Quali dispositivi di protezione sono migliori: fusibili o interruttori automatici?

Quando si utilizza una rete elettrica domestica e industriale, sussistono sempre rischi di lesioni elettriche o danni alle apparecchiature. Possono verificarsi in qualsiasi momento quando compaiono condizioni critiche. Per ridurre tali conseguenze consentire dispositivi di protezione. Il loro uso aumenta significativamente la sicurezza dell'uso dell'elettricità.

Lavori di protezione dei circuiti elettrici basati su:

• fusibile;

• interruttore meccanico.

Principio di funzionamento e disposizione dei fusibili

Due brillanti scienziati Joule e Lenz stabilirono simultaneamente le leggi delle relazioni reciproche tra l'entità della corrente che passa nel conduttore e il rilascio di calore da esso, rivelando le dipendenze dalla resistenza del circuito e la durata dell'intervallo di tempo.

Legge Joule Lenz

Le loro conclusioni hanno permesso di creare le strutture di protezione più semplici basate sull'effetto termico della corrente sul metallo del filo. in fusibili elettrici viene utilizzato un inserto metallico sottile attraverso il quale viene fatta passare la corrente totale del circuito.

Con i parametri nominali della trasmissione di energia elettrica, questo "filo" resiste in modo affidabile al carico di calore e, con un eccesso dei suoi valori al di sopra della norma, si brucia, rompendo il circuito e rimuovendo la tensione dai consumatori. Per ripristinare il funzionamento del circuito, è necessario sostituire l'elemento bruciato: un fusibile.

È chiaramente visibile sulle strutture dei fusibili per apparecchi TV e radio domestici con alloggiamenti di vetro trasparenti.

Fusibili per apparecchiature radio domestiche

Alle sue estremità sono montati speciali cuscinetti metallici che creano contatto elettrico quando installati in prese. Questo principio è incorporato nelle spine elettriche con inserti fusibili, che per molti decenni hanno protetto i nostri genitori e le generazioni più anziane da danni nei cablaggi elettrici.

Fusibili ordinari e automatici per vecchi cablaggi

Nella stessa forma, sono stati sviluppati progetti automatici che si sono avvitati nei nidi anziché nelle spine. Ma quando attivati, non avevano bisogno di sostituire i componenti. Per ripristinare l'alimentazione, basta annegare il pulsante all'interno della custodia.

In questo modo, i vecchi ingressi elettrici dell'appartamento erano protetti. Quindi insieme alle micce iniziarono ad apparire interruttori automatici.

Protezione ingresso appartamento

La selezione dei fusibili si basa su:

• correnti nominali del fusibile stesso e suo inserimento;

• multipli minimi / massimi della corrente di prova;

• massima corrente elettrica disconnessa e possibilità di rottura della potenza trasportata;

• caratteristiche protettive del fusibile;

• tensione nominale del fusibile;

• rispetto dei principi di selettività.

Caratteristiche elettriche del fusibile

I fusibili hanno un design semplice. Sono ampiamente utilizzati negli impianti elettrici, comprese le apparecchiature ad alta tensione fino a 10 kV, ad esempio nella protezione dei trasformatori di misurazione della tensione.

Fusibili industriali ad alta tensione

Il principio di funzionamento e l'interruttore del dispositivo

Lo scopo di un dispositivo di commutazione meccanico, chiamato interruttore, è:

• accensione, passaggio, disconnessione delle correnti in modalità circuito normale;

• scarico automatico della tensione da impianti elettrici in condizioni di emergenza, ad esempio correnti di cortocircuiti metallici. Gli interruttori automatici funzionano in modalità riutilizzabili di protezione da cortocircuito e sovraccarico.La possibilità di un uso ripetuto è considerata la loro principale differenza rispetto al fusibile.

Ai tempi dell'URSS, nel settore energetico, gli interruttori automatici delle serie AP-50, AK-50, AK-63, AO-15 erano ampiamente utilizzati.

Interruttori serie AP-50

Interruttori automatici nei pannelli di protezione e automazione dei relè

Leggi anche: Come funzionano la protezione e l'automazione dei relè (RPA)

Nei moderni circuiti elettrici, funzionano progetti avanzati di produttori stranieri e domestici.

Interruttori moderni

Tutti sono racchiusi in alloggiamenti dielettrici, hanno organi esecutivi comuni, fornendo:

1. intervento termico del circuito con un leggero eccesso del valore di corrente consentito;

2. interruzione elettromagnetica durante improvvisi picchi di carico;

3. camere di soppressione dell'arco;

4. sistemi di contatto.

Nel caso del riscaldamento con l'energia del calore generato, funziona una piastra bimetallica, che si piega dall'effetto della temperatura fino all'attivazione del meccanismo di scatto. Questa funzione dipende dalla quantità di calore rilasciato e allungato nel tempo fino a un certo punto.

Il taglio agisce il più rapidamente possibile dal funzionamento del solenoide elettromagnetico con la comparsa di un arco elettrico. Per estinguerlo, vengono applicate misure speciali.

Contatti rinforzati progettati per interruzioni multiple correnti di corto circuito nel circuito.

Differenze operative degli interruttori automatici dai fusibili

Le proprietà protettive di entrambi i metodi sono testate nel tempo e ogni metodo richiede l'analisi di condizioni operative specifiche quando si valuta il costo della struttura, tenendo conto della durata e dell'affidabilità del lavoro.

fusibili più semplice, scollegare il circuito una volta, più economico. Possono alleviare lo stress manualmente, ma questo di solito non è molto conveniente. Inoltre, con lievi correnti in eccesso, disconnettono il carico per lungo tempo. Questo fattore può causare un aumento del rischio di incendio.

Qualsiasi fusibile protegge solo una fase della rete.

Interruttori automatici più duro, più costoso, più funzionale. Ma sono più precisamente sintonizzati sulle impostazioni dei circuiti protetti, sono selezionati in base alla corrente nominale di lavoro, tenendo conto delle capacità commutate.

I casi di moderni automatismi termoindurenti sono altamente resistenti agli effetti termici. Non si sciolgono, sono resistenti all'ignizione. Per fare un confronto: la custodia in polistirolo dei vecchi interruttori automatici potrebbe resistere a temperature non superiori a 70 gradi.

Il design consente di selezionare modelli per l'apertura simultanea di uno o quattro circuiti elettrici. Se i fusibili vengono utilizzati in un circuito trifase, elimineranno la tensione dal circuito con ritardi temporali diversi, che potrebbero diventare un'ulteriore causa dell'incidente.

I fusibili funzionano a corrente, indipendentemente dalle sue caratteristiche. Gli interruttori automatici sono selezionati sotto carico e classificati per lettere:

• A - reti elettriche di lunghezza estesa;

• B - illuminazione di corridoi e piattaforme;

• C - sistemi di alimentazione e illuminazione con correnti di avviamento moderate;

• D - il carico prevalente dall'inclusione di motori elettrici con grandi parametri di avviamento;

• K - forni induttivi ed essiccatori elettrici;

• Z è elettronica.

Vedi anche: Caratteristiche degli interruttori automatici

I vantaggi degli switch sono evidenti:

• affidabilità;

• tempo di spegnimento rapido degli incidenti;

• varietà di disegni;

• funzioni più protettive;

• capacità di cambiare più sezioni;

• riduzione del rischio di incendio;

• semplicità di commutazione manuale;

• installazione conveniente.

Ecco perché i dispositivi automatici sono popolari.

Tuttavia, la scienza è in continua evoluzione e introduce nuove soluzioni tecniche. Ad esempio, Murller ha iniziato a produrre in serie moderni fusibili, interruttori, sezionatori con una vasta gamma di funzionalità.

Interruttori di manovra sezionatori moderni Murller

Anche il loro nome parla della varietà di funzioni dei nuovi dispositivi.

Pertanto, scegliendo la protezione per il circuito elettrico, analizza il design del modello che ti piace e le sue capacità, tenendo conto delle caratteristiche individuali dei tuoi consumatori elettrici a costi minimi.

Comments

[#1]

A proposito di micce hanno scritto quanto segue:

Inoltre, con lievi correnti in eccesso, disconnettono il carico per lungo tempo.

Questo vale anche per gli automi. Quando la corrente nominale scorre attraverso la macchina, l'operazione si verifica dopo circa 1 ora.

