Что такое плавкие предохранители и для чего они нужны?

Устройство предохранителей

Основой предохранителя является так называемая плавкая вставка. Именно она перегорает при перегрузке или коротком замыкании. Для погашения дуги, образующейся при перегорании вставки, вставку окружают дугогасящим приспособлением. В предохранители ПН это камера с мелкозернистым кварцевым песком. В предохранители ПР это фибровый трубчатый патрон.

Плавкий предохранитель представляет собой однополюсный коммутационный аппарат, предназначенный для защиты электрических цепей от сверхтоков; действие его основано на плавлении током металлической вставки небольшого сечения и гашении образовавшейся дуги.

Принцип действия предохранителя-пробки

Автоматический и ручной переключатели фаз

Автоматический предохранитель ПАР изготовлен наподобие пробки и вворачивается вместо нее в патрон. ПАР во включенном состоянии замыкает цепь между резьбовой гильзой (1) и центральным контактом (2) с помощью провода (4) (рис. б). Провод навит на катушку электромагнита (5) и связан с биметаллической пластиной (6). При температурной перегрузке от большого тока пластина изгибается и освобождает рычаг, удерживающий пружину (7). Она разъединяет контакты и поднимает вверх кнопку (9), по которой видно, что автомат сработал. Если возникает ток КЗ, сердечник (8) электромагнита резко втягивается, освобождая рычаг, и пружина размыкает контакты.

Ручное отключение автоматического предохранителя производится путем нажатия на маленькую кнопку (10), которая воздействует на рычаг.

Проверка сгоревших элементов

Автомобилистам следует разобраться в том, как нужно проверять предохранители в машине. Перегрузка в электросети не всегда приводит к выходу из строя самих предохранителей. Их легче всего проверить, потому обычно диагностику начинают именно отсюда.

Когда электроприбор перестаёт функционировать, далеко не факт, что виной всему защитный элемент. Тут наиболее правильным и рациональным решением будет проверка состояния устройства, отвечающего за неисправный прибор в машине.

Очень полезным инструментом в процессе диагностики станет карта предохранителей. На всех современных авто она располагается непосредственно на крышке предохранительного блока.

Существует несколько основных методов проверки:

• визуальный;
• способ замены;
• мультиметром.

Наиболее простым считается способ путём замены. Нужно лишь на место потенциально неисправного устройства установить новый предохранитель. Но справедливо считать эту методику идентичной визуальному осмотру. Ведь по внешним аспектам проще определять, чем менять подряд каждый из расположенных в блоке предохранителей.

Визуальная проверка

Начнём с того, как понять, сгорел ли в машине предохранитель, отталкиваясь сугубо от внешнего вида элемента. Этот метод считают самым верным, поскольку визуально многим довольно легко убедиться в том, что произошёл обрыв легкоплавкого компонента.

Для проверки потребуется извлечь элемент, подвести к свету и внимательно на него посмотреть. Опытному автомобилисту не составит труда узнать и понять, сгорел предохранитель в его машине или нет. Новички понимают это не сразу, что вызывает несколько больше вопросов касательно того, как получить точный ответ.

Изношенный предохранитель идентифицировать не сложно. Это проявляется в виде оборванной проволоки (легкоплавкий сплав) или обгорелых следов. Подобные симптомы указывают на то, что электроцепь разорвалась, и предохранитель нуждается в замене.

Подобный метод проверки актуален для тех предохранителей, которые изготавливаются на основе стекла или прозрачного пластика. Таких в легковых автомобилях большинство.

Но у способа есть также существенный недостаток. Проверка выполняется человеком, без применения каких-либо приборов. В некоторых случаях, особенно у новичков, визуальный осмотр не даёт 100% гарантии правильного диагноза. Потому намного правильнее и эффективнее проверять предохранители, используя мультиметры.

Проверка мультиметром

Это отличный способ, как можно определить в машине сгоревший предохранитель. Подобным методом вычислять может каждый, поскольку ничего особо сложного в процедуре нет. Единственным условием является наличие мультиметра. Можно проверить также и обычным тестером, но мультиметром в дальнейшем удаётся решить ряд других вопросов. Это более универсальный прибор. Имея в руках автомобильный мультиметр, следует детальнее разобраться в том, как самостоятельно проверить потенциально перегоревший предохранитель.

С помощью такого устройства выполняется проверка 2 методами:

• по напряжению;
• по сопротивлению.

