Как рассчитать какой нужен предохранитель на авто
Питалово системы (Подбор сечения кабеля и предохранителя)
Подбор сечения силового кабеля.
Работу электрической схемы постоянного тока можно легко объяснить, применяя аналогию движения электронов по проводнику движению воды по трубопроводу. Электрическая цепь ведет себя аналогично гидравлической системе подачи воды под
давлением. Электрический провод, по которому движутся электроны — это труба, по которой течет вода. Аккумуляторная батарея аналогична водонапорной башне (или насосу), которая создает давление в системе. Разность давления воды между начальной
точкой трубы, где установлен насос и ее конечной точкой заставляет течь воду по трубопроводу. Точно так же, разность потенциалов (напряжение) на концах проводника обеспечивает движение электронов по проводу. Количество воды, протекающее за
определенный промежуток времени через сечение трубы называют расходом воды в трубе (литр/сек). Аналогично расходу воды, сила тока в проводнике определяется как количество электрического заряда, переносимого за определенный промежуток времени
через сечение провода. Если сила тока со временем не меняется, то такой ток называют постоянным. Прение, возникающее в процессе движения электронов о кристаллическую решетку проводника принято называть сопротивлением проводника. Сопротивление
измеряется в Омах. По закону Ома для участка цепи сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.
1 Ом = 1 Вольт /1 Ампер
Сопротивление проводника вызывает его нагрев. Поэтому правильный выбор сечения кабеля является очень важной задачей. Чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление, и тем больший ток он сможет пропустить. Следует помнить,
что с увеличением длины проводника сопротивление растет.
Автомобильные аудиосистемы потребляют большой ток, особенно если устанавливается несколько усилителей мощности. Напряжение в энергосистеме автомобиля постоянно и равно 12В, поэтому для обеспечения высокой мощности аудиосистема вынуждена потреблять большое количество тока. Усилитель является самым энергопотребляющим компонентом в звуковых системах. Поэтому для расчета
сечения силового кабеля нам прежде всего необходимо будет определить максимальную мощность усилителя. Для начала надо в спецификации к усилителю прочитать его среднюю мощность при 2 Ом или 4 омной нагрузке. Допустим, что мы имеем четырехканальный усилитель, RMS мощность которого равна 35 Вт на канал. Полная RMS мощность равна произведению количества каналов на мощность одного канала:
35 Вт х 4 = 140 Вт. (средняя мощность)
Зная, что средняя (RMS) мощность соответствует приблизительно 50% эффективности усилителя, то для определения максимальной мощности надо удвоить ее значение:
140 Вт х 2
280 Вт. (максимальная мощность)
Из физики известно, что мощность равна произведению силы тока на напряжение. Следовательно, сила тока равна:
Ампер = Ватт/Вольт.
Напряжение в сети автомобиля известно и равно приблизительно 13В. Значит, ток потребляемый нашим усилителем будет равен:
280 Вт /13 В = 21.53 A
Подобные вычисления следует произвести для каждого усилителя в аудиосистеме. После необходимо определить длину силового кабеля от аккумулятора до распределительного блока, а затем от этого блока до каждого компонента системы. Зная потребляемую силу тока и длину кабеля, обращаемся к специальной таблице подбора сечения и длины кабеля и подбираем необходимый калибр кабеля. Данные в таблице учитывают тот факт, что силовой кабель, сечение которого подобрано удовлетворяет не только потреблению тока усилителем, но и рассчитано на питание остальных компонентов аудиосистемы. Сечение заземляющих кабелей должно быть такое же, как и сечение питающих проводов. Плюсовой провод и заземление желательно тянуть от аккамулятора, если это невозможно по какой-то причине, заземлять ВСЕ компоненты системы нужно в одной точке, дабы исключить разность потенциалов между компонентами.
Расчет номинала предохранителя.
