Llojet e siguresave. Parimi i funksionimit, projektimi dhe qëllimi i siguresave Siguresat dhe siguresat automatike

Çdo sistem elektrik punon në balancën e energjisë së furnizuar dhe të konsumuar. Kur një tension aplikohet në një qark elektrik, ai aplikohet në një rezistencë të caktuar qarku. Si rezultat, në bazë të ligjit të Ohm-it, gjenerohet një rrymë, për shkak të veprimit të së cilës kryhet puna.

Në rast të shkeljeve të izolimit, gabimeve të instalimit, regjimit emergjent, rezistenca e qarkut elektrik gradualisht zvogëlohet ose bie ndjeshëm. Kjo çon në një rritje përkatëse të rrymës, e cila, kur arrin një vlerë që tejkalon vlerën nominale, shkakton dëmtim të pajisjeve dhe njerëzve.

Çështjet e sigurisë kanë qenë gjithmonë dhe do të jenë të rëndësishme gjatë përdorimit të energjisë elektrike. Prandaj, pajisjeve të sigurisë u kushtohet vazhdimisht vëmendje e shtuar. Modelet e para të tilla, të quajtura siguresa, përdoren gjerësisht edhe sot e kësaj dite.

Siguresa elektrike është pjesë e qarkut të punës, prehet në prerjen e telit të furnizimit, duhet të përballojë me besueshmëri ngarkesën e punës dhe të mbrojë qarkun nga shfaqja e rrymave të tepërta. Ky funksion është baza e klasifikimit të tij sipas rrymës së vlerësuar.

Sipas parimit të aplikuar të funksionimit dhe metodës së prishjes së qarkut, të gjitha siguresat ndahen në 4 grupe:

1. me një futje të shkrirë;

2. projektim elektromekanik;

3. bazuar në komponentët elektronikë;

4. Modele vetëshëruese me veti të kthyeshme jolineare pas veprimit të mbirrymave.

lidhje e shkrirë

Siguresat e këtij dizajni përfshijnë një element përçues, i cili, nën veprimin e një rryme me një vlerë që tejkalon vlerën e vlerësuar, shkrihet nga mbinxehja dhe avullohet. Kjo siguron heqjen e tensionit nga qarku dhe mbrojtjen e tij.

Lidhjet e shkrishme mund të bëhen prej metaleve, të tilla si bakri, plumbi, hekuri, zinku ose lidhjet individuale, me një koeficient të zgjerimit termik që siguron vetitë mbrojtëse të pajisjeve elektrike.

Karakteristikat e përçuesve të ngrohjes dhe ftohjes për pajisjet elektrike në modalitetin e funksionimit të qëndrueshëm janë paraqitur në figurë.

Funksionimi i futjes së shkrirë nën ngarkesën e llogaritur sigurohet nga krijimi i një ekuilibri të besueshëm të temperaturës midis nxehtësisë së lëshuar në metal nga kalimi i një rryme elektrike të punës përmes tij dhe largimit të nxehtësisë në mjedis për shkak të shpërndarjes.

Në rast të kushteve emergjente, ky ekuilibër prishet shpejt.

Pjesa metalike e futjes së shkrirë, kur nxehet, rrit vlerën e rezistencës së saj aktive. Kjo shkakton më shumë ngrohje sepse nxehtësia e gjeneruar është drejtpërdrejt proporcionale me vlerën I2R. Kjo përsëri rrit rezistencën dhe gjenerimin e nxehtësisë. Procesi vazhdon si një ortek derisa ndodh shkrirja, vlimi dhe shkatërrimi mekanik i futjes së shkrirë.

Kur qarku prishet, një hark elektrik ndodh brenda lidhjes së shkrirë. Nëpërmjet tij deri në momentin e shuarjes së plotë, për instalimin kalon një rrymë e rrezikshme, e cila ndryshon sipas karakteristikës së paraqitur në figurën më poshtë.

Parametri kryesor operacional i një lidhjeje të shkrirë është i tij karakteristikë e kohës, e cila përcakton varësinë e shumëzimit të rrymës së emergjencës (në lidhje me vlerën nominale) nga koha e përgjigjes.

Për të përshpejtuar funksionimin e lidhjes së siguresave me një shumëllojshmëri të ulët të rrymave emergjente, përdoren teknika speciale:

krijimi i formave të seksionit të ndryshueshëm me zona të sipërfaqes së reduktuar;

duke përdorur efektin metalurgjik.

Ndryshimi i seksionit

Në ngushtimin e pllakave, rezistenca rritet dhe gjenerohet më shumë nxehtësi. Në funksionimin normal, kjo energji ka kohë të përhapet në mënyrë të barabartë në të gjithë sipërfaqen dhe gjatë mbingarkesave krijohen zona kritike në fyte të ngushta. Temperatura e tyre shpejt arrin një gjendje në të cilën metali shkrihet dhe prish qarkun elektrik.

Për të rritur shpejtësinë, pllakat janë bërë me fletë të hollë dhe përdoren në disa shtresa të lidhura paralelisht. Djegia e çdo zone në njërën nga shtresat përshpejton funksionimin e mbrojtjes.

Parimi i efektit metalurgjik

Bazohet në vetinë e metaleve individuale me shkrirje të ulët, për shembull, plumbi ose kallaji, për të shpërndarë më shumë bakër, argjend dhe lidhje individuale refraktare në strukturën e tyre.

Për ta bërë këtë, pikat e kallajit aplikohen në telat e bllokuar nga të cilat është bërë futja e shkrirë. Në një temperaturë të pranueshme të metalit teli, këta aditivë nuk krijojnë asnjë efekt, por në gjendje emergjente ato shkrihen shpejt, shpërndajnë një pjesë të metalit bazë dhe sigurojnë funksionim më të shpejtë të siguresave.

Efektiviteti i kësaj metode manifestohet vetëm në përçuesit e hollë dhe zvogëlohet ndjeshëm me një rritje të seksionit kryq të tyre.

Disavantazhi kryesor i një lidhjeje të shkrirë është se ajo duhet të zëvendësohet manualisht me një të re kur aktivizohet. Për ta bërë këtë, ju duhet të ruani stokun e tyre.

Siguresat e projektimit elektromekanik

Parimi i prerjes së një pajisjeje mbrojtëse në një tela furnizimi dhe sigurimi i këputjes së tij për të lehtësuar tensionin bën të mundur klasifikimin e produkteve elektromekanike të krijuara për këtë qëllim si siguresa. Sidoqoftë, shumica e elektricistëve i veçojnë ato në një klasë të veçantë dhe i quajnë ose shkurtuar si automata.

Gjatë funksionimit të tyre, një sensor i veçantë monitoron vazhdimisht madhësinë e rrymës që kalon. Pas arritjes së vlerës kritike, një sinjal kontrolli aplikohet në aktivizues - një pranverë e mbështjellë nga një lëshim termik ose magnetik.

Siguresat në komponentët elektronikë

Për këto modele, çelësat elektronikë pa kontakt të bazuar në pajisjet gjysmëpërçuese të fuqisë të bëra nga dioda, transistorë ose tiristorë janë të përfshirë në funksionin e mbrojtjes së qarkut elektrik.

Ata quhen siguresat elektronike(EP) ose modulet e kontrollit dhe kalimit të rrymës (MKKT).

Si shembull, figura tregon një diagram bllok që tregon parimin e funksionimit të një sigurese në një transistor.

Qarku i kontrollit të një sigurese të tillë heq sinjalin e rrymës së matur nga shunti rezistent. Ai modifikohet dhe aplikohet në hyrjen e një porte gjysmëpërçuese të izoluar.

Kur rryma përmes siguresës fillon të tejkalojë vlerën e lejuar, porta mbyllet dhe ngarkesa fiket. Në këtë rast, siguresa kalon në modalitetin e vetë-mbylljes.

Nëse përdoren shumë MCCP në qarkun elektrik, atëherë ka vështirësi në përcaktimin e siguresës së ndezur. Për të lehtësuar kërkimin e tij, është futur funksioni i sinjalizimit "Emergjenca", i cili mund të zbulohet nga ndriçimi LED ose nga funksionimi i një stafete në gjendje të ngurtë ose elektromekanike.

Siguresat e tilla elektronike janë të shpejta, koha e përgjigjes së tyre nuk i kalon 30 milisekonda.

Skema e konsideruar më sipër konsiderohet e thjeshtë, ajo mund të zgjerohet ndjeshëm me funksione të reja shtesë:

monitorim i vazhdueshëm i rrymës në qarkun e ngarkesës me formimin e komandave të mbylljes kur rryma tejkalon 30% të vlerës nominale;

mbyllja e zonës së mbrojtur në rastet e qarqeve të shkurtra ose mbingarkesat me lëshimin e një sinjali kur rryma në ngarkesë rritet mbi 10% të cilësimit të caktuar;

mbrojtja e elementit të fuqisë së tranzistorit kur temperaturat tejkalojnë 100 gradë.

Në skema të tilla, modulet e përdorura MCCT ndahen në 4 grupe sipas kohës së përgjigjes. Pajisjet më të shpejta klasifikohen si klasa "0". Ata shkëputin rrymat që tejkalojnë cilësimin me 50% deri në 5 ms, me 300% - në 1,5 ms, me 400% - në 10 ms.

Këto pajisje mbrojtëse ndryshojnë nga lidhjet e shkrishme në atë që pas shkëputjes së ngarkesës së urgjencës, ato ruajnë performancën e tyre për përdorim të mëtejshëm të përsëritur. Prandaj, ato quhen vetë-shëruese.

Dizajni bazohet në materiale polimerike me një koeficient pozitiv të temperaturës për rezistencën elektrike. Ata kanë një strukturë rrjetë kristalore në kushte normale, normale dhe shndërrohen papritur në një gjendje amorfe kur nxehen.

Karakteristika e fikjes së një sigurese të tillë zakonisht jepet në formën e logaritmit të rezistencës në funksion të temperaturës së materialit.

Kur një polimer ka një rrjetë kristali, është mirë, si një metal, të kalojë një rrymë elektrike. Në gjendjen amorfe, përçueshmëria përkeqësohet ndjeshëm, gjë që siguron që ngarkesa të fiket kur ndodh një gjendje jonormale.

Siguresa të tilla përdoren në pajisjet mbrojtëse për të eliminuar shfaqjen e mbingarkesave të shumëfishta ku zëvendësimi i lidhjes së siguresave ose ndërhyrja manuale e operatorit është e vështirë. Kjo është fusha e pajisjeve elektronike automatike të përdorura gjerësisht në teknologjinë kompjuterike, pajisjet mobile, pajisjet matëse dhe mjekësore dhe automjetet.

Funksionimi i besueshëm i siguresave të rivendosur ndikohet nga temperatura e ambientit dhe sasia e rrymës që rrjedh nëpër të. Për t'i llogaritur ato, janë futur terma teknikë:

rryma e transmetimit, e përcaktuar si vlera maksimale në një temperaturë prej +23 gradë Celsius, e cila nuk çon në funksionimin e pajisjes;

rryma e aktivizimit, si vlerë minimale, e cila në të njëjtën temperaturë çon në kalimin e polimerit në gjendje amorfe;

vlera maksimale e tensionit të aplikuar të funksionimit;

koha e përgjigjes, e matur nga momenti kur ndodh rryma emergjente deri në shkëputjen e ngarkesës;

fuqia e shpërndarjes, e cila përcakton aftësinë e siguresës për të transferuar nxehtësinë në mjedis në +23 gradë;

rezistenca fillestare para lidhjes në punë;

rezistenca arriti 1 orë pas përfundimit të operimit.

Siguresat e rivendosur kanë:

dimensione të vogla;

përgjigje e shpejtë;

punë e qëndrueshme;

mbrojtje e kombinuar e pajisjeve kundër mbirrymës dhe mbinxehjes;

nuk ka nevoje per mirembajtje.

Varietetet e modeleve të siguresave

Në varësi të detyrave, siguresat krijohen për të punuar në qarqe:

instalime industriale;

pajisje elektrike shtëpiake për përdorim të përgjithshëm.

