Οποιοδήποτε ηλεκτρικό κύκλωμα αποτελείται από μεμονωμένα στοιχεία. Κάθε ένα από αυτά χαρακτηρίζεται από ορισμένες τρέχουσες τιμές στις οποίες λειτουργεί αυτό το στοιχείο. Η αύξηση του ρεύματος πάνω από αυτές τις τιμές μπορεί να προκαλέσει βλάβη στο στοιχείο. Αυτό συμβαίνει λόγω μιας απαράδεκτα υψηλής θερμοκρασίας ή λόγω μιας αρκετά γρήγορης αλλαγής στη δομή αυτού του στοιχείου λόγω της επίδρασης του ρεύματος. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι ασφάλειες διαφόρων σχεδίων βοηθούν στην αποφυγή ζημιών στα στοιχεία ηλεκτρικά κυκλώματα.

Η ταξινόμησή τους βασίζεται στον τρόπο με τον οποίο αυτές οι ασφάλειες διακόπτουν το ηλεκτρικό κύκλωμα και επομένως μπορούμε να απαριθμήσουμε αυτές που χρησιμοποιούνται ευρέως ως τους ακόλουθους τύπους ασφαλειών:

• εύτηκτος,
• ηλεκτρομηχανολογικά,
• ηλεκτρονικός,
• αυτοθεραπεία.

Η μέθοδος διακοπής ενός ηλεκτρικού κυκλώματος καλύπτει ολόκληρο το σύνολο των διεργασιών που συμβαίνουν στην ασφάλεια όταν ενεργοποιείται.

• Οι ασφάλειες σπάζουν το ηλεκτρικό κύκλωμα ως αποτέλεσμα της τήξης του συνδέσμου ασφαλειών.
• Οι ηλεκτρομηχανικές ασφάλειες περιέχουν επαφές που απενεργοποιούνται από ένα παραμορφώσιμο διμεταλλικό στοιχείο.
• Οι ηλεκτρονικές ασφάλειες περιέχουν ένα ηλεκτρονικό κλειδί, το οποίο ελέγχεται από ένα ειδικό ηλεκτρονικό κύκλωμα.
• Οι αυτορυθμιζόμενες ασφάλειες κατασκευάζονται με χρήση ειδικών υλικών. Οι ιδιότητές τους αλλάζουν όταν ρέει ρεύμα, αλλά αποκαθίστανται αφού το ρεύμα στο ηλεκτρικό κύκλωμα μειωθεί ή εξαφανιστεί. Αντίστοιχα, η αντίσταση πρώτα αυξάνεται και μετά μειώνεται ξανά.

Εύτηκτος

Οι φθηνότερες και πιο αξιόπιστες είναι οι ασφάλειες. Ένας σύνδεσμος ασφάλειας, ο οποίος λιώνει ή ακόμα και εξατμίζεται μετά την αύξηση του ρεύματος πάνω από την καθορισμένη τιμή, είναι εγγυημένο ότι θα δημιουργήσει θραύση στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Η αποτελεσματικότητα αυτής της μεθόδου προστασίας καθορίζεται κυρίως από το ρυθμό καταστροφής της ασφαλειοθήκης. Για το σκοπό αυτό, είναι κατασκευασμένο από ειδικά μέταλλα και κράματα. Πρόκειται κυρίως για μέταλλα όπως ο ψευδάργυρος, ο χαλκός, ο σίδηρος και ο μόλυβδος. Δεδομένου ότι ο σύνδεσμος ασφάλειας είναι ουσιαστικά ένας αγωγός, συμπεριφέρεται σαν αγωγός, ο οποίος χαρακτηρίζεται από τα γραφήματα που φαίνονται παρακάτω.

Επομένως για σωστή λειτουργίαασφάλεια, η θερμότητα που παράγεται στη ζεύξη ασφαλειών στο ονομαστικό ρεύμα φορτίου δεν πρέπει να οδηγεί σε υπερθέρμανση και καταστροφή της. Διαχέεται στο περιβάλλον μέσω των στοιχείων του σώματος της ασφάλειας, θερμαίνοντας το ένθετο, αλλά χωρίς καταστροφικές συνέπειες για αυτό.

Αλλά εάν το ρεύμα αυξηθεί, η ισορροπία θερμότητας θα διαταραχθεί και η θερμοκρασία του ενθέματος θα αρχίσει να αυξάνεται.

Σε αυτή την περίπτωση, θα συμβεί μια αύξηση της θερμοκρασίας σαν χιονοστιβάδα λόγω αύξησης της ενεργού αντίστασης του ασφαλειοδεσμού. Ανάλογα με τον ρυθμό αύξησης της θερμοκρασίας, το ένθετο είτε λιώνει είτε εξατμίζεται. Η εξάτμιση διευκολύνεται από ένα βολταϊκό τόξο, το οποίο μπορεί να συμβεί σε μια ασφάλεια σε σημαντικές τιμές τάσης και ρεύματος. Το τόξο αντικαθιστά προσωρινά την κατεστραμμένη ασφαλειοθήκη, διατηρώντας το ρεύμα στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Ως εκ τούτου, η ύπαρξή του καθορίζει επίσης τα χαρακτηριστικά χρονισμού της αποσύνδεσης ασφαλειών-ζεύξης.

• Το χαρακτηριστικό χρόνου-ρεύματος είναι η κύρια παράμετρος μιας ασφαλειοσύνδεσης, με την οποία επιλέγεται για ένα συγκεκριμένο ηλεκτρικό κύκλωμα.

Σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης, είναι σημαντικό να διακόψετε το ηλεκτρικό κύκλωμα όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται ειδικές μέθοδοι για συνδέσμους ασφαλειών, όπως:

• τοπική μείωση της διαμέτρου του.
• «μεταλλουργικό αποτέλεσμα».

Κατ 'αρχήν, πρόκειται για παρόμοιες μεθόδους που επιτρέπουν, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, να προκαλέσουν τοπική, ταχύτερη θέρμανση του ενθέματος. Μια μεταβλητή διατομή με μικρότερη διάμετρο θερμαίνεται γρηγορότερα από ότι με μεγαλύτερη διατομή. Για να επιταχυνθεί περαιτέρω η καταστροφή του ασφαλειοδεσμού, είναι κατασκευασμένος από ένα πακέτο πανομοιότυπων αγωγών. Μόλις καεί ένας από αυτούς τους αγωγούς, η συνολική διατομή θα μειωθεί και ο επόμενος αγωγός θα καεί και ούτω καθεξής έως ότου καταστραφεί εντελώς ολόκληρο το πακέτο αγωγών.

Το μεταλλουργικό αποτέλεσμα χρησιμοποιείται σε λεπτά ένθετα. Βασίζεται στην απόκτηση τοπικού τήγματος με μεγαλύτερη αντίσταση και τη διάλυση του υλικού βάσης του ένθετου χαμηλής αντίστασης σε αυτό. Ως αποτέλεσμα, η τοπική αντίσταση αυξάνεται και το ένθετο λιώνει πιο γρήγορα. Το τήγμα λαμβάνεται από σταγόνες κασσίτερου ή μολύβδου, οι οποίες εφαρμόζονται σε έναν πυρήνα χαλκού. Τέτοιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για ασφάλειες χαμηλής ισχύος για ρεύματα έως πολλές μονάδες αμπέρ. Χρησιμοποιούνται κυρίως για διάφορες οικιακές ηλεκτρικές συσκευές και συσκευές.

Το σχήμα, οι διαστάσεις και το υλικό του περιβλήματος ενδέχεται να διαφέρουν ανάλογα με το μοντέλο της ασφάλειας. Η γυάλινη θήκη είναι βολική γιατί σας επιτρέπει να βλέπετε την κατάσταση του εύτηκτου ενθέτου. Αλλά η κεραμική θήκη είναι φθηνότερη και ισχυρότερη. Κάτω από ορισμένα καθήκονταάλλα σχέδια έχουν προσαρμοστεί. Μερικά από αυτά φαίνονται στην παρακάτω εικόνα.

