Jak vybrat správná automobilová relé a pojistkové skříňky

Přidávání elektrického příslušenství do vašeho vozidla je vzrušující. Možná budete chtít výkonné světelné lišty nebo komplexní audio systémy. Tyto upgrady jsou odměňující součástí každého vlastního sestavení. Ale jde o to: špatně naplánovaný elektrický systém není jen nepohodlný. Je to vážné nebezpečí požáru. Bezpečnost celého vašeho projektu závisí na správném zapojení kabeláže od prvního dne.

Tato příručka vám poskytuje jasnou cestu pro výběr správných automobilových relé a pojistkových skříní. Zaměřujeme se na tři -zásady, o kterých nelze vyjednávat: bezpečnost, spolehlivost a správný výběr.

Náš přístup je jednoduchý a metodický. Nejprve vám pomůžeme pochopit základní komponenty. Potom vám ukážeme, jak vypočítat vaše specifické potřeby energie. Dále se naučíte vybírat správné díly na základě reálných dat. Nakonec se budeme zabývat osvědčenými postupy pro instalaci a údržbu. Postupujte podle těchto kroků a vytvoříte pomocný elektrický systém, který je výkonný a výjimečně bezpečný.

Nadace kritického systému

Proč jsou systémem

Než začnete nakupovat díly, pochopte tento zásadní bod. Automobilová relé a pojistkové skříně nejsou samostatné součásti. Fungují jako jeden integrovaný systém určený pro ovládání a ochranu. Jejich oddělený výběr je častou chybou. Je to také nebezpečné.

Přemýšlejte o tom takto: relé je jako těžký{0}}spínač světla pro vaše příslušenství. Pojistková skříňka je jako panel jističe pro celý váš projekt. Jeden poskytuje kontrolu. Druhý zajišťuje bezpečnost.

Co je relé?

Automobilové relé je dálkově{0}}ovládaný elektrický spínač. Využívá malé množství energie z přepínače na palubní desce k ovládání mnohem většího obvodu s vysokým-proudem. To chrání vaše choulostivé-spínače v kabině před nebezpečnými úrovněmi proudu.

Co je to pojistková skříňka?

Pojistková skříňka nebo pojistková skříň je centrálním distribučním uzlem pro vaše nové obvody. Odebírá jediné napájení s vysokým{1}}proudem z baterie a rozděluje ji do několika, jednotlivě chráněných obvodů. Každý okruh je hlídán pojistkou. Pojistka je obětní článek navržený tak, aby se přerušil, pokud se proud stane nebezpečně vysokým.

Jak spolu pracují

Systém pracuje v určitém pořadí. Nízký vypínač -aktivuje relé. Relé se sepne a odešle vysoký-proud z pojistkové skříňky do vašeho příslušenství. Pojistka umístěná v pojistkové skříni chrání vodič mezi pojistkou a relé a od relé k příslušenství. Pokud neodpovídáte kapacitě pojistky, vodiče nebo relé, dojde k selhání součásti. V nejhorším případě dostanete elektrický požár.

Krok 1: Výpočet vaší celkové elektrické zátěže

Nejkritičtější krok

Přesný výpočet vaší celkové spotřeby elektřiny je nejdůležitějším krokem v celém tomto procesu. Každé rozhodnutí, které následuje, závisí na tomto výpočtu. Průřez vodiče, velikost pojistky, kapacita relé a jmenovité hodnoty pojistkové skříňky se odvíjí od tohoto čísla. Hádat zde není možnost.

Shromažďování vašich dat

Začněte vytvořením kompletního seznamu každého elektrického příslušenství, které plánujete přidat do svého vozidla. Buďte důkladní. Zahrňte vše od primárního příslušenství, jako je naviják a LED světelné tyče, až po sekundární položky, jako jsou nabíjecí porty USB, CB rádio nebo napájený chladič.

Kouzelná formule

U každé položky na seznamu musíte zjistit její spotřebu energie v ampérech (ampérech). Někteří výrobci to přímo uvádějí. Častěji uvádějí výkon ve wattech. K převodu použijeme jednoduchou formu Ohmova zákona.

Vzorec je: Ampéry=Watty / Volty.

Téměř ve všech automobilových aplikacích je napětí konstantních 12 voltů (12V). Pokud je tedy vaše LED světelná lišta dimenzována na 120 wattů, výpočet je jednoduchý: 120 wattů / 12 voltů=10 ampérů. Tato světelná lišta bude během provozu odebírat proud 10 A.

Vytvoření vašeho energetického rozpočtu

Nyní vytvořte jednoduchý pracovní list pro uspořádání dat a výpočet celkové spotřeby energie. Tento "Power Budget" bude plánem vašeho projektu.

Pracovní list výpočtu rozpočtu energie

Vyplňte tuto tabulku pro každou součást. „Total Simultaneous Load“ je součet veškerého příslušenství, které byste mohli reálně spustit ve stejnou dobu. Tato celková hodnota proudu je základem pro výběr vaší hlavní pojistkové skříně a napájecího vedení.

Pravidlo 80% bezpečnosti

Při profesionální elektroinstalaci nejsou obvody nikdy navrženy tak, aby fungovaly na 100 % jejich jmenovité kapacity. Konstantní maximální zatížení vytváří přebytečné teplo. Degraduje komponenty a výrazně zkracuje životnost vašeho systému.

Dodržujeme pravidlo 80 %. Tento osvědčený postup říká, že vaše nepřetržité zatížení by nemělo překročit 80 % jmenovité hodnoty vašich součástí obvodu.

Chcete-li to použít, vezměte vypočítané zatížení a vydělte ho 0,8. Tím získáte minimální požadované hodnocení pro vaše komponenty.

Pro náš příklad 10A světelné lišty: 10A / 0.8=12.5A. Pro bezpečný a spolehlivý provoz tohoto 10A příslušenství musíte zvolit relé, pojistku a vodič s jmenovitým proudem alespoň 12,5 A. O této bezpečnostní rezervě nelze-vyjednávat kvůli prevenci přehřívání a zajištění dlouhé životnosti.

Krok 2: Jak vybrat správné automobilové relé

Specifikace dekódovacího relé

S vypočítaným zatížením v ruce můžete nyní vybrat vhodné relé. Relé je více než jen jeho jmenovitý proud. Několik klíčových specifikací určuje jeho vhodnost a spolehlivost pro vaši aplikaci.

Specifikace mimo proud

Relé musíte vyhodnotit na základě čtyř kritických faktorů: napětí, proud, tvar kontaktu a těsnění.

Za prvé, jmenovité napětí musí odpovídat systému vašeho vozidla, což je typicky 12 V DC pro osobní a lehká nákladní vozidla. Použití 24V relé na 12V systému může způsobit, že se nebude spolehlivě aktivovat.

Za druhé, jmenovitý proud musí překročit vaši vypočítanou zátěž, včetně 80% bezpečnostní rezervy. Relé mají často dvě hodnocení: spojité a špičkové. U příslušenství, jako jsou světla nebo ventilátory, je nejdůležitější průběžné hodnocení. U zařízení s vysokým zapínacím proudem, jako jsou motory, zajistěte, aby byl špičkový výkon dostatečný.

Za třetí, kontaktní formulář definuje, jak přepínač funguje. Dva nejběžnější typy jsou SPST a SPDT.

SPST (Single Pole, Single Throw) je jednoduchý vypínač. Má čtyři kolíky a je ideální pro příslušenství, jako jsou světla, ventilátory a čerpadla.

SPDT (Single Pole, Double Throw) je přepínač. Má pět kolíků a přepíná napájení z jednoho obvodu do druhého obvodu. To je užitečné pro funkce, jako je změna směru motoru nebo přepínání mezi dálkovými a potkávacími světly.

Nakonec zvažte těsnění. V kabině je vhodné použít relé, které není -odolné vůči povětrnostním vlivům. Každá součást instalovaná v motorovém prostoru nebo na vnějšku vozidla však musí být utěsněna. Hledejte hodnocení IP (Ingress Protection). Stupeň krytí IP67 znamená, že relé je plně chráněno proti prachu a lze jej ponořit do vody, takže je ideální pro drsná prostředí.

Porozumění pinům

Většina automobilových relé používá standardní rozložení kolíků, často nazývané pinout ve stylu Bosch{0}}. Když to pochopíte, elektroinstalace bude mnohem jasnější.

Pin 30: Společné připojení, typicky připojené k jištěnému 12V napájecímu zdroji.

Pin 87: Normálně otevřený (NO) výstup. Napájení je odesláno na tento kolík, když je relé aktivováno. Toto je vaše připojení k příslušenství.

Pin 85: Uzemnění cívky. Tento kolík je spojen se zemí podvozku.

Pin 86: Spoušť cívky. Tento kolík přijímá 12V signál z vašeho spínače na palubní desce.

Pin 87a (pouze u relé SPDT): Normálně sepnutý (NC) výstup. Tento kolík má napájení, když je relé vypnuto, a ztrácí napájení, když je relé aktivováno.

Při nákupu relé použijte tento kontrolní seznam, abyste měli jistotu, že vyberete správnou volbu.