Meqenëse funksionojnë në qarqe me tensione të ndryshme, rastet janë bërë me veti të veçanta dielektrike. Sipas këtij parimi, siguresat ndahen në modele që funksionojnë:

me pajisje të tensionit të ulët;

në qarqe deri në 1000 volt përfshirëse;

në qarqet e pajisjeve industriale të tensionit të lartë.

Modelet speciale përfshijnë siguresat:

eksploziv;

goditje me grushte;

me shuarje të harkut kur qarku hapet në kanale të ngushta mbushësish me grimca të imta ose formimi i autogazit ose shpërthimit të lëngshëm;

për automjetet.

Rryma e emergjencës e kufizuar nga siguresat mund të variojë nga fraksionet e një amperi në një kiloamper.

Ndonjëherë elektricistët instalojnë një tel të kalibruar në vend të një lidhjeje të shkrirë në kasë. Kjo metodë nuk rekomandohet sepse edhe me një përzgjedhje të saktë të seksionit kryq, rezistenca elektrike e telit mund të ndryshojë nga ajo e rekomanduar për shkak të vetive të vetë metalit ose aliazhit. Një siguresë e tillë nuk do të funksionojë me siguri.

Një gabim edhe më i madh është përdorimi i rastësishëm i "bugs" shtëpiak. Më së shpeshti janë shkaktarë të aksidenteve dhe zjarreve që ndodhin në instalimet elektrike.

Kur përdorni një rrjet elektrik shtëpiak dhe industrial, gjithmonë ekziston rreziku i dëmtimit elektrik ose dëmtimit të pajisjeve. Ato mund të lindin në çdo kohë kur shfaqen mënyrat kritike. Pajisjet mbrojtëse mund të zvogëlojnë pasoja të tilla. Përdorimi i tyre rrit ndjeshëm sigurinë e përdorimit të energjisë elektrike.

Mbrojtjet e qarkut elektrik funksionojnë në bazë të:

fitil;

ndërprerësi mekanik.

Parimi i funksionimit dhe pajisja e siguresës

Dy shkencëtarë të shkëlqyer Joule dhe Lenz vendosën njëkohësisht ligjet e marrëdhënieve të ndërsjella midis madhësisë së rrymës që kalon në përcjellës dhe lëshimit të nxehtësisë prej tij, duke zbuluar varësinë nga rezistenca e qarkut dhe kohëzgjatja e intervalit kohor.

Përfundimet e tyre bënë të mundur krijimin e strukturave më të thjeshta mbrojtëse bazuar në efektin termik të rrymës në metalin e telit. U përdor një futje të hollë metalike përmes së cilës kalon rryma e plotë e qarkut.

Me parametrat nominalë të transmetimit të energjisë elektrike, ky "tel" i reziston me besueshmëri ngarkesës termike, dhe kur vlerat e tij tejkalohen, digjet, duke thyer qarkun dhe duke hequr tensionin nga konsumatorët. Për të rivendosur funksionimin e qarkut, është e nevojshme të zëvendësohet elementi i djegur: një lidhje e shkrirë.

Është qartë e dukshme në modelet e siguresave për pajisjet e televizionit dhe radios shtëpiake me xham, kuti insertesh transparente.

Në skajet e tij janë montuar jastëkë të veçantë metalikë që krijojnë kontakt elektrik kur instalohen në priza. Ky parim është i mishëruar në prizat elektrike me lidhje të shkrirë që kanë mbrojtur prindërit tanë dhe gjeneratat e vjetra nga dëmtimi i instalimeve elektrike për shumë dekada.

Sipas të njëjtës formë, u zhvilluan struktura automatike që u vidhosnin në priza në vend të prizave. Por kur aktivizoheshin, ata nuk kishin nevojë të zëvendësonin komponentët. Për të rivendosur furnizimin me energji elektrike, mjafton të mbytni butonin brenda kutisë.

Në këtë mënyrë mbroheshin hyrjet e vjetra elektrike në apartament. Më pas bashkë me siguresat filluan të shfaqen.

Zgjedhja e siguresave bazohet në:

vlerat nominale të rrymave të vetë siguresës dhe futjes së tij;

koeficientët e shumëfishimit minimal/maksimal të rrymës së provës;

kufizimi i rrymës elektrike të shkëputur dhe mundësia e prishjes së fuqisë së transportuar;

karakteristikat mbrojtëse të insertit të shkrirë;

tensioni i vlerësuar i siguresës;

respektimi i parimeve të selektivitetit.

Siguresat kanë një dizajn të thjeshtë. Ato përdoren gjerësisht në instalimet elektrike, duke përfshirë pajisjet e tensionit të lartë deri në 10 kV, për shembull, në mbrojtjen e transformatorëve të instrumenteve të tensionit.

Parimi i funksionimit dhe pajisja e ndërprerësit

Qëllimi i një pajisjeje komutuese mekanike, të quajtur ndërprerës, është:

ndezja, kalimi, ndërprerja e rrymave në modalitetin normal të qarkut;

heqja automatike e tensionit nga instalimi elektrik në rast të kushteve emergjente, për shembull, rrymat e qarqeve të shkurtra metalike. Ndërprerësit funksionojnë në mënyrat e mbrojtjes së ripërdorshme kundër qarkut të shkurtër dhe mbingarkesës. Mundësia e përdorimit të përsëritur konsiderohet ndryshimi i tyre kryesor nga siguresa.

Në kohët sovjetike, ndërprerësit e serive AP-50, AK-50, AK-63, AO-15 u përdorën gjerësisht në sektorin e energjisë.

Modelet e avancuara të prodhuesve të huaj dhe vendas punojnë në qarqet elektrike moderne.

Të gjithë ata janë të mbyllur në kuti dielektrike, kanë organe të përbashkëta ekzekutive që ofrojnë:

1. ndërprerje termike e qarkut kur vlera e lejuar e rrymës tejkalohet pak;

2. ndërprerje elektromagnetike gjatë rritjeve të papritura të ngarkesës;

3. dhomat e shuarjes së harkut;

4. sistemet e kontaktit.

Në rastin e ngrohjes nga energjia e nxehtësisë së krijuar, funksionon një pllakë bimetalike, duke u përkulur nga efekti i temperaturës derisa të aktivizohet mekanizmi i lëshimit. Ky funksion varet nga sasia e nxehtësisë së lëshuar dhe zgjatet në kohë deri në një pikë të caktuar.

