Как выбрать предохранитель по номинальному току

Расчет плавких предохранителей

Каждый предохранитель выполняет функцию защиты электрических цепей и оборудования от перегрева при прохождении тока с показателями, значительно превышающими номинальные. Чтобы правильно обеспечить надежную защиту, необходимо заранее рассчитать предохранители. Эти элементы рассчитаны на эксплуатацию в самых разных условиях, поэтому для каждого случая необходим их индивидуальный подбор.

1. Группы безопасности
2. Как работают предохранители
3. Общие правила расчета
4. Онлайн-расчет диаметра проволоки для страховочных звеньев
5. Плавкие ссылки

Предохранители до 1000В

Предохранители предназначены для защиты отдельных устройств и участков сети от токов короткого замыкания и токов перегрузки. Предохранители обычно состоят из картриджа и плавкой вставки и различаются по номинальным значениям напряжения и тока. При токе выше номинального плавкая вставка перегорает и размыкает электрическую цепь.

Для защиты электроустановок на напряжение до 1000 В применяют закрытые (резьбовые, трубчатые) и открытые (пластинчатые) предохранители. Резьбовой однополюсный предохранитель состоит из основания с крышкой, плавкой вставки и головки (вилки). Основание и головка изготовлены из фарфора, крышка – из фарфора или пластика.

Основание и крышка имеют прямоугольную или квадратную форму. Резьбовые предохранители с резьбой Е-27 рассчитаны на токи 6,3; 10; шестнадцать ; 20 и 25А и напряжением до 380 В. Питающая линия подключается к контакту предохранителя, отходящая линия подключается к винтовой резьбе, что обеспечивает безопасность эксплуатации. Предохранители Е-27 применяются для защиты от перегрузок и токов короткого замыкания проводов и токоприемников в сетях освещения.

Предохранители НПН (неразборные) изготовляют на напряжение до 500 В и токи от 15 до 60 А, а ПН-2 (наборные разборные) — на напряжение до 500 В и токи от 10 до 600 А (рис. 2, , а). Предохранители ПП-17, выпускаемые на напряжение до 380 В и токи 500, 630, 800 и 1000 А, состоят из плавкой вставки, помещенной в керамический корпус, заполненный кварцевым песком, индикатора срабатывания.

При расплавлении плавкой вставки предохранителя вставка индикатора срабатывания прогорает и освобождает натянутую при установке индикатора заслонку, которая переключает свободный контакт, кинематически связанный с индикатором срабатывания. Свободный контакт используется, когда необходимо замкнуть контакты реле и отключить автоматический выключатель.

Предохранители ПП-17 устанавливаются на контакторные станции на 1000 А без свободного контакта. Герконовые предохранители типа П состоят из медных или латунных пластин-наконечников, в которые впаяны медные калиброванные провода Наконечники прикручены болтами к контактам на изоляторах. Герконовые предохранители с открытой плавкой вставкой применяются на подстанциях некоторых городских электросетей и заменяются закрытыми ПН-2.

Группы предохранителей

Одним из средств защиты бытовых приборов и оборудования, а также кабелей и проводов являются предохранители или предохранители. Они обеспечивают надежную защиту от перенапряжений и коротких замыканий. Существуют различные конструкции и виды этих устройств, рассчитанные на любой ток.

До недавнего времени предохранители вставлялись в пробки и были единственной защитой квартиры или частного дома. В современных условиях их заменяют более надежные многоразовые защитные устройства — автоматические выключатели. Тем не менее, предохранители не утратили своей актуальности и в настоящее время. Они устанавливаются в различные устройства и автомобили и защищают приборы и электрооборудование от любых негативных последствий.

Предохранители делятся на следующие основные группы:

• Общее назначение
• Быстродействующий
• Защитные полупроводниковые устройства
• Для защиты трансформаторов
• Низкое напряжение

Чтобы произвести правильные расчеты и определить, какие плавкие вставки необходимы, рекомендуется учитывать все основные параметры, от которых зависит характеристика предохранителя.

Основным показателем является номинальный ток, значение которого связано с геометрическими и теплофизическими параметрами. При этом учитываются потери мощности и превышение температурного режима на выходах.

Суммарный ток предохранителя зависит от номинального тока соединения предохранителя. Значение номинального тока базы определяют по тому же показателю плавкой вставки, установленной в предохранителе.

