Как перегорает предохранитель при его номинальном токе, независимо от напряжения?

Из других источников я знаю, что при замене предохранителя можно использовать плавкий предохранитель с более высоким номинальным напряжением, при условии, что номинальный ток и скорость реакции одинаковы.

Например, если предохранитель рассчитан на номинал 125V 1A, то 250V 1Aможно использовать.

Допустим, эти два примера предохранителей имеют сопротивление 0,153 и 0,237 Ом соответственно. (Тип картриджа быстрого действия Littelfuse 5x20 мм.)

Поэтому правильно ли говорить, что 125V 1Aтеоретически предохранитель должен перегореть при 153 мВт, а 250V 1Aпредохранитель - при 237 мВт? (Используя )$P = I^2R$

Номинальный ток плавкого предохранителя представляет минимальный постоянный ток, при котором плавкий предохранитель перегорит ... в конце концов. Предохранитель на 1А будет очень долго заряжаться на 1А, не дуя, и если предохранитель может отводить некоторое количество тепла в печатную плату или иметь воздушный поток через нее, он никогда не сможет дуть до 1А.

Критическим параметром является рейтинг , который дает вам представление об энергии (мощности и времени), необходимых для его взрыва. (Помните, что предохранители действительно предназначены для защиты цепей при катастрофических отказах.)$I^2 \cdot t$

Чрезвычайно важно сопоставить значения , поскольку, если вы замените быстродействующий предохранитель на тип с медленным ударом, даже если они оба скажут, что 1A, потребуется радикально разные уровни энергии, чтобы фактически взорвать их.$I^2 \cdot t$

Когда плавкий предохранитель не поврежден, падение напряжения через него. Это падение не будет близко к номинальному напряжению предохранителя (иначе он действует как большой резистор и ограничивает энергию, доступную для вашей цепи.) После того, как предохранитель перегорел, в игру вступает номинальное напряжение, которое показывает, какое напряжение Потенциал, который может выдержать открытый предохранитель, не мигая и повторно запитывая скомпрометированную цепь нагрузки.$I \cdot R$

На этот вопрос уже есть несколько отличных ответов, но я бы подошел к этому немного иначе. Рассмотрим схему ниже.

При нормальной работе (т. Е. Предохранитель не перегорел), V _f - это I _L * R, где R - это внутреннее сопротивление предохранителя. Ток I _L проходит через предохранитель и нагрузку. Напряжение на нагрузке, V _L = V _B - V _f , где V _B >> V _f . Большая часть напряжения падает нагрузкой, и только небольшая часть падает предохранителем.

Как указывалось другими, мощность, рассеиваемая в предохранителе, составляет I _L ² R. При некотором уровне рассеивания предохранитель размыкается. Когда предохранитель открывается, образуется дуга, которая сгорает больше материала предохранителя. Во время этого процесса V _f будет I _L * R (как определено выше), но станет V _B, когда I _L падает до нуля и предохранитель полностью открывается. В конце события очистки все V _B появляются через V _f, и ток полностью прекращается.

Номинальное напряжение (и характеристики переменного / постоянного тока) предохранителя вступают в действие только после его размыкания. Предохранитель с недостаточным номинальным напряжением может быть не в состоянии погасить возникающую дугу, что приведет к быстрому выходу из строя предохранителя. Точно так же предохранитель или прерыватель, рассчитанный на использование с переменным током, вероятно, будет зависеть от пересечения нуля для гашения дуги, где предохранители с номинальным постоянным током (особенно предохранители высокого напряжения постоянного тока) часто плотно упакованы песком или другим материалом, дающим возможность гашения дуги, чтобы предотвратить рассеиваемую в дуге мощность (теоретически до V _B * I _L ) от катастрофического разрушения плавкого предохранителя и обеспечить, чтобы ток не продолжал течь по непрерывной дуге (т.е. плавкий предохранитель перегорает, а ток продолжает течь через плазму между плавким предохранителем) внутренности).

Если предохранитель не перегорает, номинальное напряжение предохранителя не имеет значения. В тот момент, когда он срабатывает, значение тока перестает иметь значение, и вы быстро узнаете, правильно ли вы выбрали предохранитель напряжения для вашего приложения.

Предохранитель "видит" в основном только свое собственное окружение. Провод плавкого предохранителя плавится, когда суммарный подвод тепла достаточен для того, чтобы вызвать достаточное повышение температуры для плавления провода или другого плавкого элемента.

Чтобы получить локальное рассеивание энергии, вам нужно некоторое падение напряжения на предохранителе.
Мощность = I ^ 2 x R = V ^ 2 / R = V x I
Все это эквивалентно здесь.
Первое относится к току и сопротивлению предохранителя.
Второе относится к падению напряжения на предохранителе и его сопротивлению.
Третий относится к падению напряжения на предохранителе х током.

Чистая тепловая мощность - это рассеиваемая энергия - энергия, излучаемая за время.

Вот поисковая система предохранителей . специфические параметры (в основном это ток слияния) поиск предохранителей. Прочитайте значение сопротивления. Некоторые примеры здесь

Два примера:

100 мА: FRS-R-1/10 600 В 0,1 А Mersen Class RK5 600 В Время задержки имеет сопротивление около 90 мОм. V = IR = 0,1 х 0,09 ~ = 10 мВ!
Мощность = I ^ 2 x R = ~ 1 мВт !!!

10 A: A 9F57CAA010 10 A Предохранитель с предохранителем Mersen Oil имеет сопротивление около 10 мОм.
Падение напряжения = IR = 10 x 0,010 = 0,1 В
Мощность = I ^ 2 R = 10 ^ 2 x 0,01 = 1 Вт!

Когда предохранитель перегорает, он прерывает (в некоторых случаях довольно большой) ток. Предохранитель не мгновенно переходит из «нормального» в «полностью перегоревший» - провод нагревается и плавится, создавая короткий разрыв, который расширяется, потому что провод не охлаждается сразу. Когда разрыв небольшой, вы можете получить дугу (особенно если нагрузка индуктивная), которая вскоре гаснет, потому что 1) мгновенный ток достигает нуля (поскольку это переменный ток), и к тому времени, когда напряжение возвращается к пику, зазор достаточно широк для дуги.

Таким образом, чем выше напряжение, тем шире должен быть зазор. Однако использование предохранителя более высокого напряжения не является проблемой.

Представьте себе, что вы используете небольшой предохранитель на 250 В, скажем, на 10 кВ - он будет дугой над всем предохранителем.

Что касается мощности, при которой перегорает предохранитель, она ничтожна по сравнению с мощностью системы, но она подразумевает ограничение на то, насколько низким может быть напряжение системы. Если предохранитель имеет сопротивление 0,237 Ом и ток 1 А, то он падает на 0,237 В, поэтому, если ваша система работает на аналогичном напряжении, у вас будут проблемы.

Простой ответ заключается в том, что движущиеся электроны производят тепло независимо от напряжения. Напряжение не имеет значения при производстве тепла, оно одинаково независимо от напряжения. Один усилитель производит такое же количество тепла из-за трения электронов, подпрыгивающих вокруг. Следовательно, один ампер постоянного тока - это то же количество тепла, что и одно среднеквадратичное значение.

1 Ампер постоянного тока все еще производит то же количество тепла, что и 1 Амп. 1 А переменного тока независимо от напряжения выделяет одинаковое количество тепла. Не путайте тепло с потреблением энергии, которое может упасть в области падения напряжения, например, через нагрузку, если нагрузка будет преднамеренной или нет, например, vd на проводах передачи или ответвительных цепях. S