AudioStalker
Блог, присвячений оглядам музичних альбомів, апаратурі Hi-Fi і Hi-End та близько музичних тем. /// Blog about Hi-Fi/Hi-End Appliance, new musical albums and musical themes.
пʼятниця, 20 грудня 2013 р.
Обозначения плавких предохранителей
Каждый из нас однажды сталкивался с проблемой обозначения плавких предохранителей зарубежных производителей.
Привожу небольшую компиляцию, найденную мною в Сети в разных местах.
T — с временной задержкой (медленные)
F — быстрые
A — Амперы
L — низкая разбивная способность (трубки сделаны из стекла)
H — высокая разбивная способность (трубки сделаны из белой или серой керамики)
V — Вольты
То есть, керамические предохранители перед номером содержат букву H (латинскую аш)
Например, T8AH250V — это медленный восьмиамперный керамический предохранитель на 250 Вольт.
Классификация по МЭК:
FF — сверхбыстрые, успевают защитить некоторые полупроводники от перегрузки, при токе 2 номинала горят за 50 мс
F — быстрые (стандартные), 1с
M — средние
SB или T — от английского Slow Blow или немецкого Trage — медленные. 2 номинала держат 1 минуту, 10 номиналов — 100 мс. Разумеется, предохранители с маркировкой «T» встречаются только в аппаратуре немецких производителей.
Ремонт трубчатого предохранителя, выбор диаметра проволоки
В современных электроприборах повсюду встречаются предохранители, или если говорить «по научному» — плавкие вставки. Они обеспечивают защиту сети и собственно самого прибора от коротких замыканий или перегрузки. Конструкция плавких вставок самая разнообразная, как и размеры. Номинальные токи и напряжения на которые выпускаются предохранители соответствуют стандартным значениям. От величины номинального напряжения предохранителя зависят его габаритные размеры, а именно длина, чем выше номинальное напряжение предохранителя тем больше расстояние между контактами. Номинальный ток определяется сечением проволоки внутри предохранителя.
Хотя в более дорогих устройствах уже можно встретить и самовосстанавливающиеся электрические предохранители, большинство приборов по-прежнему оснащены обычными предохранителями.
Общие понятия, знакомство с предохранителями трубчатой конструкции
Наиболее распространенные предохранители это так называемые, трубчатые. Они представляют из себя керамическую или стеклянную трубку с металлическими контактами-чашками с торцов. Эти чашки соединены между собой проволокой, сечение которой, как уже говорилось, определяет номинальный ток предохранителя. Этот ток указывается на трубке или одной из контактных частей предохранителя. Например: F0,5A – это значит, что данный предохранитель рассчитан на ток 0,5 ампера.
На электрических принципиальных схемах предохранитель обозначается прямоугольником с проходящей через него прямой линией. Рядом с условным графическим обозначением указывается его позиционное обозначение, например F1 (F – fuse, предохранитель по-английски); и если это не загромождает схему — номинальный ток, например 100 mA.
Описание принципа работы плавкой вставки (предохранителя)
Принцип работы предохранителя предельно прост. При протекании по проволоке, соединяющей контакты предохранителя, номинального тока, эта проволока разогревается до температуры около 70 ˚С. А вот при превышении тока, проволока разогревается сильнее, и при превышении температуры плавления – расплавляется, т.е. перегорает. Именно по этой причине предохранители еще называют – плавкими или плавкой вставкой. Чем выше ток, тем быстрее нагрев, тем быстрее происходит расплавление, а соответственно и перегорание предохранителя.
Таким образом все плавкие вставки работают на одном и том же принципе – превышение тока в цепи вызывает перегрев и расплавление проволоки внутри предохранителя и как следствие отключение этой цепи от источника питающей сети.
Существует две основных причины перегорания плавких вставок: броски напряжения питающей сети и возникшая неисправность внутри самого электроприбора.
Проверка предохранителя, индикатор неисправности предохранителя
Проверить плавкую вставку можно любой «прозвонкой» или тестером. Задача состоит в том, чтобы убедиться, что цепь предохранителя цела и способна проводить электрический ток.
Проверять предохранитель, во избежание поражения электрическим током, допускается только при отключенном электроприборе!
Кроме этого можно купить или самостоятельно изготовить индикатор перегорания предохранителя, который уведомит вас о том, что предохранитель перегорел.
Схема такого устройства чрезвычайно проста и представлена на следующем рисунке.
В параллель к контактам предохранителя, через токоограничивающий резистор R1 и диод VD1, для защиты от обратного напряжения, подключается светодиод HL1. Диод VD1 должен быть подобран из расчета обратного напряжения, превышающего сетевое. Для сети 220 В обратное напряжение для диода VD1 должно быть не менее 300 В, таким требованиям отвечает например диод 1N4004 или отечественный КД109Б.