Τα συμβατικά ηλεκτρικά βύσματα βασίζονται σε σωληνωτά κεραμικά σώματα. Το ίδιο το βύσμα είναι ένα σώμα που είναι ειδικά κατασκευασμένο για να ταιριάζει στην κασέτα για άνετη χρήση της ασφάλειας. Ορισμένα σχέδια βυσμάτων και κεραμικών ασφαλειών είναι εξοπλισμένα με μηχανική ένδειξη της κατάστασης του συνδέσμου ασφαλειών. Όταν καεί, ενεργοποιείται μια συσκευή τύπου σηματοφόρου.

Όταν το ρεύμα αυξάνεται πέραν των 5 - 10 A, καθίσταται απαραίτητο να σβήσετε το τόξο τάσης μέσα στο σώμα της ασφάλειας. Για να γίνει αυτό, ο εσωτερικός χώρος γύρω από το εύτηκτο ένθετο γεμίζει με χαλαζιακή άμμο. Το τόξο θερμαίνει γρήγορα την άμμο μέχρι να απελευθερωθούν αέρια, τα οποία εμποδίζουν την περαιτέρω ανάπτυξη του βολταϊκού τόξου.

Παρά ορισμένες ενοχλήσεις που προκαλούνται από την ανάγκη παροχής ασφαλειών για αντικατάσταση, καθώς και από την αργή και ανεπαρκώς ακριβή λειτουργία για ορισμένα ηλεκτρικά κυκλώματα, αυτός ο τύπος ασφαλειών είναι ο πιο αξιόπιστος από όλους. Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός αύξησης του ρεύματος μέσω αυτού, τόσο μεγαλύτερη είναι η αξιοπιστία της λειτουργίας.

Ηλεκτρομηχανολογικό

Οι ασφάλειες ηλεκτρομηχανικού σχεδιασμού διαφέρουν θεμελιωδώς από τις ασφάλειες. Έχουν μηχανικές επαφές και μηχανικά στοιχεία για τον έλεγχο τους. Δεδομένου ότι η αξιοπιστία οποιασδήποτε συσκευής μειώνεται καθώς γίνεται πιο περίπλοκη, για αυτές τις ασφάλειες, τουλάχιστον θεωρητικά, υπάρχει πιθανότητα τέτοιας δυσλειτουργίας κατά την οποία το ρυθμισμένο ρεύμα ενεργοποίησης δεν θα απενεργοποιηθεί. Η επαναλαμβανόμενη λειτουργία είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα αυτών των συσκευών σε σχέση με τις ασφάλειες. Τα μειονεκτήματα μπορούν να εντοπιστούν ως εξής:

• η εμφάνιση ενός τόξου όταν είναι απενεργοποιημένο και η σταδιακή καταστροφή των επαφών λόγω της επιρροής του. Είναι πιθανό οι επαφές να συγκολληθούν μεταξύ τους.
• Μηχανική μονάδα επαφής, η οποία είναι ακριβή για την πλήρη αυτοματοποίηση. Για το λόγο αυτό, η εκ νέου ενεργοποίηση πρέπει να γίνει χειροκίνητα.
• ανεπαρκώς γρήγορη απόκριση, η οποία δεν μπορεί να εξασφαλίσει την ασφάλεια ορισμένων «ευπαθών» καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας.

Μια ηλεκτρομηχανική ασφάλεια αναφέρεται συχνά ως «διακόπτης κυκλώματος» και συνδέεται με το ηλεκτρικό κύκλωμα είτε με βάση είτε με συρμάτινους ακροδέκτες που δεν έχουν μόνωση.

Ηλεκτρονικός

Σε αυτές τις συσκευές, η μηχανική αντικαθίσταται πλήρως από τα ηλεκτρονικά. Έχουν μόνο ένα μειονέκτημα με τις διάφορες εκδηλώσεις του:

• φυσικές ιδιότητες των ημιαγωγών.

Αυτό το μειονέκτημα εκδηλώνεται:

• σε μη αναστρέψιμη εσωτερική βλάβη στο ηλεκτρονικό κλειδί από μη φυσιολογικές φυσικές επιρροές (υπερβολική τάση, ρεύμα, θερμοκρασία, ακτινοβολία).
• ψευδής ενεργοποίηση ή βλάβη του κυκλώματος ελέγχου του ηλεκτρονικού κλειδιού λόγω μη φυσιολογικών φυσικών επιδράσεων (υπερβολή θερμοκρασίας, ακτινοβολία, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία).

Αυτοίαση

Μια ράβδος είναι κατασκευασμένη από ειδικό πολυμερές υλικό και εξοπλισμένη με ηλεκτρόδια για σύνδεση σε ηλεκτρικό κύκλωμα. Αυτός είναι ο σχεδιασμός αυτού του τύπου ασφάλειας. Η αντίσταση ενός υλικού σε ένα δεδομένο εύρος θερμοκρασίας είναι μικρή, αλλά αυξάνεται απότομα ξεκινώντας από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Καθώς κρυώνει, η αντίσταση μειώνεται ξανά. Ελαττώματα:

• εξάρτηση της αντίστασης από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
• μακρά ανάκαμψη μετά την ενεργοποίηση.
• διάσπαση από υπερβολική τάση και αστοχία για το λόγο αυτό.

Η επιλογή της σωστής ασφάλειας παρέχει σημαντική εξοικονόμηση κόστους. Ο ακριβός εξοπλισμός, που σβήνει έγκαιρα με ασφάλεια σε περίπτωση ατυχήματος στο ηλεκτρικό κύκλωμα, παραμένει σε λειτουργία.

Η ασφάλεια είναι μια ηλεκτρική διάταξη μεταγωγής που έχει σχεδιαστεί για να αποσυνδέει το προστατευμένο κύκλωμα καταστρέφοντας ηλεκτροφόρα μέρη που είναι ειδικά σχεδιασμένα για το σκοπό αυτό υπό την επίδραση ρεύματος που υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή.

Στις ασφάλειες, το κύκλωμα αποσυνδέεται λόγω της τήξης του συνδέσμου ασφαλειών, το οποίο θερμαίνεται από το ρεύμα του προστατευμένου κυκλώματος που ρέει μέσα από αυτό. Μετά την αποσύνδεση του κυκλώματος, είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε το σύνδεσμο ασφαλειών με ένα λειτουργικό.

Η ασφάλεια συνδέεται σε σειρά με το προστατευμένο κύκλωμα και για να δημιουργηθεί ορατή θραύση στο ηλεκτρικό κύκλωμα και ασφαλής συντήρηση, χρησιμοποιούνται μη αυτόματοι διακόπτες ή διακόπτες κυκλώματος μαζί με τις ασφάλειες.

Οι ασφάλειες κατασκευάζονται για τάση εναλλασσόμενο ρεύμα 42, 220, 380, 660 V και συνεχές ρεύμα 24, 110, 220, 440 V.

Τα κύρια στοιχεία μιας ασφάλειας είναι το σώμα, ο σύνδεσμος ασφάλειας (στοιχείο ασφάλειας), το τμήμα επαφής, η συσκευή πυρόσβεσης τόξου και το μέσο πυρόσβεσης τόξου.

Οι ασφάλειες χαρακτηρίζονται από το ονομαστικό ρεύμα της ζεύξης ασφαλειών, δηλαδή το ρεύμα για το οποίο έχει σχεδιαστεί ο σύνδεσμος ασφάλειας για μακροχρόνια λειτουργία. Τα αντικαταστάσιμα εύτηκτα στοιχεία για διαφορετικά ονομαστικά ρεύματα μπορούν να εισαχθούν στο ίδιο σώμα ασφάλειας, έτσι η ίδια η ασφάλεια χαρακτηρίζεται από ονομαστικό ρεύμα

ασφάλεια (βάση), η οποία ισούται με το υψηλότερο ονομαστικό ρεύμα των συνδέσμων ασφαλειών που προορίζονται για αυτόν τον σχεδιασμό ασφάλειας. Για παράδειγμα, οι ασφάλειες των σειρών PN2 και PR2 έχουν αντικαταστάσιμους ασφαλειώδεις συνδέσμους. Έτσι, η ασφάλεια της σειράς PN2-100 έχει ένα περίβλημα σχεδιασμένο για ρεύμα έως και 100 A και αντικαταστάσιμους συνδέσμους ασφαλειών για ρεύματα 30, 40, 50, 60, 80, 100 A.

Ασφάλειες έως 1 kV κατασκευάζονται για ονομαστικά ρεύματα έως 1000 A.

Στην κανονική λειτουργία, η θερμότητα που παράγεται από το ρεύμα φορτίου στον σύνδεσμο ασφαλειών μεταφέρεται στο περιβάλλον και η θερμοκρασία όλων των τμημάτων της ασφάλειας δεν υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο. Όταν υπερφορτώνεται ή βραχυκυκλώνεται, η θερμοκρασία του ενθέματος αυξάνεται και λιώνει. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που ρέει, τόσο μικρότερος είναι ο χρόνος τήξης. Η εξάρτηση του χρόνου τήξης του συνδέσμου ασφαλειών από την τιμή ρεύματος (πολλαπλασιασμός του ρεύματος λειτουργίας σε σχέση με το ονομαστικό ρεύμα του ασφαλειοδεσμού) ονομάζεται προστατευτικό (χρόνος - ρεύμα) χαρακτηριστικό της ασφάλειας (Εικ. 3.1 .). Στο ίδιο ρεύμα, ο χρόνος τήξης του ασφαλειοδεσμού εξαρτάται από πολλούς λόγους (υλικό του ένθετου, κατάσταση της επιφάνειάς του, συνθήκες ψύξης κ.λπ.). Για να μειωθεί ο χρόνος απόκρισης της ασφάλειας, χρησιμοποιούνται σύνδεσμοι ασφαλειών διαφορετικά υλικά, ειδικό σχήμα, και χρησιμοποιεί επίσης ένα μεταλλουργικό αποτέλεσμα.

Τα πιο κοινά υλικά ασφαλειών είναι ο χαλκός, ο ψευδάργυρος, το αλουμίνιο, ο μόλυβδος και το ασήμι.

Τα χάλκινα ένθετα υπόκεινται σε οξείδωση, η διατομή τους μειώνεται με την πάροδο του χρόνου και τα προστατευτικά χαρακτηριστικά της ασφάλειας αλλάζουν. Για τη μείωση της οξείδωσης, χρησιμοποιούνται συνήθως επικασσιτερωμένα ένθετα χαλκού. Το σημείο τήξης του χαλκού είναι 1080 °C, επομένως, σε ρεύματα κοντά στο ελάχιστο ρεύμα τήξης, η θερμοκρασία όλων των στοιχείων της ασφάλειας αυξάνεται σημαντικά.

Ο ψευδάργυρος και ο μόλυβδος έχουν χαμηλά σημεία τήξης (419 °C και 327 °C), γεγονός που εξασφαλίζει ελαφρά θέρμανση των ασφαλειών σε συνεχή λειτουργία.

Ο ψευδάργυρος είναι ανθεκτικός στη διάβρωση, επομένως η διατομή του συνδέσμου ασφάλειας δεν αλλάζει κατά τη λειτουργία, το προστατευτικό χαρακτηριστικό παραμένει σταθερό. Ο ψευδάργυρος και ο μόλυβδος έχουν υψηλές αντοχές, επομένως οι σύνδεσμοι ασφαλειών έχουν μεγάλη διατομή. Τέτοιοι σύνδεσμοι ασφαλειών χρησιμοποιούνται συνήθως σε ασφάλειες χωρίς πληρωτικά. Οι ασφάλειες με ένθετα ψευδάργυρου και μολύβδου έχουν μεγάλες χρονικές καθυστερήσεις κατά τη διάρκεια υπερφόρτωσης.

Ρύζι. 3.1.Χαρακτηριστικά χρόνου-ρεύματος της ασφάλειας

Τα ένθετα αργύρου δεν οξειδώνονται και τα χαρακτηριστικά τους είναι τα πιο σταθερά.

Τα ένθετα αλουμινίου χρησιμοποιούνται σε ασφάλειες λόγω της έλλειψης μη σιδηρούχων μετάλλων. Η υψηλή αντίσταση των μεμβρανών οξειδίου στο αλουμίνιο καθιστά δύσκολη τη δημιουργία αξιόπιστων αποσπώμενων επαφών. Τα ένθετα αλουμινίου χρησιμοποιούνται σε νέα σχέδια ασφαλειών της σειράς PP31.

Σε υψηλά ρεύματα, οι σύνδεσμοι ασφαλειών είναι κατασκευασμένοι από παράλληλα σύρματα ή λεπτές χάλκινες λωρίδες.

Το κύριο χαρακτηριστικό μιας ασφάλειας είναι το χαρακτηριστικό χρόνου-ρεύματος, το οποίο είναι η εξάρτηση του χρόνου τήξης του ένθετου από το ρεύμα ροής. Για τέλεια προστασία, είναι επιθυμητό το χαρακτηριστικό χρονικού ρεύματος της ασφάλειας (καμπύλη 1 στο Σχ. 1.1) σε όλα τα σημεία ήταν ελαφρώς κάτω από τα χαρακτηριστικά του προστατευμένου κυκλώματος ή αντικειμένου (καμπύλη 2 στο Σχ. 3.1). Ωστόσο, τα πραγματικά χαρακτηριστικά της ασφάλειας (καμπύλη 3) διασχίζει την καμπύλη 2. Ας το εξηγήσουμε αυτό. Εάν το χαρακτηριστικό της ασφάλειας αντιστοιχεί στην καμπύλη 1, τότε θα καεί λόγω γήρανσης ή κατά την εκκίνηση του κινητήρα. Το κύκλωμα θα απενεργοποιηθεί εάν δεν υπάρχουν απαράδεκτες υπερφορτώσεις. Επομένως, το ρεύμα τήξης του ένθετου επιλέγεται μεγαλύτερο από το ονομαστικό ρεύμα φορτίου. Παράλληλα οι καμπύλες 2 Και 3 διατέμνω. Στην περιοχή των υψηλών υπερφορτώσεων (περιοχή ΣΙ)Η ασφάλεια προστατεύει το αντικείμενο. Στην περιοχή ΕΝΑΗ ασφάλεια δεν προστατεύει το αντικείμενο.

Σε μικρές υπερφορτώσεις (l.5–2) ΕγώΗ θέρμανση της ασφάλειας H 0 M είναι αργή. Το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας χάνεται στο περιβάλλον. Οι περίπλοκες συνθήκες μεταφοράς θερμότητας καθιστούν δύσκολο τον υπολογισμό του συνδέσμου ασφαλειών.

Το ρεύμα στο οποίο καίγεται ο σύνδεσμος ασφαλειών όταν φτάσει σε μια σταθερή θερμοκρασία ονομάζεται οριακό ρεύμα ΕγώΠΟΓΡ.

