Un dispozitiv constând dintr-un element metalic fuzibil sub forma unei plăci subțiri sau a unui fir și o carcasă cu un dispozitiv de contact se numește siguranță. Este conceput pentru a proteja circuitele electrice de curenții de suprasarcină și scurtcircuite.

Fluxul de curent pe termen lung este modul normal de funcționare al legăturii siguranțe. Dar când sarcina crește peste valoarea nominală sau apare un scurtcircuit (I rețele > I inserții), metalul se încălzește până la temperatura de topire și, topindu-se, rupe circuitul. Spre deosebire de inserția fuzibilă, este de unică folosință și trebuie înlocuită cu una nouă atunci când este declanșată.

Inserțiile fuzibile sunt realizate, de obicei dintr-un aliaj de plumb cu cupru, cu cositor, precum și cu alte metale. Inserțiile de cupru sunt cositorite înainte de instalare pentru a evita oxidarea metalului și deteriorarea proprietăților sale conductoare. Au o secțiune transversală mică, deoarece au rezistență scăzută. Un număr destul de mare de siguranțe sunt furnizate cu mijloace de stingere a arcului în interiorul carcasei lor (de exemplu, fibre sau nisip de cuarț). Curentul pentru care este calculată siguranța se numește curent nominal al siguranței I a insertului, spre deosebire de siguranța nominală I. , pentru care se calculează piesele purtătoare de curent ale dispozitivului, precum și părțile de contact și arc.

Timpul de ardere a legăturii siguranțelor depinde de curentul care circulă prin acesta, iar dependența acestui curent de timpul de ardere t=f(I) se numește caracteristică de protecție. Este prezentat mai jos:

Figura arată caracteristicile a două siguranțe diferite 1 și 2. Acestea au curenți nominali diferiți și, după cum puteți vedea din grafic, cu același curent de suprasarcină, dispozitivul 1 se va arde mai repede decât 2. În consecință, cu cât valoarea nominală este mai mică dispozitivul, cu atât se va arde mai repede. Această proprietate face posibilă asigurarea unei protecții selective a circuitelor electrice.

După caracteristicile de proiectare, pot fi distinse siguranțe tubulare și din plută.

Tubulare - se execută închise cu carcase din material generator de gaze - fibre, când temperatura crește, se creează multă presiune în tub, din cauza căreia circuitul se rupe. Tipul de siguranță PR:

Unde: 1 - contacte de închidere, 2 - capace de alamă, 3 - inele de alamă, 4 - inserție fuzibilă, 5 - tub de fibre.

Un astfel de dispozitiv constă dintr-o inserție fuzibilă 4, care este închisă într-un tub din fibre de tip pliabil 5, armat cu inele de capăt din alamă 2, care închid contactele 1.

Siguranțele din priză sunt utilizate, de regulă, în instalațiile de iluminat, pentru protejarea consumatorilor casnici (contoare de energie electrică), precum și pentru motoarele electrice de putere mică și medie. Prin metoda de fixare a inserției fuzibile, acestea diferă de cele tubulare.

Există și siguranțe resetabile. Esența muncii lor este că atunci când sunt încălzite, își schimbă brusc rezistența în sus, ceea ce duce la o întrerupere a circuitului. De îndată ce temperatura lor scade la temperatura de funcționare, rezistența scade și circuitul se închide din nou. Designul lor se bazează pe materiale polimerice care au o rețea cristalină în condiții normale de temperatură și se transformă brusc într-o stare amorfă atunci când sunt încălzite.

Astfel de siguranțe sunt utilizate pe scară largă în tehnologia digitală (calculatoare, telefoane mobile, sisteme APCS). Având în vedere costul ridicat al circuitelor de putere, de regulă, acestea nu sunt utilizate. Sunt foarte convenabile, deoarece nu necesită înlocuire după o rupere a lanțului.

Destul de mulți electricieni, pentru a evita arderea frecventă a legăturilor fuzibile, fac așa-numitele „bug-uri” - în loc de un aliaj special al legăturii fuzibile, atașează un fir obișnuit de secțiune mică. Acest lucru nu trebuie făcut, deoarece timpul de ardere al aliajului și al firului obișnuit de aceeași secțiune transversală poate varia foarte mult, ceea ce poate duce la consecințe triste. Prin urmare, dacă siguranțele dvs. ard adesea, ar trebui să stabiliți motivul funcționării lor și să nu încercați să aspreți protecția instalând „bug-uri”.

De asemenea, puteți vedea dispozitivul și funcționarea siguranțelor aici:

În aparatele electrice moderne, siguranțele se găsesc peste tot sau, pentru a spune „științific”, siguranțe. Acestea protejează rețeaua și dispozitivul în sine de scurtcircuite sau suprasarcină. Designul inserțiilor fuzibile este cel mai divers, la fel ca și dimensiunile. Curenții și tensiunile nominale pentru care sunt produse siguranțe corespund valorilor standard. Din valoare Tensiune nominală siguranța depinde de asta dimensiuni, și anume lungimea, cu cât tensiunea nominală a siguranței este mai mare, cu atât distanța dintre contacte este mai mare. Curentul nominal este determinat de secțiunea transversală a firului din interiorul siguranței.

Deși siguranțele electrice resetate pot fi deja găsite în dispozitive mai scumpe, majoritatea dispozitivelor sunt încă echipate cu siguranțe convenționale.

