Автоматический предохранитель

Формула для расчета диаметра проволоки предохранителя по мощности электроприбора

Мощность часто указывают на этикетках, приклеенных на изделиях. Если на изделии указана потребляемая мощность, то можно рассчитать номинальный ток предохранителя по нижеприведенной формуле.

где
I nom  – номинальный ток защиты предохранителя, А;
P max – максимальная мощность нагрузки, Вт;
U – напряжение питающей сети, В.

Но гораздо удобнее воспользоваться готовыми данными из таблиц

Обратите внимание, первая таблица служит для выбора номинала предохранителя изделий, питающихся от бытовой электросети 220 В, а вторая, для изделий, используемых в автомобилях с напряжением бортовой сети 12 В

Максимальная мощность потребления электроприбором, ватт (BA) 10 50 100 150 250 500 800 1000 1200 1600 2000 2500 3000 4000 6000 8000 10000
Номинал стандартного предохранителя, А 0,1 0,25 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 12,0 15,0 20,0 30,0 40,0 50,0

Рассмотрим на примере как выбирать предохранитель.
Телевизор перестал работать после грозы. Определено, что сгорел предохранитель. Номинал его не известен. На этикетке задней крышки написано, что потребляемая мощность составляет 120 Вт, бывает, что пишут и 120 ВА. Это обозначение одной и той же мощности, но по стандартам разных стран. По таблице получается, что для электроприборов с максимальной потребляемой мощностью 120 Вт (ближайшее значение 150 Вт) является предохранитель на 1 А.

Методика подбора предохранителя для защиты бортовой электропроводки автомобиля ничем не отличается от выбора для бытовой электропроводки 220 В.

Мощность электроприбора, ватт (BA) до 50 до 75 до 100 до 150 до 200 до 250 до 300 до 400 до 600 до 700
Номинал стандартного предохранителя, А 5,0 7,5 10,0 15,0 20,0 25,00 30,0 40,0 60,0 70,0
Цвет корпуса предохранителя оранжевый коричневый красный голубой желтый прозрачный зеленый фиолет синий черный

Если после двух замен предохранители каждый раз перегорали, значит, поврежден электроприбор и требуется уже его ремонт. Попытка установить предохранитель на больший ток может только нанести еще дополнительный вред изделию вплоть до неремонтопригодности.

Калькулятор для расчета тока предохранителя

Если в таблицах нет данных для Вашего случая, например, напряжение питания изделия составляет 24 В или 110 В, то можете самостоятельно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора выполнить расчет.

  Онлайн калькулятор для определения тока предохранителя  
   Максимальная мощность нагрузки, Вт:  
  Напряжение питающей сети, В:  
  

При расчете на калькуляторе Вы получите точное значение тока. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы его номинал был не менее чем на 5% больше. Например, если получено расчетное значение тока 1 А, то нужно брать предохранитель большего ближайшего номинала из стандартного ряда, то есть 2 А.

Иногда попытки определить номинал предохранителя считыванием информации не получается. На электроприборе надписей нет, на предохранителе не читаемая маркировка. При наличии амперметра, и опыта работы с ним, то вынув предохранитель и подключив амперметр к контактам колодки, в котором был установлен предохранитель, можно измерять ток и тем самым определить его номинал.

Но тут есть подводный камень. Если предохранитель вышел из строя из-за неисправности электроприбора, то ток может быть намного больше, чем должен быть, в дополнение можно еще и вывести из строя измерительный прибор.

О селективности предохранителей и автоматических выключателей

Правильный выбор параметров электрических аппаратов обеспечивает селективность защиты электрической сети. Селективность или, проще говоря, избирательность защиты делает возможным срабатывание аппаратов на каждом конкретном участке защиты. Это уменьшает ущерб при авариях, так как отключается только защищаемая цепь, а остальные параллельные ветви остаются в работе.

На базе предохранителей селективность защиты реализуется довольно легко: далее в статье будет рассмотрен этот принцип. Избирательность защиты может быть достигнута также и в комбинациях с другими защитными устройствами, например, с автоматическими выключателями.

Рекомендуем ознакомиться с основными определениями селективности, которые были рассмотрены в предыдущей статье: полная и частичная селективность, зона перегрузки и короткого замыкания.

Автоматический предохранитель

Селективность между предохранителями

Построить селективную защиту на предохранителях несложно, так как их кривые плавления практически на всем диапазоне тока проходят параллельно и не пересекаются.

