Предохранитель (электрический)

Предохранитель

Миниатюрный предохранитель 250 В с выдержкой времени, который отключит ток 0,3 А через 100 с или ток 15 А за 0,1 с. 32 мм (1 1/4 дюйма) в длину.
Тип	Пассивный
Принцип работы	Оплавление внутреннего проводника из-за тепла, выделяемого чрезмерным током
Электронный символ
Электронные символы предохранителя

200 А Промышленный предохранитель. Отключающая способность 80 кА .

В электронике и электротехнике , A Предохранитель представляет собой электрическое защитное устройство , которое работает , чтобы обеспечить максимальную токовую защиту электрической цепи. Его основным компонентом является металлическая проволока или полоса, которая плавится, когда через нее проходит слишком большой ток, тем самым останавливая или прерывая ток. Это жертвенное устройство ; после срабатывания предохранителя это разомкнутая цепь, и ее необходимо заменить или перемонтировать, в зависимости от его типа.

Предохранители использовались как важные устройства безопасности с первых дней развития электротехники. Сегодня существуют тысячи различных конструкций предохранителей, которые имеют определенные номинальные значения тока и напряжения, отключающую способность и время срабатывания, в зависимости от области применения. Временные и текущие рабочие характеристики предохранителей выбраны таким образом, чтобы обеспечить адекватную защиту без ненужных прерываний. Нормы электромонтажа обычно определяют максимальный номинальный ток предохранителя для конкретных цепей. Короткое замыкание , перегрузка, несоответствие нагрузки или отказ устройства являются основными или некоторыми из причин срабатывания предохранителя. Когда поврежденный провод под напряжением соприкасается с металлическим корпусом, подключенным к заземлению, образуется короткое замыкание и перегорает предохранитель.

Предохранитель - это автоматическое средство отключения питания неисправной системы; часто сокращенно ADS (Автоматическое отключение питания). Автоматические выключатели могут использоваться как альтернатива предохранителям, но имеют существенно другие характеристики.

История [ править ]

Компания Breguet рекомендовала использовать проводники с уменьшенным сечением для защиты телеграфных станций от ударов молнии ; плавясь, провода меньшего размера будут защищать аппаратуру и проводку внутри здания. ^[1] Еще в 1864 году для защиты телеграфных кабелей и осветительных установок использовались различные проволочные или фольговые плавкие элементы. ^[2]

Предохранитель был запатентован Томасом Эдисоном в 1890 году как часть его системы распределения электроэнергии. ^[3]

Строительство [ править ]

Предохранитель состоит из металлической ленты или проволочного элемента предохранителя с малым поперечным сечением по сравнению с проводниками цепи, установленного между парой электрических выводов и (обычно) заключенного в негорючий корпус. Предохранители расположены последовательно, чтобы пропускать весь ток, проходящий через защищаемую цепь. Сопротивление элемента выделяет тепло из-за протекания тока. Размер и конструкция элемента определяются (эмпирически) таким образом, чтобы тепло, выделяемое при нормальном токе, не приводило к достижению элементом высокой температуры. Если протекает слишком большой ток, элемент нагревается до более высокой температуры и либо непосредственно плавится, либо плавит паяное соединение внутри предохранителя, размыкая цепь.

Элемент плавкого предохранителя изготовлен из цинка, меди, серебра, алюминия, ^{[ необходима цитата ]} или сплавов этих или других металлов для обеспечения стабильных и предсказуемых характеристик. ^{[4] [5]} В идеале предохранитель должен бесконечно выдерживать номинальный ток и быстро плавиться при небольшом превышении. Элемент не должен быть поврежден незначительными безвредными скачками тока, а также не должен окисляться или изменять свое поведение после, возможно, нескольких лет эксплуатации.

Элементы плавкого предохранителя могут иметь форму, увеличивающую эффект нагрева. В больших предохранителях ток может быть разделен между несколькими металлическими полосками. Двухэлементный предохранитель может содержать металлическую полосу, которая мгновенно плавится при коротком замыкании, а также содержать легкоплавкое паяное соединение, которое реагирует на длительную перегрузку низких значений по сравнению с коротким замыканием. Элементы предохранителя могут поддерживаться стальной или нихромовой проволокой, так что элемент не подвергается деформации, но может быть включена пружина для увеличения скорости разделения фрагментов элемента.

