Предохранитель (электрический) - Fuse (electrical)

Предохранитель

Миниатюрный предохранитель 250 В с выдержкой времени, который прерывает 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. 80 кА отключающая способность.

В электроника и электротехника, а предохранитель это устройство электробезопасности, которое обеспечивает сверхток защита электрической цепи. Его важным компонентом является металлическая проволока или полоса, которая плавится, когда через нее проходит слишком много тока, 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. Короткие замыкания, перегрузка, несоответствие нагрузки или отказ устройства являются основными или некоторыми из причин срабатывания предохранителя.

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

Breguet рекомендовали использовать проводники с уменьшенным сечением для защиты телеграфных станций от удары молнии; плавясь, меньшие провода защитят 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 Томас Эдисон в 1890 году как часть его системы распределения электроэнергии.^[3]

строительство

Замена 15 ампер «Special Fuse Wire» (Израиль, 1950-е).

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. Предохранитель расположен в серии 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 течет слишком большой ток, элемент нагревается до более высокой температуры и либо непосредственно плавится, либо плавит припаян соединение внутри предохранителя, размыкая цепь.

Элемент предохранителя изготовлен из цинка, меди, серебра, алюминия,^{[нужна цитата ]} или сплавы из этих или других различных 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. Кремнезем можно использовать песок или непроводящие жидкости.

Характеристики

Номинальный ток I_N

Максимальный ток, который предохранитель может непрерывно проводить, не прерывая цепь.

Скорость

Скорость срабатывания предохранителя зависит от силы тока, протекающего через него, и материала, из которого он изготовлен. Время работы не является фиксированным интервалом, оно уменьшается по мере увеличения тока. Предохранители имеют разные характеристики времени срабатывания по сравнению с текущими. 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 с задержкой срабатывания может потребоваться двойной номинальный ток в течение десятков секунд .

Выбор предохранителя зависит от характеристик нагрузки. Полупроводниковые приборы могут использовать быстрый или сверхбыстрый плавкий предохранитель, поскольку полупроводниковые устройства быстро нагреваются при протекании избыточного тока. Самые быстрые предохранители предназначены для наиболее чувствительного электрического оборудования, где даже кратковременное воздействие тока перегрузки может быть очень опасным. Обычные быстродействующие предохранители являются предохранителями самого общего назначения. А предохранитель с выдержкой времени (также известный как защита от перенапряжений или медленный плавкий предохранитель) предназначен для пропускания тока, превышающего номинальное значение предохранителя, 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 необходимой скорости.

Производители могут предоставить график зависимости тока от времени, часто построенный в логарифмической шкале, для характеристики устройства и сравнения с характеристиками защитных устройств до и после предохранителя.

Я²значение t

Я²Рейтинг t связан 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. я²Параметры t представлены в таблицах технических данных производителя для каждого семейства предохранителей. Для координации работы предохранителя с устройствами, расположенными выше или ниже по потоку, плавление I²t и очищая I²t указаны. Таяние я²t пропорционально количеству энергии, необходимой для начала плавления плавкого элемента. Поляна я²t пропорционально общей энергии, пропускаемой предохранителем при устранении повреждения. Энергия в основном зависит от тока и времени предохранителей, а также от доступного уровня неисправности и напряжения системы. Поскольку я²t номинал предохранителя пропорционален энергии, которую он пропускает, это мера теплового повреждения от тепла и магнитных сил, которые будут вызваны неисправностью и.

Отключающая способность

Отключающая способность - это максимальный ток, который может безопасно отключаться предохранителем. Это должно быть выше, чем предполагаемый ток короткого замыкания. Миниатюрные предохранители могут иметь номинальный ток отключения только в 10 раз превышающий номинальный. Предохранители для малых, низкое напряжение Обычно в жилых помещениях системы электропроводки рассчитаны на прерывание тока в 10 000 ампер. Предохранители для коммерческих или промышленных систем питания должны иметь более высокие отключающие характеристики, с некоторыми низковольтными токоограничивающими предохранителями с высокой отключающей способностью, рассчитанными на 300 000 ампер. Предохранители для высоковольтного оборудования до 115000 вольт номиналы полная мощность (мегавольт-амперы, МВА ) уровня неисправности в цепи.