Concepte generale, familiaritate cu siguranțe tubulare

Cele mai comune siguranțe sunt așa-numitele tubulare. Sunt un tub de ceramică sau de sticlă cu contacte metalice la capete. Aceste cupe sunt interconectate printr-un fir, a cărui secțiune transversală, așa cum sa menționat deja, determină curentul nominal al siguranței. Acest curent este indicat pe tub sau pe una dintre părțile de contact ale siguranței. De exemplu: F0.5A - aceasta înseamnă că această siguranță este nominală pentru un curent de 0,5 amperi.

Pe schemele de circuite electrice, o siguranță este indicată printr-un dreptunghi cu o linie dreaptă care trece prin ea. Alături de denumirea grafică condiționată, este indicată denumirea de referință a acesteia, de exemplu F1 (F - fusible, fusible în engleză); și dacă nu aglomera circuitul - curentul nominal, de exemplu 100 mA.

Descrierea principiului de funcționare a legăturii fuzibile (siguranțe)

Principiul de funcționare al siguranței este extrem de simplu. Când curge prin firul care conectează contactele siguranței, curentul nominal, acest fir este încălzit la o temperatură de aproximativ 70 ˚С. Dar când se depășește curentul, firul se încălzește mai puternic, iar când temperatura de topire este depășită, se topește, adică. arde. Din acest motiv, siguranțele se mai numesc și siguranțe sau siguranțe. Cu cât curentul este mai mare, cu atât încălzirea este mai rapidă, cu atât are loc mai rapid topirea și, în consecință, siguranța se arde.

Astfel, toate legăturile fuzibile funcționează pe același principiu - excesul de curent în circuit provoacă supraîncălzirea și topirea firului din interiorul siguranței și, ca urmare, deconectarea acestui circuit de la sursa de alimentare.

Există două motive principale pentru care siguranțele se ard: supratensiuni și o defecțiune în interiorul aparatului în sine.

Verificare siguranțe, indicator de defecțiune a siguranței

Puteți verifica legătura fuzibilă cu orice „apelare” sau tester. Sarcina este să vă asigurați că circuitul siguranței este intact și capabil să conducă electricitatea.

Verificați siguranța pentru a evita deteriorarea. soc electric, permis numai când aparatul electric este oprit!

În plus, puteți cumpăra sau realiza propriul indicator de siguranță arsă, care vă va anunța când siguranța este arsă.

Schema unui astfel de dispozitiv este extrem de simplă și este prezentată în figura următoare.

În paralel cu contactele siguranței, prin rezistorul de limitare a curentului R1 și dioda VD1, pentru a proteja împotriva tensiunii inverse, LED-ul HL1 este conectat. Dioda VD1 trebuie selectată pe baza tensiunii inverse care depășește rețeaua. Pentru o rețea de 220 V, tensiunea inversă pentru dioda VD1 trebuie să fie de cel puțin 300 V, astfel de cerințe sunt îndeplinite, de exemplu, de dioda 1N4004 sau KD109B casnic.

Indicatorul nu se aprinde dacă siguranța este bună și se aprinde dacă este arsă.

Este foarte convenabil să completați sursele de alimentare de fabricație proprie cu o astfel de schemă.

Schimbând (simplificand) puțin circuitul, puteți obține un indicator de siguranță ars pe o lampă cu neon, deși nu pare la fel de eficient ca un LED.

Alegerea unei siguranțe în funcție de puterea nominală a aparatului electric

După ce ați verificat siguranța și a stabilit că aceasta este defectă, aceasta trebuie înlocuită. Și pentru aceasta trebuie să aflați valoarea sa nominală pentru a efectua înlocuirea corectă.

Dacă cunoașteți puterea consumată de un aparat electric, de obicei este indicată pe plăcuța de identificare a aparatului, puteți calcula independent curentul nominal al siguranței folosind următoarea formulă:

Inom = Pmax / Unom

Curentul nominal (Amperi) este egal cu puterea maximă (Wați) a aparatului electric împărțit la tensiunea nominală a rețelei (Volți).

De exemplu, siguranța din televizor s-a ars, nu este posibil să dezasamblați ceea ce este indicat pe carcasa siguranței, valoarea acesteia, dar consumul de energie de 150 VA este indicat pe plăcuța de identificare a televizorului.

150 / 220 = 0,68, rotunjit la cea mai apropiată valoare standard mai mare - 1 A.

Vă rugăm să rețineți că atunci când calculați valoarea nominală a curentului siguranței, obțineți o valoare exactă a curentului care poate să nu corespundă unei game de valori nominale ale siguranței. Prin urmare, valoarea calculată, ținând cont de o marjă de 5%, se rotunjește la cea mai apropiată valoare standard.

Pentru simplitate, puteți utiliza un tabel gata făcut, care arată valorile siguranțelor standard pentru diverși consumatori, pe baza conexiunii acestora la o rețea casnică de 220 V.

Înlocuirea siguranței

Când înlocuiți o siguranță, pentru a evita șocurile electrice, asigurați-vă că deconectați aparatul de la rețea!

Există o astfel de regulă nerostită, dacă după a doua înlocuire siguranța arde din nou, căutați o defecțiune în aparatul electric în sine. Deci aparatul trebuie reparat.

În niciun caz nu instalați o siguranță pentru un curent mai mare, astfel de încercări vor duce cu siguranță la și mai multe deteriorări ale dispozitivului până la imposibilitatea de reparare!

Reparație siguranțe

Laicii tipici cred că siguranțele sunt imposibil de reparat, de fapt, nu este cazul. Majoritatea tipurilor de siguranțe pot fi reparate și li se pot acorda o a doua, a treia etc. viaţă. Carcasa siguranțelor, de regulă, este distrusă extrem de rar, firul din interior se arde, iar reparația constă în înlocuirea acestuia. Sarcina principală în acest caz este să folosiți un fir similar cu cel care era în siguranță.

Dacă trebuie să înlocuiți siguranța foarte repede, dar nu a avut nicio rezervă la îndemână, atunci puteți utiliza următoarea metodă:

Îndepărtați vopseaua de pe fir (curățați-l până la strălucire) și înfășurați mai multe spire pe fiecare contact de siguranță, apoi introduceți siguranța în suport. Această metodă la oamenii de rând se numește - „bug”. Cu acesta, puteți verifica foarte rapid starea de sănătate a dispozitivului, dar nu este de încredere și poate fi folosit ca o soluție temporară la problemă.

Următoarea metodă, așa-numita „fabrică”. Reparația va necesita un fier de lipit și, eventual, un dremel sau o șurubelniță, dar siguranța după reparație va arăta ca și cum ar fi fost proaspătă din fabrică.

Încălziți capetele contactelor cupei cu un fier de lipit și eliberați găurile din capete de lipire folosind o scobitoare sau ceva asemănător. Se întâmplă ca găurile să fie prea mici sau complet absente, atunci trebuie să le găuriți. Utilizați un burghiu cu un diametru mic de 1 - 2 mm.

Treceți un fir de diametru adecvat prin găuri și lipiți-l la contactele cupei.

Siguranța este gata!

Selectarea diametrului firului siguranței

După cum este descris mai sus, pentru a repara siguranța, este necesar să înlocuiți firul ars cu un fir similar cu cel care era în siguranță înainte de a se arde.

Siguranțele din fabrică folosesc fire din diferite metale: argint, cupru, aluminiu, cositor, plumb, nichel etc. Acasă, este puțin probabil să reușim să stabilim materialul firului unei siguranțe arse și avem la îndemână un fir de cupru obișnuit. Dar pentru orice eventualitate, oferim un tabel cu diametrele firelor, în funcție de curentul nominal al siguranței, care conține, pe lângă cupru, aluminiu, oțel și cositor.

Curentul siguranței, A		0,25	0,5	1,0	2,0	3,0	5,0	7,0	10,0
Diametrul firului, mm	Cupru	0,02	0,03	0,05	0,09	0,11	0,16	0,20	0,25
	Aluminiu	-	-	0,07	0,10	0,14	0,19	0,25	0,30
	Fier	-	-	0,13	0,20	0,25	0,35	0,45	0,55
	Staniu	-	-	0,18	0,28	0,38	0,53	0,66	0,85

Curentul siguranței, A		15,0	20,0	25,0	30,0	35,0	40,0	45,0	50,0
Diametrul firului, mm	Cupru	0,33	0,40	0,46	0,52	0,58	0,63	0,68	0,73
	Aluminiu	0,40	0,48	0,56	0,64	0,70	0,77	0,83	0,89
	Fier	0,72	0,87	1,00	1,15	1,26	1,38	1,50	1,60
	Staniu	1,02	1,33	1,56	1,77	1,95	2,14	2,30	2,45

Calculul diametrului firului siguranței

Dacă aveți nevoie de o siguranță pentru un curent care nu este enumerat în tabelul de mai sus, puteți utiliza formula pentru a calcula diametrul firului de cupru în funcție de curentul nominal al siguranței.

Pentru curenți mici (când se utilizează un fir subțire cu un diametru de 0,02 până la 0,2 mm), formula este următoarea:

d = Ipl k + 0,005

Pentru curenți mari (atunci când se utilizează sârmă cu un diametru mai mare de 0,2 mm), formula este:

Unde Ipl- curent fuzibil în amperi, laȘi m coeficienţii în funcţie de materialul conductorului se pot determina din următorul tabel.

Determinarea diametrului firului siguranței

Pe bobinele din fabrică, diametrul firului este indicat împreună cu alți parametri. Dar ce se întâmplă dacă sârma este luată dintr-o sârmă tăiată? Diametrul firului poate fi măsurat cu un micrometru. Dar chiar dacă nu există micrometru, puteți folosi modul de modă veche - măsurați diametrul firului folosind o riglă sau șubler. Să nu fie așa precis, dar pentru cazul nostru este destul de acceptabil.

Luăm o riglă și înfășurăm pe ea de la 10 la 20 de spire. Lățimea de înfășurare recomandată este de aproximativ un centimetru. În același timp, încercăm să ne asigurăm că bobinele sunt cât mai strânse posibil. Luăm în considerare câți milimetri au luat turele noastre și împărțim acest număr la numărul de spire. Nu este necesar să înfășurați riglă, dacă bucata de sârmă este scurtă, puteți folosi un creion, șurubelniță, brichetă sau orice alt obiect pentru a o înfășura. Principalul lucru este că turele sunt înfășurate uniform și strâns.

De exemplu, lățimea spirelor bobinate este de 9 mm, cu numărul de spire 20. Împărțind 9 la 20, obținem că diametrul firului, dacă aruncăm încă 0,05 mm pentru golurile dintre spire, este de aproximativ 0,40. mm. Cu acest fir, va fi posibil să restabiliți o siguranță de 20 A. Este atât de simplu și destul de precis!