Расстояние от плюсовой клеммы аккумулятора до потребителя в основном превышает 40 сантиметров, поэтому устанавливаем защитный предохранитель, естественно не далее 40 сантиметров от аккумуляторной клеммы, а лучше устанавливать главный предохранитель возможно ближе к плюсовой клемме аккумулятора. Его назначение, защитить питающий кабель от возгорания, например в случае аварии автомобиля (ДТП). Повреждение автомобиля может быть пустяковым, но пережатый питающий кабель приведет к короткому замыканию, возгоранию и уничтожению автомобиля. Номинал главного предохранителя определяется МАКСИМАЛЬНО возможным номиналом предохранителя для данного сечения кабеля. Например для кабеля сечением 2 GA МАКСИМАЛЬНО возможный номинал предохранителя составляет 150 Ампер. А можно поставить предохранитель номиналом, допустим 100 Ампер, 80Ампер или 50 Ампер? Да можно! Можно поставить любой предохранитель, при одном условии, что он НЕ БУДЕТ превышать номинал 150 Ампер (иначе смысл этого предохранителя пропадает). Общий максимальный ток, который может быть потреблен к примеру двумя усилителями (моноблок 80А и двухканальник 30А), составляет 110 Ампер, так что если поставить главный предохранитель номиналом 100 Ампер, существует вероятность того, что он будет перегорать на пиках максимальной громкости. Исходя из вышеизложенного, я рекомендую выбрать предохранитель номиналом 150 Ампер, в случае нештатной ситуации он сработает.
Как рассчитать предохранитель в автомобиле
Электрика и электроника остается той областью, в которой свободно себя чувствует наименьшее количество автомобилистов. В статье рассмотрим предохранители автомобильные, виды плавких вставок, как их правильно менять, а также основные правила подключения дополнительного оборудования.
Роль в электрической цепи
Многочисленные случаи перегорания электронной составляющей целых систем, возгорания автомобилей подтверждают тот факт, что к электричеству необходимо относиться если не с опаской, то с большой осторожностью.
Предохранитель предназначен для размыкания защищаемой цепи методом разрушения специально предусмотренной для этого токопроводящей части. Разрушение происходит при превышении номинального тока, на который рассчитан предохранитель. Номинальная сила тока плавкой вставки подбирается в соответствии с допустимой нагрузкой на защищаемую цепь, а также с учетом расчетного потребления тока электроприборами, включенными в цепь.
В случае нештатной ситуации первой обязана сгореть плавкая вставка, разомкнув при этом цепь и сохранив автомобиль от возгорания. К чрезмерному нагреву элементов цепи, что является потенциально опасной ситуацией, приводит:
Порог срабатывания
Как вы уже могли догадаться из описания предназначения автомобильных предохранителей, суть правильного выбора предохранителя заключается в подборе уровня сопротивления плавкой части. Разрушение происходит вследствие теплового действия тока. Превышение номинального значения ведет к чрезмерному нагреву плавкой части, что провоцирует ее расплавление (перегорание) и разрыв цепи.
Номинальный ток предохранителя рассчитывается по формуле: Inom=Pmax/U, где
Гораздо удобней использовать готовые таблицы, в которых указаны допуски по мощности для каждого типа предохранителя.
Согласно классификации по типу срабатывания, в авто применяются плавкие предохранители. Существует 3 типоразмера:
Но главное разделение, разумеется, идет по величине номинальной силы тока. Для удобства пользователей за определенной величиной номинального тока закреплен цвет корпуса. Но ориентироваться только на цвет не стоит, так как производителю никто не запрещает изменить цветовую гамму своих изделий.
1А – черные | 10А – красные | 40А – оранжевые |
2А – серые | 15А – голубые | 60А – голубые |
3А – фиолетовые | 20А – желтые | 70А – коричневые |
4А – розовые | 25А – белые | 80А – светло-желтые |
5А – желто-оранжевые | 30А – зеленые | 100А – сиреневые |
7,5А — коричневые | 35А – светло-фиолетовые |
Замена, защита цепей при установке доп. оборудования
Менять штатные предохранители необходимо на изделия точно такого же номинала. Вся необходимая информация представлена в руководстве по ремонту и эксплуатации вашего авто. Если предохранитель перегорел 2-3 раза подряд, ищите неисправность в цепи. Ни в коем случае не устанавливайте плавкую вставку большего номинала. Также не следует менять электропредохранитель на «жука». Починить плавкую вставку в дороге с помощью проволоки можно, но длину и сечение проводника следует подобрать таким образом, чтобы проволока имела такой же номинальный ток, как и штатный предохранитель. Для этого в сети имеются все необходимые формулы и таблицы с готовыми переменными.
Для того чтобы понять, какой именно элемент следует менять, вам нужно просто проверить работоспособность определенной системы питания авто. Включите, например, дворники и проверьте контролькой наличие напряжения на ножках между перемычкой предохранителя, защищающего эту цепь. Также для этих целей подойдет мультиметр.
При установке дополнительных потребителей сначала рассчитайте, выдержит ли штатная проводка автомобиля возросшую нагрузку, и только потом рассчитывайте ток для установки предохранителя большего номинала. Для мощных потребителей следует прокладывать проводку отдельно, номинальный ток предохранителя должен быть в 1.5 раза больше, чем номинальный ток в цепи. Для расчета нагрузки на автомобильные провода используйте закон Ома, можете воспользоваться специальными таблицами, в которых для основных видов проводников указаны площадь поперечного сечения и допустимый ток.
Как выбрать
Предохранители для своего авто следует покупать только от проверенных производителей. Нередки случаи, когда предохранители плохого качества расплавляли изоляцию проводов цепи, посадочное место в монтажном блоке, но сами не перегорали. Скорее всего, расплавится вставка уже в процессе горения авто. Если говорить о фирмах, хорошо зарекомендовавших себя на практике, то можно выделить предохранители AVAR и TESLA.
Если вы не уверены в качестве купленных изделий, проверьте 1-2 плавкие вставки, специально пустив через них ток, при котором они должны перегореть. Для теста вам необходимо собрать цепь с электроприбором, потребление которого больше номинальной силы тока предохранителя. Величину тока в цепи можно рассчитать по формуле: I=P/U, где
В качестве простейшей альтернативы можете сымитировать КЗ.
Подбор сечения силового кабеля.
Работу электрической схемы постоянного тока можно легко объяснить, применяя аналогию движения электронов по проводнику движению воды по трубопроводу. Электрическая цепь ведет себя аналогично гидравлической системе подачи воды под
давлением. Электрический провод, по которому движутся электроны — это труба, по которой течет вода. Аккумуляторная батарея аналогична водонапорной башне (или насосу), которая создает давление в системе. Разность давления воды между начальной
точкой трубы, где установлен насос и ее конечной точкой заставляет течь воду по трубопроводу. Точно так же, разность потенциалов (напряжение) на концах проводника обеспечивает движение электронов по проводу. Количество воды, протекающее за
определенный промежуток времени через сечение трубы называют расходом воды в трубе (литр/сек). Аналогично расходу воды, сила тока в проводнике определяется как количество электрического заряда, переносимого за определенный промежуток времени
через сечение провода. Если сила тока со временем не меняется, то такой ток называют постоянным. Прение, возникающее в процессе движения электронов о кристаллическую решетку проводника принято называть сопротивлением проводника. Сопротивление
измеряется в Омах. По закону Ома для участка цепи сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.
1 Ом = 1 Вольт /1 Ампер
Сопротивление проводника вызывает его нагрев. Поэтому правильный выбор сечения кабеля является очень важной задачей. Чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление, и тем больший ток он сможет пропустить. Следует помнить,
что с увеличением длины проводника сопротивление растет.
Автомобильные аудиосистемы потребляют большой ток, особенно если устанавливается несколько усилителей мощности. Напряжение в энергосистеме автомобиля постоянно и равно 12В, поэтому для обеспечения высокой мощности аудиосистема вынуждена потреблять большое количество тока. Усилитель является самым энергопотребляющим компонентом в звуковых системах. Поэтому для расчета
сечения силового кабеля нам прежде всего необходимо будет определить максимальную мощность усилителя. Для начала надо в спецификации к усилителю прочитать его среднюю мощность при 2 Ом или 4 омной нагрузке. Допустим, что мы имеем четырехканальный усилитель, RMS мощность которого равна 35 Вт на канал. Полная RMS мощность равна произведению количества каналов на мощность одного канала:
35 Вт х 4 = 140 Вт. (средняя мощность)
Зная, что средняя (RMS) мощность соответствует приблизительно 50% эффективности усилителя, то для определения максимальной мощности надо удвоить ее значение:
140 Вт х 2
280 Вт. (максимальная мощность)
Из физики известно, что мощность равна произведению силы тока на напряжение. Следовательно, сила тока равна:
Ампер = Ватт/Вольт.