Плавкий элемент может быть окружен воздухом или материалами, предназначенными для ускорения гашения дуги. Можно использовать кварцевый песок или непроводящие жидкости.

Характеристики [ править ]

Номинальный ток I _N [ править ]

Максимальный ток, который предохранитель может непрерывно проводить без прерывания цепи.

Время против текущих характеристик [ править ]

Скорость сгорания предохранителя зависит от силы тока, протекающего через него, и материала, из которого изготовлен предохранитель. Производители могут предоставить график зависимости тока от времени, часто в логарифмической шкале, чтобы охарактеризовать устройство и позволить сравнение с характеристики защитных устройств до и после предохранителя.

Время работы не является фиксированным интервалом, оно уменьшается по мере увеличения тока. Предохранители рассчитаны на то, чтобы время срабатывания было определенным по сравнению с текущим. Стандартный предохранитель может потребовать вдвое больше номинального тока для срабатывания за одну секунду, быстродействующему предохранителю может потребоваться удвоенный номинальный ток для срабатывания за 0,1 секунды, а плавкому предохранителю может потребоваться удвоенный номинальный ток в течение десятков секунд .

Выбор предохранителя зависит от характеристик нагрузки. В полупроводниковых устройствах может использоваться быстрый или сверхбыстрый предохранитель, поскольку полупроводниковые устройства быстро нагреваются при протекании избыточного тока. Предохранители с максимальной скоростью сгорания предназначены для наиболее чувствительного электрического оборудования, где даже кратковременное воздействие тока перегрузки может привести к повреждению. Обычные быстродействующие предохранители - это предохранители самого общего назначения. Предохранитель с временной задержкой (также известный как анти-всплеск или инерционныйпредохранитель) рассчитан на то, чтобы ток, превышающий номинальное значение предохранителя, протекал в течение короткого периода времени без сгорания предохранителя. Эти типы предохранителей используются в таком оборудовании, как двигатели, которые могут потреблять больший, чем обычно, ток в течение нескольких секунд при достижении определенной скорости.

Значение I ² t [ править ]

Номинальное значение I ² t связано с количеством энергии, пропускаемой плавким предохранителем, когда он устраняет электрическую неисправность. Этот термин обычно используется в условиях короткого замыкания, а значения используются для выполнения координационных исследований в электрических сетях. Параметры I ² t представлены в таблицах технических данных производителя для каждого семейства предохранителей. Для согласования работы предохранителя с устройствами, находящимися на входе или выходе, указаны параметры плавления I ² t и очистки I ² t. Плавление I ² t пропорционально количеству энергии, необходимой для начала плавления плавкого элемента. Поляна I ²t пропорционально общей энергии, пропускаемой предохранителем при устранении неисправности. Энергия в основном зависит от тока и времени работы предохранителей, а также от доступного уровня неисправности и напряжения системы. Поскольку номинал предохранителя I ² t пропорционален энергии, которую он пропускает, он является мерой теплового повреждения от тепловых и магнитных сил, которые будут возникать в результате повреждения.

Отключающая способность [ править ]

Отключающая способность - это максимальный ток, который может безопасно отключаться предохранителем. Он должен быть выше ожидаемого тока короткого замыкания . Миниатюрные предохранители могут иметь номинальный ток отключения только в 10 раз превышающий их номинальный ток. В североамериканской практике предохранители для небольших низковольтных , обычно жилых систем электропроводки обычно рассчитаны на прерывание 10 000 ампер. Предохранители для коммерческих или промышленных систем питания должны иметь более высокие отключающие характеристики, с некоторыми ограничивающими ток низковольтными плавкими предохранителями с высокой отключающей способностью, рассчитанными на 300 000 ампер. Предохранители для высоковольтного оборудования до 115 000 вольт рассчитываются по полной полной мощности (мегавольт-амперы, МВА ) уровня повреждения в цепи.

