Плавкий предохранител. Выбор проволоки для ремонта
Плавкий предохранитель – это установочное изделие, предназначенное для защиты электроприборов путем отключения подачи на них электроэнергии при превышении допустимой величины тока способом расплавления установленной в предохранителе калиброванной проволоки.
Для защиты электрической проводки и дорогостоящей радиоаппаратуры от короткого замыкания, бросков тока в питающей сети и обеспечения безопасной эксплуатации электроприборов широко используются плавкие вставки – предохранители. Они выпускаются разных конструкций, типоразмеров и на любые токи защиты.
Рассмотренная технология ремонта предохранителей при соблюдении всех условий обеспечит его защитную функцию. Но не каждый имеет опыт работы с паяльником и измерения диаметра проволоки. Да и в любом случае предохранитель промышленного изготовления будет работать надежнее.
Квартирную электропроводку раньше тоже защищали исключительно с помощью плавких предохранителей, установленных в пробки. В настоящее время для защиты электропроводки применяются более надежные многоразовые приборы защиты от коротких замыканий – автоматические выключатели. В электроприборах же, более лучшей защиты от коротких замыканий, чем плавкий предохранитель пока ничего не придумали. Особенно актуально применение плавких предохранителей в автомобилях, так как они являются единственным надежным и дешевым средством защиты от короткого замыкания.
Условное графическое обозначение плавкого предохранителя
Условное графическое обозначение плавкого предохранителя на схемах похоже на обозначения сопротивления, и отличается только тем, что через середину прямоугольника линия проходит не разрываясь. Рядом с условным обозначением обычно пишется и буквенное обозначение Пр. или F. Иногда на схемах просто пишут thermal fuse или fuse. После буквы часто указывают ток защиты предохранителя, например F 1 А, обозначает, что в схеме установлен предохранитель на ток защиты 1 ампер.
При эксплуатации предохранители выходят из строя, и их приходится заменять новыми. Считается, что предохранители ремонту не подлежат. Но если к делу ремонта подойти грамотно, то практически любой предохранитель можно с успехом отремонтировать и использовать повторно. Ведь корпус предохранителя остается целым, а перегорает только тонкая калиброванная проволока, размещенная внутри корпуса. Если перегоревшую проволоку заменить на такую же, то предохранитель сможет служить дальше.
Принцип работы предохранителя на видеоролике
При прохождении электрического тока меньше предельно допустимого, калиброванная проволока, соединяющая контакты предохранителя, нагревается до температуры около 70˚С. В случае превышения тока номинала предохранителя, проволока начинает нагреваться сильнее и при достижении температуры плавления металла, из которого она сделана – расплавляется, электрическая цепь разрывается, и течение тока прекращается.
Поэтому предохранитель и назвали плавким или плавкой вставкой. Видеоролик представлен в замедленном виде, для того, чтобы было хорошо видно, как происходит перегорание провода в предохранителе. В реальных условиях провод в предохранителе перегорает практически мгновенно.
Предохранитель защищает от превышения тока в цепи и, не имеет значения напряжение питающей сети, в которой он установлен, это может быть батарейка на 1,5 В, и автомобильный аккумулятор на 12 В или 24 В, сеть переменного напряжения 220 В, трехфазная сеть на 380 В. То есть Вы можете установить один и тот же предохранитель, например номиналом 1 А и в колодке предохранителей автомобиля, и в фонарике и в распределительном щите 380 В. Все типы плавких предохранителей отличаются только внешним видом и конструкцией, а работают по одному принципу – при превышении заданного тока в цепи, в предохранителе из-за нагрева расплавляется проволока.
Основных причин выхода из строя предохранителя две, из-за бросков питающего напряжения или поломки внутри самой радиоаппаратуры. Редко, но встречаются отказы предохранителя и по причине плохого его качества.
Многие думают, что предохранитель ремонту не подлежит. Но это не совсем так. В экстренной ситуации, когда под рукой нет запасного и, например, из-за отказавшегося работать авто в пути или усилителя, и срывается музыкальное сопровождение школьного бала или свадьбы, а все магазины уже закрыты, выбирать не приходится.
При грамотном подходе можно с успехом восстановить для временного использования до замены новым перегоревший предохранитель, сохранив его защитные функции. Зачастую такие проблемы решают банальным замыканием контактов держателя предохранителя любой попавшейся проволокой, а еще хуже, просто вставляют вместо предохранителя гвоздь или кусок толстой проволоки. Такое решение может окончательно все испортить и способствует возникновению пожара.
Типы плавких предохранителей
По назначению и конструкции плавкие предохранители бывают следующих типов:
- Вилочные (в основном применяются для защиты электропроводки и приборов в автомобилях);
- С слаботочными вставками для защиты электроприборов с током потребления до 6 ампер;
- Пробковые (устанавливаются в щитках жилых домов, рассчитаны на ток защиты до 63 ампер);
- Ножевые (применяются в промышленности для защиты сетей при токе потребления до 1250 ампер);
- Газогенерирующие;
- Кварцевые.
Рассмотренная в статье технология ремонта предназначена для восстановления вилочных, со слаботочными вставками, пробковых и ножевого типа предохранителей.
Трубчатые плавкие предохранители
Предохранитель трубчатой конструкции представляет собой стеклянную или керамическую трубочку, закрытую с торцов металлическими колпачками, которые соединены между собой проволокой калиброванной по диаметру, проходящей внутри трубочки. Внешний вид трубчатых плавких предохранителей Вы видите на фотографии.
К колпачкам проволока приваривается точечной сваркой или припаивается припоем. В предохранителях, рассчитанных на очень большие токи, часто полость внутри трубочки заполняют кварцевым песком.
Автомобильные плавкие предохранители
Предохранители в автомобилях выходят из строя очень редко. Обычно только в случаях, когда отказывает оборудование. Чаще всего при перегорании лампочек у фар. Дело в том, что когда обрывается нить накаливания у лампочки, образуется Вольтова дуга, нить при этом сгорает и становится короче, сопротивление резко уменьшается и величина тока многократно увеличивается.
Бывает, плавкий предохранитель в автомобиле сгорает и при заклинивании стеклоочистителей. Реже при коротких замыканиях в электропроводке. На фотографии Вы видите широко применяемые автомобильные плавкие предохранители ножевого (вилочного) типа. Под каждым предохранителем приведен ток его защиты в амперах.
Перегоревший предохранитель в авто положено заменять предохранителем такого же номинала, но можно его и отремонтировать, заменив перегоревший в предохранителе провод медным соответствующего диаметра. Напряжение бортовой сети автомобиля значения не имеет. Главное – соответствие тока защиты. Если трудно определить номинал сгоревшего авто предохранителя, то можно воспользоваться цветовой маркировкой.
Цветовая маркировка автомобильных предохранителей
| Ток защиты, Ампер | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 15,0 | 20,0 | 25,0 | 30,0 | 40,0 | 60,0 | 70,0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Цвет корпуса предохранителя | оранжевый | коричневый | красный | голубой | желтый | прозрачный | зеленый | фиолет | синий | черный |
Формула для расчета диаметра проволоки предохранителя
по мощности электроприбора
Мощность часто указывают на этикетках, приклеенных на изделиях. Если на изделии указана потребляемая мощность, то можно рассчитать номинальный ток предохранителя по нижеприведенной формуле.
- где
- I nom – номинальный ток защиты предохранителя, А;
- P max – максимальная мощность нагрузки, Вт;
- U – напряжение питающей сети, В.
Но гораздо удобнее воспользоваться готовыми данными из таблиц. Обратите внимание, первая таблица служит для выбора номинала предохранителя изделий, питающихся от бытовой электросети 220 В, а вторая, для изделий, используемых в автомобилях с напряжением бортовой сети 12 В.
Таблица для выбора номинала предохранителя в зависимости от потребляемой мощности электроприбора при питающем напряжении 220 В
| Максимальная мощность потребления электроприбором, ватт (BA) | 10 | 50 | 100 | 150 | 250 | 500 | 800 | 1000 | 1200 | 1600 | 2000 | 2500 | 3000 | 4000 | 6000 | 8000 | 10000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Номинал стандартного предохранителя, А | 0,1 | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | 12,0 | 15,0 | 20,0 | 30,0 | 40,0 | 50,0 |
Рассмотрим на примере как выбирать предохранитель.
Телевизор перестал работать после грозы. Определено, что сгорел предохранитель. Номинал его не известен. На этикетке задней крышки написано, что потребляемая мощность составляет 120 Вт, бывает, что пишут и 120 ВА. Это обозначение одной и той же мощности, но по стандартам разных стран. По таблице получается, что для электроприборов с максимальной потребляемой мощностью 120 Вт (ближайшее значение 150 Вт) является предохранитель на 1 А.
Методика подбора предохранителя для защиты бортовой электропроводки автомобиля ничем не отличается от выбора для бытовой электропроводки 220 В.
