Ασφάλειες - ο σκοπός τους, οι τύποι και τα είδη, η κατασκευή και η αρχή λειτουργίας τους

Η ασφάλεια είναι ένα εξάρτημα σε ένα δίκτυο ισχύος που παρέχει προστατευτική λειτουργία. Σε αντίθεση με έναν διακόπτη κυκλώματος, πρέπει να αντικαθίσταται με νέα ασφάλεια κάθε φορά που ενεργοποιείται. Ο ασφαλειοδέτης που καίγεται όταν το ονομαστικό ρεύμα υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή του πρέπει να επιλέγεται με βάση το φορτίο του δικτύου.

Αρχή λειτουργίας και ονομασία των ασφαλειών

Στο εσωτερικό της ασφάλειας βρίσκεται ο αγωγός από καθαρό μέταλλο (χαλκός, ψευδάργυρος κ.λπ.).χαλκός, ψευδάργυρος κ.λπ.) ή ένα κράμα (χάλυβας). Η προστασία κυκλωμάτων βασίζεται στη φυσική ιδιότητα των μετάλλων να θερμαίνονται όταν ρέει ρεύμα. Πολλά κράματα έχουν επίσης θετικό συντελεστή θερμικής αντίστασης. Η επίδρασή του έχει ως εξής:

• όταν το ρεύμα είναι κάτω από την ονομαστική τιμή που προβλέπεται για τον αγωγό, το μέταλλο θερμαίνεται ομοιόμορφα, έχοντας χρόνο να αποβάλει τη θερμότητα, και δεν υπερθερμαίνεται,
• Ένα υψηλό ρεύμα θα προκαλέσει τη θέρμανση του αγωγού, έτσι ώστε μια ασφάλεια που έχει σχεδιαστεί για μια συγκεκριμένη ένταση ρεύματος να καταστραφεί.

Η ιδιότητα αυτή βασίζεται στην τήξη ενός λεπτού σύρματος που τοποθετείται σε μια ηλεκτρική ασφάλεια. Ανάλογα με την εφαρμογή, το σχήμα και η διατομή του αγωγού μπορεί να ποικίλλει από ένα λεπτό σύρμα σε οικιακές συσκευές και αυτοκίνητα έως παχιές πλάκες σχεδιασμένες για ρεύματα αρκετών χιλιάδων αμπέρ (Α).

Το συμπαγές τμήμα προστατεύει το ηλεκτρικό κύκλωμα από υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα. Εάν το επιτρεπόμενο ρεύμα δικτύου (δηλ. το ονομαστικό ρεύμα) το ένθετο θα σπάσει και το κύκλωμα θα διακοπεί. Μπορεί να αποκατασταθεί μόνο μετά την αντικατάσταση του στοιχείου. Όταν υπάρχει βλάβη στον συνδεδεμένο εξοπλισμό, οι ασφάλειες θα εκραγούν αμέσως μετά την ενεργοποίηση της ελαττωματικής συσκευής, επιτρέποντας τη διατήρηση της ακεραιότητας της συσκευής και υποδεικνύοντας την παρουσία του προβλήματος. Εάν συμβεί βραχυκύκλωμα στο δίκτυο, η διάταξη προστασίας ενεργοποιείται με τον ίδιο τρόπο.

Γραφική απεικόνιση στο διάγραμμα κυκλώματος

Στα κυκλωματικά διαγράμματα σύμφωνα με την ενιαία τεκμηρίωση του συστήματος της Ρωσίας, οι ασφάλειες αναγνωρίζονται από ένα ορθογώνιο που περιέχει μια ευθεία γραμμή στο εσωτερικό του. Συνδέεται με τα 2 μέρη του κυκλώματος πριν και μετά την ασφάλεια.

Άλλες ονομασίες μπορούν επίσης να βρεθούν στην τεκμηρίωση των εισαγόμενων συσκευών:

• Ορθογώνιο με ξεχωριστά κομμάτια στα άκρα (πρότυπο IEC),
• Μια κυματιστή γραμμή (IEEE/ANSI).

