При експлуатації побутової та промислової електричної мережі завжди існують ризики отримання електротравм або пошкодження обладнання. Вони можуть виникнути будь-якої миті з появою критичних режимів. Зменшити такі наслідки дозволяють захисні пристрої. Їхнє застосування значно підвищує безпеку користування електроенергією.

Захист електричної схеми працює на основі:

запобіжника;

автоматичного вимикача.

Принцип роботи та пристрій запобіжника

Два геніальних вчених Джоуль і Ленц одночасно встановили закони взаємних зв'язків між величиною струму, що проходить, у провіднику і виділенням теплоти з нього, виявивши залежності від опору ланцюга і тривалості проміжку часу.

Їхні висновки дозволили створити найпростіші захисні конструкції, засновані на тепловому впливі струму на метал дроту. У використовується тонка металева вставка, через яку пропускається повний струм схеми.

При номінальних параметрах передачі електроенергії цей «дротик» надійно витримує теплове навантаження, а з перевищенням його значень понад норму — перегорає, розриваючи ланцюг і знімаючи напругу зі споживачів. Щоб відновити працездатність схеми необхідно замінити елемент, що перегорів: плавку вставку.

Вона добре видно на конструкціях запобіжників для побутового теле та радіоапаратури зі скляними, прозорими корпусами вставок.

На її кінцях змонтовані спеціальні металеві майданчики, що створюють електричний контакт під час встановлення у гнізда. Цей принцип втілений в електричних пробках з плавкими вставками, які багато десятиліть захищали наших батьків та старші покоління від пошкоджень в електричній проводці.

За такою ж формою були розроблені автоматичні конструкції, що вкручувалися в гнізда замість пробок. Але вони при спрацьовуванні не потребували заміни складових частин. Для відновлення електропостачання достатньо втопити кнопку усередину корпусу.

Такими способами захищалися старі електричні введення у квартиру. Потім поряд із запобіжниками почали з'являтися.

Вибір запобіжника ґрунтується на обліку:

номінальних величин струмів самого запобіжника та його вставки;

коефіцієнтів мінімальної/максимальної кратності випробувального струму;

граничного відключається електроструму і можливості розриву потужності, що транспортується;

захисної характеристики плавкої вставки;

номінальної напруги запобіжника;

дотримання принципів селективності.

Запобіжники мають просту конструкцію. Вони широко використовуються в електроустановках, включаючи високовольтне обладнання до 10 кВ, наприклад, для захисту вимірювальних трансформаторів напруги.

Принцип роботи та пристрій автоматичного вимикача

Призначенням механічного комутаційного апарату, що називається автоматичним вимикачем, є:

увімкнення, пропускання, відключення струмів при нормальному режимі ланцюга;

автоматичне зняття напруги з електроустановки при аварійних режимах, наприклад струмах металевих коротких замикань. Автоматичні вимикачі працюють у режимах багаторазових захистів від КЗ та перевантажень. Можливість багаторазового використання вважається їхньою основною відмінністю від запобіжника.

За часів СРСР в енергетиці широко використовувалися автоматичні вимикачі серій АП-50, АК-50, АК-63, АТ-15.

У сучасних електричних схемах працюють удосконалені конструкції зарубіжних та вітчизняних виробників.

Всі вони укладені в діелектричні корпуси, мають спільні виконавчі органи, що забезпечують:

1. теплове розчеплення ланцюга за невеликого перевищення допустимого значення струму;

2. електромагнітне відсічення при різких кидках навантаження;

3. дугогасні камери;

4. контактні системи.

У разі нагрівання енергією тепла, що виділяється, працює біметалічна пластина, що згинається від температурного впливу до приведення в роботу механізму розчеплення. Ця функція залежить від кількості виділеної теплоти та розтягнута за часом до певного моменту.

Відсікання діє максимально швидко від спрацьовування електромагнітного соленоїда з виникненням електричної дуги. Для її гасіння застосовуються спеціальні заходи.