Таблица для выбора номинала предохранителя в зависимости от потребляемой мощности электроприбора при питающем напряжении 12 В (бортовая сеть автомобиля)
| Мощность электроприбора, ватт (BA) | до 50 | до 75 | до 100 | до 150 | до 200 | до 250 | до 300 | до 400 | до 600 | до 700 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Номинал стандартного предохранителя, А | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 15,0 | 20,0 | 25,00 | 30,0 | 40,0 | 60,0 | 70,0 |
| Цвет корпуса предохранителя | оранжевый | коричневый | красный | голубой | желтый | прозрачный | зеленый | фиолет | синий | черный |
Если после двух замен предохранители каждый раз перегорали, значит, поврежден электроприбор и требуется уже его ремонт. Попытка установить предохранитель на больший ток может только нанести еще дополнительный вред изделию вплоть до неремонтопригодности.
Калькулятор для расчета тока предохранителя
Если в таблицах нет данных для Вашего случая, например, напряжение питания изделия составляет 24 В или 110 В, то можете самостоятельно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора выполнить расчет.
| Онлайн калькулятор для определения тока предохранителя | |
|---|---|
| Максимальная мощность нагрузки, Вт: | |
| Напряжение питающей сети, В: | |
При расчете на калькуляторе Вы получите точное значение тока. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы его номинал был не менее чем на 5% больше. Например, если получено расчетное значение тока 1 А, то нужно брать предохранитель большего ближайшего номинала из стандартного ряда, то есть 2 А.
Иногда попытки определить номинал предохранителя считыванием информации не получается. На электроприборе надписей нет, на предохранителе не читаемая маркировка. При наличии амперметра, и опыта работы с ним, то вынув предохранитель и подключив амперметр к контактам колодки, в котором был установлен предохранитель, можно измерять ток и тем самым определить его номинал.
Но тут есть подводный камень. Если предохранитель вышел из строя из-за неисправности электроприбора, то ток может быть намного больше, чем должен быть, в дополнение можно еще и вывести из строя измерительный прибор.
Расчет диаметра проволоки плавкого предохранителя
Для ремонта предохранителя необходимо заменить перегоревшую проволоку. При производстве предохранителей на заводах используют, в зависимости от величины тока и быстродействия, калиброванные серебряные, медные, алюминиевые, никелиновые, оловянные, свинцовые и проволоки из других металлов.
Для изготовления предохранителя в домашних условиях доступна только красная медь калиброванного диаметра. Все электропровода сделаны из меди, и чем эластичней провод, тем тоньше в нем проводники и большее их количество. Поэтому вся ниже предложенная технология ориентирована на применение медной проволоки.
При выборе предохранителя для аппаратуры разработчики пользуются простым законом. Ток предохранителя должен быть больше максимально потребляемый изделием. Например, если максимальный ток потребления усилителя составляет 5 ампер, то предохранитель выбирается на 10 ампер. Первое, что необходимо найти на корпусе предохранителя его маркировку, из которой можно узнать, на какой ток он рассчитан. Часто величину тока пишут на корпусе изделия, рядом с местом установки предохранителя. Затем из нижеприведенной таблицы определить какого диаметра нужен провод.
Таблицы для выбора диаметра проволоки
в зависимости от тока защиты предохранителя
Для ремонта предохранителей на ток защиты от 0.25 до 50 ампер
| Ток защиты предохранителя, Ампер | 0.25 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 | 50.0 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр проволоки, мм | Медной | 0.02 | 0.03 | 0.05 | 0.09 | 0.11 | 0.16 | 0.20 | 0.25 | 0.33 | 0.40 | 0.46 | 0.52 | 0.58 | 0.63 | 0.68 | 0.73 |
| Алюминиевой | — | — | 0.07 | 0.10 | 0.14 | 0.19 | 0.25 | 0.30 | 0.40 | 0.48 | 0.56 | 0.64 | 0.70 | 0.77 | 0.83 | 0.89 | |
| Стальной | — | — | 0.32 | 0.20 | 0.25 | 0.35 | 0.45 | 0.55 | 0.72 | 0.87 | 1.00 | 1.15 | 1.26 | 1.38 | 1.50 | 1.60 | |
| Оловянной | — | — | 0.18 | 0.28 | 0.38 | 0.53 | 0.66 | 0.85 | 1.02 | 1.33 | 1.56 | 1.77 | 1.95 | 2.14 | 2.30 | 2.45 | |
Для ремонта предохранителей на ток защиты от 60 до 300 Ампер
| Ток защиты предохранителя, Ампер | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 120 | 160 | 180 | 200 | 225 | 250 | 275 | 300 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр проволоки, мм | Медной | 0.83 | 0.91 | 1.00 | 1.08 | 1.16 | 1.31 | 1.59 | 1.72 | 1.84 | 1.99 | 2.14 | 2.28 | 2.41 |
| Алюминиевой | 1.00 | 1.10 | 1.22 | 1.32 | 1.42 | 1.60 | 1.94 | 2.10 | 2.25 | 2.45 | 2.60 | 2.80 | 2.95 | |
| Стальной | 1.80 | 2.00 | 2.20 | 2.38 | 2.55 | 2.85 | 3.20 | 3.70 | 4.05 | 4.40 | 4.70 | 5.0 | 5.30 | |
| Оловянной | 2.80 | 3.10 | 3.40 | 3.65 | 3.90 | 4.45 | 4.90 | 5.80 | 6.20 | 6.75 | 7.25 | 7.70 | 8.20 | |
Формула для расчета диаметра медной проволоки
для предохранителя
Для определения более точных значений диаметра медной проволоки для ремонта предохранителя, или если требуется предохранитель на ток защиты, значения которого нет в таблице, можно воспользоваться ниже приведенной формулой.
- где
- I пр – ток защиты предохранителя, А;
- d – диаметр медной проволоки, мм.
| Онлайн калькулятор для расчета диаметра проволоки в зависимости от тока | |
|---|---|
| Введите величину максимального тока, A: | |
Как измерять диаметра проволоки
Диаметр тонкого провода лучше всего измерять микрометром. Если под рукой нет микрометра для измерения диаметра проволоки, то можно воспользоваться обыкновенной линейкой.
Нужно намотать 10-20 витков к витку проволоки на линейку, поделить количество закрытых миллиметров на количество намотанных витков. Получите диаметр. Например, у меня намотано 10 витков провода, и они закрыли 6,5 мм. Делим 6,5 на 10. Диаметр провода получается равным 0,65 мм. 0,05 мм занимает изоляция. Следовательно, реальный диаметр составляет 0,6 мм.
Такой провод подойдет для изготовления предохранителя на 30 А. Провод мотал толстый для большей наглядности. Чем больше намотаете витков на линейку, тем точнее будет результат измерений. Нужно наматывать не менее одного сантиметра. Если в наличии проволока малой длины, то намотайте ее на любой стержень, например, отвертку, зубочистку или карандаш, а линейкой измерьте ширину намотки.
| Онлайн калькулятор для расчета диаметра провода | |
|---|---|
| Ширина намотки на линейке, мм: | |
| Количество витков: | |
Результаты измерений можете обработать с помощью онлайн калькулятора. Для определения диаметра провода достаточно в окошках ввести ширину намотки, количество витков и нажать «Рассчитать диаметр провода».
Ремонт плавкого предохранителя своими руками
Ремонт трубочного плавкого предохранителя
Первый самый простой. Проволока зачищается до блеска и наматывается на каждую чашку по несколько витков, затем предохранитель вставляется в держатель. Этот способ ненадежен, и воспользоваться им можно, как временной мерой. Благодаря своей простоте он позволяет оперативно проверить исправность электроприбора. Если при включении проволока расплавилась, значит дело не в предохранителе, и требуется более квалифицированный ремонт.
Второй способ несколько сложней. Но тоже не требует применения пайки. Нужно прогреть по очереди чашки зажигалкой или на газовой плите и удерживая через ткань руками снять их со стеклянной трубки. Нагревать можно и паяльником. Внутри чашки для хорошего контакта нужно тщательно очистить от остатков клея.
Продеть зачищенную от изоляции проволоку через трубку по диагонали, загнуть ее концы вдоль трубки и надеть на место чашки. Плавкий предохранитель отремонтирован.
Третий способ по сути такой же, как и первых два. Но отремонтированный предохранитель практически не отличается от нового. Ремонт выполняется следующим образом.
Заводская калиброванная проволока при изготовлении предохранителя продевается в отверстия в торцах чашек и фиксируется припоем. Для того, чтобы вставить новую проволоку необходимо паяльником разогреть торцы чашек и зубочисткой или заточенной деревянной палочкой освободить отверстия в торцах чашек от припоя. Далее выполнить описанную выше заводскую операцию.
Бывает отверстия в чашках очень маленького диаметра и сложно их очистить от припоя. Тогда при наличии технической возможности проще просверлить отверстия сверлом диаметром 1-2 мм или расширить граненым шилом
Предложенная технология ремонта предохранителей и плавких вставок с успехом может быть применена для восстановления практически любых типов плавких предохранителей.
