Quins dispositius de protecció són millors: fusibles o disjuntors?

Quan es fa servir una xarxa elèctrica domèstica i industrial, sempre hi ha riscos de lesions elèctriques o danys en els equips. Es poden presentar en qualsevol moment en què apareguin condicions crítiques. Per reduir aquestes conseqüències permet dispositius de protecció. El seu ús augmenta significativament la seguretat d’ús d’electricitat.

Treballs de protecció de circuits elèctrics basats en:

• metxa;

• interruptor mecànic.

Principi de funcionament i disposició de fusibles

Dos científics enginyosos, Joule i Lenz, van establir simultàniament les lleis de les relacions mútues entre la magnitud del corrent que passa al conductor i l’alliberament de calor d’aquest, revelant les dependències de la resistència del circuit i la durada del temps.

Dret Joule Lenz

Les seves troballes van fer possible la creació de les estructures de protecció més simples basades en l'efecte tèrmic del corrent sobre el metall del filferro. At fusibles elèctrics s’utilitza una fina inserció metàl·lica a través de la qual es passa el corrent total del circuit.

Amb els paràmetres nominals de transmissió d'energia elèctrica, aquest "cable" resisteix de forma fiable la càrrega de calor i, amb un excés dels seus valors per sobre de la norma, es crema, trencant el circuit i eliminant la tensió dels consumidors. Per restaurar el funcionament del circuit, cal substituir l’element cremat: un fusible.

És clarament visible a les estructures de fusibles per a televisió i equips de ràdio domèstics amb carcasses de vidre transparents.

Fusibles per a equips de ràdio domèstics

En els seus extrems, es munten coixins metàl·lics especials que creen contacte elèctric quan s’instal·len a les preses. Aquest principi s’emmarca en els endolls elèctrics amb insercions fusibles, que durant moltes dècades han protegit els nostres pares i les generacions grans dels danys del cablejat elèctric.

Fusibles ordinaris i automàtics per a cables antics

De la mateixa forma, es van desenvolupar dissenys automàtics que van cargolar en nius en lloc de taps. Però quan es van disparar, no van necessitar substituir els components. Per restaurar l'alimentació, només heu d'ofegar el botó dins de la caixa.

D’aquesta manera, es protegien les antigues entrades elèctriques de l’apartament. Després van començar a aparèixer juntament amb fusibles interruptors de circuit.

Protecció d’entrada d’apartaments

La selecció de fusibles es basa en:

• corrents nominals del fusible en si i la seva inserció;

• mínims / màxims múltiples del corrent de prova;

• màxim de corrent elèctric desconnectat i possibilitat de trencament de la potència transportada;

• característiques de protecció del fusible;

• tensió nominal de fusibles;

• compliment dels principis de selectivitat.

Característiques elèctriques del fusible

Els fusibles tenen un disseny senzill. S’utilitzen àmpliament en instal·lacions elèctriques, incloent equips d’alta tensió de fins a 10 kV, per exemple, en la protecció de transformadors de mesura de tensió.

Fusibles d’alta tensió industrial

El principi de funcionament i l'interruptor automàtic de l'aparell

L’objectiu d’un dispositiu de commutació mecànica, anomenat interruptor de circuit, és:

• encendre, passar, desconnectar els corrents durant el circuit normal;

• alleujament automàtic de tensió d’instal·lacions elèctriques en condicions d’emergència, per exemple, corrents de curtcircuits metàl·lics. Els disjuntors funcionen en modes de protecció de curtcircuit i sobrecàrregues reutilitzables.Es considera la seva principal diferència respecte al fusible la possibilitat d'utilitzar repetidament.

En temps de l’URSS, al sector energètic, s’utilitzaven àmpliament els interruptors de la sèrie AP-50, AK-50, AK-63, AO-15.

Interruptors de la sèrie AP-50

Interruptors automàtics en plaques de protecció i relleus

Llegiu també: Com funciona la protecció i automatització de relés (RPA)

En els circuits elèctrics moderns, funcionen dissenys avançats de fabricants nacionals i estrangers.

