Sigortalar nedir ve neden gereklidir? Sigortalar. Türler ve cihaz. Yumuşak sigortanın çalıştırılması ve uygulanması
Herhangi bir elektrik devresi ayrı elemanlardan oluşur. Her biri, elemanın çalıştığı belirli akım değerleri ile karakterize edilir. Akımın bu değerlerin üzerine çıkarılması elemana zarar verebilir. Bu, kabul edilemeyecek kadar yüksek bir sıcaklık nedeniyle veya akımın etkisiyle bu elemanın yapısındaki oldukça hızlı bir değişiklik nedeniyle meydana gelir. Bu gibi durumlarda, çeşitli tasarımlardaki sigortalar elektrik devresi elemanlarının zarar görmesini önlemeye yardımcı olur.
Sınıflandırmaları bu sigortaların elektrik devresini kesme şekline göre yapılır ve bu nedenle en yaygın kullanılanları aşağıdaki sigorta türleri olarak sıralayabiliriz:
- eriyebilir,
- elektromekanik,
- elektronik,
- kendi kendini iyileştirme.
Bir elektrik devresini kesme yöntemi, tetiklendiğinde sigortada meydana gelen tüm işlemleri kapsar.
- Sigortalar, sigorta bağlantısının erimesi sonucu elektrik devresini keser.
- Elektromekanik sigortalar, deforme olabilen bir bimetalik eleman tarafından kapatılan kontaklar içerir.
- Elektronik sigortalar, özel bir elektronik devre tarafından kontrol edilen bir elektronik anahtar içerir.
- Kendiliğinden sıfırlanan sigortalar özel malzemeler kullanılarak yapılır. Özellikleri akım aktığında değişir, ancak elektrik devresindeki akım azalınca veya kaybolduktan sonra eski haline döner. Buna göre direnç önce artar, sonra tekrar azalır.
Eriyebilir
En ucuz ve en güvenilir olanı sigortalardır. Akımı ayarlanan değerin üzerine çıkardıktan sonra eriyen, hatta buharlaşan bir sigortanın elektrik devresinde kesinti yaratması garantidir. Bu koruma yönteminin etkinliği esas olarak sigorta bağlantısının tahrip olma hızı ile belirlenir. Bu amaçla özel metal ve alaşımlardan yapılır. Bunlar esas olarak çinko, bakır, demir ve kurşun gibi metallerdir. Sigorta elemanı esasen bir iletken olduğundan, aşağıda gösterilen grafiklerle karakterize edilen bir iletken gibi davranır.
Bu nedenle, sigortanın düzgün çalışması için, sigorta bağlantısında nominal yük akımında açığa çıkan ısının aşırı ısınmasına ve tahrip olmasına yol açmaması gerekir. Sigorta gövdesinin elemanları aracılığıyla çevreye yayılır, ek parçayı ısıtır, ancak bunun için yıkıcı sonuçlar doğurmaz.
Ancak akım artarsa ısı dengesi bozulacak ve kesici ucun sıcaklığı artmaya başlayacaktır.
Bu durumda sigortanın aktif direncinin artmasına bağlı olarak çığ benzeri bir sıcaklık artışı meydana gelecektir. Sıcaklık artış hızına bağlı olarak parça ya erir ya da buharlaşır. Buharlaşma, sigortada önemli voltaj ve akım değerlerinde meydana gelebilecek bir voltaik ark ile kolaylaştırılır. Ark geçici olarak tahrip olmuş sigorta bağlantısının yerini alarak elektrik devresindeki akımı korur. Bu nedenle varlığı, sigorta bağlantısının kesilmesinin zamanlama özelliklerini de belirler.
- Zaman-akım karakteristiği, sigortanın belirli bir elektrik devresi için seçildiği ana parametresidir.
Acil durum modunda elektrik devresinin mümkün olduğu kadar çabuk kesilmesi önemlidir. Bu amaçla sigorta bağlantıları için aşağıdaki gibi özel yöntemler kullanılır:
- çapında yerel azalma;
- "metalurjik etki".
Prensip olarak bunlar, şu ya da bu şekilde, ek parçanın yerel olarak daha hızlı ısınmasına neden olan benzer yöntemlerdir. Daha küçük çaplı değişken bir kesit, daha büyük bir kesite göre daha hızlı ısınır. Sigortanın imhasını daha da hızlandırmak için sigorta, aynı iletkenlerden oluşan bir paketten yapılmıştır. Bu iletkenlerden biri yanar yanmaz, toplam kesit azalacak ve bir sonraki iletken yanacak ve bu, tüm iletken paketi tamamen yok olana kadar devam edecektir.
Metalurjik etki ince kesici uçlarda kullanılır. Daha yüksek dirence sahip lokal bir eriyik elde edilerek, düşük dirençli parçanın taban malzemesinin bunun içinde çözülmesi esasına dayanır. Sonuç olarak yerel direnç artar ve kesici uç daha hızlı erir. Eriyik, bakır çekirdeğe uygulanan kalay veya kurşun damlalarından elde edilir. Bu tür yöntemler, birkaç amper birimine kadar olan akımlar için düşük güçlü sigortalar için kullanılır. Esas olarak çeşitli elektrikli ev aletleri ve cihazları için kullanılırlar.
