Классика навсегда: современные предохранители и выключатели-разъединители

Нагрузочная способность плавкой вставки (отключение питания предохранителя). Из-за электрического сопротивления предохранителя неизбежно происходит потеря мощности на предохранителе. Эта мощность рассеивается в виде тепла. Поэтому этот параметр не только характеризует эффективность предохранителя с точки зрения энергосбережения, но и показывает, сколько тепла он будет выделять во время работы. Дано значение потери мощности, соответствующее номинальному току предохранителя.

Классика навсегда: современные предохранители и разъединители

Мы уже давно не заменяем предохранители в бытовых приборах, а отключение от сети из-за перегрузки смягчается щелчком выключателя. Тем не менее, в профессиональных приложениях с высокой мощностью и необходимостью высокой надежности предохранители все еще используются. Однако этот тип электрических компонентов постоянно развивается, разрабатываются новые модели, более удобные в эксплуатации и обладающие лучшими техническими характеристиками.

Предохранители можно разделить на две большие группы. Один из них — плавкий тип, в котором используется одноразовый рабочий элемент, который необходимо заменять каждый раз, когда он перегорает. Наиболее распространенным типом предохранителя в этой категории является предохранитель с плавкой вставкой. Обычно предохранители для краткости называют «предохранителями». Другая группа — это устройства, в которых после перегорания предохранителя ничего не нужно заменять — они возвращаются в исходное состояние через некоторое время и могут использоваться повторно. Это, прежде всего, тепловая и электрическая автоматика, которую обычно называют просто «автоматикой». Наиболее распространенными являются тепловые предохранители, в которых биметаллическая пластина нагревается выше определенного значения, когда ток превышает определенное значение, контакты отодвигаются друг от друга и цепь размыкается. В эту группу также входят так называемые самосбрасывающиеся предохранители, которые основаны на свойстве некоторых полупроводников восстанавливать свои свойства после отключения питания.

В теории и на практике предохранители делятся на два основных типа. Это разделение производится в зависимости от рабочего напряжения, для которого предназначен предохранитель. Различают низковольтные предохранители и предохранители среднего напряжения. Низковольтные предохранители рассчитаны на напряжение до 1000 В. Низковольтные предохранители маркируются как PN или PR. Материал плавких вставок приведен в таблице ниже.

Два основных типа

В теории и на практике предохранители делятся на два основных типа. Разделение основано на рабочем напряжении, для которого предназначен предохранитель. Различают низковольтные и средневольтные предохранители. Низковольтные предохранители рассчитаны на напряжение до 1000 В. Низковольтные предохранители маркируются как PN или PR. Материал, из которого изготовлен предохранитель, указан в таблице ниже.

Материал предохранителя Таблица предохранителей

Конструкция предохранителя

Применение предохранителей PN и PR

Плавкие вставки WN и плавкие вставки PR предназначены для защиты кабельных и воздушных линий, а также для защиты электрических машин. Предохранители устанавливаются в распределительных щитах, щитах питания и распределения электроэнергии, а также в различных типах предохранительных коробок. Предохранители защищают силовые трансформаторы со стороны высокого напряжения. Если вы сами проводили электромонтажные работы в своем доме или даче, то, возможно, сталкивались с предохранителями такого типа в своем доме.

В зависимости от потребляемой мощности на электросети дома устанавливается блок предохранителей с плавкими предохранителями. Уже после установки входной панели панель разделить проводку на группы и защита аутлет-групп и группы освещения автоматические выключатели.

Предохранитель в стеклянной коробке

Основными недостатками предохранителей являются:

Назначение, конструкция и использование предохранителей

Предохранители, наряду с автоматическими выключателями, используются для защиты компонентов и оборудования электроустановки от повреждений, которые могут возникнуть при ненормальных условиях эксплуатации, угрожающих целостности отдельных компонентов или всей установки. В целом, предохранители используются для защиты электрических кабелей, проводов и оборудования высокого и низкого тока от коротких замыканий и более или менее значительных перегрузок.

