Osigurač je prekidač električni aparati, koji se koristi za onemogućavanje zaštićenog kruga. Njegova je svrha zaštititi električnu mrežu i električnu opremu od kratkih spojeva i značajnog preopterećenja. Glavni parametri proizvoda su nazivna i maksimalna prekinuta struja, kao i Nazivni napon. U ovom članku ćemo detaljnije pogledati osigurači: njihova namjena, vrste, uređaj i princip rada.

Kako uređaj radi?

Osigurač radi u dva načina rada, koji se međusobno značajno razlikuju.

1. Normalni mrežni način rada. U ovom načinu rada, zagrijavanje uređaja odvija se kao stalan proces. Istodobno se potpuno zagrije na određenu temperaturu i odaje oslobođenu toplinu okoliš. Na svakom elementu je naznačena takozvana nazivna jakost struje (u pravilu je naznačena najveća strujna vrijednost konstrukcijskog elementa). U osigurač se može umetnuti topljivi element različite nazivne struje.
2. Način rada kratkog spoja i . Uređaj je dizajniran tako da s povećanjem jačine struje u mreži može izgorjeti u najkraćem mogućem roku. Da biste to učinili, topljivi element u nekim je područjima izrađen s manjim poprečnim presjekom, gdje se oslobađa više topline nego u širokim područjima. Kada gotovo svi ili potpuno svi suženi dijelovi izgore. Kada se element topi, oko njega se stvara električni luk koji se gasi u ulošku mehanizma.

Jačina struje mora biti naznačena na kućištu uređaja, a također se mora uzeti u obzir maksimalni dopušteni napon pri kojem uređaj neće otkazati.

Donji grafikon prikazuje ovisnost vremena sagorijevanja topljivog elementa o struji:

Gdje je l10 struja pri kojoj se element topi i isključuje se iz mreže za 10 s.

Vrste i vrste elemenata

Osigurači se dijele na dvije vrste: niskonaponski i visokonaponski. Ova podjela se objašnjava naponom radne električne mreže u kojoj se koristi osigurač.

Niskonaponski uređaji označeni su kao PN ili PR i predviđeni su za napone do 1000 V. Kod niskonaponskih PN uređaja oko bakrenog umetka nalazi se fino zrnasto punilo. Njihova primjena izračunava se do 630 ampera.

PR uređaj je jednostavniji (slika dolje) od PN-a, ali s kratki spoj a sposobni su ugasiti električni luk. Dizajniran za struje od 15 do 60 ampera.

Prema svojim dizajnerskim značajkama, osigurači se dijele na patrone, plute, plastične i cjevaste. Prema vrsti izvedbe proizvode se sklopivi i nesklopivi proizvodi. Sklopivi imaju mogućnost pristupa umetku. Dizajn se rastavlja i izgorjeli umetak zamjenjuje se novim. One koje se ne mogu odvojiti izrađene su od staklene tikvice, stoga se smatraju jednokratnim i umetak se ne može zamijeniti.

Oblikovati

Moderni osigurač sastoji se od dva dijela:

• baza izrađena od električno izolacijskog materijala s metalnim navojem (potrebno za spajanje na električni krug);
• zamjenjivi umetak koji se topi.

Osnova uređaja je umetak koji gori ili se topi tijekom kratkog spoja. Kako bi se ugasio luk, koji nastaje kao posljedica izgaranja zamjenjivog umetka, ugrađuju se uređaji za gašenje luka.

Vodovi umetka su spojeni na stezaljke na način da je osigurač spojen na liniju električnog kruga. Za to se koriste posebni pouzdani terminali za pričvršćivanje (držači), koji bi trebali osigurati dobar kontakt. Ako ga nema, na ovom mjestu može doći do zagrijavanja.

Značajka dizajna osigurača je da uređaj izgara prije nego što se drugi dijelovi mehanizma oštete. Uostalom, lakše je zamijeniti nego mikro krug ili drugi komad opreme. Stoga se takav dio odabire uzimajući u obzir da je njegova stopa taljenja veća nego u linijskim žicama. Njihova temperatura ne bi trebala doseći opasnu razinu, jer će to dovesti do kvara opreme.

Dizajn mehanizma utikača ima oblik uloška u koji je uvrnut osigurač s bazom. Kada hitan slučaj cijev izgori. Danas ovaj čep izgleda kao gumb sličan konvencionalni prekidač. Ovaj gumb nakon nezgode vraća uređaj u radno stanje.

Osim što štiti električni krug od oštećenja, topljiva komponenta također štiti od požara i paljenja. Uostalom, obična žica može doći u kontakt s zapaljivim materijalima u trenutku paljenja, a dio izgori unutar kućišta uređaja.

Ocjene uređaja odabiru se prema najnižim nazivnim strujama električne mreže ili zasebnog dijela električnog kruga. Tablica denominacija nalazi se u nastavku:

Ako trebate promijeniti takvu komponentu u AB ( prekidači), tada njihova nominalna vrijednost treba biti jedan korak veća od sastavnog dijela. Na primjer:

O tome smo pričali u odgovarajućem članku.

Prilikom rada kućne i industrijske električne mreže uvijek postoji opasnost od električnih ozljeda ili oštećenja opreme. Mogu se pojaviti u bilo kojem trenutku kada se pojave kritični načini rada. Ti se učinci mogu ublažiti zaštitnih uređaja. Njihova uporaba značajno povećava sigurnost korištenja električne energije.

Zaštite električnih krugova rade na temelju:

osigurač;

mehanički prekidač.

Princip rada i uređaj osigurača

Dva briljantna znanstvenika, Joule i Lenz, istodobno su uspostavili zakone međusobnih odnosa između veličine struje koja prolazi u vodiču i oslobađanja topline iz njega, otkrivajući ovisnost o otporu kruga i trajanju vremenskog intervala.

Njihovi zaključci omogućili su stvaranje najjednostavnijih zaštitnih struktura na temelju toplinskog učinka struje na metal žice. U koristi tanak metalni umetak kroz koji prolazi puna struja strujnog kruga.

Uz nazivne parametre prijenosa energije, ova "žica" pouzdano podnosi toplinsko opterećenje, a kada su njezine vrijednosti prekoračene, izgara, prekidajući strujni krug i skidajući napon s potrošača. Da biste vratili rad kruga, potrebno je zamijeniti izgorjeli element: topljivu vezu.

To je jasno vidljivo na dizajnu osigurača za kućnu televizijsku i radijsku opremu sa staklenim, prozirnim kućištima umetaka.

Na njegovim krajevima montirani su posebni metalni jastučići koji stvaraju električni kontakt kada se ugrađuju u utičnice. Ovaj princip je utjelovljen u električnim utikačima s topljivim spojevima koji su desetljećima štitili naše roditelje i starije generacije od oštećenja električnih instalacija.

Po istom obliku razvijene su automatske konstrukcije koje su umjesto utikača uvrtane u utičnice. Ali kada se aktiviraju, nisu trebali zamijeniti komponente. Da biste vratili napajanje, dovoljno je utopiti gumb unutar kućišta.

Na taj način zaštićeni su stari električni ulazi u stan. Zatim su se, zajedno s osiguračima, počeli pojavljivati.

Izbor osigurača temelji se na:

nazivne vrijednosti struja samog osigurača i njegovog umetka;

koeficijenti minimalne/maksimalne višestrukosti ispitne struje;

ograničavanje isključene električne struje i mogućnost prekida transportirane snage;

zaštitne karakteristike topljivog umetka;

nazivni napon osigurača;

pridržavanje načela selektivnosti.

Osigurači su jednostavnog dizajna. Široko se koriste u električnim instalacijama, uključujući opremu visokog napona do 10 kV, na primjer, u zaštiti naponskih instrumentalnih transformatora.

Princip rada i uređaj prekidača

Svrha mehaničkog sklopnog uređaja, nazvanog prekidačem, je:

uključivanje, prolazak, isključivanje struja u normalnom načinu rada kruga;

automatsko uklanjanje napona iz električne instalacije u slučaju nužde, na primjer, struje metalnih kratkih spojeva. Prekidači rade u načinima višekratne zaštite od kratkog spoja i preopterećenja. Mogućnost ponovne uporabe smatra se njihovom glavnom razlikom od osigurača.

U sovjetsko vrijeme, prekidači serije AP-50, AK-50, AK-63, AO-15 bili su naširoko korišteni u energetskom sektoru.

U modernom električni dijagrami rade poboljšane dizajne stranih i domaćih proizvođača.

Svi su zatvoreni u dielektrične kutije, imaju zajednička izvršna tijela koja osiguravaju:

1. termičko isključenje strujnog kruga kada je dopuštena vrijednost struje neznatno prekoračena;

2. elektromagnetski prekid tijekom iznenadnih napona opterećenja;

3. komore za gašenje luka;

4. kontaktni sustavi.

U slučaju zagrijavanja energijom proizvedene topline radi bimetalna ploča koja se savija od temperaturnog učinka dok se ne aktivira mehanizam za otpuštanje. Ova funkcija ovisi o količini oslobođene topline i produljuje se u vremenu do određene točke.

Odsječak djeluje što je brže moguće od rada elektromagnetskog solenoida s pojavom električnog luka. Za gašenje se poduzimaju posebne mjere.

Ojačani kontakti su dizajnirani za višestruke prekide.

Radne razlike između prekidača i osigurača

Zaštitna svojstva obje metode provjerena su vremenom, a svaka metoda zahtijeva analizu specifičnih uvjeta rada u procjeni cijene konstrukcije, uzimajući u obzir trajanje i pouzdanost rada.

Prekidači jednostavnije su, jednom isključuju strujni krug, jeftinije. Oni mogu ručno osloboditi napetost, ali to obično nije baš zgodno. Osim toga, kod beznačajnih viška struja, oni dugo odvajaju opterećenje. Ovaj čimbenik može poslužiti kao razlog za povećanu opasnost od požara.

Svaki osigurač štiti samo jednu fazu mreže.