Ремонт автомобильного предохранителя ножевого типа
Технология ремонта автомобильного предохранителя ничем не отличается от технологии ремонта трубчатого, даже проще, так как нет необходимости заниматься его разборкой.
Сначала нужно наждачной бумагой или надфилем зачистить ножи предохранителя у его основания полоской в несколько миллиметров и залудить эти места припоем.
При залуживании столкнулся с тем, что при использовании спирто-канифольного флюса припой не хотел растекаться по поверхности ножей. Пришлось применить флюс «ФИМ», предназначенный для пайки меди, серебра, константана, платины и черных металлов. Основой флюса является ортофосфорная кислота. Я его всегда использую для пайки, если канифоль не подходит. Остатки флюса ФИМ удаляются промывкой водой.
Предохранитель был рассчитан на ток защиты 10 А, поэтому в соответствии с приведенной выше таблицей для ремонта был взят провод ⌀0,25 мм. Проводу была придана форма петли, как показано на фотографии, и концы его залужены припоем.
После всех подготовительных работ осталось только завести петлю провода внутрь корпуса предохранителя и припаять концы к ножкам.
Растекшийся припой можно срезать ножом, удалить с помощью наждачной бумаги или сточить надфилем.
Автомобильный предохранитель отремонтирован, и теперь его можно повторно использовать для защиты цепей в электропроводке автомобиля. Если после установки отремонтированного предохранителя он опять перегорел, то нужно искать неисправность в электрооборудовании автомобиля.
Как сделать индикатор перегорания предохранителя своими руками
В продаже есть автомобильные предохранители с индикатором их неисправности. В корпусе предохранителя вмонтирована миниатюрная лампочка накаливания или светодиод, начинающие светиться при перегорании предохранителя. Такой индикатор перегорания авто предохранителя можно собрать своими руками по ниже предложенной на фотографии электрической схеме.
Для этого достаточно подсоединить параллельно контактам предохранителя, любой светодиод VD1 через токоограничивающий резистор R1 или миниатюрную лампочку, рассчитанную на напряжение 12 В. Индикатор перегорания предохранителя можно смонтировать как в корпусе предохранителя, так и установить на колодке его держателя. Второй вариант предпочтительнее, так как при замене предохранителя индикатор останется на месте. Индикатор не будет светить при перегоревшем предохранителе, если не подключена нагрузка.
Приведенная на фотографии схема индикатора перегорания предохранителя или срабатывании автоматического выключателя с успехом может работать и в бытовой электросети при питающем напряжении 220 В.
Достаточно увеличить номинал резистора R1 до 300-500 кОм и для защиты светодиода VD1 от пробоя обратным напряжение дополнить схему диодом VD2 любого типа, рассчитанного на обратное напряжение не менее 300 В. Подойдет, например, широко применяемый отечественный диод КД109Б или импортный 1N4004.
Для сети переменного тока 220 В можно индикатор перегорания предохранителя или автоматического выключателя сделать на неоновой лампочке.
О принципе работы схем индикаторов и о расчете номиналов резистора с помощью онлайн калькулятора в зависимости от типа используемого светодиода или неоновой лампочки с примерами монтажа вопрос подробно рассмотрен в статье сайта «Схема подключения выключателя с подсветкой».
Изготовление предохранителя из проволоки на любой ток
Наибольшее распространение получили плавкие предохранители. Они дешевы и просты в изготовлении и в случае короткого замыкания в сети обеспечивает защиту проводки от возгорания.
Когда перегорает плавкий предохранитель, требуется быстро его заменить. Не всегда имеется запасной предохранитель на нужный ток. Проще всего защитный предохранитель выполнить из провода соответствующего диаметра. Причем диаметр провода для необходимого тока плавления (защиты) можно выбрать из таблицы, где приведены значения для разных металлов. В качестве основания для закрепления (припаивания) плавкой вставки может использоваться каркас перегоревшего.