Плавящийся предохранитель

Сравнительная дешевизна и простота конструкции предохранителей привела к их широкому использованию во всех случаях, когда они подходят для защиты электрических систем. Однако предохранители, несмотря на свою простую конструкцию, имеют ряд недостатков, которые делают их пригодными для использования в электрических системах с простыми коммутационными цепями и для защиты компонентов системы, к которым не предъявляются высокие требования по защите от перегрузок.

Основными недостатками предохранителей являются

Сложность, а в некоторых случаях и невозможность добиться их селективной работы как при коротких замыканиях, так и при перегрузках линии;

Низкая пригодность большинства предохранителей для защиты от небольших перегрузок;

Необходимость использования специального коммутационного аппарата (автоматического выключателя, разъединителя), поскольку предохранитель, в отличие от автоматического выключателя, может сработать автоматически только в аварийной ситуации, при нормальной работе он является неуправляемым устройством;

Необходимость замены одной части предохранителя (плавкой вставки) после его срабатывания.

В настоящее время разрабатываются предохранители с улучшенными характеристиками, обеспечивающие надежную защиту от перегрузок и более селективный режим работы.

Предохранители обычно классифицируются по следующим признакам:

В настоящее время выпускается множество различных типов предохранителей. Подробнее об этом вы можете прочитать здесь: Типы предохранителей

Характеристики

Зависимость общего времени горения плавкой вставки и возникающего при этом гашения дуги от кратности тока плавкой вставки по отношению к номинальному току плавкой вставки называется характеристикой плавкой вставки, также известной как ампер-секундная (защитная) характеристика.

Защитные характеристики предохранителя

Работоспособность предохранителя определяется как:

Возможность защиты компонента установки от перегрузок;

Селективность работы предохранителя в сочетании с работой других предохранителей и релейной защиты цепи, в которой установлен предохранитель.

Выбирая соответствующие амперные характеристики предохранителей, соединенных последовательно в соседних участках сети, можно добиться селективности предохранителей, т.е. такой селективности, при которой плавкая вставка ниже перегорит раньше, чем перегорит плавкая вставка выше.

Перегоревшие трубчатые предохранители

При выборе плавких вставок для селективной защиты необходимо также следить за тем, чтобы номинальный ток плавкой вставки не превышал значения, указанного в нормативных документах для защищаемого компонента.

Важной характеристикой предохранителя является отключающая способность, которая определяет максимальный ток короткого замыкания, который предохранитель может отключить. Отключающая способность предохранителя зависит от скорости гашения дуги при перегорании плавкой вставки и, при прочих равных условиях, она тем больше, чем меньше ампер-секундная характеристика плавкой вставки.

Конструкция предохранителя

Как уже упоминалось выше, основное назначение предохранителя — защита компонентов электрической системы от перегрузки и короткого замыкания. Предохранитель, подключенный последовательно с защищаемым компонентом, сработает, когда ток в защищаемой цепи превысит номинальный ток плавкой вставки на определенную величину. Предохранитель автоматически отключит неисправный участок сети. Предохранитель не реагирует на любые другие отклонения от нормальной работы сети. Чтобы восстановить питание сетевой секции, если перегорела плавкая вставка, замените перегоревшую вставку новой.

Предохранители Hager и Siemens

Основными компонентами любого предохранителя являются:

Компонент для посадки (фиксации) плавкой вставки и создания условий для гашения электрической дуги при перегорании плавкой вставки;

Основание предохранителя в виде стойки или вставки, в зависимости от типа предохранителя, с клеммой для подключения к электрической цепи.

Основание предохранителя и элемент для вставки предохранителя снабжены соответствующими контактными устройствами. Кроме того, плавкий элемент крепится к основанию предохранителя с помощью контактных устройств, что обеспечивает надежную интеграцию плавкой вставки в защищаемую цепь.

Некоторые предохранители оснащены дополнительными устройствами: зажимами, защищающими предохранитель от выпадения при вибрациях, ручками для легкого и безопасного извлечения съемного элемента предохранителя из распределительного щита и т.д.