Автоматический предохранитель

В радиальной электрической сети избирательности защиты можно добиться, применяя предохранители общего назначения gG. Нет необходимости производить какие-либо сложные расчеты — достаточно того, чтобы соотношение между номиналами последовательно соединенных плавких вставок предохранителей составляло не менее 1,6 (ГОСТ 31196.2.1-2012).

Автоматический предохранитель

Для низковольтных предохранителей других типов, а также высоковольтных предохранителей избирательность защиты определяется на основании характеристик аппаратов, содержащихся в документации производителя.

Селективность между предохранителями и выключателями

Рассмотрим случай, когда нужно обеспечить селективность высоковольтного предохранителя и низковольтного выключателя

Это важно, так как замена предохранителя требует больше времени, чем повторное включение автоматического выключателя

Автоматический предохранитель

Сравнение время-токовых характеристик воздушного выключателя и высоковольтного предохранителя показывает, что такое расположение защитных аппаратов обеспечивает лишь частичную селективность. Из-за отличия время-токовых характеристик выключателя и предохранителя появляется ток частичной селективности Is. В конкретном примере ток частичной селективности Is можно повысить, установив мгновенное срабатывание воздушного выключателя в зоне короткого замыкания (без выдержки времени)

Это важно, так как аппарат защиты со стороны нагрузки (выключатель), должен срабатывать раньше, чем высоковольтный предохранитель. Поэтому необходимо настроить защиту так, чтобы расчетный ток короткого замыкания Iкз оказался меньше тока частичной селективности Is

Если принятых мер оказалось недостаточно, то следует применить токоограничивающие автоматические выключатели. Функция электродинамического отброса силовых контактов, реализованная автоматических выключателях такого типа, позволяет быстрее отключать поврежденную цепь, не давая току короткого замыкания достичь своего максимального значения.

Автоматический предохранитель

Рассмотрим другой случай: ввод в ГРЩ защищает воздушный автоматический выключатель, а на защите отходящих линий стоят предохранители. Если время-токовая характеристика предохранителя скорее может быть названа «неподвижной», то с характеристикой воздушного выключателя дело обстоит иначе — ее можно корректировать. Например, изменяя уставку тока срабатывания в зоне короткого замыкания, можно добиться того, что время-токовые характеристики защитных аппаратов не будут пересекаться. Таким образом, и автоматический выключатель и предохранитель будут работать в своей зоне. По графикам время-токовых характеристик видно, что воздушный выключатель на 4000 А и нижестоящий предохранитель на 630 А образуют селективную защиту.

Автоматический предохранитель

Следуя несложным правилам, описанным в этой статье, вы сможете создавать надежные селективные защиты на базе предохранителей и автоматических выключателей.

Характеристика и устройство плавких предохранителей

Автоматический предохранитель

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

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

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

Предохранитель включает в себя несколько компонентов:

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

  1. Плавкая вставка.

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

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

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

  2. Корпус.

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

  3. Система контактов.

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

Все технические параметры, которыми обладают предохранители

и их конструкционные элементы, отвечают стандартам ГОСТ и МЭК. Эти изделия можно использовать в качестве альтернативы российским и зарубежным устройствам.

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

Почему после срабатывания пробка автомат не включается

Когда в квартире погас свет хозяева в первую очередь идут к электрощиту и смотрят, не выбили ли пробки. Обычно над вопросом, почему они выбили мало, кто задумывается.

Если после срабатывания попытаться вновь включить автоматический предохранитель нажатием кнопки, не всегда это поможет восстановить питание — они просто могут не включиться.

Сделать это не удастся потому, что не устранена причина, вызвавшая отключение самого автомата. Вот почему, прежде всего, следует разобраться с нагрузочной цепью, последовательно отсоединяя от нее все включенные в данную линию силовые розетки.

Пробка может выбить в двух случаях: если произошло короткое замыкание или перегруз в электропроводке. В первом случае нужно найти причину повреждения. Для этого нужно отключить все приборы от розеток и попытаться включить пробку автомат.

Если включенный вручную автомат не «выбивает» – это значит, что причиной его срабатывания является повреждения одного из электроприборов. Если все вилки бытовых приборов вытянуты из розеток, а автоматический предохранитель все равно «выбивает» – можно сделать вывод, что отключение происходит по вине повреждения кабеля электропроводки. Лишь после того, как будет найдено место КЗ, а также устранена неисправность можно попробовать вновь включить пробку автомат.

