типи запобіжників

Зазвичай запобіжники є компонентами, що забезпечують захист електричних пристроїв від стрибків напруги і коротких замикань. Однак запобіжник, що використовується для захисту потужного трансформатора, не може бути використаний для малопотужного пристрою, як ноутбук.

Електричні запобіжники бувають різних форм та розмірів, працюють з використанням різних елементів та мають різне застосування у своїх ланцюгах.

У нашому посібнику ми представляємо всі типи запобіжників, що використовуються в електричних системах, розділяючи їх за основними категоріями на підкатегорії та більш конкретні варіанти.

Давайте приступимо.

типи запобіжників

Існує більше 15 типів електричних запобіжників, що відрізняються принципами роботи, конструкцією та застосуванням. До них відносяться:

1. Запобіжник постійного струму
2. Запобіжник змінного струму
3. Електричний запобіжник низької напруги
4. Електричний запобіжник високої напруги
5. Картриджний запобіжник
6. Картриджний запобіжник D-типу
7. Плавкий запобіжник патронного типу
8. Змінний запобіжник
9. Нападник запобіжник
10. Перемикач запобіжник
11. Запобіжник, що виштовхує
12. Запобіжник, що випадає
13. Тепловий запобіжник
14. Запобіжник, що відновлюється.
15. Напівпровідниковий запобіжник
16. Запобіжник придушення напруги
17. Запобіжник пристрою поверхневого монтажу

Все це буде індивідуально докладно пояснено для повного розуміння.

Запобіжник постійного струму

Простіше кажучи, запобіжники постійного струму це тип електричних запобіжників, що використовуються в ланцюгах постійного струму. Хоча це основний фактор, що відрізняється від запобіжників змінного струму (AC), є ще одна характеристика, про яку варто згадати.

Запобіжники постійного струму мають більший розмір, ніж запобіжники змінного струму, щоб уникнути виникнення затяжної електричної дуги.

При надмірному струмі або короткому замиканні в запобіжнику постійного струму та плавленні металевої смуги у ланцюгу утворюється розрив.

Однак через постійний струм і напругу в ланцюзі від джерела постійного струму невеликий зазор між обома кінцями оплавленої смуги створює можливість постійного іскріння.

Це суперечить призначенню запобіжника, оскільки потужність все ще тече ланцюгом. Щоб запобігти іскрінню, запобіжник постійного струму збільшений, що збільшує відстань між двома розплавленими кінцями смуги.

Запобіжник змінного струму

З іншого боку, запобіжники змінного струму є електричними запобіжниками, які працюють з ланцюгами змінного струму. Їх не потрібно робити більше завдяки змінній частоті живлення.

Змінний струм подається при напрузі, яка змінюється від максимального рівня до мінімального рівня (0 В), зазвичай від 50 до 60 разів на хвилину. Це означає, що при плавленні смуги дуга легко гаситься при зниженні цієї напруги до нуля.

Електричний запобіжник не повинен бути більшим, оскільки змінний струм перестає подавати сам себе.

Тепер запобіжники змінного струму та запобіжники постійного струму є двома основними категоріями електричних запобіжників. Потім ми поділяємо їх на дві підкатегорії; низьковольтні електричні запобіжники та високовольтні електричні запобіжники.

Електричний запобіжник низької напруги

Цей тип електричного запобіжника працює в ланцюгу з номінальною напругою нижче або дорівнює 1,500 В. Ці електричні запобіжники зазвичай використовуються в низьковольтних електричних ланцюгах і бувають різних форм, конструкцій і розмірів.

Вони також дешевші, ніж їхні високовольтні аналоги, і їх легко замінити.

Електричний запобіжник високої напруги

Запобіжники високої напруги - це електричні запобіжники, що використовуються з номінальною напругою понад 1,500 В і аж до 115,000 XNUMX.

Вони застосовуються у великих енергосистемах і ланцюгах, бувають різних розмірів і використовують суворіші заходи для гасіння електричної дуги, особливо коли йдеться про ланцюг постійного струму.

Потім електричні запобіжники високої та низької напруги діляться на різні типи, в основному обумовлені їх конструкцією.

Картриджний запобіжник

Картриджні запобіжники є типом електричних запобіжників, в яких смуга і елементи гасіння дуги повністю укладені в корпус з кераміки або прозорого скла.

Зазвичай це електричні запобіжники циліндричної форми з металевими ковпачками (називаються наконечниками) або металевими лезами на обох кінцях, які є контактними точками для підключення до ланцюга. Плавка вставка або смужка всередині з'єднується з двома кінцями патронного запобіжника, щоб замкнути ланцюг.

Ви бачите патронні запобіжники із застосуванням у ланцюгах побутової техніки, таких як холодильники, водяні насоси та кондиціонери, серед іншого.

Хоча вони більше присутні у низьковольтних системах живлення з номіналом до 600 А та 600 В, ви також можете побачити їх використання у високовольтних середовищах. Незважаючи на це і додавання певних матеріалів для обмеження іскріння, їхня загальна конструкція залишається незмінною.

Картриджні запобіжники можна поділити на дві додаткові категорії; Електричні запобіжники типу D та запобіжники типу Link.

Картриджний запобіжник типу D

Запобіжники D-типу є картриджними запобіжниками основних типів, які мають основу, перехідне кільце, картридж і ковпачок запобіжника.

Основа запобіжника з'єднується з кришкою запобіжника, а металева смуга або перемичка з'єднуються з цією основою запобіжника для замикання ланцюга. Запобіжники типу D негайно зупиняють подачу живлення при перевищенні струму в ланцюзі.

Тип ланки/картриджний запобіжник HRC

У запобіжниках ланок або високої розривної здатності (HRC) використовуються дві плавкі вставки для механізму затримки часу під час захисту від надлишкового струму або коротких замикань. Цей тип запобіжника також називається запобіжником з високою здатністю відключення (HBC).

Дві плавкі вставки або планки розташовуються паралельно один одному, причому одна має низький опір, а інша висока.

Коли ланцюга виникає надлишковий струм, плавка вставка з низьким опором відразу ж плавиться, а вставка з високим опором утримує надмірну потужність протягом короткого періоду часу. Потім він перегорає, якщо харчування не знижується до прийнятного рівня протягом короткого періоду часу.

Якщо замість цього номінальний струм відключення спрацьовує відразу ж, коли в ланцюзі виникає перевантаження струмом, високоомна плавка вставка миттєво розплавиться.

У цих типах електричних запобіжників HRC також використовують такі речовини, як кварцовий порошок або непровідні рідини, для обмеження або гасіння електричної дуги. У цьому випадку вони називаються рідкими запобіжниками HRC і поширені у високовольтних типах.

Електричні запобіжники HRC бувають інших типів, наприклад запобіжники з болтовим кріпленням, що мають клеми, що подовжуються, з отворами, і ножові запобіжники, які широко застосовуються в автомобільному середовищі і мають ножові клеми замість ковпачків.

Ножові запобіжники мають пластиковий корпус і легко видаляються з ланцюга у разі несправності.

Змінний запобіжник

Змінні плавкі запобіжники також називають напівзамкнутими електричними запобіжниками. Вони складаються з двох частин із порцеляни; утримувач запобіжника з ручкою та основою запобіжника, в яку вставляється цей утримувач запобіжника.

Конструкція знімних запобіжників, які зазвичай використовуються в житлових та інших слаботочних середовищах, дозволяє легко тримати їх без ризику ураження електричним струмом. Утримувач запобіжника зазвичай має ножові клеми та плавку вставку.

Коли плавка вставка плавиться, власник запобіжника можна легко відкрити, щоб замінити його. Весь власник також може бути легко замінений без будь-яких труднощів.

