Które urządzenia ochronne są lepsze: bezpieczniki lub wyłączniki?

Podczas eksploatacji domowej i przemysłowej sieci elektrycznej zawsze istnieje ryzyko zranienia elektrycznego lub uszkodzenia sprzętu. Mogą wystąpić w dowolnym momencie, gdy pojawią się warunki krytyczne. Aby zmniejszyć takie konsekwencje, należy zezwolić na urządzenia ochronne. Ich użycie znacznie zwiększa bezpieczeństwo użytkowania energii elektrycznej.

Ochrona obwodu elektrycznego działa w oparciu o:

• bezpiecznik;

• wyłącznik mechaniczny.

Zasada działania i układ bezpieczników

Dwóch genialnych naukowców, Joule i Lenz, jednocześnie ustanowiło prawa wzajemnych relacji między wielkością przepływającego prądu w przewodniku a uwalnianiem z niego ciepła, ujawniając zależności od rezystancji obwodu i długości czasu.

Prawo Joule Lenza

Ich wnioski pozwoliły stworzyć najprostsze konstrukcje ochronne oparte na oddziaływaniu termicznym prądu na metal drutu. At bezpieczniki elektryczne zastosowano cienką metalową wkładkę, przez którą przepływa całkowity prąd obwodu.

Przy nominalnych parametrach przesyłu energii elektrycznej „drut” niezawodnie wytrzymuje obciążenie cieplne, a przy przekroczeniu jego wartości powyżej normy wypala się, przerywając obwód i usuwając napięcie z odbiorników. Aby przywrócić działanie obwodu, należy wymienić wypalony element: bezpiecznik.

Jest dobrze widoczny na konstrukcjach bezpieczników domowych urządzeń telewizyjnych i radiowych ze szklanymi, przezroczystymi obudowami.

Bezpieczniki do domowego sprzętu radiowego

Na jego końcach zamontowane są specjalne metalowe podkładki, które tworzą kontakt elektryczny po zainstalowaniu w gniazdach. Zasada ta zawarta jest we wtyczkach elektrycznych z wkładkami topliwymi, które przez wiele dziesięcioleci chroniły naszych rodziców i starsze pokolenia przed uszkodzeniem okablowania elektrycznego.

Zwykłe i automatyczne bezpieczniki dla starego okablowania

W tej samej formie opracowano automatyczne konstrukcje wkręcane w gniazda zamiast wtyczek. Ale po uruchomieniu nie musieli wymieniać komponentów. Aby przywrócić zasilanie, po prostu utop przycisk w obudowie.

W ten sposób zabezpieczono stare wejścia elektryczne do mieszkania. Potem zaczęły pojawiać się bezpieczniki wyłączniki automatyczne.

Ochrona wejścia do mieszkania

Wybór bezpiecznika oparty jest na:

• prądy znamionowe samego bezpiecznika i jego włożenie;

• minimalne / maksymalne wielokrotności prądu testowego;

• maksymalny odłączony prąd elektryczny i możliwość zerwania transportowanej mocy;

• właściwości ochronne bezpiecznika;

• napięcie znamionowe bezpiecznika;

• zgodność z zasadami selektywności.

Charakterystyka elektryczna bezpiecznika

Bezpieczniki mają prostą konstrukcję. Są szeroko stosowane w instalacjach elektrycznych, w tym w urządzeniach wysokiego napięcia do 10 kV, na przykład w ochronie przekładników napięciowych.

Bezpieczniki przemysłowe wysokiego napięcia

Zasada działania i wyłącznik automatyczny urządzenia

Mechaniczne urządzenie przełączające, zwane wyłącznikiem automatycznym, ma na celu:

• włączanie, przekazywanie, odłączanie prądów w normalnym trybie obwodu;

• automatyczne zmniejszenie napięcia z instalacji elektrycznych w warunkach awaryjnych, na przykład prądów zwarć metalowych. Wyłączniki działają w trybach wielokrotnego zabezpieczenia przed zwarciem i przeciążeniem.Możliwość ponownego użycia jest uważana za ich główną różnicę w stosunku do bezpiecznika.

W czasach ZSRR w sektorze energetycznym szeroko stosowane były wyłączniki serii AP-50, AK-50, AK-63, AO-15.

Przełączniki serii AP-50

Wyłączniki w panelach zabezpieczających przekaźniki i automatyki

Czytaj także: Jak działa ochrona przekaźników i automatyzacja (RPA)

W nowoczesnych obwodach elektrycznych działają zaawansowane projekty zagranicznych i krajowych producentów.

