Расчет плавких вставкок для предохранителей. Как сделать электронный предохранитель своими руками Сечение предохранителя на 15 ампер
В современных электроприборах повсюду встречаются предохранители, или если говорить «по научному» - плавкие вставки. Они обеспечивают защиту сети и собственно самого прибора от коротких замыканий или перегрузки. Конструкция плавких вставок самая разнообразная, как и размеры. Номинальные токи и напряжения на которые выпускаются предохранители соответствуют стандартным значениям. От величины номинального напряжения предохранителя зависят его габаритные размеры, а именно длина, чем выше номинальное напряжение предохранителя тем больше расстояние между контактами. Номинальный ток определяется сечением проволоки внутри предохранителя.
Хотя в более дорогих устройствах уже можно встретить и самовосстанавливающиеся электрические предохранители, большинство приборов по-прежнему оснащены обычными предохранителями.
Общие понятия, знакомство с предохранителями трубчатой конструкции
Наиболее распространенные предохранители это так называемые, трубчатые. Они представляют из себя керамическую или стеклянную трубку с металлическими контактами-чашками с торцов. Эти чашки соединены между собой проволокой, сечение которой, как уже говорилось, определяет номинальный ток предохранителя. Этот ток указывается на трубке или одной из контактных частей предохранителя. Например: F0,5A – это значит, что данный предохранитель рассчитан на ток 0,5 ампера.
На электрических принципиальных схемах предохранитель обозначается прямоугольником с проходящей через него прямой линией. Рядом с условным графическим обозначением указывается его позиционное обозначение, например F1 (F – fuse, предохранитель по-английски); и если это не загромождает схему - номинальный ток, например 100 mA.
Описание принципа работы плавкой вставки (предохранителя)
Принцип работы предохранителя предельно прост. При протекании по проволоке, соединяющей контакты предохранителя, номинального тока, эта проволока разогревается до температуры около 70 ˚С. А вот при превышении тока, проволока разогревается сильнее, и при превышении температуры плавления – расплавляется, т.е. перегорает. Именно по этой причине предохранители еще называют – плавкими или плавкой вставкой. Чем выше ток, тем быстрее нагрев, тем быстрее происходит расплавление, а соответственно и перегорание предохранителя.
Таким образом все плавкие вставки работают на одном и том же принципе – превышение тока в цепи вызывает перегрев и расплавление проволоки внутри предохранителя и как следствие отключение этой цепи от источника питающей сети.
Существует две основных причины перегорания плавких вставок: броски напряжения питающей сети и возникшая неисправность внутри самого электроприбора.
Проверка предохранителя, индикатор неисправности предохранителя
Проверить плавкую вставку можно любой «прозвонкой» или тестером. Задача состоит в том, чтобы убедиться, что цепь предохранителя цела и способна проводить электрический ток.
Проверять предохранитель, во избежание поражения электрическим током, допускается только при отключенном электроприборе!
Кроме этого можно купить или самостоятельно изготовить индикатор перегорания предохранителя, который уведомит вас о том, что предохранитель перегорел.
Схема такого устройства чрезвычайно проста и представлена на следующем рисунке.
В параллель к контактам предохранителя, через токоограничивающий резистор R1 и диод VD1, для защиты от обратного напряжения, подключается светодиод HL1. Диод VD1 должен быть подобран из расчета обратного напряжения, превышающего сетевое. Для сети 220 В обратное напряжение для диода VD1 должно быть не менее 300 В, таким требованиям отвечает например диод 1N4004 или отечественный КД109Б.
Индикатор не светится, если предохранитель исправен, и светится в случае его перегорания.
Такой схемой очень удобно дополнять блоки питания собственного изготовления.
Немного изменив (упростив) схему можно получить индикатор перегорания предохранителя на неоновой лампе, хотя она и не так эффективно смотрится как светодиод.
Подбор предохранителя по номинальной мощности электроприбора
После проверки предохранителя и определения, что он вышел из строя, необходимо его заменить. А для этого надо узнать его номинал, чтобы выполнить правильную замену.
Если вам известна мощность потребляемая электроприбором, обычно она указывается на шильде прибора, вы можете самостоятельно рассчитать номинальный ток предохранителя по следующей формуле:
Iном = Рмакс / Uном
Номинальный ток (Ампер) равен частному от максимальной мощности (Ватт) электроприбора деленной на номинальное напряжение сети (Вольт).
Например, сгорел предохранитель в телевизоре, разобрать, что указано на корпусе предохранителя, его номинал, не представляется возможным, но на шильде телевизора указана мощность потребления 150 ВА.
150 / 220 = 0,68, округляем до ближайшего большего стандартного значения – 1 А.
Обратите внимание, что при расчете номинального тока предохранителя вы получаете точное значение тока, которое может не соответствовать ряду номинальных токов предохранителей. Поэтому расчетное значение с учетом запаса 5% округляется до ближайшего стандартного значения.
Для простоты можно воспользоваться готовой таблицей, в которой приведены номиналы стандартных предохранителей для различных потребителей из расчета их подключения к бытовой сети 220 В.
Замена предохранителя
При замене предохранителя, во избежание поражения электрическим током, обязательно отключите электроприбор от сети!
Есть такое негласное правило, если после второй замены предохранитель опять перегорел, ищи неисправность в самом электроприборе. Значит надо ремонтировать электроприбор.
Ни в коем случае не устанавливайте предохранитель на больший ток, такие попытки однозначно приведут к еще большему повреждению устройства вплоть до его не ремонтопригодности!
Будьте внимательны при покупке нового предохранителя. Правильно определите тип и номинальный ток кандидата на замену. Приобретать электронные компоненты лучше у проверенных поставщиков, гарантирующих качество продукции, как пример – компания Conrad Electronic. С полным ассортиментом плавких предохранителей можно ознакомиться по ссылке – https://conrad.ru/catalog/predohraniteli_s_plavkoy_vstavkoy .
Ремонт предохранителя
Типичные обыватели считают, что предохранители не подлежат ремонту, на самом деле это не так. Большинство типов предохранителей можно отремонтировать и дать им вторую, третью и т.д. жизни. Корпус предохранителя, как правило, разрушается крайне редко, перегорает проволока внутри, вот в ее замене и заключается ремонт. Основная задача при этом использовать проволоку аналогичную той, что была в предохранителе.
Если заменить предохранитель надо очень быстро, а запасного под рукой не оказалось, то можно воспользоваться следующим способом:
Снять с проволоки лакокрасочное покрытие (зачистить ее до блеска) и намотать на каждый контакт предохранителя по несколько витков, после чего вставить предохранитель в держатель. Этот способ в простонародии называется – «жучок». С его помощью можно очень быстро проверить исправность прибора, но он не надежен и может быть использован, как временное решение проблемы.
Следующий способ, так называемый «заводской». Для ремонта потребуется паяльник, и возможно дремель или шуруповерт, но предохранитель после ремонта будет выглядеть как будто он только что с завода.
Разогрейте паяльником торцы контактов-чашек и освободите отверстия в торцах от припоя воспользовавшись зубочисткой или чем-то подобным. Бывает, что отверстия слишком малы или совсем отсутствуют, тогда придется их просверлить. Используйте сверло не большого диаметра 1 – 2 мм.
Проденьте через отверстия проволоку подходящего диаметра и припаяйте ее к контактам-чашкам.
Предохранитель готов!
Подбор диаметра проволоки предохранителя
Как написано выше, для ремонта предохранителя необходимо заменить перегоревшую проволоку на аналогичную той, что была в предохранителе до его перегорания.
В заводских предохранителях используются проволоки из различных металлов: серебра, меди, алюминия, олова, свинца, никеля и т.д. В домашних условиях вряд ли мы сможем определить материал проволоки перегоревшего предохранителя, да и под рукой у нас обычная медная проволока. Но на всякий случай приведем таблицу диаметров проволоки в зависимости от номинального тока предохранителя содержащую кроме меди, алюминий, сталь и олово.
| Ток предохранителя, А | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 7,0 | 10,0 | |
| Диаметр проволоки, мм | Медь | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,09 | 0,11 | 0,16 | 0,20 | 0,25 |
| Алюминий | - | - | 0,07 | 0,10 | 0,14 | 0,19 | 0,25 | 0,30 | |
| Железо | - | - | 0,13 | 0,20 | 0,25 | 0,35 | 0,45 | 0,55 | |
| Олово | - | - | 0,18 | 0,28 | 0,38 | 0,53 | 0,66 | 0,85 | |
| Ток предохранителя, А | 15,0 | 20,0 | 25,0 | 30,0 | 35,0 | 40,0 | 45,0 | 50,0 | |
| Диаметр проволоки, мм | Медь | 0,33 | 0,40 | 0,46 | 0,52 | 0,58 | 0,63 | 0,68 | 0,73 |
| Алюминий | 0,40 | 0,48 | 0,56 | 0,64 | 0,70 | 0,77 | 0,83 | 0,89 | |
| Железо | 0,72 | 0,87 | 1,00 | 1,15 | 1,26 | 1,38 | 1,50 | 1,60 | |
| Олово | 1,02 | 1,33 | 1,56 | 1,77 | 1,95 | 2,14 | 2,30 | 2,45 | |
Расчет диаметра проволоки предохранителя
В случае если необходим предохранитель на ток, не указанный в таблице выше, можно воспользоваться формулой для расчета диаметра медной проволоки в зависимости от номинального тока предохранителя.
Для малых токов (при использовании тонкой проволоки диаметром от 0,02 до 0,2 мм) формула имеет следующий вид:
d = Iпл · k + 0,005
Для больших токов (при использовании проволоки диаметром более 0,2 мм) формула такая:
Где Iпл – ток плавкой вставки в амперах, к и m коэффициенты, зависящие от материала проводника, могут быть определены по следующей таблице.
Определение диаметра проволоки предохранителя
На заводских бухтах диаметр проволоки указывается на ряду с другими параметрами. А что делать если проволока взята из обрезка многопроволочного провода? Диаметр проволоки можно измерить микрометром. Но даже если нет микрометра можно воспользоваться старым дедовским способом – измерить диаметр проволоки при помощи линейки или штангенциркуля . Пусть не так точно, но для нашего случая вполне приемлемо.
Берем линейку и наматываем на нее от 10 до 20 витков. Рекомендуемая ширина намотки около сантиметра. При этом стараемся, чтобы витки ложились как можно плотнее. Считаем, сколько миллиметров заняли наши витки и делим это число на количество витков. Не обязательно наматывать на линейку, если кусок проволоки короткий, можно для намотки использовать карандаш, отвертку, зажигалку или любой другой предмет. Главное, чтобы витки были намотаны равномерно и плотно.
Например, ширина намотанных витков 9 мм, при количестве витков 20. Разделив 9 на 20 получаем, что диаметр проволоки, если отбросить еще 0,05 мм на зазоры между витками, примерно 0,40 мм. При помощи этой проволоки можно будет восстановить предохранитель на 20 А. Вот так просто и довольно точно!
И в завершение видео демонстрирующее перегорание плавкой вставки:
Было бы преступлением не упомянуть здесь плавкие предохранители. Как и другие типы предохранительных устройств они призваны защищать участок цепи от губительных перепадов питающего тока.
Плавкие предохранители
Отличительная особенность таких предохранителей - их очевидная простота. Устройство представляет собой не что иное, как участок проволоки небольшого диаметра. Последняя легко плавится при превышении силы тока сверх заданного порога.
Конечно, у такого метода защиты есть очевидный недостаток – время реакции (плавление проволоки не происходит мгновенно). То есть от кратковременных, но от этого не менее губительных, импульсов тока он не спасет. Зато он очень эффективен при коротких замыканиях в сети или при превышении допустимой нагрузки.
Принцип работы основывается на тепловой работе, которую совершает ток при прохождении через проводники (и напряжение здесь не имеет особого значения).
Сила тока = Максимально допустимая мощность цепи / Напряжение
То есть максимальная сила тока, которую должен выдерживать плавкий предохранитель в цепи питания 220 В при максимальной нагрузке в 3 кВт – около 15 А.
Ввиду того, что плавкость зависит от множества факторов (диаметр проволоки, теплоотводящая способность окружающей среды, материал, из которого изготовлена проволока, и т.п.), то чаще всего сгоревший элемент меняют согласно готовым расчетам из таблицы ниже (для наиболее популярных металлов).
Таблица 1
Предохранители на реле
Как и было сказано выше, плавкие предохранители имеют серьезный недостаток – время реакции. Кроме того, сгоревший элемент необходимо полностью менять (требуется замена проволоки или всего предохранителя).
В качестве альтернативы можно рассмотреть реле.
Один из примеров реализации такой схемы ниже.
Рис. 1. Схема реле
При коротком замыкании в питаемой цепи резко возрастает ток, вследствие чего составной транзистор (VT1 VT2) запирается и всё напряжение прикладывается к первому реле, которое, в результате срабатывания, размыкает второе реле и ток остается только на закрытом составном транзисторе.
Обозначенный блок рассчитан только на цепи, ток питания которых не превышает 1,6А, что может быть неудобно для разных задач.
Её можно немного переделать так.
Рис. 2. Переделанная схема реле
Номинал R4 не прописан специально, так как он требует расчета в зависимости от параметров питаемой цепи.
В качестве основы можно использовать готовые показатели в таблице ниже.
Таблица 2
Обе приведенные схемы рассчитаны на работу только в цепях питания 12 В.
Электронные предохранители без реле
Если ваша схема питается током до 5 А и напряжением до 25 В, то вам определенно понравится схема ниже. Порог срабатывания может быть настроен подстроечным резистором, а время реакции можно задать с помощью конденсатора.
Рис. 3. Схема предохранителя без реле
Ввиду того, что под постоянной нагрузкой транзистор может греться, его лучше всего разместить на теплоотводе.
В качестве альтернативной реализации, но с тем же принципом.
Рис. 4. Схема предохранителя без реле
Еще более простой электронный предохранитель с минимумом деталей на схеме ниже.
Рис. 5. Схема электронного предохранителя с минимумом деталей
При возникновении короткого замыкания транзистор блокируется на непродолжительное время. Если блокировка будет снята, а короткое замыкание останется, то "предохранитель" снова сработает и так до тех пор, пока в питаемой цепи не будет устранена проблема. То есть такой предохранитель не требует включения или выключения. Единственный его недостаток – постоянное включение прямой нагрузки в цепи в виде резистора R3.
Электронный предохранитель для 220 В
Схемы электронных предохранителей, приведенные выше, могут работать только в цепях с постоянным питанием. Но что, если вам нужен быстродействующий предохранитель для защиты питания в цепях с переменным током 220 В?
Можно использовать схему блока защиты от перегрузок ниже.
Рис. 6. Схема блока защиты от перегрузок
Максимальный ток срабатывания этой схемы, выполненной на стабилизаторе 7906 – 2А.
T1 – транзистор TIC225M, а
T2 - BTA12-600CW (замена не допустима).
В качестве более простых альтернатив для цепей с переменным током могут выступать следующие.
- 04.10.2014
MSK5012 является высоконадежным регулирятором напряжения. Выходное напряжение может быть установлено с помощью двух резисторов. Регулятор имеет очень низкий уровень падения напряжения(0,45В на 10 А). MSK5012 имеет высокий уровень точности и стабильности выходного напряжения. Микросхема доступна в 5 pin корпусе, выводы электрически изолированны от корпуса микросхемы. Это дает нам свободу для …
- 16.11.2014
Диапазоны длин волн (частот) для радиовещания. Диапазоны частот для радиовещания, принятые в России Общее название Диапазон частот Обозначение Модуляция Стандарт стереовещания рус. англ. Длинные волны 148,5-283,5 кГц ДВ LW АМ, DRM DRM Средние волны 526,5-1606,5 кГц СВ MW АМ, DRM DRM Короткие волны 3,95-4,00 МГц КВ-1 (75 м) SW (75 …
- 08.11.2014
TDA2009A — усилитель класса АВ, в основном применяется в качестве усилителя мощности в бытовой аппаратуре. Микросхема снабжена защитой от КЗ входов и выходов на корпус (минус питания), а так же имеет тепловую защиту (145°С). В стерео варианте усилитель на TDA2009A имеет следующие основные характеристики: Напряжение питания от 8 до 28В, …
- 30.09.2014
Блок настройки питается стабилизированным напряжением 12-15В и обеспечивает генерацию ступенчато-изменяющегося напряжения от нуля до напряжения источника питания(256 ступеней). Настройка производится нажатием на квазисенсорные кнопки + и -. Изменение напряжения индицируется на люминесцентной шкале по которой перемещается светящаяся метка. На элементах D1.1 D1.2 выполнен тактовый мультивибратор который определяет скорость перестройки в …
По данным исследований страховых компаний, 93% пожаров автомобилей происходят по причине применения некачественных автомобильных предохранителей и неисправности проводки. Поэтому, если вы хотите свести причины возгораний к минимуму, максимально внимательно следите за состоянием проводки. Учитывая бесценную роль предохранителей в корректном функционировании автомобильных электроприборов, мы решили о них и поговорить в сегодняшней статье. Вы сможете узнать все о предохранителях – их назначение, отличия, ну и самое главное – как самостоятельно осуществляется замена предохранителей.
1. Истинное назначение предохранителей – предотвращение замыканий в проводке.
Роль предохранителя состоит в том, чтобы защищать от токов коротких замыканий и токов перегрузки, а тем самым и предотвращать разного рода поломки или же возгорание. Для удобства все предохранители собраны в один или же в два блока. Весь блок предохранителей отвечает за функционирование всей системы электроприборов, а каждый отдельный элемент – за конкретный прибор. Кроме тех предохранителей, которые включены в электрическую цепь, на блоке присутствуют и запасные.
Наиболее часто используются штекерные предохранители. Их конструкция весьма проста: это металлическая проволока определенных размеров, которая помещена в специальный изолирующий пластмассовый материал. Сечение проволоки определяет максимальную силу тока, на которую рассчитан предохранитель. Два маленьких кончика находятся вне изоляции – они принимают сигналы. При повышении значения напряжения металлическая основа перегорает, после чего происходит отключение соответствующей электрической схемы. То есть вся электроника автомобиля остается целой, перегорает лишь элемент, подлежащий замене.
Часто в блоках можно встретить предохранители термобиметаллические многократного действия. То, как они функционируют, можно понять из названия. Их конструкция также довольно проста: две пластины с серебряными окончаниями, благодаря упругости пластин контакты постоянно находятся в сомкнутом состоянии. Во время замыканий биметаллическая пластина перегревается и разгибается. Ток снова начнет проходить по пластине лишь после того, как она остынет и вернется в исходное положение. Как правило, такого типа предохранители устанавливают на цепь света фар.
На автомобилях также используются конструкции предохранителей, в которых термобиметаллическая пластина не возвращается в начальное положение. В их основании имеются еще одна дополнительная кнопка и пружинка. В таком случае пластина не может самостоятельно согнуться, потому как ее удерживает пружина. Для того чтобы заставить механизм работать снова, необходимо нажать на кнопку, что позволит отпустить пружинку.
Различаются между собой предохранители по номиналу, который выражается в амперах. При изготовлении производители используют пластмассу разных цветов, таким образом, они обозначают тот или иной номинал электропроводности. Ниже приведена таблица соответствий амперного номинала к цвету, хотя оттенки могут отличаться:
Зачастую автолюбителям свойственно устранять неполадки в блоке предохранителя весьма упрощенным путем. Они выставляют на место предохранителя металлический предмет («жучок») или же наматывают проволоку вместо перегоревшего предохранителя. В таких ситуациях следует понимать, что если впоследствии несрабатывания псевдо-предохранителей перегорит вся электротехника, или еще хуже – в автомобиле случится пожар, то «пенять» будет не на кого.
2. Когда нужна замена предохранителей?
Для начала следует разобраться, когда нужна замена предохранителей. Если вы заметили, что в вашем авто перестали работать такие приборы как вентилятор, лампа, фары дальнего и ближнего света, топливный насос, система климат-контроля или другие приборы, то не спешите бежать в ближайший магазин и покупать новое оборудование. Часто причиной неполадок подобных приборов является лишь замыкание в сети, что вызывает необходимость проверить автомобильные предохранители. А цена самого предохранителя существенно ниже цен на вышеуказанные электроприборы.
Поскольку блоки предохранителей в каждом авто находятся в разных местах, то мы не будем указывать, где их искать, лишь напомним, что в современных автомобилях чаще всего имеются два блока предохранителей. Один из них находится в салонной части, а второй – в моторном отсеке. Салонный блок зачастую находится за откручивающейся панелью рулевой колонки, в районе багажного отделения, или же под сидением. Чтобы было понятно, к какому устройству относится тот или иной предохранитель, на обратной стороне корпуса имеется маркировочная схема. На ней написано название приборов или же соответствующие значки.
Для начала следует ознакомиться со значениями маркировок. Схемы блоков предохранителей у автомобилей отличаются.
Как правило, вместе с инструкцией по эксплуатации авто подаются и разъяснения к схемам по эксплуатации блока предохранителей. В случае покупки подержанного автомобиля, особенности блока предохранителей можно отыскать на сайте официального представителя модели вашего авто.
К примеру, у автомобиля Рено Меган маркировка на блоке предохранителей такова:
«А» - элемент системы предохранителей, отвечающий за работу стеклоподъемников;
«С» - вентилятор отопительной системы;
«D» - стеклоподъемники на задних пассажирских дверях;
«Е» - автоматические крышки люка;
«F» - антиблокировочная система;
«G» - прикуриватель, аудиосистема, обогрев сидений, омыватели стекол и фар, сигнализация;
«Н» - стоп-сигналы;
«L», «М» - стеклоподъемники на передних дверях;
«N» - отвечает за работу приборов, расположенных на панели автомобиля, систему мультимедиа, регулировку зеркал заднего вида;
«О» - звуковой гудок;
«Р» - задний дворник;
«R» - климатическая установка;
«S» - датчик изменений температурного режим в салоне;
«Т» - обогрев передних сидений;
«U» - блокировка всех дверей одновременно;
«W» - обогрев зеркал заднего вида.
После того, как вами был сопоставлен участок электроники, якобы вышедшей из строя, с буквенными маркировками на схеме блока, отыскать вышедший из лада предохранитель не составит труда. Далее следует убедиться, что данный предохранитель действительно сгорел. Многим кажется, что достаточно вынуть испорченный предохранитель из блока и хорошенько осмотреть на наличие перегоревшей перемычки. Но на самом деле визуального осмотра бывает недостаточно, особенно в ситуациях, когда перемычка предохранителя не потеряла целостности, а предохранитель все же не работает. Произойти подобное может из-за окисления металлических элементов, которые больше не способны выполнять свои функции.
Можем посоветовать вам максимально точный метод проверки предохранителя. Для этого необязательно вынимать предохранитель из гнезда. Поначалу необходимо включить вышедшую из строя цепь, будь то подъемники, фары, звуковой гудок и т.п. Далее проверяйте напряжение на обоих выводах конкретного предохранителя. Если на одном из выводов напряжение отсутствует – это свидетельствует о том, что предохранитель перегорел. Следовательно, такой предохранитель действительно подлежит замене. Подобная процедура проверки занимает минимум времени, а результат дает максимально точный. Как вы сами могли убедиться, понять, когда нужна замена предохранителя, несложно, остается теперь лишь разобраться в том, как это правильно сделать.
3. Как поменять предохранители, чтобы в вашем автомобиле не случалось коротких замыканий?
К сожалению, далеко не все водители способны по достоинству оценить важность наличия хорошего предохранителя. И далеко не всем понятно, что необходимо делать, если предохранитель перегорел или расплавился. Поэтому мы хотим предложить вам пошаговую инструкцию замены предохранителя. Но, прежде чем начать замену предохранителя, необходимо убедиться, что он действительно перегорел:
1. Отыщите тот блок предохранителей, к которому подсоединены якобы перегоревшие приборы.
2. Отыщите подсоединенный к вашему электроприбору предохранитель. Схема на внешней стороне с маркировкой упростит поиск.
3. Извлеките предохранитель из блока. Сделать это можно с помощью специальных щипчиков. Как правило, они продаются в наборе с блоковой системой.
4. Внимательно его осмотрите, если видны внешние повреждения, то этот элемент блока, несомненно, подлежит замене.
Поменять перегоревший предохранитель на новый можно тогда, когда он есть в наличии. Приобрести автомобильный предохранитель можно практически в любом магазине, но намного сложнее купить качественный предохранитель. Под словом «качественный» имеется в виду такой предохранитель, который не перегорит за считанные часы, а тем более не станет причиной возгорания. Поэтому, прежде чем совершить покупку, внимательно присмотритесь к внешнему виду образца. Пластик должен быть ровным, металл не должен иметь изменений сечения.
Если у вас возникают сомнения в качестве приобретенных предохранителей, то, прежде чем устанавливать покупку в блок, желательно провести маленький тест. Сделать это можно так:
1. Для начала купите еще один предохранитель – запасной;
2. Примотайте к металлическим окончаниям предохранителя провода;
3. Один подсоедините к плюсу, второй к минусу;
4. Качественный предохранитель должен перегореть, некачественный – оплавится.
После установки такого некачественного предохранителя система в автомобиле также будет плавиться, а это, сами понимаете, к чему может привести. После этого можно приступать к основному этапу – замене. Для этого необходимо установить на место старого новый предохранитель, однако перед этим необходимо ознакомиться со следующими нюансами:
1. Перед тем как устанавливать новый предохранитель, необходимо обязательно устранить причину короткого замыкания. В противном случае, новый предохранитель постигнет та же участь, что и перегоревший.
2. Автомобильные предохранители делятся на три типоразмера: мини, средний и макси. Каждому из них в монтажном блоке отведено свое штатное место.
3.
Номинальный ток в предохранителе должен быть больше, нежели номинальный ток в приборе. В случае, когда амперное значение меньше, электроприбор быстро сгорит, а предохранитель даже не успеет среагировать.
4. Амперное обозначение можно определить по цвету пластикового корпуса.
5. Предохранители из ряда первичной цепи должны выдерживать не менее 0,1 секунды десятикратный первичный номинальный ток.
6. Времятоковая характеристика нагрузки должна быть выше времятоковой характеристики предохранителя.
7. На блоке предохранителей ни в коем случае не должно присутствовать оголенных проводов, соприкасающихся с корпусом, ведь это неизбежно приведет к замыканию. После окончания установки проверьте, насколько корректно работают все электроузлы в вашем автомобиле. Успешной замену можно считать в том случае, если никаких проблем с работой техники не возникает.
Плавкий предохранитель – это установочное изделие, предназначенное для защиты электроприборов путем отключения подачи на них электроэнергии при превышении допустимой величины тока способом расплавления установленной в предохранителе калиброванной проволоки.
Для защиты электрической проводки и дорогостоящей радиоаппаратуры от короткого замыкания, бросков тока в питающей сети и обеспечения безопасной эксплуатации электроприборов широко используются плавкие вставки – предохранители. Они выпускаются разных конструкций, типоразмеров и на любые токи защиты.
Рассмотренная технология ремонта предохранителей при соблюдении всех условий обеспечит его защитную функцию. Но не каждый имеет опыт работы с паяльником и измерения диаметра проволоки. Да и в любом случае предохранитель промышленного изготовления будет работать надежнее.
Квартирную электропроводку раньше тоже защищали исключительно с помощью плавких предохранителей, установленных в пробки. В настоящее время для защиты электропроводки применяются более надежные многоразовые приборы защиты от коротких замыканий – автоматические выключатели . В электроприборах же, более лучшей защиты от коротких замыканий, чем плавкий предохранитель пока ничего не придумали. Особенно актуально применение плавких предохранителей в автомобилях, так как они являются единственным надежным и дешевым средством защиты от короткого замыкания.
Условное графическое обозначение
плавкого предохранителя
Условное графическое обозначение плавкого предохранителя на схемах похоже на обозначения сопротивления, и отличается только тем, что через середину прямоугольника линия проходит не разрываясь. Рядом с условным обозначением обычно пишется и буквенное обозначение Пр. или F. Иногда на схемах просто пишут thermal fuse или fuse. После буквы часто указывают ток защиты предохранителя, например F 1 А, обозначает, что в схеме установлен предохранитель на ток защиты 1 ампер.
При эксплуатации предохранители выходят из строя, и их приходится заменять новыми. Считается, что предохранители ремонту не подлежат. Но если к делу ремонта подойти грамотно, то практически любой предохранитель можно с успехом отремонтировать и использовать повторно. Ведь корпус предохранителя остается целым, а перегорает только тонкая калиброванная проволока, размещенная внутри корпуса. Если перегоревшую проволоку заменить на такую же, то предохранитель сможет служить дальше.
Принцип работы предохранителя на видеоролике
При прохождении электрического тока меньше предельно допустимого, калиброванная проволока, соединяющая контакты предохранителя, нагревается до температуры около 70˚С. В случае превышения тока номинала предохранителя, проволока начинает нагреваться сильнее и при достижении температуры плавления металла, из которого она сделана – расплавляется, электрическая цепь разрывается, и течение тока прекращается.
Поэтому предохранитель и назвали плавким или плавкой вставкой. Видеоролик представлен в замедленном виде, для того, чтобы было хорошо видно, как происходит перегорание провода в предохранителе. В реальных условиях провод в предохранителе перегорает практически мгновенно.
Предохранитель защищает от превышения тока в цепи и, не имеет значения напряжение питающей сети, в которой он установлен, это может быть батарейка на 1,5 В, и автомобильный аккумулятор на 12 В или 24 В, сеть переменного напряжения 220 В, трехфазная сеть на 380 В. То есть Вы можете установить один и тот же предохранитель, например номиналом 1 А и в колодке предохранителей автомобиля, и в фонарике и в распределительном щите 380 В. Все типы плавких предохранителей отличаются только внешним видом и конструкцией, а работают по одному принципу – при превышении заданного тока в цепи, в предохранителе из-за нагрева расплавляется проволока.
Основных причин выхода из строя предохранителя две, из-за бросков питающего напряжения или поломки внутри самой радиоаппаратуры. Редко, но встречаются отказы предохранителя и по причине плохого его качества.
Многие думают, что предохранитель ремонту не подлежит. Но это не совсем так. В экстренной ситуации, когда под рукой нет запасного и, например, из-за отказавшегося работать авто в пути или усилителя, и срывается музыкальное сопровождение школьного бала или свадьбы, а все магазины уже закрыты, выбирать не приходится.
При грамотном подходе можно с успехом восстановить для временного использования до замены новым перегоревший предохранитель, сохранив его защитные функции. Зачастую такие проблемы решают банальным замыканием контактов держателя предохранителя любой попавшейся проволокой, а еще хуже, просто вставляют вместо предохранителя гвоздь или кусок толстой проволоки. Такое решение может окончательно все испортить и способствует возникновению пожара.
Типы плавких предохранителей
По назначению и конструкции плавкие предохранители бывают следующих типов:
- Вилочные (в основном применяются для защиты электропроводки и приборов в автомобилях);
- С слаботочными вставками для защиты электроприборов с током потребления до 6 ампер;
- Пробковые (устанавливаются в щитках жилых домов, рассчитаны на ток защиты до 63 ампер);
- Ножевые (применяются в промышленности для защиты сетей при токе потребления до 1250 ампер);
- Газогенерирующие;
- Кварцевые.
Рассмотренная в статье технология ремонта предназначена для восстановления вилочных, со слаботочными вставками, пробковых и ножевого типа предохранителей.
Трубчатые плавкие предохранители
Предохранитель трубчатой конструкции представляет собой стеклянную или керамическую трубочку, закрытую с торцов металлическими колпачками, которые соединены между собой проволокой калиброванной по диаметру, проходящей внутри трубочки. Внешний вид трубчатых плавких предохранителей Вы видите на фотографии.
К колпачкам проволока приваривается точечной сваркой или припаивается припоем. В предохранителях, рассчитанных на очень большие токи, часто полость внутри трубочки заполняют кварцевым песком.
Автомобильные плавкие предохранители
Предохранители в автомобилях выходят из строя очень редко. Обычно только в случаях, когда отказывает оборудование. Чаще всего при перегорании лампочек у фар . Дело в том, что когда обрывается нить накаливания у лампочки, образуется Вольтова дуга, нить при этом сгорает и становится короче, сопротивление резко уменьшается и величина тока многократно увеличивается.
Бывает, плавкий предохранитель в автомобиле сгорает и при заклинивании стеклоочистителей. Реже при коротких замыканиях в электропроводке. На фотографии Вы видите широко применяемые автомобильные плавкие предохранители ножевого (вилочного) типа. Под каждым предохранителем приведен ток его защиты в амперах.
Перегоревший предохранитель в авто положено заменять предохранителем такого же номинала, но можно его и отремонтировать, заменив перегоревший в предохранителе провод медным соответствующего диаметра. Напряжение бортовой сети автомобиля значения не имеет. Главное – соответствие тока защиты. Если трудно определить номинал сгоревшего авто предохранителя, то можно воспользоваться цветовой маркировкой.
Цветовая маркировка автомобильных предохранителей
Формула для расчета диаметра проволоки предохранителя
по мощности электроприбора
Мощность часто указывают на этикетках, приклеенных на изделиях. Если на изделии указана потребляемая мощность, то можно рассчитать номинальный ток предохранителя по ниже приведенной формуле.
где
I
nom – номинальный ток защиты предохранителя, А;
P
max – максимальная мощность нагрузки, Вт;
U
– напряжение питающей сети, В.
Но гораздо удобнее воспользоваться готовыми данными из таблиц. Обратите внимание, первая таблица служит для выбора номинала предохранителя изделий, питающихся от бытовой электросети 220 В, а вторая, для изделий, используемых в автомобилях с напряжением бортовой сети 12 В.
Таблица для выбора номинала предохранителя в зависимости от потребляемой мощности электроприбора при питающем напряжении 220 В
Рассмотрим на примере как выбирать предохранитель.
Телевизор перестал работать после грозы. Определено, что сгорел предохранитель. Номинал его не известен. На этикетке задней крышки написано, что потребляемая мощность составляет 120 Вт, бывает, что пишут и 120 ВА. Это обозначение одной и той же мощности, но по стандартам разных стран. По таблице получается, что для электроприборов с максимальной потребляемой мощностью 120 Вт (ближайшее значение 150 Вт) является предохранитель на 1 А.
Методика подбора предохранителя для защиты бортовой электропроводки автомобиля ничем не отличается от выбора для бытовой электропроводки 220 В.
Таблица для выбора номинала предохранителя в зависимости от потребляемой мощности электроприбора при питающем напряжении 12 В (бортовая сеть автомобиля)
Если после двух замен предохранители каждый раз перегорали, значит, поврежден электроприбор и требуется уже его ремонт. Попытка установить предохранитель на больший ток может только нанести еще дополнительный вред изделию вплоть до не ремонтопригодности.
Калькулятор для расчета тока предохранителя
Если в таблицах нет данных для Вашего случая, например, напряжение питания изделия составляет 24 В или 110 В, то можете самостоятельно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора выполнить расчет.
При расчете на калькуляторе Вы получите точное значение тока. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы его номинал был не менее чем на 5% больше. Например, если получено расчетное значение тока 1 А, то нужно брать предохранитель большего ближайшего номинала из стандартного ряда, то есть 2 А.
Иногда попытки определить номинал предохранителя считыванием информации не получается. На электроприборе надписей нет, на предохранителе не читаемая маркировка. При наличии амперметра, и опыта работы с ним, то вынув предохранитель и подключив амперметр к контактам колодки, в котором был установлен предохранитель, можно измерять ток и тем самым определить его номинал.
Но тут есть подводный камень. Если предохранитель вышел из строя из-за неисправности электроприбора, то ток может быть на много больше, чем должен быть, в дополнение можно еще и вывести из строя измерительный прибор.
Расчет диаметра проволоки плавкого предохранителя
Для ремонта предохранителя необходимо заменить перегоревшую проволоку. При производстве предохранителей на заводах используют, в зависимости от величины тока и быстродействия, калиброванные серебряные, медные, алюминиевые, никелиновые, оловянные, свинцовые и проволоки из других металлов.
Для изготовления предохранителя в домашних условиях доступна только красная медь калиброванного диаметра. Все электропровода сделаны из меди, и чем эластичней провод, тем тоньше в нем проводники и большее их количество. Поэтому вся ниже предложенная технология ориентирована на применение медной проволоки.
При выборе предохранителя для аппаратуры разработчики пользуются простым законом. Ток предохранителя должен быть больше максимально потребляемым изделием. Например, если максимальный ток потребления усилителя составляет 5 ампер, то предохранитель выбирается на 10 ампер. Первое, что необходимо найти на корпусе предохранителя его маркировку, из которой можно узнать, на какой ток он рассчитан. Часто величину тока пишут на корпусе изделия, рядом с местом установки предохранителя. Затем из ниже приведенной таблицы определить какого диаметра нужен провод.
Таблицы для выбора диаметра проволоки
в зависимости от тока защиты предохранителя
Для ремонта предохранителей на ток защиты от 0.25 до 50 ампер
| 0,25 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 | 50.0 | ||
| Диаметр проволоки, мм | Медной | 0.02 | 0.03 | 0.05 | 0.09 | 0.11 | 0.16 | 0.20 | 0.25 | 0.33 | 0.40 | 0.46 | 0.52 | 0.58 | 0.63 | 0.68 | 0.73 |
| Алюминиевой | - | - | 0.07 | 0.10 | 0.14 | 0.19 | 0.25 | 0.30 | 0.40 | 0.48 | 0.56 | 0.64 | 0.70 | 0.77 | 0.83 | 0.89 | |
| Стальной | - | - | 0.32 | 0.20 | 0.25 | 0.35 | 0.45 | 0.55 | 0.72 | 0.87 | 1.00 | 1.15 | 1.26 | 1.38 | 1.50 | 1.60 | |
| Оловянной | - | - | 0.18 | 0.28 | 0.38 | 0.53 | 0.66 | 0.85 | 1.02 | 1.33 | 1.56 | 1.77 | 1.95 | 2.14 | 2.30 | 2.45 | |
Для ремонта предохранителей на ток защиты от 60 до 300 Ампер
| Ток защиты предохранителя, Ампер | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 120 | 160 | 180 | 200 | 225 | 250 | 275 | 300 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр проволоки, мм | Медной | 0.83 | 0.91 | 1.00 | 1.08 | 1.16 | 1.31 | 1.59 | 1.72 | 1.84 | 1.99 | 2.14 | 2.28 | 2.41 |
| Алюминиевой | 1.00 | 1.10 | 1.22 | 1.32 | 1.42 | 1.60 | 1.94 | 2.10 | 2.25 | 2.45 | 2.60 | 2.80 | 2.95 | |
| Стальной | 1.80 | 2.00 | 2.20 | 2.38 | 2.55 | 2.85 | 3.20 | 3.70 | 4.05 | 4.40 | 4.70 | 5.0 | 5.30 | |
| Оловянной | 2.80 | 3.10 | 3.40 | 3.65 | 3.90 | 4.45 | 4.90 | 5.80 | 6.20 | 6.75 | 7.25 | 7.70 | 8.20 | |
Формула для расчета диаметра медной проволоки
для предохранителя
Для определения более точных значений диаметра медной проволоки для ремонта предохранителя, или если требуется предохранитель на ток защиты, значения которого нет в таблице, можно воспользоваться ниже приведенной формулой.
где
I
пр – ток защиты предохранителя, А;
d
– диаметр медной проволоки, мм.
Как измерять диаметра проволоки
Диаметр тонкого провода лучше всего измерять микрометром . Если под рукой нет микрометра для измерения диаметра проволоки, то можно воспользоваться обыкновенной линейкой.
Нужно намотать 10-20 витков к витку проволоки на линейку, поделить количество закрытых миллиметров на количество намотанных витков. Получите диаметр. Например, у меня намотано 10 витков провода, и они закрыли 6,5 мм. Делим 6,5 на 10. Диаметр провода получается равным 0,65 мм. 0,05 мм занимает изоляция. Следовательно, реальный диаметр составляет 0,6 мм.
Такой провод подойдет для изготовления предохранителя на 30 А. Провод мотал толстый для большей наглядности. Чем больше намотаете витков на линейку, тем точнее будет результат измерений. Нужно наматывать не менее одного сантиметра. Если в наличии проволока малой длины, то намотайте ее на любой стержень, например, отвертку, зубочистку или карандаш, а линейкой измерьте ширину намотки.
Результаты измерений можете обработать с помощью онлайн калькулятора. Для определения диаметра провода достаточно в окошках ввести ширину намотки, количество витков и нажать «Рассчитать диаметр провода».
Ремонт плавкого предохранителя своими руками
Ремонт трубочного плавкого предохранителя
Первый самый простой. Проволока зачищается до блеска и наматывается на каждую чашку по несколько витков, затем предохранитель вставляется в держатель. Этот способ не надежен, и воспользоваться им можно, как временной мерой. Благодаря своей простоте он позволяет оперативно проверить исправность электроприбора. Если при включении проволока расплавилась, значить дело не в предохранителе, и требуется более квалифицированный ремонт.
Второй способ несколько сложней. Но тоже не требует применения пайки. Нужно прогреть по очереди чашки зажигалкой или на газовой плите и удерживая через ткань руками снять их со стеклянной трубки. Нагревать можно и паяльником. Внутри чашки для хорошего контакта нужно тщательно очистить от остатков клея.
Продеть зачищенную от изоляции проволоку через трубку по диагонали, загнуть ее концы вдоль трубки и надеть на место чашки. Плавкий предохранитель отремонтирован.
Третий способ по сути такой же, как и первых два. Но отремонтированный предохранитель практически не отличается от нового. Ремонт выполняется следующим образом.
Заводская калиброванная проволока при изготовлении предохранителя продевается в отверстия в торцах чашек и фиксируется припоем. Для того, чтобы вставить новую проволоку необходимо паяльником разогреть торцы чашек и зубочисткой или заточенной деревянной палочкой освободить отверстия в торцах чашек от припоя. Далее выполнить описанную выше заводскую операцию.
Бывает отверстия в чашках очень маленького диаметра и сложно их очистить от припоя. Тогда при наличии технической возможности проще просверлить отверстия сверлом диаметром 1-2 мм или расширить граненым шилом
Предложенная технология ремонта предохранителей и плавких вставок с успехом может быть применена для восстановления практически любых типов плавких предохранителей.
Ремонт автомобильного предохранителя ножевого типа
Технология ремонта автомобильного предохранителя ничем не отличается от технологии ремонта трубчатого, даже проще, так как нет необходимости заниматься его разборкой.
Сначала нужно наждачной бумагой или надфилем зачистить ножи предохранителя у его основания полоской в несколько миллиметров и залудить эти места припоем .
При залуживании столкнулся с тем, что при использовании спирто-канифольного флюса припой не хотел растекаться по поверхности ножей. Пришлось применить флюс «ФИМ», предназначенный для пайки меди, серебра, константана, платины и черных металлов. Основой флюса является ортофосфорная кислота. Я его всегда использую для пайки, если канифоль не подходит. Остатки флюса ФИМ удаляются промывкой водой.
Предохранитель был рассчитан на ток защиты 10 А, поэтому в соответствии с приведенной выше таблицей для ремонта был взят провод ⌀0,25 мм. Проводу была придана форма петли, как показано на фотографии, и концы его залужены припоем.
После всех подготовительных работ осталось только завести петлю провода внутрь корпуса предохранителя и припаять концы к ножкам.
Растекшийся припой можно срезать ножом, удалить с помощью наждачной бумаги или сточить надфилем.
Автомобильный предохранитель отремонтирован, и теперь его можно повторно использовать для защиты цепей в электропроводке автомобиля. Если после установки отремонтированного предохранителя он опять перегорел, то нужно искать неисправность в электрооборудовании автомобиля.
Как сделать индикатор перегорания предохранителя своими руками
В продаже есть автомобильные предохранители с индикатором их неисправности. В корпусе предохранителя вмонтирована миниатюрная лампочка накаливания или светодиод, начинающие светиться при перегорании предохранителя. Такой индикатор перегорания авто предохранителя можно собрать своими руками по ниже предложенной на фотографии электрической схеме.
Для этого достаточно подсоединить параллельно контактам предохранителя, любой светодиод VD1 через токоограничивающий резистор R1 или миниатюрную лампочку, рассчитанную на напряжение 12 В. Индикатор перегорания предохранителя можно смонтировать как в корпусе предохранителя, так и установить на колодке его держателя. Второй вариант предпочтительнее, так как при замене предохранителя индикатор останется на месте. Индикатор не будет светить при перегоревшем предохранителе, если не подключена нагрузка.
Приведенная на фотографии схема индикатора перегорания предохранителя или срабатывании автоматического выключателя с успехом может работать и в бытовой электросети при питающем напряжении 220 В.
Достаточно увеличить номинал резистора R1 до 300-500 кОм и для защиты светодиода VD1 от пробоя обратным напряжение дополнить схему диодом VD2 любого типа, рассчитанного на обратное напряжение не менее 300 В. Подойдет, например, широко применяемый отечественный диод КД109Б или импортный 1N4004.
Для сети переменного тока 220 В можно индикатор перегорания предохранителя или автоматического выключателя сделать на неоновой лампочке.
