Плавкие предохранители — их назначение, типы и виды, устройство и принцип действия
Плавкий предохранитель — элемент электросети, выполняющий защитную функцию. В отличие от автоматического выключателя после каждого срабатывания он нуждается в замене размыкающей цепь детали. Плавкая вставка, которая сгорает при превышении допустимого значения номинального тока, должна быть выбрана с учетом нагрузки на сеть.
Принцип работы и назначение плавких предохранителей
Внутри вставки предохранителя находится проводник из чистого металла (меди, цинка и пр.) или сплава (стали). Защита цепей основана на физическом свойстве металлов нагреваться при прохождении тока. Многие сплавы обладают и положительным коэффициентом термического сопротивления. Его эффект заключается в следующем:
- когда ток ниже номинального значения, предусмотренного для проводника, металл равномерно нагревается, успевая рассеивать тепло, и не перегревается;
- большая сила тока приведёт к нагреву проводника, при этом, рассчитанный на определённое значение силы тока предохранитель, разрушится.
На этом свойстве основана расплавление тонкой проволочины, помещенной в электрический предохранитель. В зависимости от сферы применения форма и сечение проводника могут быть разными: от тонкой проволоки в бытовых и автомобильных приборах до толстых пластин, рассчитанных на силу тока в несколько тысяч ампер (А).
Компактная деталь защищает электрическую цепь от перегрузки и короткого замыкания. При превышении допустимого для сети (т. е. номинального) тока происходит разрушение вставки и разрыв цепи. Восстановить её работу можно только после замены элемента. Когда есть дефект в подключенном оборудовании, предохранители сгорают сразу после включения неисправного прибора, позволяя сохранить целостность прибора и указать на наличие проблемы. Если в сети произошло короткое замыкание, защитное устройство срабатывает так же.
Условное графическое обозначение на схеме
Согласно Единой системе конструкторской документации России, на графических схемах электроцепей плавкие предохранители обозначают прямоугольником, внутри которого проходит прямая линия. Её концы соединяются с 2 частями цепи до и после защитного устройства.
В документации к приборам импортного производства можно встретить и другие обозначения:
- прямоугольник с отделёнными частями в торцах (стандарт IEC);
- волнистая линия (IEEE/ANSI).
Виды и типы плавких предохранителей
Для применения в электроцепях используют разные типы и разновидности ПП. Выпускаемые в России изделия отличаются по типу конструкции:
- наполненные с маркировкой ПН-2; ППН, НПН и т. п.;
- ненаполненные (ПР-2).
Понятие наполненности связано с наличием внутри отдельных видов вставок вещества, гасящего электродугу, возникающую в момент перегорания проводника. Цепь будет разомкнута только после её исчезновения. Поэтому в колбах, наполненных ПП, находится кварцевый песок. Ненаполненные способны выделять газы, гасящие дугу. Это происходит при нагреве материала корпуса вставки.
Кроме типов, различают виды ПП:
- Слаботочные применяют в маломощных бытовых приборах с потребляемым током силой до 6 А. Это цилиндрические вставки с контактами на торцах.
- Вилочные ПП часто ставят в автомобили. Название обусловлено внешним видом: контакты находятся на одной стороне корпуса и вставляются в разъемы, как вилка в розетку.
- Пробковые — распространенные в однофазных сетях электрические пробки для счетчика. Номинальный ток таких вставок составляет 63 А, они рассчитаны на единовременное включение нескольких бытовых приборов. Перегорающая вставка в таком предохранителе находится внутри керамического корпуса с патроном, снаружи остается 1 контакт, а другой соединяется с контактами пробки. При превышении нагрузки деталь сгорает, полностью обесточивая квартиру. Восстановить электроснабжение можно, заменив вставку на новую.
- Трубчатый ПП по строению напоминает вставку для пробок, но его крепление выполнено между 2 контактами. Тип такого предохранителя — ненаполненный, а корпус сделан из фибры, которая при сильном нагреве выделяет газ.
- Ножевые предохранители рассчитаны на величину тока 100-1250 А и применяются в сетях, где нужна высокая нагрузка (например, при подключении прибора с мощным двигателем).
- Кварцевые , с наполнением кварцевым песком, применяются в сетях с напряжением до 36 кВ.
- Газогенерирующие, разборные и неразборные. При сгорании разновидностей ПСН, ПВТ происходит мощное выделение газа, сопровождающееся хлопком. ПП применяют для сетей с напряжением 35-110 кВ. Номинальный ток такого ПП — до 100А.
Читайте также: Mercedes benz w203 схема предохранителей
В зависимости от общей нагрузки на сеть устанавливают разные виды ПП — более мощные ставят в специальных трансформаторных будках, они могут выдерживать ток, обеспечивающий потребности жилого массива иди предприятия. Маломощные монтируют в счетчиках: они защищают отдельные квартиры. В старых бытовых приборах тоже может быть установлен ПП (слаботочный), но современная техника содержит эти элементы редко.
