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 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 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:
Iпл = (d-0,005)/K, где:
- d — диаметр проводника в мм;
- К — коэффициент, зависящий от вида материала проводника.
Для проводников большей толщины ток плавления рассчитывается по следующей формуле:
Iпл = M*Ц d3, где:
- М — коэффициент, зависящий от вида материала проводника.
Для наиболее распространенных материалов значения коэффициентов К и М приведены в таблице 1.
Таблица 1.
|
Материал |
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.
Е. Солодовников
Литература:
1. Р. М. Терещук и др. Справочник радиолюбителя. — К.: АН УССР, 1962, с.38.