Prerja vepron sa më shpejt që të jetë e mundur nga funksionimi i solenoidit elektromagnetik me shfaqjen e një harku elektrik. Ndërmerren masa të posaçme për shuarjen e tij.

Kontaktet e përforcuar janë të dizajnuara për thyerje të shumta.

Dallimet operacionale midis ndërprerësve dhe siguresave

Vetitë mbrojtëse të të dyja metodave janë testuar me kohë dhe secila metodë kërkon një analizë të kushteve specifike të funksionimit në vlerësimin e kostos së strukturës, duke marrë parasysh kohëzgjatjen dhe besueshmërinë e funksionimit.

Ndërprerësit janë më të thjeshta, e fikin qarkun një herë, më lirë. Ata mund të lehtësojnë tensionin me dorë, por kjo zakonisht nuk është shumë e përshtatshme. Përveç kësaj, në rryma të tepërta të parëndësishme, ata shkëputin ngarkesën për një kohë të gjatë. Ky faktor mund të shërbejë si një arsye për rritjen e rrezikut nga zjarri.

Çdo siguresë mbron vetëm një fazë të rrjetit.

Ndërprerësit më e vështirë, më e shtrenjtë, më funksionale. Por ato përshtaten më saktë me cilësimet e qarkut elektrik të mbrojtur, zgjidhen sipas rrymës së vlerësuar të funksionimit, duke marrë parasysh fuqitë e ndërruara.

Rastet e automatave moderne të bëra nga termoset kanë rritur rezistencën ndaj efekteve termike. Ata nuk shkrihen, ato janë rezistente ndaj ndezjes. Për krahasim: strehimi i polistirenit të çelsave të vjetër mund t'i rezistonte temperaturave jo më të larta se 70 gradë.

Dizajni ju lejon të zgjidhni modele për hapjen e njëkohshme të një deri në katër qarqe elektrike. Nëse siguresat përdoren në një qark trefazor, ato do të heqin tensionin nga qarku me vonesa të ndryshme kohore, gjë që mund të bëhet një arsye shtesë për zhvillimin e një aksidenti.

Siguresat funksionojnë me rrymë, pavarësisht nga karakteristikat e tij. Ndërprerësit zgjidhen nën ngarkesë dhe klasifikohen me shkronja:

A - rrjete elektrike me gjatësi të shtuar;

B - ndriçimi i korridoreve dhe platformave;

C - sistemet e energjisë dhe ndriçimit me rryma të moderuara fillestare;

D - ngarkesat mbizotëruese nga përfshirja e motorëve elektrikë me parametra të mëdhenj të fillimit;

K - furrat me induksion dhe tharëse elektrike;

Një nga komponentët e rëndësishëm të një sistemi përçues që kryen një funksion mbrojtës është një siguresë. Këto pajisje janë të disponueshme në konfigurime të ndryshme dhe kanë shumë modele. Ky artikull do të flasë për siguresën. Çdo bllok ka elementet e veta mbartëse të rrymës, kështu që elementi mbartës i rrymës merr një rol të rëndësishëm në funksionimin e qëndrueshëm të qarqeve elektrike. Duhet të theksohet se konceptet e një sigurese dhe një lidhjeje të shkrirë kanë përkufizime paksa të ndryshme. Ky artikull do t'ju ndihmojë të kuptoni këtë ndryshim.

Parimi i funksionimit

Tipari themelor i siguresës është se djegia e tij në qarkun elektrik ndodh shumë më herët se elementët e tjerë. Në rast të rritjes së rrymës në një qark elektrik, është shumë më e lehtë dhe më e shpejtë të zëvendësosh një siguresë sesa të ndryshosh telat e rrymës, mikroqarqet, etj.

Ky element i shkrirë mori emrin, pasi elementi kryesor i dizajnit të tij është një futje e shkrirë. Ky komponent ka një pikë të ulët shkrirjeje, sipas ligjit Joule-Lenz, kur rryma kalon përmes përcjellësit, energjia termike lëshohet në të dhe siguresa digjet me një vlerë të lartë aktuale, e cila është e rrezikshme për përbërësit e tjerë. Kjo çon në një hapje të qarkut elektrik. Kështu, siguresa mbron elementët e tjerë të qarkut elektrik nga dëmtimi.

Mënyrat e funksionimit të siguresave:

• Qark i shkurtër:
  • Siguresa digjet në kohën më të shkurtër të mundshme;
• Mbingarkesat:
  • Djegia e futjes së shkrirë ndodh në një kohë të caktuar, e cila varet nga madhësia e rrymës në këtë mënyrë. Sa më e lartë të jetë rryma e mbingarkesës, aq më shpejt fryn siguresa.
• Mënyra normale. Ngrohja e pajisjes është një proces i qëndrueshëm në të cilin:
  • Ekziston një ngrohje e plotë në një temperaturë specifike dhe kthimi i sasisë së nxehtësisë së lëshuar;
  • Çdo siguresë ka një përcaktim me një vlerë aktuale të vlerësuar;
  • Është e nevojshme të zgjidhni një element harxhues me një rrymë të caktuar nominale.

Kur zgjidhni siguresën e kërkuar, duhet të udhëhiqeni jo vetëm nga treguesi i vlerës aktuale të treguar në rast. Por gjithashtu tensioni i lejueshëm i funksionimit dhe karakteristikat e rrymës së kohës.

Karakteristika kohë-rrymë është e nevojshme për të treguar madhësinë e ndryshimit në kohën e një ndërprerjeje të plotë në qark kur aplikohet një rrymë e një vlere të caktuar.



Dizajn

Elementi kryesor që është pjesë e siguresës është një lidhje e shkrirë. Këto inserte kanë shumë konfigurime, por megjithatë kanë dy elementë bazë:

• Element i shkrirë - i bërë nga një aliazh metalesh të ndryshme ose është bërë me lidhje metalike të zgjedhura posaçërisht.

Insertet e shkrirë janë bërë nga materiale të ndryshme:

1. zink;
2. plumbi;
3. bakri;
4. kallaj;
5. argjendi.
• Strehimi - një bllok që përmban një grup fiksuesish që lejojnë lidhjen e elementit kalues ​​me një qark elektrik.

Kutitë janë bërë nga lloje të ndryshme qeramike të qëndrueshme si:

1. porcelani;
2. qeramika korund-mullit;
3. steatit.

Kur përdorni siguresa elektrike me një rrymë të ulët të modalitetit të vlerësuar, kutia është bërë nga gota speciale.

Parametrat kryesorë që karakterizojnë siguresat përfshijnë:

1. Tensioni nominal;
2. vlerësuarat aktuale;
3. fuqia maksimale;
4. shpejtësia e aktivizimit.

Të gjithë këta faktorë duhet të merren parasysh gjatë llogaritjes së lidhjes së shkrirë.

Llogaritja e vlerave të shkrirë të rrymës së vlerësuar kryhet sipas formulës 1:

Nga formula, për llogaritjen, duhet të dini U - tension, Pmax - fuqia maksimale e ngarkesës.

Llojet e siguresave

Hapi kryesor dhe më i rëndësishëm është zgjedhja e lidhjeve të siguresave. Kjo është e nevojshme, duke pasur parasysh kushtet e ndryshme në të cilat përdoren llojet e mëposhtme të siguresave elektrike:

• Siguresat elektrike të pirunit. Ky lloj i pajisjes përçuese shpesh funksionon në një qark DC. Dizajni është bërë në formën e një rregullimi të kontakteve elektrike në njërën anë, dhe një pjesë të shkrirë në anën e pasme.



Elementet e sigurisë së pirunit ndahen në:

1. forklift i zakonshëm;
2. përmasat miniaturë të pirunit.
• Siguresat elektrike prej tape. Një nga speciet më të zakonshme. Dizajni bazohet në një trup prej porcelani. Një tel i hollë ndodhet në brendësi të kutisë, i cili digjet në rast operimi emergjent. Blloku i trupit përfshin një peshë që përcakton gjendjen e komponentit të sigurisë. Çdo peshë ka një ngjyrë specifike që korrespondon me forcën aktuale të kërkuar. Nëse varet në pjesën e telit, duhet të zëvendësohet.



Llojet e konfigurimeve dhe qëllimit:

1. DIAZED - i aplikueshëm në një sistem, elementët e të cilit janë të dizajnuara për një shumëllojshmëri të gjerë kërkesash për metodat e instalimit.
2. NEOZED - ky lloj ju lejon të zëvendësoni në mënyrë të sigurt siguresat në një gjendje të çaktivizuar.

Rryma e vlerësuar e lidhjes së shkrirë zgjidhet në bazë të fuqisë maksimale të rrjetit.



Vlerat aktuale sipas ngjyrës së çeqeve

• Siguresat e tehut. Ky varietet përdoret në linjat e instalimeve elektrike, me vlerë rryme pune të rendit 1200 - 1300 A. Nga ana tjetër, ato janë shumë të rrezikshme për shëndetin e njeriut. Përdorimi i llojeve të tilla të një komponenti në një sistem përçues çon në përputhje shumë të rreptë me të gjitha kërkesat e sigurisë. Në objekte të tilla punon vetëm personeli i kualifikuar.



Siguresa elektrike me thikë sipas vlerës aktuale ndahet:

1. 000 (˂ 100 A);
2. 00 (˂ 160 A);
3. 0 (˂ 250 A);
4. 1 (˂ 355 A);
5. 2 (˂ 500 A);
6. 3 (˂ 800 A);
7. 4a (˂ 1250 A).
• Futjet me rrymë të ulët. Qëllimi i tyre kryesor është të mbrojnë qarqet elektrike me fuqi të ulët. Dizajni ka një trup qelqi të bërë në formën e një cilindri me elementë metalikë të lidhur me një tel përçues. Në rast të një qarku të shkurtër, teli digjet, i cili nga ana tjetër hap qarkun dhe mban pjesën tjetër të qarkut të paprekur.



Rastet e tilla janë bërë me dimensione të ndryshme të përgjithshme (në mm):

1. 3 x 15;
2. 5 x 20;
3. 7 x 15;
4. 10 x 38.

Duke përmbledhur shqyrtimin e siguresave, vlen të përmendet se siguresat duhet të përdoren në shumë pajisje elektrike për të shmangur dëmtimin e elementeve të tyre. Përveç sa më sipër, ka kuptim t'i kushtohet vëmendje avantazheve dhe disavantazheve të tyre.

Përparësitë:

1. çmim i ulët;
2. në rast të rritjes së rrymës së lartë, siguresa elektrike hap plotësisht qarkun elektrik.
3. në rast të dështimit të siguresave, është e mundur thjesht të zëvendësohet elementi i rrymës.

Të metat:

1. siguresa përdoret vetëm një herë, pastaj zëvendësohet;
2. zëvendësimi i elementit mbajtës të rrymës me një siguresë elektrike me një shkallë më të madhe;
3. kur përdorni motorë elektrikë trefazorë, rekomandohet përdorimi i një stafetë fazor, për të shmangur fryrjen e njërës prej siguresave.

Kohët e fundit, shumë prodhues kanë përdorur standarde moderne të cilësisë për zhvillim, në mënyrë që blloku i secilit element përçues të mund të konkurrojë në mënyrë adekuate me analogët evropianë dhe botërorë.

Kështu, mbrojtja e qarqeve elektrike duke përdorur siguresa të ndryshme është një nga mënyrat më të thjeshta, më të besueshme dhe më të lira.

Video rreth siguresave

Aparatet mbrojtëse projektuar për të garantuar sigurinë e funksionimit të rrjeteve elektrike, makinerive, instalimeve elektrike në rast të kushteve emergjente (qarqe të shkurtra, mbingarkesa). Sidoqoftë, me instalim dhe funksionim jo të duhur, ato vetë mund të shkaktojnë një aksident, zjarr dhe shpërthim, sepse. gjatë funksionimit të tyre ndodhin shkëndija elektrike, harqe.

Pajisjet mbrojtëse më të zakonshme janë:

shkrihet ndërprerësit;

ajriçelsat automatike;

termike stafetë;

pajisje mbyllje mbrojtëse.

fitil Një pajisje quhet një pajisje në të cilën, me një rrymë që tejkalon vlerën e lejuar, lidhja e siguresave shkrihet dhe qarku elektrik hapet. Siguresat janë pajisje mbrojtëse të disponueshme.

Komponimi:

A) shkrihet futur;

b) kontakt pajisje;

V) kornizë(gëzhojë);

d) ndonjëherë mbushës(talk, rërë kuarci, etj.) për të përmirësuar shuarjen e harkut dhe vizuale treguesi i aktivizimit.

Parimi Veprimi i siguresave bazohet në faktin se rryma që kalon nëpër lidhjen e siguresave gjeneron nxehtësi në përputhje me ekuacionin e mjaftueshëm për të shkrirë lidhjen e shkrirë dhe për të hapur qarkun elektrik. Kështu kryhet mbrojtja nga rryma e mbingarkesës dhe qarku i shkurtër.

Parametrat e siguresave

A) Rryma e vlerësuar e lidhjes së siguresave I n.vst . - rryma për të cilën është projektuar për funksionim të vazhdueshëm dhe tregohet në të.

b) vlerësimi i siguresave I p.sh. . - rrymë e barabartë me më të madhen e In.inst dhe që tregohet në siguresë. Të gjitha pjesët e kontaktit me rrymë të siguresës janë të dizajnuara për këtë rrymë;

V) Tensioni nominal U p.sh. . - tensioni që korrespondon me tensionin më të lartë në të cilin lejohet të përdoret dhe tregohet në siguresë.

G) thyerja e kufirit të rrymës në një tension të caktuar I p.sh.pr. . - vlera më e lartë e rrymës së qarkut të shkurtër, në të cilën garantohet besueshmëria e funksionimit (pa shkatërruar kutinë).

(3 min) Koha totale e mbylljes siguresa e qarkut elektrik përcaktohet nga koha e ngrohjes së insertit deri në temperaturën e shkrirjes, koha e shkrirjes dhe djegies së tij që shfaqet kur harku shkrihet.

Varësia e kohës totale të shkyçjes nga siguresa e qarkut është e fikur. nga rryma relative e mbingarkesës ose qarku i shkurtër I/In.vst. thirrur karakteristikë mbrojtëse, d.m.th. fikur =f(I/ In.vst.).

Varësia e intervalit kohor gjatë të cilit temperatura e një elementi të një instalimi elektrik arrin maksimumin e lejuar, nga raporti i rrymës aktuale në të I me rrymën nominale In quhet karakteristikë termike e këtij elementi, d.m.th. ngarkesë =f(I/ In).

Krahasimi i karakteristikave mbrojtëse të siguresave me karakteristikat termike të elementeve të mbrojtur bën të mundur vlerësimin

mundësia e mbrojtjes së besueshme. (fig.1)

I/I H.VST dhe I/I h




(5 min) Shihet se inserti me karakteristikë mbrojtëse A mbron elementin e instalimit elektrik me një karakteristikë termike NË në çdo shumësi të rrymës, dhe një insert me një karakteristikë mbrojtëse ME- vetëm në shumëfish më shumë se 4.

Ne duhet të përpiqemi që koha e mbylljes të jetë sa më e shkurtër që të jetë e mundur nën veprimin e rrymave të qarkut të shkurtër. dhe kanë një vonesë në rrymat e mbingarkesës. Mund të bëhet:

E drejta zgjidhni materialin e futjes së shkrirë;

përdorni efekt metalurgjik;

zgjidhni dizajn racional.

Insertet nga shkrihet metalet (kallaj, plumb, zink, alumin) kanë përçueshmëri të ulët termike, kështu që ato nxehen ngadalë, ato janë të përshtatshme për mbrojtjen e elementeve nga rrymat e mbingarkesës.

Insertet nga zjarrdurues metale ( bakri, argjendi) kanë një kapacitet të ulët termik dhe përçueshmëri të lartë termike, prandaj nxehen shpejt, japin një kohë më të shkurtër vonese gjatë mbingarkesave, gjë që përkeqëson karakteristikat e tyre mbrojtëse. Por ata kanë një kufi të madh të rrymës së thyerjes, prandaj janë të përshtatshëm për mbrojtjen e elementeve nga rrymat e qarkut të shkurtër.

Për të ulur pikën e shkrirjes (në mënyrë që të nxehen më ngadalë), futni me efekt metalurgjik, për të cilin, në mes të futjes prej metali zjarrdurues, ngjitet një top metali me shkrirje të ulët (kallaj, aliazh kallaji me kadmium etj.).

Në vendin ku është salduar topi, metali më zjarrdurues tretet në atë me shkrirje të ulët. Një insert i tillë ka një karakteristikë më të mirë mbrojtëse në rrymat e mbingarkesës dhe një temperaturë më të ulët të shkrirjes (2-3 herë më e ulët se temperatura e shkrirjes së metalit bazë).

Nga pikëpamja dizajni ndikohet performanca mbrojtëse gjatësia (për siguresat me U = 120 - 500 V, gjatësia optimale e futjes është 70 mm) dhe fut formularin(insertet bëhen me disa degë paralele, përdoren futje me 2-4 istmusa të shkurtra).

a) Qëllimi i siguresës. Siguresat u shfaqën njëkohësisht me rrjetet elektrike. Thjeshtësia e pajisjes dhe mirëmbajtja, përmasat e vogla, kapaciteti i lartë i thyerjes, kostoja e ulët siguruan aplikimin e tyre shumë të gjerë. Siguresat LV prodhohen për rryma nga mA në mijëra A dhe për tensione deri në 660 V, dhe siguresat HV - deri në 35 kV dhe më të larta.

Ndërprerësit- këto janë EA të krijuara për të mbrojtur qarqet elektrike nga mbingarkesat aktuale dhe rrymat e qarkut të shkurtër.

Qarku i mbrojtur shkëputet duke shkatërruar pjesët që mbartin rrymë të parashikuara posaçërisht për këtë nën veprimin e një rryme që tejkalon një vlerë të caktuar.

Në shumicën e modeleve, shkëputja e qarkut kryhet duke shkrirë një lidhje sigurese, e cila nxehet drejtpërdrejt nga rryma e qarkut. Pas shkyçjes së qarkut, është e nevojshme të zëvendësohet futja e djegur me një të shërbeshme. Ky operacion kryhet manualisht ose automatikisht. Në rastin e fundit, e gjithë siguresa zëvendësohet.

