Термопредохранитель 250v 10a 121 + тест на работоспособность + замена

Введение

Традиционный способ защиты от перегрузки по току – применение плавких или самовосстанавливающихся предохранителей.

Компания Littelfuse – ведущий производитель пассивных электронных компонентов для «защиты» разного рода электротехнических устройств. Одно из важных направлений – производство предохранителей, основное назначение которых – защита от избыточного тока при возникновении аварийных ситуаций в системе. Кроме классических плавких предохранителей компания в настоящее время выпускает и т.н. самовосстанавливающиеся предохранители (polymeric positive temperature coefficient devices) .

Самовосстанавливающиеся предохранители – по сути, полимерные терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (Positive Temperature Coefficient – PTC). В некоторых приложениях полимерные PTC-предохранители (в дальнейшем полимерные предохранители) можно с успехом использо- вать для замены стандартных плавких предохранителей (fuse).

И плавкие и полимерные предохранители предназначены для защиты устройств от перегрузок по току при возникновении аварийных режимов в системе, предохранения оборудования и людей от возникновения пожара и возможного риска поражения электрическим током, а также для изолирования дефектных блоков и узлов от основной системы еще до момента возникновения более неблагоприятных последствий.

Однако эти типы предохранителей базируется на разной технологии изготовления, и соответственно обладают разными уникальными характеристиками, преимуществами и недостатками. Понимание особенностей технологий и принципа действия поможет сделать правильный выбор предохранителя для конкретного приложения с учетом всех его многочисленных параметров. Пожалуй, основное их отличие заключается в том, что полимерные предохранители восстанавливают свои характеристики (за исключением экстремальных случаев) после прекращения действия перегрузки, т.е. после снижения уровня протекающего тока. Однако восстановление характеристик происходит не полностью, что, конечно, следует учитывать при их применении в конкретном приложении. Традиционные плавкие предохранители для возобновления работоспособности системы подлежат обязательной замене после перегорания.

Поскольку полимерные предохранители восстанавливаются автоматически, их применение оправдывается в тех цепях, в которых перегрузки по току случается довольно часто, а также, если доступ к месту их установки затруднен. В таких случаях сокращаются расходы на гарантийное и сервисное обслуживание. Однако для окончательного выбора типа предохранителя необходимо учитывать все эксплуатационные характеристики устройства.

И полимерные и традиционные плавкие предохранители реагируют, по сути, на тепло, выделяемое при протекании тока. В плавком предохранителе происходит расплавление плавкой вставки (т.е. обрыв цепи) и, в конечном счете, его разрушение. Самовосстанавливающийся только ограничивает ток в цепи вследствие существенного увеличение величины его сопротивления, что также происходит в процессе его нагревания.

Упрощенное устройство полимерного предохранителя и принцип его действия следующий. Полимерный предохранитель представляет собой компаунд, состоящий из непроводящего полимерного материала (как правило, полиэтилена) и проводящих фракций графита. Благодаря наличию графитовых каналов в нормальном состоянии полимерный предохранитель является проводником со сравнительно низким собственным сопротивлением. При разогреве выше определенной температуры (т.н. температуры перехода) молекулы полимера получают дополнительную энергию, и изначальная кристаллическая структура трансформируется в аморфную, вследствие этого разрушаются графитовые каналы, что приводит к резкому изменению проводимости и соответственно к повышению сопротивления предохранителя. При снижении температуры полимер кристаллизуется, графитовые каналы восстанавливаются, что приводит к возврату проводящих свойств предохранителя.

Характеристика переключения приведена на Рис. 1. Однако недостаток в том, что величина сопротивления после восстановления всегда больше первоначальной. Число переходов от проводящего состояния к непроводящему и обратно практически неограниченно, т.е. при отсутствии катастрофических факторов срок службы полимерного предохранителя не ограничен.

Рис 1.	Характеристика переключения полимерных предохранителей.

В статье рассматриваются характеристики и особенности полимерных предохранителей (Polyfuse, Resettable PTC), выпускаемых компанией Littelfuse.

Выбор и проверка предохранителя

Выбирая, какой предохранитель нужно именно вам, необходимо иметь в виду ряд условий. Выбирая новую деталь, необходимо обращаться только к проверенным производителям, отвечающим за качество своей продукции. Желательно посоветоваться с другими автолюбителями, располагающими идентичным авто и нагрузкой на электрическую цепь

Это очень важно, так как большая часть предохранителей изготавливаются в Китае, где этот процесс никто не контролирует. Из-за некачественной продукции можно не только уничтожить электронику, но и весь автомобиль

Бывали случаи, когда сгорал блок с предохранителями, а сами предохранители оставались целыми.

Чтобы проверить качество детали, необходимо спровоцировать короткое замыкание вне автомобиля, и если предохранитель сгорит, значит, он качественный и можно брать всю партию, чтобы заменить испорченные в вашем авто.

Для создания искусственного короткого замыкания нужно примотать к концам предохранителя по проводу, а затем один из них подключить к плюсу, а второй к минусу и пустить по ним электрический ток с напряжением выше номинального.

Характеристики и назначение нового стройматериала

Самовосстанавливающийся бетон – новая ступень в развитии строительных материалов. Согласно ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 7473-2010, ГОСТ Р 57345-2016, ГОСТ Р 57359-2016, в производстве бетона определены: состав, структура, условия твердения и так далее . Новый самовосстанавливающийся бетон отличается от классических рецептов добавлением в состав грибков и спор бактерий, способных выжить в щелочных условиях и придать строительному материалу новые свойства. В процессе своей жизнедеятельности бактерии вырабатывают вещества, восстанавливающие поврежденную поверхность бетонной конструкции.

Известный факт, что бетон со временем рассыхается, покрываясь трещинами, в которые проникает вода, а вместе с ней и микроорганизмы, начинающие процесс коррозии. В результате такого разрушения требуется дорогостоящий ремонт бетонного сооружения. Добавленные в состав грибки и споры бактерий могут находиться в состоянии покоя на протяжении десятилетий. Как только конструкция покрывается трещинами, и в них проникает вода, микроорганизмы активизируются и начинают вырабатывать карбонат кальция (известняк), заполняя этим материалом трещины в бетоне. Этот процесс самовосстановления продлевает срок эксплуатации бетонного строения.

Термопредохранители

По принципу действия они похожи на элементы тепловой защиты автоматических выключателей: внутри находится биметаллическая пластина, при перегреве размыкающая контакты силовой цепи. Под действием заранее сжатой пружины контакты размыкаются, а после остывания датчика устройство возвращается в исходное положение нажатием кнопки. Контакты замыкаются, а пружина – сжимается. Она снова готова разомкнуть контакты при перегрузке.

Термопредохранители выделяют в самостоятельные устройства, так как выполняемые ими задачи ограничены. Они позволяют защитить бытовую аппаратуру от перегрузок, возникающих в процессе работы. После остывания оборудования пользователю не потребуется ничего менять, достаточно нажать на кнопку – и устройством можно пользоваться снова.

Аналогичные устройства применяются в утюгах и электроплитах, но в них нет кнопок возврата. Включение нагревательных элементов происходит автоматически после остывания биметаллической пластины. Но применяется данная конструкция не для защиты от перегрева, а для регулировки температуры. Для изменения порогового значения срабатывания с биметаллической пластиной соединен регулятор. С его помощью механически можно изменить ток, при котором она сработает.

Но есть и другие устройства, имеющие то же название. Они работают как датчики температуры: размыкают свои контакты при ее повышении.

Термопредохранитель, срабатывающий от температуры

В корпусе такого предохранителя есть элемент, плавящийся при повышении температуры и разрывающий электрическую цепь так же, как и вставка плавкого предохранителя.