Некоторые предохранители имеют высокую разрывную способность (HRC) или высокую отключающую способность (HBC) ^[6] и обычно заполнены песком или аналогичным материалом. ^[7]

Низковольтные предохранители с высокой разрывной способностью (HRC) используются в главных распределительных щитах в низковольтных сетях, где существует высокий ожидаемый ток короткого замыкания. Как правило, они больше, чем предохранители винтового типа, и имеют наконечники с наконечниками или ножевые контакты. Предохранители с большой разрывной способностью могут быть рассчитаны на ток отключения до 120 кА.

Предохранители HRC широко используются в промышленных установках, а также в электросетях общего пользования, например, на трансформаторных подстанциях, главных распределительных щитах или в распределительных коробках зданий и в качестве предохранителей счетчиков.

В некоторых странах из-за высокого тока короткого замыкания, доступного там, где используются эти предохранители, местные правила могут разрешать замену этих предохранителей только обученному персоналу. Некоторые разновидности предохранителей HRC имеют особые особенности обращения.

Номинальное напряжение [ править ]

Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или больше того, что станет напряжением холостого хода. Например, предохранитель со стеклянной трубкой, рассчитанный на 32 В, не сможет надежно прервать ток от источника напряжения 120 или 230 В. Если предохранитель 32 В попытается отключить источник напряжения 120 или 230 В, может возникнуть дуга . Плазма внутри стеклянной трубки может продолжать проводить ток до тех пор, пока ток не уменьшится до точки, где плазма станет непроводящим газом. Номинальное напряжение должно быть выше максимального напряжения источника, который необходимо отключить. Последовательное подключение предохранителей не увеличивает номинальное напряжение комбинации или какого-либо одного предохранителя.

Предохранители среднего напряжения, рассчитанные на несколько тысяч вольт, никогда не используются в цепях низкого напряжения из-за их стоимости и из-за того, что они не могут должным образом размыкать цепь при работе с очень низким напряжением. ^[8]

Падение напряжения [ править ]

Производитель может указать падение напряжения на предохранителе при номинальном токе. Между хладостойкостью предохранителя и величиной падения напряжения существует прямая зависимость. ^{[ требуется пояснение ]} После подачи тока сопротивление и падение напряжения предохранителя будут постоянно расти с повышением его рабочей температуры, пока предохранитель, наконец, не достигнет теплового равновесия. Следует учитывать падение напряжения, особенно при использовании предохранителя в низковольтных устройствах. Падение напряжения часто не имеет существенное значения в более традиционных предохранителях типа провода, но может быть значительными в других технологиях , такие как самовосстанавливающиеся предохранители типа (PPTC).

Снижение температуры [ править ]

Температура окружающей среды изменит рабочие параметры предохранителя. Предохранитель, рассчитанный на 1 А при 25 ° C, может проводить на 10% или 20% больше тока при -40 ° C и может открываться при 80% своего номинального значения при 100 ° C. Рабочие значения будут отличаться в зависимости от семейства предохранителей и указаны в технических паспортах производителя.

Маркировка [ править ]

Большинство предохранителей имеют маркировку на корпусе или торцевых крышках с указанием их номиналов. Предохранители «чипового типа» с технологией поверхностного монтажа имеют мало маркировок или вообще не имеют маркировки, что очень затрудняет идентификацию.

Подобные внешне предохранители могут иметь существенно разные свойства, определяемые их маркировкой. Маркировка предохранителей ^[9] обычно содержит следующую информацию, либо явно в виде текста, либо неявно вместе с маркировкой агентства по официальному утверждению для конкретного типа:

• Текущий рейтинг предохранителя.
• Номинальное напряжение предохранителя.
• Время - токовая характеристика; т.е. скорость предохранителя.
• Утверждены национальными и международными агентствами по стандартизации.
• Производитель / номер детали / серия.
• Отключающая способность ( отключающая способность )

Пакеты и материалы [ править ]

Предохранители бывают самых разных размеров и стилей для использования во многих сферах применения, они производятся в стандартных корпусах, что делает их легко взаимозаменяемыми. Корпуса предохранителей могут быть изготовлены из керамики , стекла , пластика , стекловолокна , формованных слоистых материалов из слюды или прессованного волокна в зависимости от применения и класса напряжения.

Картридж ( уплотнительное кольцо ) предохранители имеют цилиндрический корпус с концевым металлическими концевыми колпачками. Некоторые патронные предохранители изготавливаются с торцевыми крышками разных размеров, чтобы предотвратить случайную вставку предохранителя неправильного номинала в держатель, придавая им форму бутылки.

Предохранители для силовых цепей низкого напряжения могут иметь закрепленные на болтах ножевые или бирочные клеммы, которые крепятся винтами к держателю предохранителя. Некоторые клеммы плоского типа удерживаются пружинными зажимами. Предохранители пластинчатого типа часто требуют использования специального съемника для извлечения их из держателя предохранителя.

Возобновляемые предохранители имеют сменные элементы предохранителей, что позволяет повторно использовать корпус предохранителя и клеммы, если они не повреждены после срабатывания предохранителя.

Предохранители, предназначенные для пайки к печатной плате, имеют радиальные или осевые выводы провода . Предохранители для поверхностного монтажа имеют паяные площадки вместо выводов.

Высоковольтные предохранители выталкивающего типа имеют трубки из армированного стекловолокном или стекловолокном и открытый конец, при этом предохранительный элемент может быть заменен.

Полузакрытые предохранители представляют собой держатели плавких предохранителей, в которых можно заменить сам плавкий провод. Точный ток предохранителя не так хорошо контролируется, как закрытый предохранитель, и чрезвычайно важно использовать правильный диаметр и материал при замене провода предохранителя, и по этим причинам эти предохранители постепенно теряют популярность.

Они все еще используются в потребительских устройствах в некоторых частях мира, но становятся все менее распространенными. Хотя стеклянные предохранители обладают тем преимуществом, что плавкий элемент виден для проверки, они имеют низкую отключающую способность ( отключающую способность ), что обычно ограничивает их применение при 15 А или менее при 250 В _{переменного тока} . Керамические предохранители обладают преимуществом более высокой отключающей способности, что облегчает их использование в цепях с более высоким током и напряжением . Заполнение корпуса предохранителя песком обеспечивает дополнительное охлаждение дуги и увеличивает отключающую способность предохранителя. Предохранители среднего напряжения могут иметь оболочку, заполненную жидкостью, чтобы помочь в тушениидуга . В некоторых типах распределительных устройств используются плавкие вставки, погруженные в масло , заполняющее оборудование.

Блоки предохранителей могут включать в себя функцию отклонения, такую ​​как штифт, паз или язычок, который предотвращает замену предохранителей, которые в остальном выглядят похожими. Например, патроны для предохранителей североамериканского класса RK имеют штифт, который предотвращает установку аналогичных по внешнему виду предохранителей класса H, которые имеют гораздо более низкую отключающую способность, и твердый контактный зажим, в котором отсутствует паз типа RK.

Размеры [ править ]

Предохранители могут быть изготовлены с корпусами разного размера, чтобы предотвратить замену предохранителей разных номиналов. Например, предохранители бутылочного типа различают номиналы с крышками разного диаметра. Предохранители автомобильного стекла изготавливались разной длины, чтобы предохранители с высоким номиналом не устанавливались в цепи, предназначенные для более низкого номинала.

Особенности [ править ]

Стеклянный патрон и пробка предохранителей позволяют непосредственно проверить плавкий элемент. Другие предохранители имеют другие методы индикации, в том числе:

• Индикаторный штифт или ударный штифт - выступает из крышки предохранителя при перегоревании элемента.
• Индикационный диск - цветной диск (установлен заподлицо в торцевой крышке предохранителя) выпадает при перегорании элемента.
• Окно элемента - маленькое окошко, встроенное в корпус предохранителя для визуальной индикации перегоревшего элемента.
• Внешний индикатор срабатывания - функция аналогична бойку, но может быть прикреплена снаружи (с помощью зажимов) к совместимому предохранителю.

Некоторые предохранители позволяют закрепить на корпусе предохранителя специальный микровыключатель или реле. Когда плавкий элемент перегорает, индикаторный штифт выдвигается, чтобы активировать микровыключатель или реле, которое, в свою очередь, запускает событие.

В некоторых предохранителях среднего напряжения используются два или три отдельных цилиндра и два или три плавких элемента, включенных параллельно.

