Чим відрізняється запобіжник від плавки вставки. Які захисні пристрої краще: плавкі запобіжники чи автоматичні вимикачі? Маркування плавких запобіжників
Плавкі вставки виготовляються із міді, цинку, свинцю або срібла.
сучасних найбільш досконалих запобіжниках віддають перевагу мідним вставкам з олов'яним розчинником. Широко поширені також цинкові вставки.
Мідні вставки для запобіжників найбільш зручні, прості та дешеві. Поліпшення їх характеристик досягається наплавленням олов'яної кульки
певному місці, приблизно в середині вставки. Такі вставки застосовуються, наприклад, у згаданій серії насипних запобіжників ПН2. Олово плавиться за нормальної температури 232°, значно меншою, ніж температура плавлення міді, і розчиняє мідь вставки місці дотику з нею. Дуга, що з'являється при цьому, вже розплавляє всю вставку і гаситься. Ланцюг струму виявляється відключеним.
Таким чином, наплавлення олов'яної кульки призводить до наступного.
По-перше, мідні вставки починають реагувати з витримкою часу на такі малі навантаження, на які вони за відсутності розчинника зовсім не реагували б. Наприклад, мідний дріт діаметром 0,25 мм з розчинником розплавився при температурі 280° за 120 хв.
Школа для електрика: статті, поради, корисна інформація
По-друге, при одній і тій самій досить великій температурі (тобто при однаковому навантаженні) вставки з розчинником реагують набагато швидше, ніж вставки без розчинника.
Наприклад, мідний дріт діаметром 0,25 мм без розчинника при середній температурі 1000° розплавився за 120 хв, а такий же дріт, але з розчинником при середній температурі тільки 650°, розплавився всього за 4 хв.
Застосування олов'яного розчинника дозволяє мати надійні та дешеві мідні вставки, що працюють при порівняно низькій експлуатаційній температурі, що мають відносно малий об'єм і вагу металу (що сприяє комутаційній здатності запобіжника) і водночас володіють великою швидкодією при великих перевантаженнях та реагують з витримкою часу на малі навантаження.
Цинк часто використовується виготовлення плавких вставок. Зокрема, такі вставки застосовуються у згаданій серії запобіжників ПР-2.
Вставки із цинку більш стійкі проти корозії. Тому, незважаючи на відносно малу температуру плавлення, для них, взагалі кажучи, можна було б допустити таку ж граничну експлуатаційну температуру, як для міді (250 °), і конструювати вставки з меншим перетином. Однак електричний опір цинку приблизно в 3,4 рази більший, ніж у міді.
Щоб зберегти ту ж температуру, треба зменшити втрати енергії в ній відповідно збільшивши її перетин. Вставка виходить значно масивнішою. Це за інших рівних умов призводить до зниження комутаційної здатності запобіжника. Крім того, при масивній вставці з температурою 250 ° не вдалося б у тих же габаритах утримати на допустимому рівні температуру патрона та контактів.
Все це змушує знизити граничну температуру цинкових вставок до 200 °, а для цього ще більше збільшувати перетин вставки. У результаті запобіжники з цинковими вставками при тих же розмірах мають значно меншу стійкість до струмів короткого замикання, ніж запобіжники з мідними вставками та олов'яними розчинниками.
Школа для електрика: статті, поради, корисна інформація
–це елемент електричного ланцюга, основне призначення якого – захист його від пошкодження.
Принцип дії
Запобіжник влаштований таким чином, що згоряє раніше, ніж ушкоджуються інші елементи. Адже простіше вставити новий запобіжник, ніж замінити дроти, мікросхеми та інші елементи, які можуть згоріти при стрибку струму в ланцюзі.
Плавким запобіжник називається тому, що в його основі лежить плавка вставка. Ця плавка вставка складається із сплаву, який має низьку температуру плавлення і при виникненні струму небезпечного для ланцюга, кількості теплоти, яке виділяється при протіканні такого струму через цю вставку, достатньо, щоб її розплавити. Коли вставка розплавляється - "перегорає", то ланцюг виявляється розімкнутим.
Причинами перегорання запобіжника можуть бути коротке замикання, перевантаження та різкі стрибки струму.
Мало того, що запобіжник оберігає ланцюг від пошкоджень, так він ще й служить захистом від пожеж і спалахів, так як плавка вставка перегорає в корпусі запобіжника, на відміну від дроту, який може торкатися моменту згоряння з горючими матеріалами.
Трапляється так, що люди виготовляють так званий жучок. Зазвичай це звичайний шматочок дроту, який вставляється замість запобіжника. Робиться це тому, що під рукою нема, запобіжника потрібного номіналу або з метою обходу захисту. Найчастіше, такі жучки призводять до пожеж, оскільки невідомо за якого струму такий жучок перегорить і чи взагалі перегорить.
