Какво е електрически предпазител и как работи?

Много електрически компоненти във вашия дом дължат своята безопасност на предпазителя.

Всеки път, когато изпитате огромни пренапрежения на тока, но все още установявате, че вашият удължителен контакт не е изгорял до основи, предпазителят, ако се използва, е компонентът, който гарантира, че случаят е такъв.

Какво е предпазител и как работи?

Нашето ръководство се опитва да отговори на тези въпроси днес, като представяме всичко, което трябва да знаете за един, включително различните видове и как предпазителят се различава от прекъсвача.

Да се ​​залавяме за работа.

Какво е предпазител?

Електрическият предпазител е малко устройство с тънка ивица проводник, което предпазва домовете и електрическите уреди от прекомерни токови удари. Това е електрическо защитно устройство, което прекъсва захранването на инструмент или електрическа система, когато протичащият ток надвиши препоръчителната стойност.

Електричеството не е просто елемент, който представлява опасност от токов удар за нас. Точно както хората имат максимално количество напрежение, което може да премине през тялото без фатален изход, вашите електрически уреди и системи обикновено имат свои собствени стойности на тока и напрежението. 

Когато захранването надхвърли тези граници, вашите електрически системи получават фатален удар. В домовете и предприятията това означава да харчите много пари за ремонт или дори подмяна на скъпи устройства и уреди. 

Понякога такова пренапрежение, когато няма защита, може дори да причини пожар и да бъде много опасно за човек. За да се предпази от неблагоприятните ефекти на свръхток, се използва предпазител.

Какво прави предпазител?

За да се предпази от пренапрежение, тънка проводяща лента в предпазителя се стопява и прекъсва веригата. По този начин потокът от електричество към други компоненти във веригата се прекъсва и тези компоненти се спасяват от изгаряне. Предпазителят се използва като жертва за защита от свръхток. 

Тънкият проводник е вътрешен проводник или елемент, изработен от цинк, мед или алуминий, както и други предвидими метали.

Предпазителят е монтиран последователно във веригата, така че целият ток да преминава през него. В самия предпазител проводниците са монтирани между две клеми и контактуват с клемите в двата края. 

Освен изгоряли поради прекомерно захранване, предпазителите изгорят и при късо съединение или заземяване.

Заземяване възниква, когато във веригата има чужд проводник, който служи като алтернативно заземяване.

Това късо съединение може да бъде причинено от човешка ръка или метален предмет, който влиза в контакт с жив проводник. Предназначеният за това електрически предпазител също изгоря или се стопи.

Откриването дали е изгорял предпазител е сравнително лесно. Можете да проверите визуално прозрачните типове, за да видите дали жицата е счупена, разтопена или изгоряла.

Можете също да използвате мултицет, за да проверите непрекъснатостта на предпазителя. Това е най-точният диагностичен метод.

Характеристики на електрически предпазители

Предпазителите се предлагат в различни дизайни и с различни номинални стойности. Номиналната стойност на предпазителя е максималното количество ток или напрежение, което може да премине през неговата тънка метална жица, преди да се разтопи.

Този рейтинг обикновено е с 10% по-нисък от рейтинга на устройството, което предпазителят защитава, така че защитата е адекватна.

Предпазителят може също така да има различна мощност на прекъсване и различно време на работа в зависимост от вида на предпазителя.

настоящ рейтинг

Номиналният ток е максималният ток, за който е номинален предпазителят. Всяко леко превишаване на този рейтинг води до изгаряне на проводника.

Тази номинална стойност обаче винаги се използва заедно с номиналното напрежение и номиналното време на изключване, които зависят от веригата, в която се използва предпазителят. 

Ниво на напрежение

Подобно на номиналния ток, номиналното напрежение на предпазителя е максималното напрежение, което металната лента може да издържи. Въпреки това, когато се определя този рейтинг, той обикновено се задава над захранващото напрежение от източника.

Това е особено важно, когато има няколко устройства в електрическата система, използващи същия номинален ток, но различни номинални напрежения. Номиналното напрежение обикновено се задава на максималното безопасно напрежение. 

Поради това разновидностите със средно напрежение не се използват във вериги или системи с ниско напрежение, за да осигурят надеждна защита на компонентите. 

Време за отговор

Времето на предпазителя е закъснението преди металната лента да изгори. Това време за реакция е тясно свързано с текущия рейтинг, за да се осигури най-адекватната защита. 

Например, стандартните предпазители изискват източник на захранване два пъти по-висок от номиналния, за да изгорят за една секунда, докато предпазителите с бърз удар със същия номинал и мощност могат да изгорят за 0.1 секунди. Предпазител със закъснение прекъсва захранването след повече от 10 секунди. 

Изборът им зависи от чувствителността и характеристиките на защитаваното устройство.

Бързодействащите предпазители се използват в приложения с компоненти, които са много чувствителни към най-малките токови удари, докато бавнодействащите предпазители или предпазителите със забавено действие се използват в двигатели, където компонентите обикновено черпят повече ток от обикновено за няколко секунди. 

Разкъсваща сила

Капацитетът на изключване на предпазителя е номиналът, използван във версиите с висок капацитет на изключване (HRC). HRC предпазителите позволяват свръхток да премине за известно време с очакването, че той ще намалее. След това те се счупват или стопяват, ако това свиване не се случи. 

Може би сте се досетили правилно, че това е специфично за видовете времезакъснение и точката на прекъсване е просто максималният разрешен ток по време на това кратко време на забавяне. 

Когато номиналното време на забавяне не бъде достигнато, но якостта на опън е превишена, предпазителят изгоря или се стопи. Това е един вид двойна защита. В това отношение HRC предпазителите могат също да бъдат посочени като предпазители с висока способност за прекъсване (HBC).

Има и предпазители за високо напрежение HRC, използвани в електрически вериги с високо напрежение, и предпазители за ниско напрежение, използвани в разпределителни системи за ниско напрежение. Тези нисковолтови HRC предпазители обикновено са по-големи от конвенционалните предпазители.

Дизайн на предпазителя

Като цяло номиналната стойност на предпазителя определя неговата здравина и конструкция. Например, в предпазителите с висока мощност може да намерите няколко ленти или метални жици, докато някои други предпазители използват стоманени пръти, за да поддържат лентата от изкривяване.

Някои използват материали, за да контролират разцепването на метала, а също така ще намерите лентови жици, направени да изглеждат като пружини, за да ускорят процеса на разцепване. 

История на предпазителя

Историята на предпазителя датира от 1864 г. Тогава Бреге предложи да се използва проводящо устройство на обекта, за да се предпазят телеграфните станции от удари на мълнии. Тогава за тази цел бяха създадени много проводими проводници, които работеха точно като предпазител. 

Въпреки това едва през 1890 г. Томас Едисън патентова използването на предпазител в електрически разпределителни системи за защита на домовете от тези огромни токови удари. 

Какви са видовете предпазители?

Като цяло има две категории предпазители. Това са AC предпазители и DC предпазители. Не е трудно да се разбере разликата между двете.

AC предпазителите работят само с AC, докато DC предпазителите работят с DC. Въпреки това, една съществена разлика между двете е, че може да откриете, че DC предпазителите са малко по-големи от AC предпазителите.

Сега тези две категории предпазители са разделени на предпазители за ниско напрежение и предпазители за високо напрежение. След това по-специфичните опции за предпазители се сортират в тези две групи.

Предпазители за ниско напрежение

Предпазителите за ниско напрежение са предпазители, работещи при номинално ниско напрежение. Те могат да бъдат разделени на пет вида; патронни предпазители, щепселни предпазители, ударни предпазители, превключващи предпазители и издърпващи се предпазители.

• Сменяеми електрически предпазители. Сменяемите предпазители се използват широко в електроразпределителните системи в домове и офиси. Това обикновено са предпазители с порцеланово покритие с дръжка, които работят с основата на предпазителя. Те също така имат две клеми за получаване и разреждане на електричество във веригата, точно като конвенционален дизайн на предпазител.

Разглобяемите предпазители се използват в домашна и офис среда поради лесното им свързване и премахване от основата. 

• Патронни предпазители: Това са предпазители с всички компоненти, изцяло затворени в контейнер, като само клемите на веригата са открити. Патронните предпазители се предлагат в много форми и имат различни приложения.

Патронните предпазители тип D са с форма на бутилка и се срещат най-често в малки уреди. Те обикновено се поставят в керамичен корпус с метални краища за провеждане на електричество.

Предпазителите са HRC предпазители за ниско напрежение, докато ножовите предпазители могат лесно да се сменят, както и повторно свързващите се предпазители, но вместо това са покрити с пластмаса. Ножовите предпазители обикновено се използват в автомобилите.

• Електрически предпазители: Предпазителят не използва тънка топима лента. Вместо това той изхвърля контактен щифт, за да прекъсне веригата и също така служи като външен визуален знак, за да определи дали е изгорял предпазител.
• Превключващи предпазители: Това са предпазители, използвани в системи с ниско напрежение с външни превключватели, които могат да се използват за затваряне или отваряне на токовия път. 
• Падащи предпазители: Падащите предпазители изхвърлят разтопена лента отдолу и обикновено се срещат в системи за окачване на трансформатори за ниско напрежение. 

Предпазители за високо напрежение

Предпазителите за високо напрежение се предлагат в различни варианти. Има HRC течни високоволтови предпазители, които използват течности за гасене на дъгата.

Разполагаме и с изтласкващи се предпазители, които използват борна киселина за прекъсване на процеса, и патронни предпазители HRC, които работят по същия начин като техните колеги за ниско напрежение. 

Къде трябва да се използват предпазители?

Предпазителите обикновено се използват в малки и големи променливотокови системи с трансформатори. Предпазители за високо напрежение с висок ток се използват в трансформатори на електроенергийната система, работещи до 115,000 XNUMX волта. 

Предпазители за ниско и средно напрежение се използват за защита на малки електрически трансформаторни системи. Те включват, наред с други, системи в телевизори, хладилници и компютри. 

Освен това, независимо дали е възможно да инсталирате предпазител навсякъде във веригата, най-добре е да го инсталирате в началото на системата. Ето защо виждате предпазители, монтирани на щепселите на уреда или отпред на първичната точка на свързване на трансформатора.

Какво представляват блоковете с предпазители?

Кутиите с предпазители са хъбове в електрическите системи, които съдържат множество предпазители, които защитават различни части на вашия дом или офис. Те служат като стандартна форма на защита от пренапрежение, ако едно от вашите устройства не е оборудвано с вътрешен предпазител. 

Обикновено ще видите кутии с предпазители, наречени превключващи панели или съединителни кутии, но всички те изпълняват една и съща функция. Те съдържат шест до дванадесет предпазителя с индивидуална оценка. 

Въпреки че старите жилищни кутии с предпазители бяха оценени само на 60 ампера, днес виждаме кутии с предпазители с общ рейтинг от 200 ампера. Това е сумата от номиналните стойности на всички отделни предпазители в кутията.

Сега кутиите с предпазители често се бъркат с кутиите на прекъсвачите.

Разликата между предпазители с прекъсвачи

Прекъсвачите изпълняват същата функция като електрическите предпазители; те предпазват домакинските уреди от токови удари, като блокират веригата. Но как двете устройства правят това е различно.

Вместо да имат разтопена или екструдирана лента, прекъсвачите работят с вътрешни контакти и външни превключватели. Вътрешните контакти обикновено завършват веригата, но се изместват при наличие на свръхток. Външното управление на прекъсвача помага за поставяне на контактите и прекъсвача в защитно състояние. 

От това можете да видите, че докато предпазителите винаги се сменят, когато изгорят, прекъсвачите могат да се използват отново и отново. Просто трябва да ги нулирате. След това кутиите на прекъсвачите включват много от тези превключватели, а не предпазители. 

Кога да смените предпазителя

Предпазителят може да издържи цял живот, ако е инсталиран на препоръчани захранващи системи и няма токови удари. Това е същото, когато не е монтиран във мокра или влажна среда, където е податлив на корозия.

Въпреки това, винаги трябва да сменяте предпазителите след 20-30 години употреба. Това е техният нормален живот.

Видео ръководство

Какво е електрически предпазител и как работи

Заключение

Използването на уреди без електрически предпазител или домът без кутия с електрически предпазители е предвестник на електрически и пожарни бедствия. Винаги се уверявайте, че правилният предпазител е инсталиран в електрическите системи или вериги и не забравяйте да го смените, ако е изгорял.

Часто задаваемые вопросы

За какво се използва предпазител?

Предпазител се използва за защита на вериги от токови удари или заземяване. Има вътрешна метална лента, която се счупва или изгаря, за да прекъсне пътя на тока и да прекъсне захранването.

Предпазителят намалява ли тока?

Само токоограничаващи предпазители намаляват подаването на ток, когато във веригата възникне пренапрежение. Други не намаляват тока във веригите, но напълно предотвратяват протичането му.