Понятие номинала

Чтобы изучить все существующие типы предохранителей, применяемых в автомобилях, недостаточно знать конструкцию и материал. Здесь большое значение имеют значения, то есть размеры силы тока, которую элемент способен пропустить через себя.

При выборе предохранителей для автомобилей, которые нужны взамен перегоревших, всегда и обязательно нужно смотреть на эту характеристику. Дело в том, что к разным линиям электропередач в автомобиле подключено разное количество электрозависимого оборудования.

Каждый потребитель энергии имеет свою удельную мощность. Вполне логично и естественно, что схема питания головной оптики нуждается в пропускной способности значительно большей, чем в случае схемы питания салонного освещения. Это означает, что предохранитель фар должен иметь большую мощность, чем элемент защиты освещения салона.

Номинал, означающий силу тока, который может пройти через предохранитель, измеряется в амперах. Номинал во многом зависит от типа используемого предохранителя. Флаги по этому компоненту гораздо разнообразнее, и представлены с разными номиналами. А уже достаточно устаревшие конструкции пальцев имеют всего 2 вида номиналов. Это 16 и 8 ампер.

Зависимость цвета от номинала

Опытные автомобилисты по цвету флажкового предохранителя могут просто определить, какой именно класс у того или иного предохранителя. Не лишним будет изучить все виды номиналов и виды их цветового обозначения. Представленные виды элементов защиты стандартизированы, поэтому используются на всех современных автомобилях.

То есть автомобильные предохранители разных марок и моделей все же имеют примерно одинаковое цветовое оформление в зависимости от значения номинала. Может отличаться по цветовому оттенку. Также предлагаем вам ознакомиться с этой характеристикой и узнать, в каком цвете какое номинальное значение тока будет иметь компонент защиты.

• предохранители на 1 Ампер полностью окрашены в черный цвет;
• если цвет серый, ток, проходящий через элемент, будет 2 А;
• блоки фиолетового цвета номиналом 3 А;
• 5 А определяется по коричнево-желтому цвету;
• чистый коричневый соответствует 7,5 А;
• если вы видите красный флажок, это 10 ампер;
• на 15 А используется синяя краска;
• все желтые предохранители идут на 20 А;
• 25-амперные предохранители выполнены в белом цвете;
• зеленые элементы означают, что значение здесь равно 30 А;
• оранжевый флажок дает 40 А;
• Предохранители на 60 А обозначены синим цветом;
• светло-коричневые элементы означают 70 А;
• 80 А можно узнать по ярко-желтому цвету;
• все фиолетовые блоки идут на 100А.

Важно учитывать, что оттенки приборов могут незначительно отличаться. Поэтому лучше предварительно заглянуть в руководство пользователя конкретно к вашему автомобилю, а также внимательно изучить информацию на крышке блока предохранителей и цифры на самих предохранителях.

Номинальное значение рассчитывается исходя из нагрузки на электрическую цепь при включении всех потребителей, запитанных через предохранитель, плюс обеспечивается небольшой запас прочности. Все эти параметры рассчитываются на этапе производства. Информация о расположении и назначении каждого отдельного предохранителя подробно описана в руководстве пользователя и в руководстве по ремонту.

Кроме того, на самой крышке блока предохранителей тоже содержится полезная и нужная информация для водителя. Прежде чем менять сгоревший элемент, проверьте его номинал, купите такой же флажок и установите его вместо старого элемента защиты.

Принцип действия плавких предохранителей

Принцип работы одноразовых защитных приспособлений очень прост. Внутри каждого из них находится калиброванный провод, соединяющий контакты. Если значение тока не превышает максимально допустимых норм, происходит нагрев до ок. 70 градусов. Когда электрический ток превышает установленный номинал, нагрев провода значительно увеличивается.

При определенной температуре он начинает плавиться, в результате чего происходит разрыв электрической цепи. Перегорание проводки происходит практически сразу. Из-за этого предохранители и получили свое название — плавкая вставка.

В разных конструкциях плавкой вставки предохранитель подбирается таким образом, чтобы срабатывание происходило при заданном значении тока. В процессе эксплуатации предохранители периодически выходят из строя и подлежат замене. Как правило, они не ремонтируются, но многие домашние умельцы восстанавливают их вполне успешно.

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

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

Плавкие вставки представляют собой электрические элементы для защиты оборудования от коротких замыканий и перенапряжений путем отключения тока при превышении предельных значений для токовых нагрузок. Размыкание цепи происходит за счет оплавления контровочной проволоки определенной толщины.

В промышленности известно несколько типов этих устройств. Все они отличаются внутренними и внешними конструктивными особенностями, и работают по простому принципу.

Сейчас для защиты электрооборудования квартиры используются более удобные многоразовые автоматы, но в пробках по-прежнему встречаются одноразовые предохранители. Они особенно актуальны для помещений временных и старых построек, где установка эффективных современных щитов экономически не оправдана. В бытовой технике до сих пор нет альтернативы классическому предохранителю.

Плавильные вставки также активно используются в промышленности. От них может зависеть производительность всего завода или инженерной сети. Промышленные предохранители лучше не покупать с рук, на рынке или в непроверенных организациях. Мудрое решение – обратиться к профессионалам в области электроники, например, в интернет-магазин Conrad.ru. В таких случаях скупой платит не дважды, а трижды

На принципиальных схемах графическое обозначение вставки похоже на обозначение резистора, но со сплошной линией в центре прямоугольника. В основном обозначается как F или Pr. За буквой обычно следует показатель величины тока защиты. Допустим, F1A указывает на то, что в цепи установлен предохранитель, рассчитанный на допустимый ток 1 ампер. В некоторых случаях делается международное обозначение «предохранитель» («тепловой предохранитель»).

Общие правила расчета

Для правильного расчета плавких вставок необходимо учитывать номинальное напряжение. Это значение должно быть таким, чтобы предохранитель отключал электрическую цепь. Основным показателем является минимальное напряжение на базе и предохранителе.

Еще одним важным показателем, который следует учитывать при расчетах, является напряжение отсечки. Этот параметр состоит из мгновенного значения напряжения, отображаемого после срабатывания самого предохранителя или соединения предохранителя. Как правило, учитывается максимальное значение этого напряжения.

Кроме того, в обязательном порядке учитывается ток плавления, от которого зависит диаметр установленной внутри проволоки. При расчете взрывателя для каждого металла этот показатель имеет свое значение и подбирается с помощью таблицы или калькулятора. Материал и размеры вставок должны обеспечивать необходимые защитные свойства. Длина вставки не должна быть слишком большой, так как это повлияет на гашение дуги и общие тепловые характеристики.

Расчетная мощность нагрузки обычно указывается на этикетке изделия. По этому параметру рассчитывают номинальный ток предохранителя по формуле: Iном = Pmax/U, где Iном — номинальный ток защиты, Pmax — максимальная мощность нагрузки и U — напряжение сети.

Предохранители для защиты магистралей

В линии, питающей несколько двигателей, защита должна обеспечивать как их самозапуск, так и запуск механизма с наибольшим пусковым током. При расчете защиты необходимо определить:

Подбор предохранителей для асинхронных электродвигателей в линии без механизмов самозапуска осуществляется с учетом соотношения между максимальным кратковременным током линии и пусковым током двигателя/двигателей, включаемых одновременно время.

Защиту устройств от перегрузок обеспечивают тепловые реле, встроенные в автоматические выключатели или магнитные пускатели. Так как при коротком замыкании контакты часто разрушаются, необходимо обеспечить условия, при которых предохранитель отключит двигатели до размыкания пусковых контактов.

Поэтому ток включения предохранителя должен быть в 10-15 раз меньше тока КЗ — это позволяет отключать ток КЗ на время от 0,15 до 0,2 сек.

Читайте также: Как использовать скотчлок для соединения проводов

Плавкие предохранители

При эксплуатационных (технологических) перегрузках и аварийных режимах, являющихся следствием неисправностей в цепи, по электрическим цепям аварийной цепи протекают токи, превышающие номинальные значения, на которые рассчитано электрооборудование.

В результате воздействия аварийных токов и приводит к перегреву нарушена электрическая изоляция, обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических узлов. Электродинамические переходные удары вызывают повреждение сборных шин, изоляторов и обмоток реактора.

Для ограничения амплитуды аварийных токов и продолжительности их протекания применяют специальные устройства и системы защиты электрооборудования.

Примечание. Защитные устройства должны отключать аварийную цепь до того, как ее отдельные элементы могут выйти из строя.

При больших перегрузках или коротких замыканиях защитные устройства должны немедленно отключать всю электроустановку или ее части на максимальной скорости для обеспечения непрерывной работы или, если авария произошла в результате выхода из строя одного из элементов цепи, предотвратить выход из строя другого электрооборудования.

Справочные данные по предохранителям

Одним из элементов слаботочной защиты в выходных цепях источников питания и блоков управления являются плавкие предохранители. При повышении уровня тока или напряжения в нагрузке выше заданного уровня предохранители размыкаются, размыкая цепь тока «в обрыв» или оказывая в этой цепи очень большое сопротивление току.

Как элементы электронных конструкций эти устройства появились одновременно с «рождением» всех пассивных радиоэлементов.
Сегодня плавкие вставки представляют собой сверхбыстрые конструкции для защиты от короткого замыкания силовых полупроводников, особенно тиристоров, GTO и диодов. Благодаря своим конструктивным особенностям эти элементы устойчивы к переменным нагрузкам.

При условии постоянного времени короткого замыкания плавкие вставки применяют в цепях постоянного и переменного тока.

Сегодня различные производители (преимущественно зарубежные) выпускают широкий ассортимент плавких устройств на основе плавких вставок, что называется, «на любой вкус и цвет».

Благодаря сверхбыстродействующей характеристике некоторые серии предохранителей, например фирмы Sitron (3NE3.2, 3NE3.3, 3NE4.1, 3NE8.0, 3NE8.7), имеют класс защиты aR (защита полупроводников токами) определенного разнообразия). Серия 3НЕ1-3НЕ0 на номинальные токи 16-630 А имеет класс защиты гР (защита полупроводников при токах любой разновидности).

Такие предохранители применимы как для защиты проводов (защита от перегрузки и короткого замыкания), так и для защиты полупроводниковых элементов, микросхем стабилизаторов, усилителей радиопередатчиков. Их перегрузочные характеристики соответствуют условиям работы промежуточных звеньев преобразователей напряжения (U-преобразователей).

Ни одно электронное устройство, будь то блок питания или источник питания, не обходится без предохранителя — элемента защиты от возгорания и поражения электрическим током. Характеристики некоторых популярных типов предохранителей представлены в таблице.

P.1-P.7., поможет вам легко подобрать аналоговые сменные предохранители в случае ремонта и окажет практическую помощь при проектировании электронной аппаратуры.

Единицы отечественного производства

Таблица А.1. Предохранители с плавкими вставками отечественного производства до 10А

Имя	Предельный ток, А	Имя	Предельный ток, А
ВП1-1	0,25-5	ВПБ6-38	четыре
ВП1-2	0,25-5	ВПБ6-39	5
ВП2Б-1В	0,25-8	ВПБ6-40	6.3
ВП3Б-1В	1-8	ВПБ6-41	8
ВП3Т-2Ш	3.15-10	ВПБ6-42	10
ВП4-1	0,5	ВПБ6-5	0,5
ВП4-2	0,75	ВПБ6-7	1
ВП4-3	1	ВПМ2-М1	0,1-0,5
ВП4-4	2	ВТФ-6	6
ВП4-5	3.15	ВТФ-10	10
ВП4-6	3,5	ПК-30	0,15-2
ВП4-7	четыре	ПК-45	0,15-5
ВП4-8	0,1	ПК-30	1-5
ВП4-9	0,16	ВПТ6-1	0,16
ВП4-10	0,2	ВПТ6-2	0,25
ВП4-11	0,25	ВПТ6-3	0,315
ВП4-12	0,315	ВПТ6-4	0,4
ВП4-13	0,4	ВПТ6-5	0,5
ВП4-14	1,25	ВПТ6-6	0,63
ВП4-15	1,6	ВПТ6-7	1
ВП4-16	5	ВПТ6-8	1,25
ВП4-17	0,63	ВПТ6-9	1,6
ВП4-18	2,5	ВПТ6-10	2
ВПБ6-1	0,16	ВПТ6-11	3,5
ВПБ6-2	0,25	ВПТ6-13	5
ВПБ6-10	2	ВПТ6-15	0,25
ВПБ6-11	3.15	ВПТ6-18	0,5
ВПБ6-12	четыре	ВПТ6-19	2
ВПБ6-13	5	ВПТ6-20	1
ВПБ6-23	2	ВПТ6-26	5
ВПБ6-24	3.15	ВПТ6-28	0,25
ВПБ6-25	4	ВПТ6-31	0,5
ВПБ6-26	5	ВПТ6-33	1
ВПБ6-36	2	ПВД-1	4/6,3
ВПБ6-37	3.15

Таблица А.2. Предохранители отечественного производства, рассчитанные на рабочий ток более 15А

Имя	Предельный ток, А
ПВД-2	25/16
ППН-35	35
ДВП4-2	16/12
ДВП4-2В	25
ПН2-100	31,5/40/50/63/80/100
ПН2-250	80/100/125/160/200/250
ПН2-400	250/315/355/400
ПН2-630	315/500/630
ПНБ-5М 380/400	250
ПР-2/220В	60
ПРС-25-10	10
ПРС-25-16	16
ПРС-25-20	25

Агрегаты зарубежного производства

Помимо предохранителей, принцип действия которых основан на перегорании проводника из легкого сплава при превышении номинального тока, существуют плавкие предохранители, разрывающие электрическую цепь при превышении температуры нагрева в их корпусе (пропорциональной) току в цепь).

По сравнению с предохранителями термопредохранители еще более инертны и применение их в электронных устройствах весьма специфично, но некоторые виды термопредохранителей могут конкурировать по эффективности с плавкими предохранителями (особенно при больших токах в цепи).

Выбор плавких предохранителей

Сегодня предохранители с плавкими вставками уже ушли в прошлое. В новых проектах предохранители практически не используются, по крайней мере у меня))) Сегодня мы поговорим о том, на что следует обратить внимание при выборе плавкого предохранителя.

Для защиты электрических сетей и электродвигателей могут использоваться автоматические выключатели или плавкие предохранители. О плюсах и минусах этих двух устройств я расскажу в другой раз.

Я не сторонник использования предохранителей, но бывают ситуации, когда приходится выбирать предохранитель на предохранитель. В большинстве случаев проблем быть не должно. Главное условие – номинальный ток плавкой вставки выше номинального тока защищаемой цепи и напряжение предохранителя соответствует напряжению сети. Но что, если нам нужно выбрать плавкую вставку для защиты двигателя до 1 кВ?

Как известно, при пуске двигателей возникают большие пусковые токи. Если этим пренебречь, наш предохранитель сработает сразу при запуске. А этого быть не должно!

В этом случае вы должны руководствоваться разделом 5.3.56 EIC.

Для примера выберем предохранитель на двигатель (AIR100L2), который нарисован в шапке моего блога. Потребляемая мощность 10,8А, Ip/In=7,5. Если бы не учитывался пусковой ток, мы бы выбрали, например, ППН-33 с плавкой вставкой на 16А. Будем считать, что этот двигатель установлен на системе вентиляции и запуск этого двигателя будет простым. Следовательно, 10,8*7,5=81А — это пусковой ток двигателя.

Отсюда следует, что плавкая вставка не сгорает при пуске этого двигателя, номинальный ток предохранителя должен быть более 32,4А, т.е. ППН-33 с плавкой вставкой на 36А.

Ниже приведена таблица рекомендуемых номиналов предохранителей для защиты силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4 кВ.

Ст.ном защищенного тр-ра, кВА	Ином, А
боковой трансформатор	боковая защита
0,4 кВ	6 кВ	10 кВ	0,4 кВ	6 кВ	10 кВ
25	36	2,4	1,44	40	8	5
40	58	3,83	2.3	60	10	8
63	91	6.05	3,64	100	16	10
100	145	9,6	5,8	150	20	16
160	231	15,4	9.25	250	31,5	20
250	360	24	14,4	400	50	40 (31,5)
400	580	38,3	23.1	600	80	50
630	910	60,5	36,4	1000	160	80

Выбор предохранителей по типу пуска двигателей

По частоте и времени пуска асинхронные электродвигатели делятся на два типа:

Для расчета номинального тока входа значение пускового тока двигателя делится на коэффициент условий пуска. Первое значение определяется при помощи замеров, по каталогу или паспорту. Второе значение составляет 2,5 для машин с легким запуском и от 1,6 до 2 для машин с трудным запуском.

Важно предварительно точно определить время пуска и произвести замеры напряжения на вводах механизма в момент пуска, так как возможно ложное прогорание вставки при номинальной работе устройства из-за ее окисления и нагрева (в результате этого), уменьшение сечения и ухудшение контактов).

Сгорание на входе при пуске приводит к тому, что двигатель начинает работать в две фазы и быстро выходит из строя. Поэтому, если это позволяет уровень чувствительности механизма КЗ, необходимо выбирать ставки более грубые, чем рассчитанные по результатам расчетов.

Для каждого двигателя требуется отдельное защитное устройство. Установка общего устройства для нескольких двигателей допускается при следующих условиях: