Таблица номинальных токов плавких вставок. Расчет плавных вставок предохранителей. Пример расчета. Расчет тока плавления провода диаметром

Плавкие вставки для предохранителей всегда перегорают в неподходящий момент. И что мы делаем? Конечно! Делаем из него “жука”. Если это сделать неправильно, можно навлечь на себя беду. Для того, чтобы правильно и безопасно восстановить плавкую вставку нужно всего лишь выбрать правильный диаметр используемой проволоки. Ниже приведен расчет диаметра провода для плавких вставок предохранителей по таблице.

Недавно коллега спросил: «Как выбрать рейтинг плавкого предохранителя для нового продукта?» Его продукт, подключенный к шнуру, имеет источник питания в режиме коммутации и потребляет 170 Вт, при этом максимальный входной ток нормального режима составляет 74 ампера. Один из источников предположил, что рейтинг предохранителей должен быть примерно в 5 раз больше максимального входного тока нормального режима. Если бы он использовал это правило, он использовал бы 2-амперный предохранитель. С другой стороны, у него был другой аналогичный продукт, также с блоком питания в режиме переключения, потребляющим 180 Вт.

Ток плавле- ния, А Диаметр, мм
Медь Алюминий Никелин Железо Олово Свинец
0,5 0,03 0,04 0,05 0,06 0,11 0.13
0,05 0,07 0,08 0,12 0,18 0,21
0,09 0,1 0,13 0,19 0,29 0,33
0,11 0,14 0,18 0,25 0,38 0,43
0,14 0,17 0,22 0,3 0,46 0,52
0,16 0,19 0,25 0,35 0,53 0,6
0,18 0,22 0,28 0,4 0,6 0,68
0,2 0,25 0,32 0,45 0,66 0,75
0,22 0,27 0,34 0,48 0,73 0,82
0,24 0,29 0,37 0,52 0,79 0,89
0,25 0,31 0,39 0,55 0,85 0,95
0,32 0,4 0,52 0,72 1,12 1,25
0,39 0,48 0,62 0,87 1,35 1,52
0,46 0,56 0,73 1,56 1,75
0,52 0,64 0,81 1,15 1,77 1,98
0,58 0,7 0,91 1,26 1,95 2,2
0,63 0,77 0,99 1,38 2,14 2,44
0,68 0,83 1,08 1,5 2,3 2,65
0,73 0,89 1,15 1,6 2,45 2,78
0,82 1,3 1,8 2,80 3,15
0,91 1,1 1,43 3,1 3,5
1,22 1,57 2,2 3,4 3,8
1,08 1,32 1,69 2,38 3,64 4,1
1,15 1,42 1,82 2,55 3,9 4,4
1,31 1,6 2,05 2,85 4,45
1,45 1,78 2,28 3,18 4,92 5,5
1,59 1,94 2,48 3,46 5,38
1,72 2,10 2,69 3,75 5,82 6,5
1,84 2,25 2,89 4,05 6,2
1,99 2,45 3,15 4,4 6,75 7,6
2,14 2,6 3,35 4,7 7,25 8,1
2,2 2,8 3,55 7,7 8,7
2,4 2,95 3,78 5,3 8,2 9,2

Диаметр плавкой вставки предохранителя выбирают в зависимости от тока плавления. За ток плавления обычно принимают значение тока в два раза превышающий номинальный ток. Т.е. если Ваше устройство потребляет ток 1А, ток плавления принимаем 2А. И согласно нему выбираем диаметр проволоки. В данном случае медь 0,09мм или алюминий 0,1мм.

Его максимальный входной ток нормального режима составлял 2 ампера, и он использовал предохранитель на 3 ампера! Естественно, с этой грубой разницей между двумя подобными продуктами мой коллега был смущен. Давайте попробуем уменьшить путаницу. Прежде чем вы сможете выбрать номинальный ток предохранителя, вы должны сначала ответить на вопрос: «Какова функция или назначение предохранителя?».

Целью предохранителя является предотвращение перегрева или пожара в случае неисправности на стороне нагрузки предохранителя. Электрический нагрев является одним из результатов передачи электроэнергии. Чтобы контролировать перегрев, мы должны иметь некоторые средства контроля или ограничения рассеивания мощности. Чтобы контролировать или ограничивать рассеивание мощности, мы должны контролировать или ограничивать напряжение, ток или сопротивление.

Плавкая вставка не перегорает мгновенно, для этого требуется некоторое время, пусть даже очень малое. Поэтому, кратковременные перегрузки (например, пусковые токи) не вызывают разрушения плавкой вставки.

Плавкая вставка, даже небольшого диаметра, толщиной всего 0,2мм, при перегорании может разлетаться на мелкие части. Часть металла испаряется, часть разбрызгивается расплавленными каплями. Разлетающиеся части плавкой вставки имеют температуру близкую к температуре плавления материала, из которого они сделаны и могут нанести вред оборудованию или находящимся рядом людям. Поэтому, плавкая вставка обязательно должна быть в корпусе, который сможет противостоять воздействиям при разрушении плавкой вставки. В зависимости от номинала плавких вставок, корпуса изготавливают из пластмассы, стекла, керамики.

Предполагается, что увеличение тока до значения, которое вызовет перегрев, будет состоять из режима неисправности схемы. Рейтинг или значение предохранителя связаны с максимальным допустимым нагревом из-за тока режима неисправности. Предохранитель состоит из плавкой вставки, заключенной в корпус и подключенной к контактным клеммам. Ссылка - это металл, который плавится как функция тока и времени.

Как и у любого металлического проводника, при нормальных температурах звено имеет низкое, но конечное значение сопротивления. Ток через сопротивление приводит к рассеиванию мощности в этом сопротивлении. Результатом тока в звене является рассеиваемая мощность и нагрев линии связи.

Расчёт проводников для плавких предохранителей

Ток плавления проводника для применения в плавкой вставке (предохранителе) можно рассчитать по формулам:

где:
d – диаметр проводника, мм;
k

А) Номинальное напряжение

Как и в большинстве металлов, эта связь является устройством с положительным температурным коэффициентом. То есть сопротивление линии связи увеличивается с увеличением температуры, а температура возрастает с увеличением тока. Номинально текущий номинальный ток предохранителя - это максимальный ток, при котором температура линии связи со временем стабильна.

Итак, у нас есть наш первый параметр предохранителя, текущий рейтинг. Для токов, превышающих номинальный ток предохранителя, температура линии связи нестабильна, и в какое-то время линия будет таять. При плавлении структура не работает, связь разрывается, и ток идет к нулю.

где:
m – коэффициент, зависящий от материала проводника согласно таблице.

Формула (1) применяется для малых токов (тонкие проводники d=(0,02 – 0,2) мм), а формула (2) для больших токов (толстые проводники).
Таблица коэффициентов.

Диаметр проводника для использования в плавком предохранителе рассчитывается по формулам:
Для малых токов (тонкие проводники диаметром от 0,02 до 0,2 мм):

Электрически для всех токов до номинального тока сопротивление линии обычно меньше 1 Ом. При токах, превышающих его номинальный ток, сопротивление линии увеличивается нелинейно с течением и временем до очень высокого значения, что эффективно снижает ток до нуля.

Всякий раз, когда цепь открывается, когда отдельные проводники размыкаются, возникает дуга. Эта мощность нагревает концы сломанной линии; концы продолжают таять назад, тем самым создавая непрерывно увеличивающееся расстояние между двумя концами. В конце концов, расстояние становится достаточно большим, чтобы напряжение не выдерживало дуги, а воздух становился изолятором.

Для больших токов (толстые проводники):

Количество теплоты выделяемое на плавкой вставке рассчитывается по формуле:

Определения тока предохранителя в зависимости от мощности и напряжения

Теперь, помимо номинального тока предохранителя, мы имеем три временных параметра для производительности предохранителей: время плавления, время дуги и общее время. Это наш второй параметр предохранителя. Мы не можем ожидать, что плавкий предохранитель будет рассеивать неограниченную тепловую энергию; поэтому номиналы плавких предохранителей включают максимальный ток, который дает максимальную тепловую энергию, которую предохранитель может легко рассеять. Этот максимальный номинальный ток известен несколькими именами: прерывая рейтинг, отключающую способность и рейтинг короткого замыкания.

где:
I – ток, текущий через проводник;
R – сопротивление проводника;
t – время нахождения плавкой вставки под током I .

Сопротивление плавкой вставки рассчитывается по формуле:

где:
p – удельное сопротивление материала проводника;
l – длина проводника;
s – площадь сечения проводника.

Теперь у нас есть третий параметр, прерывающий рейтинг. Прерывающий рейтинг применяется к плавкому предохранителю или другому сверхтоку. В Европе термины «предполагаемый ток цепи» и «предполагаемый ток короткого замыкания» относятся к цепи на стороне питания предохранителя. Эти токи определяются как максимальный ток, доступный от источника питания, в короткое замыкание.

Рейтинг прерывания плавкого предохранителя должен быть равен или больше, чем ожидаемый ток схемы. Один из них был рассчитан на 250 вольт, другой - на 600 вольт. Мы установили короткое замыкание и нанесли 480 вольт примерно на 5 футов провода от трансформатора с питанием от полюсов.

Для упрощения расчетов сопротивление принимается постоянным. Рост сопротивления плавкой вставки вследствие повышения температуры не учитываем.

Зная количество теплоты, необходимое для расплавления плавкой вставки, можно рассчитать время расплавления по формуле:

С предохранителем на 600 вольт единственным следствием применения 480 вольт был открытый предохранитель. С другой стороны, с 250-вольтовым предохранителем из плавкого предохранителя вышло три дюйма пламени, держатель предохранителя был разрушен, бортовые проводники испарялись, и дуги прыгали между проводниками платы на стороне нагрузки и другими несвязанными проводниками платы. Кроме того, соединения от проводов к тестируемому устройству показали признаки значительной дуги.

В случае предохранителя на 250 вольт, так как приложенное напряжение превысило рейтинг, энергия, которую должен был рассеять плавкий предохранитель, была в два раза выше его номинала. Сопротивление плавкому предохранителю не увеличивалось, а вместо этого давало энергию, через которую она в конечном счете рассеивалась различными компонентами схемы.

где:
W – количество теплоты, необходимое для расплавления плавкой вставки;
I – ток плавления;
R – сопротивление плавкой вставки.

Количество теплоты, необходимое для расплавления плавкой вставки рассчитывается по формуле:

где:
лямбда – удельная теплота плавления материала из которого сделана плавкая вставка;
m – масса плавкой вставки.

Напряжение может быть превышено и по-прежнему получать приемлемый режим плавкого предохранителя, когда ожидаемый ток схемы намного меньше, чем номинальный ток предохранителя. Один изготовитель плавкого предохранителя предполагает, что номинальное напряжение предохранителя может быть превышено, если предполагаемый ток цепи не превышает десятикратного номинального тока предохранителя.

Теперь у нас есть четвертый рейтинг предохранителей: рейтинг напряжения. При выборе предохранителя мы должны учитывать большинство параметров предохранителей. Из схемы мы знаем напряжение цепи, поэтому мы можем легко выбрать номинальное напряжение предохранителя.

Масса плавкой вставки круглого сечения рассчитывается по формуле:

где:
d – диаметр плавкой вставки;
l – длина плавкой вставки;
p – плотность материала плавкой вставки.

Плавкий предохранитель является самым слабым участком защищаемой электрической цепи, срабатывающим в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение более ценных элементов электрической цепи высокой температурой, вызванной чрезмерными значениями силы тока. Они дешевы и просты в изготовлении и в случае короткого замыкания в сети обеспечивает защиту проводки от возгорания.

Прежде чем выбрать рейтинг прерывания, нам нужно знать предполагаемый ток короткого замыкания цепи питания. Поэтому, по большей части, нам не нужно обращаться к прерывающим рейтингам, так как все североамериканские плавкие предохранители имеют достаточный прерывающий рейтинг.

Б) Предельно отключаемый ток

Сопротивление контакта каждого конца провода составляет порядка 10 миллиомов, причем в цепи не менее 12 контактов. Наконец, мы подошли к выбору номинального тока предохранителя и текущей кривой кривой. Процесс выбора номинального тока предохранителя действительно довольно прост.

Когда перегорает плавкий предохранитель, требуется быстро его заменить, но не всегда имеется запасной предохранитель на нужный ток. Проще всего предохранитель выполнить из провода соответствующего диаметра.

Используя онлайн калькулятор Вы сможете легко определить ток плавления проводников выполненных из различных материалов.

Во-первых, номинальный ток предохранителя должен быть больше, чем нормальный ток нагрузки. Во-вторых, номинальный ток предохранителя должен быть меньше, чем ток, при котором в нагрузке происходит недопустимый нагрев. Первое осложнение заключается в определении тока, при котором в нагрузке происходит недопустимый нагрев.

Расчет тока плавления провода диаметром

Второе осложнение заключается в определении нормального тока как функции времени. Давайте сначала рассмотрим ток, при котором происходит недопустимое нагревание в нагрузке. Перегрев приводит к переходу электрической энергии в тепловую энергию, когда ток превышает нормальный ток. Поскольку мы имеем дело с энергией, и поскольку энергия включает измерение времени, мы имеем дело с током, превышающим нормальный ток в течение некоторого периода времени. То есть мы не имеем дело с краткосрочными ситуациями короткой продолжительности - скажем, менее чем за несколько секунд.

Расчет тока плавления провода диаметром

от 0,02 до 0,2 мм


Расчет тока плавления провода диаметром от 0,2 мм

Расчет диаметра провода от 0,02 до 0,2 мм в зависимости от тока

Расчет диаметра провода от 0,2 мм в зависимости от тока

Определения тока предохранителя в зависимости от мощности и напряжения

  • Похожие статьи
  • 19.04.2015

    В электровакуумных приборах все процессы происходят при очень высоком вакууме и давлении 10‾5 мм рт ст и меньше. Самый распространенный электровакуумный прибор — электронная лампа, которая состоит из нескольких электродов (катода, анода и сеток), смонтированных внутри баллона. В электронных лампах используется явление электронной эмиссии, то есть происходит выход электронов с поверхности …

    Такие короткие длительности, с практической точки зрения, обычно не приводят к достаточной энергии, чтобы вызвать зажигание. Таким образом, мы ищем ошибку, которая приводит к установившемуся значению перегрузки по току, которое вызывает перегрев. Только те части, которые могут рассеивать энергию, могут перегреться. Части, которые рассеивают мощность, включают резисторы, нагреватели, трансформаторы и полупроводники. Другие части, такие как провод, разъемы, линейные фильтры, катушки индуктивности и переключатели, которые обычно не рассеивают мощность, будут рассеивать электроэнергию в условиях сбоя.