Ako si vybrať správne automobilové relé a poistkové skrinky

Pridávanie elektrického príslušenstva do vášho vozidla je vzrušujúce. Možno budete chcieť výkonné svetelné lišty alebo komplexné audio systémy. Tieto vylepšenia sú užitočnou súčasťou každej vlastnej zostavy. Ale ide o to: zle naplánovaný elektrický systém nie je len nepohodlný. Je to vážne nebezpečenstvo požiaru. Bezpečnosť celého vášho projektu závisí od správneho zapojenia káblov od prvého dňa.

Táto príručka vám poskytuje jasnú cestu pre výber správnych automobilových relé a poistkových skríň. Zameriavame sa na tri -zásady, o ktorých nemožno vyjednávať: bezpečnosť, spoľahlivosť a správny výber.

Náš prístup je jednoduchý a metodický. Najprv vám pomôžeme pochopiť základné komponenty. Potom vám ukážeme, ako vypočítať vaše špecifické potreby energie. Ďalej sa naučíte vyberať tie správne diely na základe reálnych údajov. Nakoniec sa budeme zaoberať osvedčenými postupmi inštalácie a údržby. Postupujte podľa týchto krokov a vytvoríte pomocný elektrický systém, ktorý je výkonný a výnimočne bezpečný.

Nadácia kritického systému

Prečo sú systémom

Než začnete nakupovať diely, pochopte tento zásadný bod. Automobilové relé a poistkové skrinky nie sú samostatné komponenty. Fungujú ako jeden integrovaný systém určený na ovládanie a ochranu. Ich oddelený výber je častou chybou. Je to tiež nebezpečné.

Predstavte si to takto: relé je ako ťažký{0}}prepínač svetla pre vaše príslušenstvo. Poistková skrinka je ako panel ističa pre celý váš projekt. Jeden poskytuje kontrolu. Druhá poskytuje bezpečnosť.

Čo je relé?

Automobilové relé je diaľkovo{0}}ovládaný elektrický spínač. Používa malé množstvo energie zo spínača na palubnej doske na ovládanie oveľa väčšieho obvodu s vysokým-prúdom. Chráni to vaše jemné spínače v-kabíne pred nebezpečnými úrovňami prúdu.

Čo je to poistková skrinka?

Poistková skrinka alebo poistková skrinka je centrálnym distribučným uzlom pre vaše nové obvody. Z batérie odoberá jedno napájanie vysokým{1}}prúdom a rozdeľuje ju do viacerých, samostatne chránených obvodov. Každý okruh je chránený poistkou. Poistka je obetný článok určený na prerušenie, ak sa prúd nebezpečne zvýši.

Ako spolupracujú

Systém pracuje v špecifickom poradí. Nízky-prepínač napájania aktivuje relé. Relé sa zopne a odošle vysoký-prúd z poistkovej skrinky do vášho príslušenstva. Poistka umiestnená v poistkovej skrinke chráni vodič medzi poistkou a relé a od relé k príslušenstvu. Ak nezhodíte kapacitu poistky, vodiča alebo relé, dôjde k poruche komponentu. V najhoršom prípade dostanete elektrický požiar.

Krok 1: Výpočet celkovej elektrickej záťaže

Najkritickejší krok

Presný výpočet vašej celkovej spotreby elektrickej energie je najdôležitejším krokom v celom tomto procese. Každé rozhodnutie, ktoré nasleduje, závisí od tohto výpočtu. Prierez vodiča, veľkosť poistky, kapacita relé a hodnota poistkovej skrinky – to všetko vyplýva z tohto čísla. Hádanie tu neprichádza do úvahy.

Zhromažďovanie vašich údajov

Začnite vytvorením kompletného zoznamu každého elektrického príslušenstva, ktoré plánujete pridať do svojho vozidla. Buďte dôkladní. Zahŕňa všetko od primárneho príslušenstva, ako je navijak a LED svetelné lišty, až po sekundárne položky, ako sú USB nabíjacie porty, CB rádio alebo napájaný chladič.