Напряжение в сети автомобиля известно и равно приблизительно 13В. Значит, ток потребляемый нашим усилителем будет равен:
280 Вт /13 В = 21.53 A
Подобные вычисления следует произвести для каждого усилителя в аудиосистеме. После необходимо определить длину силового кабеля от аккумулятора до распределительного блока, а затем от этого блока до каждого компонента системы. Зная потребляемую силу тока и длину кабеля, обращаемся к специальной таблице подбора сечения и длины кабеля и подбираем необходимый калибр кабеля. Данные в таблице учитывают тот факт, что силовой кабель, сечение которого подобрано удовлетворяет не только потреблению тока усилителем, но и рассчитано на питание остальных компонентов аудиосистемы. Сечение заземляющих кабелей должно быть такое же, как и сечение питающих проводов. Плюсовой провод и заземление желательно тянуть от аккамулятора, если это невозможно по какой-то причине, заземлять ВСЕ компоненты системы нужно в одной точке, дабы исключить разность потенциалов между компонентами.
Расчет номинала предохранителя.
Расстояние от плюсовой клеммы аккумулятора до потребителя в основном превышает 40 сантиметров, поэтому устанавливаем защитный предохранитель, естественно не далее 40 сантиметров от аккумуляторной клеммы, а лучше устанавливать главный предохранитель возможно ближе к плюсовой клемме аккумулятора. Его назначение, защитить питающий кабель от возгорания, например в случае аварии автомобиля (ДТП). Повреждение автомобиля может быть пустяковым, но пережатый питающий кабель приведет к короткому замыканию, возгоранию и уничтожению автомобиля. Номинал главного предохранителя определяется МАКСИМАЛЬНО возможным номиналом предохранителя для данного сечения кабеля. Например для кабеля сечением 2 GA МАКСИМАЛЬНО возможный номинал предохранителя составляет 150 Ампер. А можно поставить предохранитель номиналом, допустим 100 Ампер, 80Ампер или 50 Ампер? Да можно! Можно поставить любой предохранитель, при одном условии, что он НЕ БУДЕТ превышать номинал 150 Ампер (иначе смысл этого предохранителя пропадает). Общий максимальный ток, который может быть потреблен к примеру двумя усилителями (моноблок 80А и двухканальник 30А), составляет 110 Ампер, так что если поставить главный предохранитель номиналом 100 Ампер, существует вероятность того, что он будет перегорать на пиках максимальной громкости. Исходя из вышеизложенного, я рекомендую выбрать предохранитель номиналом 150 Ампер, в случае нештатной ситуации он сработает.
Наибольшее распространение получили плавкие предохранители. Они дешевы и просты в изготовлении и в случае короткого замыкания в сети обеспечивает защиту проводки от возгорания.
Когда перегорает плавкий предохранитель, требуется быстро его заменить. Не всегда имеется запасной предохранитель на нужный ток. Проще всего защитный предохранитель выполнить из провода соответствующего диаметра. Причем диаметр провода для необходимого тока плавления (защиты) можно выбрать из таблицы, где приведены значения для разных металлов. В качестве основания для закрепления (припаивания) плавкой вставки может использоваться каркас перегоревшего.
Выбор предохранителей и выбор сечения провода. ВАЖНО!
С безопасностью не шутят, поэтому постараюсь изложить кратко, емко и доступно. Без заумностей, кому они нужны — лезем в спец литературу.
1. Любой силовой провод, даже слаботочная сопля ДОЛЖЕН БЫТЬ ЗАЩИЩЕН ПРЕДОХРАНИТЕЛЕМ! Даже я, со своим маниакальным отношениям к проводке и немалым опытом горел разок именно из-за слаботочной проводки, которую впопыхах криво подключил!
2. Пред защищает ВСЕ, что идет ЗА НИМ до следующего предохранителя, поэтому если за предом провод разделяется на несколько меньших и в точке разделения НЕТ предохранителя, номинал предохранителя выбирается ПО МЕНЬШЕМУ сечению провода. Иными словами — предохранитель должен сгореть РАНЬШЕ, чем ЛЮБОЙ из проводков ЗА НИМ!
3. Не забываем о том, что помимо защищаемого + провода, у нас есть еще и — провод! Если сечение — провода МЕНЬШЕ сечения +, номинал предохранителя выбирается исходя из МЕНЬШЕГО сечения!
4. Также не забываем дублировать штатную развязку массы АКБ проводом того же номинала, что и — нагрузки, даже если — провод подключен не на кузов, а напрямую от АКБ, т.к. в случае его обрыва, ток пойдет по штатной массе, номинал которой не велик.
5. Подбор номинала провода осуществляется исходя из его длины и нагрузки (ее можно получить путем сложения номиналов предов на усилителях) по таблице
6. Подбор номинала предохранителя осуществляется исходя из длины и сечения защищаемого кабеля (в случае нескольких кабелей — наименьшего, см. п2) В условиях автомобиля, при длине проводов до 8м (условно), максимальный ток, который может пропустить провод узнаем из таблицы.
Предохранитель выбирается НЕ БОЛЕЕ ближайшего МЕНЬШЕГО номинала. Например, имея провод 4 AWG, видим макс ток 105,7А, соответственно пред — не более 100А
Примечание: Все цифры приведены для медных проводов. Если провод аллюминевый, то пред нужно выбирать на 40% меньшим номиналом. Если провод КГ, где оплетка не терпима к температурам, то пред нужно выбирать на 15% меньшим номиналом.
ЗЫ В некоторых соревновательных лигах подбор предохранителя осуществляется по другим принципам, но для общей пожаробезопасности — этих таблиц достаточно, поэтому здесь я другие варианты не рассматривал.
ЗЫЫ Поправки-дополнения приветствуются. Я давно не практиковался, мог что-то упустить.
F.A.Q. Как работают предохранители.
Многие из вас, при проектировании силовой цепи в авто прибегали к помощи подобных таблиц подбора силовых проводов.
Кто-то просто брал необходимые значения, а кто-то пытался понять, что это за цифры, откуда они взялись и почему.
Как видно из таблицы выше, для каждого сечения провода регламентируется допустимый номинал предохранителя. Кроме того, минимальный калибр провода зависит от длины силового кабеля, что таблица также отражает. Так вот, почему такое ограничение? Неужели провод 150Ампер способен пропустить а 160 нет? Разумеется может!
Ток в проводнике в случае короткого замыкания и достаточности источника ограничен лишь сопротивлением этого самого проводника, которое зависит от сечения и длины (ну и от материала, но мы говорим сейчас о меди и только о ней), а также от нагрева проводника.
Таким образом, коротенький провод 2Ga сможет пропустить и 150 и 300 и 500 и 800ампер.вопрос лишь в том, как долго и с какими последствиями.
Силовая цепь аудиосистемы, состоит из источников питания, соединителей, клемм, дистрибьюторов, держателей предохранителей и собственно потребителей (усилителей и прочей аппаратуры). В штатном режиме работы основным потребителем является ваша аппаратура потому, что ее сопротивление в цепи значительно выше суммарного сопротивления кабелей и соединений. Но, если подходить буквально, то провод и каждое соединение, также обладая определенным сопротивлением, являются потребителями в данной цепи, включенными последовательно с основной нагрузкой. Потребляют они энергию преобразуя ее в банальное тепло и рассеивая его в окружающую среду. Поскольку их сопротивление весьма малО, в штатных режимах тепла выделяется не много, как и потребляется энергии.
Соответственно, увеличивая потребление нагрузки (снижая ее суммарное сопротивление, приближая тем самым его величину к сопротивлению самого провода и соединений) мы сильнее нагружаем силовую цепь. В этом случае и тепла наша силовая цепь будет выделять больше.