Индикатор не светится, если предохранитель исправен, и светится в случае его перегорания.
Индикатор не светится если нагрузка отключена.
Такой схемой очень удобно дополнять блоки питания собственного изготовления.
Немного изменив (упростив) схему можно получить индикатор перегорания предохранителя на неоновой лампе, хотя она и не так эффективно смотрится как светодиод.
Подбор предохранителя по номинальной мощности электроприбора
После проверки предохранителя и определения, что он вышел из строя, необходимо его заменить. А для этого надо узнать его номинал, чтобы выполнить правильную замену.
Если вам известна мощность потребляемая электроприбором, обычно она указывается на шильде прибора, вы можете самостоятельно рассчитать номинальный ток предохранителя по следующей формуле:
Iном = Рмакс / Uном
Номинальный ток (Ампер) равен частному от максимальной мощности (Ватт) электроприбора деленной на номинальное напряжение сети (Вольт).
Например, сгорел предохранитель в телевизоре, разобрать, что указано на корпусе предохранителя, его номинал, не представляется возможным, но на шильде телевизора указана мощность потребления 150 ВА.
150 / 220 = 0,68, округляем до ближайшего большего стандартного значения – 1 А.
Обратите внимание, что при расчете номинального тока предохранителя вы получаете точное значение тока, которое может не соответствовать ряду номинальных токов предохранителей. Поэтому расчетное значение с учетом запаса 5% округляется до ближайшего стандартного значения.
Для простоты можно воспользоваться готовой таблицей, в которой приведены номиналы стандартных предохранителей для различных потребителей из расчета их подключения к бытовой сети 220 В.
| Мощность электроприбора, Вт (BA) | 10 | 50 | 100 | 150 | 250 | 500 | 800 | 1000 | 1200 |
| Номинал предохранителя, А | 0,1 | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 |
| Мощность электроприбора, Вт (BA) | 1600 | 2000 | 2500 | 3000 | 4000 | 6000 | 8000 | 10000 |
| Номинал предохранителя, А | 8,0 | 10,0 | 12,0 | 15,0 | 20,0 | 30,0 | 40,0 | 50,0 |
Замена предохранителя
При замене предохранителя, во избежание поражения электрическим током, обязательно отключите электроприбор от сети!
Есть такое негласное правило, если после второй замены предохранитель опять перегорел, ищи неисправность в самом электроприборе. Значит надо ремонтировать электроприбор.
Ни в коем случае не устанавливайте предохранитель на больший ток, такие попытки однозначно приведут к еще большему повреждению устройства вплоть до его не ремонтопригодности!
Будьте внимательны при покупке нового предохранителя. Правильно определите тип и номинальный ток кандидата на замену. Приобретать электронные компоненты лучше у проверенных поставщиков, гарантирующих качество продукции, как пример – компания Conrad Electronic. С полным ассортиментом плавких предохранителей можно ознакомиться по ссылке – https://conrad.ru/catalog/predohraniteli_s_plavkoy_vstavkoy.
Ремонт предохранителя
Типичные обыватели считают, что предохранители не подлежат ремонту, на самом деле это не так. Большинство типов предохранителей можно отремонтировать и дать им вторую, третью и т.д. жизни. Корпус предохранителя, как правило, разрушается крайне редко, перегорает проволока внутри, вот в ее замене и заключается ремонт. Основная задача при этом использовать проволоку аналогичную той, что была в предохранителе.
Если заменить предохранитель надо очень быстро, а запасного под рукой не оказалось, то можно воспользоваться следующим способом:
Снять с проволоки подходящего диаметра лакокрасочное покрытие (зачистить ее до блеска) и намотать на каждый контакт предохранителя по несколько витков, после чего вставить предохранитель в держатель. Этот способ в простонародии называется – «жучок». С его помощью можно очень быстро проверить исправность прибора, но он не надежен и может быть использован, как временное решение проблемы.
Следующий способ, так называемый «заводской». Для ремонта потребуется паяльник, и возможно дремель или шуруповерт, но предохранитель после ремонта будет выглядеть как будто он только что с завода.
Разогрейте паяльником торцы контактов-чашек и освободите отверстия в торцах от припоя воспользовавшись зубочисткой или чем-то подобным. Бывает, что отверстия слишком малы или совсем отсутствуют, тогда придется их просверлить. Используйте сверло не большого диаметра 1 – 2 мм.
Проденьте через отверстия проволоку подходящего диаметра и припаяйте ее к контактам-чашкам.
Подбор диаметра проволоки предохранителя
Как написано выше, для ремонта предохранителя необходимо заменить перегоревшую проволоку на аналогичную той, что была в предохранителе до его перегорания.
В заводских предохранителях используются проволоки из различных металлов: серебра, меди, алюминия, олова, свинца, никеля и т.д. В домашних условиях вряд ли мы сможем определить материал проволоки перегоревшего предохранителя, да и под рукой у нас обычная медная проволока. Но на всякий случай приведем таблицу диаметров проволоки в зависимости от номинального тока предохранителя содержащую кроме меди, алюминий, сталь и олово.
| Ток предохранителя, А | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 7,0 | 10,0 | |
| Диаметр проволоки, мм | Медь | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,09 | 0,11 | 0,16 | 0,20 | 0,25 |
| Алюминий | — | — | 0,07 | 0,10 | 0,14 | 0,19 | 0,25 | 0,30 | |
| Железо | — | — | 0,13 | 0,20 | 0,25 | 0,35 | 0,45 | 0,55 | |
| Олово | — | — | 0,18 | 0,28 | 0,38 | 0,53 | 0,66 | 0,85 | |
| Ток предохранителя, А | 15,0 | 20,0 | 25,0 | 30,0 | 35,0 | 40,0 | 45,0 | 50,0 | |
| Диаметр проволоки, мм | Медь | 0,33 | 0,40 | 0,46 | 0,52 | 0,58 | 0,63 | 0,68 | 0,73 |
| Алюминий | 0,40 | 0,48 | 0,56 | 0,64 | 0,70 | 0,77 | 0,83 | 0,89 | |
| Железо | 0,72 | 0,87 | 1,00 | 1,15 | 1,26 | 1,38 | 1,50 | 1,60 | |
| Олово | 1,02 | 1,33 | 1,56 | 1,77 | 1,95 | 2,14 | 2,30 | 2,45 | |
Расчет диаметра проволоки предохранителя
В случае если необходим предохранитель на ток, не указанный в таблице выше, можно воспользоваться формулой для расчета диаметра медной проволоки в зависимости от номинального тока предохранителя.
Для малых токов (при использовании тонкой проволоки диаметром от 0,02 до 0,2 мм) формула имеет следующий вид:
d = Iпл · k + 0,005
Для больших токов (при использовании проволоки диаметром более 0,2 мм) формула такая:
Где Iпл – ток плавкой вставки в амперах, к и m коэффициенты, зависящие от материала проводника, могут быть определены по следующей таблице.
| Материал проволоки | Коэффициенты | |
| k | m | |
| Медь | 0,034 | 80 |
| Алюминий | — | 59,2 |
| Железо | 0,127 | 24,6 |
| Олово | — | 12,8 |
Определение диаметра проволоки предохранителя
На заводских бухтах диаметр проволоки указывается на ряду с другими параметрами. А что делать если проволока взята из обрезка многопроволочного провода? Диаметр проволоки можно измерить микрометром. Но даже если нет микрометра можно воспользоваться старым дедовским способом – измерить диаметр проволоки при помощи линейки или штангенциркуля. Пусть не так точно, но для нашего случая вполне приемлемо.
Берем линейку и наматываем на нее от 10 до 20 витков. Рекомендуемая ширина намотки около сантиметра. При этом стараемся, чтобы витки ложились как можно плотнее. Считаем, сколько миллиметров заняли наши витки и делим это число на количество витков. Не обязательно наматывать на линейку, если кусок проволоки короткий, можно для намотки использовать карандаш, отвертку, зажигалку или любой другой предмет. Главное, чтобы витки были намотаны равномерно и плотно.
Например, ширина намотанных витков 9 мм, при количестве витков 20. Разделив 9 на 20 получаем, что диаметр проволоки, если отбросить еще 0,05 мм на зазоры между витками, примерно 0,40 мм. При помощи этой проволоки можно будет восстановить предохранитель на 20 А. Вот так просто и довольно точно!
Типы и расшифровка маркировки плавких предохранителей
Плавкий предохранитель — компонент силовой электроники одноразового действия, выполняющий защитную функцию. Плавкий предохранитель является самым слабым участком защищаемой электрической цепи, срабатывающим в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение более ценных элементов электрической цепи высокой температурой, вызванной чрезмерными значениями силы тока.
В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение высокой температурой.
Плавкие предохранители делятся на следующие типы:
1. слаботочные вставки (для защиты небольших электроприборов до 6 ампер)
- 3х15 (первая цифра означает внешний диаметр, вторая — длину вставки)
- 4х15
- 5×20
- 6×32
- 7х15
- 10х30
2. вилочные (для защиты электрических цепей автомобилей)
- миниатюрные
- обычные вилочные
3. пробковые (встречаются в жилом секторе, до 63 ампер)
- DIAZED (самые распространённые в СССР)
- NEOZED
4. ножевые (до 1250 ампер)
- типоразмер 000 (до 100 ампер)
- типоразмер 00 (до 160 ампер)
- типоразмер 0 (до 250 ампер)
- типоразмер 1 (до 355 ампер)
- типоразмер 2 (до 500 ампер)
- типоразмер 3 (до 800 ампер)
- типоразмер 4а (до 1250 ампер)
5. кварцевые
6. газогенерирующие
Так же плавкие предохранители различаются по характеристике срабатывания относительно номинального тока. Из-за инертности срабатывания плавких предохранителей, в профессиональной среде электриков они довольно часто используются в качестве селективной защиты в паре с автоматическими выключателями. Селективности между самими плавкими вставками добиваются соотношением 1:1,6 [там же], время-токовая характеристика плавких предохранителей устанавливается зависимостью соответственно I²t ; ПУЭ регулирует защиту воздушных проводящих линий таким образом, чтобы предохранитель срабатывал за 15 секунд (ток короткого замыкания в конце линии должен быть равен трём номинальным токам предохранителя). Существенной величиной является время, за которое происходит разрушение проводника при превышении установленного тока. С целью уменьшения этого времени некоторые плавкие предохранители содержат пружину предварительного натяжения. Эта пружина также разводит концы разрушенного проводника, предотвращая возникновение дуги.
Конструкция плавкого предохранителя
40-амперные предохранители с характеристикой срабатывания «gG», равносильные советской характеристике «ППН»
- плавкая вставка — элемент содержащий разрывную часть электрической цепи (например проволоку, перегорающую при превышении определённого уровня тока)
- механизм крепления плавкой вставки к контактам, обеспечивающим включение предохранителя в электрическую цепь и монтаж предохранителя в целом.
Корпуса плавких предохранителей обычно изготавливаются из высокопрочных сортов специальной керамики (фарфор, стеатит или корундо-муллитовая керамика). Для корпусов предохранителей с малыми номинальными токами используются специальные стекла. Корпус плавкой вставки обычно выполняет роль базовой детали, на которой укреплен плавкий элемент с контактами плавкой вставки, указатель срабатывания, свободные контакты, устройства для оперирования плавкой вставкой и табличка с номинальными данными. Одновременно корпус выполняет функции камеры гашения электрической дуги.
Маркировка SMD предохранителей — Интегральный SMD предохранитель
Маркировка SMD предохранителей — миниатюрные элементы для печатных плат
Маркировка SMD предохранителей — самыми крохотными в линейке предохранителей SMD-компонентов значатся чипы (см.картинку 1а). Ширина данных приборов составляет до 1 мм, поэтому они широко востребованы в производстве сотовых телефонов, электрических бритвах и другой малогабаритной технике. Штатное для них напряжение, вне зависимости постоянное оно или переменное, могут иметь следующие значения: 10v, 20v, 30v, 40v.
Чип-предохранитель SMD
Предохранительные приборы рассчитанные на работу в 100-вольтовых цепях, значатся уже габаритными. Имеются блоки предохранителей SMD (см. картинку 1b) выполненных преимущественно в корпусах из керамики. Однако более габаритные, то-есть больше шести миллиметров, в отличии от чип-предохранителей они сразу заметны.
В эту линейку входят также предохранительные элементы расчитанные на 250v. Их главное отличие в том, что они имея предельную возможность отключения 100А, могут при этом выполнять защитные функции в случае короткого замыкания в цепях вторичных напряжений.
Предохранитель SMD в виде блока
Для контроля короткого замыкания, которое может составлять сотни ампер, используются предохранители специального применения, изготовленные в форме цилиндра с размерами 5 x 20 мм (см. картинку 1c) для монтажа поверх печатной платы. Внутри такого предохранителя используется припой с большой температурой плавления, что гарантирует устойчивость к высокому нагреву.
Еще одна особенность данного компонента заключается в колпачках корпуса, которые покрыты позолотой, вместо стандартного никелевого сплава. Такой предохранительный прибор в состоянии отключить ток равный 1500А, даже если сетевое напряжение составляет 230v. Производятся они под классификацией соответствующей стандарту «H», следовательно их целесообразнее использовать в первичных силовых трактах источников питания.
SMD-предохранитель цилиндрической формы с контактами покрытые позолотой