Čarovná formulka

Pre každú položku na zozname musíte nájsť jej spotrebu energie v ampéroch (ampéroch). Niektorí výrobcovia to uvádzajú priamo. Častejšie uvádzajú výkon vo wattoch. Na prevod použijeme jednoduchú formu Ohmovho zákona.

Vzorec je: Ampéry=Watty/Volty.

Takmer vo všetkých automobilových aplikáciách je napätie konštantných 12 voltov (12 V). Ak je teda váš svetelný pruh LED dimenzovaný na 120 wattov, výpočet je jednoduchý: 120 wattov / 12 voltov=10 ampérov. Tento svetelný pruh odoberie počas prevádzky prúd 10 ampérov.

Vytvorenie vášho energetického rozpočtu

Teraz vytvorte jednoduchý pracovný hárok na usporiadanie údajov a výpočet celkovej spotreby energie. Tento „Power Budget“ bude plánom vášho projektu.

Pracovný list na výpočet rozpočtu energie

Vyplňte túto tabuľku pre každý komponent. „Total Simultaneous Load“ je súčet všetkých doplnkov, ktoré by ste reálne mohli spustiť súčasne. Táto celková hodnota prúdu je základom pre výber vašej hlavnej poistkovej skrinky a elektrického vedenia.

Pravidlo 80% bezpečnosti

Pri profesionálnej elektroinštalačnej práci nie sú obvody nikdy navrhnuté tak, aby fungovali na 100 % ich menovitej kapacity. Konštantná maximálna záťaž vytvára prebytočné teplo. Degraduje komponenty a výrazne skracuje životnosť vášho systému.

Riadime sa pravidlom 80 %. Tento osvedčený postup v tomto odvetví hovorí, že vaše nepretržité zaťaženie by nemalo presiahnuť 80 % hodnotenia komponentov vášho obvodu.

Ak to chcete použiť, vezmite vypočítané zaťaženie a vydeľte ho 0,8. To vám dáva minimálne požadované hodnotenie pre vaše komponenty.

Pre náš príklad 10A svetelnej lišty: 10A / 0.8=12.5A. Aby ste mohli toto 10A príslušenstvo bezpečne a spoľahlivo prevádzkovať, musíte zvoliť relé, poistku a vodič s menovitým prúdom aspoň 12,5 A. O tejto bezpečnostnej rezerve sa nedá-vyjednávať, aby sa zabránilo prehriatiu a zabezpečila sa dlhá životnosť.

Krok 2: Ako si vybrať správne automobilové relé

Špecifikácie dekódovacieho relé

S vašou vypočítanou záťažou v ruke si teraz môžete vybrať vhodné relé. Relé je viac než len jeho menovitý prúd. Niekoľko kľúčových špecifikácií určuje jeho vhodnosť a spoľahlivosť pre vašu aplikáciu.

Špecifikácie nad prúdom

Relé musíte vyhodnotiť na základe štyroch kritických faktorov: napätie, prúd, tvar kontaktu a tesnenie.

Po prvé, menovité napätie sa musí zhodovať so systémom vášho vozidla, čo je zvyčajne 12 V DC pre osobné a ľahké nákladné vozidlá. Použitie 24V relé na 12V systéme môže spôsobiť, že sa nebude spoľahlivo aktivovať.

Po druhé, menovitý prúd musí presiahnuť vypočítanú záťaž vrátane 80 % bezpečnostnej rezervy. Relé majú často dve hodnotenia: nepretržité a špičkové. Pre príslušenstvo, ako sú svetlá alebo ventilátory, je najdôležitejšie priebežné hodnotenie. Pre zariadenia s vysokým nábehovým prúdom, ako sú motory, zaistite, aby bol špičkový výkon dostatočný.

Po tretie, kontaktný formulár definuje, ako prepínač funguje. Dva najbežnejšie typy sú SPST a SPDT.

SPST (Single Pole, Single Throw) je jednoduchý vypínač. Má štyri kolíky a je ideálny pre príslušenstvo, ako sú svetlá, ventilátory a čerpadlá.

SPDT (Single Pole, Double Throw) je prepínač. Má päť kolíkov a prepína napájanie z jedného obvodu do druhého obvodu. To je užitočné pre funkcie, ako je zmena smeru motora alebo prepínanie medzi diaľkovými a stretávacími svetlami.

Nakoniec zvážte tesnenie. Vnútri kabíny je vhodné použiť-poveternostné relé. Ale každý komponent inštalovaný v motorovom priestore alebo na exteriéri vozidla musí byť utesnený. Vyhľadajte hodnotenie IP (Ingress Protection). Stupeň krytia IP67 znamená, že relé je plne chránené proti prachu a môže byť ponorené do vody, vďaka čomu je ideálne pre drsné prostredie.

Pochopenie pinov

Väčšina automobilových relé používa štandardné rozloženie kolíkov, ktoré sa často nazýva pinout v štýle Bosch{0}}. Pochopenie tohto robí zapojenie oveľa jasnejšie.

Pin 30: Spoločné pripojenie, zvyčajne pripojené k 12V zdroju napájania s poistkou.

Pin 87: Normálne otvorený (NO) výstup. Napájanie sa posiela na tento kolík, keď je aktivované relé. Toto je vaše spojenie s príslušenstvom.

Kolík 85: Uzemnenie cievky. Tento kolík je spojený so zemou šasi.

Pin 86: Spúšť cievky. Tento kolík prijíma 12V signál z vášho spínača na palubnej doske.

Pin 87a (len na relé SPDT): Normálne uzavretý (NC) výstup. Tento kolík je napájaný, keď je relé vypnuté a stráca energiu, keď je relé aktivované.

Tento kontrolný zoznam použite pri nakupovaní relé, aby ste sa uistili, že urobíte správnu voľbu.

Kontrolný zoznam špecifikácie relé

Krok 3: Výber perfektnej automobilovej poistkovej skrinky

Viac ako držiak poistky

Výber poistkovej skrinky zahŕňa viac než len hľadanie tej, ktorá drží správny typ poistky. Ideálna poistková skrinka musí spĺňať požiadavky vášho projektu na celkovú kapacitu, budúcu rozšíriteľnosť, odolnosť a jednoduchosť profesionálnej inštalácie.

Kľúčové kritériá výberu

Vyhodnoťte potenciálne poistkové skrinky na základe niekoľkých praktických kritérií.

Najprv zvážte počet okruhov. Vždy si vyberte poistkovú skrinku s väčším počtom zásuviek, ako aktuálne potrebujete. Ak plánujete pridať päť doplnkov, 6-okruhový box je zlá voľba. Rozhodnite sa pre 8 alebo 12-obvodovú skrinku, ktorá umožní budúce rozšírenie bez toho, aby ste museli prepájať celý váš systém.

Po druhé, skontrolujte celkový prúdový výkon samotnej poistkovej skrinky. Krabica môže mať dvanásť 30A obvodových slotov, ale celá krabica môže byť dimenzovaná len na celkový prúd 100A. Vaše "Celkové súčasné zaťaženie" z kroku 1 nesmie prekročiť toto celkové hodnotenie.

Po tretie, potvrďte typ poistky. Moderným štandardom pre použitie v automobiloch je čepeľová poistka ATO/ATC-. Sú široko dostupné, spoľahlivé a ľahko sa s nimi manipuluje. Vyhnite sa poistkovým skrinkám, ktoré používajú staršie sklenené poistky-.

Po štvrté, skontrolujte materiál a konštrukciu. Kvalitná poistková skrinka bude vyrobená z termoplastu- odolného voči vysokej teplote, ako je PBT (polybutyléntereftalát). Lacnejšie, krehké plasty môžu prasknúť vplyvom tepla a vibrácií v motorovom priestore, čo vedie k poruchám spojenia.

Nakoniec skontrolujte vstupné/výstupné terminály. Hľadajte poistkové skrinky, ktoré používajú skrutkové svorky pre hlavný vstup napájania aj výstupy jednotlivých obvodov. Tieto poskytujú oveľa bezpečnejšie a spoľahlivejšie mechanické a elektrické spojenie ako jednoduché rýľové koncovky, čím sa znižuje riziko uvoľnenia drôtov.

Typy poistkových skríň

Poistkové skrinky sa dodávajú v niekoľkých konfiguráciách, z ktorých každá je vhodná pre iné aplikácie.

Jednoduché poistkové bloky

Toto sú najzákladnejšie možnosti. Majú jeden napájací vstupný kolík a rad výstupných svoriek s poistkou. Sú kompaktné a nákladovo-efektívne. Najlepšie fungujú pri jednoduchých projektoch, zostavovaní rozpočtu alebo pri pridávaní niekoľkých doplnkov do kabíny vozidla, kde vlhkosť nie je problémom.

Poistkové bloky s pozemnou zbernicou

Tieto jednotky predstavujú významný krok nahor v oblasti pohodlia. Okrem istených kladných výstupov obsahujú integrovanú prípojnicu s viacerými svorkami pre uzemnenie. Toto drasticky zjednodušuje zapojenie tým, že poskytuje jediný čistý uzemňovací bod pre všetko vaše nové príslušenstvo. Sú vynikajúce pre akýkoľvek projekt, ale obzvlášť cenné vo vozidlách so sklolaminátovou alebo kompozitnou karosériou, kde je ťažké nájsť dobrý základ podvozku.

Utesnené poistkové a reléové skrinky

Tie sú zlatým štandardom spoľahlivosti v náročných podmienkach. Všetky -v-jednotke sú navrhnuté tak, aby obsahovali poistky aj relé v jedinom kompaktnom kryte odolnom voči poveternostným vplyvom. Typicky sú vybavené silikónovými tesneniami a drôtovými tesneniami na dosiahnutie vysokého IP hodnotenia, ako je IP67 alebo IP68.

Tieto zapečatené boxy sú najlepšou voľbou pre terénne-vozidlá, námorné aplikácie a inštalácie motorových priestorov. Poskytujú úplnú ochranu pred vodou, prachom, blatom a vibráciami. To zaisťuje, že váš elektrický systém zostane funkčný aj v tých najdrsnejších podmienkach, aké si možno predstaviť.

Krok 4: Zlaté pravidlo

Zodpovedajúce komponenty pre bezpečnosť

Tento krok spája všetko dohromady. Jedinou najnebezpečnejšou chybou v automobilovej elektroinštalácii vlastnými rukami je nesúlad poistky, drôtu a záťaže. Pochopenie bezpečnostnej hierarchie nie je voliteľné. Je to základný princíp, ktorý zabraňuje elektrickým požiarom.

Hierarchia bezpečnosti

Vzťah medzi vaším príslušenstvom, káblom a poistkou sa riadi prísnym poradím operácií.

Požiadavka na napájanie vášho príslušenstva určuje elektrické zaťaženie (Ampéry).

Zaťaženie (ampéry) v kombinácii s dĺžkou dráhy drôtu určuje požadovaný prierez drôtu.

Maximálna bezpečná prúdová kapacita drôtového meradla určuje maximálnu veľkosť poistky, ktorú môžete použiť.

Vždy pamätajte na tento kritický bod: Poistka chráni drôt, nie zariadenie. Jedinou úlohou poistky je vybuchnúť skôr, ako sa drôt prehreje a roztaví jeho izoláciu.

Výber meradla drôtu (AWG)

Hrúbka drôtu sa meria v American Wire Gauge (AWG). Nižšie číslo AWG označuje hrubší drôt, ktorý môže bezpečne prenášať väčší prúd. Použitie príliš tenkého drôtu pre elektrické zaťaženie spôsobí, že bude pôsobiť ako vykurovacie teleso. To vytvára vážne nebezpečenstvo požiaru.

Musíte vybrať meradlo drôtu, ktoré zvládne prúd vášho obvodu, pričom zohľadníte pokles napätia po dĺžke vedenia. Pre väčšinu 12V automobilových projektov poskytuje táto zjednodušená tabuľka bezpečný východiskový bod.

Zjednodušená tabuľka AWG Ampacity (pre 12 V, do 10 stôp)

Výber správnej poistky

Pravidlo pre výber poistky je jednoduché a absolútne. Hodnota poistky musí byť väčšia ako trvalé prevádzkové zaťaženie príslušenstva, ale musí byť rovnaká alebo o niečo menšia ako maximálna prúdová kapacita kábla, ktorý chráni.

Použime našu 10A svetelnú lištu ako konkrétny príklad.

Záťaž je 10A.

Pri použití pravidla 80% potrebujeme obvod s menovitým prúdom najmenej 12,5A (10A / 0,8).

Podľa tabuľky je vodič 14 AWG dimenzovaný až na 15 A a je správnou voľbou.

Preto musíte použiť 15A poistku.

Použitie 20A alebo 30A poistky na tomto 14 AWG vodiči by bolo nebezpečne predimenzované. V nadprúdovej situácii by sa drôt roztopil a spálil dlho predtým, ako by spálila 30A poistka. To úplne porušuje účel poistky.

Krok 5: Najlepšie postupy inštalácie

Budovanie pre spoľahlivosť

Správny výber komponentov je len polovica úspechu. Profesionálne inštalačné techniky zaistia, že váš nový elektrický systém bude spoľahlivý a bezpečný po celé roky. Videli sme príliš veľa roztavených drôtov a občasných porúch spôsobených zlou inštaláciou. Tu je návod, ako to urobiť správne.

Miesto, umiestnenie, umiestnenie

Namontujte poistkovú skrinku a relé na bezpečnom mieste. Ideálne miesto je ľahko dostupné pre výmenu poistiek, ale je chránené pred extrémnym teplom výfukových potrubí a priamym striekaním vody. Vysoko na firewalle alebo na vnútornom blatníku sú často dobrou voľbou.

Základ: Spojenia

Kvalita vášho elektrického pripojenia určuje kvalitu celého vášho systému.

Vždy používajte správny račňový krimpovací nástroj a vysoko{0}}kvalitné, izolované koncovky. Jednoduché skrútenie drôtov dohromady a ich zabalenie do elektrickej pásky je recept na zlyhanie. Zlé zlisovanie vytvára vysoký odpor, ktorý vytvára teplo a spôsobuje pokles napätia.

Spájkovanie môže vytvoriť dobré spojenie, ale tiež spôsobí krehkosť drôtu na okraji spájkovaného spoja. V automobilovom prostredí s vysokými{1}}vibráciami to môže viesť k trhlinám a poruchám spôsobeným napätím, pokiaľ nie je spoj správne podopretý lepiacou-zmršťovacou hadicou.

Teplom zmršťovacia hadička je nevyhnutná pre akékoľvek spojenie. Poskytuje izoláciu, utesňuje vlhkosť a dodáva spojovaciemu bodu kritické uvoľnenie napätia. Pre maximálnu ochranu v motorovom priestore alebo pod vozidlom použite teplom zmršťovacie hadičky námornej{2}}triedy, ktoré majú vnútornú vrstvu lepidla, ktoré sa roztaví a vytvorí úplne vodotesné tesnenie.

Smerovanie a ochrana

Spôsob vedenia káblov je rovnako dôležitý ako spôsob ich pripojenia.

Kedykoľvek musí drôt prejsť cez firewall alebo iný kovový panel, musíte použiť gumenú priechodku. Holý kovový okraj sa rýchlo prederie cez izoláciu drôtu a spôsobí skrat na šasi.

Drôty chráňte pred oderom, teplom a chemikáliami tak, že ich zabalíte do ochranného puzdra. Rozdelené-tkáčske hadice sú dobrou základnou možnosťou. Splietané roztiahnuteľné návleky ponúkajú vynikajúcu odolnosť proti oderu a profesionálnejší vzhľad.

Nakoniec zaistite všetky káble úhľadne pomocou zipsov alebo káblových svoriek každých 12 až 18 palcov. Tým sa zabráni prehýbaniu drôtov, zachyteniu pohyblivých častí alebo odieraniu o horúce komponenty. Uprataný káblový zväzok je spoľahlivý káblový zväzok.

Krok 6: Údržba a odstraňovanie problémov

Zabezpečenie dlhodobého-zdravia

Vaša zodpovednosť po inštalácii nekončí. Jednoduchá ročná kontrola môže zachytiť potenciálne problémy skôr, ako vás nechajú napospas. Táto rýchla kontrola zaisťuje, že váš systém zostane rovnako bezpečný a spoľahlivý ako v deň, keď ste ho postavili.

Ročná kontrola zdravotného stavu

Vykonajte túto rýchlu kontrolu raz za rok alebo po každom ťažkom teréne{0}}alebo v zime.

[ ] Kontrola korózie: Skontrolujte všetky svorky na poistkovej skrinke, reléové zásuvky a pripojenia batérie. Hľadajte akýkoľvek biely alebo zelenkastý prášok, ktorý naznačuje koróziu, ktorú je potrebné vyčistiť.

[ ] Skontrolujte pripojenia: Jemne potiahnite každý kábel v mieste, kde vstupuje do svorky v poistkovej skrinke a relé. Uistite sa, že každé spojenie je stále pevné a bezpečné.

[ ] Kontrola poistiek: Vytiahnite každú poistku a hľadajte, či nemajú nejakú farbu, sú mierne roztopené alebo majú zahmlený plast. Môže to byť skoré varovné znamenie zlého pripojenia alebo sústavne preťaženého okruhu.

[ ] Skontrolujte plášť vodiča: Vizuálne skontrolujte všetky viditeľné vedenia vodičov. Hľadajte akékoľvek známky prasknutia, odierania o ostré hrany alebo roztavenia pri kontakte s horúcimi komponentmi.

Základné riešenie problémov

Ak príslušenstvo náhle prestane fungovať, vykonajte tento jednoduchý diagnostický postup skôr, ako čokoľvek rozoberiete.

Najprv skontrolujte poistku. Toto je najčastejší bod zlyhania a je na to navrhnutý. Vytiahnite poistku-nefunkčného obvodu a vizuálne ho skontrolujte. Ak je spálená, vymeňte ju za poistku s presne rovnakou hodnotou prúdu. Ak okamžite znova fúka, máte skrat, ktorý si vyžaduje ďalšie vyšetrenie.

Vypočujte si „Kliknutie“. Požiadajte pomocníka, aby aktivoval spínač príslušenstva, keď ste blízko relé. Pri aktivácii relé by ste mali počuť alebo cítiť zreteľné „cvaknutie“. Ak sa neozve žiadne kliknutie, problém je pravdepodobne v nízkonapäťovom spúšťacom obvode- (spínač, jeho zapojenie alebo samotná cievka relé).

Použite multimeter. Ak je poistka dobrá a relé cvakne, multimeter vám môže pomôcť nájsť chybu. Skontrolujte 12 V na vstupnom kolíku relé (30) a potom na jeho výstupnom kolíku (87), keď je aktivované. To vám rýchlo povie, či je napájanie dosiahnuté relé a či relé úspešne odosiela energiu do príslušenstva.

Záver: Budujte s dôverou

Bezpečný a spoľahlivý systém

Budovanie vlastného automobilového elektrického systému sa môže zdať zastrašujúce. Metodický prístup ho však premieňa na zvládnuteľný a obohacujúci proces. Zásady bezpečnosti a spoľahlivosti nie sú zložité, ale sú prísne.

Tým, že si nájdete čas na presný výpočet vašej elektrickej záťaže, budete môcť robiť informované rozhodnutia. Starostlivý výber zhodnej sady komponentov-relé, poistková skrinka a správny prierez vodiča- tvoria základ robustného systému.

Nakoniec, dodržaním osvedčených postupov profesionálnej inštalácie pre pripojenia a vedenie káblov zaistíte, že základ nebude ohrozený. Výsledkom je pomocný elektrický systém, ktorý je nielen výkonný a funkčný, ale aj dokonale bezpečný a skonštruovaný tak, aby vydržal životnosť vášho vozidla. Máte znalosti na to, aby ste to postavili správne.

Pozri tiež

Čo robí polovodičové-relé inteligentnou voľbou

Aplikačné scenáre malých a{0}}výkonových relé

Kľúčové body pre výber DC relé pre fotovoltaické systémy

Automobilové relé: Kľúčové body pre vodotesný a nárazuvzdorný dizajn