Prekidači tvrđe, skuplje, funkcionalnije. Ali oni su točnije prilagođeni postavkama zaštićenog električnog kruga, odabiru se prema radnoj nazivnoj struji, uzimajući u obzir uključene snage.

Kućišta modernih automata izrađena od termoseta imaju povećanu otpornost na toplinske učinke. Ne tope se, otporne su na paljenje. Za usporedbu: polistirensko kućište starih prekidača moglo je izdržati temperature ne veće od 70 stupnjeva.

Dizajn vam omogućuje odabir modela za istovremeno otvaranje jednog do četiri električna kruga. Ako se osigurači koriste u trofaznom krugu, oni će ukloniti napon iz kruga s različitim vremenskim kašnjenjima, što može postati dodatni razlog za razvoj nesreće.

Osigurači rade na struju, bez obzira na njegove karakteristike. Prekidači su odabrani za opterećenje i razvrstani slovima:

A - električne mreže povećane duljine;

B - osvjetljenje hodnika i perona;

C - sustavi napajanja i rasvjete s umjerenim startnim strujama;

D - prevladavajuća opterećenja od uključivanja elektromotora s velikim početnim parametrima;

K - indukcijske peći i električne sušilice;

Provjerena već desetljećima i najbolja metoda za zaštitu električnih mreža i razni uređaji od prekomjernih strujnih vrijednosti, uzima se u obzir zaštita pomoću osigurača ugrađenih na ulazu napojnih krugova. Dizajn i princip rada osigurača suludo je jednostavan i praktički jamči 100% rad. Ali moramo shvatiti da ovo nije lijek za sve mogući problemi, u električnoj sigurnosti, kako ljudskih tako i elektroničkih uređaja. Naravno, ova metoda zaštite ima svoje prednosti i nedostatke. U ovoj temi pogledajmo pobliže uređaj i svrhu osigurača.




Princip rada zaštite temelji se na fizičkom svojstvu izgaranja vodiča s niskim taljenjem, koji je uključen u krug sekvencijalno zaštićenog kruga, i najslabiji je element s naglim povećanjem vrijednosti struje u krugu. Kao što znamo, kod usmjerenog kretanja počinje se oslobađati određena količina topline. Pri niskim jačinama struje i velikim dimenzijama vodiča, toplina brzo izlazi u okolinu, ali pri visokim vrijednostima struje počinje rasti temperatura, što će pri određenoj vrijednosti dovesti do taljenja vodiča, s prijelazom u tekućinu. država.

Pretpostavimo da postoji kratki spoj u strujnom krugu. U isto vrijeme, jačina struje se odmah povećala. Protok elementarnih nabijenih čestica zagrijavao je tanak topljivi umetak fitilja, što bi dovelo do taljenja vodiča. Posljedično, električni krug će se prekinuti, a protok struje će prestati. Glavni nedostatak osigurača- zaštita će raditi u trenutku kada se topljivi navoj otopi, a za to vrijeme može doći do puno problema i kvarova u dizajnu elektroničkog uređaja.



Još jedna važna točka, nedostaci korištenja zaštitni osigurači struja, je da kada pokvare, postoji potreba zamijeniti ih novim, no u praksi se često pokaže da nije uvijek moguće pronaći rezervni ispravni osigurač. Moramo staviti kratki ili zaštitni uređaj veće ocjene, što kategorički nije u redu. Osim toga, nije moguće zaštititi od kućišta ako faza padne na tijelo uređaja, a nije spojena ili uopće odsutna.

Najviše najbolje mjesto a opcija ugradnje električnog ili elektroničkog strujnog osigurača je gruba, ekstremna mjera prekida strujnog kruga pri unaprijed izračunatim vrijednostima struje. Obrambeni mehanizam moraju se montirati na samom početku električnog kruga. Struja okidanja trebala bi biti nešto viša od one kod najosjetljivijih zaštitnih uređaja (prekidači, itd.). U slučaju hitnog rada određenog kruga, prije svega, trebao bi raditi automatski ili RCD, isključujući napajanje. I samo ako nije funkcionirao, a trenutna snaga nastavi rasti do kritične vrijednosti, tada bi ovdje trebao raditi zaštitni uređaj, koji će sa 100% vjerojatnosti izgorjeti i prekinuti električni krug.

Osigurači moraju odgovarati svojim nazivnim radnim strujama. To jest, u bilo kojem elektroničkom uređaju možete koristiti samo svoju pojedinačnu denominaciju, ni manje ni više, čak ni više.

Dizajn je jednostavan i učinkovit način zaštita razne kućanske i medicinske opreme od strujnih preopterećenja. Elektronski osigurači su ekonomični, jednostavni i pouzdani, a uz to su i malih dimenzija i najčešće se izrađuju na bazi tranzistora s efektom polja.

Baza osigurača izrađena je u obliku kućišta za pričvršćivanje topljivog umetka i pričvršćivanje na jedan ili drugi štit. Na tijelu se nalaze električni kontakti u obliku stezaljki za spajanje vanjskih vodiča. Ovi kontakti prate cijelu topljivu vezu, koja se po potrebi odvaja od kućišta tijekom popravka.



Prije svega, provjeravamo je li topljivi umetak izgorio, a ona je ta koja treba popraviti ili zamijeniti. Budući da nije neuobičajeno da kontakti kućišta osigurača oksidiraju, zahrđaju ili jednostavno puknu. Opustite se, očistite, ponovno spojite ako je potrebno. Zarađeno, dobro, ne, provjeri umetak. Testirajte kontinuitet multimetrom. Ako postoji otpor i teži nuli, onda je sve u redu, osigurač radi. A ako ne "zvoni", tada treba zamijeniti izgorjeli dio vodiča.

Popravak osigurača, odnosno zamjena provodljive potrošne žice provodi se na sljedeći način. Potpuno rastavljamo umetak. Obično se sastoji od: dielektrika (porculan, staklo, plastika), balona, ​​kontaktnih vodiča, tanke topive niti, ponekad je šupljina unutar balona ispunjena labavim nevodljivim materijalom (na primjer, pijeskom). Glavni zadatak tijekom popravka je postavljanje nove niti u šupljinu balona. Služit će kao tanka bakrena žica. Za normalno Kućanski aparati bit će dovoljan presjek ove žice od 0,1-0,2 mm. Za kratki spoj sasvim je dovoljno da izgori i prekine strujni krug.

Umetnuli su bakreni navoj, pažljivo ga stegnuli i zalemili na bočne kontaktne vodiče, vratili ga u kućište. Imajte na umu da je ovo ekstremna metoda za vraćanje performansi opreme. Što je prije moguće, ovaj domaći osigurač treba pronaći i zamijeniti ga novim. S potpunim kratkim spojem, bakreni navoj našeg umetka će izgorjeti, ali uz blagi višak, ovaj obnovljeni osigurač je gotovo beskorisan.



Unutarnji svijet automatskog osigurača prilično je jednostavan. Princip rada temelji se na zagrijavanju bimetalne ploče, koja mijenja svoj oblik s povećanjem temperature, čime se pokreće mehanizam okidača stroja. Strujni krug slijedi kroz namot unutar osigurača. Namotana je oko bimetalne ploče. Pri nominalnim vrijednostima struje u mreži, temperatura ne utječe na ploču, ali u slučaju preopterećenja prekomjernom strujom, ispostavi se da je dovoljno da se pokrene ovaj zaštitni mehanizam, koji prekida kontakte unutar automatski osigurač i isključuje strujno kolo.

Ako govorimo o pouzdanosti, onda je ona veća za klasične osigurače. Iako nisu tako prikladni tijekom rada. Osigurači, s obzirom na njihov princip rada, ne mogu imati kvar, ali se kontakti stroja mogu zalijepiti ili će se mehanizam za okidanje zaglaviti, osim toga, pri dugotrajnoj uporabi, bimetalna ploča može se istrošiti, što ometa rad strujna zaštita. Iz ove situacije možete izaći tako da obje opcije osigurača postavite u seriju. Topljivi za veću ocjenu izgaranja i automatski za nižu vrijednost putovanja. Dakle, sa standardnim preopterećenjima, stroj će raditi, a ako se zalijepi, topljiva veza će doći u pomoć.

Ovisno o unutarnja struktura automatske obrane podijeljene su u različite vrste i klase. Prvi se puno bolje nose sa strujama preopterećenja, a drugi su pouzdaniji u slučaju kratkog spoja. Štoviše, ovisno o pouzdanosti, dijele se na kvalitetu rada. Dakle, za kućnu upotrebu, visoka precizna i super brza reakcija nisu osobito korisni. Ali u industrijskim sustavima ugrađeni su vrlo pouzdani i brzodjelujući strojevi.

Osigurač- sklopni električni uređaj dizajniran za isključivanje zaštićenog strujnog kruga uništavanjem dijelova koji nose struju, posebno predviđenih za to, pod djelovanjem struje koja prelazi određenu vrijednost.

U većini izvedbi, isključenje strujnog kruga provodi se taljenjem topljive veze, koja se zagrijava izravno strujom zaštićenog kruga. Nakon odspajanja strujnog kruga potrebno je pregorjeli umetak zamijeniti ispravnim.) Ova se operacija izvodi ručno ili automatski. U potonjem slučaju mijenja se cijeli osigurač.

Riža. 5-1. Vremensko-strujna karakteristika osigurača serije PN-2

Osigurači su se pojavili u isto vrijeme kada električne mreže. Jednostavnost uređaja i održavanja, male dimenzije, velika prekidna moć, niska cijena osigurali su njihovu vrlo široku primjenu. Niskonaponski osigurači se proizvode za struje od miliampera do tisuća ampera i za napone do 660 V, a visokonaponski osigurači - do 35 kV i više.

Široka uporaba osigurača u raznim područjima nacionalnog gospodarstva iu svakodnevnom životu dovela je do različitih dizajna. No, unatoč tome, svi oni imaju sljedeće glavne [elemente: tijelo ili potporni dio, topljivu vezu, uređaj za kontakt, uređaj za gašenje luka ili medij za gašenje luka.

Najvažnija karakteristika osigurača je ovisnost vremena pregaranja uloška osigurača o struji vremensko-strujna karakteristika (sl. 5-1).

Osigurač radi u dva izrazito različita načina rada: u normalnim uvjetima i pod uvjetima preopterećenja i kratkog spoja. U prvom slučaju zagrijavanje umetka ima karakter ustaljenog procesa, u kojem se sva u njemu oslobođena toplina oslobađa u okoliš. U tom slučaju, osim umetka, svi ostali dijelovi osigurača se zagrijavaju na stabilnu temperaturu. Ova temperatura ne smije prelaziti dopuštene vrijednosti. Zove se struja za koju je osigurač predviđen za kontinuirani rad nazivna struja topljivi umetak 1nom.. Može se razlikovati od nazivne struje samog osigurača.

Obično se osigurači za različite nazivne struje mogu umetnuti u isti osigurač. Ocjena osigurača , naznačen na njemu, jednak je najvećoj od nazivnih struja uložaka osigurača namijenjenih za ovaj dizajn osigurača.

Zaštitna svojstva osigurača tijekom preopterećenja su normalizirana. Za osigurače normalne brzine, uvjetna struja bez taljenja - struja, tijekom koje osigurač ne bi trebao izgorjeti određeno vrijeme, i uvjetna struja taljenja - struja, tijekom čijeg protjecanja tijekom vremena vezanja, uložak osigurača mora izgorjeti. Na primjer, za osigurač s osiguračima za nazivne struje od 63-100 A, osigurači ne bi trebali pregorjeti kada struja od 1,3 Inom teče jedan sat, a pri struji od 1,6 Inom trebali bi pregorjeti do sat vremena. .

Pri strujama koje prelaze uobičajenu struju taljenja, osigurač mora raditi u skladu s vremensko-strujnom karakteristikom. S povećanjem struje, stupanj ubrzanja izgaranja uloška osigurača mora se povećati mnogo brže od struje.Da bi se dobila ova karakteristika, umetku se daje poseban oblik ili se koristi metalurški učinak.

Umetak je izrađen u obliku ploče s izrezima (sl. 5-2, ali), smanjujući njegov presjek u nekim područjima. U tim se uskim područjima oslobađa više topline nego u širokim. Pri nazivnoj struji, višak topline zbog toplinske vodljivosti materijala umetka ima vremena da se proširi na šire dijelove, a cijeli umetak ima gotovo istu temperaturu. Kod preopterećenja (I≈I∞max) zagrijavanje suženih dijelova je brže; budući da se samo dio topline ima vremena ukloniti na široka područja. Topljiva veza se topi na jednom od najtoplijih mjesta (slika 5-2, b). U slučaju kratkog spoja (I>>I∞) zagrijavanje suženih presjeka je toliko intenzivno da se odvođenje topline iz njih praktički može zanemariti. Topljivi umetak izgara istovremeno na svim ili na nekoliko suženih mjesta (sl. 5-2, c).




Riža. 5-2. Raspodjela temperature (a) i mjesta izgaranja figuriranih uložaka osigurača tijekom preopterećenja (b) i tijekom kratkih spojeva (c).

U mnogim dizajnima topljivih veza 1 dobiva takav oblik (sl. 5-3 a) u kojem elektrodinamičke sile F, koje proizlaze iz struja kratkog spoja, lome umetak i prije nego što se on rastopi. Na slici je naznačeno mjesto zazora. po krugu. Ovaj dio je napravljen s manjim dijelom. Pri strujama preopterećenja elektrodinamičke sile su male i topljiva karika se topi na suženom mjestu. U dizajnu prikazanom na sl. 5-3, b ubrzanje prekida strujnog kruga tijekom preopterećenja i kratkih spojeva postiže se oprugom 2, umetak za kidanje; pri omekšavanju-metala u suženim područjima prije nego što dođe do taljenja ovih područja.

Metalurški učinak leži u činjenici da su mnogi metali niskog taljenja (kositar, olovo itd.) sposobni otopiti neke vatrostalne metale (bakar, srebro itd.) u rastaljenom stanju. Ovako dobivena otopina ima drugačije karakteristike od početnih materijala (npr električni otpor i niže talište) Ova pojava se koristi kod osigurača s umetcima iz većeg broja paralelnih žica.




Riža. 5-3. Primjeri oblika topljivih umetaka s njihovim ubrzanim pucanjem.

Kako bi se ubrzalo taljenje umetka tijekom preopterećenja i smanjila ukupna temperatura cijelog umetka tijekom njegovog taljenja, male limene kuglice se lemljuju na žice. Pri strujama preopterećenja, kada temperatura umetka dosegne temperaturu taljenja kositra, lopta se topi i otapa dio metala na koji je zalemljena. Na ovom mjestu dolazi do lokalnog povećanja otpora umetka i smanjenja temperature talinog metala. Umetak izgara na mjestu gdje je lopta zavarena. U ovom slučaju, temperatura cijelog umetka je mnogo niža od točke taljenja metala od kojeg je izrađen. U nominalnom načinu rada, lopta praktički nema utjecaja na temperaturu zagrijavanja umetka.

Ova metoda dobivanja potrebne vremensko-strujne karakteristike može se koristiti s tankim umetcima, na primjer, s promjerom kuglice od 1 mm za žice promjera 0,3 mm i promjerom kuglice do 2 mm za deblje žice. S povećanjem promjera umetka, utjecaj metalurškog učinka naglo se smanjuje i gotovo da nema učinka.

Razmatrane metode ubrzanja izgaranja umetka pri strujama preopterećenja i kratkim spojevima određuju jednu vrlo značajnu prednost osigurača - njihovu djelovanje ograničavanja struje. Topljivi spoj pregori mnogo ranije nego što struja u krugu tijekom kratkog spoja ima vremena da dosegne stabilnu vrijednost iset Tako je struja kratkog spoja ograničena 2-5 puta i time se smanjuje destruktivni učinak elektrodinamičkih sila. Ako je, uz moguću stacionarnu struju kratkog spoja od 25 kA, topljiva veza izgorjela na 8 kA, tada je vrijednost elektrodinamičkih sila u krugu ograničena za više od 9 puta. Strujni učinak uložaka osigurača koji koristi metalurški učinak manji je nego kod drugih metoda ograničenja struje.

Gašenje električnog luka koji nastane nakon što je topljivi spoj pregorio mora se provesti što je prije moguće. kratko vrijeme. Vrijeme gašenja luka ovisi o izvedbi osigurača i usvojenoj metodi gašenja. Najveća struja koju osigurač može prekinuti bez ikakvih oštećenja ili deformacija koje sprječavaju njegov daljnji pravilan rad nakon izmjene osigurača naziva se probijanje granice struje osigurač.

U modernim osiguračima sa zatvorenim patronama bez punila, luk se gasi zbog visokog tlaka koji nastaje u ulošku zbog pojave luka, a u prisutnosti punila zbog intenzivnog hlađenja luka punilom. i visoki tlak uzrokovan lukom u uskim kanalima punila. U tom slučaju, luk se gasi u ograničenom volumenu držača osigurača. Nikakav lučni plamen ili ionizirani plinovi ne izbacuju se izvan uloška.

Dovoljno savršen sustav za gašenje luka, zajedno sa strujnim ograničavajućim učinkom umetka, određuje neograničenu prekidnu moć osigurača. To ne znači da osigurači mogu prekinuti proizvoljno velike struje kratkog spoja. Neograničeni prekidni kapacitet treba shvatiti na sljedeći način: osigurači se mogu koristiti za zaštitu strujnih krugova u kojima bi stabilna struja kratkog spoja mogla doseći vrlo visoke vrijednosti (u modernim velikim energetskim instalacijama može se pretpostaviti 200-500 kA). Topljive veze izrađuju se od olova, olovo-kositrenih legura, cinka, bakra, srebra itd. Umetci od niskotopljivih metala (olovo, cink - talište 200-420°C) omogućuju postizanje niske temperature cjelokupnog osigurač, međutim, imaju nisku vodljivost i dobivaju se značajni presjeci, osobito pri visokim nazivnim strujama. Umetci od cinka su široko rasprostranjeni. Cinkova para ima relativno visok potencijal ionizacije, što doprinosi gašenju luka. Umetci od bakra i srebra dobivaju se manjeg presjeka, no nedostatak im je visoka točka taljenja, što dovodi do jakog zagrijavanja pri strujama preopterećenja i brzog uništavanja dijelova osigurača. Bakreni osigurači moraju nužno imati antikorozivni premaz. Inače, oksidacija će dovesti do postupnog smanjenja poprečnog presjeka umetka i nepravodobnog izgaranja.

Upotreba paralelnih uložaka osigurača (s velike struje) omogućuje, s istim ukupnim presjekom, dobivanje velike površine hlađenja, čime se poboljšavaju uvjeti hlađenja uložaka i bolje se koristi volumen punila (u osiguračima s punilom).

Vrste osigurača

Razni osigurači

Osigurač za jednokratnu upotrebu

Datoteka:Electrical Fushe (aka).jpg

Osigurač za uređaje male snage

U električnom krugu, osigurač je slab dio električnog kruga koji izgara u nuždi, čime se prekida strujni krug i sprječava naknadno uništenje. visoka temperatura. Osigurači se dijele na sljedeće vrste:

• niskostrujni umetci (za zaštitu malih električnih uređaja do 6 ampera)
  • 10x30
• vilica (za zaštitu električnih krugova automobila)
  • minijaturni
  • konvencionalni viličari
• pluta (nalazi se u stambenom sektoru, do 63 ampera)
  • DIAZED (najčešći u SSSR-u)
  • NEOZDANI
• nož (do 1250 ampera)
  • 000 (do 100 ampera)
  • 00 (do 160 ampera)
  • 0 (do 250 ampera)
  • 1 (do 355 ampera)
  • 2 (do 500 ampera)
  • 3 (do 800 ampera)
  • 4a (do 1250 ampera)
• kvarcni
• generiranje plina

Također, osigurači se razlikuju po svojim radnim karakteristikama u odnosu na nazivnu struju. . Zbog inertnosti rada osigurača, u profesionalnom okruženju električara, oni se često koriste kao selektivna zaštita u tandemu s prekidačima. Selektivnost između samih uložaka osigurača postiže se omjerom od 1:1,6 [ibid], vremensko-strujna karakteristika osigurači su postavljeni prema I²t ; PUE regulira zaštitu nadzemnih vodljivih vodova na način da osigurač radi za 15 sekundi (struja kratkog spoja na kraju voda mora biti jednaka tri nazivne struje osigurača). Bitna vrijednost je vrijeme tijekom kojeg dolazi do uništenja vodiča kada se instalirana struja. Kako bi se to vrijeme smanjilo, neki osigurači sadrže oprugu prednaprezanja. Ova opruga također širi krajeve uništenog vodiča, sprječavajući nastanak luka.

Dizajn osigurača

• topljiva veza - element koji sadrži diskontinuirani dio električnog kruga (na primjer, žica koja pregori kada je određena razina struje prekoračena)
• mehanizam za pričvršćivanje topljive veze na kontakte koji osiguravaju uključivanje osigurača u električni krug i ugradnju osigurača u cjelini.

Aktivator osigurača




Osigurač s osiguračem (keramičko kućište).

Umetak osigurača obično je staklena ili porculanska školjka, na čijim se bazama nalaze kontakti, a unutra se nalazi tanak vodič od metala relativno niske temperature. Određena snaga struje okidanja odgovara određenom presjeku vodiča. Ako struja u krugu prelazi maksimalnu dopuštenu vrijednost, tada se topljivi vodič pregrijava i topi, štiteći krug sa svim njegovim elementima od pregrijavanja i požara.

Spojevi osigurača plutenih osigurača koji se koriste u kućanstvu označeni su sljedećim (DIN 18015-1):

Najrašireniji su kvarcni i plinski osigurači.

U kvarcnim osiguračima (PC) uložak se puni kvarcnim pijeskom, a luk se gasi produljenjem, drobljenjem i dodirom s čvrstim dielektrikom.

U osiguračima koji stvaraju plin koriste se čvrsti materijali koji stvaraju plin (vlakna, vinil plastika, itd.) za gašenje luka. Osigurači koji stvaraju plin izrađuju se sa ili bez ispušnih plinova iz uloška kada se aktiviraju. Osigurači s ispušnim plinom iz patrone nazivaju se i osiguračima za paljenje (PSN-10 i PS-35), jer njihov rad prati zvuk sličan pucnju. Osigurači napona iznad 1 kV izrađuju se za unutarnju i vanjsku ugradnju.

Zaštita u žaruljama sa žarnom niti

Izračun potrebne granice putovanja

Osigurač se izračunava uzimajući u obzir struju kratkog spoja na kraju linije, zagrijavanje vodiča, pad napona (ne više od 4-5%), a također uzimajući u obzir potrebe samog potrošača. Oslobođen tijekom tečaja električna struja kroz vodiče, toplina se mora odvoditi u okoliš bez oštećenja bilo kojih dijelova i/ili komponenti vodljivih dijelova električne opreme.

Izračun potreba potrošača izračunava se po formuli: , gdje

I nom - nazivna radna struja osigurača, A; P max - maksimalna snaga opterećenja, W (s marginom od približno 20%); U - napon mreže, V.

Osigurač se bira iz standardnog raspona, s najbližom nazivnom radnom strujom koja prelazi dobivenu vrijednost. Prilikom odabira karakteristike treba uzeti u obzir i početne struje opterećenja potrošača.

Uvjeti za odabir osigurača u trofazni krugovi(opterećenja):

• Za trofazni el. prijemnik bez udarnih struja (grijač, itd.)

Ist. ≥ Idl. ,

• Za trofazni el. prijemnik s startnom strujom (elektromotor)

Ist. \u003d Kp ∙ Inom / α.
gdje je: Kp =5…8 (obično 7) – EM startni faktor (Istart = Kp∙Inom),
α - koeficijent ozbiljnosti lansiranja: 1,6 - teško, 2 - srednje, 2,5 - lagano lansiranje.

U ovom slučaju mora biti ispunjena nejednakost: IK.Z. ≥ 3∙Ist. Gdje: IK.Z. - struja kratkog spoja (u zaštićenom dijelu strujnog kruga)

Sigurnost



Osigurači s oštricom, koji pri zamjeni predstavljaju potencijalnu opasnost od električnih ozljeda.

Svaka vrsta osigurača zahtijeva drugačiji pristup održavanju i zamjeni.

• Neke vrste osigurača (osobito za velike struje) mogu biti opasne za obične potrošače i zahtijevaju održavanje od strane kvalificiranog osoblja.
• Neovlašteno povećanje ocjena može dovesti do oštećenja ožičenja visokim temperaturama do požara.

Zamjena osigurača

• Zamjena osigurača od strane kućnog korisnika smije se izvršiti samo kada se skinu napon i opterećenje. Zamjena osigurača pod opterećenjem može uzrokovati električni luk i, kao rezultat, oštećenje očiju, opekline na rukama, oštećenje držača osigurača. Međutim, dizajn mnogih sovjetskih potrošačkih centrala ne predviđa preliminarno gašenje prije zamjene osigurača; to je zbog činjenice da kada se utikač odvrne u trenutku odvajanja, tijelo je još uvijek u ulošku i stoga potrošač nema pristup luku. Međutim, nakon uklanjanja osigurača, potrošač ima pristup dijelovima pod opasnim naponom. U Europi se za prevladavanje ovog nedostatka koristi sigurniji rastavljač osigurača s utičnim osiguračima.
• U električnim instalacijama do 1000 volti zamjenu osigurača s otvorenim dijelovima pod naponom mora izvoditi kvalificirano osoblje uz zaštitu za lice i oči, specijalna kliješta, ruke radnika koji mijenjaju moraju biti zaštićene dielektričnom rukavicom. Također možete pronaći dielektričnu rukavicu s ušivenim kliještima za zamjenu osigurača.
• Zamjena visokonaponski osigurači može se izvesti samo ako je napajanje kratko spojeno na masu.

Korištenje osigurača kao sklopnog uređaja




Shematski dijagram zaštite od slučajnog povratka napona

Gotovo uvijek, pri radu na električnoj instalaciji, potrebno je ukloniti napon kako bi se sigurno ponašanje bilo kakve radove na elektroinstalacijama. Ako u razvodnim pločama industrijskih električnih instalacija sklopni uređaji imaju kratki spoj na masu; tada su uređaji u štitovima običnih kućanskih potrošača ograničeni na jednostavnije strukture koje prekidaju strujni krug samo u slučaju nužde. Često su pri izvođenju električnih radova u stambenom sektoru ograničeni samo na isključivanje osigurača, a osigurač koji je isključen za vrijeme trajanja električnih radova nije ni na koji način označen - ako ga je netko slučajno uključio u suprotnom, ljudi koji obavljaju električne radove u isključenom segmentu bit će pod opasnim naponom. Prilikom elektro radova potrebno je ukloniti faznu(e) žicu(e) s osigurača na strani potrošača kako nenamjerno uključivanje neovlaštenih osoba ne bi ugrozilo živote osoba koje obavljaju elektro poslove u ovom segmentu i ne bi im izazvalo strujne ozljede. .

Odabir osigurača



Mjerni uređaj za mjerenje struje kratkog spoja

Izbor bi se trebao temeljiti na tehničkim mogućnostima ožičenja/zaštićene električne opreme.

Ako se ovi uvjeti prekrše, prekomjerna struja može oštetiti utičnice i druge dijelove električne instalacije, kao i uzrokovati požar. Oblik držača osigurača može biti takav da u njega nije moguće ugraditi veći osigurač.

• Ako trebate spojiti vrlo moćan električni aparat, trebate paziti da prvo isključite sve električne aparate koji trenutno nisu potrebni, to često sprječava da pregori osigurač.
• Također treba obratiti pozornost na uređaje koji mogu otkazati s neočekivanim uključivanjem/isključivanjem i velikim fluktuacijama napona u mreži: elektromotori (uključujući motore kompresora u hladnjacima), računala, televizore u boji (sa zavojnicom za razmagnetavanje na kineskopu) i videorekordere .

bug

Ponekad, u nedostatku potrebnog osigurača, ili u svrhu namjernog zaobilaženja zaštite, između kontakata se koristi metalni kratkospojnik - "bug". Međutim, treba imati na umu da pregorjeli osigurač ukazuje na prisutnost ozbiljnijih problema u električnom krugu, posebno na kratki spoj. Zamjena standardnog osigurača "bugom" može dovesti do kvara skupljih komponenti i/ili do požara. Potonje je često uzrok požara.

Izvori

• Koryakin-Chernyak S. L., Brzi vodič za kućnog električara. Ed. 2. - St. Petersburg: Znanost i tehnologija, 2006. S. 272. ISBN 5-94387-176-4

Bilješke

vidi također

Linkovi

• Električni zaštitni uređaji za "lutke": osigurači

Pasivno čvrsto stanje	Otpornik Promjenjivi otpornik Trimer otpornik Varistor kondenzator Varijabilni kondenzator Trimer kondenzator Induktor Kvarcni rezonator Osigurač Osigurač koji se može resetirati Transformator
Aktivno kruto stanje	Dioda· LED · Fotodioda · poluvodički laser · Schottky dioda· Zener dioda · Stabistor · Varicap · Varicond · Diodni most · Lavina dioda · tunelska dioda · Gunn dioda Tranzistor · bipolarni tranzistor · Tranzistor s efektom polja · CMOS tranzistor · jednospojni tranzistor fototranzistor Kompozitni tranzistor balistički tranzistor Integrirani krug · Digitalni integrirani krug ·