Пристрій запобіжника
Як було сказано вище, найпростіший плавкий запобіжник складається з основної частини - плавкою вставки (дріт) 
та корпусу, який призначений для з'єднання з електричним ланцюгом та службовець кріпленням для вставки.
Переваги і недоліки
До переваг плавких запобіжників можна віднести відносно низьку вартість.
Основним недоліком плавкого запобіжника є тривале спрацьовування порівняно з автоматичними запобіжниками. За час перегорання запобіжника у високовольтних мережах може вийти з експлуатації обладнання. Крім того, плавкий запобіжник є одноразовим елементом, тобто одного разу згорівши, подальшому використанню він не підлягає, в той час як автоматичні запобіжники можуть досить довго служити, оскільки принцип їх роботи заснований на розмиканні ланцюга без пошкодження конструкції самого запобіжника.
Основні параметри
Параметри, які характеризують плавкий запобіжник – це номінальний струм, номінальна напруга, потужність, швидкість спрацьовування.
Де U- напруга в мережі, а P max– максимальна потужність навантаження із запасом близько 20 %.
Швидкість спрацьовування плавких запобіжників різна. Наприклад, у схемах, де присутні напівпровідникові прилади, краще якщо запобіжник згорить швидше, щоб не пошкодити прилади, але якщо це потужний запобіжник, який використовується в ланцюгу електродвигуна, то набагато корисніше буде, якщо він не буде щоразу розривати ланцюг у момент кидка пускових струмів. .
Апарати захиступризначені для забезпечення безпеки роботи електричних мереж, машин, електроустановок у разі виникнення аварійних режимів (коротких замикань, перевантажень). Однак, при неправильному монтажі та експлуатації вони можуть бути причиною аварії, пожежі та вибуху, т.к. під час їхньої роботи виникають електричні іскри, дуги.
Найбільш поширеними апаратами захисту є:
плавкізапобіжники;
повітряніавтоматичні вимикачі;
тепловіреле;
пристроїзахисне відключення.
Плавким запобіжникомназивається пристрій у якому при струмі, що перевищує допустиме значення, відбувається розплавлення плавкою вставки та розмикається електричний ланцюг. Плавкі запобіжники – це апарати захисту одноразової дії.
Склад:
а) плавкавставка;
б) контактнепристрій;
в) корпус(Патрон);
г) а іноді наповнювач(тальк, кварцовий пісок тощо) для покращення гасіння дуги та візуальнийпоказник спрацьовування.
Принципдії плавких запобіжників заснований на тому, що струм, що проходить через плавку вставку, виділяє тепло відповідно до рівності деI - струм, що проходить через плавку вставку, R - опір плавкою вставки, t - час проходження струму: при певному значенні струму I і часу t тепла виділяється достатньо для розплавлення плавкою вставки та розмикання електричного ланцюга. Так здійснюється захист від струму навантаження та КЗ.
Параметри плавких запобіжників
а) номінальний струм плавкою вставки I н.вст . - Струм, на який вона розрахована при тривалій роботі і вказується на ній.
б) номінальний струм запобіжника I н.пр . - Струм, рівний найбільшому з Iн.вст і який вказується на запобіжнику. На цей струм розраховані всі струмопровідні контактні частини запобіжника;
в) Номінальна напруга U н.пр . – напруга, що відповідає найбільшій напрузі, при якій його дозволяється застосовувати та вказується на запобіжнику.
г) граничний струм відключення при даній напрузі I пр.пр . – найбільше значення струму КЗ, у якому гарантується надійність спрацьовування (без руйнації корпусу).
(3 хв) Повний час відключенняелектричного ланцюга плавким запобіжником визначається часом нагрівання вставки до температури плавлення, часом розплавлення її і горіння, що з'являється при розплавленні дуги.
Залежність повного часу вимкнення запобіжником ланцюга вимк. від відносного струму навантаження або КЗІ/Ін.ст. називається захисною характеристикою, тобто. вимкнути. =f(I/ Iн.вст.).
Залежність проміжку часу, протягом якого температура елемента електричної установки досягне гранично допустимої від відношення фактичного струму в ньому I до номінального струму Iн називається теплової характеристикою цього елемента, тобто. нагр. =f(I/ Iн).
Зіставлення захисних характеристик плавких запобіжників з тепловими характеристиками елементів, що захищаються, дозволяє оцінити
можливість надійного захисту. (Рис.1)
I/I Н.ВСТ та I/I h
(5 хв) Видно, що вставка із захисною характеристикою Азахищає елемент е/установки з тепловою характеристикою Впри будь-якій кратності струму, а вставка із захисною характеристикою З- Тільки при кратності більше 4-х.
Нам треба прагнути щоб час відключення було якнайменше при дії струмів к.з. і мати затримку при струмах навантаження. Це можна зробити:
правильновибрати матеріал плавкою вставки;
використовуватиметалургійний ефект;
вибратираціональну конструкцію.
Вставки з легкоплавкихметалів (олова, свинцю, цинку, алюмінію) мають малу теплопровідність, тому нагріваються повільно, вони зручні захисту елементів від струмів перевантаження.
Вставки з тугоплавкихметалів ( мідь, срібло) мають малу теплоємність і високу теплопровідність, тому нагріваються швидко, дають меншу витримку часу під час перевантажень, що погіршує їх захисні характеристики. Але вони мають великий граничний струм відключення, тому зручні захисту елементів від струмів К.З.
Для зниження температури плавлення (щоб вони нагрівалися повільніше) застосовують вставки з металургійним ефектом, Для чого в середині вставки з тугоплавкого металу напоюють кульку з легкоплавкого (олово, сплав олова з кадмієм та ін).
У місці напоювання кульки відбувається розчинення більш тугоплавкого металу легкоплавком. Така вставка має кращу захисну характеристику при струмах навантаження та меншу температуру плавлення (у 2-3 рази менше температури плавлення основного металу).
З точки зору конструктивного виконанняна захисну характеристику впливає довжина (для запобіжників з U = 120 – 500В оптимальна довжина вставки становить 70мм) та форма вставки(Вставки роблять з декількома паралельними гілками, використовують вставки з 2 - 4 короткими перешийками).
Запобіжники (вставки плавкі)- елементи захисту електронної апаратури, а також живильної мережі від різних аварійних ситуацій, що трапляються при відмові техніки. Електричний запобіжник є невід'ємною частиною захисту електроніки. Найпопулярніші з них – плавкі, скляні або керамічні, запобіжники.
Запобіжники поділяються на групи за технічними та конструктивними даними. Довжина та діаметр корпусу повинні відповідати посадочному місцю у тримачі на платі або запобіжній колодці. Робочий струм повинен відповідати струму споживання джерела живлення від мережі живлення, а так само, струму споживання навантаження, коли запобіжник встановлений на виході джерела, робоча напруга - відповідному напрузі джерела живлення.
Запобіжники поділяються на скляні та керамічні та по посадкових місцях: стандартні (циліндричні), дротяні (для паяння в монтажні отвори), ножові (для спеціалізованих тримачів). Для захисту ланцюгів живлення автоелектроніки від короткого замикання застосовуються автозапобіжники швидкого типу, вибір яких проводиться по номінальному робочому струму. У сучасних конструкціях мікроелектроніки як захисний елемент застосовується Чип-SMD запобіжник, компонент поверхневого монтажу, який характеризується своїм типорозміром та номінальним робочим струмом. Одним з новітніх елементів захисту є запобіжник, що самовідновлюється, який здатний захистити пристрій не тільки від перевантаження, але і від перегріву.
Якісні вироби компанії Bournsдобре зарекомендували себе в ланцюгах захисту комп'ютерної техніки, автоелектроніки та телефонії. Аналогічним принципом роботи плавкого запобіжника є термозапобіжник – один із лідерів захисного пристрою побутової техніки.
Трансформатори, праски, електрочайники, калорифери, теплові фени та гармати, та багато інших електронагрівачів, це не весь перелік із використовуваним захисним елементом – термозапобіжником.
При покупці слід враховувати його граничний робочий струм та номінальну робочу напругу. Для зручності посадки запобіжника в електронних пристроях використовуються різні утримувачі. Серед них тримачі, що монтуються на друковану плату, як відкритого типу, так і захисного типу, запобіжні колодки, що монтуються на корпус приладу, дротяні тримачі, що застосовуються в автоелектроніці, а також багатопосадкові під кілька запобіжників, що використовуються в багатофункціональних силових приладах.
Подивитися та купити товар ви можете у наших магазинах у містах: Москва, Санкт-Петербург, Волгоград, Воронеж, Єкатеринбург, Іжевськ, Казань, Калуга, Краснодар, Красноярськ, Мінськ, Набережні Човни, Нижній Новгород, Новосибірськ, Омськ, Перм, Ростов- на-Дону, Рязань, Самара, Твер, Томськ, Тула, Тюмень, Уфа, Челябінськ. Доставка замовлення поштою, через систему доставки Pickpoint або через салони «Євросєть» в наступні міста: Тольятті, Барнаул, Ульяновськ, Іркутськ, Хабаровськ, Ярославль, Владивосток, Махачкала, Томськ, Оренбург, Кемерово, Новокузнецьк, Астрахань, Пенза, Липецьк, Кіров, Чебоксари, Калінінград, Курськ, Улан-Уде, Ставрополь, Сочі, Іваново, Брянськ, Білгород, Сургут, Володимир, Нижній Тагіл, Архангельськ, Чита, Смоленськ, Курган, Орел, Владикавказ, Грозний, Мурманськ, Тамбов, Петрозаводськ, Кострома, Нижньовартов , Новоросійськ, Йошкар-Ола та ін.
Товари з групи «Запобіжники (вставки плавкі)» ви можете купити оптом та в роздріб.
Пристрій, що складається з плавкого металевого елемента у вигляді тонкої пластини або дроту та корпусу з контактним пристроєм називають запобіжником. Він призначений для захисту електричних ланцюгів від струмів навантаження та короткого замикання.
Тривале протікання струму – нормальний режим роботи плавки вставки. Але зі збільшенням навантаження вище номінальної чи виникнення короткого замикання (I мережі >I вставки) метал нагрівається до температури плавлення і, розплавляючись, розриває ланцюг. На відміну від плавка вставка є одноразовою та при її спрацьовуванні підлягає заміні на нову.
Виготовляють плавкі вставки, як правило, зі сплаву свинцю з міддю, з оловом, а також з іншими металами. Мідні вставки перед установкою лудять, щоб уникнути окислення металу та погіршення його провідних якостей. Вони мають малий поперечний переріз, тому що мають малий опір. Досить велика кількість запобіжників забезпечують дугогасними засобами всередині корпусу (наприклад фібра або кварцовий пісок). Струм, який розраховується плавка вставка, називають номінальним струмом плавкою вставки I вставки, на відміну номінального запобіжника I предохр. , на який розраховується струмопровідні частини пристрою, а також контактні та дугогасні.
Час перегорання плавкою вставки залежить від струму, що протікає через неї, а залежність цього струму від часу перегорання t=f(I) називають захисною характеристикою. Вона показана нижче:
На малюнку показані характеристики двох різних запобіжників 1 і 2. Вони різні номінальні струми і як бачимо з графіка при одному і тому ж струмі перевантаження пристрій 1 перегорить швидше ніж 2. Відповідно чим менше номінал пристрою, тим швидше воно перегорить. Ця властивість дозволяє забезпечити селективний захист електричних ланцюгів.
За конструктивними особливостями можна виділити трубчасті та пробкові запобіжники.
Трубчасті виконують закритими з корпусами з газогенеруючого матеріалу фібри, при підвищенні температури він створює в трубці великий тиск за рахунок чого відбувається розрив ланцюга. Запобіжник типу ПР:
Де: 1 – контакти замикаючі, 2 – латунні ковпаки, 3 – кільця латунні, 4 – плавка вставка, 5 – трубка фіброва.
Такий пристрій складається з плавки вставки 4, яка полягає в фіброву трубку розбірного типу 5, армовану кінцевими латунними кільцями 2, які замикають контакти 1.
Пробкові запобіжники застосовують, як правило, в освітлювальних установках для захисту побутових споживачів (електролічильники), а також для електродвигунів малої та середньої потужності. Способом кріплення плавкою вставки вони відрізняються від трубчастих.
Також існують запобіжники, що самовідновлюються. Суть їх роботи у тому, що з нагріванні вони різко змінюють свій опір у бік, що призводить до розриву ланцюга. Як тільки їх температура знижується до робочої, опір зменшується і ланцюг замикається знову. За основу їх конструкції взяті полімерні матеріали, які мають кристалічні грати при нормальному температурному режимі роботи і різко переходять в аморфний стан при нагріванні.
Такі запобіжники набули широкого поширення в цифровій техніці (комп'ютери, мобільні телефони, системи АСУ ТП). З огляду на велику вартість у силових ланцюгах, як правило, не застосовуються. Вони дуже зручні, тому що не вимагають заміни після розриву ланцюга.
Досить багато електриків, щоб уникнути частого перегорання плавких вставок, роблять так звані «жучки» — замість спеціального сплаву плавкою вставки прикріплюють звичайний дріт малого перетину. Цього робити не слід, тому що час перегорання сплаву та звичайного дроту такого ж перерізу можуть сильно відрізнятися, що може призвести до сумних наслідків. Тому якщо у вас часто спрацьовують запобіжники, слід встановити причину спрацьовування, а не намагатися загрубити захист шляхом установки «жучків».
Також про влаштування та роботу запобіжників ви можете подивитися тут:
