Vilka skyddsanordningar är bättre: säkringar eller brytare?

Vid drift av ett inhemskt och industriellt elektriskt nätverk finns det alltid risk för elektriska skador eller skador på utrustningen. De kan förekomma när som helst när kritiska förhållanden dyker upp. Tillåt skyddsanordningar för att minska sådana konsekvenser. Deras användning ökar säkerheten vid användning av el avsevärt.

Elkretsskyddsarbete baserat på:

• säkring;

• mekanisk brytare.

Funktionsprincip och säkringsarrangemang

Två geniala forskare, Joule och Lenz, fastställde samtidigt lagarna om ömsesidiga förbindelser mellan storleken på den förbipasserande strömmen i ledaren och frisläppandet av värme från den, vilket avslöjade beroenden av kretsmotståndet och tidslängden.

Joule Lenz lag

Deras slutsatser gjorde det möjligt att skapa de enklaste skyddskonstruktionerna baserade på strömens termiska effekt på trådens metall. i elektriska säkringar en tunn metallinsats används genom vilken kretsens totala ström passeras.

Med de nominella parametrarna för elektrisk kraftöverföring tål denna "tråd" pålitligt värmebelastningen, och med överskridande av värden över normen bränner den ut, bryter kretsen och tar bort spänningen från konsumenterna. För att återställa kretsens drift är det nödvändigt att byta ut det utbrända elementet: en säkring.

Det är tydligt synligt på säkringsstrukturer för TV-apparater och radioapparater med glas, genomskinliga insatshus.

Säkringar för radioapparater för hushåll

I sina ändar är speciella metallkuddar monterade som skapar elektrisk kontakt när de installeras i uttag. Denna princip är förkroppsligad i elektriska pluggar med smältbara skär, som under många decennier har skyddat våra föräldrar och äldre generationer från skador i elektriska ledningar.

Vanliga och automatiska säkringar för gamla ledningar

I samma form utvecklades automatiska konstruktioner som skruvas fast i bo istället för pluggar. Men när de startades behövde de inte byta ut komponenterna. För att återställa strömförsörjningen, tryck bara knappen inuti fodralet.

På dessa sätt skyddades de gamla elektriska ingångarna till lägenheten. Sedan tillsammans med säkringar började dyka upp brytare.

Lägenhetsinträdesskydd

Säkringsval baseras på:

• nominella strömmar för själva säkringen och dess införande;

• minsta / högsta multipel av testströmmen;

• maximal frånkopplad elektrisk ström och möjligheten till brott i den transporterade kraften;

• säkringens skyddsegenskaper;

• säkring märkspänning;

• efterlevnad av principerna om selektivitet.

Säkringens elektriska egenskaper

Säkringar har en enkel design. De används ofta i elektriska installationer, inklusive högspänningsutrustning upp till 10 kV, till exempel för att skydda spänningsmätningstransformatorer.

Industriella högspänningssäkringar

Funktionsprincipen och effektbrytaren

Syftet med en mekanisk omkopplingsanordning, kallad en brytare, är:

• slå på, passera, koppla bort strömmar i normalt kretsläge;

• automatisk spänningsavlastning från elektriska installationer under nödsituationer, till exempel strömmar av kortslutningar i metall. Strömbrytare fungerar i återanvändbara kortslutnings- och överbelastningsskyddslägen.Möjligheten till upprepad användning anses vara deras viktigaste skillnad från säkringen.

Under USSR: s dagar, inom energisektorn, användes strömbrytare i serien AP-50, AK-50, AK-63, AO-15 i stor utsträckning.

AP-50-serie switchar

Strömbrytare i reläskydd och automatiseringspaneler

Läs också: Hur reläskydd och automatisering (RPA) fungerar

I moderna elektriska kretsar arbetar avancerad design av utländska och inhemska tillverkare.

Moderna brytare

Alla är inneslutna i dielektriska hus, har gemensamma verkställande organ som tillhandahåller:

1. termisk utlösning av kretsen med ett litet överskott av det tillåtna strömvärdet;

2. elektromagnetisk avstängning under plötsliga belastningar;

3. bågsundertryckningskammare;

4. kontaktsystem.

I fallet med uppvärmning med energin från den genererade värmen fungerar en bimetallplatta som böjer sig från temperatureffekten tills trippmekanismen är aktiverad. Denna funktion beror på mängden värme som släpps ut och sträckts ut i tid till en viss punkt.

Avstängningen verkar så snabbt som möjligt från driften av den elektromagnetiska magnetventilen med utseendet på en elektrisk båge. För att släcka det tillämpas särskilda åtgärder.

Förstärkta kontakter designade för flera pauser kortslutningsströmmar i kretsen.

Driftsskillnader mellan brytare och säkringar

Båda metodernas skyddsegenskaper är tidtestade, och varje metod kräver analys av specifika driftsförhållanden vid bedömning av kostnaden för strukturen, med hänsyn till arbetets varaktighet och tillförlitlighet.

säkringar enklare arrangerade, koppla bort kretsen en gång, billigare. De kan lindra stress manuellt, men det är vanligtvis inte särskilt bekvämt. Dessutom kopplar de loss med lätt överskridande strömmar under lång tid. Denna faktor kan orsaka ökad brandrisk.

Varje säkring skyddar bara en fas i nätverket.

Strömbrytare hårdare, dyrare, mer funktionell. Men de är mer exakt inställda på inställningarna för den skyddade kretsen, väljs i enlighet med den nominella arbetströmmen, med hänsyn till de omkopplade kapaciteterna.

Fall av moderna termoapparater är mycket resistenta mot termiska effekter. De smälter inte, är resistenta mot antändning. Som jämförelse: polystyrenhöljet hos de gamla effektbrytarna tål temperaturer högst 70 grader.

Konstruktionen gör att du kan välja modeller för samtidig öppning av en till fyra elektriska kretsar. Om säkringar används i en trefas krets kommer de att avlasta spänningen från kretsen med olika tidsförseningar, vilket kan bli en ytterligare orsak till olyckan.

Säkringar fungerar vid ström, oavsett dess egenskaper. Strömbrytare väljs under last och klassificeras med bokstäver:

• A - elektriska nät med utökad längd;

• B - belysning av korridorer och plattformar;

• C - kraft- och belysningssystem med måttliga startströmmar;

• D - den rådande belastningen från införandet av elektriska motorer med stora startparametrar;

• K - induktiva ugnar och elektriska torkar;

• Z är elektronik.

Se även: Egenskaper hos brytare

Fördelarna med omkopplare är uppenbara:

• tillförlitlighet;

• snabb avstängning av olyckor;

• olika mönster;

• mer skyddande funktioner;

• förmåga att växla flera sektioner;

• brandriskreduktion;

• enkel manuell pendling;

• bekväm installation.

Det är därför automatiska enheter är populära.

Men vetenskapen utvecklas ständigt och introducerar nya tekniska lösningar. Till exempel började Murller massproducera moderna säkringar, brytare, frånkopplare med ett brett utbud av kapacitet.

Moderna Murller-säkringsbrytare

Till och med deras namn talar om de olika funktionerna hos nya enheter.

Välj därför skydd för den elektriska kretsen, analysera utformningen av den modell du gillar och dess kapacitet, med hänsyn till de elektriska konsumenternas individuella egenskaper till minimal kostnad.

Comments

[#1]

Om säkringar skrev de följande:

Dessutom kopplar de loss med lätt överskridande strömmar under lång tid.

Detta gäller också för automaten. När den nominella strömmen flyter genom maskinen sker operationen efter cirka 1 timme.

[#2 MaksimovM]

Jag håller inte med den tidigare kommentaren. När det gäller märkström bör strömbrytaren inte lösa ut. Den nominella strömmen är den ström vid vilken den elektriska apparaten måste arbeta under obegränsad tid i normalt läge. Maskinen arbetar med ett visst överskott av märkströmmen. Strömbrytarens responstid för ett givet belastningsströmvärde beror på dess typ.

Det enda undantaget när effektbrytaren kan trippa vid nominell ström är när omgivningstemperaturen (där effektbrytaren är installerad) är tillräckligt hög.

[#3 Paul]

Strömbrytare är mer praktiska att använda och viktigast av allt är de mycket mer pålitliga än säkringar. En viktig faktor här är att säkringar är mycket mottagliga för yttre störningar, inklusive lågutbildade elektriker. Sådana "specialister", efter att en smältbar insats har brunnit ut, ersätter den med den första koppartråden som kom till hands. Resultatet kan vara det faktiska borttagandet av säkringen från den skyddade kretsen. Fysiskt kommer han att vara där och alla kommer att tro att han är redo att skydda kretsen till följd av en kortslutning, men i verkligheten fungerar det kanske inte. Smältbara skär ska endast bytas ut mot standardkalibrerade. Men vem bryr vi oss vanligtvis med?

En annan dålig konsekvens av detta beslut är att om en säkring finns i motorskyddskretsen och motorn är ansluten genom en magnetstartare, kommer kortslutningsströmmen att kopplas bort från startmotorns kontakter på grund av felaktigt valt säkringsinsats. Detta beror på det faktum att med en kraftig ökning av strömmen under kortslutning uppstår en skarp spänning landning och startspolen frigör kontakter. För att förhindra detta bör säkringslänken brännas ut på mindre än 0,2 s. Och vem kan garantera en sådan utbränningstid när man slumpmässigt väljer trådens tjocklek vid laddning av säkringen?

En annan negativ punkt. En säkring i induktionsmotorkretsen skyddar den endast mot kortslutningsström, men skyddar den inte från överbelastning, eftersom säkringen väljs i enlighet med villkoren för avstängning från motorens startström. Och om vi väljer det enligt startströmmen får vi en fullständig brist på skydd mot en liten ökning av strömmen. Det är absolut nödvändigt att installera ett extra termiskt relä. En strömbrytare med en kombinerad utlösningsenhet skyddar den mot en kortslutning och överbelastning samtidigt när den installeras i en enda motorkrets.

I modern elektrisk utrustning för maskiner används säkringar endast för att skydda styrkretsar, larm och lokal belysning. Detta beror på att strömmarna strömmar dit är små, ofta mindre än 1 A och att hitta en strömbrytare för dessa ändamål är mycket problematisk och säkringar är mycket billigare i detta fall.

[#4]

Artikeln är till hjälp. Det kan läggas till att det finns specialiserade automatiska motorskyddsanordningar. som skyddar motorn från alla typer av elektriska skador.

Obs för framtida artiklar: plural är inte "input", "input".

[#5 Andrew]

Vad är "Iv" i grafen "säkringselektriska egenskaper"?

[#6 Andre]

Pavel, det är klart med startmotorn, men hur är det med frekvensomvandlaren? Om du tittar på katalogerna med omvandlare, så rekommenderar nästan alla att installera säkringar på omvandlarens kraftledning ... Jag tror att hunden är begravd exakt i deras hastighet ... Om du hittar katalogerna för säkringar och förstår deras klasser (aR, gG, etc.), då du kan upptäcka en hel del nya saker och det är möjligt att utöka användningsområdet för säkringar specifikt .. Jag tror att det inte är förgäves att de fortfarande finns på marknaden .. Till exempel, som jag skrev ovan, för att skydda elektriska halvledarelement i en frekvensomvandlare, tillverkare omenduyut installationen är snabb säkring (en viss typ) i stället för effektbrytare ..

Andrew,
Jag tror att Iv är strömmen som verkar i kretsen. Som ett resultat ser vi på diagrammet de relativa enheterna som visar hur många gånger strömmen som verkar i kretsen överskrider den nominella strömmen för säkringen Ivn