Łącznik topikowy: materiały na element roboczy i rodzaje bezpieczników, wskaźniki doboru i zastosowanie

Ochrona sieci elektrycznych przed prądami ograniczającymi i zwarciami odbywa się na wiele sposobów, z których jeden polega na użyciu bezpiecznika topikowego. Zasada działania opiera się na wykorzystaniu słabego ogniwa w łańcuchu, gdy wraz ze wzrostem obciążenia zniszczeniu ulega mniej wytrzymały materiał użyty jako element roboczy. Bezpieczniki termiczne różnią się konstrukcją, wykonaniem i wytrzymują wartość prądu odpowiadającą wartości znamionowej.

Zniszczalny materiał wkładki

Zapobieganie wypadkom w sieciach energetycznych - przeznaczenie bezpiecznika, który składa się z obudowy (wkładki) z urządzeniem stykowym, metalowej wkładki. Inne projekty obejmują użycie włókien i wypełnienie przestrzeni roboczej wypełniaczem w celu ugaszenia łuku elektrycznego powstałego w wyniku przerwania obwodu. Do tuby lub wkładu wsypywane są zmielone minerały niemetaliczne - talk, kwarc, kreda i inne.

Jedna obudowa zawiera 1, 2 lub 3 pręty o różnych prądach wstawiania.

Właściwości ochronne elementu roboczego zależą od jego konstrukcji i materiału:

1. Metale niskotopliwe - stopy cyny, cynku, aluminium i ołowiu - mają niską przewodność cieplną, nagrzewanie pręta jest powolne, jest wygodne do ochrony przed prądami przeciążeniowymi. Czas niszczenia wkładki jest przesunięty, odcięcie następuje z odstępem czasu.
2. Metale ogniotrwałe - miedź i srebro - mają niską pojemność cieplną i wysoką przewodność, ogrzewanie odbywa się natychmiast i dużym prądem wyłączania. Zakres bezpieczników z wkładką wykonaną z elementów roboczych wykonanych z nici miedzianych lub srebrnych to zabezpieczenie przeciwzwarciowe.
3. Połączona konstrukcja z efektem metalurgicznym. Kulka cyny jest przylutowana do środka pręta z materiału ogniotrwałego. Poprawia to przeciążalność i zapewnia niższą temperaturę topnienia w porównaniu z metalem podstawowym.

Wkładki wykonane są w postaci masywnych płyt, jeśli są stosowane w sieciach przemysłowych o prądzie ≥1000 A, do sprzętu AGD stosuje się cienkie przewody.

Zabezpieczenie powinno wypalić się szybciej niż wzrasta obciążenie, dlatego prętowi nadaje się specjalny kształt lub stosuje się efekt metalurgiczny. Obudowy wkładek topikowych wykonane są z trwałej ceramiki specjalnej - korundowo-mulitowej, porcelanowej, szklanej i plastikowej.

Rodzaje zatyczek ochronnych

Zgodnie ze schematem wykonania rozróżnia się dwa rodzaje bezpieczników: rozbieralny z połączeniem śrubowym do wymiany wkładu oraz jednoczęściowy w bańce szklanej jednorazowego użytku. W oznaczeniu pierwszego znajdują się kombinacje liter PR, PP i PN, drugie - NPN. Bezpieczniki termiczne do sieci z instalacjami elektrycznymi do 1000 V są podzielone ze względu na następujące typy:

1. Płytkowe - wykonane z jednego lub więcej równoległych przewodów osadzonych w płaskich uchwytach wykonanych z mosiądzu lub miedzi. Konstrukcja jest otwarta, podczas spalania metal rozpryskuje się i stwarza zagrożenie pożarem i wybuchem. Dopuszczony do użytku tylko w specjalnych pomieszczeniach - rozdzielnicach i rozdzielnicach.
2. Wtykowe jednobiegunowe bezpieczniki gwintowane są instalowane w celu ochrony sieci mieszkaniowych na licznikach energii elektrycznej, w oprawach oświetleniowych oraz do ochrony silników elektrycznych małej mocy. Należą do nich urządzenia takie jak C, PD, PDS.
3. Bezpieczniki rurkowe noszą nazwę od kształtu obudowy, wykonane są z porcelany lub włókna z umieszczonym wewnątrz topliwym ogniwem. Stosowane są przy napięciach do 500 V i prądach w zakresie 15 - 1000 A. Popularnym typem jest PR.

Wypaleniu elementu roboczego w bezpieczniku termicznym towarzyszy tworzenie się łuku elektrycznego i dezintegracja włókna o właściwościach gazotwórczych. CO2, CO, H2O uwalniane podczas tego procesu pomagają stłumić efekt wyładowania prądowego.

Bezpieczniki mineralne oznaczone są literami KP, MNP oraz MPR, NPN, PN.

Istnieje inny rodzaj urządzeń ochronnych, które nie należą w pełni do wkładek bezpiecznikowych, ale należą do termicznych - bezpieczniki samoregenerujące. Ich zasada działania opiera się na gwałtownym wzroście rezystancji wraz ze wzrostem temperatury, co prowadzi do zaciemnienia. Wraz ze spadkiem ogrzewania obwód jest przywracany bez wymiany elementu roboczego. Ten rodzaj ochrony jest stosowany w technologii cyfrowej i zautomatyzowanych systemach sterowania.

Rozmiary i zastosowanie bezpieczników

Aby uprościć dobór bezpieczników termicznych do określonych warunków pracy, wiele z nich jest oznaczonych: pierwsza litera kodu wskazuje zakres ochrony - lokalny przed prądami zwarciowymi jest oznaczony symbolem a. Pełny zakres, w tym przeciążenia - g. Drugi znak szyfrowania odnosi się do zakresu bezpiecznika - rodzaju sprzętu, który ma być chroniony:

• B - górnictwo i kopalnia;
• F - obwody małej mocy;
• G - uniwersalne zastosowanie do transformatorów, kabli, silników elektrycznych;
• L - rozdzielnice i przepusty linii głównych;
• M - silniki, ich obwody i przełączniki;
• R - półprzewodniki;
• S - urządzenia wymagające jednoczesnej ochrony przed przeciążeniami i prądami zwarciowymi;
• Tr - transformatory.

Stosowanie bezpieczników pozostaje istotne przy aranżacji obwodów przy użyciu sprzętu elektronicznego, systemów zasilania, instalacji przemysłowych i obwodów samochodowych. W tablicach rozdzielczych zasobów mieszkaniowych z czasów ZSRR z powodzeniem działają bezpieczniki korkowe - bezawaryjne i niezawodne.

Są one dobierane według trzech głównych parametrów: Ip - prąd znamionowy bezpiecznika, wkład jest do niego przeznaczony; Iвс - wartość graniczna prądu elektrycznego, przy którym topi się wkładka; Un jest optymalnym napięciem roboczym.