Выбираем диаметр провода предохранителя – разбираем все тонкости вопроса

Выбираем диаметр провода, который необходим для замены плавкой вставки предохранителя

Самодельный предохранитель из медной проволоки может стать отличным временным способом заменить перегоревший предохранитель. Но если вы решились на такое, то крайне важно правильно подобрать сечение того самого проводника, который вы будете использовать. Почему это важно, каковы причины перегорания предохранителей и способы временного устранения этого неудобства мы и рассмотрим в нашей статье.

Общие правила расчета

Для правильного расчета предохранителей необходимо учитывать номинальное напряжение. Это значение должно быть таким, чтобы предохранитель разорвал электрическую цепь. Главный показатель – минимальное ожидаемое напряжение для базы и предохранителя.

Еще один важный показатель, который необходимо учитывать при расчетах, – это напряжение отключения. Этот параметр представляет собой мгновенное значение напряжения, которое появляется после сгорания самого предохранителя или предохранителя. Как правило, учитывается максимальное значение этого напряжения.

Кроме того, учитывается ток плавления, от которого зависит диаметр установленной внутри проволоки. При расчете предохранителя этот показатель имеет свое значение для каждого металла и подбирается с помощью таблицы или калькулятора. Материал и размеры вставок должны обеспечивать требуемые защитные свойства. Длина вставки не должна быть чрезмерной, поскольку это влияет на гашение дуги и общие температурные характеристики.

Номинальная мощность нагрузки обычно указывается на этикетке продукта. На основе этого параметра номинальный ток предохранителя рассчитывается по формуле: Inom = Pmax / U, где Inom – номинальный ток защиты, Pmax – максимальная мощность нагрузки, а U – напряжение питания.

Вывод

Диаметр провода для предохранителей зависит от номинального тока изделия и от материала используемого провода. Подобрать или рассчитать этот диаметр не так уж сложно. Но такая починка является лишь временной мерой.

ПУЭ не зря требует использования лишь калиброванных вставок, а что касается неразборных предохранителей с небольшим номинальным током, то их цена не столь высока, чтобы рисковать дорогостоящим оборудованием. Поэтому при первой возможности обязательно замените «жучок» на нормальный предохранитель или калиброванную вставку.

Выбор диаметра проволоки и ремонт предохранителя

Ну а теперь перейдем к основной проблеме нашей статьи – выбору диаметра и самому ремонту. Начнем с первого.

Выбор диаметра проводника

Диаметр жилы в предохранителях четко рассчитан. При замене необходимо установить проводник того же диаметра. В противном случае предохранитель не будет выполнять свою функцию защиты электрической сети.

• Это можно сделать несколькими способами. Проще всего взять сечение провода для предохранителя, а таблица стандартных значений позволит вам сделать свой выбор. Для этого достаточно измерить диаметр проволоки.

• Диаметр проволоки можно измерить штангенциркулем или даже обычной линейкой. Если диаметр плавкой проволоки слишком мал, измерения можно произвести следующим образом. Намотаем нить на любой мелкий предмет: зажигалку, карандаш, ручку.

Как подобрать силовую проводку

Кабель питания должен подходить к системе, от которой он питается. Если кабель будет недостаточно толстым, будут большие потери, то есть «отходы», как сейчас принято называть это явление. Это связано с тем, что кабель имеет сопротивление, хоть и бесконечно малое.

он действительно очень маленький, около 0,3 – 0,8 Ом на км длины кабеля. Но он все еще существует и при больших токах в линии потери могут быть заметны.

Подбор сечения кабеля

Чтобы выбрать кабель нужного сечения, ничего рассчитывать не нужно. Очевидно, что можно установить потребляемый ток, допустимое поглощение, например, ток в системе составляет 100 А, а поглощение не превышает 0,5 В, и рассчитать необходимое сечение кабеля с учетом длины линии. Это необязательно. Существует старое эмпирическое правило выбора силовых кабелей, которое для простоты называется «пять ампер на квадрат»:

Он основан на том, что длина линии от источника до пользователей (до усилителей) не превышает 5 м. Это 99% всех случаев. Что означает это правило? Это норма для плотности тока. При плотности тока пять ампер на квадратный миллиметр потери на кабеле длиной до 5 метров будут не более 0,5 В. В частности, не более 0,5, это важный, максимум, нерабочий ток.

Как пользоваться этим правилом? Возьмите усилитель и посмотрите, какой у него номинал предохранителя. Если их много, считайте общий номинал. Если у вас несколько усилителей и вы собираетесь питать их одним кабелем, добавьте их предустановленные значения. Возьмем полученный результат за максимальное потребление тока. Настоящий рабочий будет значительно меньше. Делим максимальный ток на 5 и получаем необходимое сечение кабеля («5 А на 1 кВ мм).

Далее берем следующий по величине стандартный размер кабеля. У нас есть усилитель Oris TA-150.4 с предохранителем на 100А. Обычно производитель предоставляет запас в 10-20% при выборе предохранителя. Примите максимальный ток 100А. Делим 100 на 5, получаем 20 квадратов. Для питания такого усилителя потребуется кабель сечением не менее 20 квадратных мм. Мы выбираем следующее стандартное сечение кабеля: 25 кв. Все. Для питания усилителя Oris TA-150.

4 нужен и достаточен кабель сечением 25 квадратных миллиметров. Можно использовать кабель больше размера сечения, хуже не будет. Будет лучше? Практика показывает, что если взять кабель на два и более размера больше, то точно не будет лучше. Однако потери в кабеле стремятся к нулю.

Используя правило «пять ампер на квадрат», выберите необходимое сечение провода или на размер больше. Не рекомендуется покупать более толстый кабель.

Prosad не просто живет по кабелю. И, например, еще и на предохранителе.

Подбор предохранителя

Предохранитель на линии питания должен быть обязательным и должен быть установлен рядом с источником питания. В аварийной ситуации он должен защищать блок питания от короткого замыкания. Что бы ни случилось, кабель был изношен и закорочен на массу, либо усилитель перегорел и каким-то образом закоротил его. Предохранитель должен перегореть, чтобы предотвратить возгорание проводки.

Принцип действия предохранителя прост и основан на законе Ома для замкнутой цепи.

Где Un – падение напряжения между элементами системы: на проводке, во-первых, на самом усилителе и т.д.

Все это своего рода просадки, но мы не называем это падением напряжения на усилителе. Величина падения напряжения на прямой зависит от сопротивления элемента системы и всегда во много раз меньше падения напряжения на главном звене, усилителе. Пока все хорошо, потери на кабеле и на предохранителе не значительны, все работает. А теперь представим, что произошла какая-то чрезвычайная ситуация. Короткое замыкание в проводке.

Из всех элементов системы, подключенных к источнику питания (аккумулятору), остался только шнур питания и предохранитель (из системы выпал усилитель). И вся его энергия будет рассеиваться прямо на кабеле и на передней панели. Что сгорит первым, нить или первым? Чтобы предохранитель сгорел, просадка на нем должна быть намного больше. Так будет стабильно работать. Поэтому подбирать предохранитель нужно строго по кабелю.

Не от потребления тока, а от сечения кабеля.

Номинал предохранителя также выбирается в соответствии с правилом «пять ампер на квадрат». Только в обратном направлении. Допустим, вам нужно выбрать предохранитель для кабеля сечением 25 квадратов, который питает тот же усилитель Oris TA-150.4 Умножая 25 на 5, получаем требуемую мощность 125А. Следующее по величине значение – 150А.

Если силовая разводка подобрана по описанному правилу, система работает стабильно, с хорошим запасом, а в случае короткого замыкания предохранитель срабатывает четко. Потери в кабелях и предохранителях очень низкие. Не обходите предохранитель. Иногда это делается на соревнованиях, чтобы уменьшить просадку. Но в повседневной жизни нам это совершенно не нужно.

расчёт силового кабеля и предохранителя

У многих возникают вопросы по подбору силового кабеля и предохранителя под свою музыкальную систему. Выкладываю таблицу для проведения таких расчётов и некоторую полезную информацию.

Данные в колонке «Мощность» приведены для среднего усилителя с КПД 50%. При использовании усилителей с другим КПД обращайте внимание только на силу тока. Если падение напряжения превышает указанное в таблице, пользуйтесь следующей формулой:

L = (0,5 x 57 x A) / (2,5 x I)

где:

L= длина кабеля, м 0,5 = падение напряжения А = площадь сечения кабеля, мм2 57 = коэффициент для медного кабеля I = сила тока, А при эффективном сопротивлении 4 Ом 2,5 = коэффициент потерь

Для начала хочу сказать, что если в цепи питания усилителей проложены два кабеля от аккумулятора, питающий (+) и заземление (-), и при этом размер кабеля рассчитан правильно (с учётом таблицы приведённой выше), это уже большой плюс. Замечу, что + и — должны быть одинакового сечения.

1 Шаг.

Рассчитываем размер кабеля исходя из требования – максимальное падение напряжения питания не должно превышать 0,5 Вольт (международное требование), будем считать, что все сделано правильно, размер кабеля 2 GA при длине 4,5 метра нас устраивает. Падение напряжение при максимальной нагрузке не превысит 0,5 Вольт.

2 Шаг.

Расстояние от плюсовой клеммы аккумулятора до потребителя превышает 40 сантиметров, факт, поэтому устанавливаем защитный предохранитель, естественно не далее 40 сантиметров от аккумуляторной клеммы, а лучше устанавливать главный предохранитель возможно ближе к плюсовой клемме аккумулятора. Его назначение, защитить питающий кабель от возгорания, например в случае аварии автомобиля (ДТП). Повреждение автомобиля может быть пустяковым, но пережатый питающий кабель приведет к короткому замыканию, возгоранию и уничтожению автомобиля. Номинал главного предохранителя определяется МАКСИМАЛЬНО возможным номиналом предохранителя для данного сечения кабеля. Для кабеля сечением 2 GA МАКСИМАЛЬНО возможный номинал предохранителя составляет 150 Ампер. А можно поставить предохранитель номиналом, допустим 100 Ампер, 80Ампер или 50 Ампер? До можно! Можно поставить любой предохранитель, при одном условии, что он НЕ БУДЕТ превышать номинал 150 Ампер (иначе смысл этого предохранителя пропадает). Общий максимальный ток, который может быть потреблен к примеру двумя усилителями (моноблок 80А и двухканальник 30А), составляет 110 Ампер, так что если поставить главный предохранитель номиналом 100 Ампер, существует вероятность того, что он будет срабатывать на пиках максимальной громкости, хотя правила не запрещают поставить предохранитель 100 Ампер. Исходя из вышеизложенного, я рекомендую выбрать предохранитель номиналом 150 Ампер, правила разрешают это делать, в случае нештатной ситуации он сработает.

Типы плавких предохранителей

По назначению и конструкции предохранители бывают следующих типов:

• Вилка (в основном используется для защиты кабелей и электрических устройств в автомобилях);
• С слаботочными вставками для защиты электроприборов с потреблением тока до 6 ампер;
• Пробковые (устанавливаются в экранах жилых домов, рассчитаны на токи защиты до 63 ампер);
• Ножевого типа (применяется в промышленности для защиты сетей с током потребления до 1250 ампер);
• Газогенерация;
• Кварц.

Рассматриваемая в статье технология ремонта предназначена для восстановления вилки, с использованием слаботочных вставок, пробковых и ножевых предохранителей.

Трубчатые плавкие предохранители

Предохранитель трубчатой ​​конструкции представляет собой стеклянную или керамическую трубку, закрытую на концах металлическими колпачками, которые соединяются между собой проволокой калиброванного диаметра, проходящей через внутреннюю часть трубки. Как выглядят трубчатые предохранители, вы можете увидеть на фото.

Проволока точечно приваривается к шляпкам или приваривается. В предохранителях, рассчитанных на очень большие токи, полость внутри трубки часто заполняется кварцевым песком.

Автомобильные плавкие предохранители

Автомобильные предохранители выходят из строя редко. Обычно только в тех случаях, когда оборудование выходит из строя. Очень часто при перегорании лампочек возле фар. Дело в том, что при обрыве нити накаливания колбы образуется гальваническая дуга, нить сгорает и укорачивается, сопротивление резко падает, а сила тока многократно возрастает.

Бывает, что при заклинивании дворников перегорает автомобильный предохранитель. Реже при коротких замыканиях в проводке. На фото вы можете увидеть часто используемые предохранители автомобильных ножей. Под каждым предохранителем указан его ток защиты в амперах.

Перегоревший предохранитель в автомобиле следует заменить предохранителем того же номинала, но вы также можете исправить это, заменив перегоревший предохранитель медным проводом соответствующего диаметра. Напряжение бортовой сети автомобиля значения не имеет. Главное – соответствие тока защиты. Если сложно определить номинал перегоревшего автоматического предохранителя, можно использовать цветовую кодировку.

Цветовая маркировка автомобильных предохранителей

Ток защиты, Ампер Цвет кузова предохранитель оранжевый коричневый красный синий желтый прозрачный зеленый фиолетовый синий черный

ВЫБОР ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, АВТОМАТОВ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ПО ДОПУСТИМОМУ НАГРЕВУ

При коротком замыкании или значительной перегрузке электрическая проводка должна быть автоматически отключена, в противном случае может воспламениться изоляция проводов, что приведет к пожару. Для автоматического отключения проводки при превышении установленных значений силы тока предназначены аппараты защиты. В сельском хозяйстве для этой цели часто применяют плавкие предохранители, устройство которых чрезвычайно просто (см. гл. 9). В фарфоровом корпусе помещены проводники небольшого сечения — плавкие вставки, включаемые последовательно в каждый фазный провод линии. Если ток линии возрастает сверх допустимого, то плавкая вставка перегорит, отключив цепь раньше, чем температура защищаемых ею проводов станет недопустимо высокой.

В сельских сетях низкого напряжения для внутренней установки применяют предохранители двух типов: пробочные и трубчатые. Их номинальные токи в амперах нормированы по следующей шкале: 4, 6, 15, 20, 25, 35, 50, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300.

Предохранители устанавливают во всех местах, где сечение проводника по направлению к местам потребления энергии уменьшается, а также на вводах в здания и головных участках сети. Чтобы при аварии перегорел только ближайший к месту повреждения предохранитель, номинальный ток плавкой вставки каждого последующего от источника питания предохранителя должен быть по крайней мере на одну ступень меньше, чем предыдущего.

Плавкий предохранитель обычного типа представляет собой весьма несовершенный аппарат. Продолжительность перегорания его плавкой вставки зависит от тока перегрузки. При токах, в 2,5 раза превышающих номинальный, новая плавкая вставка перегорает сравнительно быстро (через 8. 10 с). Токи, большие номинального в 1,5 раза, вставка выдерживает не менее 1 ч, а в 1,2. 1,3 раза — неопределенно продолжительное время. Уменьшить эти величины и выполнить новую плавкую вставку так, чтобы она перегорела при меньших перегрузках, нельзя. Дело в том, что со временем плавкая вставка окисляется, стареет и перегорает при токах, меньших, чем новая, и может перегореть при номинальном токе или даже при значениях тока, меньших номинального.

Пусковой ток короткозамкнутых асинхронных двигателей, применяющихся для привода сельскохозяйственных потребителей, в 5. 7 раз превышает номинальный. Продолжительность пуска таких двигателей достигает 5. 10 с и более. Если выбрать плавкую вставку по номинальному току двигателя, то при пуске она мгновенно перегорит. Поэтому приходится превышать номинальный ток плавкой вставки, что приводит к увеличению сечения соответствующих ей проводов.

При защите проводов и кабелей плавкими предохранителями (кроме кабелей, проложенных в земле) расчет электрической сети начинают с выбора плавкой вставки. Ее выбирают по следующим правилам.

Для предохранителей обычного типа, защищающих ответвления к короткозамкнутым асинхронным двигателям с нормальными условиями работы (редкие пуски, продолжительность разбега 5. 10с), а = 2,5. При защите двигателей с тяжелыми условиями работы (частые пуски, продолжительность разбега до 40 с) а = 1,6. 2,0.

