохранителях:

Плавкие предохранители наряду с простотой их устройства и малой стоимостью имеют ряд существенных недостатков:

• невозможность защиты цепи от перегрузок;
• разброс защитных характеристик, вызываемый увеличением контактных сопротивлений в результате ослабления контактов и старения материала вставки в условиях эксплуатации;
• при коротком замыкании в трехфазной линии возможно перегорание одного из трех предохранителей. Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, подключенные к линии, оказываются включенными на две фазы, а это может привести к их перегрузке и выходу из строя.

Рис 2.4 Защитные характеристики плавких предохранителей ПН2

Назначение автоматических выключателей

Автоматические выключатели (автоматы) также применяются для защиты от токов КЗ, однако по сравнению с предохранителями являются более совершенными аппаратами ввиду готовности к быстрым повторным включениям, возможности защиты от перегрузок в широком диапазоне токов, защиты электрических цепей при недопустимых снижениях напряжения, выполнения коммутационных операций (включение, отключение).

Кроме того, у некоторых автоматов имеются независимые расцепители, позволяющие осуществить дистанционное отключение электрической цепи.

Автоматы выпускаются в одно-, двух- и трехполюсном исполнении на токи до 6300 А при напряжении переменного тока до 660 В и постоянного тока до 1 кВ. По времени срабатывания (у различают: обычные неселективные автоматические выключатели с / = 0.01.. .0.1 с: ср селективные с регулируемой выдержкой времени до 1 с и быстродействующие, токоограничивающие с /ср < 0,005 с.

Конструкция автоматических выключателей

Автоматический выключатель состоит из корпуса, контактов с дугогасительной системой, привода, механизма свободного расцепления, расцепителей, вспомогательных контактов.

Основными элементами, при срабатывании которых автоматический выключатель отключается мгновенно или с выдержкой времени, являются расцепители. Автомат может иметь один или несколько расцепителей.

Расцепители могут быть: электромагнитные мгновенного действия или с выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия; тепловые (биметаллические); электронные максимального тока мгновенного срабатывания с независимым от тока времени срабатывания или с зависимой от тока выдержкой времени. минимального напряжения и независимые.

Интересное видео об автоматах смотрите ниже:

Различные виды расцепителей, условно показанные для одного автоматического выключателя, представлены на рис. 2.5. Тепловой или электронный расцепитель максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени осуществляют защиту от перегрузки цепи Тепловые расцепители (рис. 2.5, а) срабатывают за счет изгибания биметаллической пластины 2, получающей теплоту от нагревателя 3, присоединенного к сети через шунт 4, и воздействующей на отключающий механизм автоматического выключателя.

Защитная характеристика теплового расцепителя подобна предохранительной.

Электромагнитный или электронный расцепитель максимального тока мгновенного срабатывания с независимым от тока временем срабатывания осуществляют защиту от токов КЗ, превышающих 6 10-кратные значения номинального тока электрической цепи. Вид защиты с таким расцепителем иногда называют отсечкой.

Электромагнитный расцепитель (рис. 2.5, б) состоит из катушки 4 и сердечника 5. Когда по катушке протекает ток КЗ, сердечник создает механическое усилие, что приводит к отключению автоматического выключателя. Ток срабатывания расцепителя максимального тока можно регулировать.

Расцепитель может быть снабжен механизмом выдержки времени, зависимой или независимой от тока.

Рис 2 5. Виды расцепителей автоматических выключателей

Расцепитель минимального напряжения (рис. 2.5, в) состоит из катушки 4 с сердечником 5 и пружины 6 и срабатывает при снижении напряжения в цепи до (0,350,7) UНом. Такие расцепители применяют для защиты электродвигателей, самозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания.

Независимый расцепитель (рис. 2.5, г) служит для дистанционного отключения автоматического выключателя кнопкой 7 и для автоматического отключения цепи при срабатывании внешних защитных устройств.

Как правильно выбрать автомат смотрите в видео ниже:

Характеристики автоматических выключателей

Автоматические выключатели характеризуются:

• номинальными напряжением и током автомата,
• номинальным током расцепителя (Iнр),
• током трогания или током срабатывания автомата (Itра),
• предельным током отключения автомата (Iпра).
• собственным временем срабатывания (t),
• защитной (время-токовой) характеристикой.

Наименьший ток, вызывающий отключение автоматического выключателя, называют током трогания или током срабатывания, а настройку расцепителя автоматического выключателя на заданный ток срабатывания — уставкой тока срабатывания.

Отдельная статья о характеристиках автоматических выключателей тут.

Защитные характеристики автоматов

Автоматические выключатели могут иметь следующие защитные характеристики (рис. 2.6):

1. зависимую от тока характеристику — времени срабатывания. Такие выключатели имеют только тепловой расцепитель. Применяются редко вследствие недостаточных предельно- коммутационной способности и быстродействия;
2. независимую от тока характеристику времени срабатывания. Такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или электронного расцепителя, действующего без выдержки или с выдержкой времени;
3. ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ — токовой отсечкой с независимой от тока, заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей). Выключатель имеет либо тепловой и электромагнитный (комбинированный) расцепитель, либо электронный расцепитель:
4. трехступенчатую защитную характеристику. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ — с независимой, заранее установленной выдержкой времени (зона селективной отсечки), а при близких КЗ — без выдержки времени (зона мгновенного срабатывания).

Зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких КЗ. Такие выключатели имеют электронный расцепитель и применяются для защиты ввода в КТП и отходящих линий.

Основные технические данные некоторых серий автоматов приведены в табл. П11.

Источник: https://pue8.ru/elektricheskie-seti/41-predohraniteli-i-avtomaticheskie-vyklyuchateli.html

Плавкие предохранители. Виды и устройство. Работа и применение

Компонент одноразового применения защищает источник тока от излишней нагрузки, и является наиболее слабым звеном электрической цепи. Плавкие предохранители входят в состав практически всех электросетей. Это устройство состоит из отрезка проволоки, сечение которого рассчитано на прохождение тока определенной величины. При возникновении чрезмерной нагрузки в цепи, плавкий элемент расплавляется и разрывает цепь.

Основными свойствами предохранителя являются: номинальное напряжение, номинальный ток, предельно допустимый ток.

Некоторые люди считают, что качество предохранителя зависит от толщины проволоки в нем. Но это не совсем так. Неквалифицированный расчет толщины плавкой вставки легко становится причиной пожара, так как кроме самого предохранителя нагреваются и провода, составляющие цепь. Если поставить предохранитель со слишком тонкой проволокой, то он не обеспечит нормального функционирования и быстро разорвет цепь.