Muhafazanın şekli, boyutları ve malzemesi sigorta modeline göre değişiklik gösterebilir. Cam kasa kullanışlıdır çünkü eriyebilir parçanın durumunu görmenizi sağlar. Ancak seramik kasa daha ucuz ve daha güçlüdür. Diğer tasarımlar belirli görevler için uyarlanmıştır. Bunlardan bazıları aşağıdaki resimde gösterilmektedir.
Geleneksel elektrik fişleri boru şeklindeki seramik gövdelere dayanmaktadır. Fişin kendisi, sigortanın rahat kullanımı için kartuşa uyacak şekilde özel olarak yapılmış bir gövdedir. Bazı fiş ve seramik sigorta tasarımları, sigorta bağlantısının durumunu gösteren mekanik bir gösterge ile donatılmıştır. Yandığında semafor tipi bir cihaz tetiklenir.
Akım 5 - 10 A'in üzerine çıktığında sigorta gövdesi içindeki gerilim arkının söndürülmesi gerekli hale gelir. Bunu yapmak için, eriyebilir parçanın etrafındaki iç boşluk kuvars kumu ile doldurulur. Ark, gazlar serbest kalana kadar kumu hızlı bir şekilde ısıtır, bu da voltaik arkın daha da gelişmesini engeller.
Değiştirme için sigorta tedarikine duyulan ihtiyacın yanı sıra bazı elektrik devrelerinin yavaş ve yeterince doğru çalışmamasından kaynaklanan bazı rahatsızlıklara rağmen, bu tür sigortalar en güvenilir olanıdır. İçinden geçen akımın artış hızı ne kadar yüksek olursa, operasyonun güvenilirliği de o kadar yüksek olur.
Elektromekanik
Elektromekanik tasarımlı sigortalar temelde sigortalardan farklıdır. Onları kontrol etmek için mekanik kontaklara ve mekanik elemanlara sahiptirler. Herhangi bir cihazın güvenilirliği karmaşıklaştıkça azaldığından, bu sigortalar için en azından teorik olarak ayarlanan açma akımının kapatılmayacağı bir arıza olasılığı vardır. Tekrarlanan çalışma, bu cihazların sigortalara göre önemli bir avantajıdır. Dezavantajları şu şekilde tanımlanabilir:
- kapatıldığında bir arkın ortaya çıkması ve etkisinden dolayı temasların kademeli olarak yok edilmesi. Kontakların birbirine kaynaklanması mümkündür.
- Tamamen otomatikleştirilmesi pahalı olan mekanik kontak sürücüsü. Bu nedenle yeniden etkinleştirmenin manuel olarak yapılması gerekir;
- Bazı "bozulabilir" elektrik tüketicilerinin güvenliğini sağlayamayan yetersiz hızlı tepki.
Elektromekanik sigortaya genellikle "devre kesici" adı verilir ve elektrik devresine bir taban veya izolasyonu sıyrılmış kablo terminalleri aracılığıyla bağlanır.
Elektronik
Bu cihazlarda mekaniğin yerini tamamen elektronik alıyor. Çeşitli tezahürleriyle birlikte tek bir dezavantajları var:
- Yarıiletkenlerin fiziksel özellikleri.
Bu dezavantaj kendini gösterir:
- anormal fiziksel etkilerden (aşırı voltaj, akım, sıcaklık, radyasyon) elektronik anahtarın geri dönüşü olmayan dahili hasar görmesi;
- anormal fiziksel etkiler (aşırı sıcaklık, radyasyon, elektromanyetik radyasyon) nedeniyle elektronik anahtar kontrol devresinin yanlış çalışması veya arızalanması.
Kendi kendini iyileştirme
Çubuk, özel bir polimer malzemeden yapılmıştır ve bir elektrik devresine bağlantı için elektrotlarla donatılmıştır. Bu, bu tip sigortanın tasarımıdır. Bir malzemenin belirli bir sıcaklık aralığındaki direnci küçüktür, ancak belirli bir sıcaklıktan itibaren keskin bir şekilde artar. Soğudukça direnç tekrar azalır. Kusurlar:
- direncin ortam sıcaklığına bağımlılığı;
- tetiklemeden sonra uzun iyileşme;
- aşırı gerilim nedeniyle arıza ve bu nedenle arıza.
Doğru sigortayı seçmek önemli ölçüde maliyet tasarrufu sağlar. Elektrik devresinde bir kaza olması durumunda sigorta tarafından zamanında kapatılan pahalı ekipman çalışır durumda kalır.
Sigorta, koruyucu bir işlevi yerine getiren bir elektrik elemanıdır. Devre kesiciden farklı olarak her işlemden sonra devreyi kesen parçanın değiştirilmesi gerekir. İzin verilen anma akımı aşıldığında yanan sigorta bağlantısı, ağdaki yük dikkate alınarak seçilmelidir.
Sigortaların çalışma prensibi ve amacı
Sigorta elemanının içinde saf metalden (bakır, çinko vb.) veya alaşımdan (çelik) yapılmış bir iletken bulunur. Devre koruması metallerin fiziksel özelliğinin akım geçtiğinde ısınmasına dayanmaktadır. Birçok alaşım ayrıca pozitif bir termal direnç katsayısına sahiptir. Etkisi aşağıdaki gibidir:
- akım iletken için sağlanan nominal değerin altında olduğunda, metal eşit şekilde ısınır, ısıyı dağıtmayı başarır ve aşırı ısınmaz;
- çok fazla akım güçlü ısınmaya neden olur ve metalin sıcaklığının artması direncinin artmasına neden olur;
- Artan direnç nedeniyle iletken daha da fazla ısınır ve erime noktası aşıldığında yok olur.
Elektrik sigortasına yerleştirilen ek parçanın sigortalanması bu özelliğe dayanmaktadır. Uygulamaya bağlı olarak iletkenin şekli ve kesiti farklı olabilir: ev ve otomotiv cihazlarındaki ince telden birkaç bin amperlik (A) akım için tasarlanmış kalın plakalara kadar.
Kompakt parça elektrik devresini aşırı yükten ve kısa devreden korur. Şebeke için izin verilen akım (yani nominal akım) aşılırsa, kesici uç tahrip olur ve devre kesilir. Çalışması ancak eleman değiştirildikten sonra geri yüklenebilir. Bağlı ekipmanlarda bir arıza olduğunda, arızalı cihaz açıldıktan hemen sonra sigortalar atarak sebebin belirlenmesine olanak sağlar. Ağda kısa devre meydana gelirse koruyucu cihaz aynı şekilde çalışır.
Diyagramdaki geleneksel grafik sembolü
Rusya'nın Birleşik Tasarım Dokümantasyon Sistemine göre, grafik devre şemalarında sigortalar, içinde düz bir çizgi bulunan bir dikdörtgenle gösterilir. Uçları, koruyucu cihazdan önce ve sonra devrenin 2 kısmına bağlanır.
İçe aktarılan cihazların belgelerinde başka tanımlamalar da bulabilirsiniz:
- uçlarında ayrılmış parçalara sahip dikdörtgen (IEC standardı);
- dalgalı çizgi (IEEE/ANSI).
Sigorta çeşitleri ve çeşitleri
Elektrik devrelerinde kullanım için farklı tip ve çeşitlerde PCB'ler kullanılır. Rusya'da üretilen ürünler tasarım türüne göre farklılık göstermektedir:
Doluluk kavramı, iletkenin yandığı anda meydana gelen elektrik arkını söndüren bir maddenin belirli tipteki ek parçalarının içindeki varlığıyla ilişkilidir. Devre ancak ortadan kaybolduktan sonra açılacaktır. Bu nedenle PP ile doldurulmuş şişeler kuvars kumu içerir. Doldurulmamış olanlar arkı söndüren gazları açığa çıkarabilir. Bu, kesici uç gövdesinin malzemesi ısıtıldığında meydana gelir.
Türlere ek olarak, farklı PP türleri de vardır:
- Düşük akımlı olanlar, 6 A'ya kadar akım tüketimi olan düşük güçlü ev aletlerinde kullanılır. Bunlar, uçlarında kontak bulunan silindirik uçlardır.
- Çatal monteli PCB'ler genellikle arabalara takılır. Adı görünümünden kaynaklanmaktadır: kontaklar kasanın bir tarafındadır ve fişin prize takılması gibi konektörlerin içine yerleştirilmiştir.
- Fiş fişleri, tek fazlı ağlarda sayaç için yaygın olarak kullanılan elektrik fişleridir. Bu tür eklerin nominal akımı 63 A'dır; birkaç ev aletinin aynı anda etkinleştirilmesi için tasarlanmıştır. Böyle bir sigortadaki üflemeli uç, kartuşlu bir seramik mahfazanın içine yerleştirilmiştir; 1 kontak dışarıda kalır ve diğeri fişin kontaklarına bağlanır. Yük aşılırsa parça yanar ve dairenin elektriği tamamen kesilir. Ek parça yenisiyle değiştirilerek güç kaynağı geri yüklenebilir.
- Boru şeklindeki PP'nin yapısı, fişler için bir ek parçasına benzer, ancak sabitlemesi 2 kontak arasında yapılır. Bu tür bir sigortanın tipi doldurulmamıştır ve gövdesi, kuvvetli bir şekilde ısıtıldığında gaz açığa çıkaran fiberden yapılmıştır.
- Blade sigortalar 100-1250 A akım değeri için tasarlanmıştır ve yüksek yükün gerekli olduğu ağlarda (örneğin, güçlü bir motora sahip bir cihazı bağlarken) kullanılır.
- Kuvars kumu ile doldurulmuş kuvars, 36 kV'a kadar gerilime sahip şebekelerde kullanılır.
