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. Основные параметры изделий — 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.
- Нормальный режим сети. В этом режиме нагрев устройства происходит, как установившейся процесс. При этом предохранитель 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.
- Режим коротких замыканий и перегрузок. Прибор сконструирован так, чтобы 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 секунд.
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 на силу тока 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.
Для чего применяются плавкие предохранители
Плавкие предохранители — это один из наиболее распространенных и давно известных методов защиты электрических сетей и устройств от перегрузок и коротких замыканий. Они широко используются в бытовых, промышленных и автомобильных электрических схемах.
- Защита от перегрузки
Одна из главных функций плавких предохранителей — защита электрических схем от перегрузок. При превышении допустимого тока предохранитель «сгорает», разрывая электрическую цепь и предотвращая возможные повреждения оборудования и проводки.
- Защита от коротких замыканий
Короткое замыкание может привести к серьезным последствиям, включая пожар. Плавкий предохранитель мгновенно реагирует на подобные ситуации, обрывая цепь и предотвращая развитие аварийной ситуации.
- Применение в бытовой электронике
В бытовых электронных устройствах, таких как телевизоры, холодильники и микроволновки, плавкие предохранители предотвращают выход из строя дорогостоящих компонентов и обеспечивают безопасность пользователя.
- Промышленное применение
В промышленности плавкие предохранители часто используются для защиты сложного и дорогостоящего оборудования. Они предотвращают не только физические повреждения, но и экономические потери из-за простоя производства.
- Автомобильные электросхемы
В автомобилях плавкие предохранители защищают электрические компоненты и системы от перегрузок, увеличивая тем самым срок службы автомобиля и обеспечивая безопасность движения.
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. Чтобы погасить дугу, которая образуется 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 надежный контакт. Если его не будет, в этом месте может возникнуть нагрев.
Особенностью конструкции предохранителей считается то, что устройство сгорает раньше, чем повреждаются другие части механизма. Этот элемент легче заменить, чем микросхему или другой компонент оборудования. Поэтому такую деталь и выбирают с тем учетом, чтобы скорость его плавления была выше, 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. После аварии она возвращает устройство в рабочее состояние.
Помимо того, что плавкий компонент защищает электрическую цепь от повреждений, он еще и защищает прибор от пожаров и возгораний. 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:
Опубликовано 03.11.2016 Обновлено 08.10.2023 Пользователем Александр (администратор)
Загрузка...