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

Предохранитель HRC с красной индикацией перегорания

Низковольтные предохранители с высокой разрывной способностью (HRC) используются в области главных распределительных щитов 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 высокой 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 в 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

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, дуга может привести. Плазма внутри стеклянной трубки может продолжать проводить ток, пока ток не уменьшится до точки, где плазма станет непроводящим газом. Номинальное напряжение должно быть выше максимального источник напряжения это должно быть отключено. 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

Производитель может указать падение напряжения на предохранителе при номинальном токе. Между холодостойкостью предохранителя и величиной падения напряжения существует прямая зависимость.^{[требуется разъяснение ]} После подачи тока сопротивление и падение напряжения предохранителя будут постоянно расти с увеличением его Рабочая Температура пока предохранитель окончательно не достигнет теплового равновесия. Следует учитывать падение напряжения, особенно при использовании предохранителя в низковольтных устройствах. Падение напряжения часто незначительно в предохранителях более традиционного типа, но может быть значительным в других технологиях, таких как сбрасываемый Предохранители типа (PPTC).

Снижение температуры

Температура окружающей среды изменит рабочие параметры предохранителя. Предохранитель с номиналом 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

Образец многих маркировка что можно найти на предохранителе.

Большинство предохранителей отмечен на теле или заглушки с маркировкой, указывающей на их рейтинг. Технология поверхностного монтажа Предохранители типа "чип" имеют мало маркировки или вообще не имеют маркировки, что очень затрудняет идентификацию.

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

• Текущий рейтинг предохранителя.
• Напряжение номинал предохранителя.
• Время -текущий характеристика; т.е. скорость предохранителя.
• Утверждения национальными и международными агентствами по стандартизации.
• Производитель /номер части /серии.
• Рейтинг прерывания (отключающая способность )

Пакеты и материалы

Различные держатели для предохранителей с патронными наконечниками

Предохранители бывают самых разных размеров и стилей для использования во многих областях применения, они производятся в стандартных корпусах, что делает их легко взаимозаменяемыми. Корпуса предохранителей могут быть изготовлены из керамика, стекло, пластик, стекловолокно, формованные слоистые материалы из слюды или формованное прессованное волокно в зависимости от области применения и класса напряжения.

Картридж (наконечник ) предохранители имеют цилиндрический корпус с металлическими торцевыми крышками. 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 прикреплены 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 пайка к печатная плата иметь радиальные или осевые проволочные выводы. Предохранители для поверхностного монтажа использовать контактные 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 являются держателями 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 потребительские единицы в некоторых частях мира, но они становятся все менее распространенными. Хотя стеклянные предохранители обладают тем преимуществом, что плавкие предохранители видны для целей проверки, они имеют низкий отключающая способность (отключающий рейтинг), что обычно ограничивает их применениями 15 А или менее при 250 В_AC. Керамические предохранители обладают преимуществом более высокой отключающей способности, что облегчает их использование в цепях с более высокой текущий и Напряжение. Заполнение корпуса предохранителя песок обеспечивает дополнительное охлаждение дуги и увеличивает отключающую способность предохранителя. Предохранители среднего напряжения могут иметь оболочку, заполненную жидкостью, чтобы помочь в гашении дуги. В некоторых типах распределительных устройств используются плавкие вставки, погруженные в масло наполняет оборудование.

Блоки предохранителей могут включать в себя средство отклонения, такое 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 разъем типа RK.

Габаритные размеры

Предохранители могут быть изготовлены с корпусами разного размера, чтобы предотвратить смену предохранителей разных номиналов. Например, стиль бутылки Предохранители различают номиналы с разным диаметром цоколя. Предохранители автомобильного стекла изготавливались разной длины, чтобы предохранители с высоким номиналом не устанавливались в цепи, предназначенные для более низкого номинала.

Особые возможности

Стеклянный патрон и вилка предохранителей позволяют непосредственно проверить плавкий элемент. Другие предохранители имеют другие методы индикации, включая:

• Индикационный 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 взрывателя, для визуальной индикации перегоревшего элемента.
• Внешний индикатор отключения - 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 микропереключатель 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

Предохранители IEC 60269

Поперечное сечение винтового держателя предохранителя с предохранителем Diazed

В Международная электротехническая комиссия публикует стандарт 60269 для низкое напряжение силовые предохранители. 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, улучшая тем самым 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)

В США и Канаде низковольтные предохранители до 1 кВ переменного тока изготавливаются в соответствии с Underwriters Laboratories стандарт UL 248 или согласованный Канадская ассоциация стандартов стандарт C22.2 № 248. Этот стандарт применяется к предохранителям номиналом 1 кВ или менее, переменного или постоянного тока, а также отключающая способность до 200 кА. Эти предохранители предназначены для установки в соответствии с Канадскими электротехническими правилами, часть I (CEC) или Национальный электротехнический кодекс, NFPA 70 (NEC).