Стандарты предохранителей [ править ]

Предохранители IEC 60269 [ править ]

Международная электротехническая комиссия публикует стандарт 60269 для низковольтных силовых предохранителей. Стандарт состоит из четырех томов, в которых описаны общие требования, предохранители для промышленного и коммерческого применения, предохранители для бытового применения и предохранители для защиты полупроводниковых устройств. Стандарт IEC объединяет несколько национальных стандартов, тем самым улучшая взаимозаменяемость предохранителей в международной торговле. Все предохранители различных технологий, проверенные на соответствие стандартам IEC, будут иметь одинаковые время-токовые характеристики, что упрощает проектирование и обслуживание.

Предохранители UL 248 (Северная Америка) [ править ]

В США и Канаде низковольтные предохранители до 1 кВ переменного тока изготавливаются в соответствии со стандартом UL 248 Underwriters Laboratories или согласованным стандартом Канадской ассоциации стандартов C22.2 № 248. Этот стандарт применяется к предохранителям с номиналом 1 кВ или менее. , Переменного или постоянного тока и с отключающей способностью до 200 кА. Эти предохранители предназначены для установки в соответствии с требованиями Канадского электрического кодекса, часть I (CEC), или национального электрического кодекса , NFPA 70 (NEC).

Стандартные номинальные значения силы тока для предохранителей (и автоматических выключателей ) в США / Канаде считаются 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 150, 175. , 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000 и 6000 ампер. Дополнительные стандартные номинальные значения силы тока для предохранителей - 1, 3, 6, 10 и 601.

UL 248 в настоящее время состоит из 19 "частей". UL 248-1 устанавливает общие требования к предохранителям, в то время как последние части предназначены для предохранителей определенных размеров (например: 248-8 для класса J, 248-10 для класса L) или для категорий предохранителей с уникальными свойствами (например: 248-13 для полупроводниковых предохранителей, 248-19 для фотоэлектрических предохранителей). Применяются общие требования (248-1), за исключением изменений, внесенных в дополнительную часть (240-x). Например, UL 248-19 позволяет рассчитывать фотоэлектрические предохранители до 1500 В постоянного тока по сравнению с 1000 В в соответствии с общими требованиями.

Номенклатура IEC и UL незначительно различается. Стандарты IEC относятся к «предохранителем» в качестве сборки плавкой вставки и держатель предохранителя . В североамериканских стандартах плавкий предохранитель является заменяемой частью сборки, а плавкая вставка - это элемент из чистого металла для установки в предохранитель.

Автомобильные предохранители [ править ]

Автомобильные предохранители используются для защиты проводки и электрооборудования автомобилей. Существует несколько различных типов автомобильных предохранителей, и их использование зависит от конкретного применения, напряжения и тока электрической цепи. Автомобильные предохранители могут быть установлены в блоки предохранителей, встроенные держатели предохранителей или зажимы предохранителей. Некоторые автомобильные предохранители иногда используются в неавтомобильных электрических системах. Стандарты автомобильных предохранителей публикуются SAE International (ранее известное как Общество автомобильных инженеров).

Автомобильные предохранители можно разделить на четыре категории:

• Лопастные предохранители
• Стеклянная трубка или типа Bosch
• Плавкие ссылки
• Ограничители предохранителей

Большинство автомобильных предохранителей на 32 В используются в цепях, рассчитанных на 24 В постоянного тока и ниже. В некоторых автомобилях используется двойная электрическая система 12/42 В постоянного тока ^[10] , для которой требуется предохранитель на 58 В постоянного тока.

Предохранители высокого напряжения [ править ]

Предохранители используются в энергосистемах напряжением до 115 000 вольт переменного тока. Высоковольтные предохранители используются для защиты измерительных трансформаторов, используемых для измерения электроэнергии, или для трансформаторов малой мощности, где не гарантируется стоимость автоматического выключателя . Автоматический выключатель на 115 кВ может стоить в пять раз дороже, чем комплект силовых предохранителей, поэтому в результате экономия может составить десятки тысяч долларов. ^{[ необходима цитата ]}

В распределительных сетях среднего напряжения силовой предохранитель может использоваться для защиты трансформатора, обслуживающего 1–3 дома. Распределительные трансформаторы на опоре почти всегда защищены плавким предохранителем , который можно заменить с помощью инструментов для обслуживания линии под напряжением .