Τύποι και είδη ασφαλειών

Για την εφαρμογή σε ηλεκτρικά κυκλώματα χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι και παραλλαγές ασφαλειών. Τα προϊόντα, που παράγονται στη Ρωσία, διακρίνονται από τον τύπο κατασκευής:

• γεμίζουν με το σήμα PN-2, PPN, NPN κ.λπ,
• μη συμπληρωμένο (PP-2).

Η έννοια της πληρότητας σχετίζεται με την παρουσία μιας ουσίας στο εσωτερικό των επιμέρους τύπων ενθεμάτων που σβήνει το ηλεκτρικό τόξο που εμφανίζεται όταν ο αγωγός καίγεται. Το κύκλωμα θα ανοίξει μόνο αφού εξαφανιστεί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι λαμπτήρες με PP περιέχουν πυριτική άμμο. Τα μη γεμάτα είναι ικανά να απελευθερώσουν αέρια που σβήνουν το τόξο. Αυτό συμβαίνει όταν το υλικό του σώματος του ένθετου θερμαίνεται.

Γίνεται διάκριση μεταξύ διαφορετικών τύπων PP:

1. Χαμηλό ρεύμα χρησιμοποιούνται σε οικιακές συσκευές χαμηλής ισχύος με κατανάλωση ρεύματος έως 6Α. Πρόκειται για κυλινδρικούς δακτυλίους με επαφές στα άκρα.
2. BCs τύπου Forked εγκαθίστανται συχνά σε οχήματα. Η ονομασία προέρχεται από την εμφάνιση: οι επαφές βρίσκονται στη μία πλευρά του σώματος και εισάγονται στις υποδοχές όπως ένα βύσμα στην πρίζα.
3. Φελλός - Τα βύσματα είναι κοινά στις μονοφασικές εγκαταστάσεις. Αυτά τα βύσματα έχουν ονομαστικό ρεύμα 63 A και έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν σε πολλές οικιακές συσκευές ταυτόχρονα. Το ένθετο καψίματος σε μια τέτοια ασφάλεια βρίσκεται μέσα σε ένα κεραμικό περίβλημα με ένα φυσίγγιο, 1 επαφή παραμένει στο εξωτερικό και η άλλη συνδέεται με τις επαφές του φις. Εάν το φορτίο ξεπεραστεί, το εξάρτημα καίγεται, απενεργοποιώντας πλήρως το επίπεδο. Η παροχή ρεύματος μπορεί να αποκατασταθεί με την αντικατάσταση του ενθέματος με ένα νέο.
4. Σωληνοειδές PP Η σωληνοειδής ασφάλεια έχει παρόμοια δομή με το ένθετο φις, αλλά είναι τοποθετημένη μεταξύ 2 ακροδεκτών. Ο τύπος θρυαλλίδας είναι μη γεμισμένος και το περίβλημα είναι κατασκευασμένο από ίνες, οι οποίες απελευθερώνουν αέριο όταν θερμαίνονται έντονα.
5. Οι ασφάλειες λεπίδας Οι ασφάλειες μαχαιριών έχουν ονομαστικό ρεύμα 100 - 1250 A και χρησιμοποιούνται σε δίκτυα που απαιτούν υψηλή ικανότητα μεταφοράς ρεύματος (Για παράδειγμα, όταν συνδέετε μια συσκευή με ισχυρό κινητήρα.).
6. ΧαλαζίαςΟι ασφάλειες γεμισμένες με χαλαζία, γεμισμένες με χαλαζιακή άμμο, χρησιμοποιούνται σε δίκτυα με τάσεις έως 36 kV.
7. Παραγωγή αερίου, πτυσσόμενα και μη πτυσσόμενα. Η καύση των ποικιλιών PSN και PVT παράγει μια ισχυρή έκλυση αερίου, συνοδευόμενη από ένα θόρυβο που ακούγεται σαν σκάσιμο. Ο αισθητήρας χρησιμοποιείται για δίκτυα τάσης 35-110 kV. Το ονομαστικό ρεύμα ενός τέτοιου αισθητήρα είναι έως 100Α.

Ανάλογα με το συνολικό φορτίο του δικτύου, εγκαθίστανται διαφορετικοί τύποι ΚΣ - οι πιο ισχυροί εγκαθίστανται σε ειδικά κουτιά μετασχηματιστών και μπορούν να καλύψουν τις τρέχουσες ανάγκες μιας κατοικημένης περιοχής ή μιας εταιρείας. Τα χαμηλής χωρητικότητας είναι εγκατεστημένα σε μετρητές: προστατεύουν μεμονωμένα διαμερίσματα. Οι παλαιότερες οικιακές συσκευές μπορούν επίσης να εξοπλιστούν με ένα PP (χαμηλό ρεύμα), αλλά οι σύγχρονες συσκευές σπάνια περιέχουν αυτά τα στοιχεία.

Επιλογή του ένθετου της ασφάλειας

Η επιλογή των ασφαλειών γίνεται λαμβάνοντας υπόψη τις ονομαστικές τους τιμές, τα χαρακτηριστικά χρόνου-ρεύματος και το συνολικό φορτίο του δικτύου (συνολική ισχύς όλων των λειτουργικών στοιχείων). Το ονομαστικό ρεύμα μιας ασφάλειας είναι αυτό που μπορεί να αντέξει ο σύνδεσμος ασφάλειας πριν σπάσει. Η τιμή αυτή αναγράφεται στη θήκη της ασφάλειας (π.χ. σήμανση 63 A για οικιακές ασφάλειες φελλού).

Τα χαρακτηριστικά χρόνου-ρεύματος υπολογίζονται από ειδικά διαγράμματα. Πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την ενσωμάτωση ηλεκτροκινητήρων των οποίων το ρεύμα εκκίνησης υπερβαίνει το ρεύμα λειτουργίας αρκετές φορές. Όταν χρησιμοποιούνται διάφοροι κινητήρες (στο εργοστάσιο) υπολογίζεται το ρεύμα εκκίνησης του ισχυρότερου κινητήρα.

Η συνολική (μέγιστη) χωρητικότητα φορτίου του δικτύου είναι το άθροισμα όλων των ρευμάτων λειτουργίας των συσκευών (αναγράφονται στις οδηγίες και στο περίβλημα). Εάν ένας ηλεκτροκινητήρας περιλαμβάνεται στο δίκτυο, λαμβάνεται επίσης υπόψη το ρεύμα εκκίνησής του, διαιρούμενο με τον συντελεστή k = 2,5 (για ομαλή εκκίνηση και δρομέα βραχυκυκλωμένου κλωβού) ή 2-1,6 (για ρότορες βαριάς εκκίνησης ή συνδεδεμένους σε φάση ) ή 2-1,6 ( για ρότορα βραχυκυκλωμένου κλωβού ).).

Χρησιμοποιήστε τον τύπο για να υπολογίσετε την απαιτούμενη βαθμολογία: I np>1/k (I common + I start). Κατά τον υπολογισμό, πρέπει να θυμάστε ότι η ονομαστική τιμή του αισθητήρα πρέπει πάντα να είναι μεγαλύτερη από την τιμή που προκύπτει από τον τρέχοντα υπολογισμό.

Για να αποφύγετε χρονοβόρους υπολογισμούς, επιλέξτε το ονομαστικό ρεύμα του ασφαλιζόμενου συνδέσμου από τον πίνακα.

Πρώτη σειρά (Wυποδεικνύει την ονομαστική ισχύ του ασφαλειοδιακόπτη όπως αναγράφεται στο περίβλημα, η δεύτερη γραμμή (А) είναι η ονομαστική ισχύς της ασφάλειας. Για ένα επίπεδο δίκτυο, θα πρέπει να αθροίσετε τις τιμές Watt όλων των οικιακών συσκευών και να βρείτε τον κατάλληλο αριθμό στον πίνακα, αλλά θα ήταν καλύτερο να χρησιμοποιήσετε διακόπτες κυκλώματος.

Υπολογισμός της διαμέτρου του σύρματος μιας ασφάλειας

Γίνονται πολύπλοκοι υπολογισμοί προκειμένου να επισκευαστεί προσωρινά ένα καμένο ένθετο, εάν δεν υπάρχει δυνατότητα αντικατάστασής του. Προκειμένου το δίκτυο να προστατεύεται από υπερφόρτωση, το πάχος του καλωδίου που χρησιμοποιείται για την εγκατάσταση του "κοριού" πρέπει να ταιριάζει με την ονομαστική ισχύ του καταστρεφόμενου ενθέματος. Για ένα δίκτυο σε ένα διαμέρισμα πόλης όπου έχει εγκατασταθεί μια ΔΕΗ ονομαστικής ισχύος 63Α, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα χάλκινο καλώδιο με διάμετρο 0,9 mm.

Εάν πρόκειται να επισκευαστεί άλλη προστατευτική διάταξη, προσδιορίστε την ονομαστική ισχύ της ΔΕ (αναγράφεται στο περίβλημα) και στη συνέχεια προσδιορίστε την καταλληλότητα του διαθέσιμου χάλκινου καλωδίου:

• μετρήστε τη διάμετρό του,
• βάλτε τον αριθμό αυτό σε κύβο και πάρτε την τετραγωνική ρίζα της τιμής,
• Πολλαπλασιάστε αυτόν τον αριθμό με το 80.

Το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι περίπου ίσο με την ονομαστική τιμή PP που αναγράφεται στο σώμα.

Κατά την επισκευή, το επιλεγμένο καλώδιο τυλίγεται γύρω από τις επαφές του καμένου ένθετου, συνδέοντάς τες. Ο κοριός εισάγεται στην υποδοχή στο σώμα της ασφάλειας.

Εάν το καλώδιο λιώσει ξανά, αυτό σημαίνει ότι η βλάβη βρίσκεται στη συσκευή προς προστασία ή στο δίκτυο του διαμερίσματος και πρέπει να επισκευαστεί. Μην χρησιμοποιείτε παχύτερο καλώδιο, καθώς αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει πυρκαγιά.

Λειτουργικές δοκιμές

Οι σύγχρονες ασφάλειες αυτοκινήτων έχουν μερικές φορές ενσωματωμένο δείκτη καψίματος. Αυτό ενημερώνει τον ιδιοκτήτη όταν ένα εξάρτημα πρέπει να αντικατασταθεί. Στις ασφάλειες χαμηλού ρεύματος, το καλώδιο είναι ορατό μέσα από το διαφανές περίβλημα. Αλλά ορισμένα PCB είναι αδιαφανή και δεν έχουν δείκτες.

Εάν δεν είναι δυνατόν να εντοπιστεί οπτικά ένας σπασμένος αγωγός στο εσωτερικό του αισθητήρα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα πολύμετρο για να διαπιστωθεί εάν ο αισθητήρας είναι λειτουργικός. Πριν από τη δοκιμή μιας ασφάλειας με έναν ελεγκτή, επιλέξτε μια ελάχιστη τιμή αντίστασης (ωμ). Τοποθετήστε τη γραφίδα του ελεγκτή στους ακροδέκτες του αισθητήρα και προσδιορίστε την ένδειξη:

• εάν η τιμή της αντίστασης είναι μηδέν ή κοντά στο 0, μπορεί κανείς να συμπεράνει ότι το ένθεμα είναι λειτουργικό,
• αν ο ελεγκτής δείχνει ένα 1 ή το άπειρο, ο αισθητήρας έχει καεί.

Εάν ο ελεγκτής διαθέτει ηχητική συσκευή, η ασφάλεια μπορεί να ελεγχθεί απλά με την τοποθέτηση της γραφίδας στις επαφές. Το ηχητικό σήμα του δοκιμαστή υποδεικνύει ότι το στοιχείο μπορεί να επισκευαστεί.

Σχετικά άρθρα: