Роль проводника в предохранителе выполняет плавкая вставка, которая при нормальном рабочем токе обеспечивает достаточную проводимость. Но, в случае чрезмерного превышения этого параметра, происходит перегрев с дальнейшим пережогом плавкой вставки.
Подбирается плавкая вставка как по типу защищаемой нагрузки, так и в соответствии с величиной номинального тока. Основным ее параметром является сечение, которое можно рассчитать следующим способом.
Теплота, выделяемая при перегорании проволоки рассчитывается по формуле:
W = I2*R*t
где I – сила тока в проводнике, R – сопротивление, t – время протекания (как правило, выбирается от 0,2 до 2 секунд, в зависимости от защищаемого оборудования).
Также количество теплоты можно выделить через массу проводника, при этом:
W = λ * m
где λ – удельная теплота плавления (выбирается из таблицы 1), а m – масса проволоки.
Таблица 1.
| Металл | Удельная теплота плавления | Металл | Удельная теплота плавления | ||
| кДж/кг | кал/г | кДж/кг | кал/г | ||
| Алюминий | 393 | 94 | Платина | 113 | 27 |
| Вольфрам | 184 | 44 | Ртуть | 12 | 2,8 |
| Железо | 270 | 64,5 | Свинец | 24,3 | 5,8 |
| Золото | 67 | 16 | Серебро | 87 | 21 |
| Магний | 370 | 89 | Сталь | 84 | 20 |
| Медь | 213 | 51 | Тантал | 174 | 41 |
| Натрий | 113 | 27 | Цинк | 112,2 | 26,8 |
| Олово | 59 | 14 | Чугун | 96-140 | 23-33 |
Из этих формул можно вывести равенство:
I2*R*t = λ * m
Массу круглой проволоки можно вычислить по формуле:
где, π – константа, d – диаметр проволоки, l – длина проволоки, ρ – плотность металла
Если подставить значение массы и вывести диаметр, получим следующую формулу:
если принять, что R = ( ρ * l ) / s, где s – это сечение проводника, тогда получим:
Чтобы избежать утомительных расчетов и изнурительной работы с таблицами для вычисления диаметра плавкой вставки, гораздо удобнее воспользоваться онлайн калькулятором. В котором вам необходимо указать материал проволоки и допустимую величину тока.