[#2 MaksimovM]

Non sono d'accordo con il commento precedente. Quando si tratta di corrente nominale, l'interruttore non deve scattare. La corrente nominale è la corrente alla quale l'apparato elettrico deve funzionare per un tempo illimitato in modalità normale. La macchina funziona con un certo eccesso di corrente nominale. Il tempo di risposta dell'interruttore per un dato valore di corrente di carico dipende dal suo tipo.

L'unica eccezione quando l'interruttore può scattare alla corrente nominale è quando la temperatura ambiente (dove è installato l'interruttore) è sufficientemente alta.

[#3 Paul]

Gli interruttori automatici sono più convenienti da utilizzare e, soprattutto, sono molto più affidabili dei fusibili. Un fattore importante qui è che i fusibili sono molto sensibili alle interferenze esterne, inclusi elettricisti poco qualificati. Tali "specialisti", dopo che un inserto fusibile si brucia, lo sostituiscono con il primo filo di rame che è venuto a portata di mano. Il risultato potrebbe essere l'effettiva rimozione del fusibile dal circuito protetto. Fisicamente, ci sarà e tutti penseranno che è pronto a proteggere il circuito a causa di un corto circuito, ma in realtà potrebbe non funzionare. Gli inserti fusibili devono essere sostituiti solo con quelli calibrati standard. Ma con chi di solito ci preoccupiamo?

Un'altra cattiva conseguenza di questa decisione è che se un fusibile si trova nel circuito di protezione del motore e il motore è collegato attraverso un avviatore magnetico, quindi durante il cortocircuito, a causa di un inserto del fusibile selezionato in modo errato, la corrente di cortocircuito verrà scollegata dai contatti dell'avviatore. Ciò è dovuto al fatto che con un forte aumento della corrente durante il cortocircuito, si verifica un forte atterraggio di tensione e la bobina di avviamento rilascia i contatti. Per evitare ciò, il fusibile dovrebbe bruciarsi in meno di 0,2 s. E chi può garantire un tale tempo di esaurimento quando si seleziona a caso lo spessore del filo durante la ricarica del fusibile?

Un altro punto negativo. Il fusibile nel circuito del motore a induzione lo protegge solo dalla corrente di cortocircuito, ma non lo protegge dal sovraccarico, perché il fusibile viene selezionato in base alle condizioni di disinserzione dalla corrente di avviamento del motore. E scegliendolo in base alla corrente iniziale, otteniamo una completa mancanza di protezione contro un leggero aumento della corrente. È assolutamente necessario installare un relè termico aggiuntivo. Un interruttore con un dispositivo di sgancio combinato, se installato in un singolo circuito del motore, lo protegge contemporaneamente da cortocircuito e sovraccarico.

Nelle moderne apparecchiature elettriche, i fusibili vengono utilizzati solo per proteggere i circuiti di controllo, gli allarmi e l'illuminazione locale. Ciò è dovuto al fatto che le correnti fluiscono lì sono piccole, spesso meno di 1 A e trovare un interruttore per questi scopi è molto problematico, e in questo caso i fusibili sono molto più economici.

[#4]

L'articolo è utile È possibile aggiungere che esistono dispositivi di protezione automatica del motore specializzati. che proteggono il motore da tutti i tipi di danni elettrici.

Nota per articoli futuri: il plurale non è "input", "input".

[#5 Andrew]

Che cos'è "Iv" nel diagramma "caratteristiche elettriche dei fusibili"?

[#6 Andre]

Pavel, con il motorino di avviamento è chiaro, ma per quanto riguarda il convertitore di frequenza? Se guardi i cataloghi dei convertitori, quasi tutti raccomandano di installare i fusibili sulla linea elettrica del convertitore ... Penso che il cane sia sepolto precisamente nella loro velocità ... Se trovi i cataloghi per i fusibili e comprendi le loro classi (aR, gG, ecc.), Allora puoi scoprire molte cose nuove ed è possibile espandere in modo specifico l'ambito di utilizzo dei fusibili. Penso che non invano esistano ancora sul mercato .. Ad esempio, come ho scritto sopra, per la protezione degli elementi a semiconduttore di potenza di un convertitore di frequenza, i produttori installazione omenduyut è fusibile rapido (una certa classe) invece di interruttori ..

Andrew,
Penso che Iv sia la corrente che agisce nel circuito .. Di conseguenza, sul grafico vediamo le unità relative che mostrano quante volte la corrente che agisce nel circuito supera la corrente nominale del fusibile Ivn