Выключатель предохранителя

Монтаж и обращение с предохранителями

Трубчатые предохранители должны быть установлены на вертикальных плоскостях с контактными штырями, выровненными строго вертикально. Категорически запрещается устанавливать предохранители других производителей или не предназначенные для данного типа предохранителей во избежание поломки трубки и перехлеста в случае перегорания предохранителя. Номинальный ток плавкой вставки должен соответствовать данным защищаемого компонента.

Во время работы необходимо проверять состояние предохранителей и распределительного устройства, не допускать попадания грязи и пыли, не допускать перехлеста предохранителей одинаковой полярности. Контактные части предохранителей необходимо периодически очищать от окисных отложений. Все операции, связанные с извлечением картриджей из контактных полок, должны выполняться с использованием соответствующих приспособлений (клещи, захваты) при отключенном напряжении.

Рекомендуется устанавливать предохранители на вертикальных плоскостях, но допускается их установка на наклонных и горизонтальных плоскостях. Во избежание перегрева клемм предохранителя питающие провода должны быть тщательно подключены к шинам или проводам с подходящим сечением. Во время работы постоянно следите за тем, чтобы плавкие вставки были хорошо затянуты, при необходимости поворачивая головку предохранителя. Рекомендуется смазывать контактные части предохранителей чистым техническим вазелином.

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею в социальных сетях. Это поможет нашему сайту развиваться!

Это связано с тем, что гораздо проще заменить одну маленькую деталь, которая находится в начале всей цепи предохранителя, чем ремонтировать или даже заменять более важные детали.

Как это работает.

Если вам не приходилось лично ремонтировать какое-либо оборудование или просто разбирать его, это изображение предохранителя поможет вам понять, что представляет собой эта важная часть любого крупного бытового прибора.

Как вы уже могли понять из названия детали, ее основное назначение — предотвратить повреждения, которые могут быть нанесены микросхемам и схеме в целом скачками напряжения в электрической сети.

Это связано с тем, что гораздо проще заменить одну маленькую деталь, которая находится в начале всей схемы на чипе, чем ремонтировать или даже заменять более важные детали.

Этот взрыватель получил свое название из-за материала, используемого внутри, а именно из-за его низкой температуры плавления.

Эффект такого выбора проводника заключается в том, что когда внутреннему устройству угрожает перенапряжение, оно сначала попадает на предохранитель, где избыточное напряжение повышает температуру проводника, заставляя его плавиться и, следовательно, размыкать цепь, в то время как все важные части остаются неповрежденными.

Такая реакция может быть вызвана несколькими ситуациями, включая короткое замыкание, кратковременный скачок напряжения в сети или полный скачок напряжения, который может быть вызван, например, повреждением трансформаторной подстанции.

При увеличении нагрузки возникает необходимость в принудительной закалке. Если этого не сделать, он не погаснет, и короткое замыкание нигде не возникнет. В случае аварии цепь не погаснет. Дуга плавит контакты, распыляя микрочастицы металла по всему корпусу, что приводит к образованию мостика контакта. При этом аварийная цепь будет находиться под напряжением до тех пор, пока не сработает следующий уровень защиты оборудования.

Гашение электрической дуги в шкафу

Где используются предохранители

Многие люди не знают, для чего используется предохранитель, если внутри него ничего нет. Они используются только для малых токов. При разрыве соединения при этих значениях не образуется электрическая дуга, которая может привести к повреждению электрооборудования. Когда вставка плавится, она отсыревает.

При увеличении нагрузки возникает необходимость принудительного подавления. Если этого не сделать, он не погаснет, и короткое замыкание нигде не возникнет. В случае аварии цепь не погаснет. Дуга плавит контакты, распыляя микрочастицы металла по всему корпусу, вызывая контактный мостик. Аварийная сеть будет питаться от него до тех пор, пока не сработает следующий уровень защиты оборудования.

Чем дольше компенсируется короткое замыкание, тем более разрушительными будут его последствия. Поэтому необходимо уделять особое внимание гашению дуги. Существует два основных метода, которые позволяют быстро выполнить этот процесс:

  1. Изготовление корпуса из волокна.
  2. Заполнение кварцевым песком.