Принцип действия

Плавкие предохранители включают в промежуток электрической цепи таким образом, что по ним проходит общий ток нагрузки этой цепи. До превышения верхней границы тока проволочный элемент теплый, либо холодный. Но, при появлении в цепи значительной нагрузки или возникновения короткого замыкания величина тока значительно повышается, расплавляет плавкий проволочный элемент, что приводит к автоматическому разрыву цепи.

Плавкие предохранители действуют в 2-х режимах, отличающихся между собой:

• Нормальный режим, когда устройство нагревается в установившемся процессе, в котором он весь нагревается до рабочей температуры и выделяет тепло наружу. На каждом предохранителе указана наибольшая величина тока, при которой происходит расплавление проволочного элемента. В корпусе вставки могут находиться плавкие элементы, рассчитанные на разную силу тока.
• Режим перегрузки и короткого замыкания. Устройство выполнено таким образом, что при повышении силы тока до верхней допустимой границы, плавкий элемент очень быстро сгорает. Для достижения такого свойства плавкий элемент в некоторых местах выполняют с меньшим сечением. На них выделяется больше тепла, чем в других местах. Во время замыкания оплавляются и размыкают цепь все узкие участки плавкого элемента. В это время вокруг места оплавления образуется электрическая дуга, которая гаснет в корпусе предохранителя.

Маркировка

Обозначение предохранителей представляют две буквы. Рассмотрим подробнее маркировку плавких предохранителей.

Первая из букв определяет интервал защиты:

• a — частичный интервал (защита от короткого замыкания (КЗ)).
• g — полный интервал (защита от КЗ и перегрузки).

Вторая буква определяет вид защищаемого устройства:

• G — универсальный тип для защиты разного оборудования.
• L — защита проводов и распредустройств.
• B — защита оборудования горного производства.
• F — защита цепей с малым током.
• M — защита отключающих устройств и электромоторов.
• R — защита полупроводниковых приборов.
• S — быстрое срабатывание при КЗ и среднее срабатывание при перегрузке.
• Tr — защита трансформаторов.

Слаботочные вставки

Эти предохранители служат для защиты электрических устройств небольшой мощности с потреблением тока до 6 А.

Первая цифра – наружный диаметр, 2-я – длина предохранителя.

• 3 х 15.
• 4 х 15.
• 5 x 20.
• 6 x 32.
• 7 х 15.
• 10 х 30.

Вилочные предохранители

Служат для использования в автомобилях, и защищают их цепи от перегрузок. Вилочные вставки изготавливаются на напряжение до 32 В. Внешний вид их конструкции сдвинут в сторону, так как контакты находятся с одной стороны, а плавкая часть с другой.

• Миниатюрные вставки.
• Обычные.

Пробковые вставки

Применяются в жилых домах, работают при токе до 63 А.

Такие плавкие предохранители используют для приборов освещения, защиты бытовых устройств, счетчиков, маломощных электродвигателей. Они отличаются от трубчатых вставок методом крепления.

Трубчатые вставки

Такие вставки изготавливают в закрытом виде с корпусами из материала – фибры, которая образует газ, создающий большое давление, разрывающее цепь.Контакты.

1. Колпачки.
2. Кольца.
3. Фибра.
4. Вставка плавкая.

Рабочий ток достигает 1,25 кА. Типоразмеры ножевых видов:

• 000 – до 100 А.
• 00 – до 160 А.
• 0 – до 250 А.
• 1 – до 355 А.
• 2 – до 500 А.
• 3 – до 800 А.
• 4 – до 1250 А.

Кварцевые

Этот вид вставок является токоограничивающим, не образующим газов, служит для внутреннего монтажа. Предохранители кварцевого вида выполняются на напряжение до 36 киловольт.

1 – Патрон (керамика, стекло). 2 – Вставка плавкая. 3 – Колпачки (металл). 4 — Наполнитель.

5 – Указатель.

Патрон закрывается с помощью колпачков, обеспечивая герметичность. К наполнителю предъявляются определенные требования:

• Прочность (электрическая).
• Высокая теплопроводность.
• Не должен образовывать газы.
• Не должен впитывать влагу.
• Частицы наполнителя должны быть строго необходимого размера, во избежание их спекания, либо невозможности погасить дугу.

Таким требованиям отвечает песок из кварца. Плавкий элемент выполняется из меди с покрытием серебром. Из-за значительной длины плавкий элемент навивают в виде спирали.

Газогенерирующие

К такому виду относятся разборные предохранители ПР, стреляющие вставки для внешней установки ПСН, выхлопные ПВТ для трансформаторов.

Вставка ПР служит для монтажа внутри помещений в устройствах до 1000 вольт. Она состоит из:

1. Патрон, сделан из фибры с латунными кольцами по краям. На конце накручены колпачки из латуни.
2. Колпачки.
3. Плавкий элемент в виде цинковой пластины.
4. Контакты.

При сгорании вставки под воздействием электрической дуги образуется значительное количество газа. Его давление возрастает, дуга гаснет в потоке газа.

Вставка выполняется V-образной формы, так как во время сгорания узкого места образуется меньшее количество паров металла, препятствующего погашению дуги.

Термопредохранители

Этот вид вставок является одноразовым устройством. Он служит для защиты дорогих элементов оборудования от перегрева выше границы установленной температуры. Внутри корпуса размещены термочувствительные материалы, что обеспечивает установку вставок в цепях с большим током.

Принцип работы заключается в следующем. В нормальном режиме вставка имеет сопротивление, равное нулю. При нагревании корпуса от защищаемого устройства до температуры сработки повреждается термочувствительная перемычка, которая разрывает цепь питания устройства. После сработки нужно произвести замену термопредохранителя и устранить причину поломки.

Такие плавкие предохранители стали популярными в бытовых электрических устройствах: тостерах, кофеварках, утюгах, а также в климатическом оборудовании.

Общие особенности

Плавкие предохранители отличаются по свойствам срабатывания от номинального тока. Плавкие предохранители имеют инертность срабатывания, поэтому у профессионалов они часто применяются для селективной защиты вместе с электрическими автоматами.

Правила регулируют защиту воздушных линий так, чтобы вставка срабатывала за 15 с. Важной величиной служит время разрушения проводника при работе с током, превышающим установленное значение. Чтобы снизить это время, некоторые конструкции предохранителей имеют предварительно натянутую пружину. Она разводит края разрушенного проводника, во избежание возникновения электрической дуги.

Корпуса предохранителей производят из прочных сортов керамики. Для малых токов применяют вставки с корпусами из стекла. Корпус вставки играет роль основной детали. На ней закреплен плавкий элемент, указатель срабатывания, контакты, таблица с данными. Также корпус выступает в качестве камеры погашения электрической дуги.

Недостатки плавких предохранителей:

• Возможность применения один раз.
• Значительным недостатком плавких вставок является его устройство, позволяющее недобросовестным специалистам производить шунтирование (применять «жучки»). Это может привести к возгоранию проводки.
• В 3-фазных цепях электромоторов при срабатывании одного предохранителя пропадает одна фаза, что приводит чаще всего к неисправностям двигателя. В этом случае целесообразно применять реле контроля фаз.
• Имеется возможность незаконной установки предохранителя на повышенный номинал тока.
• Может произойти перекос фаз в 3-фазных сетях при значительных токах.

Достоинства плавких предохранителей:

• В ассимметричных 3-фазных цепях в аварийных случаях на 1-й фазе, электрический ток исчезнет только на этой фазе, другие фазы будут продолжать питание потребителей. При больших токах такую ситуацию нельзя допускать, так как это приведет к перекосу фаз.
• Из-за слабой скорости действия плавкие предохранители можно применять для избирательности.
• Селективность самих вставок при последовательной схеме имеет расчет намного проще, по сравнению с автоматическими предохранителями, так как номинальные токи предохранителей, соединенных последовательно должны иметь отличия между собой в 1,6 раза.
• Конструкция плавкого предохранителя значительно проще, чем у электрического автомата, поэтому поломка механизма исключена. Это дает полную гарантию отключения цепи во время аварии.
• После замены предохранителя с плавким элементом, в цепи снова возобновляется защита со свойствами, удовлетворяющими производителю устройств, в отличие от применения автомата, у которого могут подгореть контакты, тем самым изменятся характеристики защиты.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/plavkie-predokhraniteli/

Типы и расшифровка маркировки плавких предохранителей

27 Окт 2016

Плавкий предохранитель — компонент силовой электроники одноразового действия, выполняющий защитную функцию. Плавкий предохранитель является самым слабым участком защищаемой электрической цепи, срабатывающим в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение более ценных элементов электрической цепи высокой температурой, вызванной чрезмерными значениями силы тока.

В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение высокой температурой.

Плавкие предохранители делятся на следующие типы: 

1. слаботочные вставки (для защиты небольших электроприборов до 6 ампер)

• 3х15 (первая цифра означает внешний диаметр, вторая — длину вставки)
• 4х15
• 5×20
• 6×32
• 7х15
• 10х30

2. вилочные (для защиты электрических цепей автомобилей)

• миниатюрные
• обычные вилочные

3. пробковые (встречаются в жилом секторе, до 63 ампер)

• DIAZED (самые распространённые в СССР)
• NEOZED

4. ножевые (до 1250 ампер)

• типоразмер 000 (до 100 ампер)
• типоразмер 00 (до 160 ампер)
• типоразмер 0 (до 250 ампер)
• типоразмер 1 (до 355 ампер)
• типоразмер 2 (до 500 ампер)
• типоразмер 3 (до 800 ампер)
• типоразмер 4а (до 1250 ампер)

5. кварцевые

6. газогенерирующие

Так же плавкие предохранители различаются по характеристике срабатывания относительно номинального тока. Из-за инертности срабатывания плавких предохранителей, в профессиональной среде электриков они довольно часто используются в качестве селективной защиты в паре с автоматическими выключателями.

Селективности между самими плавкими вставками добиваются соотношением 1:1,6 [там же], время-токовая характеристика плавких предохранителей устанавливается зависимостью соответственно I²t ; ПУЭ регулирует защиту воздушных проводящих линий таким образом, чтобы предохранитель срабатывал за 15 секунд (ток короткого замыкания в конце линии должен быть равен трём номинальным токам предохранителя). Существенной величиной является время, за которое происходит разрушение проводника при превышении установленного тока. С целью уменьшения этого времени некоторые плавкие предохранители содержат пружину предварительного натяжения. Эта пружина также разводит концы разрушенного проводника, предотвращая возникновение дуги.

Конструкция плавкого предохранителя

40-амперные предохранители с характеристикой срабатывания «gG», равносильные советской характеристике «ППН»

• плавкая вставка — элемент содержащий разрывную часть электрической цепи (например проволоку, перегорающую при превышении определённого уровня тока)
• механизм крепления плавкой вставки к контактам, обеспечивающим включение предохранителя в электрическую цепь и монтаж предохранителя в целом.

Корпуса плавких предохранителей обычно изготавливаются из высокопрочных сортов специальной керамики (фарфор, стеатит или корундо-муллитовая керамика). Для корпусов предохранителей с малыми номинальными токами используются специальные стекла.

Корпус плавкой вставки обычно выполняет роль базовой детали, на которой укреплен плавкий элемент с контактами плавкой вставки, указатель срабатывания, свободные контакты, устройства для оперирования плавкой вставкой и табличка с номинальными данными.

Одновременно корпус выполняет функции камеры гашения электрической дуги.

Маркировка плавких предохранителей

Первая буква означает диапазон защиты:

• a — частичный диапазон (только защита от токов короткого замыкания)
• g — полный диапазон (защита и от токов короткого замыкания, и от перегрузки)
• h — высокая разбивная способность (трубки сделаны из белой или серой керамики)

Вторая буква означает тип защищаемого оборудования:

• G — универсальный предохранитель для защиты различных типов оборудования: кабелей, электродвигателей, трансформаторов
• L — защита кабелей и распределительных устройств
• B — защита горного оборудования
• F — защита маломощных цепей
• M — защита цепей электродвигателей и отключающих устройств
• R — защита полупроводников
• S — быстрое сгорание при коротком замыкании и среднее время сгорания при перегрузке
• Tr — защита трансформаторов

Источник: https://shop.p-el.ru/blog/nizkoovoltnoe-oborudovanie/tipy-i-rasshifrovka-markirovki-plavkikh-predokhraniteley/

Плавкие предохранители: принцип действия, устройство, виды, назначение

Защита электрических цепей от КЗ и перегрузок является одной из самых важных задач в электротехнике. С этой целью изобретено множество защитных аппаратов, которые сегодня применяются как в силовых цепях, так и для защиты электрических схем в различных устройствах. Практически в каждом сложном электроприборе можно встретить плавкие предохранители – одноразовые коммутационные устройства, разъединяющие цепь в аварийной ситуации.

Назначение и принцип действия

Основная задача плавких предохранителей – защита электрической сети и электрооборудования от сверхтоков, возникающих при коротком замыкании или в результате критических перегрузок. При этом они обеспечивают бесперебойную работу защищаемых цепей в номинальном режиме.

В отличие от автоматического выключателя, часто применяемого в электротехнике, плавкая вставка срабатывает только один раз, после чего он подлежит замене. Однако срабатывает такое устройство со стопроцентной вероятностью, в то время как автоматика после многократного отключения может подвести. Именно поэтому для защиты дорогостоящего оборудования используют плавкие вставки. Не отказываются от применения этих защитных устройств и в силовых цепях.

