Электрический предохранитель: предназначение, принцип работы, виды, маркировка Статья
Электрический предохранитель – защитное устройство, которое размыкает электрическую цепь при превышении номинального тока в цепи, благодаря чему предупреждает электротравмы и выход оборудования из строя. Из этой статьи вы узнаете, какими бывают предохранители, как они работают и какие предохранители лучше использовать.
Как работает электрический предохранитель
При коротком замыкании в сети падает сопротивление и за доли секунды увеличивается сила тока. Увеличение силы тока выводит из строя электроприборы, приводит к расплавлению или возгоранию проводки. А человек или животное в такой ситуации может получить опасный для жизни удар током.
При падении сопротивления (R) сила тока (I) увеличивается
Предохранители в цепях уменьшают опасность. Эти устройства размыкают цепь при увеличении силы тока выше предусмотренного значения.
Автоматический предохранитель размыкает цепь при увеличении силы тока выше проектного значения
Какие бывают электрические предохранители
Предохранители классифицируются по принципу действия. В продаже есть четыре вида предохранителей: плавкие, самовосстанавливающиеся, электромеханические и цифровые.
Плавкие предохранители
Принцип работы плавкого предохранителя отражается в его названии: проводящий элемент этого устройства расплавляется при увеличении силы тока выше нормы. Благодаря этому разрывается электрическая цепь.
Под нормой здесь и далее подразумевается номинальный ток. Это максимально допустимая сила тока, при которой электрический прибор работает без риска для проводки и нагревающихся частей. Величину номинального тока для конкретного прибора можно найти в паспорте или инструкции.
Плавкие предохранители знакомы многим по старым бытовым приборам
Преимуществом плавкого предохранителя считается его надежность. При увеличении силы тока проводник обязательно нагревается и расплавляется.
Недостаток плавких предохранителей – недостаточная скорость срабатывания. Чтобы металл расплавился, требуется время. Поэтому защитный механизм срабатывает не сразу, а человек или оборудование в течение нескольких секунд остаются под угрозой.
Этот недостаток компенсируют с помощью изменения формы проводника. В нескольких местах его делают максимально тонким, чтобы он быстрее плавился. Также в проводник могут добавлять олово, которое быстро плавится и нарушает электрическую проводимость.
Самовосстанавливающиеся предохранители
Эти устройства применяют в бытовых и электрических приборах. При увеличении силы тока выше нормы увеличивается сопротивление в проводнике предохранителя. Благодаря этому электрическая цепь разрывается.
Самовосстанавливающиеся предохранители выполнены из полимеров со свойствами диэлектрика и токопроводящего углерода. Когда сила тока растет, углерод нагревается и лишается структуры, поэтому предохранитель становится диэлектриком. Когда сила тока падает, углерод остывает и кристаллизируется. Токопроводящие свойства предохранителя восстанавливаются.
Недостаток самовосстанавливающихся предохранителей – ограниченная сфера применения. Они работают только в низковольтных цепях, например в бытовых приборах с микросхемами, в компьютерной технике.
Электромеханические предохранители
Предохранители этого типа называют автоматами или автоматическими выключателями. Механизм работы: при повышении тока выше номинальной величины датчик выключателя приводит в действие механический рычаг, который разрывает цепь.
Автомат или электромеханический предохранитель
Есть автоматы с двумя типами датчиков:
- Тепловой. Представляет собой металлическую пластину, которая при увеличении силы тока нагревается и приводит в действие пружину.
- Электромагнитный. Это катушка индуктивности с подвижным сердечником. При увеличении силы тока сердечник втягивается и приводит в действие пружину.
К преимуществам автоматов относится мгновенное срабатывание в аварийных ситуациях. Это относится только к предохранителям с электромагнитным датчиком.
К недостаткам автоматических выключателей относится их недостаточная надежность. Если повреждена пружина, в аварийной ситуации цепь не размыкается.
Электронные предохранители
Предохранители этого типа используются в низковольтных цепях, например в бытовой или компьютерной технике. Представляют собой микросхему, которая при увеличении силы тока выше номинального значения разрывает цепь с помощью полупроводникового затвора.
Преимуществом электронного предохранителя является быстродействие. Недостаток – ограниченная сфера применения.
Как читать маркировку предохранителей
Производители указывают на предохранителях буквенный код, который передает характеристики защитного устройства.
Первая буква в коде обозначает диапазон защиты. Латинская буква a обозначает частичный диапазон защиты: устройство срабатывает при коротких замыканиях. Латинская буква g обозначает полный диапазон защиты: предохранитель срабатывает при коротких замыканиях и увеличении силы тока.
Вторая буква кода обозначает сферу использования предохранителя:
- L – для защиты кабеля;
- M – для электродвигателей;
- Tr – для трансформаторов;
- G – для цепей общего назначения;
- R – для полупроводников;
- B – для электрических приборов в шахтах.
Также производители указывают на предохранителях силу тока и величину напряжения, на которые рассчитаны устройства. Например, автомат с маркировкой 16A срабатывает, если сила тока превышает 16 ампер. Автомат с маркировкой 220В или 220V рассчитан на номинальное напряжение 220 вольт.
Для какой цели служат предохранители, включаемые в сеть?
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Параграф 56 — Перышкин А.В., 8 класс.
Если сила тока в цепи становится больше допустимой, то провода могут значительно нагреться, а покрывающая их изоляция — воспламениться.
2. Что может служить причиной значительного увеличения силы тока в сети?
Причиной значительного увеличения силы тока в сети может быть одновременное включение мощных потребителей тока или короткое замыкание.
3. В чём причина короткого замыкания?
Причиной короткого замыкания может быть ремонт проводки под током или случайное соприкосновение с открытыми контактами.
4. Чем объяснить, что при коротком замыкании сила тока в цепи может достигнуть огромного значения?
При коротком замыкании сопротивление цепи незначительно.
5. Для какой цели служат предохранители, включаемые в сеть?
Назначение предохранителей — сразу отключить линию, если сила тока окажется больше допустимой нормы. Они защищают электроприборы от выхода из строя при перегрузках в электрической сети.
6. Как устроен плавкий предохранитель?
Устройство плавкого предохранителя: если сила тока превысит допустимое значение, то проволока расплавится и цепь окажется разомкнутой.
Для какой цели служат предохранители, включаемые в сеть? Как устроен плавкий предохранитель?
Предохранитель — предохраняет. Плавкий т. к. плавится. При определенной силе тока проводник нагревается, путем подбора сечения и материала можно добиться того чтобы он плавился при достижении критического тока. Вот при перегрузке сети провода нагреваются и могут сгореть, чтобы этого не произошло используют предохранитель, который перегорает раньше чем сгорят провода. Устроен просто, можете в магазине радиодеталей посмотреть, самый наглядны и распространенный для бытовой аппаратуры, стеклянная трубка, внутри проволочка, с двух сторон металлические наконечники. Вставляется в разрыв цепи.