При перегрузке линии (например, когда одновременно включили много электроприборов) тепловая защита не позволит сразу включить автомат. При срабатывании тепловой защиты рекомендуется выждать некоторое время, пока не остынет биметаллическая пластина расцепителя. Лишь после этого следует вновь попытаться нажать кнопку включения автомата в рабочее положение.

Предохранитель или выключатель?

Плавкая вставка имеет мизерную индуктивность. На ней не наблюдается никакого падения напряжения, а значит поврежденный УЗИП в случае чего отключится как положено.

Вроде бы все правильно, в чем же здесь подвох? Представим, что при попадании молнии и импульсном перенапряжении дугогасительная камера УЗИП не справилась с сопровождающим током и устройство просто сгорело, создав короткое замыкание.Автоматический предохранитель

Естественно, в этот момент должна сработать плавкая вставка. О каких величинах токовых нагрузок здесь идет речь?

При выборе такого предохранителя говорится, что он должен беспрепятственно пропустить через себя импульсный ток молнии и сопровождающий его ток, до момента его гашения в УЗИП. И только потом происходит сработка, если УЗИП развалилось и не справилось со своей задачей.

Вот один из графиков номинальных токов плавкой вставки и импульсного тока молнии в кА. На нем показана величина сгорания и взрыва предохранителя при тех или иных значениях.Автоматический предохранитель

Что нам предлагают производители? Они говорят, самостоятельно рассчитайте ток, который пройдет через ваш УЗИП и подберите соответствующий предохранитель, чтобы он при этом сгорел.

Если в ваших условиях максимальный ток 10кА, то вам можно взять предохранитель номиналом 100А. При таком токе (10кА) или меньше, он спокойно пропустит эту величину, чтобы УЗИП воспринял весь удар на себя.

Если же УЗИП не сработает и замкнет, то плавкая вставка при этом сгорит. И вот тут-то и появляется основная проблема. За какое время она сгорит?

Устройство автоматических пробок

Автоматические предохранители для дома содержат в своем составе два защитных механизма (они называются расцепителями). Один из них выполнен в виде нагреваемой током биметаллической пластины, способной деформироваться при достижении им определенной величины. Второй же представляет собой простейший электромагнит, который воздействует на срабатывающий элемент автомата за счет создаваемого в нем поля.

Обратите внимание: Тепловая (или биметаллическая) защита срабатывает при длительном воздействии значительных по величине нагрузочных токов, способных привести к аварийному возгоранию электропроводки. В отличие от нее электромагнитный механизм размыкает линию при резком возрастании тока в цепи. Устройство этих изделий не исключает возможности использования дополнительных опций

Устройство этих изделий не исключает возможности использования дополнительных опций

В отличие от нее электромагнитный механизм размыкает линию при резком возрастании тока в цепи. Устройство этих изделий не исключает возможности использования дополнительных опций.

Автоматический предохранитель

Таким образом, автоматический предохранитель представляет собой достаточно простую конструкцию, содержащую пару исполнительных элементов (тепловой и электромагнитный). В рабочее или замкнутое состояние они переводятся вручную за счет специального механизма, исполнительная часть которого выводится наружу. Связанная с механизмом возвратная пружина находится во взведенном состоянии, а сам он удерживается благодаря блокирующей защелке.

Выводимая наружу часть исполнительного устройства оформлена в виде двух кнопок, одна из которых имитирует электромагнитное размыкание цепи, а другая – возвращает предохранитель в исходное (взведенное) состояние.

Выбор номиналов предохранителей и защитных автоматов

Номинал предохранителя или защитного автомата выбирается из расчета удвоенного номинального входного тока ПЧ. Лучше, если ток предохранителя будет меньше, например, в 1,5-1,8 раза от тока ПЧ. Это улучшит защиту, но увеличит вероятность ложных срабатываний при резких пусках и допустимых перегрузках ПЧ.

В любом случае следует руководствоваться рекомендациями производителя частотного преобразователя, приведенными в руководстве по эксплуатации.

Другие полезные материалы:

Как правильно подобрать электродвигатель Зачем нужен контактор байпаса в УПП Как выбрать мотор-редуктор Использование тормозных резисторов с ПЧ

Сколько автоматических выключателей можно использовать

Автоматический предохранитель

В одном электрощите нельзя устанавливать выключатель дифтока групповой сети со значением более 30 мА. ПУЭ не запрещают подключение нескольких автоматов при условии, что не будет утечки тока. Перед началом работ следует вычислить групповую утечку.

  1. Переменным резистором измерить фактически показатель.
  2. Рассчитать теоретическую величину на основании п. 7 ПУЭ – на 1 А нагрузки приходится 0,4 мА и 10 мкА на 1 м кабеля.