Устройство и принцип защиты

В конструкции плавкого предохранителя есть два основных элемента: корпус (держатель) с контактами и плавкую вставку (рисунок 1). Строго говоря, только сочетание этих элементов можно называть предохранителем. Очень часто деталь плавкой вставки (особенно если она заменяемая) называют плавким предохранителем. В данной статье мы тоже иногда будем придерживаться этой традиции.

Рис. 1. Конструкция плавкого предохранителя

Рабочим элементом вставки является проводник из меди или сплава металлов. Благодаря этому плавкому элементу происходят отключения цепи в критических ситуациях.

В качестве плавкого элемента может быть одна или несколько медных проволок, пластина либо фигурная деталь. Эти проводники помещаются в жаропрочный корпус: стеклянный, керамический (рис. 2) или пластиковый. В зависимости от назначения, пространство вокруг плавкого элемента может быть заполнено кварцевым песком или окружено легкоиспаряющимся веществом, предназначенным для гашения электрической дуги.

Рис. 2. Керамические плавкие вставки

При прохождении номинальных токов через проволоку вставки, она незначительно нагревается, не достигая температуры плавления. Но в режиме короткого замыкания резко возрастает величина тока, что приводит к плавлению вставок. Это приводит к разрыву цепи.

Нагревание предохранителя происходит также при перегрузках, то есть в результате превышения номинального напряжения на защищаемом участке цепи. При достижении рабочих напряжений величины, называемой током отключения, температура плавкого элемента возрастает до точки плавления и цепь разрывается. После восстановления параметров цепи плавкую вставку необходимо заменить.

Плавкие вставки имеют некую инерционность срабатывания. При КЗ задержка незаметна, так как в этом случае плавкий элемент нагревается молниеносно.

Иначе обстоит дело в случаях с перегрузками. Для достижения температуры плавления требуется больше времени. Поэтому, чтобы повысить скорость срабатывания, элементам вставок придают специальную форму и нагружают их силами упругости (один конец пластины соединяют с растянутой пружиной).

В некоторых моделях под действием пружины наружу выходит штифт, называемый индикатором срабатывания (рисунок 3). Он выступает в роли указателя срабатывания и свидетельствует о том, что вставку надо менять.

Рис. 3. Строение плавкой вставки

Цифрами на рисунке обозначено:

• I – патрон;
• 2 – плавкая пластина;
• 3 – шарики из олова;
• 4 – плавкая вставка;
• 5 – кварцевый песок;
• 6 – пружина;
• 7 – текстолитовая шайба;
• 8 – спусковой механизм указателя срабатывания;
• 9 – колпачок;
• 10 – ободок колпачка;
• 11 – указатель срабатывания;
• 12 – асбоцементная прокладка;
• 13 – цементная заливка.

В ряде случаев для увеличения скорости срабатывания используют вставки с параллельно натянутыми проволоками разных диаметров. Перегорание самой тонкой проволоки увеличивает нагрузку на остальные элементы, ускоряя их плавление.

С целью снижения перенапряжений в некоторых конструкциях вставок применяют проволоки с разными сечениями отдельных участков. При срабатывании такого предохранителя, первым перегорает участок с наименьшим сечением вставки. Если пары расплавленного металла спровоцируют в точке разрыва электрическую дугу, то перегорит участок с большим сечением.

Конструктивные особенности предохранителей можно узнать по их маркировке. К сожалению, время-токовые характеристики наносятся не на все типы изделий. Но модели, на которые нанесены буквенно-цифровые коды, можно легко классифицировать по их назначению.

Маркировка

При выборе предохранителей важно знать диапазон защиты. Их всего 2: частичный и полный. При частичной защите предохранитель срабатывает только от токов КЗ. Полная защита включает также срабатывание от перегрузок.

В кодовой маркировке диапазоны защиты обозначены буквами «a» (частичный) и «g» (полный). Эти буквы стоят первыми перед цифрами, обозначающими номинальный ток.

На втором месте проставляются английские прописные буквы, которые обозначают:

• G — универсальный предохранитель. Применяется для защиты оборудования: трансформаторов, кабелей, электродвигателей;
• L — для кабелей и распределительных устройств;
• B — защита горнодобывающего оборудования;
• F — устройство для маломощных цепей;
• M — прибор для защиты цепей электромоторов и коммутирующих устройств;
• R — устройства для защиты полупроводниковых схем;
• S — моментальное сгорание при КЗ и среднее время срабатывания при перегрузках;
• Tr —трансформаторные предохранители.

Иногда на вставках проставляют только значения номинального тока. Такие предохранители применяются для защиты лишь от коротких замыканий.

Миниатюрные плавкие вставки маркируются в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60127-1-2005. Согласно этому стандарту указывается номинальный ток и номинальное напряжение.

Перед показателем величины номинального тока проставляются буквенные символы:

• FF – сверхбыстродействующие предохранители;
• F – быстродействующие плавкие вставки;
• М – полузамедленные;
• Т – замедленные;
• ТТ – сверхзамедленные.

Допускается цветная маркировка. Пример такой маркировки показан на рис. 4.

Рис. 4. Цветовая маркировка миниатюрных предохранителей

Виды и устройство

В зависимости от решаемых задач классификация предохранителей может быть следующей (рисунок 5):

• ножевые предохранители;
• слаботочные плавкие вставки;
• вилочные предохранители;
• кварцевые;
• пробочного типа
• газогенерирующие.

Рис. 5. Виды плавких предохранителей

Существуют также самовосстанавливающиеся предохранители, инерционные и откидывающиеся (рис. 6). Изделия инерционного типа предназначены для защиты электромоторов, которые при запуске создают большие нагрузки. Плавкие элементы нагреваются, но не перегорают. После того, как двигатель запустится, инерционный предохранитель переходит в режим ожидания.

Откидывающиеся вставки применяют в защите линий электропередач. В аварийных ситуациях плавкий элемент размыкает цепь. Под действием высокой температуры вставка удлиняется, в результате чего происходит давление на спусковой механизм, который отбрасывает предохранитель из его гнезда. Таким образом, обеспечивается надёжное отключение аварийного участка.

Рис. 6. Откидывающиеся плавкие предохранители

Устройство самовосстанавливающегося предохранителя отличается от других типов электрических аппаратов. Рабочим элементом изделия является полимер с положительным температурным коэффициентом расширения. Полимер содержит углеродистые включения, которые проводят ток.

При нагревании углеродные связи разрываются, в результате чего растёт электрическое сопротивление. При достижении температуры плавления полимера сопротивление стремится к бесконечности, то есть, цепь размыкается. При остывании возобновляется электропроводность полимера. Предохранитель самовосстанавливается.

Технические характеристики

Плавкие вставки идентифицируются двумя характеристиками: номинальным напряжением и величиной номинального тока. В промышленном оборудовании эти показатели могут достигать десятков киловольт и тысяч ампер.

В бытовых приборах применяются плавкие вставки, номинальное напряжение свободных контактах которых составляет:

• 110, 220 В – для постоянных токов;
• 220; 380 В – для переменного тока.

На контактах распространённых моделей номинальные токи составляют от 10 до 2500 А, а на концах плавких вставок – от 2 до 2500 А.

Преимущества и недостатки

К достоинствам плавких предохранителей относятся:

• • полная гарантия отключения аварийного участка цепи;
  • стабильность технических характеристик защиты;
  • можно применять для избирательности;
  • быстродействие;
  • безотказность;
  • простота конструкции.

Основные недостатки:

• в трёхфазных сетях возможен перекос фаз;
• вероятность длительного горения дуги;
• влияние окружающей среды (температуры) на характеристики плавких вставок;
• сложность в настройках селективной защиты;
• необходимость замены вставки после каждого срабатывания защиты.

в развитие темы

Источник: https://www.asutpp.ru/plavkie-predohraniteli.html

О предохранителях электрических цепей

В настоящее время основными способами защиты электрических цепей напряжением 380/220 В от токов короткого замыкания и перегрузок является применение плавких предохранителей или автоматических выключателей.

Применение плавких предохранителей обосновано в таких электрических схемах, когда необходимо обеспечить только защиту от токов КЗ и перегрузки при обеспечении высокой отключающей способности (до 120 кА). Такая схема будет значительно дешевле схемы, в которой защиту возлагают исключительно на автоматические выключатели.

Для сравнения: комплект из трех предохранителей с номинальным током плавкой вставки 125 А с отключающей способностью 120 кА марки 125NH00B-400 установленных в держателе EBH00O3TS5 фирмы Bussmann более чем в 5 раз дешевле автоматического выключателя с номинальным током расцепителя 125 А и отключающей способностью 36 кА марки SACE TmaxXT1 160 TMD фирмы ABB.

Защитная функция плавких предохранителей основана на термическом воздействии электрического тока на проводник (плавкую вставку). В случае превышения значения тока в защищаемой цепи определенных значений плавкая вставка расплавляется (перегорает) и при этом возникает разрыв электрической цепи.

Как правило, предохранители характеризуются следующими параметрами:

• номинальным напряжением Uном.пр. , что соответствует максимальному номинальному напряжению цепи, в которой допускается установка конкретного предохранителя;
• номинальный ток плавкой вставки Iном.вс. , сколь угодно долго протекающий через предохранитель и не вызывающий расплавление плавкой вставки ток;
• номинальный ток предохранителя Iном.пр., сколь угодно долго протекающий через предохранитель и не вызывающий изменений в его конструкции электрический ток;
• предельно отключаемый ток предохранителя (ток короткого замыкания) Iпр.откл., наибольший ток, при протекании которого происходит расплавление плавкой вставки предохранителя и гашение электрической дуги без каких-либо повреждений его конструкции.

Примечание: номинальное напряжение постоянного тока, как правило, ниже номинального напряжения переменного тока. Исходя из практики, за значение напряжения постоянного тока может быть принята как минимум половина значения переменного тока. Держатели предохранителей, промаркированные для переменного напряжения, могут также применяться при постоянном напряжении.

Важной характеристикой предохранителя является время-токовая характеристика, описываемая в виде графика, где по одной оси откладывается ток, чаще всего в относительных единицах (за единицу принимается номинальный ток плавкой вставки), а по другой оси — время срабатывания. При этом надо иметь в виду, что характеристика каждого экземпляра предохранителя (даже из одной партии) уникальна, указывается в каталоге на каждый тип предохранителя как «зона разброса характеристик».

Обозначения характеристики (класса) предохранителя:

— первая буква означает диапазон защиты:

• a — частичный диапазон (только защита от токов короткого замыкания);
• g — полный диапазон (защита и от токов короткого замыкания, и от перегрузки);

— вторая буква означает тип защищаемого оборудования:

• G — универсальный предохранитель для защиты различных типов оборудования: кабелей, электродвигателей, трансформаторов;
• L — защита кабелей и распределительных устройств;
• B — защита горного оборудования;
• F — защита маломощных цепей;
• M — защита цепей электродвигателей и отключающих устройств;
• R — защита полупроводников;
• S — быстрая реакция при коротком замыкании и среднее время реакции при перегрузке;
• Tr — защита трансформаторов.

Особенности конструкции быстродействующих предохранителей

Полупроводники имеют совсем небольшую теплоемкость и жесткую верхнюю границу температуры запирающего слоя, около 125°С.

То есть, при защите термочувствительных полупроводников необходимо согласовать характеристики плавкого металлического элемента с допустимой тепловой перегрузкой полупроводника.

Таким образом, эффективная защита должна отключать очень быстро все токи, превышающие номинальный ток полупроводника. Ради достижения этой цели были разработаны быстродействующие предохранители с крайне малым сечением сужений плавкой вставки.

Плавкая вставка предохранителя защиты полупроводниковых приборов

Материалом плавкой вставки служит стойкое к окислению и хорошо проводящее тепло и электрический ток серебро.

За счет высокой теплопроводности тепловая энергия, выделяемая в местах сужений при протекании номинального тока, быстро отводится на сплошные участки плавкой вставки и расплавления токоведущих суженых участков не происходит.

При больших токах выделяемой тепловой энергии достаточно, чтобы быстро расплавить сужения плавкой вставки. Утилизация тепловой энергии происходит в наполнителе предохранителя и, соответственно, на его корпусе. Корпус предохранителя изготавливается из корундовой керамики, стойкой к изменениям температуры.

Выбирая предохранители необходимо учитывать следующие факторы:

• род тока (переменный –AC, постоянный – DС);
• номинальное напряжение;
• номинальный ток, протекающий в цепи защищаемой предохранителем;
• возможный ток короткого замыкания;
• характер защищаемого объекта (двигатель, кабельная линия, полупроводниковый прибор и т.д.) или время-токовая характеристика (класс предохранителя);
• конструктивные особенности предохранителей;
• конструктивные особенности держателей предохранителей.

Цилиндрические предохранители (плавкие вставки)

Краткие технические характеристики
Стандарт	IEC 60269
Напряжение	400, 500, 690 VAC
Номинальный ток	от 0.5 до 125 A
Ток короткого замыкания	от 20 до 120 kA
Характеристики	gG, aM
Размеры (диаметр, длина),мм	8 x 31, 10 x 38, 14 x 51, 22 x 58

Держатели цилиндрических предохранителей

Подобные держатели могут выполнять две функции:

• функцию защиты от токов к.з. и перегрузки;

Источник: https://www.mege.ru/reviews/raznoe/o-predokhranitelyakh-elektricheskikh-tsepey/

Предохранители. Как работают и что такое плавкие предохранители

Такие изделия имеют в своей структуре основание с крышкой, крепежные элементы, а также плавкие вставки.

Плавкие вставки при необходимости можно заменить. Их производят на заводах. Наделе они представляют собой трубки, изготовленные из фарфора или стекла. Изнутри они заполняются песком. На концах таких трубок находятся колпачки, выполненные из металла. Между собой они соединяются через плавкий мостик из калиброванной проволоки.

Номинальные токи плавких вставок типа I — 6 и 10 А, типа II — 6, 10, 16, 20,25, 40 и 60 А.

Как функционируют однополюсные плавкие предохранители?

Когда через плавкие вставки проходит электрический ток, сила которого превышает номинальный в 2 раза, то они начинают расплавляться. Это происходит в течение 1 часа. Если же через такой предохранитель идет ток короткого замыкания, то вставки срабатывают мгновенно и прерывают электрическую цепь.

Если вставка в предохранителе перегорит, то придется ее заменить. По этой причине такие вставки размещают в головках предохранителей (рис. 18).

Рис. 18. Размещение плавких вставок в предохранителе: 1 — головка предохранителя; 2 — плавкая вставка; 3 — контактная пластина; 4 — контрольная фарфоровая гильза

При этом у головок II-го типа имеются специальные индикаторы срабатывания.

К фарфоровому основанию предохранителя крепится контактная пластина таким образом, чтобы один из ее концов был установлен в контрольной фарфоровой гильзе, в центральной части которой изготовлено отверстие. Диаметр данного отверстия выбирается так, чтобы в него входила плавкая вставка только определенного диаметра (следует отметить, что диаметр вставки напрямую зависит от того, на какой номинальный ток она рассчитана, то есть чем большим будет диаметр, тем больше номинальный ток).

Если предохранитель рассчитан на 6 А, то диаметр отверстия делают 7 мм, в котором помещается вставка диаметром 6 мм. Следует заметить, что в данное отверстие вставка, рассчитанная на 10 А не войдет, так как ее диаметр составляет 8 мм. В этом случае электрическая цепь попросту не будет замыкаться.

Если предохранители рассчитаны на 20 и 60 А, то в них не будет находиться контрольная гильза. Контрольная гильза всегда выкрашена в определенный цвет — это зависит от того, на какую силу тока она рассчитана. При силе тока 10 А гильза синяя, для 15 и 40 А — зеленая, если же гильза рассчитана на 6 и 25 А, то ее не окрашивают.

Для чего необходимы резьбовые предохранители и каковы их преимущества?

Если сравнить резьбовые предохранители типа ПАР-6,3 и ПАР-10, то можно заметить, что они гораздо лучше по сравнению с плавкими. Они позволяют более надежно обеспечить защиту электрической сети в доме или квартире, кроме того не будут нуждаться в замене, и управлять ими так же не слишком сложно.

Каковы отличительные характеристики автоматических предохранителей?

Данные изделия обладают термобиметаллическими и электромагнитными расцепителями. С их помощью электрические цепи предохраняются от перегрузок и токов короткого замыкания. Если через такие предохранители будет проходить электрический ток, сила которого будет в 2 раза выше по сравнению с номинальной, то предохранитель сработает практически моментально. Мгновенное отключение электрического тока произойдет в том случае, если сила тока резко станет в 7—10 раз выше по сравнению с номинальным.

Источник: https://eti.su/articles/over/over_649.html

Что такое электрический предохранитель и как он работает?

Правильная работа любого электрооборудования зависит от величины напряжения в электрической сети, к которой это оборудование подключено. По закону Ома увеличение тока приводит к падению напряжения. Следовательно, внутреннее сопротивление электрической сети должно соответствовать определённым критериям электрической мощности нагрузки.

В сети с номинальным напряжением 230 В на нагрузке при потреблении тока например в 10 А падение напряжение будет соответствовать установленным значениям то есть 10 — 15 В. Если такой нагрузкой является какой-то электродвигатель его обороты останутся в пределах нормы и он будет исправно работать. Это значит, что при коротком замыкании величина тока будет намного больше, чем 10 А и может вызвать расплавление электропроводки и проводов.

Чтобы избежать неприятностей в тех или иных случаях, связанных с многократным увеличением тока в электросети в каждом распределительном устройстве и в каждом потребителе электроэнергии устанавливается плавкий предохранитель. Это простейший электроприбор одноразового использования. Он минимальной ценой собственного разрушения спасает от порчи электротоком дорогое оборудование.

Несмотря на то, что это устройство существует с конца 19 века, а электротехника и электроника получила мощнейшее развитие, он остался практически неизменным по своей конструкции. И скорее всего, продолжит дальнейшее существование в своём неизменном виде. Хотя несколько видоизменённые плавкие предохранители всё же появились.

Разновидности устройств токовой защиты

Однако суть электрического предохранителя осталась, несмотря на иной внешний вид. Внутри корпуса установлена плавкая вставка. При увеличении тока вставка нагревается. А при дальнейшем увеличении тока она расплавляется и происходит физический разрыв электрической цепи с полным прекращением тока в ней. При больших напряжениях и токах любой разрыв цепи сопровождается электрической дугой. Чтобы погасить электрическую дугу предохранитель наполняют специальным материалом гасящим её.

В своё время в каждом распределительном устройстве устанавливался счётчик электроэнергии с так называемыми пробками. Внутри пробки располагался плавкий предохранитель, а сама конструкция пробки обеспечивала удобное обращение с ней и надёжность контактов при этом. Но рано или поздно пробка «вылетала», а запасных предохранителей не было. И тогда умельцы ставили «жучок» — самодельную «плавкую» вставку из тонкой медной жилы.

Такая замена ставит безопасность электрооборудования под угрозу порчи. Заводская плавкая вставка изготовлена из специального сплава и гарантированно разрушается при превышении величины тока указанной на корпусе. «Жучок» может перегореть, но при этом ток достигнет разрушительной величины. А неисправность в оборудовании повлечёт за собой его порчу из-за того, что ток не был своевременно отключён перегоранием правильной плавкой вставки.

Со временем появились электронные устройства на полупроводниковых приборах. Они быстро выходят из строя при превышении допустимых величин тока. Возникла необходимость в максимально быстром разрыве электрической цепи. Процесс разрушения плавкой вставки оказался слишком медленным, и ток успевал достичь величины разрушительной для оборудования. Появились автоматические электромеханические предохраняющие устройства.

В этих устройствах есть контакты, которые нормально замкнуты. То есть до тех пор, пока величина тока не достигнет заданного значения. После этого контакты размыкаются и остаются в таком положении, пока вручную не восстанавливается исходное состояние устройства. Автоматические предохранители изготавливаются по двум базовым конструкциям относительно способа срабатывания:

• тепловому;
• электромагнитному.

Конструкция автоматического предохранителя с тепловым отключением применяется для относительно небольших токов. Такие токи потребляются, в том числе бытовым электрооборудованием. Для удобной замены пробки с плавкой вставкой теперь есть бытовой автоматический предохранитель. Внутри него находится пара замкнутых контактов.

Контакты соединены с натянутой пружиной, которая удерживается специальным держателем. Держатель может изменять своё положение и освобождать пружину, которая при этом разомкнёт контакты. Держатель перемещается биметаллической пластиной. Она нагревается током нагрузки, который течёт через неё. На корпусе размещены две кнопки: одна дублирует действие пластины, другая восстанавливает исходное состояние предохранителя.

Справа показан электический предохранитель европейского производства, изготовленный по соответствующим стандартам. Устроен он так же, но не вкручивается вместо пробок. Кнопки в нём заменены перекидным рычагом, который замыкает и размыкает контакты. Он удобен для отдельного отключения нагрузок в разных комнатах квартиры, на дачах и в частных домах. Рядом устанавливается несколько таких предохранителей, что компактно и удобно.

Электромагнитные предохранители срабатывают от намагничивания, которое создаёт ток в катушке индуктивности. Такая конструкция применяется для защиты промышленного электрооборудования, потребляющего большие токи.

• Лучше всего те предохранители, которые быстрее всего разрывают электрическую цепь.

Но вместе с тем существует и фактор надёжности. Ведь в электромеханическом устройстве может лопнуть пружина или что-то заклинит от перепада температуры или еще, по какой-либо причине, или приварятся контакты. А вот плавкая вставка сгорит всегда.

Поэтому лучше всего применять пару предохранителей – плавкий и автоматический электромеханический. Пока исправно работает автоматический вариант, он будет отключать ток быстрее, чем перегорит плавкая вставка.

Но если автомат по какой-либо причине не отключит нагрузку, это сделает плавкий предохранитель.

Источник: http://podvi.ru/vvodno-raspredelitelnye-ustrojstva/predoxraniteli.html

Предохранители и защитные устройства

Предохранитель можно рассматривать как «слабое звено» в электрической цепи. Когда в ней случается неполадка, и ток в проводах становится слишком большим, то проводник внутри плавкого предохранителя нагревается и расплавляется — «перегорает», и электрический ток прекращается, для него просто нет больше пути.

Есть много различных предохранителей. Перед установкой нового предохранителя надо обязательно установить причину срабатывания старого. Обычно если стекло плавкой вставки предохранителя почернело, то это говорит о коротком замыкании, а если металлическая проволочка просто расплавилась, то это свидетельство перегрузки электроцепи.

Самые простые предохранители ввинчиваются в гнездо колодки предохранителя. Такие предохранители (называются пробками) обычно ставятся на распределительном щитке индивидуального дома или квартиры. Каждый предохранитель защищает свою собственную цепь, в разных регионах такое разделение всей проводки на отдельные цепи может быть различным.

В наших обычных квартирах должно быть несколько предохранителей для различных электрических цепей — для осветительной проводки, для розеток, для электроплиты, стиральной машины и так далее.
Предохранители разделяются по максимально допустимой величине электрического тока (А) и защищают те электроприборы, чей суммарный ток равен максимальному току предохранителя.

Следовательно, при выборе предохранителя не берите номинал больше установленного, поскольку в этом случае проводка будет нагреваться, предохранитель не «заметит» перегрузки, что может привести к пожару при целом и невредимом предохранителе.

Замена плавкого предохранителя происходит очень просто: вывинчиваете «пробку» и ввинчиваете новую (либо вывинчиваете пробку, меняете в ней плавкую вставку и ввинчиваете обратно). Удобно иметь несколько запасных пробок или плавких вставок, а также карманный фонарь, чтобы в случае внезапного срабатывания предохранителя иметь возможность быстро и удобно исправить ситуацию.

В настоящее время плавкие предохранители заменяются автоматическими выключателями, или автоматами, которые могут быть выполнены в форме старой «пробки» и ввинчиваться в обычные гнезда предохранительных колодок для пробок. В таких автоматах металлическая пластина при слишком большом токе нагревается и от нагрева изгибается, переводя переключатель пробки в положение «выключено».

При необходимости можно заменить и автомат.

Пробка

Когда-то это был самый распространенный предохранитель в домашнем электрооборудовании. Это похожий на пробку небольшой цилиндр, на одном конце может быть окошко, через которое видна тонкая проволочка, а на втором конце сделана резьба, аналогичная резьбе на цоколе электрической лампочки. Есть и другие конструкции.

Если окошко почернело, то это может означать короткое замыкание, а обрыв проволочки с оплавленными концами (без копоти) может свидетельствовать о перегрузке сети.

Прибор служит для обеспечения электробезопасности. Ввинчивается в специальную колодку для предохранителя. Электрики предпочитают плавкие предохранители автоматическим выключателям, так как механизм последних может и не сработать. Номиналы токов обозначены на корпусе пробки.

Пробка с защитой

Состоит из двух частей: адаптер в виде втулки с внутренней и наружной резьбой, которая ввинчивается в гнездо предохранительной колодки и собственно предохранитель, который ввинчивается во втулку. Адаптер и предохранитель имеют цветную маркировку, которая у обоих должна быть одного цвета.

Такая пробка очень распространена в западных странах. Используется там, где есть опасения замены пробки для одной величины тока пробкой с другим допустимым значением тока, например в сдаваемых внаем жилых помещениях.

Так, в адаптер на 15 А можно ввернуть только пробку на 15 А, в то время как все обычные пробки можно ввинчивать в одно и то же гнездо стандартной колодки.

Пробки с защитой прекрасно подойдут для замены всех ваших домашних пробок. Номиналы те же, что и у обычных предохранителей. Ввинчивайте максимально глубоко. В новых постройках ориентируйтесь на действующие нормы и правила, в том числе на СНиП.

Трубчатый предохранитель

Цилиндрическое изделие, на концах контакты колпачкового или ножевого типа. Действует, как обычный плавкий предохранитель, но может устанавливаться в отдельные электроприборы (кондиционеры, аудио аппаратура). У предохранителей с керамическим корпусом по внешнему виду нельзя определить «перегорел» он или нет.

Необходимо обязательно соблюдать меры предосторожности при смене предохранителей. При установке в электроприбор убедитесь, что он выключен. Есть специальные щипцы — клещи для предохранителей, которыми можно вынимать и вставлять предохранители.

Существуют как одноразовые трубчатые предохранители, так и многоразовые предохранители со сменной плавкой вставкой (проволокой). Одноразовые при перегорании заменяются, а в многоразовых меняется проволочная плавкая вставка.
Инерционный плавкий предохранитель.

Аналогичен обычному плавкому предохранителю, но в нем находится плавкий элемент с другими свойствами. Служит для защиты электрических цепей, к которым подсоединены электроприборы, при включении которых возникает очень кратковременный скачок тока. Обычные предохранители перегорали бы без необходимости.