Предохранители среднего напряжения также используются для защиты двигателей, конденсаторных батарей и трансформаторов и могут быть установлены в распределительных устройствах в металлическом корпусе или (редко в новых конструкциях) на открытых распределительных щитах.

Выталкивающие предохранители [ править ]

В предохранителях большой мощности используются плавкие элементы из серебра , меди или олова для обеспечения стабильной и предсказуемой работы. Высоковольтные выталкивающие предохранители окружают плавкую вставку выделяющими газ веществами, такими как борная кислота . Когда плавкий предохранитель перегорает, тепло от дуги заставляет борную кислоту выделять большие объемы газов. Связанное с этим высокое давление (часто более 100 атмосфер) и охлаждающие газы быстро гасят образовавшуюся дугу. Затем горячие газы со взрывом выбрасываются из конца (концов) взрывателя. Такие предохранители можно использовать только на открытом воздухе.

Этот тип предохранителей может иметь ударный штифт для управления механизмом переключения, так что все три фазы прерываются, если какой-либо предохранитель перегорает.

Предохранитель большой мощности означает, что эти предохранители могут отключать несколько килоампер. Некоторые производители проверяли свои предохранители на ток короткого замыкания до 63 кА .

Сравнение с автоматическими выключателями [ править ]

Преимущество предохранителей в том, что они зачастую дешевле и проще, чем автоматический выключатель аналогичного номинала. Перегоревший предохранитель необходимо заменить новым устройством, которое менее удобно, чем простой сброс выключателя, и, следовательно, может помешать людям игнорировать неисправности. С другой стороны, замена предохранителя без предварительной изоляции цепи (в большинстве конструкций электропроводки в зданиях не предусмотрены отдельные изолирующие выключатели для каждого предохранителя) может быть опасна сама по себе, особенно если неисправность связана с коротким замыканием.

Предохранители с высокой отключающей способностью могут быть рассчитаны на безопасное отключение до 300 000 ампер при 600 В переменного тока. Перед некоторыми выключателями в литом корпусе установлены специальные токоограничивающие предохранители для защиты выключателей в низковольтных силовых цепях с высокими уровнями короткого замыкания.

Токоограничивающие предохранители срабатывают так быстро, что ограничивают общую «сквозную» энергию, которая проходит в цепь, помогая защитить оборудование, расположенное ниже по цепи, от повреждений. Эти предохранители размыкаются менее чем за один цикл промышленной частоты переменного тока; автоматические выключатели не могут соответствовать этой скорости.

Некоторые типы автоматических выключателей необходимо регулярно обслуживать, чтобы обеспечить их механическую работу во время прерывания. Иначе обстоит дело с предохранителями, которые основаны на процессах плавления, при которых не требуется никаких механических операций, чтобы предохранитель работал в условиях неисправности.

В многофазной силовой цепи, если сработает только один предохранитель, оставшиеся фазы будут иметь токи выше нормальных и несимметричные напряжения, что может привести к повреждению двигателей. Предохранители обнаруживают только перегрузку по току или, в некоторой степени, перегрев, и обычно не могут использоваться независимо с защитным реле для обеспечения более продвинутых защитных функций, например, обнаружения замыкания на землю.

Некоторые производители распределительных предохранителей среднего напряжения сочетают характеристики максимальной токовой защиты плавкого элемента с гибкостью релейной защиты, добавляя пиротехническое устройство к предохранителю, управляемому внешними реле защиты .

В быту широко используются миниатюрные автоматические выключатели (MCB) в качестве альтернативы предохранителям. Их номинальный ток зависит от тока нагрузки защищаемого оборудования и рабочей температуры окружающей среды. Доступны следующие номиналы: 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 45A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A. ^[11]

Блоки предохранителей [ править ]

Соединенное Королевство [ править ]

В Великобритании более старые электрические потребительские блоки (также называемые блоками предохранителей) оснащены либо полузакрытыми (сменными) предохранителями ( BS 3036 ), либо патронными предохранителями ( BS 1361 ). (Плавкий провод обычно поставляется потребителям в виде коротких проводов номиналом 5 А, 15 А и 30 А, намотанных на кусок картона.) Современные потребительские устройства обычно содержат миниатюрные автоматические выключатели (MCB) вместо предохранителей, хотя картриджи предохранители иногда все еще используются, так как в некоторых приложениях автоматические выключатели подвержены ложным срабатываниям.

Возобновляемые предохранители (сменные или картриджные) допускают замену пользователем, но это может быть опасно, поскольку легко вставить элемент с более высоким номиналом или двойной предохранитель (перемычка или провод) в держатель ( переплавка ) или просто прикрепить его медным проводом или даже токопроводящий предмет (монеты, шпильки, канцелярские скрепки, гвозди и т. д.), совершенно отличный от существующего носителя. Одна из форм злоупотребления блоком предохранителей заключалась в том, чтобы вставить пенни в розетку, что привело к сбою защиты от перегрузки по току и возникновению опасного состояния. Такое вмешательство не будет видно без полного осмотра предохранителя. По этой причине предохранительный провод никогда не использовался в Северной Америке, хотя возобновляемые предохранители по-прежнему производятся для распределительных щитов.

• Коробки предохранителей для Великобритании и сменные предохранители
• Блок сменных предохранителей MEM с установленными четырьмя сменными держателями предохранителей (два на 30 А и два на 15 А) c. 1957 (крышка снята)

• Патроны сменных предохранителей MEM (30 A и 15 A)

• Стандартный блок предохранителей Wylex с восемью сменными держателями предохранителей

• Плавкий предохранитель, продаваемый потребителям в Великобритании

Стандарт Wylex единица потребитель был очень популярным в Соединенном Королевстве , пока правила проводки не стали требовать остаточного тока устройства (УЗО) для розеток , которые могли бы реально поставлять оборудование эквипотенциальной зоны. Конструкция не позволяет устанавливать УЗО или АВДТ . Некоторые стандартные модели Wylex были изготовлены с УЗО вместо главного выключателя, но (для потребительских устройств, питающих всю установку) это больше не соответствует правилам электропроводки, поскольку системы сигнализации не должныбыть защищенным от УЗО. В эти блоки можно ввинчивать основания предохранителей двух типов: один предназначен для сменных держателей плавких предохранителей, а другой - для картриджных держателей предохранителей. За прошедшие годы MCB были созданы для обоих стилей базы. В обоих случаях держатели с более высоким номиналом имели более широкие штыри, поэтому носитель не мог быть заменен на носитель с более высоким номиналом без изменения основания. Патронные держатели предохранителей теперь также доступны для корпусов на DIN-рейке. ^[12]

Северная Америка [ править ]

В Северной Америке предохранители использовались в зданиях, в которых проводилась проводка до 1960 года. Эти предохранители на базе Эдисона ввинчивались в гнездо предохранителя, как и лампы накаливания на базе Эдисона. Номинальные значения были 5, 10, 15, 20, 25 и 30 ампер. Чтобы предотвратить установку предохранителей с чрезмерно допустимым током, в более поздние блоки предохранителей были включены функции отклонения в гнезде держателя предохранителя, широко известное как база отклонения (предохранители типа S).которые имеют меньший диаметр, который зависит от номинала предохранителя. Это означает, что предохранители могут быть заменены только предохранителями с предустановленным номиналом (тип S). Это североамериканский трехнациональный стандарт (UL 4248-11; CAN / CSA-C22.2 NO. 4248.11-07 (R2012); и NMX-J-009/4248/11-ANCE). Существующие платы предохранителей Edison можно легко преобразовать для работы только с предохранителями Rejection Base (Type S) путем ввинчивания адаптера с защитой от несанкционированного доступа. Этот адаптер ввинчивается в существующий держатель предохранителя Эдисона и имеет резьбовое отверстие меньшего диаметра для установки предохранителя указанного типа S. ^[13]

• База Эдисона (слева) и предохранители типа S (справа)

• Более старый блок предохранителей того типа, который используется в Северной Америке.

Некоторые компании производят восстанавливаемые миниатюрные тепловые выключатели , которые ввинчиваются в гнездо предохранителя. ^{[14] [15] В} некоторых установках используются эти автоматические выключатели на базе Эдисона. Однако у любого такого выключателя, проданного сегодня, есть один недостаток. Возможна установка в шкафу выключателя с дверцей. В таком случае, если дверь закрыта, она может удерживать кнопку сброса выключателя. В этом состоянии выключатель практически бесполезен: он не обеспечивает защиты от сверхтока. ^[16]

В 1950-х годах предохранители в новых жилых или промышленных зданиях для защиты параллельных цепей были заменены автоматическими выключателями низкого напряжения.

Предохранители широко используются для защиты цепей электродвигателей; при небольших перегрузках схема защиты двигателя автоматически размыкает управляющий контактор, а предохранитель срабатывает только при коротких замыканиях или экстремальной перегрузке.

Согласование предохранителей в серии [ править ]

Если несколько предохранителей соединены последовательно на разных уровнях системы распределения электроэнергии, желательно сжечь (отключить) только предохранитель (или другое устройство максимального тока), электрически ближайший к месту повреждения. Этот процесс называется «координацией» или «дискриминацией» и может потребовать построения графика времени-токовых характеристик двух предохранителей на основе общего тока. Предохранители выбираются таким образом, чтобы второстепенный, ответвленный, предохранитель отключал свою цепь задолго до того, как главный предохранитель питания начал плавиться. Таким образом, прерывается только неисправная цепь с минимальными помехами для других цепей, питаемых общим предохранителем.

Если в системе используются предохранители аналогичного типа, можно использовать простое практическое соотношение между номиналами предохранителя, ближайшего к нагрузке, и предохранителя, следующего к источнику.

Другие устройства защиты цепи [ править ]

Восстанавливаемые предохранители [ править ]

В так называемых самовосстанавливающихся предохранителях используется термопластический проводящий элемент, известный как термистор с полимерным положительным температурным коэффициентом (PPTC), который препятствует цепи во время перегрузки по току (за счет увеличения сопротивления устройства). Термистор PPTC самовосстанавливается в том смысле, что при отключении тока устройство остынет и вернется к низкому сопротивлению. Эти устройства часто используются в аэрокосмических / ядерных приложениях, где замена затруднена, или на материнской плате компьютера, так что закороченная мышь или клавиатура не вызывают повреждения материнской платы.

Тепловые предохранители [ править ]

Тепловой предохранитель часто встречаются в бытовой технике , такие как кофе , фен или трансформаторыпитание небольших устройств бытовой электроники. Они содержат плавкий термочувствительный состав, который удерживает пружинный контактный механизм в нормально замкнутом состоянии. Когда окружающая температура становится слишком высокой, композиция плавится и позволяет механизму пружинного контакта разорвать цепь. Устройство можно использовать для предотвращения возгорания в фене, например, отключив подачу питания к нагревательным элементам, когда поток воздуха прерывается (например, двигатель вентилятора останавливается или воздухозаборник случайно блокируется). Тепловые предохранители представляют собой одноразовое устройство, которое нельзя сбрасывать в исходное состояние, которое необходимо заменять после срабатывания (перегорания).

Ограничитель кабеля [ править ]

Ограничитель кабеля похож на предохранитель, но предназначен только для защиты силовых кабелей низкого напряжения. Он используется, например, в сетях, где несколько кабелей могут использоваться параллельно. Он не предназначен для защиты от перегрузки, а вместо этого защищает кабель, подверженный короткому замыканию. Характеристики ограничителя согласованы с размером кабеля, поэтому ограничитель устраняет неисправность до того, как будет повреждена изоляция кабеля. ^[17]

Символ Юникода [ править ]

Символ Unicode для условного обозначения предохранителя, который можно найти в блоке « Разное» , - U + 23DB ().

См. Также [ править ]

• Антифуз
• Автоматический выключатель
• Защита энергосистемы
• Программируемая постоянная память
• Реклоузер

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме электрических предохранителей .

• Контрольный список для выбора предохранителей Лен Ланди, "Контрольный список для выбора предохранителей: быстрое обновление" EDN Magazine 26 сентября 1996 г., стр. 121
• wiki.diyfaq.org.uk - Предохранители и автоматические выключатели