Как использовать предохранитель

В первом методе используется многослойный материал. Волокно представляет собой прессованный картон, который на первом этапе производства пропитывается хлоридом цинка. Эти продукты обладают высокой стойкостью к ацетону, бензину и спирту, а также высокими изоляционными свойствами.

Основное преимущество этого материала для применения в качестве предохранителя заключается в том, что во время пожара он выделяет газы, способные блокировать горение. Они смешиваются с плазмой дуги, препятствуя движению электронов. Происходит быстрое увеличение сопротивления, что приводит к остановке процесса. Такие предохранители называются газовыми. В дополнение к волокнам можно также использовать пластмассы, такие как винил.

Другой метод заключается в заполнении корпуса предохранителя кварцевым песком. Температура плавления этого материала составляет 1700 градусов Цельсия. Он также является хорошим диэлектриком. После того как проводник сгорит, дуге придется пройти между песчинками, что значительно увеличит ее длину. Песок также поглощает тепло. Кварцевая защита стала обычным делом. Он используется и сегодня. Оптоволоконные предохранители можно найти только в устаревшем оборудовании.

Первое число — это внешний диаметр, а второе — длина предохранителя.

Принцип работы

Предохранители вставляются в разрыв электрической цепи таким образом, чтобы через них протекал общий ток нагрузки цепи. Пока верхний предел тока не превышен, проволочный элемент теплый или холодный. Однако, если цепь сильно нагружена или происходит короткое замыкание, ток значительно возрастает и расплавляет плавкий элемент, что приводит к автоматическому разрыву цепи.

Предохранители работают в 2 различных режимах:

  • Нормальный режим. В нормальном режиме устройство нагревается в устойчивом состоянии, когда оно нагревается до рабочей температуры и отдает тепло наружу. Каждый предохранитель имеет максимальное значение тока, при котором плавится проволочный элемент. В корпусе плавкой вставки могут находиться плавкие элементы, рассчитанные на разные уровни силы тока.
  • Режим перегрузки и короткого замыкания . Устройство сконструировано таким образом, что плавкий элемент очень быстро сгорает при повышении тока до верхнего допустимого предела. Для достижения этого свойства легкоплавкий элемент изготавливается с меньшим поперечным сечением в некоторых местах. Там вырабатывается больше тепла, чем в других местах. При замыкании все узкие участки плавкого элемента расплавляются и размыкают цепь. В это время вокруг точки плавления образуется электрическая дуга, которая гасится в теле предохранителя.
Маркировка

Предохранители маркируются двумя буквами. Давайте подробнее рассмотрим маркировку предохранителей.

Первая буква указывает на степень защиты:
  • a — Частичное прерывание (защита от короткого замыкания).
  • g — Полный разрыв (защита от короткого замыкания и перегрузки).
Вторая буква указывает на тип защищаемого устройства:
  • G — Универсальный тип для защиты различных устройств.
  • L — Защита кабелей и распределительных устройств.
  • B — Защита горного оборудования.
  • F — Защита слаботочных цепей.
  • M — Защита электрических распределительных устройств и двигателей.
  • R — Защита полупроводниковых приборов.
  • S — Быстрая реакция на короткое замыкание и средняя реакция на перегрузку.
  • Tr — защита трансформаторов.
типы и расположение
Предохранители

Плавкие предохранители вида

Эти предохранители защищают небольшие электрические приборы до 6 А.

Первое число — это внешний диаметр, а второе — длина предохранителя.

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

Вилочные предохранители предназначены для использования в автомобилях и защищают их цепи от перегрузок. Предохранители Forks производятся для напряжения до 32 В. Они имеют ступенчатую конструкцию, так как контакты находятся на одной стороне, а плавкая часть — на другой.

  • Миниатюрные вставки.
  • Обычные вставки.
Пробковые вставки.

Используется в жилых помещениях, работает при токе до 63 А.

  • ДИАЗЕД.
  • НЕОЗЕД.

Эти предохранители используются в осветительных приборах, защите бытовой техники, измерительных приборах, электродвигателях малой мощности. Они отличаются от трубчатых предохранителей способом монтажа.

