Связанные сообщения:

Обычный предохранитель состоит из металлического провода с низким сопротивлением, заключенного в негорючий материал. Он используется для подключения и установки последовательно с цепью и устройством, которые должны быть защищены от короткого замыкания и перегрузки по току, в противном случае электрическое устройство может быть повреждено в случае отсутствия предохранителя и автоматического выключателя, поскольку они не могут справиться с чрезмерный ток в соответствии с их номинальными пределами

Принцип действия предохранителя основан на «эффекте нагрева от тока » i.е. При возникновении короткого замыкания, перегрузки по току или несоответствия подключения нагрузки тонкий провод внутри предохранителя плавится из-за тепла, выделяемого сильным током, протекающим через него. Следовательно, он отключает питание от подключенной системы. При нормальной работе схемы плавкий предохранитель является компонентом с очень низким сопротивлением и не влияет на нормальную работу системы, подключенной к источнику питания.

Связанное сообщение: Воздушный автоматический выключатель (ACB): конструкция, работа, типы и применение

Выбор правильного предохранителя и его номинального размера для электроприборов зависит от различных факторов и условий окружающей среды. Но следующая основная формула показывает, как выбрать предохранитель правильного размера?

Номинал предохранителя = (мощность / напряжение) x 1,25

Например, вам нужно найти предохранитель правильного размера для двухконтактной розетки на 10А.

(1000 Вт / 230 В) x 1,25 = 5,4 A

В приведенном выше примере 1 кВт — это номинальная мощность, которой можно управлять через 2-контактную розетку, а основное напряжение питания — однофазное 230 В переменного тока (120 В переменного тока в США. ).

Но вы должны выбрать max i.е. Номинал предохранителя 6А вместо 5,4А для безопасной и надежной работы цепи.

Связанные сообщения:

Различные типы предохранителей могут быть разделены на категории по следующим характеристикам.

• Номинальный ток и допустимая нагрузка предохранителя
• Номинальное напряжение предохранителя
• Отключающая способность предохранителя
• I ² т Значение предохранителя
• Характеристики срабатывания
• Номинальное напряжение предохранителя
• Размер упаковки

Ниже приводится краткое описание перечисленных выше категорий.

Допустимая нагрузка по току — это величина тока, которую предохранитель может легко проводить, не прерывая цепь.

Отключающая способность:

Значение максимального тока, который может быть безопасно отключен предохранителем, называется отключающей способностью и должно быть выше предполагаемого тока короткого замыкания.

Ожидайте допустимого тока по току, это максимальное номинальное напряжение, с которым предохранитель может безопасно работать.Каждый предохранитель имеет максимально допустимое номинальное напряжение, например, если предохранитель рассчитан на 32 В, его нельзя использовать с 220 В, разные степени изоляции требуются в разных предохранителях, работающих на разных уровнях напряжения. В зависимости от номинального напряжения предохранители могут быть высоковольтными (высоковольтными), низковольтными (низковольтными) и миниатюрными предохранителями.

Термины I ² т, относящиеся к предохранителю, обычно используемому в условиях короткого замыкания. Это количество энергии, которое переносит плавкий элемент, когда электрическая неисправность устраняется плавким элементом.

Скорость срабатывания предохранителя зависит от силы тока, протекающего через его провод. Чем выше ток, протекающий по проводу, тем быстрее будет время отклика.

Характеристика срабатывания показывает время срабатывания при перегрузке по току. Предохранители, которые быстро реагируют на перегрузки по току, называются сверхбыстрыми предохранителями или быстрыми предохранителями. Они используются во многих полупроводниковых устройствах, потому что полупроводниковые устройства очень быстро выходят из строя из-за перегрузки по току.

Существует еще один предохранитель, который называется плавким предохранителем , переключающие предохранители не реагируют быстро на событие перегрузки по току, а перегорают после нескольких секунд возникновения перегрузки по току. Такие предохранители нашли свое применение в электронных системах управления двигателями, поскольку двигатели потребляют намного больше тока при запуске, чем при работе.

Как мы уже упоминали выше, предохранители переменного и постоянного тока имеют немного разный тип упаковки, точно так же для разных приложений требуется точное использование разных корпусов в цепи.

другие факторы и параметры: маркировка , температура снижение номинальных характеристик , падение напряжения и скорость и т. Д.

Предохранители могут быть классифицированы как «одноразовые предохранители», « Восстанавливаемый предохранитель »,« Токоограничивающие и не ограничивающие ток предохранители »на основе использования для различных приложений.

Одноразовые предохранители содержат металлический провод, который перегорает, когда происходит перегрузка по току, перегрузка или несоответствие нагрузки, пользователь должен вручную заменить эти предохранители, переключающие предохранители дешевы и широко используются почти во всей электронике и электрические системы.

С другой стороны, самовосстанавливающийся предохранитель автоматически сбрасывается после срабатывания при возникновении неисправности в системе.

В предохранителе с ограничением тока они создают высокое сопротивление в течение очень короткого периода времени, в то время как предохранитель без ограничения тока создает дугу в случае протекания большого тока для прерывания и ограничения тока в связанных и подключенных цепях.

На рынке доступно различных типов предохранителей , и они могут быть категорий на основе различных аспектов.

Полезно знать: предохранители используются в цепях переменного и постоянного тока.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

можно разделить на две основные категории в зависимости от типа входного напряжения питания.

Есть небольшая разница между предохранителями переменного и постоянного тока, используемыми в системах переменного и постоянного тока, которые обсуждались ниже.

В системе постоянного тока, когда металлическая проволока плавится из-за тепла, выделяемого избыточным током, возникает дуга, и очень трудно погасить эту дугу из-за постоянного значения постоянного тока.Таким образом, чтобы свести к минимуму искрение предохранителя, предохранитель постоянного тока немного больше предохранителя переменного тока, что увеличивает расстояние между электродами, чтобы уменьшить дугу в предохранителе.

С другой стороны, то есть в системе переменного тока напряжение с частотой 60 Гц или 50 Гц меняет свою амплитуду от нуля до 60 раз каждую секунду, поэтому дугу можно легко погасить по сравнению с постоянным током. Поэтому предохранители переменного тока немного меньше по размеру по сравнению с предохранителями постоянного тока.

Предохранители также можно разделить на категории на основе одноразовых или многократных операций.

Патронные предохранители используются для защиты электроприборов, таких как двигатели, кондиционеры, холодильники, насосы и т. Д., Где требуются высокое напряжение и токи. Они доступны до 600 А и 600 В переменного тока и широко используются в промышленных, коммерческих и домашних распределительных щитах.

Есть два типа картриджных предохранителей. 1. Предохранитель общего назначения без выдержки времени и 2. Патронный предохранитель повышенной прочности с выдержкой времени.Оба доступны в диапазоне от 250 В до 600 В переменного тока, а их номинал указан на торцевой крышке или на лезвии ножа.

заключены в основание и могут быть разделены на предохранители картриджного типа Link и картриджные предохранители типа D.

Предохранитель типа D содержит переходное кольцо, основание, крышку и картридж. Основание предохранителя соединяется с крышкой предохранителя, где патрон находится внутри крышки предохранителя. Цепь замыкается, когда наконечник патрона входит в контакт через провод плавкой вставки.

Мы уже очень подробно обсуждали конструкцию, работу и их применение HRC-предохранителей (высокой разрывной способности). Он также охватывает различные типы предохранителей HRC, такие как тип DIN, тип NH, тип лезвия, жидкостный предохранитель HRC, высоковольтный предохранитель вытяжного типа, преимущества и недостатки и т. Д.

Соответствующая публикация:

используются в энергосистемах для защиты силового трансформатора, распределительных трансформаторов, измерительных трансформаторов и т. Д.где автоматические выключатели не могут защитить систему. Предохранители высокого напряжения рассчитаны на напряжение от 1500 В до 13 кВ.

Элемент высоковольтного предохранителя обычно изготавливается из меди, серебра или олова. Камера плавкой вставки может быть заполнена борной кислотой в случае высоковольтных предохранителей выталкивающего типа

Эти типы предохранителей (также известные как лопаточные или вставные предохранители ) поставляются в пластиковом корпусе с двумя металлическими заглушками для установки в розетку.В основном они используются в автомобилях для защиты электропроводки и короткого замыкания. Ограничители предохранителей, стеклянные трубки (также известные как предохранители Bosch) широко используются в автомобильной промышленности. Номинал автомобильных предохранителей составляет от 12 В до 42 В.

В предохранителях с болтовым креплением основание предохранителя контактировало непосредственно с основанием предохранителя, как и предохранители HRC. Чтобы узнать больше о типах лезвий и типах предохранителей с болтовым креплением, связанных с предохранителями HRC, проверьте сообщение. Типы предохранителей HRC. Предохранители лезвийного типа

SMD (устройство для поверхностного монтажа и название, полученное от SMT = Surface Mount Technology) представляют собой предохранители типа микросхемы (также известный как электронный предохранитель) используются в приложениях питания постоянного тока, таких как жесткий диск, DVD-плееры, камеры, сотовые телефоны и т. д., где пространство играет важную роль, потому что предохранители SMD очень жесткие по размеру и их также трудно заменить.

Ниже приведены некоторые дополнительные типы предохранителей SMD и предохранителей с выводами.