Посилені контакти розраховані на багаторазові розриви.

Експлуатаційні відмінності автоматичних вимикачів від запобіжників

Захисні властивості обох методів перевірені часом, причому кожен спосіб вимагає аналізу конкретних умов експлуатації в оцінці вартості конструкції з урахуванням тривалості та надійності роботи.

Запобіжникипростіше влаштовані, відключають схему одноразово, дешевше. Ними можна знімати напругу вручну, але це зазвичай не дуже зручно. До того ж при незначних струмах, що перевищують, вони довго відключають навантаження. Цей фактор може бути приводом до підвищеної пожежної небезпеки.

Будь-який запобіжник захищає лише одну фазу мережі.

Автоматичні вимикачіскладніше, дорожче, функціональніші. Зате вони точніше налаштовуються під уставки електросхеми, що захищається, підбираються по робочому розрахунковому струму з урахуванням комутованих потужностей.

Корпуси сучасних автоматів з реактопластів мають підвищену стійкість до термічного впливу. Вони не плавляться, стійки до займання. Для порівняння: полістирольний корпус старих вимикачів міг протистояти температурам не вищим за 70 градусів.

Конструктивне виконання дозволяє підбирати моделі для одночасного розмикання від одного до чотирьох електричних кіл. Якщо трифазної ланцюга використовувати запобіжники, вони зніматимуть напругу зі схеми з різними витримками часу, що може стати додатковою причиною розвитку аварії.

Запобіжники працюють від струму без урахування його характеристик. Автоматичні вимикачі підбирають під навантаження та класифікують літерами:

А - електромережі збільшеної протяжності;

В - освітлення коридорів та майданчиків;

С - силові та освітлювальні системи з помірними пусковими струмами;

D - переважаючі навантаження від включення електродвигунів із великими пусковими параметрами;

К - індуктивні печі та електричні сушарки;

–це елемент електричного ланцюга, основне призначення якого – захист його від ушкодження.

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 та при виникненні струму небезпечного для ланцюга, кількості теплоти, що 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 та загорянь, оскільки 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 і 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 ладу 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, так як 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 щоразу розриватиме ланцюг у момент кидка пускових струмів. .

Сучасні електричні мережі та пристрої дуже складні та потребують надійного захисту від можливих перевантажень та коротких замикань. Основну захисну роль таких випадках грають різні запобіжні пристрої. Серед усієї різноманітності цих пристроїв, найбільш поширеними вважаються плавкі запобіжники, що володіють високим ступенем надійності, простотою в експлуатації та порівняно невисокою вартістю.

Незважаючи на широке використання автоматичних захисних пристроїв, плавкі вставки зберігають свою актуальність під час захисту електронної апаратури, автомобільних електромереж, промислових електроустановок та систем енергопостачання. Вони досі застосовуються в розподільчих щитах багатьох житлових будинків, завдяки надійній роботі, невеликим розмірам, стабільним характеристикам та можливості швидкої заміни.

Для чого застосовуються плавкі запобіжники

У разі з'єднання двох проводів, підключених до джерела струму, настане відомий ефект короткого замикання. Причиною може стати зіпсована ізоляція, неправильне підключення споживачів тощо. При порівняно невеликому опорі проводів, в цей момент по них протікатиме дуже високий струм. Внаслідок перегріву проводів спалахує ізоляція, що може призвести до пожежі.

Уникнути негативних наслідків можна шляхом включення в плавких запобіжників, відомих також під найменуванням пробок. У разі перевищення струмом допустимої величини, тяганина всередині запобіжника сильно нагрівається і швидко розплавляється, розриваючи в цьому місці електричний ланцюг.

Конструкція запобіжників може бути трубчастою або пробковою. Трубкові елементи виготовляються в закритому фібровому корпусі, що має властивості газогенерації. У разі підвищення температури всередині трубки створюється високий тиск, що викликає розрив ланцюга. Пробкові запобіжники мають стандартну конструкцію, обладнану дротом, що розплавляється під дією високого струму.