Чтобы подобрать правильное количество УЗО, понадобится:

  1. При подключении, к примеру, 3-х УЗО на 16 А каждый сложить величины.
  2. Получившееся значение умножить на 0,4 мА.
  3. Подсчитать метраж провода по схеме квартиры и умножить на 10 мкА.
  4. Сложить величины и узнать утечку.

Назначение предохранителя

Отличительная особенность плавких предохранителей – они не могут гарантировать полноценную защиту радиодеталей сплит-системы от повреждения. Это обусловлено тем, что они являются инерционными элементами. Такие детали призваны предотвращать пожар и более серьезные аварии, вызванные чрезмерно высоким током.

Внутренние элементы помещены в капсулу из керамики или стекла. В ней находится металлическая проволока, по которой может протекать только ток определенной величины. Если ток превышает допустимую величину, проволока плавится, а электрическая цепь размыкается. Благодаря э

тому защищаются провода и плата кондиционера.

Резкое повышение силы тока может быть вызвано коротким замыканием или другими причинами.

Устройство, виды и принцип действия

Предохранитель — это коммутационный электрический аппарат, который предназначается для отключения защищенной электрической цепи путем ее размыканием или разрушения (сгорание, оплавливание), специально для этого предусмотренных токоведущих элементов во время прохождения по ним тока высокого напряжения. Основные его элементы — корпус, вставка из плавкого металла и контактная часть.

Принцип работы довольно простой: если в сеть подается высокое напряжение, плавится вставка, которая обычно изготавливается из фарфоровых или фибровых материалов. Вставка является обязательным элементом всех предохранителей, внутри нее находится дугогасительное устройство. Все приспособления, которые используются при защите электроустановок, можно подразделить на четыре класса:

  1. С плавкой вставкой, то есть с токопроводящим элементом. Когда происходит какой-то сбой в сети и напряжение достигает своего максимума, этот элемент начинает плавиться от перегрева. Именно так и устраняется напряжение со схемы электрического прибора. Токопроводящие части делаются в основном из металла, чаще всего из меди, свинца и железа. Принцип работы здесь состоит в том, что создается такой рабочий баланс, когда избыточное тепло выводится.
  2. Механические устройства. Они вставлены в кабель, на котором случается короткое замыкание. Но благодаря этому устройству кабель размыкается, и опасное напряжение к электроустановке уже не поступает. В защитных устройствах данного вида имеется датчик, который следит за силой тока.
  3. Электронные предохранители. У них имеются встроенные транзисторы, которые отвечают за токовую коммутацию. Если увеличивается сила тока и она превышает допустимое значение, контакт замыкается, и высокая нагрузка на проводники перестает поступать.
  4. Самовосстанавливающиеся. Эти элементы при возникновении аварийной ситуации отключаются, но остаются работоспособными. Пока вставка холодная, она проводит электричество. Как только она разогревается до определенной температуры, сопротивление увеличивается, и она теряет свои токопроводящие свойства. После того как вставка остынет, ток снова может по ней проходить.

Плавкие защитные элементы считаются самыми надежными и стоят сравнительно недорого. Их очень легко продиагностировать на исправность. Для этого нужно просто посмотреть деталь на просвет — будет видно, цела плавка или нет. Выпускаются они в стеклянном корпусе. При их использовании даже не нужно устанавливать трансформаторы. Плавкие предохранители по своему размеру делятся на микро, мини (14−15 мм), норма (18 мм) и макси (34 мм).

Принцип действия предохранителя-пробки

Автоматический и ручной переключатели фаз

Автоматический предохранитель ПАР изготовлен наподобие пробки и вворачивается вместо нее в патрон. ПАР во включенном состоянии замыкает цепь между резьбовой гильзой (1) и центральным контактом (2) с помощью провода (4) (рис. б). Провод навит на катушку электромагнита (5) и связан с биметаллической пластиной (6). При температурной перегрузке от большого тока пластина изгибается и освобождает рычаг, удерживающий пружину (7). Она разъединяет контакты и поднимает вверх кнопку (9), по которой видно, что автомат сработал. Если возникает ток КЗ, сердечник (8) электромагнита резко втягивается, освобождая рычаг, и пружина размыкает контакты.

Ручное отключение автоматического предохранителя производится путем нажатия на маленькую кнопку (10), которая воздействует на рычаг.

Что представляет собой устройство

Каждый пользователь сталкивается в течение жизни с разнообразными выключателями, при помощи которых вручную включается электроэнергия в доме. Автоматическая современная пробка функционирует по схожему принципу, только отключает подачу электроэнергии она самостоятельно, без стороннего вмешательства, защищая тем самым сеть от перегрузок или короткого замыкания. Одним словом, данное устройство – предохранитель.

Если через предохранитель автоматический резьбовой пройдет ток, вдвое больший номинального показателя, выключатель сработает почти моментально. Мгновенное выключение происходит при резком (в 7 раз) возрастании силы тока.

С помощью выключателей защищаются однофазные осветительные электрические сети, трехфазные с различными показателями силы тока и так далее. Современные компании производят автоматические выключатели разных видов и марок, что делает их широко распространенными. Кроме того, их используют не только как выключатели, но и как предохранители. Теперь рассмотрим принцип действия устройства.

Как функционирует выключатель понятно: контакты электроцепи соединяются и разъединяются. У предохранителя несколько иной принцип. В автомате предохранителем выступает тепловое и электромагнитное реле. Также применяется реле комбинированного типа – расцепитель. Если через выключатель проходит ток выше номинального показателя тока расцепителя, реле активируется и разрывает цепь. Защита от перегрузок достигается за счет теплового расцепителя. Если данный элемент сработал, следует выждать немного времени, чтобы биметаллическая пластинка остыла, после чего перевести рычажок в положение «отключено» и заново включить предохранитель.

Что касается электромагнитного расцепителя, он функционирует как реле максимального тока. При достижении током заданного показателя, автоматический выключатель срабатывает мгновенно. Каждый автомат имеет те или иные значения. Как правило, указывается сила номинального тока и сила, при которой срабатывает расцепитель.

Важно, чтобы аппарат был изготовлен из качественных материалов. Так, для корпуса используются высококачественные термопласты, которым не страшны механические воздействия

Важно, чтобы в составе материала не присутствовали вредные вещества – галогены. Сам пластиковый корпус должен быть с добавками антипиренов – веществ, предупреждающих распространение горения.

iEK BA88-32

Для изготовления проводящих элементов выключателей применяются материалы, имеющие низкое сопротивление электротоку, к примеру, медь. Контактные площадки производятся из сплавов серебра, что делает их долговечными, обеспечивает хорошую сопротивляемость свариванию.

Автоматы пользуются большим спросом, по сравнению с плавкими предохранителями, что обуславливается следующими их преимуществами:

  • Более надежное срабатывание;
  • Защищая трехфазное устройство, оно не станет работать в однофазном режиме. Если случается перегрузка или короткое замыкание, отключатся все три фазы;
  • Снижение простоев электрического оборудования. Включить сработавший автомат быстрее, нежели заменить перегоревший предохранитель.

Принцип работы

Устройство автомата обеспечивает специфику его работы. Рассмотреть принцип действия прибора стоит на примере однополюсной модели:

  1. На верхнюю клемму подключается кабель от линии питания, на нижнюю – провода потребителей.
  2. Для включения необходимо ставить ручку в верхнее положение, для отключения – в нижнее.
  3. В момент включения механизмом взвода направляется подвижный контакт к неподвижному. Сцепка соединяется.
  4. Соленоидный расцепитель-электромагнит функционирует по принципу выталкивания сердечника из центра катушки электромагнитным полем.

    Принцип работы автоматического выключателя

  5. Цилиндрический сердечник из металла надавливает на рычаг механизма расцепления.
  6. За счет гибкой перемычки катушка контактирует с подвижным элементом. Его положение регулирует резьбовой винт.
  7. Неподвижный контакт, подкинутый на верхнюю клемму, выступает в качестве упора для подвижного. Он же замыкает цепь при взводе механизма расцепления.
  8. Контакты автоматически выключаются при повышенной токовой нагрузки. О разрыве цепи свидетельствует искрение. Искры гасит дугогаситель. Дым и остаточные газы выводятся через специальный канал.
  9. Тепловым расцепителем дублируются все этапы работы электромагнитного сердечника. Разница заключается в выталкивании рычага выгнутой биметаллической пластиной.

Работа в нормальном режиме

В неаварийном режиме автомат работает иначе. Ручка управление поднята вверх, а ток поступает на устройство через кабель питания. Проводник подкинут на верхнюю клемму. Затем ток направляется на неподвижные контакты, оттуда – на подвижные. На соленоидную катушку токи подаются через гибкий кабель. После нее поступают на биметаллический элемент, оттуда – на винтовую клемму внизу, а дальше – в электроцепь, к которой подключена нагрузка.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: