Welke beveiligingsinrichtingen zijn beter: zekeringen of stroomonderbrekers?

Bij het gebruik van een huishoudelijk en industrieel elektriciteitsnet bestaat er altijd een risico op elektrisch letsel of schade aan apparatuur. Ze kunnen op elk moment optreden wanneer kritieke omstandigheden zich voordoen. Beschermende apparaten toestaan ​​om dergelijke gevolgen te verminderen. Het gebruik ervan verhoogt de veiligheid van het gebruik van elektriciteit aanzienlijk.

Beveiliging van elektrische circuits op basis van:

• zekering;

• mechanische stroomonderbreker.

Werkingsprincipe en zekeringregeling

Twee ingenieuze wetenschappers, Joule en Lenz, legden tegelijkertijd de wetten van onderlinge relaties vast tussen de grootte van de passerende stroom in de geleider en de afgifte van warmte daaruit, waardoor de afhankelijkheden van de circuitweerstand en de tijdsduur werden onthuld.

Joule Lenz Law

Hun conclusies maakten het mogelijk om de eenvoudigste beschermende structuren te creëren op basis van het thermische effect van stroom op het metaal van de draad. in elektrische zekeringen een dun metalen inzetstuk wordt gebruikt waardoor de totale stroom van het circuit wordt geleid.

Met de nominale parameters van elektrische energieoverdracht, is deze "draad" betrouwbaar bestand tegen de warmtebelasting, en met een overschrijding van zijn waarden die de norm overschrijden, brandt hij uit, onderbreekt het circuit en verwijdert het voltage van consumenten. Om de werking van het circuit te herstellen, moet het doorgebrande element worden vervangen: een zekering.

Het is duidelijk zichtbaar op zekeringstructuren voor huishoudelijke tv- en radioapparatuur met glazen, transparante inzetbehuizingen.

Zekeringen voor huishoudelijke radioapparatuur

Aan de uiteinden zijn speciale metalen pads gemonteerd die elektrisch contact maken bij installatie in stopcontacten. Dit principe wordt belichaamd in elektrische stekkers met smeltbare inzetstukken, die onze ouders en oudere generaties gedurende vele decennia hebben beschermd tegen schade in elektrische bedrading.

Gewone en automatische zekeringen voor oude bedrading

In dezelfde vorm werden automatische ontwerpen ontwikkeld die in nesten werden geschroefd in plaats van pluggen. Maar wanneer ze werden geactiveerd, hoefden ze de componenten niet te vervangen. Verdrink gewoon de knop in de behuizing om de stroomvoorziening te herstellen.

Op deze manier werden de oude elektrische ingangen van het appartement beschermd. Toen begonnen er lonten te verschijnen stroomonderbrekers.

Ingangsbescherming appartement

Zekering selectie is gebaseerd op:

• nominale stromen van de lont zelf en zijn inbrenging;

• minimum / maximum veelvouden van de teststroom;

• maximale onderbroken elektrische stroom en de mogelijkheid van breuk van het getransporteerde vermogen;

• beschermende eigenschappen van de lont;

• zekering nominale spanning;

• naleving van de principes van selectiviteit.

Elektrische eigenschappen van de zekering

Zekeringen hebben een eenvoudig ontwerp. Ze worden veel gebruikt in elektrische installaties, waaronder hoogspanningsapparatuur tot 10 kV, bijvoorbeeld voor de bescherming van meetspanningstransformatoren.

Industriële hoogspanningszekeringen

Het werkingsprincipe en de stroomonderbreker van het apparaat

Het doel van een mechanisch schakelapparaat, een stroomonderbreker genaamd, is:

• inschakelen, passeren, ontkoppelen van stromen in normale circuitmodus;

• automatische spanningsontlasting van elektrische installaties tijdens noodsituaties, bijvoorbeeld stromen van metalen kortsluiting. Stroomonderbrekers werken in herbruikbare kortsluitings- en overbelastingsbeveiligingsmodi.De mogelijkheid van herhaald gebruik wordt beschouwd als hun belangrijkste verschil met de lont.

In de dagen van de USSR werden stroomonderbrekers van de AP-50, AK-50, AK-63, AO-15-serie op grote schaal gebruikt in de energiesector.

AP-50-serie schakelaars

Stroomonderbrekers in relaisbescherming en automatiseringspanelen

Lees ook: Hoe relaisbescherming en automatisering (RPA) werken

In moderne elektrische circuits werken geavanceerde ontwerpen van buitenlandse en binnenlandse fabrikanten.

Moderne stroomonderbrekers

Ze zijn allemaal ingesloten in diëlektrische behuizingen, hebben gemeenschappelijke uitvoerende organen en bieden:

1. thermische uitschakeling van het circuit met een lichte overmaat van de toelaatbare stroomwaarde;

2. elektromagnetische uitschakeling tijdens plotselinge belastingstoten;

3. boogonderdrukkingskamers;

4. contactsystemen.

In het geval van verwarming met de energie van de gegenereerde warmte, werkt een bimetaalplaat, buigend van het temperatuureffect tot het uitschakelmechanisme wordt geactiveerd. Deze functie is afhankelijk van de hoeveelheid afgegeven warmte en uitgerekt in de tijd tot een bepaald punt.

De uitschakeling werkt zo snel mogelijk door de werking van de elektromagnetische solenoïde met het uiterlijk van een elektrische boog. Voor het uitsterven worden speciale maatregelen toegepast.

Versterkte contacten ontworpen voor meerdere pauzes kortsluitstromen in het circuit.

Operationele verschillen tussen stroomonderbrekers en zekeringen

De beschermende eigenschappen van beide methoden zijn in de tijd getest en elke methode vereist een analyse van specifieke bedrijfsomstandigheden bij het beoordelen van de kosten van de structuur, rekening houdend met de duur en betrouwbaarheid van het werk.

zekeringen eenvoudiger ingericht, ontkoppel het circuit eenmalig, goedkoper. Ze kunnen stress handmatig verlichten, maar dit is meestal niet erg handig. Bovendien ontkoppelen ze de lading gedurende een lange tijd met lichte overschrijdingen. Deze factor kan een verhoogd brandgevaar veroorzaken.

Elke zekering beschermt slechts één fase van het netwerk.

Stroomonderbrekers harder, duurder, functioneler. Maar ze zijn meer nauwkeurig afgestemd op de instellingen van de beveiligde schakelingen, worden geselecteerd op basis van de nominale werkstroom, rekening houdend met de geschakelde capaciteiten.

Gevallen van moderne thermohardende automaten zijn zeer goed bestand tegen thermische effecten. Ze smelten niet, zijn bestand tegen ontsteking. Ter vergelijking: de behuizing van polystyreen van de oude stroomonderbrekers kon temperaturen niet hoger dan 70 graden weerstaan.

Het ontwerp stelt u in staat om modellen te selecteren voor het gelijktijdig openen van één tot vier elektrische circuits. Als zekeringen worden gebruikt in een driefasig circuit, zullen ze de spanning van het circuit ontlasten met verschillende tijdsvertragingen, wat een extra reden voor de ontwikkeling van een ongeval kan worden.

Zekeringen werken op stroom, ongeacht de karakteristieken. Stroomonderbrekers worden geselecteerd onder belasting en ingedeeld per letters:

• A - elektrische netwerken van langere lengte;

• B - verlichting van gangen en platforms;

• C - stroom- en verlichtingssystemen met gematigde startstromen;

• D - de heersende belasting door de opname van elektromotoren met grote startparameters;

• K - inductieve ovens en elektrische drogers;

• Z is elektronica.

Zie ook: Kenmerken van stroomonderbrekers

De voordelen van schakelaars zijn duidelijk:

• betrouwbaarheid;

• snelle uitschakeltijd van ongevallen;

• verscheidenheid aan ontwerpen;

• meer beschermende functies;

• mogelijkheid om meerdere secties te schakelen;

• vermindering van brandgevaar;

• eenvoud van handmatige commutatie;

• handige installatie.

Dat is de reden waarom automatische apparaten populair zijn.

De wetenschap evolueert echter voortdurend en introduceert nieuwe technische oplossingen. Murller begon bijvoorbeeld massale moderne lonten, schakelaars en scheiders te produceren met een breed scala aan mogelijkheden.

Moderne Murller-zekeringschakelaars

Zelfs hun naam spreekt van de verscheidenheid aan functies van nieuwe apparaten.

Kies daarom voor de bescherming van het elektrische circuit het ontwerp van het model dat u bevalt en de mogelijkheden ervan, rekening houdend met de individuele kenmerken van uw elektrische verbruikers tegen minimale kosten.

Comments

[#1]

Over lonten schreven ze het volgende:

Bovendien ontkoppelen ze de lading gedurende een lange tijd met lichte overschrijdingen.

Dit geldt ook voor automaten. Wanneer de nominale stroom door de machine stroomt, vindt de bewerking na ongeveer 1 uur plaats.

[#2 MaksimovM]

Ik ben het niet eens met de vorige opmerking. Als het gaat om nominale stroom, moet de stroomonderbreker niet uitschakelen. De nominale stroom is de stroom waarbij het elektrische apparaat gedurende een onbeperkte tijd in de normale modus moet werken. De machine werkt met een bepaalde overmaat van de nominale stroom. De responstijd van de stroomonderbreker voor een gegeven laadstroomwaarde is afhankelijk van het type.

De enige uitzondering wanneer de stroomonderbreker bij nominale stroom kan uitschakelen, is wanneer de omgevingstemperatuur (waar de stroomonderbreker is geïnstalleerd) hoog genoeg is.

[#3 Paul]

Stroomonderbrekers zijn handiger in gebruik en, belangrijker nog, ze zijn veel betrouwbaarder dan zekeringen. Een belangrijke factor hierbij is dat zekeringen zeer gevoelig zijn voor externe interferentie, inclusief laaggeschoolde elektriciens. Zulke 'specialisten' vervangen een versleten koperen draad na een smeltbaar inzetstuk. Het resultaat kan de daadwerkelijke verwijdering van de zekering uit het beveiligde circuit zijn. Fysiek zal hij er zijn en iedereen zal denken dat hij klaar is om het circuit te beschermen als gevolg van een kortsluiting, maar in werkelijkheid werkt het misschien niet. Smeltbare inzetstukken mogen alleen worden vervangen door standaard gekalibreerde exemplaren. Maar met wie hebben we meestal de moeite?

Een ander slecht gevolg van deze beslissing is dat als er een zekering in het motorbeveiligingscircuit zit en de motor is aangesloten via een magnetische starter, de kortsluitstroom door de contacten van de starter tijdens kortsluiting door onjuist gekozen zekeringinzetstuk wordt verbroken. Dit komt door het feit dat bij een sterke toename van de stroom tijdens kortsluiting een scherpe landingsspanning optreedt en de startspoel contacten vrijgeeft. Om dit te voorkomen, moet de zekering in minder dan 0,2 s doorbranden. En wie kan een dergelijke burn-outtijd garanderen bij het willekeurig kiezen van de dikte van de draad bij het opladen van de zekering?

Nog een negatief punt. De zekering in het inductiemotorcircuit beschermt het alleen tegen kortsluitstroom, maar beschermt het niet tegen overbelasting, omdat de zekering wordt gekozen volgens de omstandigheden van de ontstemming van de startstroom van de motor. En als we het kiezen op basis van de startstroom, krijgen we een volledig gebrek aan bescherming tegen een lichte toename van de stroom. Het is absoluut noodzakelijk om een ​​extra thermisch relais te installeren. Een stroomonderbreker met een gecombineerde uitschakeleenheid, wanneer geïnstalleerd in een enkel motorcircuit, beschermt deze tegelijkertijd tegen kortsluiting en overbelasting.

In moderne elektrische apparatuur worden zekeringen alleen gebruikt om besturingsschakelingen, alarmen en lokale verlichting te beschermen. Dit komt omdat de stromen daar klein zijn, vaak minder dan 1 A en het vinden van een stroomonderbreker voor deze doeleinden is erg problematisch, en zekeringen zijn in dit geval veel goedkoper.

[#4]

Het artikel is nuttig. Hieraan kan worden toegevoegd dat er gespecialiseerde automatische motorbeveiligingsinrichtingen zijn. die de motor beschermen tegen alle soorten elektrische schade.

Opmerking voor toekomstige artikelen: het meervoud is niet "invoer", "invoer".

[#5 Andrew]

Wat is "Iv" in het diagram "elektrische eigenschappen van de zekering"?

[#6 Andre]

Pavel, met de starter is het duidelijk, maar hoe zit het met de frequentieomvormer? Als je de catalogi van converters bekijkt, beveelt bijna iedereen aan om zekeringen op de stroomlijn van de omzetter te installeren ... Ik denk dat de hond precies in zijn snelheid is begraven ... Als je de catalogi voor zekeringen vindt en hun klassen begrijpt (ar, gG, enz.), Dan je kunt veel nieuwe dingen ontdekken en het is mogelijk om het toepassingsgebied van zekeringen specifiek uit te breiden .. Ik denk dat het niet tevergeefs is dat ze nog steeds op de markt bestaan ​​.. Bijvoorbeeld, zoals ik hierboven schreef, voor de bescherming van power halfgeleiderelementen van een frequentieomvormer, fabrikanten omenduyut installatie is snel zekering (een bepaalde klasse) in plaats van circuit breakers ..

Andrew,
Ik denk dat Iv de stroom is die in het circuit werkt. Als gevolg hiervan zien we in de grafiek de relatieve eenheden die laten zien hoe vaak de stroom die in het circuit werkt de nominale stroom van de zekering Ivn overschrijdt.