Что такое термопредохранитель в авто

Что такое термопредохранители и зачем они нужны

Приветствую, друзья!

Многие из вас слышали о такой штуке как предохранитель, который еще называется плавкой вставкой.

Исторически такие предохранители были первыми защитными устройствами в электронной и прочей аппаратуре.

Прогресс не стоит на месте, и для защиты придумано еще кое-что.

Традиционный предохранитель — что та улитка.

Давайте-ка слегка углубимся в эту интересную тему!

Традиционные плавкие предохранители

Традиционная плавкая вставка состоит из свинцовой нити, помещенной в стеклянную или керамическую трубку. Трубка может быть заполнена кварцевым песком, который гасит электрическую дугу.

Свинцовая нить обладает некоторым сопротивлением и при прохождении через нее электрического тока нагревается.

В рабочем режиме, когда ток не превышает некоторого значения, свинцовая нить не препятствует его прохождению. Когда же ток (вследствие неисправности или аварии) возрастает, свинцовая нить нагревается и расплавляется, прерывая цепь.

Таким образом, ценой своей «смерти» предохранитель спасает устройство от гораздо больших неприятностей.

Но обычная плавкая вставка не всегда выполняет свои функции должным образом. Во-первых, для того, чтобы свинцовая нить нагрелась до температуры плавления, нужно некоторое время. Современные полупроводниковые изделия довольно “нежны”, и могут за это время благополучно сгореть.

Во-вторых, существуют устройства и детали, которые нагреваются в процессе работы до температуры, значительно превышающей комнатную. Одним из таких устройств является малогабаритный низкочастотный трансформатор, применяемый в блоках питания (адаптерах) модемов, коммутаторов ЛВС и т. п.

Эти адаптеры обеспечивают на своем выходе постоянное или переменное напряжение в несколько вольт при небольшом токе. Скажем прямо — производители часто экономят при их производстве, используя меньше меди и стали в трансформаторе.

Результатом является работа с перегрузкой и довольно сильный перегрев обмоток и сердечника даже при нормальных условиях эксплуатации.

Если же сетевое напряжение даже незначительно повысится (например, с 220 до 240 В), обмотки и сердечник нагреются еще сильнее, что может привести к возгоранию и пожару. При этом ток через обмотки, естественно возрастает, однако его величины не хватает для сгорания предохранителя.

Как же защитить такое оборудование?

Для таких случаев чья-то умная голова придумала

Термопредохранители

Во избежание возгорания такого трансформатора последовательно с его первичной обмоткой включается термопредохранитель. Он содержит в себе легкоплавкую цепь, подобную той, что есть в обычном плавком предохранителе.

При достижении некоторой температуры эта проволока расплавляется и прерывает цепь, предотвращая возгорание.

Плавкий предохранитель выбирают обычно с некоторым запасом. Поэтому в этом случае, скорее всего, он не сработает. Он сработает в результате короткого замыкания, когда ток возрастет значительно. А термопредохранитель «закроет грудью амбразуру», спасая жизнь своих «боевых товарищей».

Но в данном случае «геройство» это — вынужденное. Если бы трансформатор был сделан как положено, то даже при превышении напряжения он не сильно бы перегрелся. Так делали трансформаторы в Советском Союзе. Но теперь другая эпоха и другие подходы.

Дотошные головы просчитали, что дешевле будет применить дополнительную копеечную деталь, чем сделать трансформатор как положено.

На корпус термопредохранителя может наноситься различная маркировка:

Термопредохранитель отличается от обычного предохранителя тем, что перегорает от превышения окружающей температуры, а не от повышенного тока.

Материал проволочки термопредохранителя — не свинец (температура плавления которого 327 ºС), а специальный легкоплавкий припой. Максимальная рабочая температура трансформатора — 105 ºС. Термопредохранитель перегорает при 115 — 120 ºС.

Термопредохранители в лазерных принтерах

Существует другое конструктивное исполнение термопредохранителей, которое применяется в лазерных принтерах.

В этих принтерах существует блок закрепления (так называемая «печка»).

В блоке закрепления бумага с налипшим тонером проходит вблизи нагретого до высокой температуры вала.

Частицы тонера расправляются и сцепляются с волокнами бумаги, образуя устойчивое изображение.

Чтобы тонер расплавился, необходимо нагреть его до температуры 160 — 180 градусов.

Нагреватель в печке работает в циклическом режиме — то нагревается, то остывает.

Следит за температурой специальный термодатчик.

Иногда система контроля или силовые ключи выходят из строя, и нагревательный элемент не выключается. Вот тут и приходит на помощь термопредохранитель.

