Як дізнатися, чи справно працює запобіжник?


12

Хочу знати, який тип періодичного випробування ми використовуємо для перевірки, чи запобіжник, що обмежує струм, нормально відкриється та захистить електронну ланцюг (зарядний пристрій), якщо станеться збій (коротке замикання або надточний струм). Припустимо, що у мене є запобіжник, який підтримує струм 5А, і якщо струм вище цього значення, це може пошкодити осередки акумулятора (вентиляція). Якщо запобіжник, який є останнім засобом в моїй схемі захисту, не відкриється (застряг), то моя схема буде пошкоджена.

Який періодичний тест ми можемо використати, щоб переконатися, що запобіжник може безпечно відкриватися у разі короткого замикання або струм вище максимального значення (5A в цьому прикладі)?


3
Перевірити запобіжники дуже важко, оскільки важливий не тільки струм плавкого палива, але швидкість зміни струму через запобіжник і температура навколишнього середовища відіграють дуже важливу роль у тому, скільки часу потрібно запобіжник. Це, звичайно, буде визначати , як довго ваш віджет буде піддаватися впливу перевантажень по току і, насправді, незалежно від того буде він захищати запобіжник. Що конкретно ви хочете протестувати? Тільки щоб ви знали, що ви проти, ось добре прочитайте:
EM Fields

Ви не розказуєте нам кілька речей, які виявляються важливими при підборі запобіжників ... (якщо ви читаєте профільний текст про запобіжники, наприклад, електричні запобіжники Райт та Ньюбері , 3-е видання), у чому цінні / дорогі речі ваша схема, яку ви хочете захистити? Напівпровідники? Конденсатори? Трансформатори? Двигуни? Виявляється, усі вони мають дещо різні критерії відбору запобіжників захисту. Крім того, про які напруги ми говоримо? Змінного чи постійного струму? Навіть це має значення!
Фіз

7
"жаль жалюгідного запобіжника ... коли він робить свою роботу, ми кажемо, що він не вдався" (інженер BBC)
Брайан Драммонд

1
У промислових сферах застосування запобіжник спочатку вибирається (Максимально допустимий розмір) виходячи з розміру проводки до пристрою (Коди проводки) та будь-яких вимог пристрою (які можуть бути результатом випробувань в умовах несправності). Дійсно, деякі тести, які я робив, вимагали "невідновлювального запобіжника, який проводить вдвічі більше номінального струму протягом принаймні 12 секунд". З цієї та інших розмов мене навчали розглядати запобіжники як захист для проводки та роз'ємів, якщо тільки ви не шукаєте щось на зразок напівпровідникового запобіжника.
Ложка

1
I2t

Відповіді:


17

Я думаю, може, ти неправильно розумієш, як поводиться запобіжник.

Запобіжник не відкривається миттєво, коли струм відповідає Ampere Rating. Мінімальний показник Opening Timeстановить 100% від рівня Ампера, а також буде максимальний час відкриття при більш високих струмах, таких як 200% або 1000% Ампера.

Наприклад, Littelfuse 0251005.NRT1L (аркуш даних http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/fuses/littelfuse_fuse_251_253_datasheet.pdf.pdf ) містить перелічені нижче:

  • 100% рейтингу Ampere: Час роботи 4 години Min
  • 275% від Ампера: Час роботи 300 мс Макс
  • 400% рейтингу Ампера: Час роботи 30 мс Макс
  • 1000% від рівня Ампера: Час роботи 4 мс Макс

Отже, цей 5А запобіжник із струмом 5А, що протікає через нього, гарантовано НЕ відкриється щонайменше 4 години. Але коли струм перевищує 13,75A, цей запобіжник гарантовано відкриється протягом 300 мс. Якщо струм досягає 50A, запобіжник відкривається дуже швидко. Але якщо струм лише 10А, запобіжник не відкриється миттєво.

Якщо ви використовуєте запобіжник 2А Ampere Rating, то 275% показника Ampere Rating складає 5,5A, що ближче до того, що ви хочете у вашому прикладі. Але якщо ваш додаток зазвичай складає більше 2 ампер, іноді запобіжник із 2А номінальним видувом. Особливо, якщо обладнання залишається увімкненим на тривалий період часу.