Για να επιταχυνθεί η τήξη των ενθεμάτων από χαλκό και ασήμι, χρησιμοποιείται το μεταλλουργικό αποτέλεσμα - το φαινόμενο της διάλυσης πυρίμαχων μετάλλων σε λιωμένα, λιγότερο πυρίμαχα μέταλλα. Εάν, για παράδειγμα, μια σφαίρα από κράμα κασσιτέρου-μόλυβδου με σημείο τήξης 182 °C συγκολληθεί σε ένα σύρμα χαλκού διαμέτρου 0,25 mm, τότε σε θερμοκρασία σύρματος 650 °C θα λιώσει μέσα σε 4 λεπτά και στους 350 °C - μέσα σε 40 λεπτά. Το ίδιο σύρμα χωρίς διαλύτη λιώνει σε θερμοκρασία τουλάχιστον 1000 ° C. Για να δημιουργηθεί ένα μεταλλουργικό αποτέλεσμα στα ένθετα χαλκού και αργύρου, χρησιμοποιείται καθαρός κασσίτερος, ο οποίος έχει πιο σταθερές ιδιότητες. Σε κανονική λειτουργία, η μπάλα ουσιαστικά δεν έχει καμία επίδραση στη θερμοκρασία του ενθέματος.

Εικόνα 3.2.Ασφάλεια ηλεκτρικήΣειρά PR2: ΕΝΑ -φυσίγγιο; β -σχήματα συνδέσμων ασφαλειών

Η επιτάχυνση της τήξης του ένθετου επιτυγχάνεται επίσης με τη χρήση ενός ειδικά διαμορφωμένου ένθετου ασφάλειας (Εικ. 3.2, σι).Με τα ρεύματα βραχυκυκλώματος, οι στενές περιοχές θερμαίνονται τόσο γρήγορα που σχεδόν δεν υπάρχει αφαίρεση θερμότητας. Το ένθετο καίγεται ταυτόχρονα σε πολλά στενά σημεία (τμήμα Α - Α και Β - Β, Εικ. 3.2, σι)πριν το ρεύμα βραχυκυκλώματος φτάσει στη σταθερή του τιμή σε κύκλωμα συνεχούς ρεύματος ή ρεύμα κρούσης σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος (Εικ. 3.3).

Ρύζι. 3.3.Επίδραση περιορισμού ρεύματος των συνδέσμων ασφαλειών

ασφάλειες: ΕΝΑ -σε σταθερό ρεύμα?

β -σε εναλλασσόμενο ρεύμα

Το ρεύμα βραχυκυκλώματος περιορίζεται στην τιμή i όριο (2-5 φορές). Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται δράση περιορισμού ρεύματος και βελτιώνει τις συνθήκες κατάσβεσης τόξου στις ασφάλειες.

Η κατάσβεση του ηλεκτρικού τόξου που εμφανίζεται μετά την καύση της ασφαλειοθήκης πρέπει να πραγματοποιηθεί όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Ο χρόνος απόσβεσης του τόξου εξαρτάται από τον σχεδιασμό της ασφάλειας.

Το υψηλότερο ρεύμα που μπορεί να σπάσει μια ασφάλεια χωρίς να προκαλέσει ζημιά ή παραμόρφωση ονομάζεται όριο ρεύματος θραύσης.

Οι ασφάλειες χρησιμοποιούνται ευρέως για την προστασία ηλεκτροκινητήρων, ηλεκτρικού εξοπλισμού, ηλεκτρικών δικτύων σε βιομηχανικές και οικιακές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και έχουν διαφορετικά σχέδια.

Οι ασφάλειες, μαζί με την απλότητα του σχεδιασμού τους και το χαμηλό κόστος, έχουν μια σειρά από σημαντικά μειονεκτήματα:

Δεν μπορούν να προστατεύσουν τη γραμμή από υπερφόρτωση γιατί το επιτρέπουν
μακροχρόνια υπερφόρτωση μέχρι την τήξη.

Δεν παρέχουν πάντα επιλεκτική προστασία στο ακόλουθο δίκτυο
την εξάπλωση των χαρακτηριστικών τους·

Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος σε τριφασικό δίκτυο, η
φυσώντας μία από τις τρεις ασφάλειες και η γραμμή παραμένει σε λειτουργία
σε δύο φάσεις.

Σε αυτή την περίπτωση, οι τριφασικοί ηλεκτρικοί κινητήρες που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο ενεργοποιούνται δύο φάσεις και αυτό οδηγεί σε υπερθέρμανση των περιελίξεων του ηλεκτροκινητήρα και σε αστοχία τους.

Οι ασφάλειες με κλειστά πτυσσόμενα περιβλήματα (φυσίγγια) χωρίς πλήρωση της σειράς PR2 (Εικ. 3.2) κατασκευάζονται για τάσεις 220 και 500 V και ονομαστικά ρεύματα 100-1000 A. Θήκη ασφαλειών PR2 (Εικ. 3.2, ΕΝΑ)για ρεύματα 100 Α και άνω αποτελείται από έναν σωλήνα ινών 1 με παχύ τοίχωμα, στον οποίο είναι σφιχτά προσαρμοσμένοι ορειχάλκινοι δακτύλιοι 3, έχοντας λεπτά νήματα. Τα ορειχάλκινα καπάκια βιδώνονται στους σωλήνες 4, που ασφαλίζουν το σύνδεσμο ασφαλειών 2, βιδωμένο στα μαχαίρια 6, πριν το τοποθετήσετε στο φυσίγγιο. Οι ασφάλειες αυτής της σειράς είναι εξοπλισμένες με ροδέλα 5, η οποία έχει μια αυλάκωση για το μαχαίρι και εμποδίζει την περιστροφή των μαχαιριών.

Το φυσίγγιο εισάγεται σε σταθερούς στύλους επαφής τοποθετημένους σε μονωτική πλάκα. Η απαραίτητη πίεση επαφής παρέχεται από ελατήρια.

Οι σύνδεσμοι ασφαλειών είναι κατασκευασμένοι από ψευδάργυρο σε μορφή πλάκας με εγκοπές. Οι στενές περιοχές παράγουν περισσότερη θερμότητα από τις μεγάλες περιοχές. Στο ονομαστικό ρεύμα, η περίσσεια θερμότητας λόγω της θερμικής αγωγιμότητας του ψευδαργύρου μεταφέρεται στα πλατιά μέρη, οπότε ολόκληρο το ένθετο έχει περίπου την ίδια θερμοκρασία. Κατά τη διάρκεια υπερφόρτωσης, η θέρμανση των στενών τμημάτων γίνεται πιο γρήγορα και το ένθετο λιώνει στο πιο ζεστό μέρος (τμήμα Α - Α, Εικ. 3.2, β).

Κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος, το ένθετο λιώνει σε στενά τμήματα Α - Α και Β - Β. Το τόξο που προκύπτει προκαλεί το σχηματισμό αερίων (50% CO 2, 40% H 2, 10% H 2 O ατμός), καθώς τα τοιχώματα του το φυσίγγιο είναι κατασκευασμένο από υλικό παραγωγής αερίου - ίνα. Η πίεση, ανάλογα με το ρεύμα που απενεργοποιείται, μπορεί να φτάσει τα 10 MPa ή περισσότερο, γεγονός που εξασφαλίζει ταχεία κατάσβεση του τόξου και το περιοριστικό ρεύμα της ασφάλειας. Για να μειωθεί η υπέρταση που εμφανίζεται όταν το ρεύμα βραχυκύκλωσης είναι απενεργοποιημένο, η ασφαλειοθήκη έχει πολλές στενές θέσεις. Όταν λιώνουν ένα προς ένα, όλο το μήκος του κενού τόξου εισάγεται στο κύκλωμα όχι αμέσως, αλλά σε βήματα.

Οι ασφάλειες χύδην της σειράς PN2 (Εικ. 3.4) χρησιμοποιούνται ευρέως για την προστασία κυκλωμάτων ισχύος έως 500 V AC και 440 V DC και είναι διαθέσιμες για ονομαστικά ρεύματα 100-1000 A.

1 2

Ρύζι. 3.4.Ασφάλειες σειράς PN2

Πορσελάνη, τετράγωνο έξω και στρογγυλό εσωτερικά, σωλήνας 1 έχει τέσσερις οπές με σπείρωμα για βίδες για τη στερέωση του καλύμματος 4 με στεγανοποιητικό παρέμβυσμα 5. Σύνδεσμος ασφαλειών 2 συγκολλημένο με ηλεκτρική συγκόλληση σημείου επαφής στις ροδέλες της λεπίδας επαφής 3. Καπάκια με παρεμβύσματα αμιάντου σφραγίζουν ερμητικά το σωλήνα. Ο σωλήνας είναι γεμάτος με ξηρή χαλαζιακή άμμο 6. Ο σύνδεσμος ασφάλειας είναι κατασκευασμένος από μία ή περισσότερες χάλκινες λωρίδες με πάχος 0,15-0,35 mm και πλάτος έως 4 mm. Οι εγκοπές 7 γίνονται στο ένθετο, μειώνοντας τη διατομή του ενθέματος κατά 2 φορές. Για να μειωθεί η θερμοκρασία τήξης του ενθέματος, χρησιμοποιείται ένα μεταλλουργικό αποτέλεσμα - μπάλες από κασσίτερο συγκολλούνται σε χάλκινες λωρίδες 8, η θερμοκρασία τήξης σε αυτή την περίπτωση δεν υπερβαίνει τους 475 °C, το τόξο εμφανίζεται σε πολλά παράλληλα κανάλια (σύμφωνα με τον αριθμό των ενθέτων). Αυτό εξασφαλίζει την ελάχιστη ποσότητα μεταλλικών ατμών στο κανάλι μεταξύ των κόκκων χαλαζία και τις καλύτερες συνθήκες για την κατάσβεση του τόξου σε ένα στενό κενό. Ογκος

οι ασφάλειες, όπως ακριβώς και οι ασφάλειες της σειράς PR2, έχουν μια ιδιότητα περιορισμού ρεύματος.

Για να μειωθούν οι προκύπτουσες υπερτάσεις, ο σύνδεσμος ασφαλειών έχει υποδοχές σε όλο το μήκος του και ο αριθμός τους εξαρτάται από την ονομαστική τάση της ασφάλειας (με βάση τα 100-150 V ανά περιοχή μεταξύ των υποδοχών). Δεδομένου ότι το ένθετο καίγεται σε στενά σημεία, το μακρύ τόξο αποδεικνύεται ότι διαιρείται σε έναν αριθμό βραχέων τόξων, η συνολική τάση των οποίων δεν υπερβαίνει το άθροισμα των πτώσεων τάσης καθόδου και ανόδου.

Το πληρωτικό στις ασφάλειες της σειράς PN είναι καθαρή χαλαζιακή άμμος (99% SiO2). Αντί για χαλαζία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί κιμωλία (CaCO3), μερικές φορές αναμιγνύεται με ίνες αμιάντου. Όταν εμφανίζεται ένα τόξο, η κιμωλία αποσυντίθεται με την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα CO 2 και CaO, ένα πυρίμαχο υλικό. Η αντίδραση συμβαίνει με την απορρόφηση ενέργειας, η οποία βοηθά στην κατάσβεση του τόξου.

Το μέγιστο ρεύμα μεταγωγής των ασφαλειών της σειράς PN2 φτάνει τα 50 kA.

Οι ασφάλειες χύδην της σειράς NPN διαθέτουν μη αφαιρούμενη γυάλινη κασέτα χωρίς λεπίδες επαφής και είναι σχεδιασμένες για ρεύματα έως 60 A.

Αντί για ασφάλειες PN2, έχουν αναπτυχθεί ασφάλειες της σειράς PP-31 με ένθετα αλουμινίου για ονομαστικά ρεύματα 63-1000 A και με μέγιστο ρεύμα διακοπής λειτουργίας έως και 100 kA σε τάση 660 V.

Οι ασφάλειες της σειράς PP-17 κατασκευάζονται για ρεύματα 500-1000 A, τάση AC 380 V και DC 220 V. Η μέγιστη ικανότητα θραύσης των ασφαλειών PP-17 είναι 100-120 kA. Η ασφάλεια αποτελείται από ένα στοιχείο ασφάλειας τοποθετημένο σε ένα κεραμικό περίβλημα γεμάτο με χαλαζιακή άμμο, έναν δείκτη διακοπής και μια ελεύθερη επαφή. Όταν το στοιχείο της ασφάλειας λιώσει, το εύτηκτο στοιχείο του δείκτη λειτουργίας καίγεται, απελευθερώνοντας τον επικρουστήρα που εισήχθη κατά τη συναρμολόγηση του δείκτη, ο οποίος διακόπτει την ελεύθερη επαφή και το κύκλωμα σηματοδότησης λειτουργίας της ασφάλειας κλείνει.

Για φρουρά συσκευές ημιαγωγώνΈχουν αναπτυχθεί ασφάλειες υψηλής ταχύτητας των σειρών PP-41, PP-57, PP-59, PP-71. Αυτές οι ασφάλειες κατασκευάζονται με ασφαλειοθήκες από αλουμινόχαρτο σε κλειστά φυσίγγια γεμάτα με χαλαζιακή άμμο. Είναι σχεδιασμένα για εγκατάσταση σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση

380-1250 V και DC 230-1050 V. Η ηλεκτρική βιομηχανία παράγει ασφάλειες για ονομαστικά ρεύματα 100-2000 A, μέγιστα ρεύματα διακοπής λειτουργίας έως 200 kA. Αυτές οι ασφάλειες έχουν αποτελεσματικό περιοριστικό ρεύμα.

Οι ασφάλειες βύσματος της σειράς PRS χρησιμοποιούνται ευρέως σε κυκλώματα ελέγχου εργαλειομηχανών, μηχανισμών, μηχανών, καθώς και σε συστήματα τροφοδοσίας κατοικιών και δημόσιων κτιρίων. Ονομαστικό ρεύμα της θήκης 6; 25; 63; 100 Α.

ΗΛΕΚΤΡΟΣΠΗΤΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΣΠΗΤΙΑ

Υλικό ασφάλειας

Οι σύνδεσμοι ασφαλειών είναι κατασκευασμένοι από χαλκό, ψευδάργυρο, μόλυβδο ή ασήμι. Τα κύρια τεχνικά δεδομένα αυτών των υλικών ως προς τη δυνατότητα εφαρμογής τους για συνδέσμους ασφαλειών δίνονται στον Πίνακα. 1.

Τραπέζι 1.

Στις πιο προηγμένες ασφάλειες του σήμερα, προτιμώνται τα χάλκινα ένθετα με διαλύτη κασσίτερου. Τα ένθετα ψευδαργύρου είναι επίσης ευρέως διαδεδομένα. Τα χάλκινα ένθετα ασφαλειών είναι τα πιο βολικά, απλά και φθηνά. Η βελτίωση των χαρακτηριστικών τους επιτυγχάνεται με τη σύντηξη μιας τσίγκινο μπάλας σε ένα συγκεκριμένο σημείο, περίπου στη μέση του ενθέτου. Τέτοια ένθετα χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, στην αναφερόμενη σειρά ασφαλειών χύδην PN2. Ο κασσίτερος λιώνει σε θερμοκρασία 232° C, σημαντικά χαμηλότερη από το σημείο τήξης του χαλκού, και διαλύει τον χαλκό του ενθέματος στο σημείο επαφής με αυτό. Το τόξο που εμφανίζεται σε αυτή την περίπτωση ήδη λιώνει ολόκληρο το ένθετο και σβήνει. Το κύκλωμα ρεύματος απενεργοποιείται.
Έτσι, η σύντηξη μιας σφαίρας από κασσίτερο έχει ως αποτέλεσμα τα ακόλουθα.
Πρώτον, τα χάλκινα ένθετα αρχίζουν να αντιδρούν με χρονική καθυστέρηση σε τέτοιες μικρές υπερφορτώσεις, στις οποίες δεν θα αντιδρούσαν καθόλου απουσία διαλύτη. Για παράδειγμα, ένα χάλκινο σύρμα με διάμετρο 0,25 mm με διαλύτη λιωμένο σε θερμοκρασία 280 ° C σε 120 λεπτά.
Δεύτερον, στην ίδια αρκετά υψηλή θερμοκρασία (δηλαδή υπό το ίδιο φορτίο), τα ένθετα με διαλύτη αντιδρούν πολύ πιο γρήγορα από τα ένθετα χωρίς διαλύτη. Για παράδειγμα, ένα χάλκινο σύρμα με διάμετρο 0,25 mm χωρίς διαλύτη σε μέση θερμοκρασία 1000 ° C έλιωσε σε 120 λεπτά και το ίδιο σύρμα, αλλά με διαλύτη σε μέση θερμοκρασία μόνο 650 ° C, έλιωσε σε μόλις 4 λεπτά.
Η χρήση ενός διαλύτη κασσίτερου καθιστά δυνατή την ύπαρξη αξιόπιστων και φθηνών χάλκινων ενθέτων που λειτουργούν σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας, έχουν σχετικά μικρό όγκο και βάρος μετάλλου (που ευνοεί την ικανότητα μεταγωγής της ασφάλειας) και ταυτόχρονα έχουν μεγαλύτερη ταχύτητα σε υψηλές υπερφορτώσεις και αντιδρά με χρονική καθυστέρηση σε σχετικά μικρές υπερφορτώσεις. Η αναλογία Ip og:Iv για τέτοια ένθετα είναι σχετικά μικρή (όχι περισσότερο από 1,45), γεγονός που διευκολύνει την επιλογή αγωγών που προστατεύονται από τέτοιους συνδέσμους ασφαλειών από υπερφορτώσεις.
Ο ψευδάργυρος χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ασφαλειών. Συγκεκριμένα, τέτοια ένθετα χρησιμοποιούνται στην αναφερόμενη σειρά ασφαλειών PR2. Τα ένθετα ψευδαργύρου είναι πιο ανθεκτικά στη διάβρωση. Επομένως, παρά το σχετικά χαμηλό σημείο τήξης, για αυτούς, γενικά, θα ήταν δυνατό να επιτραπεί η ίδια μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας όπως για (χαλκός 250°C) και σχεδιαστικά ένθετα με μικρότερη διατομή. Ωστόσο, η ηλεκτρική αντίσταση του ψευδαργύρου είναι περίπου 3,4 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χαλκού. Για να διατηρηθεί η ίδια θερμοκρασία, είναι απαραίτητο να μειωθούν οι απώλειες ενέργειας σε αυτό, αυξάνοντας ανάλογα τη διατομή του. Το ένθετο αποδεικνύεται πολύ πιο μαζικό. Αυτό, αν και άλλα πράγματα είναι ίσα, οδηγεί σε μείωση της ικανότητας μεταγωγής της ασφάλειας. Επιπλέον, με ένα τεράστιο ένθετο με θερμοκρασία 250°C, δεν θα ήταν δυνατό να διατηρηθεί η θερμοκρασία του φυσιγγίου και των επαφών σε αποδεκτό επίπεδο στις ίδιες διαστάσεις. Όλα αυτά καθιστούν απαραίτητη τη μείωση της μέγιστης θερμοκρασίας των ενθέτων ψευδαργύρου στους 200°C, και συνεπώς την περαιτέρω αύξηση της διατομής του ενθέματος. Ως αποτέλεσμα, οι ασφάλειες με ένθετα ψευδαργύρου ίδιων διαστάσεων έχουν σημαντικά μικρότερη αντίσταση σε ρεύματα βραχυκυκλώματος από τις ασφάλειες με ένθετα χαλκού και διαλύτες κασσίτερου.
Όταν υπάρχει μεγάλη ανάγκη, ορισμένες επιχειρήσεις παράγουν ασφαλειοδιακόπτες στα δικά τους ηλεκτρολογικά συνεργεία. Ταυτόχρονα, τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται τα στοιχεία ασφαλειών πρέπει να βαθμονομούνται προσεκτικά και τουλάχιστον το 10% των τελικών ασφαλειοσυνδέσμων πρέπει να ελέγχεται επιλεκτικά για ελάχιστα και μέγιστα ρεύματα.
Λαμβάνεται το ελάχιστο ρεύμα στο οποίο ο σύνδεσμος ασφαλειών δεν πρέπει να καεί σε λιγότερο από 1 ώρα. Συνήθως αυτό το ρεύμα είναι ίσο με 1,3-1,5 του ονομαστικού ρεύματός του, δηλαδή Imin = (l.3-1.5)In.
Λαμβάνεται το μέγιστο ρεύμα στο οποίο η σύνδεση ασφαλειών πρέπει να καεί σε λιγότερο από 1 ώρα· συνήθως είναι (l.6-2.l)In.
Τα κατασκευασμένα ένθετα ασφαλειών πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις των σχετικών GOST όσον αφορά τις ποιότητες, τα χαρακτηριστικά και τα ονομαστικά ρεύματά τους.
Είναι απαράδεκτο να χρησιμοποιείτε οικιακά ένθετα, καθώς στην καλύτερη περίπτωση προστατεύουν την εγκατάσταση μόνο από ρεύματα βραχυκυκλώματος. Για τη στερέωση του συνδέσμου ασφάλειας ψευδαργύρου, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια ροδέλα από χάλυβα αυξημένης διαμέτρου και μια ροδέλα ελατηρίου. Ελλείψει αυτών των ροδέλες, ο ψευδάργυρος πιέζεται σταδιακά από κάτω από το μπουλόνι επαφής και εξασθενεί την επαφή. Δεν μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα χάλκινο ένθετο στη θήκη ασφαλειών PR χωρίς διαλύτη κασσίτερου, από πότε υψηλή θερμοκρασίατήξη του χάλκινου ενθέτου, το φυσίγγιο ινών καταστρέφεται γρήγορα.

Οι καμένες ασφαλειοθήκες θα πρέπει να αντικατασταθούν με εφεδρικές εργοστασιακά βαθμονομημένες. Εάν δεν υπάρχουν, μπορούν να αντικατασταθούν προσωρινά με προπαρασκευασμένα καλώδια σχεδιασμένα για ένα συγκεκριμένο ρεύμα. Οι διάμετροι και τα υλικά των συρμάτων δίνονται στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2.

Μια συσκευή που αποτελείται από ένα εύτηκτο μεταλλικό στοιχείο με τη μορφή μιας λεπτής πλάκας ή σύρματος και ένα περίβλημα με μια συσκευή επαφής ονομάζεται ασφάλεια. Έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τα ηλεκτρικά κυκλώματα από υπερφόρτωση και ρεύματα βραχυκυκλώματος.

Η μακροπρόθεσμη ροή ρεύματος είναι ο κανονικός τρόπος λειτουργίας της ασφαλειοθήκης. Αλλά όταν το φορτίο αυξάνεται πάνω από την ονομαστική τιμή ή συμβαίνει βραχυκύκλωμα (I network > I insert), το μέταλλο θερμαίνεται μέχρι τη θερμοκρασία τήξης και, λιώνοντας, διακόπτει το κύκλωμα. Αντίθετα, ο σύνδεσμος ασφάλειας είναι μίας χρήσης και όταν ενεργοποιηθεί, πρέπει να αντικατασταθεί με νέο.

Οι σύνδεσμοι ασφαλειών κατασκευάζονται, συνήθως από κράμα μολύβδου και χαλκού, με κασσίτερο, καθώς και με άλλα μέταλλα. Τα χάλκινα ένθετα επικασσιτερώνονται πριν από την εγκατάσταση για να αποφευχθεί η οξείδωση του μετάλλου και η φθορά των αγώγιμων ιδιοτήτων του. Έχουν μικρή διατομή γιατί έχουν χαμηλή αντίσταση. Ένας αρκετά μεγάλος αριθμός ασφαλειών είναι εξοπλισμένες με μέσα πυρόσβεσης τόξου μέσα στο περίβλημά τους (για παράδειγμα, ίνες ή χαλαζιακή άμμος). Το ρεύμα για το οποίο υπολογίζεται ο σύνδεσμος ασφάλειας ονομάζεται ονομαστικό ρεύμα του συνδέσμου ασφαλειών που εισάγω, σε αντίθεση με την ονομαστική ασφάλεια I. , για τα οποία υπολογίζονται τα μέρη που μεταφέρουν ρεύμα της συσκευής, καθώς και τα μέρη επαφής και πυρόσβεσης τόξου.

Ο χρόνος εξάντλησης του συνδέσμου ασφάλειας εξαρτάται από το ρεύμα που διαρρέει από αυτόν και η εξάρτηση αυτού του ρεύματος από το χρόνο εξάντλησης t=f(I) ονομάζεται προστατευτικό χαρακτηριστικό. Φαίνεται παρακάτω:

Το σχήμα δείχνει τα χαρακτηριστικά δύο διαφορετικών ασφαλειών 1 και 2. Έχουν διαφορετικά ονομαστικά ρεύματα και, όπως μπορούμε να δούμε από το γράφημα, στο ίδιο ρεύμα υπερφόρτωσης, η συσκευή 1 θα καεί γρηγορότερα από 2. Συνεπώς, όσο χαμηλότερη είναι η ονομαστική τιμή η συσκευή, τόσο πιο γρήγορα θα καεί. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει την επιλεκτική προστασία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων.

Με χαρακτηριστικά σχεδίουΔιακρίνονται σωληνοειδείς και βυσματικές ασφάλειες.

Σωληνοειδή - είναι κατασκευασμένα κλειστά με περιβλήματα κατασκευασμένα από υλικό παραγωγής αερίου - ίνα · όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, δημιουργεί υψηλή πίεση στον σωλήνα, λόγω της οποίας σπάει η αλυσίδα. Ασφάλεια τύπου PR:

Όπου: 1 – επαφές κλεισίματος, 2 – ορειχάλκινα καλύμματα, 3 – ορειχάλκινοι δακτύλιοι, 4 – εύτηκτο ένθετο, 5 – σωλήνας ινών.

Μια τέτοια συσκευή αποτελείται από έναν σύνδεσμο ασφαλειών 4, ο οποίος περικλείεται σε έναν πτυσσόμενο σωλήνα τύπου ινών 5, ενισχυμένο με ακραίους ορειχάλκινους δακτυλίους 2, οι οποίοι κλείνουν τις επαφές 1.

Οι ασφάλειες βύσματος χρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, σε εγκαταστάσεις φωτισμού, για την προστασία των οικιακών καταναλωτών (μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας), καθώς και για ηλεκτρικούς κινητήρες χαμηλής και μέσης ισχύος. Διαφέρουν από τα σωληνοειδή στη μέθοδο στερέωσης του εύτηκτου ενθέτου.

Υπάρχουν επίσης αυτορυθμιζόμενες ασφάλειες. Η ουσία της δουλειάς τους είναι ότι όταν θερμαίνονται, αλλάζουν απότομα την αντίστασή τους προς τα πάνω, γεγονός που οδηγεί σε διακοπή του κυκλώματος. Μόλις η θερμοκρασία τους πέσει στη θερμοκρασία λειτουργίας, η αντίσταση μειώνεται και το κύκλωμα κλείνει ξανά. Ο σχεδιασμός τους βασίζεται σε πολυμερή υλικά, τα οποία έχουν κρυσταλλικό πλέγμα υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και μετατρέπονται απότομα σε άμορφη κατάσταση όταν θερμαίνονται.

Τέτοιες ασφάλειες χρησιμοποιούνται ευρέως στην ψηφιακή τεχνολογία (υπολογιστές, Κινητά τηλέφωνα, αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου διεργασιών). Λόγω του υψηλού κόστους τους, συνήθως δεν χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα ισχύος. Είναι πολύ βολικά γιατί δεν χρειάζονται αντικατάσταση μετά το σπάσιμο της αλυσίδας.

Αρκετοί ηλεκτρολόγοι, για να αποφύγουν τη συχνή εξάντληση των συνδέσμων ασφαλειών, κάνουν τα λεγόμενα "bugs" - αντί για ένα ειδικό κράμα του συνδέσμου ασφαλειών, συνδέουν συνηθισμένο καλώδιο μικρού τμήματος. Αυτό δεν πρέπει να γίνει, επειδή ο χρόνος καύσης του κράματος και του συνηθισμένου σύρματος της ίδιας διατομής μπορεί να ποικίλλει πολύ, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε τρομερές συνέπειες. Επομένως, εάν οι ασφάλειές σας σκοντάφτουν συχνά, θα πρέπει να εντοπίσετε τον λόγο για την ενεργοποίησή τους και να μην προσπαθήσετε να σκληρύνετε την προστασία εγκαθιστώντας «bugs».

Μπορείτε επίσης να δείτε τον σχεδιασμό και τη λειτουργία των ασφαλειών εδώ:

Για οικιακή και βιομηχανική χρήση ηλεκτρικό δίκτυοΥπάρχει πάντα κίνδυνος ηλεκτρικού τραυματισμού ή βλάβης του εξοπλισμού. Μπορούν να εμφανιστούν οποιαδήποτε στιγμή που εμφανίζονται κρίσιμες συνθήκες. Οι προστατευτικές συσκευές μπορούν να μειώσουν τέτοιες συνέπειες. Η χρήση τους αυξάνει σημαντικά την ασφάλεια χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι προστασίες ηλεκτρικών κυκλωμάτων λειτουργούν με βάση:

ασφάλεια ηλεκτρική;

μηχανικός διακόπτης κυκλώματος.

Αρχή λειτουργίας και σχεδιασμός ασφάλειας

Δύο λαμπροί επιστήμονες, ο Joule και ο Lenz, καθιέρωσαν ταυτόχρονα τους νόμους των αμοιβαίων σχέσεων μεταξύ της ποσότητας ρεύματος που διέρχεται σε έναν αγωγό και της απελευθέρωσης θερμότητας από αυτόν, αποκαλύπτοντας την εξάρτηση από την αντίσταση του κυκλώματος και τη διάρκεια της χρονικής περιόδου.

Τα ευρήματά τους κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία των απλούστερων προστατευτικών δομών με βάση τη θερμική επίδραση του ρεύματος στο μεταλλικό σύρμα. Χρησιμοποιεί ένα λεπτό μεταλλικό ένθετο από το οποίο διέρχεται το πλήρες ρεύμα του κυκλώματος.

Σε ονομαστικές παραμέτρους για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας, αυτό το "σύρμα" αντέχει αξιόπιστα το θερμικό φορτίο και εάν οι τιμές του υπερβαίνουν τον κανόνα, καίγεται, σπάζοντας το κύκλωμα και απαλλάσσοντας την τάση από τους καταναλωτές. Για να αποκαταστήσετε τη λειτουργικότητα του κυκλώματος, είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε το καμένο στοιχείο: το σύνδεσμο ασφάλειας.

Είναι ξεκάθαρα ορατό στα σχέδια των ασφαλειών για οικιακό εξοπλισμό τηλεόρασης και ραδιοφώνου με γυάλινα, διαφανή περιβλήματα ένθετου.

Ειδικά μεταλλικά μαξιλαράκια τοποθετούνται στα άκρα του, δημιουργώντας ηλεκτρική επαφή όταν τοποθετούνται στις πρίζες. Αυτή η αρχή ενσωματώνεται σε ηλεκτρικά βύσματα με εύτηκτους συνδέσμους, τα οποία για πολλές δεκαετίες προστάτευαν τους γονείς μας και τις παλαιότερες γενιές από ζημιές στην ηλεκτρική καλωδίωση.

Οι αυτόματες κατασκευές αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας την ίδια μορφή, οι οποίες βιδώθηκαν σε πρίζες αντί για βύσματα. Αλλά δεν χρειάστηκε να αντικατασταθούν κατά την ενεργοποίηση συστατικά. Για να επαναφέρετε την τροφοδοσία ρεύματος, απλώς πατήστε το κουμπί μέσα στη θήκη.

Οι παλιές ηλεκτρικές συνδέσεις στο διαμέρισμα προστατεύονταν με αυτόν τον τρόπο. Στη συνέχεια, μαζί με τις ασφάλειες, άρχισαν να εμφανίζονται.

Η επιλογή της ασφάλειας βασίζεται:

ονομαστικές τιμές ρεύματος της ίδιας της ασφάλειας και του ενθέτου της.

συντελεστές ελάχιστης/μέγιστης πολλαπλότητας ρεύματος δοκιμής.

να περιορίσει το μεταγωγικό ηλεκτρικό ρεύμα και τη δυνατότητα διακοπής της μεταφερόμενης ισχύος.

προστατευτικά χαρακτηριστικά του συνδέσμου ασφαλειών.

Ασφάλεια ονομαστική τάση?

συμμόρφωση με τις αρχές της επιλεκτικότητας.

Οι ασφάλειες έχουν απλό σχεδιασμό. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις συμπεριλαμβανομένων εξοπλισμός υψηλής τάσηςέως 10 kV, για παράδειγμα, στην προστασία μετασχηματιστών τάσης οργάνων.

Αρχή λειτουργίας και σχεδιασμός του διακόπτη κυκλώματος

Ο σκοπός μιας μηχανικής διάταξης μεταγωγής που ονομάζεται διακόπτης κυκλώματος είναι:

ενεργοποίηση, διέλευση, απενεργοποίηση ρευμάτων σε κανονική λειτουργία κυκλώματος.

αυτόματη αφαίρεση τάσης από ηλεκτρική εγκατάσταση σε συνθήκες έκτακτης ανάγκης, για παράδειγμα, μεταλλικά ρεύματα βραχυκυκλώματα. Οι διακόπτες κυκλώματος λειτουργούν σε επαναχρησιμοποιήσιμες λειτουργίες προστασίας βραχυκυκλώματος και υπερφόρτωσης. Η δυνατότητα επαναλαμβανόμενης χρήσης θεωρείται η κύρια διαφορά τους από μια ασφάλεια.

Κατά τη Σοβιετική εποχή, οι αυτόματοι διακόπτες κυκλώματος των σειρών AP-50, AK-50, AK-63 και AO-15 χρησιμοποιήθηκαν ευρέως στον ενεργειακό τομέα.

Στο σύγχρονο ηλεκτρικά διαγράμματαΧρησιμοποιούνται βελτιωμένα σχέδια από ξένους και εγχώριους κατασκευαστές.

Όλα είναι κλεισμένα σε διηλεκτρικά περιβλήματα και έχουν κοινά εκτελεστικά όργανα που παρέχουν:

1. Θερμική ενεργοποίηση του κυκλώματος όταν η επιτρεπόμενη τιμή ρεύματος είναι ελαφρώς υπέρβαση.

2. ηλεκτρομαγνητική διακοπή κατά τη διάρκεια ξαφνικών υπερτάσεων φορτίου.

3. θάλαμοι καταστολής τόξου.

4. συστήματα επαφής.

Στην περίπτωση θέρμανσης από την ενέργεια της παραγόμενης θερμότητας, λειτουργεί μια διμεταλλική πλάκα, η οποία κάμπτεται υπό την επίδραση της θερμοκρασίας μέχρι να ενεργοποιηθεί ο μηχανισμός απελευθέρωσης. Αυτή η λειτουργία εξαρτάται από την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται και επεκτείνεται με την πάροδο του χρόνου μέχρι ένα ορισμένο σημείο.

Η αποκοπή λειτουργεί όσο το δυνατόν γρηγορότερα από τη λειτουργία της ηλεκτρομαγνητικής ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας με την εμφάνιση ηλεκτρικού τόξου. Για την κατάσβεσή του χρησιμοποιούνται ειδικά μέτρα.

Οι ενισχυμένες επαφές έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν επανειλημμένα σπασίματα.

Λειτουργικές διαφορές μεταξύ αυτόματων διακοπτών και ασφαλειών

Οι προστατευτικές ιδιότητες και των δύο μεθόδων έχουν δοκιμαστεί χρονικά και κάθε μέθοδος απαιτεί ανάλυση συγκεκριμένων συνθηκών λειτουργίας κατά την εκτίμηση του κόστους της κατασκευής, λαμβάνοντας υπόψη τη διάρκεια και την αξιοπιστία της λειτουργίας.

Αυτόματοι διακόπτες κυκλώματοςαπλούστερος σχεδιασμός, απενεργοποιήστε το κύκλωμα μία φορά, φθηνότερο. Μπορούν να ανακουφίσουν την ένταση με το χέρι, αλλά αυτό συνήθως δεν είναι πολύ βολικό. Επιπλέον, σε ελαφρώς υψηλότερα ρεύματα, αποσυνδέουν το φορτίο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτός ο παράγοντας μπορεί να προκαλέσει αυξημένο κίνδυνο πυρκαγιάς.

Οποιαδήποτε ασφάλεια προστατεύει μόνο μία φάση του δικτύου.

Αυτόματοι διακόπτες κυκλώματοςπιο περίπλοκο, πιο ακριβό, πιο λειτουργικό. Αλλά προσαρμόζονται με μεγαλύτερη ακρίβεια στις ρυθμίσεις του προστατευμένου ηλεκτρικού κυκλώματος, που επιλέγονται σύμφωνα με το ρεύμα σχεδιασμού λειτουργίας, λαμβάνοντας υπόψη τις δυνάμεις μεταγωγής.

Τα περιβλήματα των σύγχρονων μηχανών από θερμοσκληρυνόμενα έχουν αυξημένη αντοχή στις θερμικές επιδράσεις. Δεν λιώνουν και είναι ανθεκτικά στη φωτιά. Για σύγκριση, το περίβλημα από πολυστυρένιο των παλιών διακοπτών μπορούσε να αντέξει θερμοκρασίες όχι μεγαλύτερες από 70 μοίρες.

Ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να επιλέξετε μοντέλα για ταυτόχρονο άνοιγμα ενός έως τεσσάρων ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Εάν χρησιμοποιούνται ασφάλειες σε τριφασικό κύκλωμα, θα αφαιρέσουν την τάση από το κύκλωμα με διαφορετικές χρονικές καθυστερήσεις, γεγονός που μπορεί να γίνει ένας επιπλέον λόγος για την ανάπτυξη ατυχήματος.

Οι ασφάλειες λειτουργούν με ρεύμα, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά του. Οι διακόπτες κυκλώματος επιλέγονται για το φορτίο και ταξινομούνται με γράμματα:

Α - ηλεκτρικά δίκτυα αυξημένου μήκους.

Β - φωτισμός διαδρόμων και χώρων.

C - συστήματα ισχύος και φωτισμού με μέτρια ρεύματα εκκίνησης.

D—κυρίως φορτία από την ενεργοποίηση ηλεκτροκινητήρων με υψηλές παραμέτρους εκκίνησης.

K - επαγωγικοί κλίβανοι και ηλεκτρικά στεγνωτήρια.