Kontrolní seznam specifikace relé

Krok 3: Výběr perfektní automobilové pojistkové skříňky

Více než držák pojistky

Výběr pojistkové skříňky zahrnuje více než jen nalezení té, která drží správný typ pojistky. Ideální pojistková skříň musí splňovat požadavky vašeho projektu na celkovou kapacitu, budoucí rozšiřitelnost, odolnost a snadnou profesionální instalaci.

Kritéria výběru klíčů

Vyhodnoťte potenciální pojistkové skříně na základě několika praktických kritérií.

Nejprve zvažte počet okruhů. Vždy vybírejte pojistkovou skříňku s více sloty pro obvody, než aktuálně potřebujete. Pokud plánujete přidat pět příslušenství, 6-okruhová krabice je špatná volba. Vyberte si 8 nebo 12 okruhový box, který umožní budoucí rozšíření bez nutnosti přepojování celého systému.

Za druhé, zkontrolujte celkový jmenovitý proud samotné pojistkové skříňky. Krabice může mít dvanáct 30A obvodových slotů, ale celá krabice může být dimenzována pouze na celkový proud 100A. Vaše "Celkové současné zatížení" z kroku 1 nesmí překročit toto celkové hodnocení.

Za třetí potvrďte typ pojistky. Moderním standardem pro použití v automobilech je čepelová-pojistka ATO/ATC. Jsou široce dostupné, spolehlivé a snadno se s nimi manipuluje. Vyhněte se pojistkovým skříním, které používají starší pojistky se skleněnými-trubičkami.

Za čtvrté, prozkoumejte materiál a konstrukci. Kvalitní pojistková skříňka bude vyrobena z termoplastu odolného proti vysokým teplotám, jako je PBT (polybutylen tereftalát). Levnější, křehké plasty mohou praskat vlivem tepla a vibrací v motorovém prostoru, což vede k poruchám spojení.

Nakonec zkontrolujte vstupní/výstupní svorky. Hledejte pojistkové skříňky, které používají šroubovací svorky pro hlavní vstup napájení i pro výstupy jednotlivých obvodů. Ty poskytují mnohem bezpečnější a spolehlivější mechanické a elektrické spojení než jednoduché rýhované koncovky, čímž snižují riziko uvolnění vibrací vodičů.

Typy pojistkových skříní

Pojistkové skříně se dodávají v několika konfiguracích, z nichž každá je vhodná pro jiné aplikace.

Jednoduché pojistkové bloky

Toto jsou nejzákladnější možnosti. Vyznačují se jedním napájecím svorníkem a řadou jištěných výstupních svorek. Jsou kompaktní a{2}}efektivní z hlediska nákladů. Fungují nejlépe pro jednoduché projekty, sestavení rozpočtu nebo přidání několika doplňků do kabiny vozidla, kde vlhkost není problémem.

Pojistkové bloky s pozemní sběrnicí

Tyto jednotky představují významný krok v pohodlí. Kromě jištěných kladných výstupů obsahují integrovanou přípojnici s více svorkami pro zemní spojení. To výrazně zjednodušuje kabeláž tím, že poskytuje jediný čistý zemnící bod pro všechna vaše nová příslušenství. Jsou vynikající pro jakýkoli projekt, ale zvláště cenné ve vozidlech se sklolaminátovými nebo kompozitními karoseriemi, kde je těžké najít dobrý základ podvozku.

Utěsněné pojistkové a reléové skříně

Ty jsou zlatým standardem spolehlivosti v náročných podmínkách. Tyto -v-jednotky jsou navrženy tak, aby pojistily pojistky i relé v jediném kompaktním krytu odolném proti povětrnostním vlivům. Obvykle jsou vybaveny silikonovými těsněními a drátěnými těsněními pro dosažení vysokého stupně krytí IP, jako je IP67 nebo IP68.

Tyto uzavřené krabice jsou nejlepší volbou pro terénní-vozidla, námořní aplikace a instalace v motorovém prostoru. Poskytují kompletní ochranu před vodou, prachem, blátem a vibracemi. To zajišťuje, že váš elektrický systém zůstane funkční i v těch nejdrsnějších podmínkách, jaké si lze představit.

Krok 4: Zlaté pravidlo

Odpovídající komponenty pro bezpečnost

Tento krok spojuje vše dohromady. Jedinou nejnebezpečnější chybou v automobilové elektroinstalaci svépomocí je nesoulad pojistky, vodiče a zátěže. Pochopení bezpečnostní hierarchie není volitelné. Je to základní princip, který zabraňuje požáru elektrickým proudem.