| Ток, А | Диаметр провода в мм | Ток, А | Диаметр провода в мм | ||||||
| Медь | Алюмин. | Сталь | Олово | Медь | Алюмин. | Сталь | Олово | ||
| 1 | 0,039 | 0,066 | 0,132 | 0,183 | 60 | 0,82 | 1,0 | 1,8 | 2,8 |
| 2 | 0,069 | 0,104 | 0,189 | 0,285 | 70 | 0,91 | 1,1 | 2,0 | 3,1 |
| 3 | 0,107 | 0,137 | 0,245 | 0,380 | 80 | 1,0 | 1,22 | 2,2 | 3,4 |
| 5 | 0,18 | 0,193 | 0,346 | 0,53 | 90 | 1,08 | 1,32 | 2,38 | 3,65 |
| 7 | 0,203 | 0,250 | 0,45 | 0,66 | 100 | 1,15 | 1,42 | 2,55 | 3,9 |
| 10 | 0,250 | 0,305 | 0,55 | 0,85 | 120 | 1,31 | 1,60 | 2,85 | 4,45 |
| 15 | 0,32 | 0,40 | 0,72 | 1,02 | 160 | 1,57 | 1,94 | 3,2 | 4,9 |
| 20 | 0,39 | 0,485 | 0,87 | 1,33 | 180 | 1,72 | 2,10 | 3,7 | 5,8 |
| 25 | 0,46 | 0,56 | 1,0 | 1,56 | 200 | 1,84 | 2,25 | 4,05 | 6,2 |
| 30 | 0,52 | 0,64 | 1,15 | 1,77 | 225 | 1,99 | 2,45 | 4,4 | 6,75 |
| 35 | 0,58 | 0,70 | 1,26 | 1,95 | 250 | 2,14 | 2,60 | 4,7 | 7,25 |
| 40 | 0,63 | 0,77 | 1,38 | 2,14 | 275 | 2,2 | 2,80 | 5,0 | 7,7 |
| 45 | 0,68 | 0,83 | 1,5 | 2,3 | 300 | 2,4 | 2,95 | 5,3 | 8,2 |
| 50 | 0,73 | 0,89 | 1,6 | 2,45 | 325 | 2,6 | 3,11 | 5,6 | 8,75 |
Таблица диаметров проводов для предохранителей
Если в предохранителе перегорает плавкая вставка, ее нужно заменить. Но что делать, если нет под рукой стандартизированных вставок? Как выбрать ток плавления вставки?
Ток плавления – это удвоенное значение тока номинального тока потребителя. Так, если номинальная нагрузка составляет 10 А, выбираем ток плавкой вставки, равный 20 А. Надо иметь в виду, что предохранитель мгновенно не перегорает, ему нужно какое-то время. Поэтому пусковые токи двигателей или другие кратковременные повышенные токи не влияют на работу предохранителя.
Назначение плавких вставок как и автоматических выключателей –защита сети и потребителей от перегрузок и коротких замыканий. Главное отличие плавких вставок от автоматов – это одноразовое использование. В последнее время все больше отходят от применения предохранителей, предпочитая их автоматическим выключателям. Плюс плавких вставок – это относительная доступность, дешевизна в применении. Минус – при срабатывании, чтобы включить, нужно время для замены вставки; при замене вставки нужно отключать напряжение.
| Ток плавления, А | Диаметр, мм | ||
| Медь | Алюминий | Железо | |
| 0,5 | 0,03 | 0,04 | 0,06 |
| 1 | 0,05 | 0,07 | 0,12 |
| 2 | 0,09 | 0,1 | 0,19 |
| 3 | 0,11 | 0,14 | 0,25 |
| 4 | 0,14 | 0,17 | 0,3 |
| 5 | 0,16 | 0,19 | 0,35 |
| 6 | 0,18 | 0,22 | 0,4 |
| 7 | 0,2 | 0,25 | 0,45 |
| 8 | 0,22 | 0.27 | 0,48 |
| 9 | 0,24 | 0,29 | 0,52 |
| 10 | 0,25 | 0,31 | 0,55 |
| 15 | 0,32 | 0,4 | 0,72 |
| 20 | 0,39 | 0,48 | 0,87 |
| 25 | 0,46 | 0.56 | 1 |
| 30 | 0,52 | 0,64 | 1,15 |
| 35 | 0,58 | 0,7 | 1,26 |
| 40 | 0,63 | 0.77 | 1,38 |
| 45 | 0,68 | 0,83 | 1,5 |
| 50 | 0,73 | 0,89 | 1,6 |
| 60 | 0,82 | 1 | 1,8 |
| 70 | 0,91 | 1.1 | 2 |
| 80 | 1 | 1,22 | 2,2 |
| 90 | 1,08 | 1,32 | 2,38 |
| 100 | 1,15 | 1,42 | 2,55 |
| 120 | 1,31 | 1.6 | 2,85 |
| 140 | 1,45 | 1.78 | 3,18 |
| 160 | 1,59 | 1,94 | 3,46 |
| 180 | 1,72 | 2,1 | 3,75 |
| 200 | 1,84 | 2,25 | 4,05 |
| 225 | 1,99 | 2,45 | 4,4 |
| 250 | 2,14 | 2,6 | 4,7 |
| 275 | 2,2 | 2,8 | 5 |
| 300 | 2,4 | 2,95 | 5,3 |
I=80√d3 — формула для расчета тока плавкой вставки для медной проволоки
Выбор диаметра проволоки и ремонт предохранителя
Ну а теперь перейдем к основной проблеме нашей статьи – выбору диаметра и самому ремонту. Начнем с первого.
Выбор диаметра проводника
Диаметр жилы в предохранителях четко рассчитан. При замене необходимо установить проводник того же диаметра. В противном случае предохранитель не будет выполнять свою функцию защиты электрической сети.
- Это можно сделать несколькими способами. Проще всего взять сечение провода для предохранителя, а таблица стандартных значений позволит вам сделать свой выбор. Для этого достаточно измерить диаметр проволоки.
- Диаметр проволоки можно измерить штангенциркулем или даже обычной линейкой. Если диаметр плавкой проволоки слишком мал, измерения можно произвести следующим образом. Намотаем нить на любой мелкий предмет: зажигалку, карандаш, ручку.
- Для большей точности измерения рекомендуется выполнить 10-20 оборотов. Катушки делаем максимально плотными, чтобы исключить пространство между ними. Затем измеряем диаметр всех витков. Разделите полученное значение на количество витков. К лицевому диаметру провода предохранителя.
Примечание! При использовании этого метода измерения диаметра у вас, вероятно, будет небольшая ошибка, связанная с недостаточной плотностью катушки. Поэтому полученное число округляется до ближайшего меньшего.
- Расчет предохранителя из медной проволоки также можно выполнить для значений, не указанных в таблице. Для этого нам нужно знать требуемый ток предохранителя и материал провода.
- Для расчета диаметра медной проволоки для предохранителя до 7А следует воспользоваться следующей формулой. В этой формуле d – расчетный диаметр, Ipl – требуемый ток предохранителя, k – коэффициент, учитывающий материал провода. Для меди это 0,034.
- Если вы хотите своими руками рассчитать диаметр провода для вставки на номинал больше 7А, то следует воспользоваться следующей формулой. В этой формуле m – коэффициент, учитывающий материал проволоки. Для меди это 80.
- Если толщина провода для предохранителя после расчета или подбора по таблице окажется такой, что ее нет в наличии. Тогда вы сможете получить необходимый диаметр, соединив несколько проводов разного сечения. Хотя этот вариант немного хуже.
Ремонт предохранителей
Установка вместо калиброванного предохранителя в провод предохранителя в простонародье называется “жучковой” установкой. Любой «жучок» по правилам ПУЭ недопустим, так как не всегда способен качественно защитить электроустановку.
Однако этот метод ремонта предохранителей применяется довольно часто. Особенно когда под рукой нет запасного предохранителя.
- Установка жучка вместо предохранителя зависит от его типа. Если это трубчатый предохранитель на большой номинальный ток, то такие изделия обычно имеют разборную конструкцию, как на видео.
- То есть предохранитель можно открутить. Удалите перегоревший предохранитель и замените его предохранителем из медной проволоки.
- С изделиями меньшего номинала все немного сложнее. Их обычно делают неразлучными, над чем придется повозиться.
- Если у вас есть предохранитель из стеклянной или керамической трубки, у них обычно есть металлические концы. Для установки «жучка» их нужно просверлить с двух сторон и в получившуюся полость вставить нашу направляющую. Рекомендуется припаивать отверстие вместе с проводником.
- Чуть сложнее сделать ремонт своими руками с ножевыми предохранителями. Здесь не получится просверлить отверстие, так как необходимо закрепить резьбу на скрытые под корпусом ножи. В этом случае отрезок провода предохранителя на 10 А или другого номинала подключается непосредственно к ножам перед корпусом. И тут устанавливается предохранитель.
Примечание! Этот метод намного опаснее. Потому что, когда нить подгорает, она может попасть на соседнее оборудование. Это не может вызвать возгорания, но может повредить оборудование.
- по этим причинам наши инструкции не рекомендуют наматывать провод непосредственно на контакты держателя предохранителя. То же касается намотки провода на корпус трубчатого предохранителя.
Как подобрать силовую проводку
Кабель питания должен подходить к системе, от которой он питается. Если кабель будет недостаточно толстым, будут большие потери, то есть «отходы», как сейчас принято называть это явление. Это связано с тем, что кабель имеет сопротивление, хоть и бесконечно малое.
