Siguranțe - scopul lor, tipuri și tipuri, construcție și principiu de funcționare

O siguranță este o componentă a unei rețele electrice care asigură protecția. Spre deosebire de un întrerupător de circuit, acesta trebuie înlocuit cu o nouă siguranță de fiecare dată când este declanșat. Elementul fuzibil care se arde atunci când curentul nominal depășește valoarea sa admisibilă trebuie să fie selectat în funcție de sarcina pe rețea.

Principiul funcțional și denumirea siguranțelor fuzibile

În interiorul inserției siguranței se află conductorul de metal pur (cupru, zinc etc.).cupru, zinc etc.) sau un aliaj (oțel). Protecția circuitelor se bazează pe proprietatea fizică a metalelor de a se încălzi atunci când circulă curentul. Multe aliaje au, de asemenea, un coeficient pozitiv de rezistență termică. Efectul său este următorul:

• atunci când curentul este sub valoarea nominală prevăzută pentru conductor, metalul se încălzește uniform, având timp să disipeze căldura, și nu se supraîncălzește;
• Un curent ridicat va determina încălzirea conductorului, astfel încât o siguranță proiectată pentru un anumit amperaj va fi distrusă.

Această proprietate se bazează pe topirea unui fir subțire plasat într-o siguranță electrică. În funcție de aplicație, forma și secțiunea transversală a conductorului pot varia de la un fir subțire în aparatele electrocasnice și automobile până la plăci groase concepute pentru curenți de câteva mii de amperi (A).

Partea compactă protejează circuitul electric împotriva supraîncărcării și a scurtcircuitelor. În cazul în care curentul de rețea admisibil (adică curentul nominal), inserția se va rupe și circuitul va fi întrerupt. Acesta poate fi restabilit numai după ce elementul a fost înlocuit. Atunci când există o defecțiune la echipamentul conectat, siguranțele vor exploda imediat după ce aparatul defect este pornit, permițând păstrarea integrității aparatului și indicând prezența problemei. Dacă apare un scurtcircuit în rețeaua electrică, dispozitivul de protecție se declanșează în același mod.

Desemnarea grafică în schema de circuit

În diagramele de circuit în conformitate cu documentația uniformă a sistemului rusesc, siguranțele sunt identificate printr-un dreptunghi care conține o linie dreaptă în interiorul său. Acesta este conectat la cele 2 părți ale circuitului înainte și după siguranță.

Alte denumiri pot fi găsite și în documentația dispozitivelor importate:

• Dreptunghi cu piese separate la capete (standard IEC);
• O linie ondulată (IEEE/ANSI).

Tipuri și tipuri de siguranțe

Pentru aplicarea în circuitele electrice se utilizează diferite tipuri și variante de siguranțe fuzibile. Produsele, produse în Rusia, se disting prin tipul de construcție:

• umplute cu marca PN-2; PPN, NPN, etc.;
• neîmplinit (PP-2).

Conceptul de plenitudine este legat de prezența unei substanțe în interiorul tipurilor individuale de inserții care stinge arcul electric care apare atunci când conductorul se arde. Circuitul va fi deschis numai după ce acesta a dispărut. Acesta este motivul pentru care flacoanele umplute cu PP conțin nisip silicios. Cele neumplute sunt capabile să elibereze gaze care sting arcul electric. Acest lucru se întâmplă atunci când materialul corpului inserției se încălzește.

Se face o distincție între diferitele tipuri de PP:

1. Curent scăzut sunt utilizate în aparatele electrocasnice de mică putere cu un consum de curent de până la 6A. Acestea sunt bucșe cilindrice cu contacte la capete.
2. BC-uri de tip bifurcat sunt adesea instalate în vehicule. Numele provine de la aspect: contactele se află pe o parte a corpului și sunt introduse în prize ca o fișă în priză.
3. Plută - Ștecherii sunt obișnuiți în instalațiile monofazate. Aceste prize au un curent nominal de 63 A și sunt concepute pentru a se potrivi în același timp cu mai multe aparate de uz casnic. Inserția de ardere dintr-o astfel de siguranță se află în interiorul unei carcase ceramice cu un cartuș, un contact rămâne în exterior, iar celălalt este conectat la contactele fișei. În cazul în care sarcina este depășită, piesa se arde, ceea ce duce la scoaterea completă din tensiune a apartamentului. Alimentarea cu energie electrică poate fi restabilită prin înlocuirea inserției cu una nouă.
4. Tubular PP Siguranța tubulară are o structură similară cu cea a unei fișe, dar este montată între 2 pini. Tipul de fitil este fără umplutură, iar carcasa este din fibră, care eliberează gaz atunci când este puternic încălzită.
5. Siguranțele cu lamă Siguranțele cu cuțit au un curent nominal de 100 - 1250 A și sunt utilizate în rețelele care necesită o capacitate mare de transport al curentului (De exemplu, atunci când conectați un aparat cu un motor puternic.).
6. CuarțSiguranțele cu umplutură de cuarț, umplute cu nisip de cuarț, sunt utilizate în rețele cu tensiuni de până la 36 kV.
7. Generatoare de gaz, pliabile și nedecolabile. Arderea soiurilor PSN și PVT produce o eliberare puternică de gaz, însoțită de un zgomot de pocnitură. Senzorul este utilizat pentru rețelele de tensiune de 35-110 kV. Curentul nominal al unui astfel de senzor este de până la 100A.

În funcție de sarcina totală a rețelei, se instalează diferite tipuri de CC - cele mai puternice sunt instalate în cutii de transformator speciale și pot face față nevoilor de curent ale unei zone rezidențiale sau ale unei companii. Cele de capacitate mică sunt instalate în contoare: acestea protejează apartamentele individuale. Aparatele de uz casnic mai vechi pot fi, de asemenea, echipate cu un PP (curent redus), dar aparatele moderne conțin rareori aceste elemente.

Alegerea inserției siguranței

Alegerea siguranțelor fuzibile se face ținând cont de valorile lor nominale, de caracteristicile timp-curent și de sarcina totală a rețelei (puterea totală a tuturor elementelor de funcționare). Curentul nominal al unei siguranțe fuzibile este cel pe care îl poate suporta siguranța înainte de a se rupe. Această valoare este indicată pe carcasa siguranței (de exemplu, marcajul 63 A pentru siguranțele de plută de uz casnic).

Caracteristicile timp-curent sunt calculate din diagrame speciale. Acestea trebuie să fie luate în considerare la încorporarea motoarelor electrice al căror curent de pornire depășește de câteva ori curentul de funcționare. Atunci când sunt utilizate mai multe motoare (în instalație) se calculează curentul de pornire al celui mai puternic motor.

Capacitatea totală (maximă) de încărcare a rețelei este suma tuturor curenților de funcționare a dispozitivelor (indicați în instrucțiuni și pe carcasă). În cazul în care un motor electric este inclus în rețea, se ia în considerare și curentul de pornire al acestuia, împărțit cu factorul k = 2,5 (pentru pornire ușoară și rotor cu colivie de veveriță) sau 2-1,6 (pentru rotoarele cu pornire puternică sau conectate la fază) sau 2-1,6 (pentru rotorul cu colivie de veveriță).).

Utilizați formula pentru a calcula valoarea nominală necesară: I np>1/k (I comun + I start). În timpul calculului, trebuie reținut faptul că valoarea nominală a senzorului trebuie să fie întotdeauna mai mare decât valoarea obținută din calculul curentului.

Pentru a evita calculele consumatoare de timp, selectați din tabel curentul nominal al legăturii fuzibile.

Primul rând (Windică puterea nominală a întrerupătorului cu siguranțe, așa cum este marcată pe carcasă, a doua linie (А) este valoarea nominală a siguranței. Pentru o rețea plată, va trebui să adunați valorile în wați ale tuturor aparatelor electrocasnice și să găsiți numărul corespunzător în tabel, dar ar fi mai bine să folosiți întrerupătoare de circuit.

Calcularea diametrului firului unei siguranțe

Se fac calcule complexe pentru a repara temporar o inserție arsă, dacă nu există posibilitatea de a o înlocui. Pentru ca rețeaua să fie protejată împotriva supraîncărcării, grosimea firului utilizat pentru instalarea "microfonului" trebuie să corespundă cu valoarea nominală a inserției distruse. Pentru o rețea într-un apartament dintr-un oraș în care este instalat un PP cu un curent nominal de 63A, se poate utiliza un fir de cupru cu un diametru de 0,9 mm.

În cazul în care trebuie reparat un alt dispozitiv de protecție, determinați valoarea nominală a PP (indicată pe carcasă) și apoi determinați dacă este adecvat firul de cupru disponibil:

• se măsoară diametrul acestuia;
• Se cubică acest număr și se ia rădăcina pătrată a valorii;
• Înmulțiți acest număr cu 80.

Rezultatul ar trebui să fie aproximativ egal cu valoarea nominală PP indicată pe corp.

La reparare, firul selectat este înfășurat în jurul contactelor inserției arse, conectându-le. Microfonul se introduce în priza de pe corpul siguranței.

Dacă firul se topește din nou, înseamnă că defecțiunea se află în aparatul care trebuie protejat sau în rețeaua electrică a apartamentului și trebuie reparat. Nu utilizați un fir mai gros, deoarece ar putea provoca un incendiu.

Testarea funcțională

Siguranțele moderne ale mașinilor au uneori un indicator încorporat de arsură. Acest lucru îl informează pe proprietar când o piesă trebuie înlocuită. În cazul siguranțelor de curent redus, firul este vizibil prin carcasa transparentă. Dar unele PCB-uri sunt opace și nu au indicatori.

În cazul în care nu este posibilă detectarea vizuală a unui conductor rupt în interiorul senzorului, se poate utiliza un multimetru pentru a determina dacă senzorul este operațional. Înainte de a testa o siguranță cu un tester, selectați o valoare minimă a rezistenței (ohmi). Așezați stiloul testerului pe bornele senzorului și determinați valoarea citită:

• dacă valoarea rezistenței este zero sau aproape de 0, se poate concluziona că inserția este funcțională;
• dacă testerul arată un semn 1 sau infinit, senzorul este ars.

În cazul în care testerul are un dispozitiv sonor, siguranța poate fi testată pur și simplu prin plasarea stiloului pe contacte. Semnalul sonor al testerului indică faptul că elementul poate fi reparat.

Articole conexe: