Видове предпазители

Обикновено предпазителите са компоненти, които предпазват електрическите устройства от токови удари и късо съединение. Въпреки това, предпазителят, използван за защита на трансформатор с висока мощност, не може да се използва за устройство с ниска мощност, като например лаптоп.

Електрическите предпазители се предлагат в много форми и размери, работят с различни елементи и имат различни приложения в своите вериги.

В нашето ръководство представяме всички видове предпазители, използвани в електрическите системи, като ги разделяме по основни категории на подкатегории и по-специфични опции.

Да започваме.

Видове предпазители

Има повече от 15 вида електрически предпазители, които се различават по принципа на работа, конструкцията и приложението. Те включват:

1. DC предпазител
2. AC предпазител
3. Електрически предпазител за ниско напрежение
4. Електрически предпазител за високо напрежение
5. патрон предпазител
6. Патронен предпазител D-тип
7. Предпазител тип патрон
8. Сменяем предпазител
9. Нападателен предпазител
10. Превключвател предпазител
11. Избутващ се предпазител
12. Падащ предпазител
13. Термопредпазител
14. Възстановяем предпазител
15. полупроводников предпазител
16. Предпазител за потискане на напрежението
17. Предпазител за устройство за повърхностен монтаж

Всичко това ще бъде индивидуално обяснено в детайли за вашето пълно разбиране.

DC предпазител

Казано по-просто, DC предпазителите са вид електрически предпазители, използвани в DC вериги. Въпреки че това е основният фактор, който ги отличава от предпазителите за променлив ток (AC), има още една характеристика, която си струва да се спомене.

DC предпазителите обикновено са по-големи от AC предпазителите, за да се избегне продължителна дъга.

Ако предпазителят за постоянен ток е свръхток или късо съединение и металната лента се стопи, веригата ще се отвори.

Въпреки това, поради постоянния ток и напрежението във веригата от източника на постоянен ток, малката междина между двата края на разтопената лента създава възможност за постоянна искра.

Това нарушава целта на предпазителя, тъй като мощността все още тече през веригата. За да се предотврати искрене, DC предпазителят е увеличен, което увеличава разстоянието между двата разтопени края на лентата.

AC предпазител

От друга страна, AC предпазителите са електрически предпазители, които работят с AC вериги. Те вече не е необходимо да се правят благодарение на захранването с променлива честота.

Променливият ток се прилага при напрежение, което се променя от максималното ниво до минималното ниво (0 V), обикновено 50 до 60 пъти в минута. Това означава, че когато лентата се разтопи, дъгата лесно се угасва, когато това напрежение се намали до нула.

Електрическият предпазител не трябва да е по-голям, тъй като променливият ток спира да се захранва.

Сега предпазителите за променлив ток и предпазителите за постоянен ток са двете основни категории електрически предпазители. След това ги разделяме на две подкатегории; електрически предпазители за ниско напрежение и електрически предпазители за високо напрежение.

Електрически предпазител за ниско напрежение

Този тип електрически предпазител работи във верига с номинално напрежение по-малко или равно на 1,500 V. Тези електрически предпазители обикновено се използват в електрически вериги с ниско напрежение и се предлагат в различни форми, дизайн и размери.

Освен това са по-евтини от високоволтовите си колеги и са лесни за подмяна.

Електрически предпазител за високо напрежение

Предпазителите за високо напрежение са електрически предпазители, използвани с номинално напрежение над 1,500 V и до 115,000 XNUMX V.

Те се използват в големи енергийни системи и вериги, предлагат се в различни размери и използват по-строги мерки за гасене на електрическа дъга, особено когато става въпрос за верига с постоянен ток.

След това електрическите предпазители за високо и ниско напрежение се разделят на различни типове, които се определят главно от техния дизайн.

патрон предпазител

Патронните предпазители са вид електрически предпазители, при които лентата и дъгогасителните елементи са напълно затворени в керамичен или прозрачен стъклен корпус.

Те обикновено са цилиндрични електрически предпазители с метални капачки (наречени накрайници) или метални остриета в двата края, които служат като контактни точки за свързване към веригата. Предпазител или лента от вътрешната страна се свързва към тези два края на патронния предпазител, за да завърши веригата.

Виждате патронни предпазители с приложения във вериги на уреди като хладилници, водни помпи и климатици, между другото.

Въпреки че те присъстват повече в захранващи системи с ниско напрежение до 600A и 600V, може да видите употребата им и в среди с високо напрежение. Въпреки това и добавянето на определени материали за ограничаване на искри, цялостният им дизайн остава същият.

Патронните предпазители могат да бъдат разделени на две допълнителни категории; Електрически предпазители тип D и предпазители тип Link.

Предпазител тип D

D-тип предпазители са основните типове патронни предпазители, които имат основа, адаптерен пръстен, патрон и капачка на предпазителя.