• Медленные предохранители для микросхем
• Быстродействующие предохранители для микросхем
• Очень быстрые предохранители для микросхем
• Импульсно-толерантные предохранители для микросхем
• Сильноточные предохранители для микросхем
• Предохранители для телекоммуникационных сетей
• Предохранители для сквозных отверстий
• Радиальный предохранитель
• Свинцовый предохранитель
• Осевой предохранитель

Самый известный предохранитель kit-kat (также известный как предохранитель с возможностью перенастройки), который в основном используется в промышленности и домашней электропроводке для небольших токовых сетей. Системы низкого напряжения (LV).

Повторно заменяемый предохранитель состоит из 2 основных частей. Внутренний элемент предохранителя в качестве держателя предохранителя изготовлен из луженой меди, алюминия, свинца и т. Д., А основание — из фарфора с выводами IN и OUT, которые используются последовательно с цепью для защиты.

Основным преимуществом предохранителя с возможностью перенастройки является то, что его можно легко перемонтировать в случае его перегорания из-за короткого замыкания или перегрузки по току, в результате чего плавятся элементы предохранителя. Просто вставьте еще один провод предохранительных элементов с таким же номиналом, что и раньше.

Как упоминалось выше, термический предохранитель является одноразовым предохранителем. Это термочувствительные предохранители, а плавкий элемент изготовлен из термочувствительного сплава. Они известны как термические выключатели (TCO) или термические перемычки.

В тепловом предохранителе плавкий элемент удерживает механический пружинный контакт, который обычно замкнут. Когда через элементы предохранителя протекают высокие токи из-за перегрузки по току и короткого замыкания, плавкие элементы плавятся, что приводит к освобождению пружинного механизма и предотвращению возникновения дуги и возгорания, а также к защите подключенной цепи.

Статьи по теме:

Восстанавливаемый предохранитель — это устройство, которое можно использовать несколько раз без замены. Они размыкают цепь, когда происходит событие перегрузки по току, и через определенное время снова подключают цепь. Полимерное устройство с положительным температурным коэффициентом (PPTC, широко известное как самовосстанавливающийся предохранитель, поливыключатель или полидредохранитель) — это пассивный электронный компонент, используемый для защиты от коротких замыканий в электронных схемах.

Применение самовосстанавливающихся предохранителей преодолено там, где замена предохранителей вручную затруднена или почти невозможна, например взрыватель в ядерной системе или в аэрокосмической системе.

Различные типы электрических и электронных предохранителей могут использоваться во всех типах электрических и электронных систем и приложений , включая:

• Двигатели и трансформаторы
  
• Условия воздуха
• Домашние распределительные щиты
• Электрооборудование и устройства общего назначения
• Ноутбуки
• Мобильные телефоны
• Игровые системы
• Принтеры
• Цифровые камеры
• DVD-плееры
• Портативная электроника
• ЖК-мониторы
• Сканеры
• Батарейные блоки
• Жесткие диски
• Преобразователи питания

Вы также можете прочитать

Предохранители — Типы предохранителей

Определение и технические характеристики автомобильных предохранителей

Переходники для автомобильной промышленности представляют собой устройства с автоматическим прерыванием для защиты электрических устройств от неподходящих токовых нагрузок. Прохождение тока прерывается из-за плавления плавкой проволоки, в которой протекает ток.

Для плавких вставок действительны следующие международные правила и рекомендации в их действующей на данный момент версии:

• DIN 72581
• DIN 43560
• ISO 8820
• UL 275
• SAE

(Кроме того, следует учитывать уровень технологии, подробности фактически действующих положений по реализации, принцип безопасности «люди, животные и материальные ценности должны быть защищены от опасности», а также квалификацию установленных компонентов. учетная запись — самостоятельная ответственность производителя электрооборудования.)

Пояснения к выбору и рекомендации

Номинальное напряжение (U _N ) плавкой вставки должно быть как минимум равным или выше рабочего напряжения устройства или сборочного узла, которые должны быть защищены плавкой вставкой. Если рабочее напряжение очень низкое, возможно, следует учитывать естественное сопротивление плавкой вставки (падение напряжения).

Падение напряжения (U _N ) измеряется в соответствии со стандартами, например Также указаны DIN, ISO, JASO, частично максимальные значения, общие для Littelfuse.

Номинальный ток (I _rat ) плавкой вставки должен приблизительно соответствовать рабочему току устройства или сборочной единицы, которая должна быть защищена (в соответствии с температурой окружающей среды и определением номинального тока, что означает допустимый продолжительный токи).

Более высокая температура окружающей среды (T _umg ) означает дополнительную нагрузку на плавкие вставки. Необходимо проверить условия нагрева при максимальной температуре окружающей среды, в частности, при высоких номинальных токах предохранителей и сильном тепловом излучении находящихся поблизости компонентов.Для таких применений номинал предохранителя должен быть уменьшен в соответствии со следующей схемой, соответственно. таблица (см. коэффициент F _T ):

Из-за различных характеристик номинального тока рекомендуемый длительный ток плавких вставок составляет макс. 80% от номинального тока (при температуре окружающей среды 23 ° C), см. Также допустимую нагрузку на предохранители (F) на отдельных страницах каталога.

Пределы времени до возникновения дуги указывают отношение времени плавления к току.(Они представлены в виде огибающей для всех упомянутых номинальных токов.)

Интеграл плавления (I ² t) получается из квадрата тока плавления и соответствующего времени плавления. При избыточном токе со временем плавления <5 мс интеграл плавления остается постоянным. Данные в этом каталоге основаны на 6 или 10 x lrat. Интеграл плавления является показателем время-токовой характеристики и сообщает о длительности импульса плавкой вставки. Указанные интегралы плавления являются типичными величинами.

Отключающая способность (I _B ) должна быть достаточной для любых условий эксплуатации и ошибок. Ток короткого замыкания (максимальный ток повреждения), который прерывается плавкими вставками при номинальном напряжении в стандартных условиях, не должен превышать ток, соответствующий отключающей способности плавкой вставки.

Максимальная рассеиваемая мощность (P _V ) определяется при нагрузке с номинальным током после достижения температурного равновесия. В процессе эксплуатации эти значения могут возникать в течение некоторого времени.

Указаны типичные значения, а также стандартные значения для предохранителей, соответствующих стандартам.

Выбор автомобильных предохранителей

Что касается безопасности изделия и срока службы / надежности плавких вставок, правильный выбор важен. Только при правильном выборе и использовании в соответствии с согласованием (что означает соответствие уровню технологии и действующим рекомендациям, а также указанным характеристикам, указанным в технических паспортах) с учетом принципа безопасности (то есть «люди» , животные и внутренние ценности должны быть защищены от опасности ») может ли определенная функция плавких вставок в качестве компонента защиты (номинальная точка прерывания) быть возможной.Здесь действует персональная ответственность производителей электрических устройств:

«Любое лицо, участвующее в производстве электрических систем или производстве электрического оборудования, включая тех, кто занимается эксплуатацией таких систем или оборудования, в соответствии с настоящим толкованием закона несет индивидуальную ответственность за каждый аспект соблюдения признанных правил. и процедуры электротехники «.

1. Необходимое номинальное напряжение плавкой вставки определяется ее требуемым рабочим напряжением (с учетом падения напряжения на плавкой вставке).
2. Номинальный ток плавкой вставки (I _{N Fuse} ) устанавливается макс. эффективная токовая нагрузка (I _{, макс.} ) с учетом температуры окружающей среды (фактор F _T ) и различных определений номинального тока (определение «постоянного тока») (см. Faktor F _I ). Применимо следующее: I _{N Предохранитель ³} I Рабочий макс. x F _I x F _T
3. t-значение (текущий-временной интеграл). ² В случае импульсной нагрузки и для защиты полупроводников подходящий номинальный ток также может быть определен с помощью I
4. Вышеупомянутые два пункта помогут вам определить наиболее подходящий номинальный ток плавкой вставки и ее предельное время до возникновения дуги (при необходимости проверьте экспериментально).
5. Необходимая отключающая способность плавкой вставки определяется макс. возможный ток короткого замыкания, который может произойти.
6. В дополнение к вышеупомянутым пунктам, способ установки также важен для правильного выбора плавкой вставки (с учетом возможных разрешений).

Что касается особых условий любого конкретного применения (безопасность продукта), как правило, необходимо проверить плавкую вставку и / или тепловой выключатель или держатель в устройстве, которое должно быть защищено в нормальных условиях и в условиях неисправности!

Кривая изменения номинальной температуры

Снижение номинальных характеристик предохранителя

Выбор предохранителя для электроники

Многие факторы, которые следует учитывать при выборе предохранителя для электронного оборудования, перечислены ниже. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, просмотрите наше Справочное руководство по технологии предохранителей или , свяжитесь с , представителем продукции Littelfuse в вашем регионе:

Факторы выбора

1. Нормальный рабочий ток
2. Напряжение приложения (переменного или постоянного тока)
3. Температура окружающей среды
4. Ток перегрузки и время, в течение которого предохранитель должен сработать
5. Максимально доступный ток короткого замыкания
6. Импульсы, импульсные токи, пусковые токи, пусковые токи и переходные процессы в цепи
7. Ограничения физического размера, такие как длина, диаметр или высота
8. Требуются разрешения агентства, такие как UL, CSA, VDE, METI, MITI или Military
9. Характеристики предохранителя (тип / форм-фактор монтажа, простота снятия, осевые выводы, визуальная индикация и т. Д.))
10. Характеристики держателя предохранителя, если применимо, и соответствующее изменение номинальных характеристик (зажимы, монтажный блок, монтаж на панели, монтаж на печатной плате, экранирование R.F.I. и т. Д.)
11. Тестирование и проверка приложений перед выпуском в производство

Упаковка предохранителей Littelfuse и системы нумерации деталей

Определения и термины

Температура окружающей среды:

Относится к температуре воздуха, непосредственно окружающего предохранитель, и не следует путать с «комнатной температурой».Температура окружающей среды предохранителя во многих случаях значительно выше, поскольку он заключен (как в держателе предохранителя на панели) или установлен рядом с другими тепловыделяющими компонентами, такими как резисторы, трансформаторы и т. Д.

Отключающая способность:

Также известный как номинальный ток отключения или номинальный ток короткого замыкания, это максимальный разрешенный ток, который предохранитель может безопасно отключить при номинальном напряжении. Пожалуйста, обратитесь к определению рейтинга прерывания в этом разделе для получения дополнительной информации.

Текущий рейтинг:

Номинальное значение силы тока предохранителя.Он устанавливается производителем как значение тока, который может выдерживать предохранитель, на основе контролируемого набора условий испытаний (см. ПРАВИЛА).

включают обозначение серии и номинальную силу тока. Обратитесь к разделу РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ, чтобы узнать, как сделать правильный выбор.

Изменение рейтинга:

При температуре окружающей среды 25 ° C рекомендуется, чтобы предохранители работали при не более 75% номинального тока, установленного в контролируемых условиях испытаний.Эти условия испытаний являются частью стандарта UL / CSA / ANCE (Мексика) 248-14 «Предохранители для дополнительной защиты от перегрузки по току», основной целью которого является определение общих стандартов испытаний, необходимых для непрерывного контроля изготовленных изделий, предназначенных для защиты от огня и т. Д. Некоторые распространенные варианты этих стандартов включают: полностью закрытые держатели предохранителей, высокое контактное сопротивление, движение воздуха, переходные выбросы и изменение размера соединительного кабеля (диаметра и длины). Предохранители — это, по сути, устройства, чувствительные к температуре.Даже небольшие отклонения от контролируемых условий испытаний могут сильно повлиять на прогнозируемый срок службы предохранителя, когда он нагружен до номинального значения, обычно выражаемого как 100% от номинального значения.

Инженер-проектировщик цепей должен четко понимать, что цель этих контролируемых условий испытаний состоит в том, чтобы позволить производителям предохранителей поддерживать единые стандарты производительности для своей продукции, и он должен учитывать изменяющиеся условия своего применения. Чтобы компенсировать эти переменные, инженер-проектировщик схем, который разрабатывает безотказную и долговечную защиту своего оборудования предохранителями, обычно нагружает свой предохранитель не более чем на 75% от номинального значения, указанного производителем, имея в виду эту перегрузку и Должна быть предусмотрена соответствующая защита от короткого замыкания.

Обсуждаемые предохранители являются термочувствительными устройствами, номинальные характеристики которых были установлены при температуре окружающей среды 25 ° C. Температура предохранителя, создаваемая током, протекающим через предохранитель, увеличивается или уменьшается с изменением температуры окружающей среды.

График температуры окружающей среды в разделе РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ показывает влияние температуры окружающей среды на номинальный ток предохранителя. В большинстве традиционных конструкций предохранителей Slo-Blo® используются материалы с более низкой температурой плавления, поэтому они более чувствительны к изменениям температуры окружающей среды.

Размеры:

Если не указано иное, размеры указаны в дюймах.

Предохранители в этом каталоге имеют размеры от прибл. Размер микросхемы 0402 (0,041 дюйма x 0,020 дюйма x 0,012 дюйма) до 5 AG, также широко известный как предохранитель «MIDGET» (диаметр 13/32 дюйма x длина 11/2 дюйма). По мере того, как на протяжении многих лет разрабатывались новые продукты, размеры предохранителей менялись, чтобы удовлетворить различные потребности в защите электрических цепей.

Первые предохранители были простыми устройствами с разомкнутым проводом, за которыми в 1890-х годах Эдисон вложил тонкий провод в цоколь лампы, чтобы сделать первый предохранитель вилки.К 1904 году Underwriters Laboratories установила спецификации размера и рейтинга, чтобы соответствовать стандартам безопасности. Предохранители возобновляемого типа и автомобильные предохранители появились в 1914 году, а в 1927 году Littelfuse начал производить предохранители с очень низким током для зарождающейся электронной промышленности.

Размеры предохранителей в следующей таблице начались с первых предохранителей «Автомобильное стекло», отсюда и термин «AG». Цифры применялись в хронологическом порядке по мере того, как разные производители начали изготавливать новый размер: например, «3AG» был третьим размером, размещенным на рынке. Другие размеры и конструкция предохранителей, не являющихся стеклянными, определялись функциональными требованиями, но они по-прежнему сохраняли длину или диаметр стеклянных предохранителей. Их обозначение было изменено на AB вместо AG, что указывает на то, что внешняя трубка была изготовлена ​​из бакелита, волокна, керамики или аналогичного материала, отличного от стекла. Предохранитель самого большого размера, показанный в таблице, — это 5AG, или «MIDGET», название, взятое из его использования в электротехнической промышленности и в соответствии с требованиями Национального электрического кодекса, который обычно распознает предохранители 9/16 «x 2» как наименьший стандартный предохранитель. в использовании.

Промышленные предохранители и принцип их работы

Полную информацию по выбору предохранителей см. В каталоге Littelfuse POWR-GARD .

Важной частью разработки качественной защиты от сверхтоков является понимание потребностей системы и основ устройств защиты от сверхтоков. В этом разделе обсуждаются эти темы с особым вниманием к применению предохранителей. Если у вас есть дополнительные вопросы, позвоните в нашу группу технической поддержки и инженерных услуг по телефону 1-800-TEC-FUSE (1-800-832-3873).

Почему максимальная токовая защита?

Все электрические системы в конечном итоге испытывают перегрузки по току. Если не устранить вовремя, даже умеренные сверхтоки приводят к быстрому перегреву компонентов системы, повреждению изоляции, проводов и оборудования. Сильные сверхтоки могут расплавить проводники и испарить изоляцию. Очень высокие токи создают магнитные силы, которые изгибают и скручивают шины. Эти высокие токи могут выдергивать кабели из клемм и раскалывать изоляторы и прокладки.

Слишком часто неконтролируемые сверхтоки сопровождают пожары, взрывы, ядовитые пары и паника.Это не только повреждает электрические системы и оборудование, но и может привести к травмам или смерти персонала, находящегося поблизости.

Чтобы уменьшить эти опасности, Национальный электротехнический кодекс (NEC®), правила OSHA и другие применимые стандарты проектирования и установки требуют защиты от перегрузки по току, которая отключит перегруженное или неисправное оборудование.

Отраслевые и правительственные организации разработали стандарты производительности для устройств максимального тока и процедуры тестирования, которые демонстрируют соответствие стандартам и NEC.К этим организациям относятся: Американский национальный институт стандартов (ANSI), Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) и Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), все из которых работают совместно с национально признанными испытательными лабораториями (NRTL), такими как Underwriters Laboratories ( UL).

Электрические системы должны соответствовать применимым требованиям кодов, включая требования к защите от перегрузки по току, прежде чем электроэнергетические компании получат разрешение поставлять электроэнергию на объект.

Что такое качественная защита от сверхтоков?

Система с качественной максимальной токовой защитой имеет следующие характеристики:

• Отвечает всем законодательным требованиям, таким как NEC, OSHA, местные нормы и т. Д.
• Обеспечивает максимальную безопасность персонала, при необходимости превышая минимальные требования кодекса.
• Минимизирует повреждение имущества, оборудования и электрических систем из-за перегрузки по току.
• Обеспечивает скоординированную защиту. Открывается только защитное устройство непосредственно на линии перегрузки по току, чтобы защитить систему и свести к минимуму ненужные простои.
• Экономически эффективен, обеспечивая при этом резервную мощность прерывания для будущего роста.
• Состоит из оборудования и компонентов, не подверженных устареванию и требующих минимального технического обслуживания, которое может выполнять штатный обслуживающий персонал с использованием легко доступных инструментов и оборудования.

Типы и последствия перегрузки по току

Перегрузка по току — это любой ток, превышающий номинальный ток проводов, оборудования или устройств в условиях использования.Термин «перегрузка по току» включает как перегрузки, так и короткие замыкания.

Перегрузки

Перегрузка — это перегрузка по току, ограниченная нормальными путями тока, в которых нет пробоя изоляции.

Продолжительные перегрузки обычно вызваны установкой чрезмерного оборудования, такого как дополнительные осветительные приборы или слишком большого количества двигателей. Продолжительные перегрузки также вызваны перегрузкой механического оборудования и поломкой оборудования, например, неисправными подшипниками. Если не отключить в установленные сроки, длительные перегрузки могут привести к перегреву компонентов цепи, вызывая термическое повреждение изоляции и других компонентов системы.

Устройства защиты от сверхтоков должны отключать цепи и оборудование, испытывающие постоянные или продолжительные перегрузки, прежде чем произойдет перегрев. Даже умеренный перегрев изоляции может серьезно сократить срок службы компонентов и / или оборудования. Например, двигатели, перегруженные всего на 15%, могут иметь менее 50% нормального срока службы изоляции.

Часто случаются временные перегрузки. Распространенные причины включают временные перегрузки оборудования, такие как слишком глубокий разрез станка, или просто запуск индуктивной нагрузки, такой как двигатель.Поскольку временные перегрузки по определению безвредны, устройства защиты от сверхтоков не должны размыкать или размыкать цепь.

Важно понимать, что выбранные предохранители должны иметь достаточную выдержку времени для запуска двигателей и уменьшения временных перегрузок. Однако, если перегрузка по току продолжится, предохранители должны сработать до того, как компоненты системы будут повреждены. Предохранители с выдержкой времени Littelfuse POWR-PRO® и POWR-GARD® разработаны для удовлетворения этих требований к защите. Как правило, предохранители с выдержкой времени удерживают 500% номинального тока в течение минимум десяти секунд, но все же быстро срабатывают при более высоких значениях тока.

Несмотря на то, что утвержденные государством высокоэффективные двигатели и двигатели NEMA Design E имеют гораздо более высокие токи заторможенного ротора, предохранители POWR-PRO® с выдержкой времени, такие как серии FLSR_ID, LLSRK_ID или IDSR, имеют достаточную выдержку времени для запуска двигателей. когда предохранители правильно выбраны в соответствии с NEC®.

Короткие замыкания

Короткое замыкание — это перегрузка по току, выходящая за пределы нормального пути. Типы коротких замыканий обычно делятся на три категории: замыкания на болтах, дуговые замыкания и замыкания на землю.Каждый тип короткого замыкания описан в разделе «Термины и определения».

Короткое замыкание вызвано пробоем изоляции или неправильным подключением. Во время нормальной работы схемы подключенная нагрузка определяет ток. Когда происходит короткое замыкание, ток идет в обход нормальной нагрузки и проходит «более короткий путь», отсюда и термин «короткое замыкание». Поскольку полное сопротивление нагрузки отсутствует, единственным фактором, ограничивающим ток, является полное сопротивление распределительной системы от генераторов электросети до точки повреждения.

Типичная электрическая система может иметь нормальное сопротивление нагрузки 10 Ом. Но в однофазной ситуации та же система может иметь сопротивление нагрузки 0,005 Ом или меньше. Чтобы сравнить два сценария, лучше всего применить закон Ома (I = E / R для систем переменного тока). Однофазная цепь на 480 В с сопротивлением нагрузки 10 Ом потребляет 48 ампер (480/10 = 48). Если та же цепь имеет полное сопротивление системы 0,005 Ом при коротком замыкании нагрузки, доступный ток короткого замыкания значительно увеличится до 96000 ампер (480/0.005 = 96 000).

Как уже говорилось, короткое замыкание — это ток, протекающий за пределами своего нормального пути. Независимо от величины перегрузки по току, чрезмерный ток должен быть удален быстро. Если не устранить сразу же, большие токи, связанные с короткими замыканиями, могут иметь три глубоких воздействия на электрическую систему: нагрев, магнитное напряжение и искрение.

Нагревание происходит в каждой части электрической системы, когда через систему проходит ток. Когда токи перегрузки достаточно велики, нагрев происходит практически мгновенно.Энергия таких сверхтоков измеряется в квадратах ампер-секунд (I2t). Максимальный ток в 10 000 ампер, который длится 0,01 секунды, имеет I2t, равный 1 000 000 A2s. Если бы ток можно было уменьшить с 10 000 ампер до 1 000 ампер за тот же период времени, соответствующее значение I2t уменьшилось бы до 10 000 А2, или всего лишь одного процента от первоначального значения.

Если ток в проводнике увеличивается в 10 раз, I2t увеличивается в 100 раз. Ток всего 7500 ампер может расплавить медный провод # 8 AWG в 0.1 секунда. За восемь миллисекунд (0,008 секунды или половину цикла) ток в 6500 ампер может поднять температуру медного провода с термопластичной изоляцией № 12 AWG THHN с рабочей температуры 75 ° C до максимальной температуры короткого замыкания 150 ° C. . Любые токи, превышающие указанное значение, могут немедленно испарить органическую изоляцию. Дуги в месте повреждения или от механических переключателей, таких как автоматические переключатели или автоматические выключатели, могут воспламенить пары, вызывая сильные взрывы и электрические вспышки.

Магнитное напряжение (или сила) является функцией квадрата пикового тока. Токи короткого замыкания в 100 000 ампер могут создавать силы, превышающие 7 000 фунтов на фут шины. Напряжения такой величины могут повредить изоляцию, оторвать проводники от клемм и перегрузить клеммы оборудования, что приведет к значительному повреждению.

Дуга в месте повреждения плавит и испаряет все проводники и компоненты, участвующие в повреждении. Дуги часто прожигают кабельные каналы и кожухи оборудования, осыпая зону расплавленным металлом, что быстро приводит к возгоранию и / или травмам персонала в этой зоне.Дополнительные короткие замыкания часто возникают, когда испаренный материал осаждается на изоляторах и других поверхностях. Продолжительное искрение приводит к испарению органической изоляции, и пары могут взорваться или загореться.

Будь то нагрев, магнитное напряжение и / или искрение, потенциальное повреждение электрических систем может быть значительным в результате короткого замыкания.

II. Рекомендации по выбору

Рекомендации по выбору предохранителей (600 В и ниже)

Поскольку максимальная токовая защита имеет решающее значение для надежной работы и безопасности электрической системы, необходимо тщательно продумать выбор и применение устройства максимального тока.При выборе предохранителей необходимо учитывать следующие параметры или соображения:

• Текущий рейтинг
• Номинальное напряжение
• Рейтинг прерывания
• Тип защиты и характеристики предохранителя
• Ограничение тока
• Физический размер
• Индикация

Общие рекомендации по промышленным предохранителям

Исходя из приведенных выше соображений по выбору, рекомендуется следующее:

Предохранители с номинальной силой тока от 1/10 до 600 ампер

• Когда доступные токи короткого замыкания составляют менее 100000 ампер и когда оборудование не требует более токоограничивающих характеристик предохранителей UL класса RK1, токоограничивающие предохранители серий FLNR и FLSR_ID класса RK5 обеспечивают превосходную выдержку времени и характеристики переключения при более низком уровне. по стоимости чем предохранители РК1.Если доступные токи короткого замыкания превышают 100 000 ампер, оборудованию могут потребоваться дополнительные возможности ограничения тока предохранителей класса RK1 серий LLNRK, LLSRK и LLSRK_ID.
• Быстродействующие предохранители класса T серий JLLN и JLLS обладают функциями экономии места, что делает их особенно подходящими для защиты автоматических выключателей в литом корпусе, измерительных блоков и аналогичных устройств с ограниченным пространством.
• Предохранители класса J серий JTD_ID и JTD с выдержкой времени используются в OEM-центрах управления двигателями, а также в других двигателях и трансформаторах, требующих компактной защиты IEC типа 2.
Предохранители серий
• Class CC и Class CD используются в цепях управления и панелях управления, где пространство ограничено. Предохранители серии Littelfuse POWR-PRO CCMR лучше всего подходят для защиты небольших двигателей, в то время как предохранители серии Littelfuse KLDR обеспечивают оптимальную защиту силовых трансформаторов управления и аналогичных устройств.

По вопросам применения продукта звоните в нашу группу технической поддержки по телефону 800-TEC-FUSE.

Предохранители с номинальной силой тока от 601 до 6000 ампер

Для превосходной защиты большинства цепей общего назначения и цепей двигателей рекомендуется использовать предохранители класса L серии POWR-PRO® KLPC.Предохранители класса L — единственная серия предохранителей с выдержкой времени, доступная для этих более высоких номиналов тока.

Информацию по всем сериям предохранителей Littelfuse, упомянутых выше, можно найти в таблицах классов и применений предохранителей UL / CSA в Техническом руководстве по применению в конце каталога продукции POWR-GARD.

Контрольный список для защиты промышленных цепей

Чтобы выбрать подходящее устройство защиты от сверхтоков для электрической системы, проектировщики цепей и систем должны задать себе следующие вопросы перед проектированием системы:

• Какой ожидаемый нормальный или средний ток?
• Каков максимальный ожидаемый непрерывный ток (три часа или более)?
• Какие броски или временные импульсные токи могут ожидаться?
• Способны ли устройства защиты от перегрузки по току различать ожидаемые пусковые и импульсные токи и открываться при длительных перегрузках и неисправностях?
• Какие экологические крайности возможны? Необходимо учитывать пыль, влажность, экстремальные температуры и другие факторы.
• Какой максимально доступный ток короткого замыкания может отключать защитное устройство?
• Соответствует ли устройство защиты от перегрузки по току напряжению системы?
• Обеспечит ли устройство защиты от сверхтоков наиболее безопасную и надежную защиту для конкретного оборудования?
• Может ли устройство защиты от сверхтоков в условиях короткого замыкания сводить к минимуму возможность возгорания или взрыва?
• Отвечает ли устройство защиты от сверхтоков всем применимым стандартам безопасности и требованиям к установке?

Ответы на эти вопросы и другие критерии помогут определить тип устройства максимальной токовой защиты, которое следует использовать для обеспечения оптимальной безопасности, надежности и производительности.

Что такое электрические предохранители и почему они имеют значение?

Клинт Демеритт 22 марта 2021 г.

Электрические предохранители являются неотъемлемой частью почти всех электрических цепей в наших домах, транспортных средствах, бытовых приборах и компонентах, которые мы используем каждый день. Но что такое предохранители? Как они функционируют и какова их цель? Давайте разберемся.

Почему важна защита электрических цепей

Защита электрических цепей важна, потому что она определяет проблему и устраняет ее до того, как она вызовет гораздо более серьезную проблему.

Например, устройство защиты электрической цепи может предотвратить потерю мощности. Но он также может предотвратить возгорание, вмешавшись перед серьезной электрической неисправностью. Поэтому защита электрических цепей важна, чтобы помочь нам безопасно жить с электрическими устройствами и соединениями.