Устройство защитного отключения УЗО (Автоматический выключатель, автомат, пробка автомат, автоматический прерыватель цепи).

1. Кнопочный тип.
2. Тумблерный тип.

Обычно это небольшая пластиковая коробочка с тумблером или кнопкой (двумя кнопками) в зависимости от конструкции. Есть такие автоматы в виде пробки — они ввинчиваются на место пробки. Ставятся УЗО на распределительном щитке дома (квартиры). В западных странах их может быть до десяти, двенадцати на дом или квартиру (отдельно на звонок, на стиральную машину, на нагреватель воды). У нас, как правило, два — три, плюс главный автомат, или «рубильник».

Аналогичные УЗО могут ставиться в розетках — сдвоенных или множественных, а также в некоторых электроприборах, обычно с большими токами (зарядное устройство для аккумуляторов). Кроме отключения при достижении максимального тока УЗО отключается при появлении разницы тока в подводящих проводах.

Устройства защитного отключения выполняют те же функции, что и пробки или плавкие предохранители. Они обрывают цепь подачи электроэнергии в случае короткого замыкания или другой неполадки, вызывающей слишком большой ток. Как и пробки, они бывают предназначены для разных максимально допустимых значений тока до 100 А.

В отличие от плавких предохранителей после срабатывания никакой замены не требуется. После устранения проблемы вы просто снова включаете тумблер или нажимаете копку включения УЗО.

При замене УЗО проследите, чтобы основной (общий) автомат был выключен.

Возьмите старый прибор с собой в магазин – изделия одного производителя не обязательно взаимозаменяемы с продукцией другого. Автоматический выключатель гораздо проще в эксплуатации, чем плавкие предохранители. Обеспечивают вашу электробезопасность, даже в ванной комнате.

Источник: https://housemaster63.ru/dopolnitelnoe-menyu/stati/predoxraniteli-i-zashhitnyie-ustrojstva/

Технические характеристики

Предохранители — это коммутационные электрические аппараты, предназначенныедля защиты электрических цепей от аварийных режимов, защиты электрических сетей,электрооборудования общепромышленных установок, вагонов метрополитена и др. оттоков перегрузки и коротких замыканий. Они отключают защищаемую цепь посредствомразрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей подвоздействием тока, превышающего определенное значение.

Низковольтныеплавкие

Предохранители низковольтныеплавкие – коммутационные электрическиеаппараты, предназначенные для отключения защищаемой цепи посредством разрушенияспециально предусмотренных для этого токоведущих частей (плавких вставок) подвоздействием тока, превышающего определенное значение.

Типа НПН2-60 Типа ПН2 Серии ПР-2 Серии ПП17 Серии ПП24 Серии ПП28 Серии ПП32-31 Серии ПП32-35 Серии ПП32-37 Серии ПП53 Серии ППН Серии ППТ-10 Типа ПТ23

Типа ПТ26

Быстродействующие

Быстродействующиепредохранители в основном применяются для защиты полупроводниковых приборов.Малая тепловая инерция, быстрый прогрев полупроводникового перехода крайнезатрудняют защиту мощных диодов, тиристоров и транзисторов при токовыхперегрузках.

Обычные типы предохранителей и автоматических выключателей из-заотносительно большого времени срабатывания не обеспечивают защитуполупроводниковых приборов при коротком замыкании.

Для выполнения этой задачиразработаны специальные быстродействующие предохранители: типа ППА; типа ПП.

Плавкие вставки

Плавкая вставка являетсясоставной съемной частью предохранителя. При срабатывании предохранителя (приотключении тока короткого замыкания) плавкая вставка перегорает и подлежитзамене.

Плавкая вставка в корпусном исполнении имеетфибровый или фарфоровый корпус, крепится на токоподводящие части основанияпредохранителя (как правило, из латуни).

На малые номинальные токи и в закрытыхраспредустройствах плавкая вставка может выполняться безкорпусной.

Основными параметрами плавких вставок являютсяноминальное напряжение, номи­нальный ток плавкой вставки и отключающаяспособность.

Серии ВТФМ Серии ВТФ Серии ПП32-31 Серии ПП32-35

Серии ПП32-37

Специальные

Примером специальногопредохранителя является пробивной предохранитель. Принцип действия основанна возникновении пробоя межэлектродного промежутка со слюдяной прокладкой,которая служит для создания точного искрового промежутка, обеспечивающегозаданную разрядную характеристику. В отверстиях прокладки происходит пробой повоздушному промежутку.

Предохранитель выбирается по номинальномунапряжению и пробивному напряжению.

Пробивные предохранители защищают цепь отпоявления в них высокого потенциала.

Серии ПП-А/3

Для транспортныхустановок

Предохранители, используемыена транспортных установках, обладают высокой способностью к выдерживаниювибрационных нагрузок, трясок и ударов. С этой целью патроны (плавкие вставки)крепятся в специальных замках, обеспечивающих необходимое контактное давление ипредотвращающих выпадание патрона при действии толчков и вибраций.

Как правило, подобные предохранители выполняютсяс наполнителем в виде кварцевого песка, в керамическом корпусе.

Крепятся на опорных изоляторах.

Серии ПКЖ106-3Серии ПП29Серии ПП36

Блоки предохранителей

Подробная информация о предохранителях

Назначение

Предохранители — этокоммутационные электрические аппараты, предназначенные для защиты электрическихцепей от аварийных режимов, защиты электрических сетей, электрооборудованияобщепромышленных установок, вагонов метрополитена и др. от токов перегрузки икоротких замыканий. Они отключают защищаемую цепь посредством разрушенияспециально предусмотренных для этого токоведущих частей под воздействием тока,превышающего определенное значение.

Предохранители находят самоеширокое применение при эксплуатации электрооборудования как бытового, так ипромышленного применения. Предохранители могут встраиваться в комплектныеустройства. Выпускаемые промышленностью предохранители рассчитаны на применениев различных климатических поясах, размещение в местах с разными условиямиэксплуатации, на работу в условиях, различных по механическим воздействиям, иобладают разной степенью защиты от прикосновения и от внешних воздействий.

Предохранители изготовляются дляразных рабочих напряжений, с плавкой вставкой, вставки могут быть неразборными,с различными наполнителями.

Общие требования

Предохранители выпускаются висполнениях с разной степенью защиты от прикосновений и внешних воздействий, какправило, — IP00, IP30 (ГОСТ 14254-96 и ГОСТ 14255-69).

Группы условий эксплуатацииэлектротехнических изделий в части воздействия механических факторов внешнейсреды определены ГОСТ 17516.1-90. В соответствии с данными каталоговпредохранители предназначены для эксплуатации в группах М2, М4, М6, М7, М25,М27, М39.

Источник: http://www.emna.ru/katalog/nva/predochr_vstav.htm