Основата на предпазителя е свързана към капака на предпазителя и метална лента или джъмперен проводник е свързан към тази основа на предпазителя, за да завърши веригата. Предпазителите от тип D незабавно спират захранването при превишаване на тока във веригата.

Тип връзка/HRC предпазител

Връзка или предпазители с висок капацитет на прекъсване (HRC) използват две предпазители за механизъм за забавяне на времето при защита от свръхток или късо съединение. Този тип предпазител се нарича още предпазител с висока мощност на прекъсване (HBC).

Две стопяеми връзки или пръти са поставени успоредно една на друга, едната с ниско съпротивление, а другата с високо съпротивление.

Когато към веригата се приложи излишен ток, стопяемата връзка с ниско съпротивление се топи незабавно, докато предпазителят с високо съпротивление задържа излишната мощност за кратък период от време. След това ще изгори, ако мощността не бъде намалена до приемливо ниво в рамките на този кратък период от време.

Ако вместо това номиналният ток на прекъсване се задейства незабавно, когато във веригата възникне свръхток, предпазителната вложка с високо съпротивление незабавно ще се стопи.

Тези видове електрически предпазители HRC също използват вещества като кварцов прах или непроводими течности за ограничаване или гасене на електрическата дъга. В този случай те се наричат ​​HRC течни предпазители и са често срещани във високоволтови типове.

Има и други видове електрически предпазители HRC, като предпазители с болтове, които имат удължителни клеми с дупки, и ножови предпазители, които се използват широко в автомобилната среда и имат ножови клеми вместо капачки.

Ножевите предпазители обикновено имат пластмасов корпус и лесно се отстраняват от веригата в случай на неизправност.

Сменяем предпазител

Сменяемите предпазители се наричат ​​още полузатворени електрически предпазители. Състоят се от две порцеланови части; държач за предпазител с дръжка и основа за предпазител, в която се поставя този държач за предпазител.

Конструкцията на разглобяемите предпазители, които обикновено се използват в жилищни и други слаботокови среди, ги прави лесни за хващане без риск от токов удар. Държачът на предпазителя обикновено има ножови клеми и предпазител.

Когато стопяемата връзка се разтопи, държачът на предпазителя може лесно да се отвори, за да се смени. Целият държач също може лесно да се смени без никакви затруднения.

Нападателен предпазител

Предпазителят използва механична система за защита срещу свръхток или късо съединение и за индикация, че електрически предпазител е изгорял.

Този предпазител работи или с експлозивни заряди, или с взведена пружина и прът, който се освобождава, когато връзката се разтопи.

Щифтът и пружината са успоредни на стопяемата връзка. Когато връзката се разтопи, механизмът за разтоварване се активира, което кара щифта да излети.

Превключвател предпазител

Предпазителите на превключвателя са вид електрически предпазител, който може да се управлява външно с помощта на дръжка на превключвател.

В обичайните приложения в среда с високо напрежение вие ​​контролирате дали предпазителите преминават захранване или не, като превключвате превключвателя на включено или изключено положение.

Избутващ се предпазител

Изтласкващите предпазители използват борен газ, за ​​да ограничат процеса на образуване на дъга. Те се използват в среди с високо напрежение, особено в трансформатори 10 kV.

Когато предпазителят се стопи, борният газ изгасва дъгата и се изхвърля през отвора в тръбата.

Изключете предпазителя

Отпадащите предпазители са вид издърпващи се предпазители, при които връзката на предпазителя е отделена от тялото на предпазителя. Тези предпазители се състоят от две основни части; изрез на корпуса и държач на предпазител.

Държачът на предпазителя съдържа стопяема връзка, а изрязаното тяло е порцеланова рамка, която поддържа държача на предпазителя през горния и долния контакт.

Държачът на предпазителя също се държи под ъгъл спрямо тялото на изреза и това се прави с причина.

Когато предпазителят се разтопи поради свръхток или късо съединение, държачът на предпазителя се отделя от тялото на изреза на горния контакт. Това го кара да падне под действието на гравитацията, откъдето идва и името „падащ предпазител“.

Падащият държач на предпазителя също е визуален знак, че предпазител е изгорял и трябва да бъде сменен. Този тип предпазител обикновено се използва за защита на трансформатори с ниско напрежение.

Термопредпазител

Термичният предпазител използва температурни сигнали и елементи за защита срещу свръхток или късо съединение. Този тип предпазител, известен също като термичен прекъсвач и широко използван в чувствителни към температура устройства, използва чувствителна сплав като предпазител.

Когато температурата достигне необичайно ниво, стопяемата връзка се стопява и прекъсва захранването на други части на инструмента. Това се прави предимно за предотвратяване на пожар.

Възстановяем предпазител

Възстановяващите се предпазители се наричат ​​още полимерни предпазители с положителен температурен коефициент (PPTC) или накратко „полипредпазители“ и имат функции, които ги правят многократно използвани. 

Този тип предпазител се състои от непроводим кристален полимер, смесен с проводими въглеродни частици. Те работят с температура за защита от свръхток или късо съединение. 

Когато е студен, предпазителят остава в кристално състояние, което държи въглеродните частици близо една до друга и позволява на енергията да преминава.

В случай на прекомерно подаване на ток, предпазителят се нагрява, преминавайки от кристална форма в по-малко компактно аморфно състояние.

Въглеродните частици сега са по-далеч една от друга, което ограничава потока на електричество. Енергията все още протича през този предпазител, когато е активиран, но обикновено се измерва в диапазона на милиампери. 

Когато веригата се охлади, компактното кристално състояние на предпазителя се възстановява и мощността протича безпрепятствено.

От това можете да видите, че Polyfuses автоматично се нулират, оттук и името "възстановяеми предпазители".

Те обикновено се срещат в компютърни и телефонни захранвания, както и в ядрени системи, системи за въздушен транспорт и други системи, където подмяната на части би се оказала изключително трудна.

полупроводников предпазител

Полупроводниковите предпазители са ултра бързи предпазители. Вие ги използвате за защита на полупроводникови компоненти във верига, като диоди и тиристори, защото те са чувствителни към малки токови удари. 

Те обикновено се използват в UPS устройства, полупроводникови релета и моторни задвижвания, както и други устройства и вериги с чувствителни полупроводникови компоненти.

Предпазител за потискане на пренапрежението

Предпазителите за защита от пренапрежение използват температурни сигнали и температурни сензори за защита срещу пренапрежение. Добър пример за това е предпазител с отрицателен температурен коефициент (NTC).

NTC предпазителите са инсталирани последователно във веригата и намаляват съпротивлението си при по-високи температури.

Това е точно обратното на предпазителите PPTC. По време на пикова мощност намаленото съпротивление кара предпазителя да абсорбира повече мощност, което намалява или "потиска" протичащата мощност.

Предпазител за устройство за повърхностен монтаж

Предпазителите за повърхностен монтаж (SMD) са много малки електрически предпазители, които обикновено се използват в среди с нисък ток и ограничено пространство. Виждате техните приложения в DC устройства като мобилни телефони, твърди дискове и камери, наред с други.

SMD предпазителите се наричат ​​още чип предпазители и можете да намерите и техни варианти с голям ток.

Сега всички видове предпазители, споменати по-горе, имат няколко допълнителни характеристики, които определят тяхното поведение. Те включват номинален ток, номинално напрежение, време на работа на предпазителя, капацитет на прекъсване и I²T стойност.

Видео ръководство

Видове предпазители - най-доброто ръководство за начинаещи

Как се изчислява номиналната стойност на предпазителя

Номиналният ток на предпазителите, използвани в стандартни работни устройства, обикновено се задава между 110% и 200% от номиналната стойност на тяхната верига.

Например предпазителите, използвани в двигателите, обикновено са с номинал 125%, докато предпазителите, използвани в трансформаторите, са с номинал 200%, а предпазителите, използвани в осветителните системи, са с номинал 150%. 

Те обаче зависят от други фактори като среда на веригата, температура, чувствителност на защитените устройства във веригата и много други. 

Например, когато изчислявате номинала на предпазителя за двигател, вие използвате формулата;

Номинална мощност на предпазителя = {Мощност (W) / Напрежение (V)} x 1.5

Ако мощността е 200 W и напрежението е 10 V, стойността на предпазителя = (200/10) x 1.5 = 30 A. 

Разбиране на електрическата дъга

След като сте чели до този момент, трябва да сте срещали термина "електрическа дъга" няколко пъти и сте разбрали, че е необходимо да се предотврати това, когато стопяемата връзка се стопи. 

Дъгата се образува, когато електричеството преодолява малка междина между два електрода чрез йонизирани газове във въздуха. Дъгата не изгасва, освен ако захранването не е изключено. 

Ако дъгата не се контролира от разстояние, непроводим прах и/или течни материали, рискувате продължителен свръхток във веригата или пожар.

Ако искате да научите повече за предпазителите, моля посетете тази страница.

Часто задаваемые вопросы

Колко вида AC предпазители има?

Има две основни категории предпазители за променлив ток: предпазители за ниско напрежение и предпазители за високо напрежение.

Което след това може да бъде разделено на 11 или повече различни типа.

Колко вида предпазители имаме в електротехниката?

В електрическите системи се използват повече от 11 вида предпазители, които са разделени на основни категории AC и DC предпазители. Предпазителите също се класифицират в подкатегории с високо и ниско напрежение.