Запобіжники просто не мають дуже щільно керованого струму "відкритого виходу з ладу". Вони є одноразовими пристроями; Після тестування запобіжника до моменту відкриття запобіжник назавжди руйнується - тому статистичний контроль процесу є єдиним практичним способом гарантувати, що запобіжники, ймовірно, спрацюють.

Ви можете виконати те саме випробування. Якщо ви будуєте партію з 500 пристроїв, придбайте барабан з 5000 запобіжників. (Знову я припускаю пікофузи, які виглядають схожими на осьові резистори на 1/4 ват. Запобіжники скляної трубки не входять у стрічку та котушку.) Коли ви отримуєте таку велику партію запобіжників, ви випадково витягуєте кілька зразків, можливо 100 запобіжників. Тест при двох різних умовах: - повинен підтримувати струм нижче 100% Ампера протягом xx часу - повинен завжди відкриватися протягом xx часу при тестовому струмі 275% Амперний рейтинг (це руйнівна частина тесту)

Чим більше запобіжників ви протестуєте, тим ближче випробуваний зразок буде нагадувати неперевірені запобіжники, і тим впевненіше ви будете, що запобіжники працюють, як оголошено. Але чим більше часу і грошей ви будете витрачати, щоб заповнити сміттєвий контейнер використаними запобіжниками.

Подальшим недоліком є ​​те, що якщо у вашому тестуванні ви робите висновок, що саме ця котушка запобіжників не відповідає вашим стандартам, дистриб'ютор може не приймати повернення часткової котушки. Тож ви витратите 1400 доларів.


11

Запобіжник не може покладатися на захист будь-якої ланцюга від перенапруги. Якщо ваш ланцюг подає надмірний струм (від джерела напруги очікується поводження), він вже несправний.

Запобіжник запобігає пожежі (як правило), захищаючи живильні кабелі від надто тривалого періоду та плавлення. Вплив плавлення кабелів, звичайно, набагато серйозніший і може призвести до електричного струму та ще більших пожеж. Запобіжники не захищають частину електроніки від виходу з ладу.

Якщо ви хочете захистити від перенапруги, то це вже інша історія, і запобіжник у поєднанні з ценеровим діодом (або ломом) може це зробити.

Ви повинні пам’ятати, що запобіжник, розміщений на 5 ампер, буде переносити цей струм нескінченно.

введіть тут опис зображення

Якщо ви подивитеся на криві вище 6A запобіжник може "зламатися" на 36 ампер за 0,1 секунди або знадобиться 5 секунд, щоб "зламатись" на 17 ампер. Це означає, що запобіжник не має межі струму - він термічно захищає.


"Запобіжники не захищають частину електроніки від виходу з ладу." Це не обов'язково правда, враховуючи, що запобіжник між виходом аудіопідсилювача та динаміком цілком може утримати їхній магічний дим від виходу, жертвуючи своїм.
Е. М. Поля

@EMFields - запобіжник не захищатиме від миттєвого виходу з ладу транзисторів, але, швидше за все, захистить від перевантаження середньої потужності. У вашому прикладі запобіжник "захищає" компоненти верхнього потоку (а не низхідного потоку) - операційний апарат говорить про запобіжник як "останню інстанцію", і я вважаю, що це означає, що він знаходиться в подачі живлення на схема, яку він хоче захистити. Я вважаю, що запобіжник у вашому прикладі захистив би динамік, якщо транзистор короткий. Може, оп може прояснити?
Енді ака

"На запобіжник не можна покластися, щоб захистити будь-яку ланцюг від перенапруги." Це, на жаль, неправдиво, якщо ви читаєте такий професійний текст, як Райт і Ньюбері, Електричні запобіжники , 3-е видання. При правильному виборі запобіжники забезпечують достатню захист від надлишкового струму ... що, однак, (правильно ви говорите) не робиться, використовуючи запобіжник X. Це здебільшого питання інтеграла Джоула (I ^ 2t) запобіжника, який знаходиться нижче того, що може працювати пристрій. Звідси ускладнюється, залежно від пристрою.
Фіз