Стандартные значения силы тока для предохранителей (и Автоматические выключатели ) 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 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 вольт постоянного тока по сравнению с 1000 вольт в соответствии с общими требованиями.

Номенклатура IEC и UL незначительно отличается. Стандарты МЭК относятся к «предохранителю» как к сборке плавкая ссылка и патрон плавкого предохранителя. По стандартам Северной Америки предохранитель заменяемая часть сборки, а плавкая вставка был бы голым металлическим элементом для установки в предохранитель.

Автомобильные предохранители

Предохранители лезвийного типа бывают шести физических размеров: micro2, micro3, низкопрофильный мини, мини, обычный и макси.

Автомобильные предохранители используются для защиты электропроводки и электрооборудования автомобилей. Существует несколько различных типов автомобильных предохранителей, и их использование зависит от конкретного применения, напряжения и тока электрической цепи. Автомобильные предохранители можно устанавливать в блоки предохранителей, встроенные держатели предохранителей или зажимы предохранителей. Некоторые автомобильные предохранители иногда используются в неавтомобильных электрических устройствах. Стандарты на автомобильные предохранители опубликованы SAE International (ранее известное как Общество автомобильных инженеров).

Автомобильные предохранители можно разделить на четыре отдельные 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 двойной Электрическая система 12/42 В постоянного тока^[10] для этого потребуется предохранитель на 58 В постоянного тока.

Предохранители высокого напряжения

Набор плавких предохранителей на полюсах с одним перегоревшим предохранителем, защищающим трансформатор - белая трубка слева свисает

Предохранители используются в энергосистемах напряжением до 115 000 вольт переменного тока. Высокое напряжение предохранители используются для защиты инструмента трансформаторы используется для учета электроэнергии или для малой мощности трансформаторы где за счет автоматический выключатель не гарантируется. Автоматический выключатель на 115 кВ может стоить в пять раз дороже, чем комплект силовых предохранителей, поэтому в результате экономия может составить десятки тысяч долларов.^{[нужна цитата ]}

В распределительных сетях среднего напряжения силовой предохранитель может использоваться для защиты трансформатора, обслуживающего 1–3 дома. Распределительные трансформаторы на опоре почти всегда защищены плавкий вырез, который может заменить элемент предохранителя с помощью текущее обслуживание инструменты.

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

Выталкивающие предохранители

В предохранителях большой мощности используются плавкие элементы из Серебряный, медь или банка для обеспечения стабильной и предсказуемой работы. Высокое напряжение выталкивающие предохранители окружают плавкую перемычку веществами, выделяющими газ, 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.

Высоковольтный предохранитель 115 кВ на подстанции возле гидроэлектростанция электростанция

Предохранитель среднего напряжения для 20 кВ сеть

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

Предохранитель повышенной мощности означает, что эти предохранители могут отключать несколько килоампер. Некоторые производители проверили свои предохранители до 63 кА. короткое замыкание текущий.

Сравнение с автоматическими выключателями

Преимущество предохранителей в том, что они зачастую дешевле и проще, чем предохранители. автоматический выключатель для аналогичных рейтингов. 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 зданий не предусмотрены отдельные разъединители 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 автоматическими выключателями в литом корпусе установлены специальные токоограничивающие предохранители для защиты выключателей в низковольтных силовых цепях с высокими уровнями короткого замыкания.

Токоограничивающий предохранители срабатывают так быстро, что ограничивают общую «сквозную» энергию, которая проходит в цепь, помогая защитить оборудование, расположенное ниже по потоку, от повреждений. Эти предохранители срабатывают 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. Это не относится к предохранителям, которые основаны на процессах плавления, при которых не требуется никаких механических операций для предохранителя для работы 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 защитное реле для обеспечения более сложных 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 пиротехнический устройство к предохранителю, управляемое внешним защитные реле.

Коробки предохранителей

объединенное Королевство

В Великобритании старые электрические потребительские единицы (также называемые блоками предохранителей) оснащены полузакрытыми (сменными) предохранителями. (BS 3036 ) или патронные предохранители (BS 1361 ). (Плавкий провод обычно поставляется потребителям в виде коротких отрезков провода номиналом 5 А, 15 А и 30 А, намотанных на кусок картона.) Современные бытовые приборы обычно содержат автоматические выключатели (MCB) вместо предохранителей, хотя иногда все еще используются патронные предохранители, так как в некоторых приложениях MCB склонны к ложному срабатыванию.

Возобновляемые предохранители (сменные или картриджные) допускают замену пользователем, но это может быть опасно, так как легко вставить элемент с более высоким номиналом или двойной предохранитель (перемычку или провод) в держатель (перетекать), или просто снабдив его медной проволокой или даже проводящим предметом совершенно другого типа (монеты, шпильки, скрепки, гвозди и т. д.) на существующий носитель. Одна из форм злоупотребления блоком предохранителей заключалась в том, чтобы поставить пенни в розетке, что сработало с максимальной токовой защитой и привело к опасному состоянию. Такое вмешательство не будет видно без полного осмотра предохранителя. Провод предохранителя по этой причине 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

В Стандарт Wylex потребительский блок был очень популярен в объединенное Королевство пока правила подключения не начали требовать устройства остаточного тока (УЗО) для розеток, которые могут питать оборудование вне эквипотенциальной зоны. Конструкция не позволяет устанавливать УЗО или RCBO. Некоторые стандартные модели Wylex были изготовлены с УЗО вместо главного выключателя, но (для потребительских устройств, снабжающих всю установку) это больше не соответствует требованиям правила подключения как системы сигнализации должны не быть защищенным от УЗО. В эти блоки можно ввинчивать основания предохранителей двух типов: один предназначен для сменных держателей предохранителей, а другой - для картриджных держателей предохранителей.За прошедшие годы MCB были созданы для обоих стилей базы. В обоих случаях носители с более высокими номиналами 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.^[11]

Северная Америка

В Северной Америке предохранители использовались в зданиях, подключенных до 1960 года. База Эдисона предохранители ввинчивались в патрон предохранителя, как 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 элементы отклонения в гнезде держателя предохранителя, широко известном 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 предварительно установленным номиналом (тип S). Это североамериканский трехгосударственный стандарт (UL 4248-11; CAN / CSA-C22.2 № 4248.11-07 (R2012); и NMX-J-009/4248/11-ANCE). Существующие платы предохранителей Edison можно легко переоборудовать для работы только с предохранителями Rejection Base (Type S) путем ввинчивания защитного адаптера. Этот переходник ввинчивается в существующий держатель предохранителя Эдисона и имеет резьбовое отверстие меньшего диаметра для установки предохранителя указанного типа S.^[12]

• 

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

• 

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

Некоторые компании производят сбрасываемые миниатюрные тепловые Автоматические выключатели, которые ввинчиваются в гнездо предохранителя.^[13][14] В некоторых установках используются эти автоматические выключатели на базе Эдисона. Однако у любого такого выключателя, проданного сегодня, есть один недостаток. Возможна установка в автоматическом шкафу с дверцей. В таком случае, если дверь закрыта, она может удерживать кнопку сброса выключателя. В этом состоянии автоматический выключатель практически бесполезен: он не обеспечивает защиты от сверхтока.^[15]

В 1950-х годах предохранители в новых жилых или промышленных зданиях для защиты параллельных цепей были заменены 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 последовательно

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 графиков зависимости времени-токовых характеристик двух предохранителей на основе общего тока. Предохранители подбираются 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 от общего предохранителя.

Если предохранители в системе относятся к одному типу, можно использовать простое практическое соотношение между номиналами предохранителя, ближайшего к нагрузке, и предохранителя, следующего к источнику.

Другие устройства защиты цепи

Восстанавливаемые предохранители

Так называемые самовосстанавливающиеся предохранители используйте термопластический проводящий элемент, известный как полимерный положительный температурный коэффициент (PPTC) термистор который препятствует работе цепи во время перегрузки по току (увеличивая сопротивление устройства). Термистор PPTC самовосстанавливается, так как при отключении тока устройство охлаждается и возвращается 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

Тепловое отключение

А Тепловой предохранитель часто встречается в потребительском оборудовании, таком как кофеварки, фены или трансформаторы питание небольших устройств бытовой электроники. Они содержат плавкий термочувствительный состав, который удерживает пружинный контактный механизм в нормально закрытом 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 без возможности повторного включения, которое необходимо заменять после срабатывания (перегорания).

Ограничитель кабеля

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 соответствуют размеру кабеля, поэтому ограничитель устраняет неисправность до того, как будет повреждена изоляция кабеля. ^[16]

Символ Юникода

Символ Unicode для условного обозначения предохранителя, найденный в Разное Техническое блок, это U + 23 дБ (⏛).

Смотрите также

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

Заметки

использованная литература

внешние ссылки

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