Размеры востанавливающихся SMD предохранителей

Самовосстанавливающийся предохранитель — полимерное устройство с положительным температурным коэффициентом сопротивления, применяемое в защите электронной аппаратуры. Принцип действия основан на резком увеличении сопротивления с долей ом до нескольких мегаом при превышении порогового тока, протекающего через него. После отключения питания (отключения нагрузки, уменьшения напряжения и т. д.) по истечении некоторого времени вновь уменьшает своё внутреннее сопротивление — самовосстанавливается. Увеличение сопротивления сопровождается нагревом предохранителя. В отличие от плавких предохранителей на плату предназначен для многократного использования. Однако самовосстанавливающиеся предохранители рассчитаны на более низкое рабочее напряжение и обладают значительно меньшим быстродействием в отличие от однократных предохранителей. Для защиты цепей от импульсных высоковольтных помех широко используются SMD SMD газоразрядники и варисторы или ESD супрессоры

Диапазон рабочих температур — 40…+ 80°С

Технические характеристики и маркировка самовосстанавливающихся чип предохранителей типоразмера 0805

Технические характеристики и маркировка самовосстанавливающихся чип предохранителей типоразмера 1812

Технические характеристики и маркировка самовосстанавливающихся чип предохранителей типоразмера 2920

Производитель — .

Принцип работы

Проводник, размещённый внутри корпуса, зачастую делается из какого-либо чистого металла, например, цинка или же меди. Защита оборудования основана на том, что токопроводящие металлы благодаря сопротивлению нагреваются во время подключения к электричеству. Этот эффект работает по такой схеме:

1. При недостаточном значении тока проволока или пластина успевает равномерно распределить тепло. Это позволяет сохранить целостность.
2. Чрезмерная сила тока очень быстро нагревает проводник. Повышение температуры этого элемента устройства способствует возрастанию сопротивления.
3. Большее сопротивление приводит к ещё большему нагреву. При достижении температурного порога проводник разрушается и цепь обрывается.

Качественный выбор

Все цепи разделены на группы по величине максимального тока и назначению для защиты:

• мощных жизненно необходимых систем (стартера, генератора, системы зажигания, нагревательного элемента прикуривателя и т.д.);
• электроснабжения обслуживающих механизмов (стеклоочистителя, стеклоподъемников, наружного освещения, указателей поворота, приборов сигнализации);
• второстепенных электронных приборов, элементов комфортности, не влияющих на основные функции автомобиля.

Предложений различных производителей довольно много, но определить качество обычному потребителю довольно сложно. Ориентироваться нужно на присутствие максимальной информации на этикетке и внешний вид (наличие фаски на пластинах контактов для облегчения установки, наружных контактов для удобного определения падения напряжения). Гарантированно определить качественный продукт может только автоэлектрик, имеющий опыт использования предохранителей различных типов и приборы контроля.

Чем заменить термопредохранитель

Термопредохранитель можно заменить только на другой термопредохранитель. В таблице мы описали различные их виды и возможные аналоги.

Часто, во время ремонта какой-либо техники, человек сталкивается с проблемой сгоревшего термопредохранителя. В таких случаях, может возникнуть вопрос, чем можно заменить термопредохранитель.

Независимо от того, какое устройство нужно отремонтировать, искать аналоги для термопредохранителя не рекомендуется. Если на резисторе печки или другой техники сломался такой элемент нужно заменить его новым.

Если в домашних условиях выполнить такую процедуру не получается, лучше обратиться к специалисту, поскольку качественное выполнение работы – залог долговечности техники.

Что такое термопредохранитель

Термопредохранитель является электромеханическим термовыключателем с фиксированной температурой срабатывания. Он используется для защиты устройства от перегрева, перегрузки по току обмоток одно и трехфазных электродвигателей переменного, постоянного тока.

Его используют в бытовой технике, автомобилестроении. Термопредохранитель есть в микроволновках, газонокосилках, сушилках, стиральных машинках и другой технике.

Принцип работы

Термопредохранитель замыкается с помощью легкоплавкой цепи, которая при повышении температуры плавится и прерывает функционирование устройства, предотвращая его возгорание. Данный элемент стоить сущие копейки, поэтому при неисправностях, его можно заменить, не переживая о финансовых затратах.

Отличительные особенности термопредохранителя

На корпусе данного элемента обязательно имеется определенная маркировка:

• серия, код;
• температура срабатывания;
• рабочее напряжение;
• рабочий ток.

Главное отличие термопредохранителя от обычного – он перегорает не от высокого напряжения, а от повышения окружающей температуры.

Проволочка термопредохранителя представляет собой легкоплавкий припой, который перегорает при 115-120 градусах по Цельсию.

Как выявить неисправность предохранителя

Для этого потребуется мультиметр, установленный на режим измерения сопротивления.

1. Поставьте щупы прибора к контактам термопредохранителя – если показатели близятся к нулю, контакты замкнуты.
2. Нагреть металлическую часть, любым способом, затем снова измерять сопротивление – в таком случае показатели будут максимально большими.

При остывании можно услышать характерный щелчок, который указывает на замыкание контактов. Если до нагрева показатели ближе к нулю, а после нагрева максимальны, значит, деталь исправна. Это самый эффективный метод диагностики термопредохранителя.

Если нет прибора для измерения показателей, нужно просто:

• нагреть термопредохранитель;
• прислушиваться к нему.

Если во время этой манипуляции был слышен щелчок, значит устройство исправно.

Найти качественный термопредохранитель не составит труда, к тому же такая деталь стоит сущие копейки. Поэтому искать ей альтернативу не нужно, а тем более оставлять технику работать без нее. В противном случае, велика вероятность, что менять придется не маленькую дешевую деталь, а целое дорогостоящее устройство.

Алгоритм подбора PPTC-предохранителя

При выборе самовосстанавливающегося PPTC-предохранителя необходимо определить следующие параметры:

1. номинальный ток пропускания через предохранитель (Ihold);
2. максимальное напряжение, которое может быть приложено к PPTC-предохранителю (Vmax);
3. максимальный аварийный ток (Imax);
4. максимальная рабочая температура вашего устройства;
5. форм-фактор корпуса предохранителя.

Обратим внимание, что при выборе предохранителя критически важно учитывать зависимость тока пропускания Ihold от окружающей температуры. Для каждой серии предохранителей существуют таблицы поправочных коэффициентов, позволяющие избежать случайных срабатываний (таблица 3)

Таблица 3. Зависимость тока пропускания Ihold от температуры окружающей среды для серии MF-MSMF

Расчет мощности и сопротивления

Сопротивление полимерных предохранителей как минимум в два раза больше в сравнении с плавкими. В отличие от плавких предохранителей полимерные не обеспечивают полного разрыва цепи. Поэтому в “отключенном” состоянии (т.е. в состоянии высокого сопротивления) полимерные предохранители характеризуются током утечки. Величина тока утечки может достигать нескольких сотен миллиампер. Плавкие предохранители при срабатывании полностью разрывают цепь протекание тока.

Скорость реакции полимерных предохранителей хуже, чем у плавких. Времятоковая характеристика полимерных предохранителей во многом аналогична той, которую имеют плавкие предохранители типа Littelfuse Slo-Blo. Времятоковая характеристика отключения – зависимость времени “перегорания” от протекающего тока. Это, по сути, время отключения как функция тока.

Максимально допустимый ток через полимерный предохранитель 10-100 А, тогда как у некоторых типов плавких максимальный ток может достигать величины 10 тыс. ампер. Определения некоторых основных электрических характеристик полимерных предохранителей во многом соответствуют тем, которые используются для плавких. Вместе с тем, в связи с особенностями технологии в документации, предоставляемой компанией Littelfuse, в качестве основных приводятся следующие электрические характеристики полимерных предохранителей.

https://youtube.com/watch?v=3Bqckr-unLc

Ток удержания I_hold (hold current). По сути, номинальный ток предохранителя. Ток удержания – максимальный ток, который может протекать через предохранитель, и который не приводит к переходу в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха (как правило, – это 20 или 23 °C).

Ток срабатывания I_trip (trip current) – минимальный ток, при котором полимерный предохранитель переходит в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха.

Максимальный ток I_max (maximum fault current) – максимальный ток, который предохранитель может выдержать без повреждения при напряжении V_max.

Максимальное напряжение V_max (maximum voltage device) – максимальное напряжение, которое может выдержать предохранитель без повреждения при протекании максимального тока I_max. Следует учитывать не только номинальное значение рабочего напряжения, но и возможность возникновения разного рода импульсных помех (например, в системе электропитания автомобилей). Полимерные предохранители общего применения компании Littelfuse предназначены для работы при напряжении до 60 В. Для сравнения плавкие предохранители рассчитаны на напряжение 1000 В и более.

Мощность рассеивания P_dmax (power dissipated) – мощность, рассеиваемая предохранителем при переходе в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха (обычно 20 или 23 °C).

Минимальное сопротивление R_min (minimum resistance of device in initial state). Минимальное начальное сопротивление предохранителя в проводящем состоянии до монтажа на плату, по сути, до его пайки.

Типовое сопротивление R_typ (typical resistance of device in initial state). Типовое сопротивление предохранителя в проводящем состоянии до монтажа на плату.

Максимальное сопротивление после восстановления R_1max (maximum resistance) – максимальное сопротивление при заданной температуре, измеренное по истечению одного часа после восстановления или через 20 с после пайки при температуре 260 °C.

Полимерные предохранители (Polyfuse, Resettable PTC) это не аналог плавких предохранителей и по сравнению с ними – инерционные устройства, что необходимо учитывать при выборе предохранителя для конкретного приложения. Следует также принимать меры для ограничения протекающего тока и падения напряжения на нем. В некоторых случаях даже сопротивление соединительных проводов, например, электропроводка транспортного средства или внутреннее сопротивление аккумулятора может ограничить ток до допустимого уровня в цепи предохранителя.

Нельзя забывать, что при восстановлении полимерного предохранителя его характеристики ухудшаются после каждого срабатывания, поэтому на реальное число срабатываний влияют также специфические особенности эксплуатации некоторых приборов (например, тех, в которых перегрузка по току – частое явление). Ток срабатывания в значительной мере зависит от температуры окружающей среды. Если устройство предназначено для эксплуатации в расширенном диапазоне температур, использование полимерных предохранителей потенциально может привести к ложным срабатываниям. Диапазон рабочих температур полимерных предохранителей всего -40…85 °С.

Перегорел плавкий предохранитель

Иногда не требуется замена прибора. Достаточно поменять плавкий предохранитель, расположенный внутри самого устройства. Процедура осуществляется так.

1. Открываем капот, снимаем минусовую клемму с аккумулятора. Можно также вынуть предохранитель из монтажного блока, отвечающий за прикуриватель Ваз 2110.
2. Выкручиваем четыре крепления покрытия тоннеля, снимаем обе части облицовки.
3. Отсоединяем трехконтактный штекер, идущий к прикуривателю.
4. Демонтируем накладку под рычагом ручного тормоза.
5. Снимаем чехол рычага КПП.
6. Сдвигаем сиденья назад, а затем выкручиваем три крепления верхней части тоннеля и снимаем его.
7. Вытягиваем патрон.
8. Плоской отверткой поддеваем защелку прикуривателя так, чтобы она вышла из посадочного места.
9. Демонтируем гнездо из облицовки для последующего ремонта.

Внутри прикуривателя миниатюрная слюдяная пластина. Это полупроводник, который иногда ломается и плавится. Его необходимо извлечь. После этого стоит собрать узел, а затем проверить функциональность устройства.

Причины перегорания предохранителя

На Ваз 2110 предохранители плавкого типа. При превышении номинальной силы тока нить предохранителя разогревается и расплавляется. Контакт прерывается до того, как скачок в бортовой сети нанесет вред электрооборудованию авто.

В случае с предохранителем печки ВАЗ-2110 причин для перегорания может быть несколько.

1. Неправильный выбор предохранителя. Для печки салона автомобиля ВАЗ-2110 нужен предохранитель на 25 ампер.
2. Короткое замыкание. Явление, при котором цепь от положительной клеммы АКБ до отрицательной замыкается сама на себя без сопротивления (потребителя энергии). При этом происходит резкий скачок силы тока. Чаще всего наблюдается ситуация, при которой изоляция плюсового провода перетирается или надламывается, и провод замыкается на массу авто. В случае с отопителем салона ВАЗ-2110 это обычно происходит в районе монтажного блока, возле подключения колодок к регулятору или на пути к электродвигателю.
3. Скачок напряжения в цепи. Некорректная работа регулятора напряжения на генераторе или сбои в работе энергоемкого электрооборудования авто приводят к скачкам напряжения.
4. Сбои в работе регулятора отопителя. Технически скорость вращения электродвигателя печки регулируется посредством комбинирования резисторов с различным сопротивлением в цепь. Контактные пластинки внутри этого ступенчатого реостата в некоторых случаях разрушаются и замыкают контакты хаотично, что и приводит к неисправности и перегоранию предохранителя.
5. Проблемы с электродвигателем отопителя. Есть поломки, при которых электромотор при пуске начинает брать на себя больше тока, чем ему требуется для штатной работы. В этом случае предохранитель может перегореть.

Предохранитель печки перегорает, потому что в электрической цепи есть участок, периодически создающий короткое замыкание. Если это происходит систематически, нужно пересмотреть проводку и контакты на колодках.

Классификация основных видов и типов

Плавкие проводники имеют разные типы и виды конструкции. Каждый из них предназначен для выполнения защитных функций для определённых приборов. По типу конструкции они подразделяются на такие:

• наполненные;
• ненаполненные.

В ненаполненных происходит выделение газов, благодаря которым тухнет дуга. Этот процесс запускается во время нагрева корпуса. Также есть и дополнительные виды защитных конструкций. Список разновидностей:

1. Слаботочные. Их используют только в приборах с низкими показателями мощности, которые потребляют ток до 6 ампер. Это цилиндры, имеющие на концах контакты.
2. Вилочные. Их применяют, чтобы предохранить оборудование в автомобилях. Название они получили из-за своего внешнего вида.
3. Пробковые. Они выполняют свои действия в однофазных сетях. Самым простым примером будут электрические пробки. Всё ещё бывает, что вместо автоматических выключателей применяются аналоговые устройства, сделанные из керамики. Внутри корпуса устанавливается такой предохранитель. Он способен разрывать цепь для всего дома. После срабатывания отключается электроснабжение всех приборов.
4. Трубчатый предохранитель состоит из двух контактов, между которыми располагается крепление. Это ненаполненное устройство, где корпус выполнен из фибры. В случае перегрева происходит выделение газа.
5. Ножевые. Такие устройство рассчитаны на ток силой от 100 до 1200 А. Их применяют там, где необходима большая нагрузка. Наиболее распространённым примером является предохранитель fu1.
6. Кварцевые. Внутрь корпуса помещают кварцевый песок. Такие защитные механизмы используется в сетях, где показатели напряжения достигают 36 кВт.
7. Газогенерирующие, разборные, а также неразборные.

Вам это будет интересно Особенности гальванических элементов Подбирается предохранитель с учётом нагрузки на сеть. Мощные устройства устанавливают в трансформаторных будках. Они не сгорают при показателях тока, способных обеспечить весь жилой массив электропитанием. Устройства со слабой мощностью ставят на отдельные дома или квартиры. В некоторых бытовых приборах также может использоваться слаботочный предохранитель.

Типы корпусов, габаритные и установочные размеры

Самовосстанавливающиеся предохранители выпускаются в нескольких типах корпусов:

• Дисковые с радиальными проволочными выводами: серии MF-R, MF-RX (рис. 5). Общего применения, для печатного монтажа в отверстия или для навесного монтажа.
• Для поверхностного монтажа: серии MF-SM, MF-MSM. Общего применения.
• В плоских прямоугольных корпусах с ленточными выводами: серии MF-S, MF-LS (рис. 6). Применяются для защиты аккумуляторных батарей от короткого замыкания и перегрева в процессе зарядки.
• В бескорпусном исполнении в виде дисков без выводов.

Маркируются логотипом производителя, идентификатором серии, кодовым обозначением нормального рабочего тока (Ihold) и кодовым обозначением даты производства. На самовосстанавливающиеся предохранители в бескорпусном исполнении в виде дисков маркировка не наносится.

Похожие записи:

Что такое общее освещение: рассмотрим подробно Доклад-сообщение магнит 8 класс по физике Электрическая проводимость меди после сплавления ее с оловом Все, что нужно знать о свечах зажигания Даташит cnr-07d431k pdf ( datasheet ) Как установить и использовать таймер на розетке