Існує ще один різновид так званих запобіжників, що самовідновлюються, виготовлених з полімерних матеріалів, що змінюють свою структуру при різних температурах. Істотне нагрівання призводить до різкої зміни опору у бік збільшення, у результаті ланцюг розривається. Подальше охолодження викликає зменшення опору, тому ланцюг знову замикається. В основному такі запобіжники використовують у складних цифрових пристроях. У звичайних силових мережах вони не застосовують через високу вартість.



Іноді деякі умільці намагаються замінити згорілий запобіжник, використовуючи замість нього так звані жучки, що є шматком товстого дроту або тонких зволікань, скручених у загальний пучок. Такі саморобні пристрої категорично забороняється використовувати, оскільки струм при короткому замиканні буде неприпустимо високим. Сильний нагрів проводки викликає її пошкодження, загоряння та пожежу.

Влаштування плавкого запобіжника

До складу входить корпус або патрон, що має електроізоляційні властивості, і сама плавка вставка. Її кінці з'єднуються з клемами, які послідовно включають запобіжник в електричний ланцюг, спільно з пристроєм, що захищається, або електричною лінією. Матеріал плавкою вставки вибирається з такою, щоб він міг розплавитися раніше, ніж температурний показник проводів вийде на небезпечний рівень, або споживач в результаті перевантаження вийде з ладу.



Виходячи з конструктивних особливостей, плавкі запобіжники можуть бути патронними, пластинчастими, пробковими та трубковими. Розрахункова сила струму, яку здатна витримати плавка вставка, вказується на корпусі пристрою.

Досить проста конструкція у низьковольтних запобіжників. Під впливом високого струму плавка вставка або струмопровідний елемент піддається сильному нагріванню, після чого при досягненні певної температури плавиться в дугогасному середовищі і випаровується, розриваючи ланцюг, що захищається. Саме так працює плавкий запобіжник в електричному ланцюзі.

Для того щоб гарячі гази і рідкий метал не потрапляли в навколишнє середовище, застосовується керамічний ізолятор, він же корпус пристрою, стійкий до впливу високих температур і значного внутрішнього тиску. Захисні кришки, розташовані по краях запобіжника, обладнані спеціальними планками під уніфіковані ручки, що захоплюють плавкі вставки під час заміни непридатних елементів. За допомогою захисних кришок та керамічного корпусу створюється вибухонепроникна оболонка, що обмежує комутаційну електричну дугу.



Пісок, що заповнює внутрішній простір, обмежує силу струму. Матеріал вибирається з певними розмірами кристалів, після чого він ущільнюється належним чином. Як правило, запобіжники заповнюються кварцовим кристалічним піском, що має високу хімічну та мінералогічну чистоту. З'єднання плавкою вставки з основою-тримачем здійснюється механічним способом за допомогою контактних ножів. Для їх виготовлення використовується мідь чи мідні сплави, вкриті оловом чи сріблом.

Характеристики плавких запобіжників

Основна характеристика полягає у прямій залежності часу плавлення від сили струму. Тому той час, за який плавка вставка запобіжника перегорає, відповідає певному струму. Цей параметр більше відомий як частокова характеристика.



Крім тимчасового показника існують інші характеристики, за допомогою яких проводиться визначення типів плавких запобіжників. Серед них, насамперед, слід зазначити. Це найбільш допустимий струм навантаження за умовами нагрівання корпусу запобіжника протягом тривалого часу. Вибираючи пристрій за цим показником, слід враховувати навантаження електричного ланцюга, а також умови роботи запобіжника.

У деяких випадках, номінальний струм може бути вищим, ніж струм у самому електричному ланцюзі. Наприклад, у пускових пристроях електродвигунів, щоб уникнути перегорання запобіжника під час пуску. Слід враховувати, що номінальний струм запобіжника повинен відповідати номінальному струму елемента, що замінюється.