Și la sfârșitul videoclipului care demonstrează epuizarea legăturii fuzibile:

Pagina 15 din 30

O siguranță este un dispozitiv de comutare cu acțiune simplă în care, la un curent mai mare decât o valoare predeterminată, un circuit electric este deschis din cauza topirii unei siguranțe încălzite de curent. Servește pentru a proteja o secțiune a circuitului sau instalatie electrica din acţiunea curenţilor de scurtcircuit (scurtcircuit) sau de la suprasarcini prelungite. În rețelele electrice de uz casnic, siguranțele sunt utilizate la tensiuni de până la 35 kV. În special, pentru a proteja transformatoare de putere la substațiile cu tensiunea de 35 kV se folosesc siguranțe de tip PSN-35.
În rețelele electrice de până la 1 kV se folosesc siguranțe de următoarele tipuri:
cu o inserție fuzibilă deschisă din seria P; siguranțele din această serie nu au dispozitive care limitează volumul arcului, emisia de flăcări și particule de metal topit;
cu cartus semi-inchis din seria SPO sau PT; suportul siguranței din aceste serii este deschis pe una sau ambele părți, ceea ce limitează oarecum emisiile de flacără și metal;
cu un cartuș închis, în care arcul se stinge fără eliberarea de gaze ionizate; în siguranțe fără umplutură, inserția fuzibilă este amplasată într-un cartuș umplut cu aer (seria E27, EZZ, PR1, PR2, PRS), în siguranțe cu umplutură - într-un cartuș umplut cu nisip de cuarț (seria NPN, PN2, PNB, PRT etc.). Siguranțe din seria E și PRS - mufă.
Parametrii principali ai siguranțelor sunt curentul nominal, tensiunea nominală și limita curentului de rupere.
Curentul nominal al siguranței Inom,pr (indicat pe siguranță) este egal cu cel mai mare dintre curenții nominali ai circuitelor de siguranță destinate acestei siguranțe.
Curentul nominal al blocului de siguranțe Inom.inst este curentul indicat pe blocul de siguranță la care funcționează timp îndelungat și nu se topește. Curentul nominal al siguranței trebuie să fie întotdeauna mai mic sau egal cu curentul nominal al siguranței (Inom,< Iном,пр).
Tensiunea nominală a siguranței Unom,np este indicată pe siguranță și corespunde celei mai mari tensiuni nominale a rețelei în care este permisă instalarea acestei siguranțe.
Limita curentului de rupere Iprev.pr - cea mai mare valoare a curentului de scurtcircuit, la care este garantată funcționarea sigură a siguranței, adică arcul este stins fără nicio deteriorare.

Orez. 30. Caracteristica ampere-secundă a fuzibilului
O caracteristică importantă a siguranței este caracteristica ampere-secundă sau de protecție a inserției, care este dependența timpului de ardere t al inserției fuzibile de curentul 1 care circulă prin aceasta (Fig. 30). După cum se poate observa din figură, timpul de ardere a legăturii siguranțe scade rapid odată cu creșterea curentului.
Siguranțele instalate în rețele de 380 V și mai mici trebuie să reziste la un curent egal cu 1,3 Inom.vst pentru un timp nelimitat și un curent de 1,6 Inom,vst - până la 1 oră. La curenți (2-g-2,5) Inom, int timpul este redus la câteva minute sau secunde, în funcție de tipul siguranței și al fuzibilului. Atunci când alegeți siguranțe, trebuie luate în considerare caracteristicile de protecție ale fiecărei siguranțe individuale. Sunt disponibile familii cu astfel de caracteristici pentru fiecare serie de siguranțe.
În rețelele electrice din agricultură, siguranțele din seriile Yo, PRS, PR, PN și NPN au primit cea mai mare utilizare; datele tehnice ale unora dintre ele sunt date în tabel. 3.

Siguranțele din priză seria E utilizat în principal pentru protejarea secțiunilor rețelei de iluminat curent alternativ. De asemenea, pot fi utilizate pentru protejarea dispozitivelor de pornire cu o tensiune nominală de până la 500 V a motoarelor electrice în cazurile în care valoarea maximă a curentului de scurtcircuit (SC) în zona protejată nu depășește 2000 A.
Siguranța constă dintr-o bază de porțelan, pe care un suport din oțel galvanizat cu filet extrudat și o placă plată de contact cu știfturi de ieșire, un capac de porțelan și un dop de porțelan, pe care un tub de oțel galvanizat cu filet extrudat și un contact. capacul sunt montate. Între tub și capac în interiorul plutei este o punte de sârmă fuzibilă, ale cărei capete sunt lipite de tub și capac.

Tabelul 3 Date tehnice ale sigurantelor

Tipul siguranței	Tensiune nominală, V	Curent nominal, A		Capacitate de rupere la curenți de scurtcircuit, Ai mai puțin
		siguranța	legătură fuzibilă
			4, 6, 10, 15, 20, 25
			10, 15, 20, 25, 30, 60
(a doua dimensiune)			15, 20, 25, 35, 45, 60
			100, 125, 160, 200
			30 , 40, 50, 60,
			15 , 20, 25, 35,

Siguranțe din seriile PR1 și PR2 sunt folosite pentru protejarea instalatiilor AC cu tensiune de pana la 250 V (prima dimensiune) si cu tensiune de pana la 500 V (a doua dimensiune). Ele pot fi folosite și pentru protejarea instalațiilor curent continuu tensiune de până la 220 și 440 V. Siguranțele din seria PR sunt produse pentru curenți nominali de la 15 la 1000 A în două versiuni (pe lungime) de cartușe (pentru 230 și 500 V).
Siguranța din seria PR2 în sine (Fig. 31) constă dintr-un cartuş de fibre 1 cu o clemă metalică de capăt 3, pe care se află un fir, o inserție fuzibilă 2 atașată la cuțitele de contact 5 și capace metalice 4 cu filet și fante pentru contact. Cutite. Siguranța este introdusă în doi stâlpi de contact cu fălci elastice. Presiunea de contact necesară între stâlpul de contact și capul sau cuțitul cartusului se realizează în siguranțe de 6-60 A datorită proprietăților elastice ale fălcilor de contact ale suportului, în siguranțe de 100-350 A folosind un arc inel de oțel și în siguranțe de 600-1000 A folosind un șurub cu mâner din plastic montat pe un suport de contact. Siguranțele pentru 100, 200 și 350 A_ au suporturi de contact unificate, cum ar fi întrerupătoarele cu cuțit și comutatoarele dintr-o singură serie. Siguranțele din seria PR1 diferă de siguranțele PR2 prin dimensiunea și configurația pieselor individuale.

Orez. 31. Siguranță pliabilă seria PR

Siguranțe seria PN2 au o capacitate de comutare sporita si, pornind de la un curent de 5000 A, functioneaza ca limitatoare de curent. Prin urmare, pot fi folosite pentru a proteja instalațiile electrice la orice sursă de alimentare cu tensiuni de până la 500 V AC și până la 400 V DC. Siguranțele din seria PN2 sunt cele mai utilizate pe scară largă în rețelele de distribuție agricolă. Datorită rezistenței lor mecanice ridicate, pot fi utilizate într-un bloc întrerupător-siguranțe. Siguranțele sunt fabricate pentru curenți nominali de la 100 la 600 A.
Sigurantă PN2 (Fig. 32) - pliabilă, constă dintr-un cartuş de porţelan 3 de secţiune pătrată, două capace metalice 2 ataşate la capetele cartuşului cu o cavitate interioară rotundă, două cuţite de contact 1 şi inserţii fuzibile 4 fixate între cuţite. Cavitatea interioară a cartuşului este umplută cu uscat
nisip de cuarț, care asigură stingerea rapidă a arcului și răcirea gazelor care apar în timpul topirii insertului. Pentru a sigila cartuşul există o garnitură 5.
Legăturile fuzibile sunt ștanțate dintr-o bandă subțire de cupru. În partea de mijloc a inserției, este lipită o minge de tablă, care se topește la o temperatură mai scăzută, spre deosebire de bandă. Acest lucru reduce temperatura de topire a benzii și asigură că legătura fuzibilă se arde la curenți de suprasarcină.

Orez. 32. Siguranță seria PN2
Siguranțele sunt montate pe rafturi de contact cu fălci elastice, care sunt montate pe un panou izolator sau pe izolatoare speciale care sunt instalate și pe panouri metalice. Rafturi de contact de siguranțe - ștanțate, din cupru solid. Presarea de contact între fălcile suporturilor și cuțitele cartușului se realizează prin inele de oțel elastice despicate. Pentru siguranța întreținerii, capacele suporturilor de siguranțe au proeminențe în formă de T, pentru care, în absența sarcinii în circuit, suportul de siguranțe poate fi scos din rafturile de contact folosind un mâner special detașabil adecvat oricăror cartușe ale PN2. serie.

Funcționarea siguranței de toate tipurile se reduce la monitorizarea stării și încălzirii conexiunilor de contact și la înlocuirea inserțiilor fuzibile arse (fișe). Inlocuirea sigurantelor (prizelor) se poate face fara a scoate tensiunea din instalatie, dar cu deconectarea obligatorie a sarcinii de la linia protejata de catre un alt aparat. Această lucrare trebuie făcută cu ochelari de protecție, stând pe un covoraș dielectric.
Suporturile de siguranțe trebuie îndepărtate folosind un clește izolator, un mâner special detașabil sau o mână protejată de o mănușă dielectrică. La întreținerea siguranțelor, trebuie să fiți conștienți de utilizarea complet inacceptabilă a „bug-urilor”, care poate duce la un accident dacă se ard accidental în timpul inspecției siguranței sau în timpul instalării în suporturi de contact (înșurubarea în soclul cartuşului).
O caracteristică a siguranțelor din seria PR este că, după trei deplasări cu un cartuş de limitare a curentului, tubul de fibră trebuie înlocuit. La schimbarea inserției fuzibile, este necesar să se acorde atenție fiabilității conexiunii de contact dintre capetele inserției fuzibile cu capetele capacelor de presiune sau ale cuțitelor de contact. Inserțiile fuzibile din zinc de rezervă pentru siguranțe PR sunt acoperite cu un strat de oxid slab conducător în timpul depozitării, prin urmare, înainte de instalarea într-un cartuş, o astfel de inserție fuzibilă trebuie curățată de oxid în acele locuri în care intră în contact cu cuțitul.
Reparația siguranțelor din seria E se reduce la înlocuirea elementelor de porțelan sparte și a inserțiilor fuzibile. În acest caz, inserția fuzibilă trebuie instalată în interiorul corpului de plută, iar capetele sale sunt lipite în siguranță de elementele de contact ale plutei; la lipire, nu utilizați acid din cauza posibilității de coroziune crescută.
La repararea siguranțelor din seria PR, piesele defecte sunt înlocuite cu piese de schimb. Unele dintre ele (stâlpi de contact, cuțite și legături fuzibile) în lipsa pieselor de schimb pot fi realizate în ateliere. În același timp, pentru fabricarea inserțiilor fuzibile, pot fi utilizate table de zinc de gradele TsO și Ts1. Configurația și grosimea legăturii de siguranță trebuie să fie aceleași cu cea a siguranței standard. Fabricarea locală a cartuşelor de fibră nu este recomandată.
Dacă tubul de porțelan al suportului siguranței PN2 este deteriorat (așchii pe suprafețele de la capăt, deteriorarea firului, prin fisuri), acesta trebuie înlocuit, deoarece un astfel de cartus poate fi distrus atunci când curenții de scurtcircuit sunt opriți. În absența nisipului cuarțos pur, se poate folosi nisip pur de râu cu diametrul granulelor de 0,2-1 mm. Pentru a face acest lucru, nisipul este cernut și apoi spălat în mod repetat cu apă până când apa scursă devine complet transparentă; nisipul spălat se usucă la temperatura camerei și se calcinează într-un vas de porțelan la temperaturi de până la 180 °C.
Legăturile fuzibile sunt selectate în conformitate cu calculul și rezultatele testării protecției elementelor individuale de rețea.
În timpul funcționării, este necesar să se asigure că distanțele dintre părțile sub tensiune ale siguranțelor diferitelor faze și părțile împământate ale instalației electrice sunt de cel puțin 12 mm pentru 380 V și de cel puțin 20 mm pentru 500 V.