Përdorimi i gjerë i siguresave në fusha të ndryshme të ekonomisë kombëtare dhe në jetën e përditshme ka çuar në një shumëllojshmëri dizajnesh. Megjithatë, pavarësisht nga kjo, të gjitha ato kanë elementët e mëposhtëm bazë: një trup ose një pjesë mbështetëse, një lidhje të shkrirë, një pajisje lidhëse kontakti, një pajisje për shuarjen e harkut ose një mjet shuarjeje harku.

b) Parimi i funksionimit të siguresës, dukuritë fizike në aparatin elektrik. Qarku i mbrojtur shkëputet duke shkatërruar pjesët që mbartin rrymë të parashikuara posaçërisht për këtë nën veprimin e një rryme që tejkalon një vlerë të caktuar.

Në shumicën e modeleve, shkëputja e qarkut kryhet duke shkrirë një lidhje të shkrirë, e cila nxehet drejtpërdrejt nga rryma




qark i mbrojtur. Pas shkyçjes së qarkut, është e nevojshme të zëvendësohet futja e djegur me një të shërbeshme. Ky operacion kryhet manualisht ose automatikisht. Në rastin e fundit, e gjithë siguresa zëvendësohet.

Në rrymat > I shkrirja, siguresa duhet të funksionojë në përputhje me karakteristikën e rrymës kohë. Ndërsa rryma rritet, shkalla e përshpejtimit të djegies së lidhjes së shkrirë duhet të rritet shumë më shpejt se rryma. Për të marrë një karakteristikë të tillë, futjes i jepet një formë e caktuar ose përdoret një efekt metalurgjik.

Futja është bërë në formën e një pllake me prerje (Fig. 6.1, A), të cilat zvogëlojnë seksionin e tij tërthor në disa zona. Në këto zona të ngushta

Fig.6.1 - Shpërndarja e temperaturës ( A) dhe vendet e djegies së siguresave kaçurrelë gjatë mbingarkesave ( b) dhe në qark të shkurtër ( V)

lëshohet më shumë nxehtësi sesa ato të gjera. Në I nom, nxehtësia e tepërt për shkak të përçueshmërisë termike të materialit të futur ka kohë të shpërndahet në pjesë më të gjera dhe i gjithë futja ka pothuajse të njëjtën temperaturë. Kur mbingarkohet ( I ) ngrohja e seksioneve të ngushtuara është më e shpejtë, sepse vetëm një pjesë e nxehtësisë ka kohë për t'u hequr në zona të gjera. Lidhja e shkrirë shkrihet në një nga vendet më të nxehta (Figura 6.1, b). në qark të shkurtër ( I » ), ngrohja e seksioneve të ngushtuara është aq intensive sa praktikisht largimi i nxehtësisë prej tyre mund të neglizhohet. Futja e shkrirë digjet njëkohësisht në të gjitha ose disa vende të ngushtuara (Figura 6.1, V).

Në shumë modele, futjes 1 i jepet një formë e tillë (Figura 6.2, a), në të cilën forcat elektrodinamike F që dalin nga rrymat e qarkut të shkurtër thyejnë futjen edhe para se të ketë kohë për t'u shkrirë. Në fig. 6.2, dhe vendi i pushimit tregohet me një rreth. Ky seksion është bërë me një seksion më të vogël.



Oriz. 6.2. Shembuj të formave të inserteve të shkrirë me këputjen e tyre të përshpejtuar




Në rrymat e mbingarkesës, forcat elektrodinamike janë të vogla dhe lidhja e shkrirë shkrihet në zonën e ngushtuar. Në dizajnin në Fig. 6.2, b përshpejtimi i shkyçjes së qarkut gjatë mbingarkesave dhe qarqeve të shkurtra arrihet për shkak të sustës 2, e cila thyen futjen 1 kur metali zbutet në seksionet e ngushtuara, përpara se këto seksione të shkrihen.

Efekti metalurgjik qëndron në faktin se shumë metale me shkrirje të ulët (kallaj, plumb, etj.) janë të afta të tretin metale të tjera zjarrduruese (bakër, argjend etj.) në gjendje të shkrirë. Ky fenomen përdoret në siguresat me futje të një numri telash paralelë.

Për të përshpejtuar shkrirjen e futjeve gjatë mbingarkesave, topa prej kallaji ngjiten në tela. Në rrymat e mbingarkesës, topi shkrin dhe shpërndan një pjesë të metalit në të cilin është ngjitur. Futja digjet në vendin ku është bashkuar topi.

Parametrat e siguresave

Siguresa funksionon në dy mënyra të ndryshme: në kushte normale dhe në kushte të mbingarkesës dhe qarkut të shkurtër. Në rastin e parë, mbinxehja e insertit ka karakterin e një procesi të qëndrueshëm, në të cilin e gjithë nxehtësia e çliruar në të lëshohet në mjedis. Në këtë rast, përveç futjes, të gjitha pjesët e tjera të siguresës nxehen në një temperaturë të qëndrueshme. Kjo temperaturë nuk duhet të kalojë vlerat e lejuara. Rryma për të cilën lidhja e siguresave është projektuar për funksionim të vazhdueshëm quhet Inom aktuale e vlerësuar me lidhje me siguresa. Mund të jetë e ndryshme nga rryma nominale e vetë siguresës.

Zakonisht, lidhjet e siguresave për rryma të ndryshme nominale mund të futen në të njëjtin siguresë. Vlerësimi i siguresave, e treguar në të, është e barabartë me rrymat më të mëdha të lidhjes së siguresave të destinuara për këtë dizajn siguresash.

Karakteristikat mbrojtëse të siguresës gjatë mbingarkesave janë normalizuar. Për siguresat me shpejtësi normale, rryma e kushtëzuar që nuk shkrihet- rrymë, gjatë së cilës lidhja e siguresave nuk duhet të digjet për një kohë të caktuar, rryma e kushtëzuar e shkrirjes- rrymë, gjatë së cilës lidhja e siguresave duhet të digjet brenda një kohe të caktuar. Për shembull, për një siguresë me lidhje siguresash për rryma nominale 63 -100 A, lidhjet e siguresave nuk duhet të digjen kur një rrymë prej 1.3 I e vlerësuar për një orë, dhe me një rrymë prej 1.6 I nom duhet të digjet deri në një orë.

Merrni parasysh ngrohjen e futjes nën ngarkesë të vazhdueshme.

Karakteristika kryesore e një sigurese është karakteristikë e kohës, që është varësia e kohës së shkrirjes së insertit nga rryma rrjedhëse t=f( i). Për mbrojtje të përsosur, është e dëshirueshme që karakteristika e rrymës kohë e siguresës (lakorja 1 në Fig. 6.3) në të gjitha pikat të jetë pak më e ulët se karakteristika e qarkut ose objektit të mbrojtur (lakorja 2 në Fig. 6.3). Sidoqoftë, karakteristika aktuale e siguresës (kurba




3) kryqëzon kurbën 2. Le ta shpjegojmë këtë. Nëse një siguresë është e kurbës 1, ajo do të fryjë për shkak të plakjes ose në fillim.



Oriz. 6.3. Përputhja e karakteristikave të siguresës dhe objektit të mbrojtur

motorri. Qarku do të fiket nëse nuk ka mbingarkesa të papranueshme. Prandaj, rryma e shkrirjes së insertit zgjidhet të jetë më e madhe se rryma e vlerësuar e ngarkesës. Në këtë rast, kthesat 2 dhe 3 kryqëzohen. Në zonën e mbingarkesave të mëdha (zona B), siguresa mbron objektin. Në zonën A, siguresa nuk e mbron objektin. Me mbingarkesa të vogla (1,5 - 2) I Ngrohja nominale e siguresës vazhdon ngadalë. Pjesa më e madhe e nxehtësisë i jepet mjedisit,

Rryma në të cilën lidhja e shkrirë digjet kur arrin një temperaturë të qëndrueshme quhet rryma kufitare I nogr. Për të parandaluar që siguresa të fryjë me rrymë nominale I nom, i nevojshëm I nogp > I nom. Nga ana tjetër, për mbrojtje më të mirë, vlera I noгp duhet të jetë sa më afër vlerës nominale.

Për të zvogëluar pikën e shkrirjes së insertit gjatë prodhimit të tij, përdoren metale dhe lidhje me shkrirje të ulët (bakër, argjend, zink, plumb, alumin).

Merrni parasysh ngrohjen e futjes gjatë një qarku të shkurtër.

Nëse rryma që kalon nëpër insert është 3 deri në 4 herë I nom, atëherë në praktikë procesi i ngrohjes vazhdon në mënyrë adiabatike, d.m.th. e gjithë nxehtësia e gjeneruar nga futja shkon për ta ngrohur atë.

Vendosni kohën e ngrohjes në pikën e shkrirjes

,

ku A "është një konstante e përcaktuar nga vetitë e materialit; q- seksion kryq i insertit; j k është dendësia e rrymës së insertit.

Ndërsa një pjesë e futjes së shkrirë ndryshon nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme, rezistenca e saj do të rritet ndjeshëm (dhjetëra herë). Koha e kalimit nga e ngurtë në të lëngshme

,

ku është rezistenca e materialit të futur në temperaturën e shkrirjes; - rezistenca e materialit të futur në gjendje të lëngët; y është dendësia e materialit të futur; L- nxehtësia latente e shkrirjes së materialit




Parametri kryesor i siguresës në rast të qarkut të shkurtër është duke thyer kufirin aktual- rryma që mund të prishet me një tension kthimi të barabartë me tensionin më të lartë të funksionimit.

Kohëzgjatja e harkut varet nga dizajni i siguresës. Koha totale e fikjes së siguresave

t pr= t pl +t tranzicioni + t harqe

Për një siguresë me një futje në ajër

,

ku koeficienti n=3 merr parasysh shkatërrimin e parakohshëm të insertit, dhe k 0 = 1.2 -1.3 merr parasysh kohëzgjatjen e harkut.

Në siguresat me mbushës (lloji i mbyllur), shkatërrimi i insertit përpara shkrirjes së plotë të tij është më pak i mundshëm. Koha e shkyçjes së qarkut me siguresë

,

Koeficienti k d \u003d 1.7 -2 merr parasysh kohëzgjatjen e harkut.

Shkrirja e insertit të seksionit kryq të ndryshueshëm ndodh në istmuset me seksion kryq më të vogël. Procesi i ngrohjes vazhdon aq shpejt sa që nxehtësia pothuajse nuk ka kohë për t'u hequr në zona me seksion kryq të rritur. Prania e istmuseve me një seksion kryq të reduktuar bën të mundur uljen drastike të kohës nga fillimi i një qarku të shkurtër deri në shfaqjen e një harku. Procesi i shuarjes së harkut fillon përpara se rryma e qarkut të shkurtër të arrijë një vlerë të qëndrueshme ose madje maksimale. Harku formohet me kalimin e kohës t 1 pas fillimit të një qarku të shkurtër, kur rryma në qark është dukshëm më e vogël se vlera e gjendjes së qëndrueshme I k set

Mjetet e shuarjes së harkut ju lejojnë të shuani harkun në milisekonda. Në këtë rast, efekti kufizues aktual, i paraqitur në Fig. Kur shkëputni një qark të dëmtuar me kufizim të rrymës, është më e lehtë të shuhet harku, sepse nuk është fikur rryma e qarkut të shkurtër në gjendje të qëndrueshme, por rryma e përcaktuar nga koha e shkrirjes së futjes.



Oriz. 6.4. Shkëputja e rrymës DC dhe AC me një siguresë kufizuese të rrymës

Dizajni i siguresave

c) Pajisja e sigurisë. Përdorimi i gjerë i siguresave në




fushat më të ndryshme të ekonomisë kombëtare dhe në jetën e përditshme çuan në diversitetin e dizajneve të tyre. Megjithatë, pavarësisht nga kjo, të gjitha ato kanë elementët e mëposhtëm bazë: një trup ose një pjesë mbështetëse, një lidhje të shkrirë, një pajisje lidhëse kontakti, një pajisje për shuarjen e harkut ose një mjet shuarjeje harku.