Czy po obciążeniu można umieścić bezpiecznik?

Biorąc pod uwagę, że regularna obróbka bezpiecznika polega na umieszczeniu go po stronie dodatniej, „przed” obciążeniem, czy jest to po prostu powszechna praktyka, czy też jest poparty faktycznym powodem?

Czy bezpiecznik można umieścić po stronie ujemnej „po” obciążeniu? Biorąc pod uwagę, że 1, istnieje szkoła myślenia, że ​​prąd płynie od strony ujemnej do strony dodatniej, a 2, prąd powinien być równy we wszystkich punktach w obwodzie szeregowym (dlatego rezystor może przejść po obu stronach diody LED i nadal regulować prąd). Czy jest jakiś konkretny powód, dla którego bezpiecznik jest umieszczony po stronie dodatniej oprócz zwykłej konwencji?

A jeśli tak, to czy bezpiecznik może być umieszczony w środku obwodu?

W zależności od tego, jaki bezpiecznik ma chronić i jakie zachowanie jest pożądane, gdy bezpiecznik się przepali, może potencjalnie zostać umieszczony w dowolnym miejscu szeregowo w obwodzie, który należy przerwać w przypadku uszkodzenia.

W przypadku takiego prostego obwodu wszystkie 3 pokazane lokalizacje bezpieczników są ważne i będą chronić diodę LED, sterownik CL25 i akumulator na wypadek, gdyby coś poszło nie tak:

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

W przypadku czegoś nieco bardziej złożonego, takiego jak ten, zwróć uwagę, że Bezpiecznik F2 chroni obciążenie bez ochrony regulatora, podczas gdy Bezpiecznik F1 chroni regulator, nie chroniąc obciążenia przed prądami obciążenia niższymi niż granice bezpieczników F1:

^{zasymuluj ten obwód}

W takich sytuacjach powszechne jest stosowanie wielu bezpieczników do ochrony poszczególnych obwodów.

Należy również zauważyć, że w miarę jak obwód staje się bardziej złożony, posiadanie bezpiecznika na ścieżce powrotnej uziemienia staje się coraz bardziej niepożądane: „Typowy” bezpiecznik koniecznie wprowadza pewien opór na ścieżkę, przez sam fakt, że ogrzewanie tej rezystancji przez prąd przez niego powoduje bezpiecznik do wysadzenia. Zmieniający się prąd przez powrót uziemienia zapewnia zatem zmienne napięcie na bezpieczniku, a tym samym zmienne napięcie uziemienia widoczne w następujących częściach obwodu.

Może to być nieistotne w konstrukcjach niskoprądowych, w których napięcie generowane przez bezpiecznik nawet przy maksymalnym obciążeniu wewnątrz specyfikacji jest nieznaczne w porównaniu do napięć w obwodzie. W ten sposób zobaczysz bezpiecznik ścieżki powrotnej na niektórych obwodach samochodowych.

We wszystkich innych przypadkach takie zmienne zachowanie napięcia uziemienia jest niepożądane, dlatego można by uniknąć bezpieczników na powrocie uziemienia.

Jak sugeruje rawbrawb , przypis dotyczący tego, dlaczego unika się topienia po stronie niskiego napięcia w konstrukcjach o wyższym napięciu, tj. Gdy napięcie zasilania wynosi albo prąd stały, albo prąd przemienny przy napięciu sieciowym lub wystarczająco wysokie napięcie, które może być szkodliwe lub bolesne przy przypadkowym dotknięciu:

Powrót uziemienia jest również „beznapięciowym” lub bezpiecznym torem zwrotnym dla obwodu, zasadniczo zero woltów, bezpiecznym w dotyku oraz w obwodach z nieizolowanym źródłem zasilania, często podłączonym do obudowy urządzenia i ostatecznie do uziemienia budynku.

Naturalnym postrzeganiem w niedziałającym urządzeniu jest to, że poza samym przewodem zasilającym, reszta obwodu powinna być bezpieczna w dotyku. Gdy takie urządzenie zostanie zespolone na ścieżce powrotnej, reszta obwodu wzrośnie do napięcia zasilania, innymi słowy będzie „pod napięciem” lub elektrycznie „gorąca”, gdy przepali się bezpiecznik, ponieważ nie ma już ścieżki powrotnej. Dotknięcie takich „gorących” części obwodu (prawie całego obwodu) uczyniłoby człowieka ścieżką powrotną dla napięcia zasilania.

Dopóki ludzie nie uzyskają ulepszeń biologicznych, które zawierają wewnętrzne bezpieczniki, naraża to użytkowników na potencjalne ryzyko porażenia prądem elektrycznym lub obrażeń podczas diagnozowania urządzenia, z powodu „martwego” obwodu. Dlatego w urządzeniach wysokiego napięcia posiadanie bezpiecznika po stronie wysokiego napięcia jest prawie obowiązkowe. Tak, można także zastosować dodatkowe bezpieczniki dla poszczególnych obwodów, na przykład dla sekcji niskiego napięcia.

Bezpiecznik „po” obciążeniu zmieniłby odniesienie do masy, co utrudniłoby dokładne pomiary obciążenia. Przez większość czasu odniesienie uziemienia miernika jest po prostu przyczepiane do podwozia. I chociaż na wysokim zacisku obciążenia będzie napięcie, nie będzie prądu.

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Będziesz także mieć dość dużą szansę, że bezpiecznik zostanie zwarty przez obudowę podwozia, czy to świadomie, czy przypadkowo, ponieważ nikt nie spodziewa się bezpiecznika w tej pozycji. Podczas pomiaru rezystancji, gdy obwód jest wyłączony, bezpiecznik wygląda jak zwarcie, a obciążenie wydaje się być podłączone bezpośrednio, gdy nie jest.

I zauważ, że gdy przepali się bezpiecznik, obciążenie będzie nadal podłączone do zasilacza pod napięciem, co jest niebezpieczną sytuacją.

Umieszczenie bezpiecznika przed ładunkiem (w twoim języku przez „przed” masz na myśli najwyższy potencjał) to czysta konwencja bezpieczeństwa. W przypadku awarii izoluje obciążenie od źródła napięcia. Przyczyną zadziałania bezpiecznika jest zawsze awaria, która może mieć wpływ na bezpieczeństwo, w ten sposób przynajmniej system staje się bezpieczny w razie awarii.

Gdyby bezpiecznik został umieszczony „za” obciążeniem (przez w twoim języku oznacza to najniższy potencjał), potencjał źródłowy może być nadal obecny i niebezpieczny przy obciążeniu, nawet jeśli urządzenie nie działa, a nawet może mieć krytyczną usterkę .

Naprawdę powinieneś powiedzieć „nastawiony na największy potencjał” (co może być negatywne). Ponieważ każdy obwód jest pętlą, nie ma go przed ani po nim.

Celem bezpiecznika jest odłączenie nadprądów. Aby zdecydować, gdzie umieścić bezpieczniki, należy pomyśleć o tym, gdzie nadprądy mogą potencjalnie przepływać w warunkach awarii, gdzie najlepiej je odłączyć i jaki wpływ otwarcie bezpieczników będzie miało na napięcia w twoim systemie.

Jeśli obwód jest tak prosty jak źródło pływające napędzające pływające obciążenie, to naprawdę nie ma znaczenia, po której stronie go umieścisz, a nawet jeśli umieścisz go pośrodku między parą obciążeń połączonych szeregowo. W obu przypadkach odłączy nadprąd.

W bardziej skomplikowanych obwodach normalną praktyką jest wyznaczanie jednego węzła w obwodzie jako „obwód uziemienia” lub „0V”. W zależności od zastosowania ten węzeł może, ale nie musi, być podłączony do „uziemienia sieciowego” i / lub ogólnej masy ziemi. Większość obciążeń w twoim obwodzie będzie miała jeden koniec podłączony do „uziemienia obwodu”.

Szyny zasilające mogą być dodatnie, ujemne lub nawet AC w ​​stosunku do masy obwodu.

W takich obwodach normalną praktyką byłoby odsuwanie bezpiecznika od uziemienia obwodu. W ten sposób, oprócz zabezpieczenia przed zwarciem w przypadku zwarcia obciążenia do dwóch zacisków, chroni również przed zwarciami, w których zacisk mocy obciążenia w jakiś sposób zostaje zwarty do masy obwodu. Oznacza to również, że gdy przepali się bezpiecznik, obciążenie nie ma na nim napięcia względem masy obwodu, co zwykle uważa się za dobrą rzecz (szczególnie jeśli uziemienie obwodu odnosi się do masy sieci).

Stapianie uziemionego końca urządzenia może oznaczać, że jeśli / kiedy bezpiecznik przepali połączenie, które normalnie miało (w przybliżeniu) potencjał masy, wzrośnie do niebezpiecznego napięcia. Z tego powodu niektóre normy elektryczne zabraniają bezpieczników w przewodach neutralnych. Nawet w systemie, który nie wiąże się z niebezpiecznymi napięciami, taki wzrost napięcia może spowodować uszkodzenie.

W systemie prądu stałego z dzieloną szyną lub w układzie prądu przemiennego z wieloma fazami przewód neutralny może prowadzić do przepięć, ponieważ obciążenia na różnych biegunach / fazach kończą się szeregowo.

Nie wszystkie obwody pasują do tego modelu, w takich przypadkach należy zastanowić się, gdzie mogą przepływać nadprądy i jak się przed nimi zabezpieczyć. W niektórych przypadkach może być uznane za nieuzasadnione włączenie więcej niż jednego bezpiecznika (lub jeszcze lepiej wielobiegunowego wspólnego wyłącznika automatycznego), aby zapewnić odpowiednią ochronę. Jest to szczególnie prawdziwe, gdy zaczynasz zajmować się wyjściami w stylu „otwartego kolektora”, które przełączają „masowy” koniec urządzenia.