Siguranțe

O siguranță este un dispozitiv electric de comutare conceput pentru a opri circuitul protejat prin distrugerea pieselor purtătoare de curent special prevăzute pentru aceasta sub acțiunea unui curent care depășește o anumită valoare.

În cazul siguranțelor, circuitul este deconectat din cauza topirii legăturii siguranțe, care este încălzită de curentul circuitului protejat care curge prin acesta. După deconectarea circuitului, este necesar să înlocuiți legătura fuzibilă cu una care poate fi reparată.

Siguranța este conectată în serie la circuitul protejat și pentru a crea o întrerupere vizibilă circuit electricși întreținere sigură, întrerupătoarele neautomate sau întrerupătoarele cu cuțit sunt utilizate împreună cu siguranțe.

Siguranțele sunt fabricate pentru tensiune AC 42, 220, 380, 660 V și DC 24, 110, 220, 440 V.

Elementele principale ale siguranței sunt corpul, inserția fuzibilă (elementul fuzibil), partea de contact, dispozitivul de stingere a arcului și mediul de stingere a arcului.

Siguranțele sunt caracterizate de curentul nominal al siguranței, adică curentul pentru care legătura cu siguranțe este proiectată pentru funcționare continuă. Elementele de siguranță înlocuibile pentru curenți nominali diferiți pot fi introduse în aceeași carcasă de siguranță, astfel încât siguranța în sine este caracterizată de un curent nominal

siguranța (bază), care este egală cu cel mai mare dintre curenții nominali ai circuitelor de siguranță destinate acestui proiect de siguranță. De exemplu, siguranțele din seriile PN2 și PR2 au siguranțe înlocuibile. Astfel, siguranța din seria PN2-100 are un corp proiectat pentru curenți de până la 100 A și siguranțe înlocuibile pentru curenți de 30, 40, 50, 60, 80, 100 A.

Siguranțele de până la 1 kV sunt fabricate pentru curenți nominali de până la 1000 A.

În modul normal, căldura generată de curentul de sarcină din legătura fuzibilă este transferată mediului, iar temperatura tuturor părților siguranței nu depășește temperatura admisă. În caz de suprasarcină sau scurtcircuit, temperatura inserției crește și se topește. Cu cât este mai mare curentul care curge, cu atât timpul de topire este mai scurt. Dependența timpului de topire al fuzibilului de valoarea curentului (multiplicitatea curentului de funcționare în raport cu curentul nominal al fuzibilului) se numește caracteristica de protecție (timp - curent) a siguranței (Fig. 3.1). .). La același curent, timpul de topire al unei inserții fuzibile depinde de mulți factori (materialul inserției, starea suprafeței sale, condițiile de răcire etc.). Pentru a reduce timpul de răspuns al siguranței, se folosesc inserții fuzibile din diferite materiale, forme speciale și efect metalurgic.

Cele mai comune materiale fuzibile sunt cuprul, zincul, aluminiul, plumbul și argintul.

Inserțiile de cupru sunt supuse oxidării, secțiunea lor transversală scade cu timpul și caracteristica de protecție a siguranței se modifică. Pentru a reduce oxidarea, se folosesc de obicei inserții de cupru cositorit. Punctul de topire al cuprului este de 1080 °C, prin urmare, la curenți apropiati de curentul minim de topire, temperatura tuturor elementelor siguranței crește semnificativ.

Zincul și plumbul au un punct de topire scăzut (419 °C și 327 °C), ceea ce asigură o mică încălzire a siguranțelor în funcționare continuă.

Zincul este rezistent la coroziune, astfel încât secțiunea transversală a legăturii fuzibile nu se modifică în timpul funcționării, caracteristica de protecție rămâne constantă. Zincul și plumbul au mari rezistivitate, astfel încât legăturile fuzibile sunt de secțiune transversală mare. Astfel de siguranțe sunt de obicei utilizate în siguranțe fără umplere. Siguranțele cu inserții din zinc și plumb au timpi de întârziere lungi în timpul supraîncărcărilor.

Orez. 3.1. Caracteristica timp-curent a siguranței

Inserțiile de argint nu se oxidează, iar caracteristicile lor sunt cele mai stabile.

Inserțiile din aluminiu sunt utilizate în siguranțe din cauza penuriei de metale neferoase. Rezistența ridicată a filmelor de oxid pe aluminiu face dificilă realizarea unui contact detașabil fiabil. Inserțiile din aluminiu sunt utilizate în noile modele de siguranțe din seria PP31.

La curenți mari firele de siguranță sunt realizate din fire paralele sau benzi subțiri de cupru.

Caracteristica principală a siguranței este caracteristica timp-curent, care este dependența timpului de topire al inserției de curentul care curge. Pentru o protecție perfectă, este de dorit ca caracteristica timp-curent a siguranței (curba 1 în fig. 1.1) în toate punctele a fost ușor sub caracteristicile circuitului sau obiectului protejat (curba 2 în fig. 3.1). Cu toate acestea, caracteristica reală a siguranței (curba 3) traversează curba 2. Să explicăm asta. Dacă caracteristica siguranței corespunde curbei 1, apoi se va arde din cauza îmbătrânirii sau la pornirea motorului. Circuitul se va declanșa dacă nu există suprasarcini inacceptabile. Prin urmare, curentul de topire al insertului este selectat să fie mai mare decât curentul nominal de sarcină. În același timp, curbele 2 Și 3 se intersectează. În zona supraîncărcărilor mari (zona B) siguranța protejează obiectul. In regiunea de DAR siguranța nu protejează obiectul.

Cu suprasarcini mici (l,5–2) euÎncălzirea siguranței H 0 M este lentă. Cea mai mare parte a căldurii este emisă mediu inconjurator. Condițiile dificile de transfer de căldură fac dificilă calcularea legăturii fuzibile.

Curentul la care legătura fuzibilă se arde atunci când atinge o temperatură constantă se numește curent de limită. eu POGR.

Pentru a accelera topirea inserțiilor de cupru și argint se folosește un efect metalurgic - fenomenul de dizolvare a metalelor refractare în cele topite, mai puțin refractare. Dacă, de exemplu, o bilă de aliaj de staniu-plumb cu un punct de topire de 182 ° C este lipită pe un fir de cupru cu un diametru de 0,25 mm, atunci la o temperatură a firului de 650 ° C se va topi în 4 minute și la 350 ° C - în 40 de minute . Același fir fără solvent se topește la o temperatură de cel puțin 1000 ° C. Pentru a crea un efect metalurgic asupra inserțiilor de cupru și argint, se folosește staniu pur, care are proprietăți mai stabile. În funcționare normală, bila nu are aproape niciun efect asupra temperaturii inserției.

Fig 3.2. Siguranta seria PR2: dar - cartuş; b - forme de legături fuzibile

Accelerarea topirii inserției se realizează și prin utilizarea unei inserții fuzibile de formă specială (Fig. 3.2, b). La curenții de scurtcircuit, secțiunile înguste se încălzesc atât de repede încât aproape nicio căldură nu este îndepărtată. Inserția arde simultan în mai multe locuri înguste (secțiunea A - A și B - B, Fig. 3.2, b)înainte ca curentul de scurtcircuit să atingă valoarea de regim stabil în circuitul de curent continuu sau curentul de supratensiune în circuitul de curent alternativ (fig. 3.3).

Orez. 3.3. Efectul limitator de curent al fuzibilelor

sigurante: dar - la curent continuu;

b - cu curent alternativ

În acest caz, curentul de scurtcircuit este limitat la valoarea i limit (de 2-5 ori). Acest fenomen se numește acțiune de limitare a curentului și îmbunătățește condițiile de arc în siguranțe.

Stingerea arcului electric care apare după arderea legăturii fuzibile trebuie efectuată cât mai curând posibil. Timpul de stingere a arcului depinde de proiectarea siguranței.

Cel mai mare curent pe care îl poate întrerupe o siguranță fără nicio deteriorare sau deformare se numește limită de curent de rupere.

Siguranțele sunt utilizate pe scară largă pentru a proteja motoarele electrice, echipamentele electrice, retelelor electrice in instalatii electrice industriale, casnice si au un design diferit.

Siguranțele, împreună cu simplitatea designului lor și costul redus, au o serie de dezavantaje semnificative:

Ele nu pot proteja linia de suprasarcină, deoarece permit
suprasarcină prelungită până la topire;

Nu asigurați întotdeauna protecție selectivă în rețea după
efectul împrăștierii caracteristicilor lor;

În cazul unui scurtcircuit retea trifazata poate sraba
ardând una dintre cele trei siguranțe și linia rămâne în funcțiune
pe două faze.

În acest caz, motoarele electrice trifazate conectate la rețea se dovedesc a fi pornite în două faze, ceea ce duce la supraîncălzirea înfășurărilor motorului electric și la defecțiunea acestora.

Siguranțele cu carcase pliabile închise (cartușe) fără umplutură din seria PR2 (Fig. 3.2) sunt fabricate pentru tensiuni de 220 și 500 V și curenți nominali de 100-1000 A. Suportul siguranței PR2 (Fig. 3.2, dar) pentru curenți de 100 A și mai sus, constă dintr-un tub din fibră cu pereți groși 1, pe care sunt montate etanș bucșe de alamă 3, cu sculpturi fine. Capacele din alamă sunt înșurubate pe tuburi 4, care fixează inserția fuzibilă 2, înșurubată la cuțitele 6, înainte de a o instala în cartuș. Siguranțele din această serie sunt prevăzute cu o șaibă 5, care are o canelură pentru cuțit și împiedică rotirea cuțitelor.

Cartușul este introdus în stâlpi de contact fix montați pe o placă izolatoare. Presiunea de contact necesară este asigurată de arcuri.

Inserțiile fuzibile sunt realizate din zinc sub formă de placă cu decupaje. Zonele mai înguste generează mai multă căldură decât cele largi. La curentul nominal, căldura în exces este transferată către părțile largi datorită conductivității termice a zincului, astfel încât întreaga inserție are aproximativ aceeași temperatură. Când este supraîncărcat, încălzirea secțiunilor înguste are loc mai rapid, iar insertul se topește în locul cel mai fierbinte (secțiunea A - A, Fig. 3.2, b).

În timpul scurtcircuitului, insertul se topește în secțiuni înguste A - A și B - B. Arcul rezultat determină formarea de gaze (50% CO 2, 40% H 2, 10% H 2 O vapori), deoarece pereții cartușele sunt realizate din material generator de gaz - fibre. Presiunea, în funcție de curentul de întrerupt, poate ajunge la 10 MPa sau mai mult, ceea ce asigură stingerea rapidă a arcului și acțiunea de limitare a curentului a siguranței. Pentru a reduce supratensiunea care apare atunci când curentul de scurtcircuit este oprit, inserția fuzibilă are mai multe locuri înguste. Odată cu topirea lor succesivă, întreaga lungime a intervalului de arc este introdusă în circuit nu imediat, ci în trepte.

Siguranțele în vrac din seria PN2 (Fig. 3.4) sunt utilizate pe scară largă pentru a proteja circuitele de alimentare de până la 500 V AC și 440 V DC și sunt disponibile pentru curenți nominali de 100-1000 A.

1 2

Orez. 3.4. Siguranta seria PN2

Porțelan, pătrat în exterior și rotund în interior, tub 1 are patru orificii filetate pentru fixarea capacului 4 cu garnitura de etansare 5. legătură fuzibilă 2 sudate prin sudura prin puncte electrocontact la şaibele cuţitelor de contact 3. Capacele cu garnituri de azbest inchid ermetic tubul. Tub umplut cu nisip de cuarț uscat 6. Inserția fuzibilă este realizată din una sau mai multe benzi de cupru de 0,15-0,35 mm grosime și până la 4 mm lățime. Pe inserție sunt realizate fantele 7, reducând secțiunea transversală a inserției de 2 ori. Pentru a reduce punctul de topire al inserției, se folosește un efect metalurgic - bilele de tablă sunt lipite pe benzi de cupru 8, temperatura de topire în acest caz nu depășește 475 °C, arcul are loc în mai multe canale paralele (în funcție de numărul de inserții); aceasta asigură cea mai mică cantitate de vapori de metal în canalul dintre boabele de cuarț și cele mai bune condiții pentru stingerea arcului într-un spațiu îngust. În vrac

siguranțele, precum și siguranțele din seria PR2 au o proprietate de limitare a curentului.

Pentru a reduce supratensiunile rezultate, inserția fuzibilă are fante de-a lungul lungimii, iar numărul acestora depinde de tensiunea nominală a siguranței (bazat pe 100-150 V pe secțiune dintre fante). Deoarece inserția arde în locuri înguste, arcul lung este împărțit într-un număr de arce scurte, a căror tensiune totală nu depășește suma căderilor de tensiune ale catodului și anodului.

Umplutura din siguranțele din seria PN este nisip de cuarț pur (99% SiO2). În loc de cuarț, se poate folosi cretă (CaCO3), uneori este amestecată cu fibre de azbest. Când apare un arc, creta se descompune cu eliberarea de dioxid de carbon CO 2 și CaO - un material refractar. Reacția are loc cu absorbția energiei, care contribuie la stingerea arcului.

Curentul maxim de rupere al siguranțelor din seria PN2 ajunge la 50 kA.

Siguranțele în vrac din seria NPN au un cartuș de sticlă neseparabil fără lame de contact și sunt clasificate pentru curenți de până la 60 A.

În locul siguranțelor PN2, siguranțele din seria PP-31 au fost dezvoltate cu inserții din aluminiu pentru curenți nominali de 63-1000 A și având o limită de curent de întrerupere de până la 100 kA la o tensiune de 660 V.

Siguranțele din seria PP-17 sunt fabricate pentru curenți de 500-1000 A, tensiune AC 380 V și DC 220 V. Limitarea capacității de rupere a siguranțelor PP-17 este de 100-120 kA. Siguranța constă dintr-un element fuzibil plasat într-o carcasă ceramică umplută cu nisip de cuarț, un indicator de declanșare și un contact liber. Când elementul fuzibil al siguranței se topește, elementul fuzibil al indicatorului de siguranță se arde, eliberând percutorul introdus în timpul montajului indicatorului, care comută contactul liber, iar circuitul de semnalizare a siguranței este închis.

Pentru a proteja dispozitivele semiconductoare, au fost dezvoltate siguranțe de mare viteză din seriile PP-41, PP-57, PP-59, PP-71. Aceste sigurante sunt realizate cu legături fuzibile din folie de argint în cartușe închise umplute cu nisip de cuarț. Sunt proiectate pentru instalarea în circuite AC cu tensiune

380-1250 V și DC 230-1050 V. Industria electrică produce siguranțe pentru curenți nominali de 100-2000 A, limitând curenții de rupere până la 200 kA. Aceste siguranțe au un efect eficient de limitare a curentului.

În circuitele de comandă ale mașinilor-unelte, mecanismelor, mașinilor, precum și în sistemele de alimentare cu energie pentru rezidențiale și clădiri publice Siguranțele plug-in din seria PRS sunt utilizate pe scară largă. Curent nominal de caz 6; 25; 63; 100 A.