Для защиты электрических цепей автомобиля от перегрузок применяют плавкие либо многоразовые вставки, расположенные в монтажных коробках. Существуют различные виды предохранителей для авто, отличающиеся способом установки и техническими характеристиками. Перед проведением ремонта необходимо открыть распределительную коробку и узнать тип и номинал вышедшего из строя защитного элемента.
Для чего нужны предохранители в автомобиле?
Автомобили оборудованы бортовой электрической сетью, рассчитанной на напряжение 12 В или 24 В. Жгуты электропроводки состоят из отдельных проводов с цветной изоляцией, позволяющей определить назначение кабеля. Медные жилы рассчитаны на подключение потребителей, имеющих предельно допустимую мощность. В случае короткого замыкания происходит перегрев металла с оплавлением или возгоранием проводки и машины.
Предохранители не допускают неконтролируемый рост силы тока и предотвращают возникновение аварийных или пожароопасных ситуаций.
Основные модификации предохранителей
Основными сериями предохранителей являются ПН2, НПН2, ПРС и ППН. В первую очередь, это плавкие предохранители, использующиеся в электрооборудовании промышленных установок и в электрических сетях и принимающие на себя все перегрузки и короткие замыкания. Они рассчитаны на рабочее напряжение, номиналом 220-380 вольт, размещаются на изоляторах в специальных держателях, которые поставляются в комплекте с самим устройством. Эти приборы рассчитаны на продолжительный режим работы в горизонтальном или вертикальном рабочем положении.
Устройство и классификация предохранителей
Для защиты электропроводки легковых или грузовых автомобилей используют предохранители:
- цилиндрического типа, оснащенные корпусом из пластмассы или керамики;
- ножевые с пластиковым кожухом и прямоугольными контактами;
- биметаллические, относящиеся к категории многоразовых.
Ряд производителей автомобильной техники использует для защиты цепей, находящихся под высокой нагрузкой, ленточные элементы. Пластины крепят к контактам винтами или гайками, номинал предохранителя нанесен на лицевой части детали. Ленточные планки применяют в цепях генераторов или в линиях питания мощных потребителей (сила тока до 110 А-140 А). Для защиты коробки от расплавленного металла, образующегося при срабатывании, на пластину надевают пластиковый чехол.
С начала 2000-х гг. на автомобилях стали использовать кассетные элементы, оснащенные пластиковым корпусом с направляющими выемками.
Верхняя часть закрыта прозрачной крышкой с указанием номинала. Существуют предохранители форматов микро-10, микро-14 и мини-14, выдерживающие силу тока от 15 А до 80 А. На некоторых автомобилях встречаются кассетные вставки-клипсы, имеющие номинал 25 А либо 30 А.
Цилиндрические модификации
Цилиндрический защитный элемент состоит из пластикового корпуса, металлических колпачков на торцах и соединительной планки, которая разрушается при повышении силы тока свыше номинала. Предохранители устанавливают в блоки с пружинными контактами, промышленность выпускает несколько разновидностей элементов, отличающихся допустимой нагрузкой.
Цилиндрические вставки используются на отечественных машинах и в 2021 г. (например Lada 4×4 FL), зарубежные производители начали переходить на ножевые планки во второй половине 80-х гг.
На иномарках и машинах отечественного изготовления встречаются вставки с керамическим корпусом, выдерживающим повышенные температуры.
Изделия имеют размер 6×25 мм (по стандарту DIN 75581/1) и маркируются как Bosch Torpedo Fuse либо Bussman GBC Fuse. В радиоприемниках могут устанавливаться вставки со стеклянным корпусом, позволяющим видеть состояние соединительной нити. Номинал редко превышает 5 А, на концах прозрачной трубки расположены металлические стаканы, к которым припаяна перемычка.
Ножевые защитные планки
Классическая ножевая вставка состоит из корпуса, выполненного из термостойкого прозрачного пластика с пигментом, и металлических контактов. Внутри кожуха расположена перемычка, которая сгорает при прохождении тока, имеющего силу выше номинального значения. Элемент устанавливается в блок вручную, на ножках выполнены скосы, облегчающие монтаж. Для снятия используют пластиковые щипцы, хранящиеся в отдельном гнезде в предохранительной коробке (место укладки зависит от модели и производителя автомобиля).
Международные стандарты регламентируют цветовую маркировку вставок, позволяющую определить номинал. Например, желто-оранжевый пластик используют для планок, рассчитанных на силу тока 5 А, а зеленые элементы выдерживают до 30 А.
Помимо стандартных предохранителей выпускаются изделия форматов макси и мини, отличающиеся размерами корпусов и контактных пластин.
Термические разновидности
Биметаллические защитные вставки состоят из корпуса, пружинного контакта и металлических ножек. При прохождении тока, имеющего силу выше допустимого (номинального) порога предохранитель срабатывает, отсекая подачу питания. Размыкание происходит из-за перегрева контактной пластины либо активации электромагнитной защиты. Владельцу автомобиля необходимо устранить причину замыкания, а затем вернуть предохранитель в рабочее состояние путем нажатия на кнопку или рычаг, расположенный на корпусе.
PTC или традиционный плавкий предохранитель?
Само собой разумеется, что PTC предохранители очень предпочтительны в системах, которые испытывают частые перегрузки по току (значение слова «частые» зависит от вашей точки зрения: и один раз в год можно считать частым, если замена предохранителя будет крайне неудобной). На самом деле, вы можете задаться вопросом, почему кто-то выбирает традиционный плавкий предохранитель, а не PTC предохранитель. Ну, оказывается, PTC предохранители имеют некоторые недостатки:
- Они имеют более высокое сопротивление во время нормальной работы.
- Сработавший PTC не является разрывом цепи; это просто компонент с сопротивлением, достаточным для значительного ограничения потока тока. В некоторых приложениях это может быть нежелательным.
- PTC может скрывать появление событий перегрузки по току. Если вам нужно заменить предохранитель, вы знаете, что произошло. Если вы используете PTC и изменяете что-то в схеме и устраняете условие перегрузки по току, PTC может естественным образом остыть и вернуться в свое низкоомное состояние. Или кто-то в лаборатории может увидеть, что система не работает нормально, и перезагрузить её по питанию, не исследуя фактическую причину сбоя.
- PTC более чувствительны к изменениям температуры окружающей среды. Это показано на следующем графике; кривая, о, относится к PTC, а кривые, о и «B» – к традиционным плавким предохранителям.
Относительное изменение номинального тока плавких предохранителей в зависимости от температуры окружающей среды
Другая информация, о которой можно узнать по этому графику, состоит в том, что форм-фактор традиционного предохранителя может влиять на его восприимчивость к изменениям температуры окружающей среды. Например, тонкопленочные предохранители (соответствующие кривой A) значительно более чувствительны к температуре окружающей среды, чем выводные патронные предохранители (соответствующие кривой B).
Сравнение размеров автомобильных предохранителей
Размеры и особенности основных типов предохранителей для легковых и грузовых машин:
- Ленточная перемычка имеет 2 крепежных отверстия диаметром от 5,5 мм до 6,5 мм и общую длину 42 мм. Расстояние между их центрами составляет 30 мм.
- Классические цилиндрические предохранители имеют длину 25,5 мм при диаметре 6,5 мм. Металлические наконечники выполнены в виде конуса с прямым углом при вершине.
- Ножевые элементы формата микро (или Mini low profile) оснащены ножками толщиной 0,8 мм при длине 9 мм. Ширина пластикового корпуса составляет 10,9 мм, а толщина 3,8 мм.
- Предохранители стандарта мини отличаются увеличенной до 11,4 мм шириной корпуса при толщине 4 мм. Общая высота (с контактами) не более 16,7 мм.
- Элемент формата стандарт (или Norma, Regular, Standart) оснащен корпусом с увеличенной до 5,5 мм толщиной при длине 19,5 мм. Контакты имеют ширину 5,1 мм, не позволяющую установить планку в разъемы для предохранителей микро или мини.
- Предохранители макси имеют длину 30,2 мм при толщине 9,2 мм, для подключения использованы металлические контакты шириной 7,8 мм и длиной 12,3 мм.
- Габариты автомобильных кассетных вставок мини либо клипса стандартами не регламентируются.
Предохранители ППН
Предохранители плавкие серии ППН (ППН-33, ППН-35, ППН-37, ППН-39) — современная серия, соответствующая международному стандарту предохранителей (NH) охватывает все типы исполнений, предусмотренных техническими условиями, и позволяет потребителям возможность выбора изделий в зависимости от условий применения. Соответствие международным стандартам позволяет применять предохранители ППН вместо аналогов импортного и отечественного производства. Большой диапазон номинальных токов позволяет сделать оптимальный выбор предохранителя в соответствии с параметрами защищаемой цепи.
Конструкция предохранителей ППН Корпуса предохранителей выполнены из стеатита, за счет чего обеспечиваются высокие показатели отключающей способности. Инновационная технология наполнения предохранителей наполнителем (в качестве наполнителя используется кварцевый песок высокой степени очистки) позволяет достичь плотного заполнения, что обеспечивает эффективное гашение электрической дуги внутри предохранителя при его срабатывании. В зависимости от заказа предохранители поставляются без вспомогательных (свободных) контактов или со вспомогательными (свободными) контактами. В качестве вспомогательных контактов применяются микропереключатели МИ ЗВ: Номинальный ток вспомогательных контактов 2 А. Номинальное напряжение цепи 220 В переменного тока частоты 50 и 60 Гц. Структура условного обозначения предохранителей ППН ППН-ХХ-ХХ-ХХ-XХ
— серия предохранителя;
ППН
предохранитель плавкий наполненный;
ХХ
— номинальный ток
33
— 160А,
35
— 250А,
37
— 400А,
39
— 630А;
Х
— способ монтажа и вид присоединения проводников к выводам предохранителя:
2
— на собственном изоляционном основании,
5
— на изоляционном основании комплектующего устройства,
7
— на проводниках комплектующего устройства;
X
— наличие указателя срабатывания, бойка и свободных контактов:
0
— без указателя срабатывания, без бойка, без свободных контактов,
1
— с указателем срабатывания, со свободными контактами,
3
— с указателем срабатывания, без бойка, без свободных контактов;
ХХ
— степень защиты — IPOO;
XX
— климатическое исполнение и категория размещения (УХЛ3, Т3, УХЛ2).
Технические данные предохранителей ППН
| Тип предохранителя | Номинальный ток плавкой вставки, In, А | Номинальное напряжение, Uп | Номинальная отключающая способность |
| ППН-33, габарит 00С | 2,4,6,10,12,16,25,32,40,50,63,80,100 | — 220В ~ 400В | 100 кА |
| ППН-33, габарит 00, 0 | 2,4,6,10,12,16,25,32,40,50,63,80,100,125,160 | ||
| ППН-35, габарит 1 | 2,4,6,10,12,16,25,32,40,50,63,80,100,125,160,200,250 | ||
| ППН-37, габарит 2 | 40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400 | ||
| ППН-39, габарит 3 | 100,125,160,200,250,315,400 | ||
| ППН-39, габарит 3 | 500,630 | — 440В ~ 500В | |
| ППН-41, габарит 4 | 500,630 | 50 кА | |
| ППН-41, габарит 4 | 800,1000 | ||
| ППН-41, габарит 4 | 1250,1500,1600 | ||
| ППН-41, габарит 4а | 800,1000,1250,1500,1600 |
НОМИНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ ППН С ХАРАКТЕРИСТИКОЙ аМ
| Номинальное напряжение, Uп | — 220В ~ 440В / — 440В ~ 550В |
| Номинальная частота | 50 Гц |
| Стандартный диапазон токов | От 2А до 630А |
| Номинальная отключающая способность | 50 кА |
Цена предохранителей ПН-2 от 30 рублей. Реле рэв 812.
Лучшие производители предохранителей
Автомобильные предохранители изготавливают в соответствии с международным нормативом ISO 8820-1-2014, предписывающим:
- Поддержание нормальной работоспособности потребителей, падение напряжения внутри элемента не должно влиять на приборы.
- Перемычка должна сгорать через 3-100 секунд при подаче силы тока, превышающей номинальное значение на 35%.
В перечень лучших изготовителей вошла продукция компаний:
- Российской AVAR, поставляющей наборы элементов на рынок запасных частей. Проведенные тесты показали, что перемычка сгорает при подаче тока, превышающего номинальный параметр на 35%, спустя 3,5-5 секунд.
- Итальянской MTA, использующей при изготовлении вставок термостойкий пластик. К недостаткам относят завышенное сечение соединительной перемычки, которая плавится при превышении нагрузки за 20-30 секунд (данные для предохранителя номиналом 20 А).
- Китайской Nord Yada, применяющей для литья корпусов яркий прозрачный пластик. При перегрузке вставка сгорает за 2-7 секунд, обеспечивая защиту электрических проводов и потребителей.
- Чешской Tesla, поставляющей продукцию на конвейеры автомобильных заводов в Европе. Предохранители соответствуют требованиям концернов и выдерживают перегрузку на 35% на протяжении 11-26 секунд (в зависимости от номинала и партии).
Типы предохранителей
В зависимости от назначения предохранители изготавливаются различных типов.
Слаботочные. Применяются в цепях, рассчитанных на небольшой потребляемой ток — до 6А. Это пожалуй наиболее распространенный тип предохранителей, которые часто встречаются в бытовых электроприборах. Бывают различных типоразмеров, обозначающих внешний диаметр х длину (3×15, 4×15, 5×20, 6×32, 7×15, 10×30).
К этой группе можно отнести также термопредохранители.
Вилочные. Такого типа предохранители нашли широкое распространение в автомобилях. Различаются между собой размерами и формой корпуса — Мини — H=16 мм, Стандарт — Н=19 мм, Макси — Н= 34мм. В зависимости от номинальной величины тока имеют различную цветовую маркировку корпуса.
Пробковые. Используются как в промышленном оборудовании, так и в жилом секторе. Рассчитаны на номинальный ток до 63А. По своей конструкции практически идентичны слаботочным, только имеют не стеклянный, а керамический корпус. В качестве основания для таких предохранителей используются либо резьбовые цоколи типа NEOZED, либо разъединители типа MINIZED с выдвижным лотком.
Ножевые. Применяются в силовых цепях электроустановок до 1000В. Рассчитаны на ток до 1250А. Корпус ножевых предохранителей заполняется специальным наполнителем для гашения электрической дуги, в качестве которого обычно используется кварцевый песок. В зависимости от исполнения могут иметь визуальный индикатор срабатывания и механизм дистанционной сигнализации срабатывания.
Кварцевые и Газогенерирующие. Применяются в высоковольтных сетях.
Рекомендации по выбору
Перед покупкой комплекта защитных планок следует изучить информацию, указанную на упаковке. Если на таре отсутствуют данные об изготовителе, то рекомендуется отказаться от приобретения. Мелкие компании используют пластик низкого качества, который разрушается от перепадов температур.
Сечение или материал металлических перемычек может не соответствовать требованиям, при возникновении аварийной ситуации предохранитель не разорвет цепь либо воспламенится.
Рекомендуется приобретать вставки с прозрачными корпусами. Ряд производителей использует матовый пластик, не позволяющий видеть состояние перемычки при осмотре сбоку. Для проверки необходимо заглянуть в контрольное окно, выполненное в верхней плоскости корпуса. Следует покупать предохранители в крупных магазинах, в мелких торговых точках велик риск приобретения контрафактной продукции.
Почему важно не перепутать предохранители?
Если плавкий предохранитель вышел из строя (например, перегорел из-за случайного короткого замыкания), то необходимо установить элемент с номиналом, не превышающим заводское значение. Применять скрепки, куски фольги или вставки, рассчитанные на повышенную силу тока, запрещено. В случае неисправности потребителей возрастет нагрузка на электропроводку, что приведет к возгоранию автомобиля. Информация о номиналах указывается на крышке предохранительного блока, корпусе вставки (касается ножевого типа) или рядом с гнездом для установки элемента.
Не следует использовать планки, рассчитанные на меньшую силу тока, поскольку при включении потребителя перемычка расплавится, не выдержав нагрузку. Если после установки предохранителя, соответствующего номиналу, происходит повторный выход из строя, то следует проверить цепь. Причиной дефекта может быть замыкание внутри оборудования либо повреждение изоляции кабеля, приводящее к контакту жилы с кузовом автомобиля. Эксплуатировать машину с неисправной электрической проводкой не следует из-за риска возникновения пожара.
Работа плавких предохранителей
Чаще всего, защита осуществляется с помощью плавких предохранителей, обеспечивающих защиту электроустановок от коротких замыканий. Каждый из них состоит из основного элемента в виде плавкой вставки. Для ее изготовления используется цинк или луженая медь. При высоких токах она перегорает и происходит разрыв электрической цепи.
Конфигурация плавкой вставки представляет собой проволоку или фигурную плоскую полоску, помещаемую в изоляционную трубку. Для изоляции применяется фарфор, стекло и прочие диэлектрические материалы. Благодаря этой конструкции, кроме электрической, обеспечивается и пожарная безопасность.
Внутрь предохранителей, защищающих от больших токов, может засыпаться сухой кварцевый песок или мел. С их помощью, очень быстро гасится и охлаждается электрическая дуга.