Выбор плавкой вставки предохранителя
Выбор предохранителей производят с учетом их номиналов, времятоковой характеристики и общей нагрузки на сеть (суммарной мощности всех работающих элементов). Номинальным током ПП называют тот, который плавкая вставка сможет выдержать до разрушения. Эта величина указана на корпусе предохранителя (например, маркировка 63 А для пробковых бытовых предохранителей).
Стандартные значения тока предохранителей
ПРЕДОХРАНИТЕЛИ ПЛАВКИЕ СИЛОВЫЕ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ
Общие технические условия
Low-voltage power fuses. General specifications
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 сентября 1986 г. N 2704 срок действия установлен с 01.01.88
Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 29.10.92 N 1465
Настоящий стандарт распространяется на плавкие предохранители на номинальный ток от 2 до 2500 А, номинальное напряжение переменного тока до 1000 В и постоянного тока до 1200 В, устанавливаемые в комплектные устройства и предназначенные для защиты при перегрузках и коротких замыканиях силовых и вспомогательных цепей электроустановок промышленных предприятий, общественных и жилых зданий, изготовляемые для нужд народного хозяйства и экспорта и номинальное напряжение до 3000 В для защиты полупроводниковых устройств.
Виды климатических исполнений — У3, УХЛ3, Т3, Т5, М3, М4, ОМ3, ОМ4 по ГОСТ 15150-69.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3242-81, Рекомендациям СЭВ по стандартизации РС 5124-75, РС 5125-75, РС 5126-75, Публикациям МЭК 269-1 и МЭК 269-4.
Термины, применяемые в стандарте, соответствуют ГОСТ 17703-72, ГОСТ 18311-80, ГОСТ 16504-81, ГОСТ 27.002-89 и приложению 1 к настоящему стандарту.
1.1. Предохранители подразделяют:
— по виду плавких вставок в зависимости от диапазона токов отключения на типы:
g — с отключающей способностью в полном диапазоне токов отключения;
a — с отключающей способностью в части диапазона токов отключения;
— по виду плавких вставок в зависимости от быстродействия:
небыстродействующие (типы a и g);
быстродействующие (типы aR и gR);
— по наличию и конструкции основания:
с калиброванным основанием;
с некалиброванным основанием;
на основаниях комплектных устройств;
на проводниках комплектных устройств;
— по способу присоединения внешних проводников к выводам предохранителя:
с передним присоединением;
с передним и задним (универсальным) присоединением;
— по конструкции плавкой вставки:
с разборной плавкой вставкой (со сменными плавкими элементами);
с неразборной плавкой вставкой (с несменными плавкими элементами);
— по наличию указателя срабатывания и бойка:
с указателем срабатывания и бойком;
Читайте также: Сгорели предохранители газель некст
с указателем срабатывания;
без указателя срабатывания и бойка;
— по наличию свободных контактов:
2.1. Номинальное напряжение предохранителей с плавкими вставками типов а и g следует выбирать из ряда:
110, 220, 440 В — для постоянного тока;
220, 380, 660 В — для переменного тока.
Номинальное напряжение предохранителей с плавкими вставками типов аR и gR следует выбирать из ряда:
115, 220, 345, 440, 600, 750, 1000, 1200, 1500, 2400, 3000 В — для постоянного тока;
220, 380, 500, 660, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 3000 В — для переменного тока.
Номинальное напряжение свободных контактов следует выбирать из ряда:
110, 220 В — для постоянного тока;
220, 380 В — для переменного тока.
Номинальное напряжение предохранителя представляет собой наименьшее значение из номинальных напряжений его частей: держателя предохранителя и плавкой вставки.
Номинальное напряжение предохранителя следует выражать:
— при переменном токе — действующим значением периодической составляющей тока синусоидальной формы номинальной частоты;
— при постоянном токе при наличии пульсации — средним значением.
2.2. Номинальная частота предохранителей должна соответствовать ГОСТ 6697-83.
2.3. Номинальный ток предохранителей при верхнем рабочем значении температуры воздуха должен соответствовать ГОСТ 6827-76.
Номинальные токи следует выбирать из ряда:
10; 25; 31,5; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 А — для держателей (или оснований) предохранителя;
2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 А — для плавких вставок.
Номинальный ток предохранителя определяется номинальным током установленной в нем плавкой вставки.
Номинальный ток предохранителя, плавкой вставки и держателя предохранителя следует выражать:
— при переменном токе — действующим значением периодической составляющей тока синусоидальной формы номинальной частоты;
— при постоянном токе при наличии пульсации — средним значением.
Номинальный ток держателя (или основания) предохранителя представляет собой наибольший номинальный ток плавкой вставки, которая предназначена для использования в нем.