Interruptors moderns

Tots ells estan inclosos en carcasses dielèctriques i tenen òrgans executius comuns que proporcionen:

1. viatge tèrmic del circuit amb un lleuger excés del valor de corrent admissible;

2. Tall de tall electromagnètic durant sobretensions de càrrega;

3. cambres de supressió d'arcs;

4. sistemes de contacte.

En el cas d’escalfar-se amb l’energia de la calor generada, funciona una placa bimetal·lica, doblegant-se des de l’efecte de temperatura fins que s’activa el mecanisme de desplaçament. Aquesta funció depèn de la quantitat de calor alliberada i estesa en el temps fins a un cert punt.

La tallada actua el més ràpidament possible des del funcionament del solenoide electromagnètic amb l’aparició d’un arc elèctric. Per extingir-lo, s’apliquen mesures especials.

Contactes reforçats dissenyats per a múltiples pauses corrents de curtcircuit al circuit.

Diferències operatives dels interruptors dels fusibles

Les propietats protectores d’ambdós mètodes es proven en temps i cada mètode requereix l’anàlisi de les condicions d’operació específiques a l’hora de valorar el cost de l’estructura, tenint en compte la durada i la fiabilitat de l’obra.

Fusibles més senzill arranjat, desconnecteu el circuit una vegada, més barat. Poden alleujar l'estrès manualment, però normalment no és gaire convenient. A més, amb lleugera intensitat, desconnecten la càrrega durant molt de temps. Aquest factor pot causar un augment d'incendis.

Qualsevol fusible protegeix només una fase de la xarxa.

Interruptors de circuit més dur, més car, més funcional. Però s’ajusten amb més precisió als paràmetres del circuit protegit, es seleccionen segons el corrent nominal de treball, tenint en compte les capacitats commutades.

Els casos dels automàtics termoestables moderns són altament resistents als efectes tèrmics. No es fonen, són resistents a l’encesa. Per a la comparació: el cas de poliestirè dels antics disjuntors podria suportar temperatures no superiors als 70 graus.

El disseny permet seleccionar models per a l’obertura simultània d’un a quatre circuits elèctrics. Si s'utilitzen fusibles en un circuit trifàsic, alleujaran la tensió del circuit amb diferents retards de temps, que poden esdevenir una causa addicional de l'accident.

Els fusibles funcionen amb corrent, independentment de les seves característiques. Els interruptors de circuit es seleccionen sota càrrega i es classifiquen per lletres:

• A - xarxes elèctriques de llarga extensió;

• B - il·luminació de passadissos i andanes;

• C - sistemes d’enllumenat i d’enllumenat amb corrents inicials moderats;

• D - la càrrega predominant per la inclusió de motors elèctrics amb paràmetres de partida grans;

• K - forns inductius i assecadors elèctrics;

• Z és electrònica.

Vegeu també Característiques dels disjuntors

Els avantatges dels interruptors són evidents:

• fiabilitat;

• temps d’aturada ràpida dels accidents;

• varietat de dissenys;

• funcions més protectores;

• capacitat de canviar diverses seccions;

• reducció de perill d’incendis;

• simplicitat de commutació manual;

• instal·lació convenient.

Per això són populars els dispositius automàtics.

Tanmateix, la ciència està en constant evolució i introdueix noves solucions tècniques. Per exemple, Murller va començar a produir massivament fusibles moderns, interruptors, desconnectadors amb una àmplia gamma de capacitats.

Desconnectadors de fusibles moderns Murller

Fins i tot el seu nom parla de la varietat de funcions dels nous dispositius.

Per tant, escollint la protecció per al circuit elèctric, analitzeu el disseny del model que us agradi i les seves capacitats, tenint en compte les característiques individuals dels vostres consumidors elèctrics a un cost mínim.

Comments

[#1]

Sobre els fusibles, van escriure el següent:

A més, amb lleugera intensitat, desconnecten la càrrega durant molt de temps.

Això també val per als autòmats. Quan el corrent nominal passa per la màquina, l'operació es produeix al cap d'una hora.

