Как выглядит предохранитель на плате

Условные обозначения предохранителей

Всем хорошо известно, что радиоэлектронную аппаратуру разрабатывают таким образом, чтобы она потребляла электроэнергию, сила тока которой имеет определенное значение. В тех случаях, когда этот показатель начинает значительно превышать допустимые пределы, чаще всего оказывается, что в том или ином устройстве возникла какая-либо неисправность.

Чтобы избежать коротких замыканий и перегрузок при существенном повышении силы тока, используются плавкие предохранители, которые устанавливаются в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.

В подавляющем большинстве случаев плавкий предохранитель (который нередко также называют плавкой вставкой) – это стеклянная трубка, на обоих краях которой установлены металлические колпачки. Между ними, по оси трубки, натянута тонкая проволока.

Ее толщина такова, что она может выдержать только строго определенную силу тока. Если ее значение оказывается выше, то она просто расплавляется («перегорает»), в результате чего происходит размыкание цепи. В большинстве случаев для изготовления токопроводящих элементов плавких предохранителей используются такие металлы, как медь, свинец и цинк, а также некоторые сплавы (сталь, ковар).

Коэффициент термического сопротивления практически всех металлических сплавов и чистых металлов имеет положительное значение. Это означает, при росте температуры их электрическое сопротивление также возрастает. Благодаря такой прямо пропорциональной зависимости этих двух характеристик плавкие предохранители и обладают защитными свойствами.

В электротехнике для плавких предохранителей (как, впрочем, и для всех других компонентов) предусмотрены условные графические обозначения, с помощью которых они отображаются на схемах. Это изображение должно осуществляться в соответствии с принятыми и действующими на сегодняшний день в Российской Федерации нормами ГОСТ 2.727–68.

В качестве буквенного обозначения рядом с условными графическими изображениями предохранителей на принципиальных схемах указываются латинские буквы F. Достаточно часто рядом с ними обозначается также и номинальный ток, на который рассчитана плавкая вставка.

Причины перегорания плавкого предохранителя

Как уже было сказано выше, то обстоятельство, что при функционировании различных электронных и электротехнических устройств в цепи значительно возрастает сила тока, свидетельствует о наличии какой-либо неисправности.

Иногда бывает так, что в цепь питания устанавливаются предохранители с небольшим запасом прочности. В таких случаях даже совсем незначительное увеличение силы тока, возникающее, к примеру, при включении устройства, способно «пережечь» плавкую вставку. Это происходит из-за небольшого увеличения номинального напряжения питающей сети (так называемого «скачка»).

Нередки и случаи, когда изначально предохранитель обладал требуемым, а не заниженным запасом прочности, однако по мере эксплуатации некоторые отдельные участки проволочки истончились. Дело в том, что при ее нагревании происходит процесс окисления, и в результате этого уменьшается диаметр. В итоге наступает момент, когда на каком-либо отрезке проволока истончается до такой степени, что уже не в состоянии выдержать ту силу тока, на которую рассчитана. Это является одной из причин того, что предохранители чаще всего перегорают через некоторое время после того, как начинается их эксплуатация.

Практика показывает, что перегорание плавких вставок чаще всего происходит в момент включения устройств, однако бывает и так, что это происходит и при выключении, когда возникают так называемые экстратоки.

Виды предохранителей для бытовой техники

Те, кто занимаются ремонтом техники, наверняка слышали шутку: «Прибор сгорел, защитив собой предохранитель». Как бы смешно это не звучало, но такие ситуации случаются довольно часто. Тем не менее предохранитель – это обязательная часть почти всех видов бытовой техники. Они нужны не только, чтобы защитить само устройство, но и для того, чтобы повреждения не прогрессировали вплоть до возгорания. В этой статье мы расскажем какие предохранители используются в бытовой технике.

Содержание статьи

• Виды предохранителей
• Плавкие предохранители
• Термопредохранители
• Самовосстанавливающиеся предохранители

Определение

Электрический предохранитель – это устройство или коммутационный аппарат, предназначенный для отключения цепи от источника питания при токе значительно превышающем номинальный. Простыми словами: если устройство почему-то начало потреблять чрезмерный ток – предохранитель разомкнет цепь. Он устанавливается последовательно с защищаемым участком цепи. На схеме предохранитель обозначается так:

Виды

Предохранители бывают разных видов по типу действия:

• Плавкие;
• Самовосстанавливающиеся;
• Термопредохранители;
• Электромеханические.
• Электронные.

Плавкие вставки или предохранители наиболее распространены, так как их устройство простое, как и их производство. Они используются в большей части бытовой техники, автомобилях. Раньше использовались для защиты квартирной электропроводки – так называемые пробки.

Плавкие предохранители – одноразовые. Термопредохранители рассчитаны на работу при определенном токе в пределах допустимой температуры. Также одноразовые, как и плавкие вставки.

Самовосстанавливающиеся. Как видно из названия – это многоразовые предохранители. Используются реже.

Электромеханическим предохранителем иногда называют автоматический выключатель (автомат). Его используют для защиты проводки, электродвигателей и других относительно мощных электроприборов.

Электронный предохранитель – строится на измерительной, управляющей цепи и силового транзистора, размыкающего цепь по достижении порогового тока. Самое распространенное устройство, которое работает таким образом – плата защиты литиевого аккумулятора.

В бытовой технике можно встретить преимущественно плавкие, а также самовосстанавливающиеся предохранители, рассмотрим их подробнее.

Плавкие предохранители

Самый простой вариант – это плавкий предохранитель. Он состоит из стеклянного или керамического корпуса с проводником внутри. В зависимости от тока на который он рассчитан может быть разных размеров, а также заполняться кварцевым песком для гашения возникающих дуг.

В качестве проводника выбирают чистые металлы (не сплавы), такие как: медь, цинк, железо, свинец. Такие металлы используются так, как имеют положительный термический коэффициент сопротивления (ТКС). То есть при нагреве повышается их сопротивление.

По форме предохранители могут быть:

• Трубчатые;
• Вилочные (они же флажковые);
• Пробковые;
• Ножевого типа.

Вилочные или флажковые предохранители чаще всего применяются в автомобильной проводке. Пробковые использовались (встречаются и по сей день) для защиты квартирной проводки и других цепей, устанавливались, например, на счетчике. Ножевые предохранители используются в силовых электрических шкафах (например, ЯВР, ЯРП, ШР).

Принцип действия

Когда ток протекает через проводник на нём выделяется определенная мощность в виде тепла:

Это же описывает закон Джоуля-Ленца:

Из приведенного следует, что количество выделяемого тепла зависит от:

• Силы тока;
• Сопротивления проводника;
• Времени в течении которого протекал ток.

Тепло рассеивается в окружающей среде, но при достижении проводником определенной температуры он начинает плавиться и перегорает. Такая температура достигается в случае протекания определённой силы тока. При этом из-за определенной инерционности нагрева предохранители не сгорают из-за пусковых токов и кратковременных перегрузок.

На практике

В бытовой технике применяются именно трубчатые предохранители. Они обычно рассчитаны на ток до 6А и бывают разных типоразмеров (внешний диаметр х длина):

• 3х15;
• 4х15 типа ВП-1;
• 5×20 типа ВП-2;
• 6×32 типа, ПЦ-30;
• 7х15;
• 10х30.

При скачке напряжения в сети, при коротких замыканиях в схеме устройства сгорает предохранитель. При положительном развитии ситуации устройство остается целым. Однако часто оно выходит из строя. Что произошло если бы не было предохранителей?

В результате пробоя диодного моста или обмотки трансформатора может произойти короткое замыкание. Резко возрастает потребляемый ток. Жилы проводов и токопроводящие дорожи начинают греться. Если ничего из этого не перегорит, то вилка, к которой подсоединен к сети прибор может привариться к контактам розетки. Проводка будет греться до тех пор, пока не выбьет автоматический выключатель. Однако возможен и такой исход, что части корпуса поврежденного устройства могут воспламениться раньше. Всё это происходит в считанные мгновенья.

Именно чтобы избежать таких последствий после устранения неполадок в устройстве и даже если их не было, а вышел из строя только предохранитель – нужно его заменять на новый с аналогичным или ближайшим к нему номинальным током. Обратите внимание, что конструкция предохранителя должна обеспечивать гашение дуги, возникающей при его перегорании. Это значит, что нельзя ставить предохранители, предназначенные для автомобиля в устройства, которые работают от сети 220В.

Хоть и предохранители стоят копейки, но для общего развития нужно знать, как их отремонтировать. Для этого снимают металлические контактные колпачки с торцов предохранителя и заменяют проволоку. Обычно она припаяна с торцов.

Новую проволоку подбирают следующим образом:

1. Определяем ток, потребляемый устройством.

2. Согласно таблице выбираем диаметр проволоки по току плавления. Его выбирают в 2 раза больше номинального тока потребления.

Термопредохранители

Термопредохранители – это одноразовые защитные элементы, как и плавкие вставки. Они используются в цепях, где нужна не только защита от повышенного тока, но и от перегрева.

Например, они используются в современных бытовых обогревателях. На фотографии вы видите термопредохранитель в тепловентиляторе. Он перегорит в случае превышения допустимой температуре, например, при выходе из строя вентилятора чтобы спирали не перегрелись и не произошёл пожар. Также они используются в фенах, утюгах и прочем.

Основные характеристики при выборе предохранителя – это его номинальный ток и температура, учитывайте оба этих фактора при покупке замены вышедшему из строя элемента.

Стоит отметить и то, что одноразовые термопредохранители часто устанавливают для защиты обмоток современных трансформаторов. Если он расположен поверх обмотки – вы сможете его заменить и трансформатор прослужит еще, но, если он расположен в глубине обмотки – без навыков перемотки вам не удастся его заменить.

Но есть и многоразовые термопредохранители. В них под воздействием тепла размыкаются переключается контатная группа. Они бывают с нормально-замкнутыми (NC) и нормально-разомнкутымми (NO) контактами. Первые при нагревании размыкают цепь, а вторые наоборот – замыкают. После остывания контакты возвратятся в исходные положение.

Поэтому при покупке нового взамен вышедшему из строя обращайте внимание на тип контактов (NC или NO).

Самовосстанавливающиеся предохранители

Это устройство с положительным температурным коэффициентом сопротивления. При возрастании тока через его сопротивление нелинейно возрастает. Сопротивление после срабатывания зависит от двух факторов, а именно, приложенного напряжения и рассеиваемой мощности.

Ниже вы видите пример графика зависимости сопротивления от температуры.

Вместе с ростом сопротивления возрастает и температура прибора до уровня 80 градусов. Они состоят из смеси полимеров и углерода.

У них следующие технические характеристики:

• Vmax — максимально допустимое напряжение.
• Imax — это максимальный ток, который может протекать в цепи без разрушения самовосстанавливающегося предохранителя.
• Ihold — номинальный ток.
• Itrip — минимальный ток который может протекать через прибор, не приводя к его срабатыванию.

Самовосстанавливающиеся предохранители часто используют для защиты цифровой электроники, например, защиты портов USB, HDMI, реже в цепях питания портативных устройств с аккумуляторами.

Заключение

Мы рассмотрели основные виды предохранителей, которые встречаются в бытовой технике. Это важная деталь, от которой зависит безопасность эксплуатации устройства. Не используйте «жучки» — подмотки из проволоки в случае выхода из строя предохранителя и не выводите их из цепи шунтируя для постоянной работы.

• Почему горят транзисторы
• Как влияет температура и влажность на работу электронных приборов
• Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Ремонт бытовой техники

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

Поделитесь этой статьей с друзьями:

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 плавких предохранителей

Первая буква означает диапазон защиты:

• a — частичный диапазон (только защита от токов короткого замыкания)
• g — полный диапазон (защита и от токов короткого замыкания, и от перегрузки)
• h — высокая разбивная способность (трубки сделаны из белой или серой керамики)

Вторая буква означает тип защищаемого оборудования:

• G — универсальный предохранитель для защиты различных типов оборудования: кабелей, электродвигателей, трансформаторов
• L — защита кабелей и распределительных устройств
• B — защита горного оборудования
• F — защита маломощных цепей
• M — защита цепей электродвигателей и отключающих устройств
• R — защита полупроводников
• S — быстрое сгорание при коротком замыкании и среднее время сгорания при перегрузке
• Tr — защита трансформаторов

Предохранители в мультиметрах

04 февраля 2022

Современные измерительные приборы имеют очень чувствительные входные цепи, которые могут иметь имеют несколько ступеней защиты – электронную, температурную, плавкую.
Защита в основном предохраняет от перегрузки, перегрева и неверных подключений.
Часто защита входных цепей мультиметров реализована с помощью плавких предохранителей.