2.4. Условное обозначение серий и типов предохранителей должно быть установлено в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
2.5. Пример записи условного обозначения предохранителей при заказе и в документации другого изделия должен быть установлен в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
3.1. Предохранители изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 12434-93*, ГОСТ 24682-81, стандартов или технических условий на предохранители конкретных серий и типов; предохранители для районов с тропическим климатом — ГОСТ 15963-79, для районов с холодным климатом — ГОСТ 17412-72, предохранители в химостойких исполнениях — ГОСТ 24682-81 по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 12434-83, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
Предохранители, предназначенные для экспорта, должны соответствовать также требованиям заказа-наряда внешнеторговых организаций.
3.2. Требования к конструкции
3.2.1. Габаритные, установочные и присоединительные размеры предохранителей, габаритные размеры плавких вставок и держателей предохранителей должны соответствовать чертежам, приведенным в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
3.2.2 Внешний вид предохранителей, плавких вставок и держателей должен соответствовать контрольным образцам, утвержденным в установленном порядке.
3.2.3. Масса предохранителей не должна превышать значения, установленного в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
Читайте также: Почему сгорает высоковольтный предохранитель в микроволновке самсунг
3.2.4. Конструкция предохранителей должна обеспечивать их работоспособность в любом положении в пространстве, кроме положения под плоскостью закрепления, если в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов не установлено конкретное рабочее положение.
3.2.5. Степень защиты предохранителей от воздействия окружающей среды следует обеспечивать оболочкой и выбирать по ГОСТ 14255-69.
3.2.6. Конструкция контактов предохранителя должна обеспечивать прочное удержание плавкой вставки от перемещения ее под действием собственного веса и электродинамических сил, возникающих при токах перегрузки и короткого замыкания, а также при допустимых механических воздействиях. При этом не должен также нарушаться электрический контакт между основанием и держателем плавкой вставки, держателем плавкой вставки и плавкой вставкой, плавкой вставкой и основанием.
Механическую износостойкость контактов плавкой вставки и держателя предохранителя должны устанавливать в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.
3.2.7. Основные размеры выводов предохранителей — по ГОСТ 21242-75.
3.2.8. Выводы предохранителей с плавкими вставками типов aR и gR, устанавливаемых без собственного основания непосредственно на проводниках комплектного устройства, должны обеспечивать присоединение к ним медных или алюминиевых проводников с кабельными наконечниками или шин с сечением в пределах:
мм — для проводников из меди и ее сплавов;
мм — для проводников из алюминия и его сплавов.
Выводы остальных предохранителей должны допускать присоединение внешних проводов и кабелей с диапазоном сечений, установленных в ГОСТ 12434-93 с учетом диапазона номинальных токов плавких вставок каждого типоразмера.
3.2.9. Плавкие вставки предохранителей с наполнителем должны быть полностью заполнены наполнителем и их конструкция должна исключать возможность утечки наполнителя при транспортировании и эксплуатации предохранителя.
3.2.10. Конструкция держателя (или основания) предохранителя должна обеспечивать невозможность установки в нем плавких вставок на номинальные токи более номинального тока основания.
3.2.11. Конструкция предохранителя должна обеспечивать его монтаж без применения специального инструмента.
3.2.12. Держатель предохранителя и плавкая вставка должны быть сконструированы таким образом, чтобы при непрерывном пропускании номинального тока при установленной в предохранителе плавкой вставке на номинальный ток, равный номинальному току держателя предохранителя, температура частей предохранителя не превышала допустимых значений.
3.2.13. Плавкая вставка должна быть сконструирована таким образом, чтобы она могла:
— непрерывно пропускать постоянный и переменный (при номинальной частоте) ток любого значения, но не более номинального;
— выдерживать нормированные циклические токовые нагрузки;
— отключать электрическую цепь в течение времени, не превышающем указанное на время-токовой характеристике отключения; при этом преддуговое время должно быть не меньше указанного на преддуговой время-токовой характеристике;
— обеспечить неплавление плавкого элемента при любом токе, равном и меньшем условного тока плавления;
— обеспечить плавление плавкого элемента при любом токе, равном или превышающем условный ток плавления;
— выдерживать перегрузки в соответствии с перегрузочной характеристикой.
3.2.14. Предохранители должны быть сконструированы таким образом, чтобы отключать электрическую цепь при токах отключения в пределах: от условного тока плавления — для предохранителей с плавкими вставками типов g и gR или от наименьшего тока отключения, установленного в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов, для предохранителей с плавкими вставками типов а и аR — до наибольшего тока отключения.
3.3. Требования к электрическим параметрам и характеристикам
- Свежие записи
- Опасность дремоты за рулем
- ОСАГО. Полезная информация для новичков
- Для чего нужна компьютерная диагностика авто?
- Выбор аудиосистемы для автомобиля
- Транспортное средство с высокой проходимостью