Максимальный ток в цепи с одним двигателем равен его пусковому току. В каталогах обычно приводят кратность пускового тока двигателя к. Тогда максимальный ток в цепи

Очевидно, что для потребителей с небольшими пусковыми токами (асинхронные двигатели с фазным ротором) почти всегда большее значение тока плавкой вставки можно получить по правилу 1 из выражения (5.25).

Для потребителей, пусковой ток которых практически равен рабочему (осветительные установки, тепловые потребители), ток плавкой вставки, определенный по правилу 1, также всегда больше тока, найденного по правилу 2.

Определив номинальный ток плавкой вставки, выбирают соответствующее ему сечение провода в зависимости от того, будет он защищен плавкой вставкой только от коротких замыканий или также и от перегрузок. По правилам устройства электроустановок от перегрузок нужно защищать осветительные сети в жилых и общественных зданиях, торговых и служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, а также в пожаро- и взрывоопасных зонах. Сети любого назначения, выполненные проводами с горючей оболочкой, при открытой прокладке необходимо также защищать от перегрузок. Это относится к сетям любого типа во взрывоопасных помещениях. В перечисленных случаях необходимо выбрать такое сечение, чтобы было соблюдено следующее соотношение:

Выбрав сечение провода, его также проверяют по формуле (5.31).

Самодельная плавкая встака из проводника ,выбор по сечению

Ни в коем случае нельзя принимать самостоятельное производство предохранителей ЗА НОРМАЛЬНОЕ. Монтаж таких изделий можно считать ВРЕМЕННОЙ МЕРой.

Диаметры медного провода для предохранителя

Для ремонта предохранителей на ток защиты от 0.25 до 50А

Для ремонта предохранителей на ток защиты от 60 до 300А

Подбор предохранителя по номинальной мощности электроприбора

После проверки предохранителя и определения, что он вышел из строя, необходимо его заменить. А для этого надо узнать его номинал, чтобы выполнить правильную замену.

Если вам известна мощность потребляемая электроприбором, обычно она указывается на шильде прибора, вы можете самостоятельно рассчитать номинальный ток предохранителя по следующей формуле:

Iном = Рмакс / Uном

Номинальный ток (Ампер) равен частному от максимальной мощности (Ватт) электроприбора деленной на номинальное напряжение сети (Вольт).

Например, сгорел предохранитель в телевизоре, разобрать, что указано на корпусе предохранителя, его номинал, не представляется возможным, но на шильде телевизора указана мощность потребления 150 ВА.

150 / 220 = 0,68, округляем до ближайшего большего стандартного значения – 1 А.

Обратите внимание, что при расчете номинального тока предохранителя вы получаете точное значение тока, которое может не соответствовать ряду номинальных токов предохранителей. Поэтому расчетное значение с учетом запаса 5% округляется до ближайшего стандартного значения.

Для простоты можно воспользоваться готовой таблицей, в которой приведены номиналы стандартных предохранителей для различных потребителей из расчета их подключения к бытовой сети 220 В.

Замена предохранителя

При замене предохранителя во избежание поражения электрическим током обязательно отключите электроприбор от сети!

Есть такое негласное правило, если после второй замены предохранитель снова перегорит, ищите неисправность в самом электроприборе. Значит, необходимо отремонтировать электроприбор.

Никогда не устанавливайте предохранитель на больший ток, такие попытки обязательно приведут к еще большему повреждению устройства, вплоть до его непоправимости!

Будьте осторожны при покупке нового предохранителя. Правильно определите тип и текущий рейтинг кандидата на замену. Лучше всего приобретать электронные компоненты у проверенных поставщиков, которые гарантируют качество продукции, таких как Conrad Electronic.

Проверка предохранителя, индикатор неисправности предохранителя

Проверить плавкую вставку можно любой «прозвонкой» или тестером. Задача состоит в том, чтобы убедиться, что цепь предохранителя цела и способна проводить электрический ток.

Проверять предохранитель, во избежание поражения электрическим током, допускается только при отключенном электроприборе!

Кроме этого можно купить или самостоятельно изготовить индикатор перегорания предохранителя, который уведомит вас о том, что предохранитель перегорел.

Схема такого устройства чрезвычайно проста и представлена на следующем рисунке.

В параллель к контактам предохранителя, через токоограничивающий резистор R1 и диод VD1, для защиты от обратного напряжения, подключается светодиод HL1. Диод VD1 должен быть подобран из расчета обратного напряжения, превышающего сетевое. Для сети 220 В обратное напряжение для диода VD1 должно быть не менее 300 В, таким требованиям отвечает например диод 1N4004 или отечественный КД109Б.

Индикатор не светится, если предохранитель исправен, и светится в случае его перегорания.

Индикатор не светится если нагрузка отключена.

Такой схемой очень удобно дополнять блоки питания собственного изготовления.

Немного изменив (упростив) схему можно получить индикатор перегорания предохранителя на неоновой лампе, хотя она и не так эффективно смотрится как светодиод.

Ремонт предохранителя

Обычные люди думают, что предохранители не подлежат ремонту, но на самом деле это не так. Большинство типов предохранителей можно отремонтировать и дать им второй, третий и так далее. Корпус предохранителя, как правило, очень редко разрушается, внутри перегорает провод, и ремонт заключается в его замене. Основная задача в этом случае – использовать провод аналогичный предохранителю.

Если вам нужно очень быстро заменить предохранитель и под рукой не оказалось запчастей, можно воспользоваться следующим методом:

Снимите краску и лак с проволоки подходящего диаметра (снимите ее до блеска) и намотайте несколько витков на каждый контакт предохранителя, затем вставьте предохранитель в держатель. Этот метод в простонародье называется – «жучок». С его помощью можно очень быстро проверить исправность устройства, но это ненадежно и может использоваться как временное решение проблемы.

Следующий способ, так называемый «заводской». Для ремонта вам понадобится паяльник и, возможно, дремель или отвертка, но предохранитель после ремонта будет выглядеть так, как будто он только что вышел с завода.

Нагрейте концы контактов чашки с помощью паяльника и освободите отверстия на концах припоя, используя зубочистку или что-то подобное. Бывает, что отверстия слишком маленькие или совсем отсутствуют, поэтому их нужно просверлить. Используйте сверло малого диаметра 1-2 мм.

Проденьте провод подходящего диаметра через отверстия и припаяйте его к контактам чашки.

Предохранитель готов!

Как сделать предохранитель своими руками?

Первичный интерес к теме возник в связи с отсутствием в продаже предохранителей на 200 мА, именно такие использованы изготовителем в мультиметре Маsтесн. Попробовал ставить на 160 мА, но ничего хорошего из этой затеи не вышло – «горят» чуть ли не после каждого измерения. Поставил на 250 мА (пока без эксцессов). А так как к достижению цели иду с долей азарта, да к тому же мне не чужд поиск выхода из затруднительных ситуаций «методом тыка», то менять сгоревшие предохранители приходиться не так уж и редко. Мой очередной вояж по местам торговли электронными компонентами, на этот раз по поводу предохранителей на 0,5 и 1 ампер, вновь разочаровал. Благо, что у радиолюбителей нет привычки, что-то выбрасывать (есть только подбирать и добывать любым доступным способом) поэтому перегоревших предохранителей скопилась уже некоторое количество.

Отремонтировать предохранитель или как говорили в былые времена «поставить жучёк», как мне представлялось первоначально, дело совершенно не хитрое. По этому поводу в интернете наставлений предостаточно. Всего делов-то найти подходящие по толщине проволочки, а остальное «дело техники».

Таблица зависимости тока плавления от диаметра проволоки

Правда, где можно найти необходимые проволочки диаметром от 3 микрон (0,03 мм) информации не было.

Расчет диаметра проволоки плавкого предохранителя

Для ремонта предохранителя нужно заменить перегоревший провод. При производстве предохранителей на заводах в зависимости от величины силы тока и скорости используются калиброванное серебро, медь, алюминий, никель, олово, свинец и провода из других металлов.

Для изготовления плавкого предохранителя в вашем доме доступна только красная медь калиброванного диаметра. Все электрические провода сделаны из меди, и чем эластичнее провод, тем тоньше проводники внутри него и тем больше их количество. Поэтому вся предлагаемая ниже технология ориентирована на использование медной проволоки.

Выбирая предохранитель для техники, разработчики руководствуются простым законом. Сила тока предохранителя должна быть выше максимальной потребляемой мощности изделия. Например, если максимальный ток потребления усилителя составляет 5 ампер, предохранитель выбирается на 10 ампер. Первое, что нужно найти на корпусе предохранителя, – это его маркировка, по которой можно узнать, на какой ток он рассчитан. Часто текущее значение написано на корпусе изделия, рядом с местом установки предохранителя. Затем по таблице ниже определите, какого диаметра вам понадобится проволока.

Что же делать в случае поломки предохранителя?

Бытует мнение о том, что плавкая вставка — это элемент, не подлежащий ремонту. И единственный выход в том случае, если она перегорела — замена

Причем очень важно правильно подобрать новый предохранитель с сохранением его номинала, то есть предельно допустимого тока — иначе перегорит уже не он, а весь прибор. Если определить номинал по сгоревшему изделию не удается, тогда выбирать его надо на основании мощности прибора, которая, как правило, указывается на его корпусе или на этикетке

Для того чтобы рассчитать ток, можно воспользоваться формулой:

Inom=PmaxU

, где

I nom

— номинал предохранителя, измеряемый в амперах (А);

P max

— максимальная мощность прибора, измеряемая в ваттах (Вт);

U

— напряжение в электрической сети, откуда происходит питание, в вольтах (В).

Другой способ определить требуемый номинал вставки — посмотреть его в специальной таблице, где указывается, какой стандартный предохранитель используется для той или иной максимальной мощности прибора:

• 10 Вт — 0,1 А
• 50 Вт — 0,25 А
• 100 Вт — 0,5 А
• 150 Вт — 1 А
• 250 Вт — 2 А
• 500 Вт — 3 А
• 800 Вт — 4 А
• 1000 Вт — 5 А
• 1200 Вт — 6 А
• 1600 Вт — 8 А
• 2000 Вт — 10 А
• 2500 Вт — 12 А
• 3000 Вт — 15 А
• 4000 Вт — 20 А
• 6000 Вт — 30 А
• 8000 Вт — 40 А
• 10000 Вт — 50 А

Но во многих ситуациях заменить предохранитель на новый не получается. Например, когда перегорел плавкий элемент в автомобильной электрике, а вы находитесь далеко от магазинов, где можно купить замену. В этом случае стоит знать, что практически любой вышедший из строя предохранитель можно «реанимировать». Ведь в большинстве случаев единственное, что отличает рабочий элемент от нерабочего — это перегоревшая медная проволока. А ее всегда можно заменить, причем не меняя технических характеристик самого изделия. Главное условие — сохранение диаметра проволоки, тогда прибор будет работать, как прежде.

