Принцип действия, размещение и проверка термопредохранителя в трансформаторе

Основная причина выхода их строя трансформаторов — перегрев при перегрузке или коротком замыкании. Термопредохранители в трансформаторе отключают его при повышении температуры выше допустимой и защищают аппарат от возгорания.

Что такое термопредохранитель и зачем он нужен

Термопредохранитель — это элемент электрической схемы, отключающий аппарат не при превышении тока выше номинального, как обычный предохранитель, а при повышении температуры.

Перегрев трансформатора происходит по разным причинам, основные из которых перегрузка или недостаточное охлаждение устройства. При этом разрушается изоляция обмоточных проводов, что приводит к витковому замыканию или возгоранию обмоток.

Основной задачей аппарата является разрывание цепи при перегреве. Он подключается последовательно с первичной обмоткой и устанавливается внутри катушек трансформатора, под наружной изоляцией. При перегреве происходит его срабатывание и отключение аппарата.

Принцип действия устройства

Есть несколько видов термопредохранителей, выполняющие одинаковые функции, но различные по конструкции:

• Одноразовые предохранители. Внутри элемента находится проволока из легкоплавкого сплава — Розе (+94°C.) или Вуда (+60-68,5°C). Наполнителем является кварцевый песок, впитывающий расплавленный металл и гасящий дугу, которая появляется при срабатывании устройства.
• Самовосстанавливающийся предохранитель. Это полимерный терморезистор с нелинейным изменением сопротивления при повышении температуры. В холодном состоянии оно близко к 0 и не оказывает влияния на работу схемы. При превышении температуры сопротивление элемента возрастает, и он отключает обмотку трансформатора от сети. После остывания предохранитель возвращается в исходное состояние.
• Биметаллические термостаты. В корпусе этих приборов находятся контакты и биметаллическая пластинка. При нагреве она изгибается и размыкает контакт. Есть двух видов — малогабаритные с гибкими выводами, которые устанавливаются внутри обмоток и более массивные, которые имеют клемы для подключения и ставятся снаружи аппарата на магнитопровод или радиатор выходных транзисторов.

Где размещают предохранитель в трансформаторах

Для эффективной работы устройство защиты должно находиться в непосредственной близости от намоточного провода, среди витков катушек.

В обмотке

Установка в первичной обмотке не применяется из-за того, что она находится ближе к магнитопроводу, и корпус термопредохранителя мешает наматывать вторичную обмотку, а температура намоточных проводов одинаковая во всём аппарате.

Исключением являются трансформаторы с раздельными катушками. В этом случае возможна установка двух элементов защиты — по одному в каждой обмотке.

Во вторичной обмотке

Самое распространённое место монтажа термозащиты — наружная поверхность вторичной обмотки, под внешней изоляцией трансформатора. В этом случае элемент устанавливается после намотки катушек и не мешает равномерной намотке проводов.

Кроме того, в случае короткого замыкания в схеме вторичная катушка нагревается сильнее первичной, особенно при наличии нескольких обмоток.

Информация! Термопредохранители независимо от места установки всегда подключаются последовательно с первичной обмоткой. Это необходимо для полного отключения аппарата в аварийной ситуации.

Какие термопредохранители используются

В зависимости от назначения аппарата в трансформаторах применяются разные типы термопредохранителей.

В трансформаторе музыкального центра

Перегрев музыкального центра не всегда связан с выходом из строя электронной схемы. Это может происходить из-за длительной работы, недостаточного охлаждения, установки центра возле батареи отопления и других причин.

Кроме того, музыкальная аппаратура дороже зарядных устройств и блоков питания, поэтому в них устанавливаются более дорогие многоразовые самовосстанавливающиеся предохранители и биметаллические термостаты.

Информация! В некоторых аппаратах термозащита устанавливается не только в трансформаторах, но и на радиаторах силовых транзисторов.

В трансформаторе блока питания

Блоки питания — это сравнительно недорогие устройства, поэтому в бп устанавливаются одноразовые предохранители со вставкой из легкоплавкого металла.

Как проверить исправность работы термозащиты

Проверка работы одноразового предохранителя приведёт к его срабатыванию и выходу из строя, поэтому такие элементы проверяют только тестером на целостность.

Для проверки многоразовых устройств термозащиты кроме тестера необходима обычная зажигалка;

• подключить тестер к выводам термопредохранителя;
• проверить сопротивление — должно быть около 0Ом;
• нагреть элемент зажигалкой;
• в процессе нагревания сопротивление исправного устройства резко увеличивается;
• после остывания показания прибора должны вернуться к первоначальным.

Как сделать самодельный термопредохранитель

Сделать полноценное устройство термозащиты в домашних условия нельзя — для этого необходимы дорогие и редкие сплавы. Распространённый оловянно-свинцовый припой ПОС-60 имеет температуру плавления 190°С и не обеспечит надёжную защиту.

Элемент для замены стоит недорого и его можно приобрести в магазине или заказать на Алиэкспресс. Выбор производится по трём параметрам:

• Температура срабатывания. Должна быть аналогична сгоревшему предохранителю.
• Ток. Должен быть не меньше тока защищаемого аппарата.
• Напряжение. При работе напряжение на выводах предохранителя несколько милливольт, но при срабатывании оно равно напряжению сети. Поэтому при недостаточном номинальном напряжении элемента внутри него произойдёт короткое замыкание и трансформатор останется в работе. Для большинства электроприборов этот параметр должен составлять не менее 250В.

Технологический процесс ремонта и замены предохранителя

Во многих случаях трансформатор перестаёт работать из-за срабатывания термопредохранителя. Это происходит не только из-за перегрева обмоток, но и из-за кратковременного повышения тока. В этом случае термозащита выполняет функцию обычного предохранителя.

Для восстановления работоспособности аппарата защитный элемент необходимо заменить на аналогичный или на обычный предохранитель. Есть два варианта подключения термозащиты.

Соединение проводов на плате

В этом случае достаточно закоротить вывода термозащиты или припаять параллельно вышедшему из строя элементу на длинных проводах исправный. Он укладывается на вторичную обмотку и закрепляется скотчем.

Соединение внутри катушек

В этом случае необходимо следующее:

• демонтировать трансформатор;
• разобрать магнитопровод;
• снять со вторичной обмотки наружный слой изоляции;
• отделить от катушки термопредохранитель;
• отпаять его от вывода первичной обмотки;
• припаять вместо него исправный элемент и поместить на место старого;
• обмотать всю конструкцию изоляционным материалом;
• собрать трансформатор и подключить его к плате.

Важно! Причиной срабатывания термозащиты может быть неисправность электронной схемы, поэтому после сборки работоспособность аппарата необходимо тщательно проверить.