Nowoczesne wyłączniki

Wszystkie są zamknięte w obudowach dielektrycznych, mają wspólne organy wykonawcze, zapewniające:

1. zadziałanie termiczne obwodu z niewielkim przekroczeniem dopuszczalnej wartości prądu;

2. odcięcie elektromagnetyczne podczas nagłych skoków obciążenia;

3. komory tłumienia łuku;

4. systemy kontaktowe.

W przypadku ogrzewania energią wytwarzanego ciepła działa bimetaliczna płyta, wyginając się od efektu temperatury do momentu aktywacji mechanizmu wyzwalającego. Ta funkcja zależy od ilości ciepła uwalnianego i rozciąganego w czasie do określonego punktu.

Odcięcie działa tak szybko, jak to możliwe od działania elektromagnetycznego elektromagnesu z pojawieniem się łuku elektrycznego. Aby go zgasić, stosuje się specjalne środki.

Wzmocnione kontakty zaprojektowane do wielokrotnych przerw prądy zwarciowe w obwodzie.

Różnice operacyjne wyłączników od bezpieczników

Właściwości ochronne obu metod są sprawdzane w czasie, a każda metoda wymaga analizy konkretnych warunków pracy przy ocenie kosztów konstrukcji, biorąc pod uwagę czas trwania i niezawodność pracy.

Bezpieczniki prościej ułożyć, jednorazowo odłączyć obwód, taniej. Mogą łagodzić stres ręcznie, ale zwykle nie jest to zbyt wygodne. Co więcej, przy niewielkich przekroczeniach prądów odłączają obciążenie na długi czas. Ten czynnik może powodować zwiększone zagrożenie pożarowe.

Każdy bezpiecznik chroni tylko jedną fazę sieci.

Wyłączniki automatyczne trudniejsze, droższe, bardziej funkcjonalne. Ale są one precyzyjniej dostrojone do ustawień chronionego obwodu, są wybierane zgodnie z roboczym prądem znamionowym, biorąc pod uwagę przełączane pojemności.

Obudowy nowoczesnych automatów termoutwardzalnych są wysoce odporne na działanie termiczne. Nie topią się, są odporne na zapłon. Dla porównania: obudowa styropianowa starych wyłączników automatycznych mogła wytrzymać temperatury nie wyższe niż 70 stopni.

Konstrukcja pozwala wybrać modele do jednoczesnego otwarcia jednego do czterech obwodów elektrycznych. Zastosowanie bezpieczników w obwodzie trójfazowym spowoduje rozładowanie napięcia w obwodzie z różnymi opóźnieniami czasowymi, które mogą stać się dodatkową przyczyną wypadku.

Bezpieczniki działają na prąd, niezależnie od jego charakterystyki. Wyłączniki są wybierane pod obciążeniem i klasyfikowane według liter:

• A - sieci elektryczne o większej długości;

• B - oświetlenie korytarzy i platform;

• C - systemy zasilania i oświetlenia o umiarkowanych prądach rozruchowych;

• D - dominujące obciążenie wynikające z włączenia silników elektrycznych o dużych parametrach rozruchowych;

• K - piece indukcyjne i suszarki elektryczne;

• Z to elektronika.

Zobacz także: Charakterystyka wyłączników

Zalety przełączników są oczywiste:

• niezawodność;

• szybki czas wyłączenia z wypadków;

• różnorodność wzorów;

• więcej funkcji ochronnych;

• możliwość przełączania wielu sekcji;

• ograniczenie zagrożenia pożarowego;

• prostota ręcznej komutacji;

• wygodny montaż.

Dlatego popularne są urządzenia automatyczne.

Jednak nauka stale się rozwija i wprowadza nowe rozwiązania techniczne. Na przykład Murller zaczął masowo produkować nowoczesne bezpieczniki, przełączniki, odłączniki o szerokim zakresie możliwości.

Nowoczesne rozłączniki bezpiecznikowe Murller

Nawet ich nazwa mówi o różnorodności funkcji nowych urządzeń.

Dlatego wybierając ochronę obwodu elektrycznego, przeanalizuj konstrukcję modelu, który ci się podoba i jego możliwości, biorąc pod uwagę indywidualne cechy odbiorców elektrycznych przy minimalnym koszcie.

Comments

[#1]

O bezpiecznikach napisali:

Co więcej, przy niewielkich przekroczeniach prądów odłączają obciążenie na długi czas.

Dotyczy to również automatów. Gdy prąd znamionowy przepływa przez maszynę, operacja następuje po około 1 godzinie.

[#2 MaksimovM]

Nie zgadzam się z poprzednim komentarzem. Jeśli chodzi o prąd znamionowy, wyłącznik nie powinien zadziałać. Prąd znamionowy to prąd, przy którym urządzenie elektryczne musi działać przez nieograniczony czas w trybie normalnym. Maszyna pracuje z pewnym nadmiarem prądu znamionowego. Czas odpowiedzi wyłącznika dla danej wartości prądu obciążenia zależy od jego typu.

Jedynym wyjątkiem, gdy wyłącznik może zadziałać przy prądzie znamionowym, jest to, że temperatura otoczenia (gdzie zainstalowany jest wyłącznik) jest wystarczająco wysoka.

[#3 Pavel]

Wyłączniki są wygodniejsze w obsłudze i, co najważniejsze, są znacznie bardziej niezawodne niż bezpieczniki. Ważnym czynnikiem jest tutaj to, że bezpieczniki są bardzo podatne na zakłócenia zewnętrzne, w tym przez wykwalifikowanych elektryków. Tacy „specjaliści” po wypaleniu topliwej wkładki zamień ją na pierwszy miedziany drut, który przyszedł do ręki. Skutkiem może być faktyczne usunięcie bezpiecznika z chronionego obwodu. Fizycznie będzie tam i wszyscy będą myśleć, że jest gotowy do ochrony obwodu w wyniku zwarcia, ale w rzeczywistości może nie działać. Wkładki topliwe należy wymieniać tylko na standardowe skalibrowane. Ale z kim zwykle zawracamy sobie głowę?

Inną złą konsekwencją tej decyzji jest to, że jeśli bezpiecznik znajduje się w obwodzie ochronnym silnika, a silnik jest podłączony przez rozrusznik magnetyczny, to podczas zwarcia, z powodu niewłaściwie dobranej wkładki bezpiecznikowej, prąd zwarciowy zostanie odłączony przez styki rozrusznika. Wynika to z faktu, że przy gwałtownym wzroście prądu podczas zwarcia następuje ostre lądowanie napięcia, a cewka rozrusznika zwalnia styki. Aby temu zapobiec, wkładka topikowa powinna wypalić się w czasie krótszym niż 0,2 s. A kto może zagwarantować taki czas przepalenia przy losowym wybieraniu grubości drutu podczas ładowania bezpiecznika?

Kolejny negatywny punkt. Bezpiecznik w obwodzie silnika indukcyjnego chroni go tylko przed prądem zwarciowym, ale nie chroni go przed przeciążeniem, ponieważ bezpiecznik dobierany jest zgodnie z warunkami odstrojenia od prądu rozruchowego silnika. Wybierając go zgodnie z prądem rozruchowym, otrzymujemy całkowity brak ochrony przed niewielkim wzrostem prądu. Konieczne jest zainstalowanie dodatkowego przekaźnika termicznego. Wyłącznik z połączonym wyzwalaczem, gdy jest zainstalowany w jednym obwodzie silnika, chroni go jednocześnie przed zwarciem i przeciążeniem.

W nowoczesnym sprzęcie elektrycznym bezpieczniki służą wyłącznie do ochrony obwodów sterowania, alarmów i lokalnego oświetlenia. Wynika to z faktu, że płyną tam prądy, często poniżej 1 A, a znalezienie wyłącznika do tych celów jest bardzo problematyczne, a bezpieczniki są w tym przypadku znacznie tańsze.

[#4]

Artykuł jest pomocny. Można dodać, że istnieją wyspecjalizowane automatyczne urządzenia zabezpieczające silnik. które chronią silnik przed wszelkiego rodzaju uszkodzeniami elektrycznymi.

Uwaga do przyszłych artykułów: liczba mnoga to nie „dane wejściowe”, „dane wejściowe”.

[#5 Andrey]

Co to jest „Iv” na schemacie „charakterystyka elektryczna bezpiecznika”?

[#6 Andre]

Pavel, z rozrusznikiem jest jasne, ale co z przetwornicą częstotliwości? Jeśli spojrzysz na katalog konwerterów, to prawie wszyscy zalecają zainstalowanie bezpieczników na linii zasilania konwertera ... Myślę, że pies jest pochowany dokładnie w ich prędkości ... Jeśli znajdziesz katalogi bezpieczników i rozumiesz ich klasy (aR, gG itp.), To można odkryć wiele nowych rzeczy i można rozszerzyć zakres zastosowania bezpieczników w szczególności .. Myślę, że nie na próżno, że nadal istnieją one na rynku .. Na przykład, jak napisałem powyżej, do ochrony elementów półprzewodnikowych mocy przetwornicy częstotliwości, producenci omenduyut montaż jest szybki bezpiecznik (pewna klasa) zamiast wyłączników ..

Andrey,
Myślę, że Iv jest prądem działającym w obwodzie. W rezultacie na wykresie widzimy jednostki względne, które pokazują, ile razy prąd działający w obwodzie przekracza prąd znamionowy bezpiecznika Ivn