Плавкі запобіжники

Основними типами пристроїв захисної апаратури автомобілів є плавкі запобіжники та перемички, переривники (термобіметалеві запобіжники) та позистори. Кожен із цих пристроїв розроблено, щоб бути слабким місцем електричного ланцюга та спрацювати, розірвавши ланцюг перш ніж провід значно нагріється.

Плавкі запобіжники – пристрої захисної апаратури, які містять тонкий калібрований дріт – так звану плавку вставку. Плавкий запобіжник є найслабшою ланкою електричного ланцюга, що захищається. Зазвичай струм, на який розрахована плавка вставка (номінал), менше, ніж необхідний будь-яким споживачем у ланцюзі, захищеному запобіжником. Так як електричний струм створює тепло, то запобіжник (тонкий калібрований дріт) нагріється швидше, ніж будь-який споживач у ланцюгу, захищеному запобіжником.

Якщо струм у ланцюзі перевищує номінал запобіжника протягом достатньої кількості часу, щоб виробити необхідну кількість теплоти для розплавлення плавкої вставки, то електричний ланцюг буде розімкнений. Як тільки плавка вставка розплавилася, запобіжник вийшов з ладу і має бути замінений. Запобіжник, що спрацював, часто називають перегорілим. Перегорілий запобіжник - запобіжник з розплавленою плавкою вставкою. Приклади запобіжників, що перегоріли, показані на рисунку нижче.

Запобіжники розраховані певний струм спрацьовування (номінал). Номінали запобіжників електроустаткування автомобілів можуть становити від менше 1 А до понад 500 А. Запобіжники мають також номінальну напругу. Номінальна напруга вказує на максимальну напругу, на яку розраховано запобіжник. Більшість запобіжників сучасних автомобілів розраховані на номінальну напругу 32 В.

Запобіжники можна класифікувати за часом спрацьовування. Можна виділити швидкодіючі запобіжники та запобіжники із часовою затримкою. Більшість запобіжників розроблено, щоб витримувати 110-відсотковий струм перевантаження невизначено довгий час – таким чином, запобіжник на 20 А ніколи не спрацює при величині струму в ланцюзі, що дорівнює 21 А.

При 150-відсотковому поточному навантаженні (30 А для номіналу 20 А) запобіжник на 20 А може спрацювати через 2 секунди, якщо він є швидкодіючим, або через 20 секунд - для запобіжника з тимчасовою затримкою. Пусковий струм пристроїв, що входять в ланцюг, що захищається запобіжником, визначає, який запобіжник необхідний.

Конструктивне виконання плавких запобіжників

Більшість сучасних запобіжників – штекерні запобіжники типів мікро, міні, стандартний та максі.

Штекерні запобіжники типів мікро, міні та стандартного відносяться до швидкодіючих запобіжників. Це означає, що запобіжник спрацює відносно швидко, якщо електричний струм через запобіжник перевищить номінальне значення.

Штекерні запобіжники типу максі є запобіжниками із часовою затримкою. Вони часто використовуються, щоб захистити ланцюги пов’язані з пристроями з високими пусковими струмами, такими як електричні двигуни.

Лезові виводи запобіжника входять у контакт з роз'ємами, розташованими в блоці або панелі запобіжників. Блок запобіжників - це пристрій, розроблений для розміщення запобіжників та реле автомобіля. На легковому автомобілі може бути встановлено декілька блоків, причому одні з них розташовані в моторному відсіку, а інші - в салоні автомобіля.

У штекерного запобіжника зазвичай кольоровий напівпрозорий пластмасовий кожух. Це дозволяє запобіжнику бути видимим для контролю. У запобіжника, що згорів через невелике навантаження, може бути маленький видимий розрив у плавкій вставці з мінімальним знебарвленням пластмасового кожуха.

Однак якщо коротке замикання супроводжувалося струмом великої сили, пластмасовий кожух може почорніти від тепла, що виділилося.

На кольоровий кожух запобіжника наносять кольорове маркування, що означає номінал запобіжника. Колір кожуха запобіжника певного номіналу стандартизований автомобільної промисловості. Стандартизовані кольори запобіжника збільшують ймовірність того, що номінал запобіжника відповідає електричному ланцюгу, що захищається ним (таблиця 5.1).

Запобіжники патронного типу

Загальним способом захисту основних акумуляторних ланцюгів є використання плавки вставки. Вона може бути виконана у вигляді спеціальних плавких проводів, спаяних на кінцях кабелю при підключенні батареї, або у вигляді патронного типу елементів, встановлених в блоках запобіжників, розташованих поруч з батареєю.

Плавкі вставки утворюють надпотужні запобіжники, які розриватимуться у разі катастрофічного короткого замикання. Це знижує ризик пожежі, якщо аварія призводить до замикання основного кабелю акумулятора на землю. На рисунку нижче показано конструкцію запобіжника патронного типу.

Запобіжники патронного (картриджного) типу знаходять поширення та частково замінюють штекерні плавкі запобіжники. Вони також відомі як плавкі запобіжники типу Pacific. Вони доступні у номіналах до 150 А.

Ще одним різновидом плавких запобіжників є болтові запобіжники типу MEGA, які часто використовуються, щоб захистити основий кабель живлення між генератором та акумуляторною батареєю. MEGA запобіжники доступні із номіналами від 40 до 500 А.