Hierarchie bezpečnosti

Vztah mezi vaším příslušenstvím, drátem a pojistkou se řídí přísným pořadím operací.

Požadavek na napájení vašeho příslušenství určuje elektrické zatížení (Ampéry).

Zátěž (Ampéry) v kombinaci s délkou vedení drátu určuje požadovaný průřez drátu.

Maximální bezpečná proudová kapacita měřidla drátu určuje maximální velikost pojistky, kterou můžete použít.

Vždy pamatujte na tento kritický bod: Pojistka chrání drát, nikoli zařízení. Jediným úkolem pojistky je spálit, než se drát přehřeje a roztaví jeho izolaci.

Výběr měřidla drátu (AWG)

Tloušťka drátu se měří v American Wire Gauge (AWG). Nižší číslo AWG znamená silnější drát, který bezpečně přenese větší proud. Použití příliš tenkého drátu pro elektrickou zátěž způsobí, že bude fungovat jako topné těleso. To vytváří vážné nebezpečí požáru.

Musíte vybrat měřidlo drátu, které zvládne proud vašeho obvodu a zohlední pokles napětí po délce vedení. Pro většinu 12V automobilových projektů poskytuje tato zjednodušená tabulka bezpečný výchozí bod.

Zjednodušená tabulka AWG Ampacity (pro 12V, běh až 10 stop)

Výběr správné pojistky

Pravidlo pro výběr pojistky je jednoduché a absolutní. Jmenovitá hodnota pojistky musí být větší než trvalé provozní zatížení příslušenství, ale musí být stejná nebo o něco menší než maximální proudová kapacita vodiče, který chrání.

Použijme naši světelnou lištu 10A jako konkrétní příklad.

Zátěž je 10A.

Při použití pravidla 80 % potřebujeme obvod s jmenovitým proudem alespoň 12,5A (10A / 0,8).

Podle tabulky je vodič 14 AWG dimenzován až na 15 A a je správnou volbou.

Proto musíte použít 15A pojistku.

Použití 20A nebo 30A pojistky na tento 14 AWG drát by bylo nebezpečně předimenzované. V situaci nadproudu by se drát roztavil a shořel dlouho předtím, než by spálila pojistka 30A. To zcela maří účel pojistky.

Krok 5: Doporučené postupy instalace

Budování pro spolehlivost

Správný výběr komponent je jen polovina úspěchu. Profesionální instalační techniky zajistí, že váš nový elektrický systém bude spolehlivý a bezpečný po mnoho let. Viděli jsme příliš mnoho roztavených drátů a občasných poruch způsobených špatnou instalací. Zde je návod, jak to udělat správně.

Umístění, umístění, umístění

Namontujte pojistkovou skříňku a relé na bezpečné místo. Ideální místo je snadno dostupné pro výměnu pojistek, ale je chráněno před extrémním teplem výfukového potrubí a přímým postřikem vodou. Vysoko na firewallu nebo na vnitřním blatníku jsou často dobrou volbou.

Základ: Spojení

Kvalita vašeho elektrického připojení určuje kvalitu celého vašeho systému.

Vždy používejte správný ráčnový krimpovací nástroj a vysoce kvalitní{0}}izolované koncovky. Pouhé zkroucení vodičů dohromady a jejich zabalení do elektrické pásky je recept na selhání. Špatné krimpování vytváří vysoký odpor, který vytváří teplo a způsobuje pokles napětí.

Pájení může vytvořit dobré spojení, ale také způsobí křehnutí drátu na okraji pájeného spoje. V automobilovém prostředí s vysokými-vibracemi to může vést k trhlinám a poruchám způsobeným pnutím, pokud není spoj správně podepřen lepidlem-potaženým teplem smrštitelným bužírkem.

Smršťovací bužírka je nezbytná pro jakékoli spojení. Poskytuje izolaci, utěsňuje vlhkost a dodává spojovacímu bodu kritické odlehčení od tahu. Pro maximální ochranu v motorovém prostoru nebo pod vozidlem použijte námořní- smršťovací bužírky s vnitřní vrstvou lepidla, které se roztaví a vytvoří plně vodotěsné těsnění.

Směrování a ochrana

Způsob vedení kabelů je stejně důležitý jako způsob jejich připojení.

Kdykoli musí drát projít přes firewall nebo jiný kovový panel, musíte použít pryžovou průchodku. Holá kovová hrana se rychle prodře izolací drátu a způsobí zkrat na šasi.

Chraňte dráty před otěrem, teplem a chemikáliemi tím, že je zabalíte do ochranného pouzdra. Dělené-trubky tkalcovského stavu jsou dobrou základní možností. Splétaný roztažitelný návlek nabízí vynikající odolnost proti oděru a profesionálnější vzhled.

Nakonec zajistěte všechny kabely úhledně pomocí stahovacích pásků nebo kabelových svorek každých 12 až 18 palců. Tím se zabrání prohýbání vodičů, zachycování o pohyblivé části nebo tření o horké součásti. Uklizený kabelový svazek je spolehlivý kabelový svazek.

Krok 6: Údržba a odstraňování problémů

Zajištění dlouhodobého-zdraví

Vaše odpovědnost po instalaci nekončí. Jednoduchá roční kontrola může zachytit potenciální problémy dříve, než vás nechají napospas. Tato rychlá kontrola zajišťuje, že váš systém zůstane stejně bezpečný a spolehlivý jako v den, kdy jste jej postavili.

Roční zdravotní kontrola

Tuto rychlou kontrolu provádějte jednou ročně nebo po každém těžkém off{0}}silničním či zimním používání.

[ ] Kontrola koroze: Zkontrolujte všechny svorky na pojistkové skříni, zásuvkách relé a připojení baterie. Hledejte jakýkoli bílý nebo nazelenalý prášek, který naznačuje korozi, kterou je třeba vyčistit.

[ ] Zkontrolujte připojení: Jemně zatáhněte za každý vodič v místě, kde vstupuje do svorky pojistkové skříňky a relé. Ujistěte se, že každé spojení je stále těsné a bezpečné.

[ ] Kontrola pojistek: Vytáhněte každou pojistku a vyhledejte pojistky, které nevypadají zbarvené, mírně roztavené nebo mají zamlžený plast. To může být včasným varovným signálem špatného připojení nebo obvodu, který je soustavně přetěžován.

[ ] Zkontrolujte plášť vodiče: Vizuálně zkontrolujte všechny viditelné vedení vodičů. Hledejte známky popraskání, tření o ostré hrany nebo roztavení při kontaktu s horkými součástmi.

Základní odstraňování problémů

Pokud příslušenství náhle přestane fungovat, postupujte podle tohoto jednoduchého diagnostického postupu, než něco rozeberete.

Nejprve zkontrolujte pojistku. Toto je nejčastější bod selhání a je navržen tak, aby byl. Vytáhněte pojistku nefunkčního obvodu- a vizuálně jej zkontrolujte. Pokud je spálená, vyměňte ji za pojistku se stejnou proudovou hodnotou. Pokud okamžitě znovu fouká, došlo ke zkratu, který vyžaduje další vyšetření.

Poslouchejte „klik“. Požádejte pomocníka, aby aktivoval spínač příslušenství, když jste blízko relé. Při aktivaci relé byste měli slyšet nebo cítit zřetelné „cvaknutí“. Pokud se neozve žádné cvaknutí, problém je pravděpodobně v obvodu spouštění nízkého výkonu- (spínač, jeho kabeláž nebo samotná cívka relé).

Použijte multimetr. Pokud je pojistka dobrá a relé cvakne, může vám multimetr pomoci najít závadu. Zkontrolujte 12V na vstupním kolíku relé (30) a poté na jeho výstupním kolíku (87), když je aktivováno. To vám rychle sdělí, zda je relé napájeno a zda relé úspěšně odesílá napájení do příslušenství.

Závěr: Budujte s jistotou

Bezpečný a spolehlivý systém

Vybudování vlastního automobilového elektrického systému se může zdát zastrašující. Ale metodický přístup jej přeměňuje ve zvládnutelný a odměňující proces. Zásady bezpečnosti a spolehlivosti nejsou složité, ale jsou přísné.

Tím, že si uděláte čas na přesný výpočet vaší elektrické zátěže, budete moci činit informovaná rozhodnutí. Pečlivý výběr odpovídající sady komponent-relé, pojistková skříňka a správný průřez vodiče- tvoří základ robustního systému.

A konečně, dodržováním doporučených postupů profesionální instalace pro připojení a vedení vodičů zajistíte, že základ nebude narušen. Výsledkem je pomocný elektrický systém, který je nejen výkonný a funkční, ale také dokonale bezpečný a vyrobený tak, aby vydržel životnost vašeho vozidla. Máte znalosti, abyste to správně postavili.

Viz také

Co dělá solid{0}}stavová relé chytrou volbou

Aplikační scénáře malých a{0}}výkonových relé

Klíčové body pro výběr DC relé pro fotovoltaické systémy

Automobilová relé: Klíčové body pro vodotěsný a nárazuvzdorný design