Как узнать номиналы предохранителей, примененных во входных цепях?

В фирменных мультиметрах, например UNI-T, эта информация нанесена рядом со входными терминалами:

В данном случае мы видим, что гнездо «10А» для измерения больших токов не защищено предохранителем, о чем говорит надпись UNFUSED, а гнездо VΩmaCF – защищено предохранителем номиналом 200мА. Об этом говорит надпись 200мА FUSED. Fuse переводится с английского как предохранитель или плавкая вставка.
Гнездо измерения больших токов не защищено, однако это касается в основном бюджетных моделей.
Более дорогие модели имеют защиту и по токовому входу «20А»:

Большинство случаев неправильного включения относятся к измерениям силы тока, потому что при этих измерениях легко забыть, что прибор включается последовательно с нагрузкой, а не параллельно в то время как входное сопротивление прибора в этом режиме стремится к 0, причем чем оно меньше – тем выше точность.
Самый распространенный случай – когда ошибочно подключают щупы к терминалам для измерения тока или в режиме измерения тока пытаются измерить напряжение. Или измеряют силу тока без учета временных ограничений ( обычно не более 10-30 сек + повторное измерение не ранее чем через 15 минут) .

Какие типы предохранителей применяются в мультиметрах?

TT – тугоплавкие, применяются в мультиметрах редко.
F – быстродействующие, наиболее часто применяемый в мультиметрах тип.
FF — сверхбыстродействующие, применяются нечасто, в основном в очень чувствительных моделях.
Какие предохранители рекомендуется применять в мультиметрах ?
Основная рекомендация – применять фирменные предохранители производителя в фабричной упаковке. На упаковке указаны тип и модели, для которых предназначен тот или иной предохранитель:

Как проверить целостность предохранителей во входных цепях мультиметра ?

Для проверки предохранителя в сильноточной цепи обычно достаточно установить мультиметр в режим измерения сопротивления и подключив только сигнальный провод соединить его с гнездом А. Если он показывает бесконечность или OL, то скорее всего, предохранитель вышел из строя. Если же показывает некоторое маленькое сопротивление, которое соответствует входному сопротивлению в режиме измерения тока, то предохранитель в норме:

Для проверки предохранителя в слаботочной цепи может понадобиться второй мультиметр. Следует установить проверяемый мультиметр в режим измерения малых токов и подключить второй мультиметр в режиме измерения сопротивления к гнездам mA и COM:

Второй мультиметр покажет сопротивление входной цепи. Если оно близко к нулю – то предохранитель целый.

Где находятся предохранители в мультиметрах и как их заменить?

В более старых и бюджетных моделях предохранители монтируются прямо на плате на специальных держателях, поэтому для замены необходимо снять крышку мультиметра и заменить предохранитель на исправный :

В более современных и дорогих моделях реализован доступ к предохранителям под крышкой батарейного отсека, что естественно, более удобно. Для замены следует аккуратно пинцетом извлечь сгоревший предохранитель и установить новый :

В заключение следует отметить, что применение нерекомендованных и контрафактных предохранителей может привести не только к поломке прибора и оборудования, но и к возгораниям и электро-травмам!
Ознакомиться с поставляемыми предохранителями можно на портале Pribor.kz

Статья подготовлена интернет порталом Pribor.kz и ТОО Test instruments, официальным дистрибьютором UNI-TREND в Казахстане, на основе собственных испытаний.

Сертификат официального дистрибьютора

Copyright © . Все права защищены. Перепечатка, копирование , перевод без письменного согласия ТОО Test instruments запрещены и преследуются по закону.

Как и зачем подключить мультиметр к компьютеру через USB порт.

Для всех пользователей тепловизоров BOSCH доступны бесплатно приложения для смартфонов и компьютеров, облегчающие и ускоряющие работу с тепловизором.