Нападник запобіжник

Плавкий запобіжник використовує механічну систему для захисту від надлишкового струму або короткого замикання, а також індикації того, що електричний запобіжник перегорів.

Цей підривник працює або із зарядами вибухової речовини, або зі зведеною пружиною та стрижнем, розрядженим при плавленні ланки.

Штифт і пружина розташовуються паралельно до плавкої вставки. Коли ланка плавиться, спрацьовує розвантажувальний механізм, у результаті штифт вилітає назовні.

Перемикач запобіжник

Запобіжники, що перемикають, — це тип електричних запобіжників, якими можна керувати ззовні за допомогою рукоятки перемикача.

У звичайних програмах у середовищах з високою напругою ви контролюєте, чи запобіжники пропускають живлення чи ні, перемикаючи перемикач у положення «ввімкнено» або «вимкнено».

Запобіжник, що виштовхує

У запобіжниках, що виштовхують, використовується борний газ для обмеження процесу утворення електричної дуги. Вони використовуються у високовольтних середовищах, особливо у трансформаторах номіналом 10 кВ.

Коли запобіжник плавиться, борний газ гасить дугу і викидається через отвір трубки.

Вимкнути запобіжник

Запобіжники, що випадають, є тип виштовхувальних запобіжників, в яких плавка вставка відокремлена від корпусу запобіжника. Ці запобіжники складаються із двох основних частин; виріз корпусу та утримувач запобіжника.

У тримачі запобіжника знаходиться плавка вставка, а корпус вирізу є фарфоровою рамкою, яка підтримує тримач запобіжника через контакти зверху та знизу.

Утримувач запобіжника також тримається під кутом до корпусу вирізу і зроблено це недарма.

Коли плавка вставка плавиться через перевантаження струмом або короткого замикання, тримач запобіжника від'єднується від корпусу вирізу на верхньому контакті. Це змушує його падати під дією сили тяжіння, звідси і назва «запобіжник, що випадає».

Утримувач запобіжника, що падає, також є візуальною ознакою того, що запобіжник перегорів і його необхідно замінити. Цей тип запобіжників зазвичай використовується захисту низьковольтних трансформаторів.

Тепловий запобіжник

Термозапобіжник використовує температурні сигнали та елементи для захисту від перевантаження струмом або короткого замикання. Цей тип запобіжників, також відомий як термовимикачі та має широке застосування у чутливих до температури приладах, використовує чутливий сплав як плавку вставку.

Коли температура досягає ненормального рівня, плавка вставка плавиться та відключає живлення інших частин приладу. Насамперед це робиться для запобігання займанню.

Запобіжник, що відновлюється.

Запобіжники, що скидаються, також називаються полімерними запобіжниками з позитивним температурним коефіцієнтом (PPTC) або для стислості «поліфузами» і мають особливості, які роблять їх багаторазовими. 

Цей тип запобіжника складається з непровідного кристалічного полімеру, змішаного з провідними частинками вуглецю. Вони працюють з температурою для захисту від перевантаження струмом або короткого замикання. 

У холодному стані запобіжник залишається у кристалічному стані, що утримує частинки вуглецю близько один до одного і дозволяє енергії проходити через нього.

У разі надмірної подачі струму запобіжник нагрівається, переходячи з кристалічної форми менш компактний аморфний стан.

Тепер частинки вуглецю знаходяться далі один від одного, що обмежує потік електрики. Енергія, як і раніше, протікає через цей запобіжник при активації, але зазвичай вимірюється в міліамперному діапазоні. 

Коли ланцюг остигає, відновлюється компактний кристалічний стан запобіжника, і потужність тече безперешкодно.

З цього ви бачите, що Polyfuses автоматично скидаються, звідси і назва «запобіжники, що скидаються».

Вони зазвичай зустрічаються в блоках живлення комп'ютерів та телефонів, а також у ядерних системах, системах авіаперевезень та інших системах, де заміна деталей виявиться надзвичайно складною.

Напівпровідниковий запобіжник

Напівпровідникові запобіжники – це надшвидкодіючі запобіжники. Ви використовуєте їх для захисту напівпровідникових компонентів у ланцюгах, таких як діоди та тиристори, оскільки вони чутливі до невеликих стрибків струму. 

Вони зазвичай використовуються в ДБЖ, твердотільних реле та приводах двигунів, а також в інших пристроях та схемах з чутливими напівпровідниковими компонентами.

Запобіжник для придушення перенапруги

Запобіжники для захисту від перенапруги використовують температурні сигнали та термочутливі елементи для захисту від стрибків напруги. Хорошим прикладом є запобіжник з негативним температурним коефіцієнтом (NTC).

Запобіжники NTC встановлюються послідовно в ланцюзі і зменшують опір при вищій температурі.

Це пряма протилежність запобіжникам PPTC. Під час піку потужності зменшений опір змушує запобіжник поглинати більше енергії, що зменшує або «пригнічує» потужність, що протікає.

Запобіжник пристрою поверхневого монтажу

Плавкі запобіжники для поверхневого монтажу (SMD) є дуже маленькими електричними запобіжниками, які зазвичай використовуються в слаботочних середовищах з обмеженим простором. Ви бачите їхні програми у пристроях DC, таких як мобільні телефони, жорсткі диски та камери, серед іншого.

Запобіжники SMD також називаються запобіжниками чіп, і ви також можете знайти їх сильноточні варіанти.

Тепер усі типи запобіжників, згадані вище, мають кілька додаткових характеристик, що визначають їхню поведінку. До них відносяться номінальний струм, номінальна напруга, час спрацьовування запобіжника, здатність, що відключає, і I²Значення Т.

Керівництво Відео

Типи запобіжників - найкращий посібник для початківців

Як розраховується номінальний струм запобіжника

Номінальний струм запобіжників, що використовуються в стандартних операційних пристроях, зазвичай встановлюється в межах від 110 до 200% від номіналу їх ланцюга.

Наприклад, номінальний струм запобіжників, що використовуються в двигунах, зазвичай встановлюється на 125%, у той час як номінальний струм запобіжників, що використовуються в трансформаторах, встановлюється на 200%, а номінальний струм запобіжників, що використовуються в системах освітлення, встановлюється на 150%. 

Однак вони залежать від інших факторів, таких як середовище ланцюга, температура, чутливість пристроїв, що захищаються в ланцюгу і безліч інших. 

Наприклад, при розрахунку номіналу запобіжника для двигуна ви використовуєте формулу;

Номінал запобіжника = {Потужність (Вт) / Напруга (В)} x 1.5

Якщо потужність 200 Вт та напруга 10 В, номінал запобіжника = (200/10) x 1.5 = 30 А. 

Розуміння електричної дуги

Дочитавши до цього місця, ви, напевно, кілька разів стикалися з терміном «електрична дуга» і розуміли, що необхідно запобігати її, коли плавка вставка плавиться. 

Дуга утворюється, коли електрика перекриває невеликий проміжок між двома електродами через іонізовані гази в повітрі. Дуга не гасне, якщо не вимкнено живлення. 

Якщо дуга не контролюється за допомогою відстані, непровідного порошку та/або рідких матеріалів, ви ризикуєте отримати безперервну подачу надструму в ланцюги або загоряння.

Якщо ви хочете дізнатися більше про запобіжників, відвідайте цю сторінку.

Часті питання

Скільки типів запобіжників змінного струму існує?

Є дві основні категорії запобіжників змінного струму: запобіжники низької та високої напруги.

Які потім можуть бути поділені на 11 чи більше різних типів.

Скільки типів запобіжників у нас є в електротехніці?

В електричних системах використовується понад 11 типів запобіжників, які поділяються на основні категорії запобіжників змінного та постійного струму. Запобіжники також різняться за підкатегоріями високої та низької напруги.