У свою чергу, номінальний струм елемента, що замінюється, являє собою максимально допустимий струм навантаження протягом тривалого часу, коли цей елемент встановлений у тримачі або в контактах. Крім того, існують номінальні струми основи та патрона запобіжника, які потрібно враховувати при виборі захисного пристрою. Крім того, використовується такий показник, як номінальна напруга. Даний параметр являє собою міжполюсну напругу, що збігається з номінальною міжфазною напругою електричних мереж, що захищаються.



Для того, щоб плавкі запобіжники забезпечували надійний захист, значення даної величини повинно бути більше або дорівнює напрузі об'єкта, що захищається. Наприклад, запобіжник з номінальною напругою 400 вольт може використовуватися для захисту ланцюгів на 220 вольт, але в жодному разі не навпаки. Таким чином, ця величина характеризує можливість запобіжника своєчасно розривати електричний ланцюг та гасити дугу.

Тому, при виборі запобіжника як захисний засіб, необхідно обов'язково враховувати параметри, які дозволяють забезпечити надійний захист об'єкта.

Види плавких запобіжників

Для всіх пристроїв цього типу існують загальна класифікація відповідно до їх основних властивостей.



Плавкі вставки можуть закриватися по-різному, тому відрізняються і зовнішні ефекти, що виникають при відключенні струму. Такі запобіжники поділяються на такі види:

• Відкрита плавка вставка, в якій відсутні пристрої обмеження об'єму дуги, викиду розплавлених металевих частинок і полум'я.
• Напівзакритий патрон з оболонкою, відкритою з одного або двох сторін. Він створює певну небезпеку для людей поблизу.
• Закритий патрон. Є найбільш надійним, оскільки у нього відсутні всі перераховані вище недоліки. Практично всі сучасні запобіжники випускаються саме із закритим патроном.

Гасіння дуги може виконуватися різними способами. Залежно від цього, запобіжники бувають з наповнювачем або без наповнювача. У першому випадку застосовуються порошкоподібні, волокнисті або зернисті компоненти, а в другому – за рахунок руху газів або високого тиску в патроні. Конструкції самих патронів поділяються на розбірні та нерозбірні. Перший варіант передбачає заміну розплавленої вставки, а у другому випадку доведеться міняти весь елемент. У деяких випадках нерозбірні патрони можуть бути перезаряджені у спеціальних майстернях.

Запобіжники можуть бути замінені або не замінені, будучи під напругою. У першому випадку заміна може бути зроблена прямо руками, не торкаючись частин, що знаходяться під напругою. У другому випадку пристрій обов'язково відключається від напруги.

Маркування плавких запобіжників

Кожен плавкий запобіжник на схемі позначається певною символікою. Стандартне маркування складається з двох літерних символів. Перші літери визначають захисний інтервал: a – частковий (захист лише від коротких замикань) та g – повний (забезпечується захист від коротких замикань та перевантажень).

Друга буква означає типи пристроїв, що захищаються:

• G – захищає будь-яке обладнання.
• F – захищаються лише ланцюги з малим струмом.
• Tr – захист трансформаторів.
• М - електродвигуни та пристрої, що відключають.

Детальнішу інформацію про маркування запобіжників можна отримати у довідниках, призначених для фахівців-електротехніків.

Запобіжники (плавкі вставки)- 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 чи 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 - відповідній 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 за номінальним робочим струмом. 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 запобіжника є термозапобіжник - один з 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, Пермь, Ростов- на Дону, Рязань, Самара, Тверь, Томськ, Тула, Тюмень, Уфа, Челябінськ. Доставка замовлення поштою, через систему доставки Pickpoint або через салони «Євросєть» до наступних міст: 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 із групи «Запобіжники (вставки плавкі)» ви можете купити оптом та в роздріб.