Принцип действия плавких предохранителей

Принцип работы одноразовых защитных устройств очень прост. Внутри каждого из них есть калиброванный провод, соединяющий контакты. Если текущее значение не превышает предельно допустимых норм, он нагревается примерно до 70 градусов. Когда электрический ток превышает указанное значение, нагрев проволоки значительно увеличивается. При определенной температуре он начинает плавиться, вызывая разрыв электрической цепи. Прогорание проводки происходит практически мгновенно. По этой причине предохранители получили свое название – плавкая вставка.

В различных конструкциях предохранителей предохранитель подбирается таким образом, чтобы срабатывание происходило при установленном значении тока. В процессе эксплуатации предохранители периодически выходят из строя и подлежат замене. Как правило, их не ремонтируют, но многие домашние мастера вполне успешно их восстанавливают.

Поскольку сгорает только сам провод, а корпус остается целым, его необходимо заменить, и прибор продолжит выполнять свои функции. Новые технические характеристики зачастую не только не уступают старому устройству, но и во многом его превосходят, так как качество ручной сборки всегда выше заводской. Главное условие – это правильный выбор материала проводника и расчет его сечения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 — СВЕДЕНИЯ НОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ (ЭЛЕКТРОННЫХ) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ И ПРОМЕЖУТОЧНЫХ

Категория: М.А. Шабад «Релейная защита трансформаторов»
Основные технические характеристики новых серийных реле тока, времени и промежуточных, которые используются в современных устройствах релейной защиты различных элементов электроустановок в том числе трансформаторов 10 кВ, приведены на основании данных завода-изготовителя— Чебоксарского электро-аппаратного завода.

Реле максимального тока серий РСТ-11 и РСТ-13. Токовые реле мгновенного действия этих серий по своему назначению яв­ляются электронными аналогами электромеханических реле серии РТ-40, описание которых дано в работе [11|.

Принцип действия реле РСТ-11, РСТ-13 основан на измере­нии интервала времени, в течение которого мгновенное значение измеряемого тока превышает некоторую эталонную величину. Четкое срабатывание этих реле обеспечивается поэтому при любых возможных искажениях синусоиды тока на входе реле, даже если токовая погрешность трансформаторов тока составляет 80— 90 % [14|. Как видно из зависимости А =ψ(f) на рис. 28, и, зна­чения токовой погрешности трансформаторов тока практически не превышают 80 % и, таким образом, реле серий РСТ-11, РСТ-13 могут надежно срабатывать при таких кратностях токов КЗ, при которых реле серии РТ-40 отказывают из-за вибрации их кон­тактной системы.

Причины перегорания предохранителей

Начнем с самого главного – причин перегоревших предохранителей. Ведь так ничего не происходит и перед тем, как вставлять «жучок», необходимо определить причины поломки предохранителя.

Их может быть несколько:

Плавкие вставки. Как выбрать и расчет тока. Работа и применение

Предохранители: электрические элементы для защиты оборудования от короткого замыкания и перенапряжения путем отключения питания при превышении предельных значений токовых нагрузок. Размыкание контура происходит за счет оплавления страховочной проволоки определенной толщины. Промышленности известно несколько типов этих устройств. Все они отличаются внутренними и внешними конструктивными особенностями и работают по одному принципу.

Сейчас для защиты электрооборудования в квартире используются более практичные автоматы многоразового использования, однако одноразовые плавкие вставки по-прежнему встречаются в пробках. Особенно актуальны они для помещений временных и старых построек, где установка эффективных современных щитов экономически неоправданна. В бытовой технике до сих пор нет альтернативы классическому предохранителю.

Плавкие вставки также широко используются в промышленности. От них может зависеть производительность всего завода или инженерной сети. Промышленные предохранители лучше не покупать с рук, с рынка или у непроверенных организаций. Мудрое решение – обратиться к профессионалам электроники, например, в интернет-магазине Conrad.ru. В таких делах скряга платит не дважды, а трижды

Описание принципа работы плавкой вставки (предохранителя)

Принцип работы предохранителя предельно прост. При протекании по проволоке, соединяющей контакты предохранителя, номинального тока, эта проволока разогревается до температуры около 70 ˚С. А вот при превышении тока, проволока разогревается сильнее, и при превышении температуры плавления – расплавляется, т.е. перегорает. Именно по этой причине предохранители еще называют – плавкими или плавкой вставкой. Чем выше ток, тем быстрее нагрев, тем быстрее происходит расплавление, а соответственно и перегорание предохранителя.

Таким образом все плавкие вставки работают на одном и том же принципе – превышение тока в цепи вызывает перегрев и расплавление проволоки внутри предохранителя и как следствие отключение этой цепи от источника питающей сети.

Существует две основных причины перегорания плавких вставок: броски напряжения питающей сети и возникшая неисправность внутри самого электроприбора.

Выбираем диаметр провода предохранителя – разбираем все тонкости вопроса

Самодельный предохранитель из медной проволоки может быть отличным временным способом заменить перегоревший предохранитель. Но если вы решитесь на это, крайне важно выбрать правильное сечение самого проводника, который вы будете использовать. Почему это важно, что вызывает перегорание предохранителей и как временно устранить этот недостаток, мы рассмотрим в нашей статье.

Общие понятия, знакомство с предохранителями трубчатой конструкции

Наиболее распространенные предохранители это так называемые, трубчатые. Они представляют из себя керамическую или стеклянную трубку с металлическими контактами-чашками с торцов. Эти чашки соединены между собой проволокой, сечение которой, как уже говорилось, определяет номинальный ток предохранителя. Этот ток указывается на трубке или одной из контактных частей предохранителя. Например: F0,5A – это значит, что данный предохранитель рассчитан на ток 0,5 ампера.

На электрических принципиальных схемах предохранитель обозначается прямоугольником с проходящей через него прямой линией. Рядом с условным графическим обозначением указывается его позиционное обозначение, например F1 (F – fuse, предохранитель по-английски); и если это не загромождает схему — номинальный ток, например 100 mA.

Как определить номинал предохранителя по корпусу и на плате

Прежде чем менять что-то, что пошло не так, нужно понять, что пошло не так. В нашем случае он перегорел. Остается надеяться только на надпись на самой плате или на предохранителе, потому что другие способы узнать, что это за предохранитель, очень нестабильны и необоснованны. Ведь исправный предохранитель покажет не что иное, как нулевое сопротивление, а плохой обрыв цепи. В то же время не сдавайте его в лабораторию на анализ, чтобы выяснить, что это был за материал. Давайте разберемся с примерами обозначения предохранителей на плате и SMD-элементах. Кстати, иногда вместо предохранителя можно использовать и резистор.

Номиналы предохранителей ориентировочные

Номинал предохранителя на микроволновке порядка 12 А (2 Квт) Номинал предохранителя в блоке питания компьютера 400 Вт – 2,5 А, 600 Вт-4, 800 Вт – 5 А.

В целом примерно рассчитать предохранитель можно по мощности потребляемого устройства. То есть мощность делим на напряжение и получаем ток. Именно этот ток с небольшим запасом и станет номиналом нашего предохранителя. Надо понимать, что даже предохранитель для защиты имеет небольшой запас по мощности порядка 10 процентов. Это связано с пусковыми индукционными токами при прохождении через индуктивность и при зарядке конденсаторов большой емкости.

Расчёт проводников для плавких предохранителей

где: d – диаметр жилы, мм; k – зависящий от материала коэффициент жилы по таблице.

где: m – коэффициент, зависящий от материала проводника согласно таблице.

Формула (1) используется для малых токов (тонкие проводники d = (0,02–0,2) мм) и формула (2) для больших токов (толстые проводники). Таблица коэффициентов.

Диаметр проводника для использования в предохранителе рассчитывается по формулам: Для малых токов (тонкие проводники диаметром от 0,02 до 0,2 мм):

Для больших токов (толстые проводники):

Количество тепла, выделяемого на предохранителе, рассчитывается по формуле:

где: I – ток, протекающий по проводнику; R – сопротивление проводника; t – время, прошедшее срабатывание предохранителя под действием тока I.

Сопротивление предохранителя рассчитывается по формуле:

где: p – удельное сопротивление материала проводника; l – длина жилы; s – площадь поперечного сечения проводника.

Для упрощения расчетов сопротивление предполагается постоянным. Повышение сопротивления предохранителя из-за повышения температуры не учитывается.

Зная количество тепла, необходимое для плавления предохранителя, время плавления можно рассчитать по формуле:

где: W – количество тепла, необходимое для плавления предохранителя; I – термоядерный ток; R – сопротивление предохранителя.

5.4. Проверка кабелей по термической устойчивости при коротких замыканиях

Как правило, такую проверку выполняют только для кабелей, подключаемых к главному (или вводному) распределительному щиту.

При коротких замыканиях температура нагрева проводника не должна превышать предельно допустимой для изоляции проводника температуры.

Сечение проводника, соответствующее этому условию, определяется по формуле

Величина коэффициентов К2, рассчитанных в соответствии с температурами mах и нач, указанными в ПУЭ3, приведены в табл. 5.14.

Выбранное сечение должно удовлетворять условию Sд.н. >= Sкд,

где Sд.н.- сечение проводника, соответствующее длительно допустимому току.

Таблица 5.14 Коэффициент К2 для проводников из меди и алюминия
Коэффициент К2 для проводников из меди и алюминия

Как выглядят и действуют предохранители из медной проволоки.

По внешнему виду предохранитель представляет собой стеклянную или керамическую колбу, внутри которой натянута калиброванная медная проволока. Присоединяется к контактам элементов, расположенных в металлических заглушках, сваркой или точечной сваркой. Диаметр провода зависит от силы тока, на которую рассчитан предохранитель. Колбу (трубку) изделия с большим номинальным током иногда заполняют кварцевым песком. По внешнему виду такие предохранители называют трубчатыми.

Другой распространенный тип этого устройства – автомобильные предохранители для ножей. В зависимости от текущего рейтинга они окрашиваются в разные цвета:

• 5 А – оранжевый;
• 7,5 А – коричневый;
• 10 А – красный;
• 15 А – синий;
• 20 А – желтый;
• 25 А – бесцветный (прозрачный);
• 30 А – зеленый;
• 40 А – фиолетовый;
• 60 А – синий;
• 70 А – черный.

Принцип работы вставки предельно прост. Загорается предохранитель, и по проводу начинает течь электрический ток. Это нагревает проволоку. Пока ток не превышает значение, установленное в предохранителе, температура провода остается на уровне около 70 градусов Цельсия. Как только значения тока превышают допустимые пределы, нагрев провода увеличивается до температуры плавления меди, он теряет целостность, тем самым разрывая электрическую цепь. Все это происходит очень быстро, практически за доли секунды. Именно из-за такого принципа действия предохранители с медным проводом называют предохранителями.

Есть несколько видов и типов подобных вставок. Но, тем не менее, все они действуют одинаково: медный провод, входящий в его состав, плавится, и ток прекращается.

очень важно понимать, что предохранитель «срабатывает» именно при превышении допустимого значения тока, но напряжение в сети при этом значения не имеет. Другими словами, один и тот же элемент может быть установлен в зарядном устройстве на 12 В, в однофазной сети и в трехфазной сети.

Конечно, может возникнуть вопрос: речь идет о том, что устройство защищает от скачков напряжения в сети и сразу заявляет, что напряжение для этого не важно, как такое возможно? На самом деле здесь достаточно вспомнить школьный курс физики, или закон Ома, который гласит, что ток в участке цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Другими словами, чем выше напряжение, тем выше ток, поскольку сопротивление проводника (медной проволоки определенного диаметра) все равно остается неизменным.

Вставка может сгореть не только из-за скачков напряжения в сети, то есть из-за превышения номинального тока, но и из-за неисправности внутри самого устройства, в котором она установлена. Вы можете сами определить причину выхода из строя вставки: если после двукратной замены элемент снова сгорит, неисправен сам прибор. Иногда возникает ситуация, когда причиной выхода из строя вставки является ее низкое качество, но это бывает редко.

Выбор предохранителей для защиты силовых трансформаторов

Основные условия выбора плавких предохранителей силовых трансформаторов является следующие параметры. Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок должно быть равно номинальному напряжению сети:

Плавкие предохранители в СССР выпускались на номинальные напряжения, соответствующие ГОСТ 721—77, в том числе на 6; 10; 20; 35; 110 кВ. Номинальное напряжение указывается в наименовании предохранителя, например ПК-6, ПК-10, ПСН-10, ПСН-35 и т. п.

Установка предохранителя, предназначенного для сети более низкого напряжения, т. е. создание условия Uном пр < Uном. с не допускается во избежание к.з. из-за перекрытия изоляции предохранителя. Наряду с этим не допускается без специального указания завода-изготовителя применение предохранителя в сетях с меньшим номинальным напряжением из-за опасности возникновения перенапряжений при отключении к. з. Номинальный ток отключения выбранного предохранителя должен быть равен или больше максимального значения тока к. з. в месте установки предохранителя:

Применительно к силовым трансформаторам ток /к. макс рассчитывается для трехфазного к. з. на выводах высшего напряжения трансформатора, т. е. там, где установлены плавкие предохранители. При этом режим питающей системы принимается максимальным, что соответствует наименьшему сопротивлению питающей системы до места подключения рассматриваемого трансформатора. Следует учитывать также подпитку места к. з. электродвигателями, включенными на той же секции, что и рассматриваемый трансформатор. Номинальные токи отключения указаны в ГОСТ и заводских информация.

Предохранители напряжением свыше 1000 В выпускаются с номинальным током отключения от 2,5 до 40 кА (ГОСТ 2213—70). (Прежнее наименование номинального тока отключения — предельно отключаемый ток.)

Выбор плавких предохранителей 10 кВ для защиты трансформаторов

1. По номинальному напряжению: т. е. номинальное напряжение предохранителя Уном.пр дол­жно соответствовать номинальному напряжению сети: Uном = Uном.с
2. По номинальному току отключения: Iо.ном >= Iк.макс т. е. номинальный ток отключения предохранителя по его паспортным данным должен быть больше или равен максимальному значению тока к. з. в месте установки предохранителя. При расчетах токов к. з. следует учитывать подпитку места к. з. электродвигателями.
3. По номинальному току. Номинальный ток предохранителя равен номинальному току заменяемого элемента. Заменяемым, элементом предохранителя с мелкозернистым наполнителем, например типа ПК, считается патрон (один или несколько) с кварцевым песком, плавким.1 элементом, указателем срабатывания или ударным устройством, собранный в заводских условиях.

Номинальный ток предохранителей, защищающих силовые трансформаторы на сторонах 10 и 0,4 кВ, выбирается по таблице

Рекомендуемые значения номинальных токов плавких вставок 1ном вс предохранителей для трехфазных силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4 кВ

Примечание Предполагается, что на стороне 0,4 кВ применены предохранители типа ПН-2, на стороне 6 кВ—типа ПК-6, на стороне 10 кВ—типа ПК-10.

Предохранители для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН

Трансформаторы напряжения 110 кВ и выше защищают только по стороне низкого напряжения автоматами или предохранителями. Для трансформаторов напряжения 6, 10 и 35 кВ расчет тока для плавкой вставки не производится.

Предохранитель для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН выбирается только по классу напряжения. Для каждого класса напряжения выпускают специальные предохранители типа ПКН (ПН) – 6, 10, 35 (в зависимости от класса напряжения), они применяются исключительно для защиты трансформаторов напряжения.

Недостатки защиты трансформаторов на предохранителях

Защита предохранителями конструктивно осуществляется наиболее просто, но имеет недостатки — нестабильность параметров защиты, что может привести к недопустимому увеличению времени срабатывания защиты при некоторых видах внутренних повреждений силовых трансформаторов. При защите предохранителями возникают сложности согласования защит смежных участков сети.

Читать так же:

• Основные виды релейных защит трансформаторов
• Газовая зашита силового трансформатора
• Принцип действия дифференциальной защиты трансформатора