@RespawnedFluff Я говорю про миттєвий надмірний струм. Яким чином (конкретно) є те, що я сказав явно неправдиво? Тоді вам здається, що ви погоджуєтесь зі мною, що запобіжник захищає від запобіжників. Що саме ви говорите? Можливо, є посилання на згадуваний вами документ?
Енді ака

Миттєвий надструм (за абсурдно малу кількість часу) не знищить пристрій, лише інтеграл Джоула. Точно те саме, що руйнує запобіжник. Як ви пропонуєте запобіжник, який запобігає виникненню пожеж, якщо змістовно не обмежує струм через щось? Також схема може не бути на 100% несправною. Деякий компонент може вийти з ладу або навіть сталася помилка користувача. Обмеження енергії, що потрапляє в ланцюг у такому випадку, може заощадити деякі інші його компоненти. Або, принаймні, так мені розповідає книга з запобіжниками.
Фіз

5

Це не пряма відповідь на питання, але, знову ж таки, більшість інших відповідей тут також не є, вони просто констатують деякі більш-менш правильні факти про запобіжники в цілому, і захист, який вони можуть або не можуть забезпечити обладнання. Ось загальна порада з електричних запобіжників Райт та Ньюбері , 3-е видання, стор. 139, перш ніж перейти до конкретики, специфіки, яка залежить від захищеного пристрою.

По-перше, мінімальний струм плавкого запобіжника повинен бути трохи нижче струму, який кабелі та обладнання можуть безперервно здійснювати.

Зазвичай обладнання може мати змогу переносити струми перевантаження протягом обмеженого періоду часу, і запобіжник повинен працювати на цих рівнях струму в рази, коротші, ніж відповідні норми часу обладнання. [Це стосується інтеграла Джоуля, як виявляється пізніше.]

Більш високі струми можуть протікати внаслідок несправностей усередині обладнання, і в цих умовах головна вимога полягає в тому, щоб не допустити пошкодження решти контуру.

Як тільки ми дізнаємося більше детальних даних з ОП понад вимоги 5A, яка в основному відповідає вимогам першого абзацу в цитаті, ми зможемо сказати більше.

Якщо вам потрібно більше від книги:

IEC TR 61818, керівництво по застосуванню для запобіжників низької напруги, дає короткий зміст переваг запобіжників, що обмежують струм, і вважає за доцільне звернути увагу читачів на ці переваги. Багато з цих переваг застосовуються також до запобіжників високої напруги та мініатюрних запобіжників [...] • Економічний захист: компактний розмір забезпечує низьку вартість захисту від перевищення струму при високому рівні короткого замикання. • Немає пошкоджень для захисту типу 2 згідно IEC 60947-4-1 та IEC 60947-4-2. Обмежуючи енергію короткого замикання та пікові струми надзвичайно низьким рівнем, запобіжники особливо підходять для захисту типу 2 без пошкодження компонентів у моторних ланцюгах.

Тож, схоже, запобіжники пропонують захист над струмом хоча б у тому сенсі, що спеціалісти з запобіжниками використовують цей термін ...


1
Гаразд, хто б це не спричинив, це, безумовно, допоможе пояснити, з чим ви не згодні.
Фіз

4

Я припускаю, що ви маєте на увазі запобіжник, а не вимикач. Це означає, що після того, як запобіжник продув, вам доведеться його замінити.

Запобіжник складається з провідника, виготовленого зі спеціального матеріалу, який буде плавитися, коли через нього протікатиме певна кількість струму. Це, як кажуть, запобіжники надзвичайно надійні. Вони укладені для запобігання будь-яких небажаних реакцій з навколишнім середовищем.

Якраз про єдине, що може помилитися із запобіжником, - це дуга напруги. Запобіжники мають максимальний показник напруги, і при його перевищенні це може призвести до дуги через запобіжник, що, швидше за все, спричинить шкоду електроніці.

Якщо ви перевірите показник напруги, і знаєте, що маєте правильний запобіжник максимального струму, то я б не рекомендував взагалі його перевіряти.

Але, якщо ви хочете протестувати його, ви можете вийняти запобіжник і підключити до нього джерело живлення. Це створить коротке замикання і має продути запобіжник.


ОП не просила тест на знищення без даних. -1
EM Fields

2
Мені цікаво, як ви протестували нормальний плавкий запобіжник, не знищуючи його. Слід, звичайно, додатково виміряти (або краще записати на обсяг з пам'яттю тощо) поточний перехідний час, коли дме. Відповідь, безумовно, можна було б покращити, але якщо не існує різко іншого способу ... як, наприклад, тестування запобіжника може бути використане повторно ... Я не впевнений, що Аддісон заслуговує на опромінення.
Фіз

@RespawnedFluff: Потім піднесіть Аддісон, позначте мій коментар та вдосконаліть відповідь.
EM Fields

4

Тест, який ви можете проводити періодично, що доведе, що ваша схема виживає до 5А, можна зробити наступним чином.

  1. Вийміть фактичний запобіжник із тримача запобіжника у випробуваному виробі.

  2. Замініть запобіжник двома дротяними з'єднаннями, які йдуть до спеціального тестового кріплення. Це може бути приєднувальний пристрій у формі запобіжника, який має два дроти, припаяні до кінців, а потім увімкнений у тримач запобіжника.

  3. Спеціальне випробувальне кріплення - це річ, яку ви побудували, яка може відчути струм через два дроти. Два дроти проходять через невеликий ціновий резистор струму і пару релейних контактів, які зазвичай закриті. Коли випробувальний прилад відчуває струм на 5А, він відкриває реле і замикається в такому стані, поки не буде натиснута якась кнопка, щоб підготувати тестовий прилад до наступного випробування.

  4. Інша частина тестового кріплення розроблена належним чином (специфічно для вашого продукту), який або вводить струм у або завантажує частину вашої ланцюга лінійним способом від 0A до максимуму MAX-A. Наприклад, якщо ланцюг виробу розроблений як перетворювач напруги для подачі навантаження до 5А при вихідній напрузі 12 В, тестовий пристрій може бути розроблений як активне навантаження потокової раковини, яке регулюється для опускання від 0 до MAX-A в скаженою манерою.

  5. Включіть тест на виріб.

  6. Активуйте випробувальний прилад, щоб почати нарощування струму від 0 до MAX-A.

  7. Переконайтесь, що випробувальний прилад відчував струм на 5А та відкрив реле.

  8. Вимкніть живлення випробуваного виробу та вийміть з'єднання з тестового кріплення та замініть запобіжник.

  9. Переконайтесь, що в випробуваному виробі немає випалених компонентів.

  10. Проведіть звичайний функціональний тест на виробі, щоб переконатися, що він все ще працює правильно.

Це повинно дати вам уявлення про тестовий потік та тестувальне обладнання, яке потрібно створити. Зрозуміло, що продукт вирізняється тим, як розробляється та приєднується до ланцюга струмовий пристрій від 0 до MAX-A.

Ви можете вирішити змінити рівень випробувального струму 5А на значення, яке вище на 20% або 40%, щоб ви забезпечили певну межу тесту, щоб переконатися, що схема у вашому виробі є повністю міцною аж до і понад 5А межа специфікації .


2

Запобіжники не є великим заходом для захисту ланцюгів із обмеженням напруги струму; вони є там, щоб захистити користувача від небезпеки пожежі та електричного струму.

Запобіжник 5А IEC буде постійно працювати при 5А. І вже досить довго на 5.1A. І якийсь час (мілісекунд до секунд) при 10А. Точні характеристики знаходяться у таблиці; імовірно, вони визначаються за допомогою моделювання запобіжника і перевірені деструктивними випробувальними зразками з виробництва.

http://www.schurter.co.uk/content/download/194051/5552460/file/Guide_to_Fuse_Selection.pdf

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.