[#2 MaksimovM]

No estic d’acord amb el comentari anterior. Quan es tracta de corrent nominal, l’interruptor no s’ha d’actuar. El corrent nominal és el corrent en què l’aparell elèctric ha de funcionar un temps il·limitat en mode normal. La màquina funciona a un cert excés del corrent nominal. El temps de resposta de l'interruptor automàtic per a un valor de corrent de càrrega determinat depèn del seu tipus.

L’única excepció quan l’interruptor de circuit pot disparar al corrent nominal és quan la temperatura ambient (on està instal·lat l’interruptor) és prou alta.

[#3 Pavel]

Els disjuntors són més convenients per funcionar i, el que és més important, són molt més fiables que els fusibles. Un factor important aquí és que els fusibles són molt susceptibles a la interferència externa, inclosos els electricistes de baixa qualificació. Aquests “especialistes”, després que es cremi un insert fusible, el substitueixen pel primer fil de coure que va venir a la mà. El resultat pot ser la retirada real del fusible del circuit protegit. Físicament, estarà allà i tothom pensarà que està preparat per protegir el circuit com a resultat d’un curtcircuit, però en realitat pot no funcionar. Les insercions fusionables només s’han de substituir per unes calibrades estàndard. Però, amb qui solem molestar?

Una altra conseqüència dolenta d’aquesta decisió és que si un fusible es troba al circuit de protecció del motor i el motor es connecta a través d’un arrencador magnètic, aleshores durant un curtcircuit, a causa d’una inserció de fusible seleccionada incorrectament, el corrent de curtcircuit es desconnectarà pels contactes de l’arrencador. Això es deu al fet que amb un fort augment del corrent durant curtcircuit, es produeix un aterratge de tensió forta i la bobina d'arrencada allibera contactes. Per evitar-ho, l’enllaç de fusible hauria de cremar-se en menys de 0,2 s. I qui pot garantir un temps tan bufat quan seleccioneu de forma aleatòria el gruix del filferro al tornar a carregar el fusible?

Un altre punt negatiu. Un fusible al circuit del motor d’inducció el protegeix només contra el corrent de curtcircuit, però no el protegeix de sobrecàrregues, perquè el fusible es selecciona segons les condicions de la detonació del corrent d’arrencada del motor. I escollint-lo segons el corrent inicial, obtenim una completa falta de protecció contra un lleuger augment del corrent. És absolutament necessari instal·lar un relé tèrmic addicional. Un interruptor amb una unitat de desviament combinada, instal·lat en un circuit de motor únic, el protegeix de curtcircuits i sobrecàrregues al mateix temps.

En els equips elèctrics moderns de màquines, els fusibles només s’utilitzen per protegir circuits de control, alarmes i il·luminació local. Això es deu al fet que els corrents hi circulen són petits, sovint inferiors a 1 A i trobar un interruptor de circuit per a aquests propòsits és molt problemàtic i, en aquest cas, els fusibles són molt més barats.

[#4]

L’article us serveix. Es pot afegir que hi ha dispositius especialitzats de protecció automàtica del motor. que protegeixen el motor de tot tipus de danys elèctrics.

Nota per a futurs articles: el plural no és "input", "inputs".

[#5 Andrey]

Què és "Iv" al diagrama "característiques elèctriques de fusible"?

[#6 Andre]

Pavel, amb l’arrencador està clar, però què passa amb el convertidor de freqüència? Si mireu els catàlegs de convertidors, gairebé tothom recomana instal·lar fusibles a la línia elèctrica del convertidor ... Crec que el gos està enterrat precisament en la seva velocitat ... Si trobeu els catàlegs de fusibles i enteneu les seves classes (aR, gG, etc.), llavors podeu descobrir moltes coses noves i és possible ampliar l’àmbit d’ús de fusibles específicament .. Crec que no en va encara existeixen al mercat. Per exemple, com he escrit anteriorment, per a la protecció d’elements de semiconductors d’energia d’un convertidor de freqüència, els fabricants. omenduyut instal·lació és fusible ràpid (una certa classe) en lloc d'interruptors de circuit ..

Andrey,
Crec que Iv és el corrent que actua al circuit. Com a resultat, en el gràfic veiem les unitats relatives que mostren quantes vegades el corrent que actua al circuit supera la corrent nominal del fusible Ivn