То есть, как только мы включили аудиосистему и нагрузили ее, силовая цепь начинает нагреваться относительно исходной температуры до определенного значения и как только баланс нагрева и рассеивания тепла уравновешивается, дальнейший нагрев прекращается и система работает. Чем сильнее мы нагрузим силовую цепь, тем сильнее она нагреется относительно исходных значений.
Все это хорошо и прекрасно работает если система спроектирована грамотно и до тех пор, пока она работает в штатном режиме. В этом случае вы даже не заметите этих процессов ибо температуры будут там детские. Но чем сильнее мы начнем грузить провод, снижая сопротивление нагрузки до сопоставимых и близких значений сопротивления цепи, тем активнее наша цепь будет превращаться в потребителя и тем сильнее будет греться. Я думаю многие из вас видели оплавившиеся колбы мистери? Оплавились они не потому, что система была мощной, а потому, что контакт в колбе был барахловым и его сопротивление стало сопоставимым с сопротивлением нагрузки, в итоге контакт стал нагрузкой активно преобразующей энергию в тепло и в итоге сгорел.
Так вот, основным, но не единственным фактором, ограничивающим допустимый длительный ток кабеля является нагрев.
Допустимым считается тот ток, при котором кабель может работать неограниченно долго, а его нагрев не вызовет повреждений самого кабеля и его изоляции, а также, не вызовет препятствий для эксплуатации кабеля в цепях назначения.
Если говорить о цифрах и взять для примера всеми любимый кабель марки КГ, то правила устройства электроустановок (ПУЭ) для сечения 35мм2 регламентируют длительный допустимый ток в 165А, при 25 градусах окружающей среды. Под воздействием тока данной величины в среде с данной температурой кабель нагреется до максимально допустимых 75 градусов.
При этом, в случае использования кабеля в условиях высоких температур в 50 градусов, правила ограничивают максимальный длительный ток до 65Ампер. (Что? Многие подкапотку в жарком июле вспомнили? ;)) И уже отсюда видна некоторая упрощенность рекомендаций таблиц выбора предохранителей для кабелей, которыми мы все пользуемся.
На практике, максимальный длительный ток будет определяться качеством и термостойкостью изоляции, назначения провода, его условий работы, длины, условий нагрузки, и еще кучи факторов. Даже банально можно увеличить пропускную способность взяв, скажем не 30 квадратов а 2 провода по 15. У двух проводов площадь рассеивания тепла будет выше и соответственно они смогут пропустить больший ток, без перегрева.
Тем не менее, таблицы весьма объективны. Они регламентируют токи, при эксплуатации проводов в авто, с учетом данных условий, вариантов монтажа и длин проводов, а также относительно режимов работы нашей нагрузки таким образом, чтобы изоляция гарантировано была в порядке, а сами жилы не перегревались, даже в бюджетных кабелях.
Определив суммарное потребление вашей аудиосистемы и воспользовавшись таблицей, вы сможете выбрать кабель, который будет полностью соответствовать вашей нагрузке и вашим условиям эксплуатации.
Теперь поговорим о предохранителях. Чем, по сути является предохранитель и для чего он устанавливается в силовую цепь?
Предохранитель-это ограничивающее устройство, обеспечивающее силовой цепи работу только в ее расчетных режимах! И это основное и единственное его назначение!
Предохранитель не служит для защиты провода от короткого замыкания (поскольку КЗ это не более, чем один из целой кучи частных случаев нештатных режимов работы кабеля). Предохранитель гарантирует кабелю расчетный режим работы, что бы не произошло с нагрузкой цепи. Вне зависимости КЗ это или перегрузка, или кривые руки.
Что произойдет, если закоротить провод без предохранителя на аккумулятор? В этом случае, нагрузки у кабеля просто не будет, другими словами ее сопротивление будет равно нулю в то время, как сопротивление кабеля хоть и мало но далеко не нулевое. Соответственно, провод сам и станет единственным потребителем энергии, потребляемый ток возрастет до того значения, которое позволит сопротивление кабеля с учетом прироста от динамического нагрева, и взлетит далеко за пределы допустимых длительных токов для данного калибра. Провод начнет интенсивно преобразовывать энергию в тепло, спалит изоляцию и в самом критическом случае расплавит сам себя.