Начнём с методики, которая предусматривает проверку состояния по напряжению. Здесь требуется выполнить следующие процедуры:

• включить измерительный прибор в режиме проверки напряжения;
• включить электроцепь машины, где имеются проблемы;
• проверить параметры напряжения на одном выводе защитного элемента, а затем на втором;
• если напряжения на одном из выводов нет, устройство сгорело, и его требуется заменить.

Способ предельно простой, за что и ценится автомобилистами. Достаточно буквально пары минут, чтобы убедиться в работоспособности предохранителя или подтвердить факт его выхода из строя.

Но в определённых ситуациях проверять по напряжению не очень легко. В основном это касается предохранителей, отвечающих за работу клаксона и дверного замка. Тут на помощь приходит альтернативный метод.

Если по каким-то причинам проверка по напряжению вам не подходит, воспользуйтесь способом диагностики по сопротивлению.

• мультиметр переключается в режим измерения Ом. Это единицы сопротивления;
• выводы измерительного прибора соединяются с выводами предохранителя;
• если на экране ноль, элемент вышел из строя и нуждается в замене.

И тут ничего сложного нет, потому с поставленной задачей легко справится даже начинающий автомобилист, который лишь недавно приступил к самостоятельной эксплуатации транспортного средства.

Фактически для проверки нужно только немного свободного времени и хороший мультиметр с соответствующими режимами измерения. Купить прибор не сложно, зато его возможности огромные в плане самостоятельной диагностики автомобиля.

Проверка предохранителей на авто без их извлечения.

Устройство и классификация предохранителей

На сегодняшний день существует несколько видов предохранителей для авто, которые различаются своей конструкцией, принципом работы и назначением. Существуют также узкоспециализированные модификации защитных реле, которые предназначены для спецтехники и большегрузных автомобилей.

Цилиндрические модификации

Автомобильные защитные реле цилиндрической формы использовались в конце прошлого века и устанавливались на автомобили от отечественных производителей.

Изначально такие предохранители изготавливались одного цвета, однако в последующем в зависимости от показателя номинального тока их стали маркировать различными цветами.

Недостатком такого типа автомобильных предохранителей является возможность получить удар током и ожог пальцев при установке и демонтаже защитных цилиндрических вставок. Реле не стандартизированы, поэтому автовладельцам при выборе приходилось изучать все технические характеристики и только тогда выбирать предохранитель для своего автомобиля.

Ножевые защитные планки

Ножевые планки имеют ряд преимуществ в сравнении с цилиндрическими модификациями. В первую очередь, это полная защита от поражения током и ожогов при их замене. Они имеют специальную изолированную часть, которая выполняется из прочного цветного пластика.

Корпус защитных планок выполнялся с прозрачной вставкой, что позволяло с легкостью определить сгоревший предохранитель и выполнить его замену. В общей сложности предлагалось три типоразмера ножевых автомобильных предохранителей:

• Мини — с посадочным размером 16 мм.
• Стандарт — 19 мм.
• Макси — 34 мм.

Тестируем автомобильные предохранители.

Благодаря доступной стоимости и удобству использования ножевые предохранители для автомобилей пользовались популярностью на рынке. Они до сих пор с успехом устанавливаются на автомобили от отечественных и иностранных производителей. К их преимуществам можно отнести доступную стоимость, полную безопасность использования, возможность с легкостью подобрать защитное реле под определенный номинальный ток электроцепи в автомобиле.

Термические разновидности

На современных автомобилях, где требуется максимально возможная защита электроцепи транспортного средства, используют специальные термические предохранители, которые включают одновременно тепловую и электромагнитную защиту.

Конструкция такого реле напоминает автоматический выключатель, используемый в бытовой электросети. При замыканиях и перегрузках срабатывает тепловая и электромагнитная защита, что позволяет одновременно предупредить выход из строя различных электроблоков и не допустить возгорания проводки.

К преимуществам термических разновидностей относят:

• Максимально возможная защита электроблоков и цепи проводки.
• Полная безопасность использования.
• Реле выполняется многоразовым, что позволяет использовать его повторно.

Термические автомобильные предохранители имеют высокую стоимость, однако благодаря своей специальной конструкции такие приспособления являются многоразовыми. На изолированном пластиковом корпусе реле имеются данные по его номинальной мощности, что существенно упрощает выбор.

Показатели порога срабатывания

Одной из характеристик автомобильных предохранителей является их порог срабатывания, то есть величина напряжения в сети, при котором наблюдается оплавление токопроводящей жилки и размыкание цепи проводки в автомобиле.

Расплавление такой защитной жилы происходит из-за воздействия высоких температур при повышенном напряжении в цепи. Соответственно, при изготовлении предохранителей используются различные по своим показателям плавкости жилки. Это позволяет выполнять реле для цепей с определенными показателями напряжения.

Зачем нужены предохранители? Как их проверить в машине при помощи мультиметра. Просто о сложном

Принцип работы и назначение плавких предохранителей

Внутри вставки предохранителя находится проводник из чистого металла (меди, цинка и пр.) или сплава (стали).

Защита цепей основана на физическом свойстве металлов нагреваться при прохождении тока.

Многие сплавы обладают и положительным коэффициентом термического сопротивления. Его эффект заключается в следующем:

• когда ток ниже номинального значения, предусмотренного для проводника, металл равномерно нагревается, успевая рассеивать тепло, и не перегревается;
• слишком большая сила тока приводит к сильному нагреву, а повышение температуры металла вызывает увеличение его сопротивления;
• из-за возросшего сопротивления проводник нагревается еще интенсивнее, а при превышении температуры плавления разрушается.

На этом свойстве основана плавка вставки, помещенной в электрический предохранитель. В зависимости от сферы применения форма и сечение проводника могут быть разными: от тонкой проволоки в бытовых и автомобильных приборах до толстых пластин, рассчитанных на силу тока в несколько тысяч ампер (А).

Компактная деталь защищает электрическую цепь от перегрузки и короткого замыкания. При превышении допустимого для сети (т. е. номинального) тока происходит разрушение вставки и разрыв цепи. Восстановить ее работу можно только после замены элемента. Когда есть дефект в подключенном оборудовании, предохранители сгорают сразу после включения неисправного прибора, позволяя определить причину. Если в сети произошло короткое замыкание, защитное устройство срабатывает так же.

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.

Как проверить предохранитель в машине

С каждым годом электрические цепи автомобилей включают в себя все больше элементов, которые настолько тесно связаны, что выход из строя одного из них, как правило, влечет за собой поломку другого (одного или нескольких). Чтобы минимизировать такие ситуации машины стали оснащать предохранителями, главное предназначение которых – недопущение короткого замыкания электрических цепей. Принцип действия прост: когда на цепь поступает слишком сильное напряжение, предохранитель перегорает и разрушается, чем провоцирует разрыв цепи и, следовательно, защиту всех устройств к ней подключенных. Допустим, такой разрыв уже произошел. Как найти среди множества предохранителей именно тот, который подлежит замене? – ответ ниже.

Способ №1 – как проверить предохранитель в машине с помощью схемы.

В руководстве к любому автомобилю всегда прорисовывается схема расположения предохранителей. Она – лучший помощник в поиске перегоревшего устройства.

Все, что нужно от вас, – определить в соответствии с данной схемой место нахождения предохранителя, отвечающего за неработающий элемент электрической цепи (магнитолу, габариты, прикуриватель, печку или др.), и произвести его замену на новый. Если с этой заменой поломка «уходит», значит, проблема была, действительно, в данном предохранителе, если нет – либо предохранитель не тот, либо причину неисправности следует искать совершенного в другом месте (проводах (контактах) неработающего устройства, перегоревшей лампочке или пр.).

Кстати, именно менять предохранитель на новый вовсе необязательно, вполне достаточно будет просто провести его визуальный осмотр.

Способ №2 – визуальное исследование.

Осуществлять его можно, как в отношении какого-то конкретного предохранителя, так и для проверки абсолютно всех таких элементов в авто, ведь практический каждый из них сегодня имеет прозрачный корпус, в котором даже невооруженным глазом четко видна «нить».

Ее целостность – есть главная характеристика исправности предохранителя, ее-то и следует проверять, извлекая защитные устройства один за другим.

Однако следует признать, что большое количество предохранителей, которое есть в современном автомобиле, и их размер далеко не способствуют быстрому поиску перегоревшего элемента, поэтому чаще всего автомобилисты производят поиск не визуально, а с помощью специального прибора – мультиметра (тестера).

Способ №3 – как проверить предохранитель в машине мультиметром.

С помощью мультиметра предохранители в машине можно проверять на исправность, как в снятом состоянии, так и «на месте».

В первом случае прибор следует установить в звуковой режим проверки.

А затем установить его щупы на контакты предохранителя.

Если слышен писк – устройство исправно.

Однако при отсутствии схемы или точной уверенности в том, что виной всему конкретный предохранитель, вытаскивать и прозванить каждый – дело весьма длительное и утомительное, поэтому, дабы поберечь силы и время, рекомендуем осуществлять проверку «на месте». Она заключается все в том же прозвоне, но уже не самих контактов, а их открытых точек. Дотроньтесь до них мультиметром и мгновенно определите, исправен предохранитель или нет.

Подключите один конец выбранного устройства к массе (раме или кузову автомобиля), а вторым поочередно касайтесь выводов предохранителя.

Он исправен, если лампочка загорается на каждом из выводов.

Важно!

Перед тем, как проверить предохранитель в машине, обязательно проверьте соблюдение следующих условий:

• зажигание выключено, автомобиль заглушен;
• электрическая цепь машины запитана, то есть в ней есть исправная АКБ и на нее накинуты клеммы.

А еще никогда не перемыкайте контакты разных предохранителей и не вставляйте проволоку вместо перегоревшего элемента даже на время, иначе можете «попасть» на куда более дорогостоящий ремонт, чем просто замена предохранителя.

Как проверить предохранитель с помощью мультиметра. Автомобильные — не вынимая из блока

https://youtube.com/watch?v=Ath2RD4UWgI

Способы проверки

Найти всю необходимую информацию по схеме предохранителей можно в инструкции к автомобилю, также многие производители для упрощения ориентирования в таких реле наносят схему непосредственно на внутреннюю сторону крышки, которая закрывает блок с электрозащитой. При наличии такой качественно выполненной правильной схемы отыскать нужный предохранитель, который отвечает за работу того или иного блока, системы, фары или других электроустройств в машине, не составит какого-либо труда.

Для упрощения определения проблемы с предохранителями их корпус выполняется из прозрачного пластика. Это позволяет при визуальном осмотре с легкостью определить перегоревшую внутреннюю жилу, что свидетельствует о необходимости замены таких вставок. Специалисты рекомендуют уже при первых сомнениях в работоспособности предохранителей выполнять их замену, что позволит обеспечить правильность работы всей электрики в автомобиле. Однако в определенных случаях повреждённые предохранители имеют целую жилу, поэтому одни лишь визуальным осмотром определить их неисправность будет затруднительно.

С максимальной точностью установить работоспособность предохранителя можно путем его «прозванивания», для чего используют обычный мультиметр. Такие приборы имеют специальный звуковой режим, а всё что останется сделать — это замкнуть тестером два вывода такого предохранителя, после чего должен появиться характерный писк. Если же звук отсутствует, то электроток не проходит через предохранитель, и он требует замены.

Частые ошибки и их последствия

Основные ошибки при установке и замене автомобильных предохранителей в цепи:

Нельзя увеличивать номинал предохранителя, не произведя расчет необходимого сечения проводников в цепи. Если провода не выдержат большие токи, они могут перегреться, что приведет к короткому замыканию и возгоранию.

Необходимо заменять предохранитель на исправный такого же типа. Если установить другого типа, могут перегреваться контактные зоны гнезда предохранителя, что также может привести к воспламенению.

Ни в коем случае нельзя устанавливать «жучок». Если предохранитель «вылетел», значит, в цепи уже есть проблемы, возможно, короткое замыкание. Жучок с большой вероятностью приведет к оплавлению проводки. Лучше временно взять исправный предохранитель такого же номинала из второстепенной цепи в блоке предохранителей, например, от печки, обогревателя заднего стекла, противотуманок и т.д. Наборы предохранителей можно купить на ближайшей АЗС.

Некоторые автолюбители при увеличении частоты перегорания определенного предохранителя увеличивают (иногда в два раза) его номинал. Это может привести к отказу блока, который он обслуживает. В такой ситуации необходимо разобраться с причиной, а не следствием.

Устройство автомата

Как подключить автоматический выключатель

Бытовой автоматический предохранитель содержит две защиты – тепловую и электромагнитную. Тепловой расцепитель для защиты от перегрузок – это пластина из биметалла, через которую проходит электрический ток и нагревает ее. При достижении током пороговой величины пластина деформируется так, что воздействует на отключение электрического контакта. В зависимости от перегрузки, время срабатывания может быть длительным. Минимальный ток отключения зависит от типа автомата и составляет не менее 1,3 от номинальной величины. После остывания пластины устройство снова готово к использованию.

Схема устройства автоматического выключателя

Со временем параметры автоматического выключателя могут измениться из-за износа контактов.

Электромагнитный расцепитель является защитой от КЗ. Механизм расцепления в устройстве всего один, но приводится в действие по-разному. При КЗ величина тока значительно выше номинального и биметаллическая пластина может разрушиться. Поэтому требуется мгновенное размыкание контактов, которое производит электромагнит. Импульс тока проходит через катушку и за счет электромагнитной индукции приводит в действие подвижный сердечник, освобождающий пружину расцепителя.

При коротком замыкании отключение автомата вызывает появление электрической дуги, которая принудительно гасится в дугогасительной камере.

Автомат можно использовать как обычный выключатель нагрузки. Обычно для этого стараются применять реле напряжения, имеющее более мощные контакты.

Назначение и принцип действия

Основная задача плавких предохранителей – защита электрической сети и электрооборудования от сверхтоков, возникающих при коротком замыкании или в результате критических перегрузок. При этом они обеспечивают бесперебойную работу защищаемых цепей в номинальном режиме.

В отличие от автоматического выключателя, часто применяемого в электротехнике, плавкая вставка срабатывает только один раз, после чего он подлежит замене. Однако срабатывает такое устройство со стопроцентной вероятностью, в то время как автоматика после многократного отключения может подвести. Именно поэтому для защиты дорогостоящего оборудования используют плавкие вставки. Не отказываются от применения этих защитных устройств и в силовых цепях.

Устройство и принцип защиты

В конструкции плавкого предохранителя есть два основных элемента: корпус (держатель) с контактами и плавкую вставку (рисунок 1). Строго говоря, только сочетание этих элементов можно называть предохранителем. Очень часто деталь плавкой вставки (особенно если она заменяемая) называют плавким предохранителем. В данной статье мы тоже иногда будем придерживаться этой традиции.

Рис. 1. Конструкция плавкого предохранителя

Рабочим элементом вставки является проводник из меди или сплава металлов. Благодаря этому плавкому элементу происходят отключения цепи в критических ситуациях.

В качестве плавкого элемента может быть одна или несколько медных проволок, пластина либо фигурная деталь. Эти проводники помещаются в жаропрочный корпус: стеклянный, керамический (рис. 2) или пластиковый. В зависимости от назначения, пространство вокруг плавкого элемента может быть заполнено кварцевым песком или окружено легкоиспаряющимся веществом, предназначенным для гашения электрической дуги.

Рис. 2. Керамические плавкие вставки

При прохождении номинальных токов через проволоку вставки, она незначительно нагревается, не достигая температуры плавления. Но в режиме короткого замыкания резко возрастает величина тока, что приводит к плавлению вставок. Это приводит к разрыву цепи.

Нагревание предохранителя происходит также при перегрузках, то есть в результате превышения номинального напряжения на защищаемом участке цепи. При достижении рабочих напряжений величины, называемой током отключения, температура плавкого элемента возрастает до точки плавления и цепь разрывается. После восстановления параметров цепи плавкую вставку необходимо заменить.

Плавкие вставки имеют некую инерционность срабатывания. При КЗ задержка незаметна, так как в этом случае плавкий элемент нагревается молниеносно.

Иначе обстоит дело в случаях с перегрузками. Для достижения температуры плавления требуется больше времени. Поэтому, чтобы повысить скорость срабатывания, элементам вставок придают специальную форму и нагружают их силами упругости (один конец пластины соединяют с растянутой пружиной).

В некоторых моделях под действием пружины наружу выходит штифт, называемый индикатором срабатывания (рисунок 3). Он выступает в роли указателя срабатывания и свидетельствует о том, что вставку надо менять.

Рис. 3. Строение плавкой вставки

Цифрами на рисунке обозначено:

• I – патрон;
• 2 – плавкая пластина;
• 3 – шарики из олова;
• 4 – плавкая вставка;
• 5 – кварцевый песок;
• 6 – пружина;
• 7 – текстолитовая шайба;
• 8 – спусковой механизм указателя срабатывания;
• 9 – колпачок;
• 10 – ободок колпачка;
• 11 – указатель срабатывания;
• 12 – асбоцементная прокладка;
• 13 – цементная заливка.

В ряде случаев для увеличения скорости срабатывания используют вставки с параллельно натянутыми проволоками разных диаметров. Перегорание самой тонкой проволоки увеличивает нагрузку на остальные элементы, ускоряя их плавление.

С целью снижения перенапряжений в некоторых конструкциях вставок применяют проволоки с разными сечениями отдельных участков. При срабатывании такого предохранителя, первым перегорает участок с наименьшим сечением вставки. Если пары расплавленного металла спровоцируют в точке разрыва электрическую дугу, то перегорит участок с большим сечением.

Конструктивные особенности предохранителей можно узнать по их маркировке. К сожалению, время-токовые характеристики наносятся не на все типы изделий. Но модели, на которые нанесены буквенно-цифровые коды, можно легко классифицировать по их назначению.