НУЖНЫ ЛИ ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ?
Е.СОЛОДОВНИКОВ, 350020, г.Краснодар, ул.Коммунаров, 272 - 7.
В самодельных радиолюбительских конструкциях почему-то не принято устанавливать плавкие предохранители. По всей видимости, это связано со скоростью их срабатывания. У плавких предохранителей она относительно невелика (требуется достаточно много времени от момента превышения тока до разрыва цепи), по сравнению со скоростями выхода из строя полупроводниковых активных элементов, на основе которых в подавляющем большинстве строится современная радиотехническая аппаратура. А кроме того, в настоящее время широко известны и применяются быстродействующие электронные схемы защиты, которые обеспечивают сохранность радиоаппаратуры.
Однако ситуация с применением плавких предохранителей, по мнению автора, в каждом конкретном случае требует тщательного анализа. Так, например, в маломощном сетевом источнике питания, используемом для повседневной работы в домашней лаборатории радиолюбителя, можно ограничиться простой электронной схемой защиты, работающей на ограничение максимального тока. В то же время, при длительной работе без присмотра и перегрузке или коротком замыкании может произойти перегрев, например, силового трансформатора, и хорошо, если он просто выйдет из строя без воспламенения.
Обычный плавкий предохранитель - простой и недорогой элемент, но когда он нужен, как обычно, нужного номинала под рукой не оказывается, и вместо него устанавливают тонкую медную проволочку ("жучок"). Однако параметры срабатывания такого элемента защиты неизвестны, и выбираются "от фонаря". Автор попытался рассчитать ток плавления медной проволочки на основе количества энергии, необходимого для плавления цилиндрического медного проводника некоторой длины без учета наружного охлаждения. Но полученные результаты не согласовывались с практикой. Тем не менее, информация, необходимая для такого расчета, была найдена в [1] (к настоящему времени - это библиографическая редкость).
Для тонких проволочек диаметром от 0,02 до 0,2 мм, расплавляющий ток в амперах можно определить по формуле:
где d - диаметр проводника в мм;
К - коэффициент, зависящий от вида материала проводника. Для проводников большей толщины ток плавления рассчитывается по следующей формуле:
где М - коэффициент, зависящий
от вида материала проводника. Для наиболее распространенных материалов значения коэффициентов К и М приведены в таблице.
|
Материал проводника |
К |
М |
|
Медь |
0,034 |
80,0 |
|
Латунь |
0,05 |
- |
|
Алюминий |
-¦ |
59,2 |
|
Железо |
0,127 |
24,6 |
Наличие зависимости расплавляющего тока от диаметра проводника в формулах (1) и (2) подтверждает сложность протекающих при этом процессов и их нелинейный характер, а сами формулы получены, по-видимому, как некоторое приближение к экспериментальным результатам. В связи с этим автор просит откликнуться радиолюбителей, знающих источники информации на эту тему.
Конструктивно расплавляемую проволочку обычно можно установить в корпус сгоревшего предохранителя практически любого типа. Особенно удобно устанавливать ее в предохранители цилиндрического типа с металлическими контактами на концах.
Литература
1. Терещук P.M. и др. Справочник радиолюбителя. - К.: АН УССР, 1962, С.38.
РЛ 6/2000, с.12