Трубчатые вставки

Плавкий предохранитель трубчатый

Эти плавкие вставки выполнены в герметичной форме с оболочкой из волокнистого материала, который создает газ, создающий высокое давление, разрывающее цепь.

  1. Колпачки.
  2. Кольца.
  3. Волокна.
  4. FuseLinks.
Плавкие вставки.
Рабочий ток до 1,25 кА. Размеры предохранителей:
  • 000 — до 100 А.
  • 00 — до 160 A.
  • 0 — до 250 A.
  • 1 — до 355 A.
  • 2 — до 500 A.
  • 3 — до 800 A.
  • 4 — до 1250 A.
Кварц .

Плавкие предохранители кварцевые

Эти предохранители представляют собой токоограничивающие патроны, которые не выделяют газов и подходят для установки внутри помещений. Предохранитель кварцевого типа подходит для напряжения до 36 кВ.

1 — Держатель предохранителя (керамический, стеклянный).
2 — плавкая вставка.
3 — Гайки (металлические).
4 — Наполнитель.
5 — Индекс.

Картридж закрывается гайками, обеспечивая герметичность. К наполнителю предъявляются определенные требования:
  • Сила (электрическая).
  • Высокая теплопроводность.
  • Не должны образовывать газы.
  • Он не должен впитывать влагу.
  • Частицы наполнителя должны быть достаточного размера, чтобы избежать спекания или невозможности погасить дугу.

Кварцевый песок отвечает этим требованиям. Флюсовый элемент изготовлен из меди с серебряным покрытием. Из-за значительной длины плавкий элемент наматывается на катушку.

Производство газа

Плавкии предохранители газогенераторов

Существуют складные предохранители PR, плавкие вставки PSN для наружного монтажа, розеточные предохранители PVT для трансформаторов.

Плавкая вставка PP предназначена для монтажа внутри помещений в установках до 1000 В. Она состоит из:
  1. Картридж, изготовленный из волокна с латунными кольцами по краям. На конце навинчиваются латунные колпачки.
  2. Колпачки.
  3. Плавкий элемент в виде цинковой пластины.
  4. Контакты.

При сгорании патрона под действием электрической дуги образуется значительное количество газа. Его давление увеличивается, и дуга гаснет в газовой струе. Вставка выполнена в форме буквы V, поскольку при горении узкого места образуется меньше паров металла, что препятствует погасанию дуги.

Тепловые предохранители .

Этот тип вставки является одноразовым устройством. Он используется для защиты дорогостоящего оборудования от перегрева выше установленного температурного предела. Чувствительные к температуре материалы размещаются внутри корпуса, что позволяет вставлять их в цепи с высокими токами.

термопредохранитель

Принцип работы заключается в следующем. В нормальном режиме работы сопротивление вставки равно нулю. Когда корпус защищаемого устройства нагревается до температуры срабатывания, термочувствительная перемычка повреждается, и цепь питания устройства прерывается. После отключения замените тепловой предохранитель и устраните причину неисправности.

Эти предохранители стали популярны в бытовых электроприборах: тостерах, кофеварках, утюгах и кондиционерах.

Общие характеристики

Характеристики предохранителей отличаются от номинального тока. Предохранители имеют инертную характеристику срабатывания, поэтому в профессиональных приложениях они часто используются для селективной защиты вместе с автоматическими выключателями.

Правила регламентируют защиту воздушных линий таким образом, что плавкая вставка срабатывает в течение 15 секунд. Важным значением является время разрушения проводника при работе с током, превышающим установленное значение. Для сокращения этого времени некоторые конструкции предохранителей имеют предварительно натянутую пружину. Таким образом, края разрушенного проводника раздвигаются, предотвращая возникновение дуги.

Корпуса предохранителей изготовлены из прочной керамики. Для малых токов используются вставки со стеклянным корпусом. Корпус лайнера — это основная часть. Он содержит плавкий элемент, индикатор отключения, контакты и таблицу данных. Корпус также функционирует как дугогасительная камера.

Сохранить статью?
Услуги электромонтажа в Москве