он действительно очень маленький, около 0,3 – 0,8 Ом на км длины кабеля. Но он все еще существует и при больших токах в линии потери могут быть заметны.
Подбор сечения кабеля
Чтобы выбрать кабель нужного сечения, ничего рассчитывать не нужно. Очевидно, что можно установить потребляемый ток, допустимое поглощение, например, ток в системе составляет 100 А, а поглощение не превышает 0,5 В, и рассчитать необходимое сечение кабеля с учетом длины линии. Это необязательно. Существует старое эмпирическое правило выбора силовых кабелей, которое для простоты называется «пять ампер на квадрат»:
Он основан на том, что длина линии от источника до пользователей (до усилителей) не превышает 5 м. Это 99% всех случаев. Что означает это правило? Это норма для плотности тока. При плотности тока пять ампер на квадратный миллиметр потери на кабеле длиной до 5 метров будут не более 0,5 В. В частности, не более 0,5, это важный, максимум, нерабочий ток.
Как пользоваться этим правилом? Возьмите усилитель и посмотрите, какой у него номинал предохранителя. Если их много, считайте общий номинал. Если у вас несколько усилителей и вы собираетесь питать их одним кабелем, добавьте их предустановленные значения. Возьмем полученный результат за максимальное потребление тока. Настоящий рабочий будет значительно меньше. Делим максимальный ток на 5 и получаем необходимое сечение кабеля («5 А на 1 кВ мм).
Далее берем следующий по величине стандартный размер кабеля. У нас есть усилитель Oris TA-150.4 с предохранителем на 100А. Обычно производитель предоставляет запас в 10-20% при выборе предохранителя. Примите максимальный ток 100А. Делим 100 на 5, получаем 20 квадратов. Для питания такого усилителя потребуется кабель сечением не менее 20 квадратных мм. Мы выбираем следующее стандартное сечение кабеля: 25 кв. Все. Для питания усилителя Oris TA-150.
4 нужен и достаточен кабель сечением 25 квадратных миллиметров. Можно использовать кабель больше размера сечения, хуже не будет. Будет лучше? Практика показывает, что если взять кабель на два и более размера больше, то точно не будет лучше. Однако потери в кабеле стремятся к нулю.
Используя правило «пять ампер на квадрат», выберите необходимое сечение провода или на размер больше. Не рекомендуется покупать более толстый кабель.
Prosad не просто живет по кабелю. И, например, еще и на предохранителе.
Подбор предохранителя
Предохранитель на линии питания должен быть обязательным и должен быть установлен рядом с источником питания. В аварийной ситуации он должен защищать блок питания от короткого замыкания. Что бы ни случилось, кабель был изношен и закорочен на массу, либо усилитель перегорел и каким-то образом закоротил его. Предохранитель должен перегореть, чтобы предотвратить возгорание проводки.
Принцип действия предохранителя прост и основан на законе Ома для замкнутой цепи.
Где Un – падение напряжения между элементами системы: на проводке, во-первых, на самом усилителе и т.д.
Все это своего рода просадки, но мы не называем это падением напряжения на усилителе. Величина падения напряжения на прямой зависит от сопротивления элемента системы и всегда во много раз меньше падения напряжения на главном звене, усилителе. Пока все хорошо, потери на кабеле и на предохранителе не значительны, все работает. А теперь представим, что произошла какая-то чрезвычайная ситуация. Короткое замыкание в проводке.
Из всех элементов системы, подключенных к источнику питания (аккумулятору), остался только шнур питания и предохранитель (из системы выпал усилитель). И вся его энергия будет рассеиваться прямо на кабеле и на передней панели. Что сгорит первым, нить или первым? Чтобы предохранитель сгорел, просадка на нем должна быть намного больше. Так будет стабильно работать. Поэтому подбирать предохранитель нужно строго по кабелю.
Не от потребления тока, а от сечения кабеля.
Номинал предохранителя также выбирается в соответствии с правилом «пять ампер на квадрат». Только в обратном направлении. Допустим, вам нужно выбрать предохранитель для кабеля сечением 25 квадратов, который питает тот же усилитель Oris TA-150.4 Умножая 25 на 5, получаем требуемую мощность 125А. Следующее по величине значение – 150А.
Если силовая разводка подобрана по описанному правилу, система работает стабильно, с хорошим запасом, а в случае короткого замыкания предохранитель срабатывает четко. Потери в кабелях и предохранителях очень низкие. Не обходите предохранитель. Иногда это делается на соревнованиях, чтобы уменьшить просадку. Но в повседневной жизни нам это совершенно не нужно.