Такие предохранители имеют внутри пружину и контакты, спаянные легкоплавким припоем. Как только температура поднимется выше нормы, припой расплавляется, и пружина размыкает контакты.

Если бы не было последовательно включенного с ним термопредохранителя, блок закрепления получил бы необратимые повреждения. Да еще и пожар мог бы возникнуть!

Термопредохранитель, как и обычная плавкая вставка — деталь однократного применения. После устранения причин, приведших к выходу его из строя, необходимо установить новый — с такими же характеристиками.

В заключение скажем, что существуют и самовосстанавливающиеся предохранители, но это другая история и тема отдельной статьи.

Следует отметить, что в различных типах термопредохранителей используются различные материалы, которые отличаются температурой плавления. Существуют припои, температура плавления которых значительно меньше температуры кипящей воды.

Надеюсь, уважаемые читатели, вы уяснили, что обычные плавкие вставки и термопредохранители «жучком» не заменишь!

Источник

Термопредохранитель: чем и как заменить

Термопредохранитель, как и обычный предохранитель призван защищать электронику от выхода из строя. Основное отличие от обычного предохранителя — прерывание питающей цепи по повышению температуры. Температура срабатывания защиты выбирается производителем электроники, соответсвенно замена сработавшего термопредохранителя возможна на такой же (с теми же параметрами). Параметры пишутся на корпусе. Помимо температуры, важна токовая характеристика:

Термопредохранители бывают двух видов: многоразовые (восстанавливаются после срабатывания) и одноразовые (становятся полностью не работоспособными после превышения температурного порога).

Как подобрать понятно, а как быть, если ехать за новым термопредохранителем далеко или ночь (магазины не работают, а вышел из строя тепловентилятор)? Можно ли чем то его заменить временно или постоянно? Таким вопросом задаются владельцы мультиварок, термопотов, водонагревателей, утюгов, микроволновок и т.п. техники.

Прежде всего убедитесь, что причиной отключения прибора стал именно термопредохранитель:

Существует несколько методов замены. Но только один верный и надежный — замена на такой же термопредохранитель.

Приведенные методы — «делаются Вами на свой страх и риск». Предохранитель не перегорает просто так! Будьте предельно внимательны. Перед заменой, осмотрите на возможное короткое замыкание или иные повреждения и поломки прибора.

Замена на обычный предохранитель

Термопредохранитель, временно можно заменить на обычный предохранитель с подходящими амперами. Данный метод позволит определить исправна ли цепь. Если не перегорит плавкий предохранитель, то все исправно — можно пользоваться прибором. Но, как можно скорее заменить обычный предохранитель на термо.

Проволокой

Если нет обычных предохранителей, можно восстановить цепь медной или алюминиевой проволокой. Проволоку следует подобрать из токовых характеристик меди: току в 1 Ампер соответствует проволока диаметром 0,04мм:

Ток, А		1А	2А	3А	5А	7А	10А	15А	20А	25А
Диметр, мм	медь	0,04	0,07	0,11	0,18	0,21	0,25	0,32	0,39	0,46
	алюминий	0,06	0,1	0,14	0,2	0,25	0,3	0,4	0,49	0,56

На фотографии приведен пример, замены термопредохранителя проволокой в тепловом вентиляторе:

Красным — проволока (выбрана не правильно). Зеленым — сгоревший предохранитель.

Источник

Термопредохранитель принцип работы

Термопредохранитель: как проверить в домашних условиях

Большинство бытовых приборов при работе выделяют тепло. Некоторые из них предназначены и рассчитаны на нагрев (электроутюг, электрочайник или бойлер для нагрева воды), а для большинства сильное повышение температуры их корпуса и внутренней начинки является нежелательным побочным эффектом их функционирования. Для предотвращения перегрева в цепи питания таких приборов последовательно устанавливается термопредохранитель.

Устройство и принцип работы

Конструктивно данный защитный элемент состоит из двух частей:

Как проверить термопредохранитель мультиметром в режиме измерения сопротивления

Данный метод проверки наиболее точный, но не всегда под рукой есть измерительный инструмент.

Что такое плавкие предохранители и для чего они необходимы?

Защита электрических цепей от КЗ и перегрузок является одной из самых важных задач в электротехнике. С этой целью изобретено множество защитных аппаратов, которые сегодня применяются как в силовых цепях, так и для защиты электрических схем в различных устройствах. Практически в каждом сложном электроприборе можно встретить плавкие предохранители – одноразовые коммутационные устройства, разъединяющие цепь в аварийной ситуации.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:

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.

Маркировка

При выборе предохранителей важно знать диапазон защиты. Их всего 2: частичный и полный. При частичной защите предохранитель срабатывает только от токов КЗ. Полная защита включает также срабатывание от перегрузок.

В кодовой маркировке диапазоны защиты обозначены буквами «a» (частичный) и «g» (полный). Эти буквы стоят первыми перед цифрами, обозначающими номинальный ток.

На втором месте проставляются английские прописные буквы, которые обозначают:

Виды и устройство

В зависимости от решаемых задач классификация предохранителей может быть следующей (рисунок 5):

Рис. 5. Виды плавких предохранителей

Существуют также самовосстанавливающиеся предохранители, инерционные и откидывающиеся (рис. 6). Изделия инерционного типа предназначены для защиты электромоторов, которые при запуске создают большие нагрузки. Плавкие элементы нагреваются, но не перегорают. После того, как двигатель запустится, инерционный предохранитель переходит в режим ожидания.

Откидывающиеся вставки применяют в защите линий электропередач. В аварийных ситуациях плавкий элемент размыкает цепь. Под действием высокой температуры вставка удлиняется, в результате чего происходит давление на спусковой механизм, который отбрасывает предохранитель из его гнезда. Таким образом, обеспечивается надёжное отключение аварийного участка.

Рис. 6. Откидывающиеся плавкие предохранители

Устройство самовосстанавливающегося предохранителя отличается от других типов электрических аппаратов. Рабочим элементом изделия является полимер с положительным температурным коэффициентом расширения. Полимер содержит углеродистые включения, которые проводят ток.

При нагревании углеродные связи разрываются, в результате чего растёт электрическое сопротивление. При достижении температуры плавления полимера сопротивление стремится к бесконечности, то есть, цепь размыкается. При остывании возобновляется электропроводность полимера. Предохранитель самовосстанавливается.

Технические характеристики

Плавкие вставки идентифицируются двумя характеристиками: номинальным напряжением и величиной номинального тока. В промышленном оборудовании эти показатели могут достигать десятков киловольт и тысяч ампер.

В бытовых приборах применяются плавкие вставки, номинальное напряжение свободных контактах которых составляет:

На контактах распространённых моделей номинальные токи составляют от 10 до 2500 А, а на концах плавких вставок – от 2 до 2500 А.

Преимущества и недостатки

К достоинствам плавких предохранителей относятся:

Основные недостатки:

Источник

Альтернативные варианты замены термопредохранителя в случае неисправности

Для защиты оборудования от повреждений используют биметаллические элементы, разрывающие цепь питания при перегреве выше допустимого порога. Если заниматься ремонтом бытовой техники самостоятельно, следует знать, чем заменить термопредохранитель без риска воспламенения устройства из-за короткого замыкания. Перемычку устанавливают временно, поскольку рассчитать сопротивление и обеспечить необходимые параметры защиты невозможно.

Термопредохранитель служит для защиты оборудования от повреждений.

Понятие термопредохранителя

Термический защитный элемент представляет собой устройство, разрывающее цепи питания при нагреве. Избыточное тепло выделяется в процессе прохождения тока с повышенной силой через проводник.

Особенности и предназначение

Элемент устанавливается в электрических и электронных приборах и обеспечивает защиту компонентов от повреждения. Например, предохранители используются в блоках управления вентилятором климатической установки автомобиля. Термический элемент предотвращает возгорание при заклинивании ротора электродвигателя. На корпусах изделий присутствует типовая маркировка, позволяющая уточнить рабочие напряжение, ток и температуру срабатывания.

Предохранители отличаются простотой конструкции и низкой ценой, обеспечивают надежную защиту оборудования.

Устройство и принцип действия

Одноразовый элемент оснащен перемычкой из металла, которая перегорает при перегрузке. Изделие имеет контактные ножки, необходимые для установки в электронном модуле оборудования. В биметаллических многоразовых элементах размыкание цепи осуществляется деформирующейся при нагреве пластиной. После охлаждения целостность магистрали восстанавливается автоматически, в ряде моделей требуется нажатие на кнопку.

Устройство термопредохранителя.

Основные разновидности

Возможные проблемы с термопредохранителем

Основной проблемой является разрушение легкоплавкой нити из-за превышения порогового значения температуры. Проверить состояние предохранителя можно тестовым прибором, переключенным в режим измерения сопротивления. На исправной вставке мультиметр покажет значение в пределах 0,2 Ом, на сгоревшей прибор отобразит обрыв цепи. Изредка причиной некорректной работы является плохой контакт омедненной ножки элемента и печатной платы. В этом случае понадобится опрессовать металлическую втулку или повторно припаять предохранитель с обеспечением отвода тепла.

Разрушение легкоплавкой нити является основной проблемой.

При обнаружении проблем с работой приборов, оборудованных термическими предохранителями, необходимо проверить состояние блока питания и шнура от розетки сети переменного тока. Процедуру выполняют мультиметром, переключенным в режим прозвона цепей. Мастер должен убедиться в подаче питания на вход предохранителя, а затем протестировать работоспособность защиты.

Если оборудование оснащено биметаллическим предохранителем, то следует проверить сопротивление, а затем убедиться в корректной работе устройства. При нагреве и охлаждении (например, пламенем зажигалки) из корпуса должен доноситься щелчок, указывающий на срабатывание контактной группы.

В бытовых условиях выяснить порог температуры разрыва цепи невозможно, для точной проверки необходимы стенд, имитирующий работу нагрузки, и термометр.

Чем можно заменить

Для экстренного ремонта вместо штатного термопредохранителя используют:

На обычный предохранитель

Вместо термического предохранителя можно использовать стандартный защитный элемент с металлической перемычкой, закрытой прочным стеклянным корпусом. Изделие подбирают по силе тока в цепи. Если при пробном включении прибора проволока не перегорает, то оборудование считается пригодным для дальнейшей эксплуатации. Но плавкий предохранитель не обеспечивает нормальную защиту, рекомендуется в кратчайшие сроки установить изделие термического типа.

Вместо термического предохранителя можно использовать обычный.

Проволокой

В качестве временного решения возможно установить перемычку из алюминиевой или медной проволоки. Необходимо узнать пиковое значение силы тока, а затем подобрать сечение по таблице. При ошибочном выборе возможно как преждевременное срабатывание защиты, так и выход из строя прибора. В таблице приведено соотношение диаметров проволоки к максимально допустимой силе тока, при превышении параметра перемычка перегорает.

Тип материала	1	2	3	5	7	10	15	20	25
Алюминиевый сплав	0,06	0,1	0,14	0,2	0,25	0,3	0,4	0,49	0,56
Медь	0,04	0,07	0,11	0,18	0,21	0,25	0,32	0,39	0,46

Нюансы замены своими руками: важные правила

Термические предохранители сгорают при повышении температуры, поэтому элементы устанавливают при помощи зажимов, контактной сварки либо пайки тугоплавкими припоями. Стандартные смеси на основе свинца и олова могут не выдержать перегрева и расплавиться. При самостоятельном ремонте проволоку наматывают на ножки перегоревшего элемента, обеспечивая целостность проводки. Если в конструкции прибора использованы оловянно-свинцовые припои, то при установке нового предохранителя электрическим паяльником следует предусмотреть надежный теплоотвод.

После монтажа элемента необходимо проверить целостность перемычки, поскольку при нагреве возможно срабатывание защиты.

Для тестирования необходим мультиметр, переключенный в режим определения сопротивления. Щупы следует приложить к выводам предохранителя, исправный элемент покажет сопротивление около 0,1-0,2 Ом. Если индикатор отобразит обрыв, то понадобится установить новый термопредохранитель с соблюдением дополнительных мер предосторожности и использованием усиленного теплоотвода.

В бытовых нагревателях с вентиляторами используют одноразовые предохранители на заклепках. Для демонтажа понадобятся пассатижи с длинными узкими губками, позволяющими отогнуть ножки. Контакты нового изделия предварительно сгибают по месту, проволочные опоры должны образовать кольца для установки на заклепки. После монтажа необходимо дополнительно опрессовать соединения плоскогубцами, обеспечивая плотный контакт. При некорректной установке возможно искрение, приводящее к образованию нагара и разрыву цепи питания.

Термопредохранители часто используют для защиты первичной или вторичной обмоток трансформаторов. Чтобы снять элемент, потребуется демонтировать преобразователь напряжения и убрать защитное покрытие с обмоток. После пайки нового предохранителя необходимо восстановить изоляцию. Процедура может оказаться экономически нецелесообразной, поскольку проще приобрести и установить трансформатор с подходящими рабочими характеристиками.

Если требуется поменять предохранитель, смонтированный в автомобильной климатической установке, то предварительно выясняют место его расположения. На большинстве машин необходимо снять перчаточный ящик либо частично разобрать панель приборов или центральную консоль. Предохранитель установлен на контактах резистора, обеспечивающего ступенчатое переключение частоты вращения вентилятора. Для снятия и установки элемента используют плоскогубцы. Если сопротивление вышло из строя, потребуется монтаж нового регулятора в сборе с предохранителем.

Источник