Теперь, внесем в наш эксперимент предохранитель. Допустим, те пресловутые 300 ампер и провод 2Ga.
Как происходит защита предохранителем? Предохранитель, есть ни что иное как обычный проводник с узким участком. (который так смущает многих новичков, мол зачем толстый кабель, когда пред с волосинку? )) ).
Как мы все знаем, сопротивление проводника зависит от материала, сечения и длины. Чем тоньше и длиннее провод, тем сопротивление его выше. Проводник в предохранителе очень тонкий, но и очень короткий. Его материал, сечение и длина рассчитаны таким образом, чтобы при превышении значения силы тока, протекающего через пред выше номинального значения предохранителя, жилка в нем нагрелась настолько, что сама себя расплавила.
Разумеется, это происходит не мгновенно. У любого предохранителя есть инерция срабатывания, а также пиковые значения, при которых пред останется цел. Если скажем кратковременно через пред 300 Ампер пропустить 500А то он не сгорит. Просто не успеет. Таким образом, предохранитель обладает целым рядом параметров, помимо номинального тока.
Хозяйкам на заметку:
Ток, который указывается на предохранителе это не ток, при котором он сгорит, а максимальный ток, при котором предохранитель будет работать.
Гореть пред начнет при превышении значения силы тока на 10% от номинального значения (если не ошибаюсь).
Теперь, давайте рассмотрим работу провода и предохранителя в комплексе. В чем основная суть? Почему горит пред, а не провод? Да просто потому, что в обычных условиях сопротивление и провода и предохранителя пренебрежимо малы. Но как только мы возьмем и закоротим цепь провода и преда на аккумулятор, то они оба превратятся в потребителей, а баланс потребления будет зависеть от сопротивлений провода и преда и чем больше номинал предохранителя (чем толще будет его жилка) тем ниже будет его сопротивление и тем больше энергии пойдет на нагрев провода.
В нашем эксперименте с глухим КЗ этой цепи, ток будет так велик, что сгорит любой предохранитель, номинал которого меньше тока, который определит суммарное сопротивление преда и провода. Просто потому, что площадь излучающей тепло поверхности жилки предохранителя кратно ниже, чем у провода. Пред тупо быстрее расплавится, в то время, как провод не успеет нагреться до необратимых последствий и все будет нормально.
Давайте теперь поразмышляем, в каких случаях в реальной аудиосистеме реального авто может возникнуть такая внештатная ситуация, при которой наглухо закоротит силовой провод? Да только в случае серьезного ДТП, в результате которого металл деформировался и зажал жилы провода настолько, чтобы сопротивление данного контакта оказалось достаточно низким, чтобы пропустить ток более 300Ампер. В этом случае, безусловно, предохранитель сработает и убережет авто от пожара…
Но что произойдет в других ситуациях? Берем тот же КЗ, но не глухой вследствие ДТП, а скажем от банального перетира провода, или в случае ДТП но не с глухим зажатием. Допустим у нас провод 2Ga с допустимым нагревом до 75 градусов при токе 150а. Пятно короткого замыкания имеет сопротивление, позволяющее пропускать через цепь ток только 250-300а. Пятно это греется и горит. Вместе с ним очень быстро разогревается и провод, терпящий значительную перегрузку и умножая шансы пожара. А что делает предохранитель? Он просто работает! Ибо ему плевать нагружен ли он усилителями или горящей машиной. В этом случае, данный предохранитель никак не поможет системе в этой внештатной и достаточно распространенной ситуации.
Аналогичная история произойдет, если кабель выбран не верно и система будет потреблять порядка 250-300ампер. Ситуация будет полностью аналогична предыдущей. С теми же последствиями.
Да в случае правильного подбора предохранителя подобная ситуация также может произойти и разница будет лишь в том, что провод не будет гореть и достаточно будет ликвидировать саму причину КЗ.
Разумеется, провода марки КГ далеко не эталон, да и вообще не самый лучший выбор. На рынке существует много моделей проводов термоустойчивой изоляцией. Это несомненный плюс и запас прочности в изоляции это очень хорошо.только вот на что производитель не может повлиять, так это на нагрев меди. И медь таких проводов при прочих равных условиях, нагреется точно также, как и медь в дешевом КГ и тот факт, что в машине под полом провод греется под сотню градусов от 300Амперного тока будет тревожить куда сильнее, чем будет успокаивать заявка о термостойкости изоляции. Да, кабель может быть устойчивым, но даже не расплавившись, он будет греть все, что его окружает, а в машине и без него масса легковоспламеняющихся веществ. И проблема не только в этом.
До сих пор, мы не брали во внимание совокупность всех соединений, клемм, терминалов в силовой цепи на пути от клемм источников питания, до клемм нагрузки. Вся эта фурнитура, ежели имеет приемные терминалы для сечений 2Ga то и рассчитана обеспечивать пятно контакта сопротивлением достаточно малым чтобы без нагрева переваривать токи допустимые для данного калибра. Если перегружать кабель по току, то вместе с ним перегружаться будет и все остальное, перегреваясь ухудшая контакт, от этого еще больше перегреваясь и еще более ухудшая контакт. А если еще и допущен где-то косяк монтажа, то полыхнуть в этом месте шансы у цепи резко возрастут.
Так как же выбрать то пред на силовой провод? Многие бездумно оперируют значениями из таблиц, не вникая в то, что в таблицах указаны МАКСИМАЛЬНО допустимые значения номиналов предохранителя для данного сечения. При этом ставить максимум вовсе не обязательно. Я уже рассказывал когда-то в бортовике о том, как можно примерно прикинуть суммарное потребление тока вашей аудиосистемой. И если система, скажем питается от провода 2Ga и при этом долговременно не потребялет более 100А тока, то нет никакого смысла ставить предохранитель 150Ампер. Вполне будет достаточно 100А. Мы выше уже говорили о том, что предохранители обладают инерцией срабатывания и в случае внештатной ситуации предохранитель 100А сгорит гораздо быстрее, чем 150. И этот нюанс лишним не бывает.
Многие боятся потерь на предохранителе мотивируя бОльшим сопротивлением преда с меньшим номиналом. Да, все это верно, но если сделать расчет, а еще лучше замер этих потерь, то в грамотно спроектированной и собранной системе цифры окажутся настолько малыми, что ими вполне можно будет пренебречь. Тем более, если мы говорим о безопасности системы.
Если резюмировать вышеизложенное, то сечение провода стоит подбирать только по таблицам выбора сечений проводов относительно расчетного суммарного потребления вашей аудиосистемы, относительно этого же потребления нужно выбирать и предохранитель. И только так.
Да, кто-то скажет мол все это паранойя и если так думать, то можно насочинять кучу ситуаций. Да, все верно. Но если так думать, то тогда зачем ставить предохранители вовсе? Пристегиваться.покупать авто с подушками безопасности и т.д.
Важно понимать, что все эти цифры и прочее, взяты вовсе не с потолка а из правил, регламентов и допусков. А все эти вещи написаны кровью тех, кто забивал на это дело, изобретал свою физику и руководствовался своими соображениями, домыслами и заблуждениями.
Разумеется, каждый выбирает сам, что ему делать и как, какие ставить преды и ставить ли вообще, но лично я предпочитаю при постройке аудиосистем в вопросах безопасности строго руководствоваться правилами, допусками и рекомендациями, а также придерживаться принципа некоторой избыточности. Всегда остается человеческий фактор и лично по моему мнению, силовая цепь аудиосистемы в авто должна быть надежнее защищена, чем штатная бортсеть.
Еще на тему вопроса очень рекомендую потратить чуть свободного времени и внимательно посмотреть видео на эту тему от Школы автозвука. а мой взгляд процент полезной инфы в единицу времени этого видео просто зашкаливает! Рекомендую)
Всем отличного питания и безаварийной работы аудиосистем! )))