Предохранитель

прибор, включаемый в цепь электрического тока и имеющий назначение автоматически размыкать цепь, если ток в ней по какой-либо причине настолько усилится, что может явиться опасность сильного нагревания проводов, порчи изоляции их и включенных в цепь приборов, а также опасность пожара вследствие нагревания цепи. П. вводится поэтому последовательно в цепь электрического тока везде, где какие-либо проводники присоединяются к более толстым, перед приборами (напр. электр. ламп.) и вообще перед теми частями цепи, которые должны быть предохранены от действия слишком сильного тока. Наиболее распространенные плавкие П. состоят из легкоплавкой металлической пластинки или проволоки, вводимой последовательно в цепь тока и сечение которой рассчитано так, что она плавится и размыкает цепь, когда сила тока делается опасно большой. Проволока делается из свинца, или олова, или, чаще всего, из сплава 40% олова с 60% свинца, реже из серебра или меди. Для расчета диаметра проволоки d в миллиметрах, долженствующей плавиться при токе в i ампер, можно пользоваться формулой Приса i= K·d^3/2, где K для свинца равно 10,8 для олова 12,8. Для расчета сечения свинцовых пластинок можно положить 6 ампер на 1 кв. мм, при токах от 1 до 100 ампер и 5 ампер на 1 кв. мм при токах от 100—200 ампер. Пластинам придают форму, изображенную на фиг. 1, и концы пластинки зажимают в винтовых зажимах, закрепленных на непроводящей (например фарфоровой) дощечке; к тем же зажимам прикрепляют концы провода, в который вводится предохранитель.

Фиг. 1.

Проволока (или вместо одной толстой проволоки — пучок тонких) закрепляется на таких же дощечках либо по системе Эдисона в "пробках", состоящих из конических фарфоровых чашечек (фиг. 2), снабженных металлическим донышком С, боковой металлической обкладкой с винтовым нарезом B и крышечкой A.

Фиг. 2.

Внутри помещается свинцовая проволока, одним концом прикрепленная к B, другим к C. Пробка ввинчивается в гнездо в фарфоровой пластинке (фиг. 3) и при этом B соприкасается с концом провода, прикрепленного к одному из зажимов, C — к концу другого.

Фиг. 3.

Иногда плавкую проволоку помещают также внутри стеклянной трубки с металлическими обкладками на концах, которую зажимают между двумя пружинами, соединенными с концами провода (фиг. 4).

Фиг. 4.

Последние два способа расположения П. представляют значительные преимущества, так как позволяют быстро заменить перегоревший П. новым и не дают расплавленному свинцу возможности рассыпаться и служить причиной пожара. Во всяком случае П. всякого типа должны быть ограждены от рассыпания расплавленного металла и закрыты крышечкой. В случае токов высокого напряжения между концами переплавившейся проволоки может образоваться вольтова дуга и привести к пожару; для предупреждения этого — проволоку делают длиннее, заключают в трубку и часто еще продевают через тонкое отверстие в перегородке из фарфора. Реже применяются в качестве П. автоматические выключатели, основанные на электромагнитных действиях; о них см. Коммутатор. К числу П. принадлежат и громоотводы для электрических линий, которые ставятся теперь всегда, когда часть проводки — воздушная, т. е. проложена в виде голых проволок по воздуху на столбах. Громоотводы предохраняют линию от разрядов в нее атмосферного электричества или разрядов от вблизи проходящих проводов, несущих токи высокого напряжения (например в случае разрыва такого провода и падения его на линию); такие разряды могут сжечь линию и повредить находящиеся в ней приборы. Для установки громоотвода одна из точек предохраняемой линии (обыкновенно место присоединения воздушного провода к подземному или внутреннему) соединяется проводом с землей (см. Громоотводы) и в этот провод вводится громоотвод, устроенный так, что токи нормального для данной линии напряжения через него пройти не могут, но разряды весьма высокого напряжения через него могут уйти в землю. Наиболее распространенный тип громоотвода, применяемый в особенности в телеграфии (см.), состоит из двух изолированных друг от друга металлических гребешков, установленных остриями друг против друга, так что между концами острий весьма небольшое расстояние; один из гребешков соединяется с одной из точек цепи, другой с землей и разряд проходит между остриями в виде искр. Громоотвод Варлея состоит из стеклянного запаянного шарика, в который впаяны две параллельные проволоки; из шарика выкачан воздух. Одна проволока соединяется с одной точкой провода, другая — с землей, и разряд проходит между ними в виде светящего разряда, как в Гейсслеровой трубке (см.). Весьма большое распространение получил в последнее время громоотвод Э. Томсона, изображенный на фиг. 5.

Фиг. 5.

Громоотвод состоит из подковообразного электромагнита L (изображенного сбоку), обмотанного толстой проволокой с небольшим сопротивлением и вводимого в предохраняемую линию ABCD. Между полюсами его расположены две изолированные друг от друга металлические пластинки PP, расстояние между которыми невелико у их основания и расширяется кверху. Одна из пластин соединена с линией, другая с землей. Разряд молнии или разряд переменных токов высокого напряжения, попадая в линию AB и дойдя до P, не идет дальше через электромагнит в линию CD ввиду значительной самоиндукции (см.) электромагнита, но проскакивает в виде искры между PP и уходит в землю. Обмотка электромагнита расположена так, что могущая образоваться между РР вольтова дуга электродинамическим действием магнитного поля выталкивается вверх, удлиняется благодаря увеличивающемуся кверху расстоянию между P и P и тухнет.

А. Г.