- Gaz üreten, katlanabilir ve sökülemez. PSN ve PVT çeşitleri yakıldığında, patlamanın eşlik ettiği güçlü bir gaz salınımı meydana gelir. PP, 35-110 kV gerilime sahip ağlar için kullanılır. Böyle bir PP'nin nominal akımı 100A'ya kadardır.
Ağdaki toplam yüke bağlı olarak, farklı PP türleri kurulur - daha güçlü olanlar özel trafo kabinlerine kurulur; bir yerleşim alanının veya işletmenin ihtiyaçlarını karşılayan akıma dayanabilirler. Düşük güçlü olanlar metre cinsinden kurulur: bireysel daireleri korurlar. Eski ev aletlerinde ayrıca PP (düşük akım) kurulu olabilir, ancak modern aletler nadiren bu unsurları içerir.
Sigorta bağlantısı seçme
Sigortaların seçimi, değerleri, zaman-akım özellikleri ve ağdaki toplam yük (tüm çalışma elemanlarının toplam gücü) dikkate alınarak yapılır. Bir PP'nin nominal akımı, sigorta bağlantısının imha edilmeden önce dayanabileceği akımdır. Bu değer gövdesinde belirtilmiştir (örneğin, mantar ev sigortaları için 63 A işareti).
Zaman-akım özellikleri özel grafikler kullanılarak hesaplanır. Yalnızca başlangıç akımı çalışma voltajını birkaç kez aşan bir elektrik motorunu ağa bağlarken dikkate alınmalıdır. Bu tür birkaç cihazı kullanırken (bir kuruluşta), en güçlü motorun çalıştırma torku hesaplanır.
Ağın toplam (maksimum) yük gücü, cihazların tüm çalışma akımlarının toplamıdır (talimatlarda ve kasada belirtilmiştir). Ağa bir elektrik motoru bağlıysa, başlangıç torku da dikkate alınır ve k = 2,5 (kolay çalıştırma ve sincap kafesli rotorlar için) veya 2-1,6 (sert çalıştırma veya faz sargısı için) katsayısına bölünür. rotorlar).
Hesaplamalarla zaman kaybetmemek için sigorta bağlantısının nominal akımını tabloya göre seçin.
| K | 10 | 50 | 100 | 150 | 250 | 500 | 800 | 1000 | 1200 | 1600 | 2000 | 2500 | 3000 | 4000 | 6000 | 8000 | 10000 |
| A | 0,1 | 0,25 | 0,5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 |
İlk satır (W) cihazın gövdesi üzerinde belirtilen gücünü, ikinci satır (A) ise sigorta değerini gösterir. Bir konut ağı için tüm ev aletlerinin W değerlerini toplamanız ve tabloda uygun sayıyı bulmanız gerekecektir.
Sigorta tel çapının hesaplanması
Yanmış bir parçanın değiştirilmesi mümkün değilse geçici olarak onarılması için karmaşık hesaplamalar yapılır. Ağın aşırı yükten korunması için, "böceği" kurmak için kullanılan telin kalınlığı, tahrip edilen ek parçanın derecesine uygun olmalıdır. 63 A PP'nin kurulu olduğu bir şehir dairesinin ağı için 0,9 mm çapında bakır tel kullanabilirsiniz.
Başka bir koruyucu cihazın onarılması gerekiyorsa, PP'nin derecesini (muhafazada belirtilmiştir) belirlemeniz ve ardından mevcut bakır telin uygunluğunu belirlemeniz gerekir:
- çapını ölçün;
- bu sayının küpünü alın ve değerin karekökünü alın;
- elde edilen rakamı 80 ile çarpın.
Sonuç, kasada belirtilen PP derecesine yaklaşık olarak eşit olmalıdır.
Onarımlar sırasında, seçilen tel yanmış ek parçanın kontaklarının etrafına sarılarak bunları birbirine bağlar. Böcek, sigorta gövdesindeki yuvaya yerleştirilir.
Telin tekrar erimesi, arızanın korunan cihazda veya daire ağında olduğu ve onarılması gerektiği anlamına gelir. Yangına neden olabileceğinden daha kalın tel kullanamazsınız.
İşlevsellik kontrolü
Modern araba sigortalarında bazen yerleşik bir gösterge bulunur. Sahibine parçanın değiştirilmesi gerektiğini söyler. Düşük akımlı PCB'lerde tel şeffaf gövdeden görülebilir. Ancak yazılımın bir kısmı opaktır ve hiçbir göstergesi yoktur.
PCB içindeki iletken kopmasını görsel olarak belirlemek mümkün değilse, performansı bir multimetre ile belirlenebilir. Sigortayı bir test cihazı ile kontrol etmeden önce minimum direnç değerini (Ohm) seçmeniz gerekir. Test cihazının problarını PP'nin kontaklarına uygulayın ve cihazın okumalarını belirleyin:
- direnç değeri sıfır veya 0'a yakınsa, ek parçanın çalışabilirliği hakkında bir sonuca varılır;
- test cihazı 1 veya sonsuzluk işareti gösteriyorsa PP yanmıştır.
Test cihazının bir ses cihazı varsa, kontaklara problar uygulayarak sigortayı kolayca çalabilirsiniz. Test cihazının gıcırtısı, elemanın servis verilebilirliğini gösterir.
Koruma cihazları acil durumlarda (kısa devreler, aşırı yükler) elektrik ağlarının, makinelerin, elektrik tesisatlarının çalışmasının güvenliğini sağlamak için tasarlanmıştır. Ancak yanlış kurulup kullanılırsa kazaya, yangına ve patlamaya neden olabilirler çünkü Çalışmaları sırasında elektrik kıvılcımları ve arklar meydana gelir.
En yaygın koruma cihazları şunlardır:
eriyebilir Devre kesiciler;
hava Devre kesiciler;
termal röle;
cihazlar koruyucu kapatma.
Sigorta Akım izin verilen değeri aştığında sigortanın eridiği ve elektrik devresinin açıldığı bir cihazdır. Sigortalar tek kullanımlık koruyucu cihazlardır.
Birleştirmek:
A) eriyebilir sokmak;
B) temas etmek cihaz;
V) çerçeve(kartuş);
d) ve bazen dolgu maddesi(talk, kuvars kumu vb.) ark sönmesini iyileştirmek ve görsel yanıt oranı.
Prensip Sigortaların hareketi, sigorta elemanından geçen akımın eşitliğe uygun olarak ısı üretmesi gerçeğine dayanmaktadır; burada I, sigorta elemanından geçen akımdır, R sigorta elemanının direncidir, t ise sigorta elemanının direncidir. akımın geçiş zamanı: akımın belirli bir değeri I ve t zamanında, sigorta bağlantısını eritmeye ve elektrik devresini açmaya yetecek kadar ısı açığa çıkar. Bu, aşırı akıma ve kısa devreye karşı koruma sağlar.
Sigorta parametreleri
A) sigorta bağlantısının anma akımı BEN n.vst . – uzun süreli çalışma için tasarlandığı ve üzerinde belirtilen akım.
B) anma sigorta akımı BEN Nepal Rupisi . – In.in değerinin en büyüğüne eşit olan ve sigorta üzerinde gösterilen akım. Sigortanın akım taşıyan tüm kontak parçaları bu akıma göre tasarlanmıştır;
V) Nominal gerilim sen Nepal Rupisi . - kullanılmasına izin verilen en yüksek gerilime karşılık gelen ve sigorta üzerinde gösterilen gerilim.
G) Belirli bir voltajda maksimum kesme akımı BEN pr.pr . – güvenilir çalışmanın garanti edildiği en yüksek kısa devre akımı değeri (muhafazaya zarar vermeden).
(3 dk) Tam kapanma süresi elektrik devresinin sigortası, ek parçanın erime sıcaklığına kadar ısıtıldığı zamana, erime süresine ve ark eridiğinde ortaya çıkan yanma süresine göre belirlenir.
Devre sigortasının toplam kapanma süresine bağlılığı. bağıl aşırı yük akımından veya kısa devre I/In.in'den. isminde koruyucu özellik, yani kapalı =F(BEN/ BENn.vst.).
Bir elektrik tesisatının bir elemanının sıcaklığının izin verilen maksimum değere ulaştığı sürenin, içindeki gerçek akımın I, nominal akım Iн oranına bağımlılığına denir. bu elemanın termal özellikleri, yani. yük =F(BEN/ BENN).
Sigortaların koruyucu özelliklerinin, korunan elemanların termal özellikleriyle karşılaştırılması,
güvenilir koruma imkanı. (Şekil 1)
I/I N.VST ve I/I h
(5 dk) Koruyucu özelliğe sahip kesici ucun A Elektrik tesisat elemanını termal özelliklerle korur İÇİNDE herhangi bir akım oranında ve koruyucu özelliğe sahip kesici uç İLE– yalnızca 4'ten büyük katlar için.
Kısa devre akımlarının etkisi altında kapanma süresinin mümkün olduğu kadar kısa olması için çabalamamız gerekiyor. ve aşırı yük akımları sırasında bir gecikme olur. Yapılabilir:
Sağ sigorta bağlantısının malzemesini seçin;
kullanmak metalurjik etki;
seçmek rasyonel tasarım.
Şuradan eklenenler: düşük erime noktalı metaller (kalay, kurşun, çinko, alüminyum) düşük ısı iletkenliğine sahiptir, bu nedenle yavaş ısınırlar; elemanları aşırı akımlardan korumak için uygundurlar.
Şuradan eklenenler: dayanıklı metaller ( bakır, gümüş) düşük ısı kapasitesine ve yüksek ısı iletkenliğine sahiptirler, bu nedenle çabuk ısınırlar, aşırı yüklenmeler sırasında daha kısa bir gecikme süresi verirler, bu da koruyucu özelliklerini kötüleştirir. Ancak büyük bir maksimum kapatma akımına sahiptirler, bu nedenle elemanları kısa devre akımlarından korumak için uygundurlar.
Erime noktasını düşürmek için (böylece daha yavaş ısınırlar), metalurjik etki düşük erime noktalı metalden (kalay, kadmiyumlu bir kalay alaşımı vb.) bir topun, refrakter bir metalden yapılmış bir ek parçanın ortasına lehimlendiği.
Topun lehimlendiği noktada, daha refrakter olan metal, düşük erime noktalı olana dönüşür. Bu ek parça, aşırı yük akımları sırasında daha iyi koruma özelliklerine ve daha düşük bir erime sıcaklığına (ana metalin erime sıcaklığından 2-3 kat daha düşük) sahiptir.
Bakış açısından tasarım koruyucu özellikleri etkiler uzunluk (U = 120 – 500V sigortalar için optimum yerleştirme uzunluğu 70 mm'dir) ve formu ekle(ekler birkaç paralel daldan yapılmıştır; 2-4 kısa kıstaklı kesici uçlar kullanılır).
Tek kullanımlık bileşen, güç kaynağını aşırı yükten korur ve elektrik devresindeki en zayıf halkadır. Sigortalar hemen hemen tüm elektrik sistemlerinde bulunur. Bu cihaz, kesiti belirli miktarda akımı taşıyacak şekilde tasarlanmış bir tel parçasından oluşur. Devrede aşırı yük oluştuğunda sigorta elemanı eriyerek devreyi keser.
Bir sigortanın ana özellikleri şunlardır: anma gerilimi, anma akımı, izin verilen maksimum akım.
Bazı insanlar sigortanın kalitesinin içindeki telin kalınlığına bağlı olduğuna inanır. Ama öyle değil. Sigorta bağlantısının kalınlığının niteliksiz bir şekilde hesaplanması kolaylıkla yangına neden olabilir, çünkü sigortanın kendisine ek olarak devreyi oluşturan teller de ısınır. Çok ince telli bir sigorta takarsanız normal çalışmayı sağlamayacak ve devreyi hızla kesecektir.
Çalışma prensibi
Sigortalar, bir elektrik devresinin boşluğuna, bu devrenin toplam yük akımının içinden geçeceği şekilde dahil edilir. Akımın üst sınırı aşılana kadar tel eleman sıcak veya soğuktur. Ancak devrede önemli bir yük göründüğünde veya kısa devre meydana geldiğinde, akım önemli ölçüde artar, sigorta teli elemanını eritir, bu da devrenin otomatik olarak kesilmesine neden olur.
Sigortalar 2 farklı modda çalışır:
- Normal mod , cihazın tamamının çalışma sıcaklığına kadar ısıtıldığı ve ısıyı dışarıya verdiği kararlı durum prosesinde cihaz ısıtıldığında. Her sigorta tel elemanın eridiği en yüksek akım değerini gösterir. Ek parça gövdesi, farklı akım güçleri için tasarlanmış eriyebilir elemanlar içerebilir.
- Aşırı yük ve kısa devre modu . Cihaz, akım izin verilen üst sınıra yükseldiğinde eriyebilir elemanın çok çabuk yanacağı şekilde tasarlanmıştır. Bu özelliği elde etmek için bazı yerlerdeki sigorta elemanı daha küçük kesitli olarak yapılmıştır. Diğer yerlere göre daha fazla ısı üretirler. Kısa devre sırasında eriyebilir elemanın tüm dar bölümleri erir ve devreyi açar. Bu sırada erime noktası çevresinde sigorta yuvasından çıkan bir elektrik arkı oluşur.
İşaretleme
Sigortaların tanımı iki harfle temsil edilir. Sigortaların işaretlerine daha yakından bakalım.
İlk harf koruma aralığını belirler:
- A— kısmi aralık (kısa devre (kısa devre) koruması).
- G— tam aralık (kısa devreye ve aşırı yüke karşı koruma).
İkinci harf, korunan cihazın türünü belirler:
- G- çeşitli ekipmanların korunması için üniversal tip.
- L- kabloların ve şalterlerin korunması.
- B— madencilik ekipmanının korunması.
- F- düşük akım devrelerinin korunması.
- M- bağlantı kesme cihazlarının ve elektrik motorlarının korunması.
- R- yarı iletken cihazların korunması.
- S- kısa devre sırasında hızlı tepki ve aşırı yük sırasında orta düzeyde tepki.
- TR- Transformatörlerin korunması.
türleri ve cihaz
Düşük akım uçları
Bu sigortalar, 6 A'ya kadar akım tüketimi olan düşük güçlü elektrikli cihazları korumak için kullanılır.
İlk sayı sigortanın dış çapı, 2. sayı ise sigortanın uzunluğudur.
- 3x15.
- 4x15.
- 5x20.
- 6x32.
- 7x15.
- 10x30.
Çatal sigortaları
Arabalarda kullanım için kullanılırlar ve devrelerini aşırı yüklerden korurlar. Fiş uçları 32 V'a kadar gerilimler için üretilmiştir. Kontaklar bir tarafta ve sigortalı kısım diğer tarafta olduğundan tasarımlarının görünümü yana kaydırılmıştır.
- Minyatür ekler.
- Düzenli.
Mantar ekler
Konut binalarında kullanılırlar ve 63 A'ya kadar akımlarda çalışırlar.
- DIAZED.
- NEOZE.
Bu tür sigortalar aydınlatma cihazları, ev cihazlarının, sayaçların ve düşük güçlü elektrik motorlarının korunması için kullanılır. Sabitleme yönteminde boru şeklindeki ek parçalardan farklıdırlar.
Boru şeklindeki ekler
Bu tür ekler, zinciri kırarak yüksek basınç oluşturan bir gaz oluşturan malzemeden yapılmış mahfazalarla kapalı biçimde yapılır.
- Büyük harfler.
- Yüzükler.
- Lif.
- Ek parça eriyebilir.
Bıçak sigortaları
Çalışma akımı 1,25 kA'ya ulaşır. Bıçak türlerinin standart boyutları:
- 000 – 100 A'e kadar.
- 00 – 160 A'ya kadar.
- 0 – 250 A'ya kadar.
- 1 – 355 A'ya kadar.
- 2 – 500 A'ya kadar.
- 3 – 800 A'ya kadar.
- 4 – 1250 A'ya kadar.
Kuvars
Bu tip ek parça akım sınırlayıcıdır, gaz üretmez ve dahili kurulum için kullanılır. Kuvars sigortalar 36 kilovolta kadar voltajlar için yapılmıştır.
1 – Kartuş (seramik, cam).
2 – Eriyebilir parça.
3 – Kapaklar (metal).
4 - Dolgu.
5 – Dizin.
Kartuş kapaklarla kapatılarak sızdırmazlık sağlanır. Dolgu maddesinin belirli gereksinimleri vardır:
- Dayanıklılık (elektrik).
- Yüksek ısı iletkenliği.
- Gaz oluşturmamalıdır.
- Nemi emmemelidir.
- Dolgu parçacıkları, sinterlenmeyi veya arkın söndürülememesini önlemek için kesinlikle gerekli boyutta olmalıdır.
Kuvars kumu bu gereksinimleri karşılar. Eriyebilir eleman gümüş kaplı bakırdan yapılmıştır. Kayda değer uzunluğu nedeniyle eriyebilir eleman spiral şeklinde sarılır.
Gaz üreten
Bu tip, PR katlanabilir sigortaları, PSN'nin harici kurulumu için ateşleme eklerini, transformatörler için egzoz PVT'yi içerir.
PR ek parçası, 1000 volta kadar olan cihazlarda iç mekan kurulumu için kullanılır. Bu oluşmaktadır:
- Kartuş, kenarlarında pirinç halkalar bulunan fiberden yapılmıştır. Uçlarına pirinç kapaklar vidalanmıştır.
- Büyük harfler.
- Çinko plaka formundaki sigorta elemanı.
- Kişiler.
Ek parça bir elektrik arkının etkisi altında yandığında önemli miktarda gaz oluşur. Basıncı artar, gaz akışında ark söner. Ek parça V şeklinde yapılmıştır, çünkü darboğazın yanması sırasında arkın sönmesini önleyen daha az miktarda metal buharı oluşur.
Termal sigortalar
Bu tür bir ek parça tek kullanımlık bir cihazdır. Pahalı ekipman elemanlarının ayarlanan sıcaklık sınırının üzerinde aşırı ısınmasına karşı korunmasına hizmet eder. Muhafazanın içine sıcaklığa duyarlı malzemeler yerleştirilmiştir, bu sayede yüksek akımlı devrelerde kesici uçların montajı sağlanır.
Çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Normal modda kesici uç sıfıra eşit bir dirence sahiptir. Korunan cihazın mahfazası çalışma sıcaklığına kadar ısındığında, ısıya duyarlı jumper hasar görür ve bu da cihazın güç kaynağı devresini keser. Açmadan sonra termik sigortayı değiştirmeniz ve arıza nedenini ortadan kaldırmanız gerekir.
Bu tür sigortalar elektrikli ev aletlerinde popüler hale geldi: ekmek kızartma makineleri, kahve makineleri, ütüler ve iklim kontrol ekipmanlarında.
Genel Özellikler
Sigortaların açma özellikleri anma akımlarından farklıdır. Sigortaların atıl bir tepkisi vardır, bu nedenle profesyoneller bunları genellikle elektrik devre kesicileriyle birlikte seçici koruma için kullanırlar.
Kurallar, havai hatların korunmasını, kesici ucun 15 saniye içinde çalışacağı şekilde düzenler. Önemli bir değer, ayarlanan değeri aşan bir akımla çalışırken iletkenin imha süresidir. Bu süreyi azaltmak için bazı sigorta tasarımlarında önceden gerilmiş bir yay bulunur. Elektrik arkının oluşmasını önlemek için tahrip olan iletkenin kenarlarını ayırır.
Sigorta muhafazaları dayanıklı seramikten yapılmıştır. Düşük akımlar için cam muhafazalı uçlar kullanılır. Ek gövdesi ana parçanın rolünü oynar. Eriyebilir bir eleman, bir çalışma göstergesi, kontaklar ve veri içeren bir tablo buna eklenmiştir. Muhafaza aynı zamanda bir ark söndürme odası görevi de görür.
Sigortaların dezavantajları
- Bir kez kullanılabilir.
- Sigorta bağlantılarının önemli bir dezavantajı, vicdansız uzmanların manevra yapmasına ("böcek" kullanın) izin veren tasarımlarıdır. Bu, kabloların alev almasına neden olabilir.
- 3 fazlı elektrik motoru devrelerinde, bir sigorta attığında bir faz kaybolur ve bu da çoğu zaman motor arızalarına yol açar. Bu durumda faz kontrol rölesinin kullanılması tavsiye edilir.
- Daha yüksek akım değerine yasa dışı olarak sigorta takmak mümkündür.
- 3 fazlı şebekelerde önemli akımlarda faz dengesizliği meydana gelebilir.
Sigortaların avantajları
- Asimetrik 3 fazlı devrelerde 1.fazda acil bir durumda elektrik akımı sadece bu fazda kesilecek, diğer fazlar tüketicilere enerji sağlamaya devam edecektir. Yüksek akımlarda faz dengesizliğine yol açacağından bu duruma izin verilmemelidir.
- Düşük hareket hızlarından dolayı sigortalar seçicilik için kullanılabilir.
- Seri bağlı sigortaların nominal akımlarının birbirinden 1,6 kat farklı olması gerektiğinden, seri devredeki ek parçaların seçiciliğinin hesaplanması, otomatik sigortalara kıyasla çok daha kolaydır.
- Sigortanın tasarımı bir elektrik devre kesicininkinden çok daha basittir, bu nedenle mekanizmanın hasar görmesi söz konusu değildir. Bu, bir kaza durumunda devrenin bağlantısının kesileceği konusunda tam bir garanti sağlar.
- Sigortayı eriyebilir bir elemanla değiştirdikten sonra, kontakları yanabilecek bir makinenin kullanımının aksine, devrede koruma, cihaz üreticisini tatmin eden özelliklerle yeniden sağlanır ve böylece koruma özellikleri değişir.
Elektrik mühendisliğinde çeşitli cihazların koruyucu işlevlerine büyük önem verilmektedir. Bu nedenle sigortaların temel amacı, akımın izin verilen değeri aşması durumunda tüketicilerin elektrik bağlantısını derhal kesmektir.
Sigorta işlemi
Çoğu zaman koruma, kısa devrelere karşı koruma sağlayan sigortalar kullanılarak gerçekleştirilir.
Her biri sigorta bağlantısı şeklinde bir ana elemandan oluşur. Üretimi için çinko veya kalaylı bakır kullanılır. Yüksek akımlarda yanar ve elektrik devresi kesilir.
Sigorta bağlantısı konfigürasyonu, yalıtımlı bir tüp içine yerleştirilen tel veya şekilli düz bir şerittir. Yalıtım için porselen, cam ve diğer dielektrik malzemeler kullanılır. Bu tasarım sayesinde elektrik güvenliğinin yanı sıra yangın güvenliği de sağlanmaktadır.
Yüksek akımlara karşı koruma sağlayan sigortaların içine kuru kuvars kumu veya tebeşir dökülebilir. Onların yardımıyla elektrik arkı çok hızlı bir şekilde söndürülür ve soğutulur.
Diğer sigortaların amacı
Amacına ve uygulama alanına bağlı olarak tüm sigortalar birkaç ana gruba ayrılır:
- Fiş sigortaları, porselenden yapılmış bir gövdeyi ve sigorta bağlantısının bulunduğu fişin kendisini içerir. Besleme hattı sigorta kontağına bağlanır ve giden hat vida dişine bağlanır. Kısa devre durumunda normal bir işlemde olduğu gibi çalışma gerçekleşir.
- Borulu sigortalarda sigorta bağlantısı, vidalar kullanılarak kontak kanatlarına bağlanır. Yerleştirmek için içine dişli burçların yerleştirildiği bir fiber tüp kullanılır. Kontak bıçakları pirinç kapaklarla sabitlenmiştir. Elektrik arkı, ayrışan fiber tüpün iç yüzeyi tarafından oluşturulan gazlar tarafından hızla söndürülür.
- Toplu tip sigortalar 500 volta kadar gerilimler ve 60 ampere kadar akımlar için kullanılır. Bu tasarımlarda sigorta bağlantıları paralel olarak düzenlenmiş birkaç demir dışı metal tel içerir. Arkı hızlı bir şekilde söndürmek için içinde kuvars kumu bulunan kapalı bir porselen kartuşa yerleştirilirler.
Benzer koruyucu cihazların başka türleri de vardır. Örneğin açık plakalı sigortaların kullanım amacı trafo merkezlerinde kullanılmasıdır. Uçlar için, kalibre edilmiş bakır teller lehimlenmiş bakır veya pirinç plakalar kullanılır. Her türlü elektrik sigortası, elektrik tesisatları, aletleri ve cihazları için değişen derecelerde koruma sağlar.
