Ремонт плавких предохранителей кратко

Обновлено: 04.05.2024

К основным неисправностям предохранителей относятся:
– Загрязнение контактных поверхностей губок и патронов.
– Износ и трещины патронов.
– Выгорание стенок патрона из-за воздействия на них высокой температуры дуги.
– Обгорание внутренних стенок фибрового патрона.
– Отсутствие электрической цепи между плавкой вставкой и контактными частями.
При ремонте предохранителей ПР и ПН сначала очищают контактные поверхности губок и патронов от грязи, оксидных пленок и частиц расплавленного металла. Окислившиеся контакты очищают стеклянной бумагой, а сильно обгоревшие и оплавленные — надфилем. Для очистки контактов нельзя применять наждачную бумагу, так как зерна наждака, не проводящие электрический ток, врезаются в контактные поверхности, ухудшая контакт между губками и патроном предохранителя. Затем разбирают патрон, тщательно проверяют состояние внутренних токопроводящих частей и плавких вставок, обнаруженные дефекты устраняют, а плавкую вставку, длительно находившуюся в работе, заменяют новой.
Вставки в предохранителях соседних фаз независимо от их состояния также заменяют. Вставки должны быть однотипными, заводского изготовления и строго соответствовать номинальному току предохранителя и току защищаемой сети.
При большой потребности плавкие вставки на ряде предприятий изготовляют в собственных электроремонтных мастерских. При этом материалы, из которых выполняют элементы плавких вставок, должны быть тщательно калиброваны и не менее 10 % готовых плавких вставок выборочно испытаны на минимальный и максимальный токи. За минимальный принимают ток, при котором плавкая вставка не должна перегореть за время менее 1 ч. Обычно этот ток равен 1,3 ÷ 1,5 ее номинального тока, т. е. Imin=(l,3 ÷ 1.5)Iном. За максимальный принимают ток, при котором плавкая вставка должна перегореть за время менее 1 ч, обычно он составляет (1,6 ÷ 2,1)Iном.
Изготовляемые вставки предохранителей по своим качествам, характеристикам и номинальным токам должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов. Вставки кустарного изготовления применять недопустимо, так как в лучшем случае они защищают установку только от токов к. з. Для крепления цинковой плавкой вставки должны быть обязательно использованы стальная шайба увеличенного диаметра и пружинящая шайба. При отсутствии этих шайб цинк постепенно выдавливается из-под контактного болта и ослабляет контакт. В патроне предохранителя ПР нельзя устанавливать медную вставку без оловянного растворителя, поскольку при высокой температуре плавления медной вставки фибровый патрон быстро разрушается.
При осмотре патрона предохранителя ПР обращают внимание на целость патрона и отсутствие трещин в нем, а также на степень износа его стенок, что определяется сопоставлением фактической толщины стенок ремонтируемого патрона с толщиной стенок соответствующего ему по конструкции и номинальному току нового патрона. Замеры производят нутромером.
При частых перегораниях плавкой вставки стенки патрона сильно выгорают из-за воздействия на них высокой температуры дуги. При выгорании стенок патрона более чем на 50 % первоначальной толщины патрон заменяют, иначе при очередном перегорании плавкой вставки он может разрушиться вследствие резкого повышения в нем давления. Разрушение патрона может стать причиной тяжелой травмы, а при перебросе дуги на соседние токопроводящие части — вызвать аварию. В сильно обгоревшем патроне ухудшаются также условия гашения дуги. При воздействии высокой температуры дуги на стенки фибрового патрона фибра, будучи газогенерирующим материалом, разлагается, а образовавшиеся газы создают в патроне давление в несколько атмосфер, что способствует быстрому гашению дуги.
В патроне из фибры и других газогенерирующих материалов, аналогичных ей, с обуглившимися внутренними стенками процесс разложения фибры и сопутствующие ему другие процессы (деионизация) почти не происходят, в результате чего действие электрической дуги бывает более продолжительным. Поэтому при ремонте фибрового патрона его обгоревшие внутренние стенки тщательно очищают от обуглившейся фибры, промывают, насухо вытирают чистыми сухими тряпками и покрывают двумя слоями бакелитового лака или одним слоем клея БФ, а затем просушивают. После ремонта и очистки внутренних токопроводящих деталей полость патрона предохранителя ПН наполняют чистым и сухим кварцевым песком с содержанием кварца не менее 98 % и размером зерен 0,5—0,8 мм. Песок должен быть обработан 2 %-ным раствором соляной кислоты, промыт и прокален при 150—180 °С. Кварцевый песок размером зерен менее 0,5 или более 0,8 мм не рекомендуется применять, так как под действием высокой температуры дуги в первом случае будет спекаться песок, а во втором — ухудшаться условия гашения дуги из-за наличия воздуха между зернами кварца.
Чтобы убедиться в наличии электрической цепи между плавкой вставкой и контактными частями, отремонтированный патрон проверяют контрольной лампой, а затем устанавливают в губках предохранителя, при этом обращают внимание на создание хорошего контакта между губками и патроном. Патрон должен входить в губки контакта плотно, без перекосов и с некоторым усилием. В ножевых контактах нож должен плотно прилегать к соответствующим поверхностям губок. Плотность контакта проверяют щупом толщиной 0,05 мм, который не должен входить в пространство между ножом и губкой более чем на 1/3 контактной поверхности (на 5—8 мм). Если щуп проникает на большую глубину, плотность контакта увеличивают заменой кольцевых пружин или подтягиванием контактов.
Отремонтированный патрон устанавливают в контактных губках предохранителя при отключенном напряжении. Если напряжение отключить нельзя, патрон устанавливают, используя предохранительные очки, диэлектрические перчатки, диэлектрические клещи или съемные рукоятки, предварительно убедившись, что в данной электрической цепи нагрузка снята и нет короткого замыкания.

Хотя в более дорогих устройствах уже можно встретить и самовосстанавливающиеся электрические предохранители, большинство приборов по-прежнему оснащены обычными предохранителями.

Общие понятия, знакомство с предохранителями трубчатой конструкции

Наиболее распространенные предохранители это так называемые, трубчатые. Они представляют из себя керамическую или стеклянную трубку с металлическими контактами-чашками с торцов. Эти чашки соединены между собой проволокой, сечение которой, как уже говорилось, определяет номинальный ток предохранителя. Этот ток указывается на трубке или одной из контактных частей предохранителя. Например: F0,5A – это значит, что данный предохранитель рассчитан на ток 0,5 ампера.

На электрических принципиальных схемах предохранитель обозначается прямоугольником с проходящей через него прямой линией. Рядом с условным графическим обозначением указывается его позиционное обозначение, например F1 (F – fuse, предохранитель по-английски); и если это не загромождает схему - номинальный ток, например 100 mA.

Описание принципа работы плавкой вставки (предохранителя)

Принцип работы предохранителя предельно прост. При протекании по проволоке, соединяющей контакты предохранителя, номинального тока, эта проволока разогревается до температуры около 70 ˚С. А вот при превышении тока, проволока разогревается сильнее, и при превышении температуры плавления – расплавляется, т.е. перегорает. Именно по этой причине предохранители еще называют – плавкими или плавкой вставкой. Чем выше ток, тем быстрее нагрев, тем быстрее происходит расплавление, а соответственно и перегорание предохранителя.

Таким образом все плавкие вставки работают на одном и том же принципе – превышение тока в цепи вызывает перегрев и расплавление проволоки внутри предохранителя и как следствие отключение этой цепи от источника питающей сети.

Существует две основных причины перегорания плавких вставок: броски напряжения питающей сети и возникшая неисправность внутри самого электроприбора.

Проверка предохранителя, индикатор неисправности предохранителя

Проверять предохранитель, во избежание поражения электрическим током, допускается только при отключенном электроприборе!

Кроме этого можно купить или самостоятельно изготовить индикатор перегорания предохранителя, который уведомит вас о том, что предохранитель перегорел.

Схема такого устройства чрезвычайно проста и представлена на следующем рисунке.

В параллель к контактам предохранителя, через токоограничивающий резистор R1 и диод VD1, для защиты от обратного напряжения, подключается светодиод HL1. Диод VD1 должен быть подобран из расчета обратного напряжения, превышающего сетевое. Для сети 220 В обратное напряжение для диода VD1 должно быть не менее 300 В, таким требованиям отвечает например диод 1N4004 или отечественный КД109Б.

Индикатор не светится, если предохранитель исправен, и светится в случае его перегорания.

Индикатор не светится если нагрузка отключена.

Такой схемой очень удобно дополнять блоки питания собственного изготовления.

Немного изменив (упростив) схему можно получить индикатор перегорания предохранителя на неоновой лампе, хотя она и не так эффективно смотрится как светодиод.

Подбор предохранителя по номинальной мощности электроприбора

После проверки предохранителя и определения, что он вышел из строя, необходимо его заменить. А для этого надо узнать его номинал, чтобы выполнить правильную замену.

Если вам известна мощность потребляемая электроприбором, обычно она указывается на шильде прибора, вы можете самостоятельно рассчитать номинальный ток предохранителя по следующей формуле:

Iном = Рмакс / Uном

Номинальный ток (Ампер) равен частному от максимальной мощности (Ватт) электроприбора деленной на номинальное напряжение сети (Вольт).

Например, сгорел предохранитель в телевизоре, разобрать, что указано на корпусе предохранителя, его номинал, не представляется возможным, но на шильде телевизора указана мощность потребления 150 ВА.

150 / 220 = 0,68, округляем до ближайшего большего стандартного значения – 1 А.

Обратите внимание, что при расчете номинального тока предохранителя вы получаете точное значение тока, которое может не соответствовать ряду номинальных токов предохранителей. Поэтому расчетное значение с учетом запаса 5% округляется до ближайшего стандартного значения.

Для простоты можно воспользоваться готовой таблицей, в которой приведены номиналы стандартных предохранителей для различных потребителей из расчета их подключения к бытовой сети 220 В.

Мощность электроприбора, Вт (BA)	10	50	100	150	250	500	800	1000	1200
Номинал предохранителя, А	0,1	0,25	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0

Мощность электроприбора, Вт (BA)	1600	2000	2500	3000	4000	6000	8000	10000
Номинал предохранителя, А	8,0	10,0	12,0	15,0	20,0	30,0	40,0	50,0

Замена предохранителя

При замене предохранителя, во избежание поражения электрическим током, обязательно отключите электроприбор от сети!

Есть такое негласное правило, если после второй замены предохранитель опять перегорел, ищи неисправность в самом электроприборе. Значит надо ремонтировать электроприбор.

Ни в коем случае не устанавливайте предохранитель на больший ток, такие попытки однозначно приведут к еще большему повреждению устройства вплоть до его не ремонтопригодности!

Ремонт предохранителя

Типичные обыватели считают, что предохранители не подлежат ремонту, на самом деле это не так. Большинство типов предохранителей можно отремонтировать и дать им вторую, третью и т.д. жизни. Корпус предохранителя, как правило, разрушается крайне редко, перегорает проволока внутри, вот в ее замене и заключается ремонт. Основная задача при этом использовать проволоку аналогичную той, что была в предохранителе.

Если заменить предохранитель надо очень быстро, а запасного под рукой не оказалось, то можно воспользоваться следующим способом:

Разогрейте паяльником торцы контактов-чашек и освободите отверстия в торцах от припоя воспользовавшись зубочисткой или чем-то подобным. Бывает, что отверстия слишком малы или совсем отсутствуют, тогда придется их просверлить. Используйте сверло не большого диаметра 1 – 2 мм.

Проденьте через отверстия проволоку подходящего диаметра и припаяйте ее к контактам-чашкам.

Подбор диаметра проволоки предохранителя

Как написано выше, для ремонта предохранителя необходимо заменить перегоревшую проволоку на аналогичную той, что была в предохранителе до его перегорания.

В заводских предохранителях используются проволоки из различных металлов: серебра, меди, алюминия, олова, свинца, никеля и т.д. В домашних условиях вряд ли мы сможем определить материал проволоки перегоревшего предохранителя, да и под рукой у нас обычная медная проволока. Но на всякий случай приведем таблицу диаметров проволоки в зависимости от номинального тока предохранителя содержащую кроме меди, алюминий, сталь и олово.

Ток предохранителя, А		0,25	0,5	1,0	2,0	3,0	5,0	7,0	10,0
Диаметр проволоки, мм	Медь	0,02	0,03	0,05	0,09	0,11	0,16	0,20	0,25
	Алюминий	-	-	0,07	0,10	0,14	0,19	0,25	0,30
	Железо	-	-	0,13	0,20	0,25	0,35	0,45	0,55
	Олово	-	-	0,18	0,28	0,38	0,53	0,66	0,85

Ток предохранителя, А		15,0	20,0	25,0	30,0	35,0	40,0	45,0	50,0
Диаметр проволоки, мм	Медь	0,33	0,40	0,46	0,52	0,58	0,63	0,68	0,73
	Алюминий	0,40	0,48	0,56	0,64	0,70	0,77	0,83	0,89
	Железо	0,72	0,87	1,00	1,15	1,26	1,38	1,50	1,60
	Олово	1,02	1,33	1,56	1,77	1,95	2,14	2,30	2,45

Расчет диаметра проволоки предохранителя

В случае если необходим предохранитель на ток, не указанный в таблице выше, можно воспользоваться формулой для расчета диаметра медной проволоки в зависимости от номинального тока предохранителя.

Для малых токов (при использовании тонкой проволоки диаметром от 0,02 до 0,2 мм) формула имеет следующий вид:

d = Iпл · k + 0,005

Для больших токов (при использовании проволоки диаметром более 0,2 мм) формула такая:

Где Iпл – ток плавкой вставки в амперах, к и m коэффициенты, зависящие от материала проводника, могут быть определены по следующей таблице.

Материал проволоки	Коэффициенты
Материал проволоки	k	m
Медь	0,034	80
Алюминий	-	59,2
Железо	0,127	24,6
Олово	-	12,8

Определение диаметра проволоки предохранителя

На заводских бухтах диаметр проволоки указывается на ряду с другими параметрами. А что делать если проволока взята из обрезка многопроволочного провода? Диаметр проволоки можно измерить микрометром. Но даже если нет микрометра можно воспользоваться старым дедовским способом – измерить диаметр проволоки при помощи линейки или штангенциркуля. Пусть не так точно, но для нашего случая вполне приемлемо.

Берем линейку и наматываем на нее от 10 до 20 витков. Рекомендуемая ширина намотки около сантиметра. При этом стараемся, чтобы витки ложились как можно плотнее. Считаем, сколько миллиметров заняли наши витки и делим это число на количество витков. Не обязательно наматывать на линейку, если кусок проволоки короткий, можно для намотки использовать карандаш, отвертку, зажигалку или любой другой предмет. Главное, чтобы витки были намотаны равномерно и плотно.

Например, ширина намотанных витков 9 мм, при количестве витков 20. Разделив 9 на 20 получаем, что диаметр проволоки, если отбросить еще 0,05 мм на зазоры между витками, примерно 0,40 мм. При помощи этой проволоки можно будет восстановить предохранитель на 20 А. Вот так просто и довольно точно!

Восстановление предохранителя при помощи медного провода соответствующей толщины (кликните для увеличения)

Ниже я привожу таблицу соответствия диаметра медного провода к номинальному току. К примеру, чтобы восстановить семиамперный предохранитель, достаточно в него впаять медный обмоточный провод диаметром 0.2 мм.

Рекомендуемый диаметр медного провода для ремонта плавких предохранителей

В большинстве электроустановок, работающих при напряжении от 6 до 35 киловольт, защитные функции осуществляются с помощью высоковольтных предохранителей. Поэтому, при обслуживании таких систем, постоянно приходится выполнять такую важную задачу, как ремонт предохранителей. Это связано с большими нагрузками, которые постоянно испытывают данные защитные устройства.

Устройство и основные неисправности предохранителей

В состав стандартного высоковольтного предохранителя входит патрон, плавкая вставка и два контакта, крепление которых выполнено на головке опорного изолятора. Сам патрон изготовлен в виде фарфоровой трубки с латунными колпачками, закрепленными на концах.

Внутри находится кварцевый песок, куда помещается плавкая вставка. Чаще всего, для изготовления вставок используются медные, посеребренные и константановые проволоки. Вставки из медных проволок применяются в силовых цепях, а константановые вставки используются в трансформаторах напряжения.

В процессе эксплуатации в предохранителях могут появиться следующие неисправности:

Контактные поверхности в патронах и губках загрязняются.
Патроны изнашиваются и покрываются трещинами.
Фибровые патроны могут обгореть с внутренней стороны.
Образование разрыва в электрической цепи между контактными частями и плавкой вставкой.

Ремонт предохранителей

При проведении ремонтных работ, в первую очередь, производится очистка всех контактных поверхностей от загрязнений, окислений и расплавленных металлических частиц. Для очистки контактов используется специальная стеклянная бумага, а при сильном обгорании применяется надфиль.

Далее, производится разборка патрона, во время которой проверяются внутренние токопроводящие части и состояние плавких вставок. Все обнаруженные дефекты устраняются, а плавкие вставки со значительным износом, заменяются новыми. Одновременно, производится замена вставок, расположенных в соседних фазах, поскольку они все должны быть одного типа и находиться в соответствии с током защищаемой сети и номинальным током предохранителя.

Когда проводится ремонт предохранителей, обязательно проверяется целостность корпуса патрона, износ его стенок и наличие трещин. Для замеров толщины стенок используется нутромер. Если выгорание стенок патрона составляет более 50%, то производится замена всего патрона. В противном случае, в дальнейшем, из-за перегорания вставки может произойти его полное разрушение по причине высокого давления. Нередко, это приводит к травме, а в некоторых случаях, к аварийной ситуации.

Читайте также: