Bezpiecznik, powszechnie znany jako zabezpieczenie, jest jednym z najprostszych zabezpieczeń elektrycznych. W przypadku przeciążenia lub zwarcia urządzeń elektrycznych w sieci energetycznej lub obwodzie, bezpiecznik może się stopić i przerwać obwód, zapobiegając uszkodzeniom sieci energetycznej i urządzeń elektrycznych spowodowanym termicznym działaniem przetężenia i napięcia, a także zapobiegając rozprzestrzenianiu się awarii.
Jeden model bezpiecznika
Pierwsza litera R oznacza bezpiecznik.
Druga litera M oznacza brak opakowania, typ zamkniętej tuby;
T oznacza typ rury zamkniętej;
L oznacza spiralę;
S oznacza szybką formę;
C oznacza wkładkę porcelanową;
Z oznacza samodupleks.
Trzecim jest kod projektowy bezpiecznika.
Czwarta cyfra oznacza znamionowy prąd bezpiecznika.
Dwa, klasyfikacja bezpieczników
Ze względu na budowę bezpieczniki można podzielić na trzy kategorie: typu otwartego, typu półzamkniętego i typu zamkniętego.
1. Bezpiecznik typu otwartego
W przypadku, gdy topienie nie ogranicza płomienia łuku elektrycznego, a urządzenie wyrzucające cząstki topionego metalu, nadające się jedynie do rozłączania prądu zwarciowego, nie jest ono często stosowane w połączeniu z wyłącznikiem nożowym.
2. Bezpiecznik półzamknięty
Bezpiecznik jest montowany w rurce, której jeden lub oba końce są otwarte. Po stopieniu bezpiecznika płomień łuku i cząstki topiącego się metalu są wyrzucane w określonym kierunku, co zmniejsza ryzyko obrażeń personelu, ale nadal nie jest to wystarczająco bezpieczne, a jego użycie jest ograniczone do pewnego stopnia.
3. Bezpiecznik zamknięty
Bezpiecznik jest całkowicie zamknięty w obudowie, nie powoduje wyrzutu łuku elektrycznego i nie stwarza zagrożenia dla pobliskich części pod napięciem ani dla przebywającego w pobliżu personelu.
Trzy, struktura bezpiecznika
Bezpiecznik składa się głównie z elementu topikowego i rurki lub uchwytu bezpiecznika, w którym zamontowany jest element topikowy.
1. Stop jest ważnym elementem topiku, często wykonanym z jedwabiu lub arkusza. Istnieją dwa rodzaje materiałów topionych: jeden to materiały o niskiej temperaturze topnienia, takie jak ołów, cynk, cyna i stopy cyny z ołowiem; drugi to materiały o wysokiej temperaturze topnienia, takie jak srebro i miedź.
2. Rura topialna stanowi ochronną powłokę stopu i ma za zadanie wygasić łuk elektryczny po stopieniu stopu.
Cztery parametry bezpiecznika
Parametry bezpiecznika odnoszą się do parametrów bezpiecznika lub uchwytu bezpiecznika, a nie parametrów topnika.
1. Parametry topienia
Topnik ma dwa parametry: prąd znamionowy i prąd topienia. Prąd znamionowy odnosi się do wartości prądu, który przepływa przez bezpiecznik przez długi czas bez przepalenia. Prąd bezpiecznika jest zwykle dwukrotnie większy od prądu znamionowego, generalnie prąd płynący przez topnik jest 1,3 razy większy od prądu znamionowego i powinien zostać przetopiony w ciągu ponad godziny; 1,6 razy większy od prądu znamionowego i powinien zostać przetopiony w ciągu godziny; Po osiągnięciu prądu bezpiecznika, bezpiecznik zostaje przepalony po 30–40 sekundach; Po osiągnięciu prądu 9–10 razy większego od prądu znamionowego, topnik powinien natychmiast przepalić się. Topnik ma charakterystykę zabezpieczającą o czasie odwrotnym, im większy prąd przepływający przez topnik, tym krótszy czas topienia.
2. Parametry rur spawanych
Bezpiecznik ma trzy parametry, mianowicie napięcie znamionowe, prąd znamionowy i zdolność wyłączania.
1) Napięcie znamionowe jest mierzone na podstawie kąta zgaszenia łuku elektrycznego. Gdy napięcie robocze bezpiecznika jest wyższe niż napięcie znamionowe, istnieje ryzyko, że łuk elektryczny nie zgaśnie po przerwaniu topiku.
2) Prąd znamionowy rury stopionej to wartość prądu określona przez dopuszczalną temperaturę rury stopionej przez długi czas, dzięki czemu rurę stopioną można obciążać prądem o różnym natężeniu prądu znamionowego, ale prąd znamionowy rury stopionej nie może być większy niż prąd znamionowy rury stopionej.
3) Prąd odcięcia to maksymalna wartość prądu, który może zostać odcięty w przypadku odłączenia bezpiecznika od obwodu zwarciowego przy napięciu znamionowym.
Pięć, zasada działania bezpiecznika
Proces topienia bezpiecznika można podzielić na cztery etapy:
1. Stop jest połączony szeregowo w obwodzie, a prąd obciążenia przepływa przez niego. Ze względu na efekt termiczny prądu, temperatura stopu wzrasta. W przypadku przeciążenia lub zwarcia obwodu, prąd przeciążenia lub zwarcia spowoduje nadmierne nagrzanie stopu i osiągnięcie temperatury topnienia. Im wyższe natężenie prądu, tym szybciej temperatura rośnie.
2. Po osiągnięciu temperatury topnienia stopiony materiał stopi się i odparuje, zamieniając się w parę. Im wyższe natężenie prądu, tym krótszy czas topienia.
3. W momencie stopienia się stopu w obwodzie powstaje niewielka przerwa izolacyjna, a prąd zostaje nagle przerwany. Jednak ta niewielka przerwa zostaje natychmiast przerwana przez napięcie w obwodzie, co powoduje powstanie łuku elektrycznego, który z kolei łączy obwód.
4. Po wystąpieniu łuku elektrycznego, jeśli energia łuku spadnie, nastąpi jego samoistne wygaszenie wraz z rozszerzeniem szczeliny między elektrodami bezpiecznika, ale przy dużej energii łuku elektrycznego konieczne jest zastosowanie mechanizmu gaszenia bezpiecznika. Aby skrócić czas gaszenia łuku i zwiększyć zdolność wyłączania, bezpieczniki dużej pojemności są wyposażone w skuteczne mechanizmy gaszenia łuku. Im większa zdolność gaszenia łuku elektrycznego, tym szybciej łuk jest gaszony i tym większy prąd zwarciowy może zostać wyłączony przez bezpiecznik.
Sześć, wybór bezpiecznika
1. Wybierz bezpieczniki o odpowiednich poziomach napięcia, zgodnie z napięciem sieci energetycznej;
2. Dobierz bezpieczniki o odpowiedniej zdolności wyłączania, biorąc pod uwagę maksymalny prąd zwarciowy, jaki może wystąpić w systemie dystrybucyjnym;
3. Bezpiecznik w obwodzie silnika służy do ochrony przed zwarciem. Aby zapobiec uruchomieniu silnika w trakcie rozruchu bezpiecznika, w przypadku pojedynczego silnika znamionowy prąd topnienia nie powinien być mniejszy niż 1,5–2,5-krotność znamionowego prądu silnika; w przypadku wielu silników łączny znamionowy prąd topnienia nie powinien być mniejszy niż 1,5–2,5-krotność znamionowego prądu silnika o maksymalnej mocy powiększonej o obliczony prąd obciążenia pozostałych silników.
4. W przypadku zabezpieczenia przed zwarciem oświetlenia lub pieca elektrycznego i innych obciążeń, znamionowy prąd topienia powinien być równy lub nieznacznie większy od znamionowego prądu obciążenia.
5. W przypadku stosowania bezpieczników do ochrony linii, bezpieczniki powinny być instalowane na każdej linii fazowej. Zabrania się instalowania bezpieczników na przewodzie neutralnym w obwodzie dwufazowym trójprzewodowym lub trójfazowym czteroprzewodowym, ponieważ przerwa w przewodzie neutralnym spowoduje asymetrię napięć, co może doprowadzić do spalenia urządzeń elektrycznych. W liniach jednofazowych zasilanych z sieci publicznej bezpieczniki powinny być instalowane na przewodach neutralnych, z wyłączeniem wszystkich bezpieczników w sieci.
6. Wszystkie poziomy bezpieczników powinny ze sobą współpracować podczas użytkowania, a znamionowy prąd topikowy powinien być mniejszy od prądu wyższego poziomu.
Czas publikacji: 14 marca 2023 r.