Ce este o siguranță electrică și cum funcționează?
Conținut
Multe componente electrice din casa ta își datorează siguranța siguranței.
Ori de câte ori întâmpinați supratensiuni uriașe de putere, dar descoperiți totuși că priza dumneavoastră de extensie nu a ars până la pământ, siguranța, dacă este utilizată, este componenta care se asigură că este cazul.
Ce este o siguranță și cum funcționează?
Ghidul nostru încearcă să răspundă la aceste întrebări astăzi, deoarece vă prezentăm tot ce trebuie să știți despre unul, inclusiv diferitele tipuri și cum diferă o siguranță de un întrerupător.
Sa trecem la treaba.
Ce este o siguranță?
O siguranță electrică este un dispozitiv mic cu o bandă subțire de conductor care protejează casele și aparatele electrice de supratensiuni excesive. Acesta este un dispozitiv de protecție electrică care întrerupe alimentarea unui instrument sau a unui sistem electric atunci când curentul care curge depășește valoarea recomandată.
Electricitatea nu este doar un element care prezintă un pericol de electrocutare pentru noi. Așa cum oamenii au o cantitate maximă de tensiune care poate trece prin corp fără decese, aparatele și sistemele dvs. electrice au de obicei propriile valori nominale de curent și tensiune.
Când sursa de alimentare depășește aceste limite, sistemele dumneavoastră electrice primesc o lovitură fatală. În case și afaceri, acest lucru înseamnă să cheltuiți mulți bani pentru repararea sau chiar înlocuirea dispozitivelor și aparatelor scumpe.
Uneori, o astfel de creștere, atunci când nu există protecție, poate provoca chiar un incendiu și poate fi foarte periculoasă pentru o persoană. Pentru a proteja împotriva efectelor adverse ale supracurentului, intră în joc o siguranță.
Ce face o siguranță?
Pentru a proteja împotriva supratensiunii, o bandă conductoare subțire din siguranță se topește și întrerupe circuitul. Astfel, fluxul de energie electrică către alte componente din circuit este întrerupt și aceste componente sunt salvate de la ardere. Siguranța este folosită ca victimă pentru protecția la supracurent.
Un conductor subțire este un fir interior sau un element realizat din zinc, cupru sau aluminiu, precum și din alte metale previzibile.
Siguranța este instalată în serie în circuit, astfel încât tot curentul să circule prin ea. În siguranța în sine, firele sunt instalate între două terminale și contactează terminalele la ambele capete.
Pe lângă faptul că se ard din cauza sursei de alimentare în exces, siguranțele se ard și atunci când există un scurtcircuit sau o defecțiune la masă.
O eroare la pământ apare atunci când există un conductor străin în circuit care servește ca masă alternativă.
Acest scurtcircuit poate fi cauzat de o mână umană sau de orice obiect metalic care vine în contact cu un fir sub tensiune. O siguranță electrică concepută pentru acest lucru, de asemenea, ard sau se topește.
A afla dacă s-a ars o siguranță este relativ ușor. Puteți inspecta vizual tipurile transparente pentru a vedea dacă firul este rupt, topit sau ars.
De asemenea, puteți utiliza un multimetru pentru a verifica continuitatea siguranței. Aceasta este cea mai precisă metodă de diagnosticare.
Caracteristicile siguranțelor electrice
Siguranțele vin în modele diferite și cu valori nominale diferite. Valoarea siguranței este cantitatea maximă de curent sau tensiune care poate trece prin firul său subțire de metal înainte de a se topi.
Această evaluare este de obicei cu 10% mai mică decât valoarea nominală a dispozitivului pe care siguranța îl protejează, astfel încât protecția este adecvată.
O siguranță poate avea, de asemenea, capacitate de rupere diferită și timpi de funcționare diferiți, în funcție de tipul de siguranță.
rating curent
Curentul nominal este curentul maxim pentru care este nominalizată siguranța. Orice depășire ușoară a acestui rating duce la arderea firului.
Cu toate acestea, această valoare nominală este întotdeauna utilizată împreună cu valoarea nominală a tensiunii și a duratei de declanșare, care depind de circuitul în care este utilizată siguranța.
Nivel de tensiune
Ca și curentul nominal, tensiunea nominală a unei siguranțe este tensiunea maximă pe care o poate suporta banda de metal. Cu toate acestea, atunci când se determină acest rating, acesta este de obicei setat peste tensiunea de alimentare de la sursă.
Acest lucru este deosebit de important atunci când există mai multe dispozitive în sistemul electric care utilizează același curent nominal, dar tensiuni nominale diferite. Tensiunea nominală este de obicei setată la tensiunea maximă sigură.
Din acest motiv, varietățile de medie tensiune nu sunt utilizate în circuitele sau sistemele de joasă tensiune pentru a oferi o protecție fiabilă a componentelor.
Timp de răspuns
Timpul siguranței este întârzierea înainte ca banda de metal să se ardă. Acest timp de răspuns este strâns legat de ratingul curent pentru a oferi cea mai adecvată protecție.
De exemplu, siguranțele standard necesită o sursă de alimentare de două ori mai mare pentru a arde într-o secundă, în timp ce siguranțele rapide cu aceeași valoare nominală și putere se pot arde în 0.1 secunde. O siguranță cu întârziere întrerupe alimentarea după mai mult de 10 secunde.
Alegerea acestora depinde de sensibilitatea și caracteristicile dispozitivului protejat.
Siguranțele cu acțiune rapidă sunt utilizate în aplicații cu componente care sunt foarte sensibile la cele mai mici supratensiuni de curent, în timp ce siguranțele cu acțiune lentă sau cu ardere întârziată sunt utilizate în motoare în care componentele consumă de obicei mai mult curent decât de obicei pentru câteva secunde.
Putere de rupere
Capacitatea de rupere a siguranței este valoarea nominală utilizată în versiunile cu capacitate mare de rupere (HRC). Siguranțele HRC permit trecerea supracurentului pentru o perioadă de timp, cu așteptarea că acesta va scădea. Apoi se rup sau se topesc dacă această contracție nu are loc.
Este posibil să fi ghicit corect că acest lucru este specific tipurilor de întârziere și punctul de întrerupere este pur și simplu curentul maxim permis în timpul acestui scurt timp de întârziere.
Când timpul de întârziere nominal nu este atins, dar rezistența la tracțiune este depășită, siguranța se arde sau se topește. Acesta este un fel de protecție dublă. În acest sens, siguranțele HRC pot fi denumite și siguranțe cu capacitate mare de rupere (HBC).
Există, de asemenea, siguranțe HRC de înaltă tensiune utilizate în circuitele electrice de înaltă tensiune și siguranțe HRC de joasă tensiune utilizate în sistemele de distribuție de joasă tensiune. Aceste siguranțe HRC de joasă tensiune sunt de obicei mai mari decât siguranțele convenționale.
Design siguranța
În general, valoarea siguranței determină rezistența și designul acesteia. De exemplu, în siguranțele de mare putere puteți găsi mai multe benzi sau fire metalice, în timp ce alte siguranțe folosesc tije de oțel pentru a susține banda de deformare.
Unii folosesc materiale pentru a controla despicarea metalului și, de asemenea, veți găsi fire de panglică făcute să arate ca arcuri pentru a accelera procesul de despicare.
Istoria Fusei
Istoria fitilului datează din 1864. Atunci Breguet a propus utilizarea unui dispozitiv conductiv pe amplasament pentru a proteja stațiile telegrafice de loviturile de fulger. Apoi, în acest scop, au fost create multe fire conductoare care au funcționat exact ca o siguranță.
Cu toate acestea, abia în 1890 Thomas Edison a brevetat utilizarea unei siguranțe în sistemele de distribuție electrică pentru a proteja casele de aceste supratensiuni uriașe de curent.
Care sunt tipurile de siguranțe?
În general, există două categorii de siguranțe. Acestea sunt siguranțe AC și siguranțe DC. Nu este greu de înțeles diferența dintre cele două.
Siguranțele AC funcționează doar cu AC, în timp ce siguranțele DC funcționează cu DC. Cu toate acestea, o diferență semnificativă între cele două este că este posibil să descoperiți că siguranțele DC sunt puțin mai mari decât siguranțele AC.
Acum aceste două categorii de siguranțe sunt împărțite în siguranțe de joasă tensiune și siguranțe de înaltă tensiune. Opțiunile de siguranțe mai specifice sunt apoi sortate în aceste două grupuri.
Siguranțe de joasă tensiune
Siguranțele de joasă tensiune sunt siguranțe care funcționează la o tensiune nominală scăzută. Ele pot fi împărțite în cinci tipuri; siguranțe cu cartuș, siguranțe plug-in, siguranțe de impact, siguranțe de schimb și siguranțe de detașare.
- Siguranțe electrice înlocuibile. Siguranțele înlocuibile sunt utilizate pe scară largă în sistemele de distribuție a energiei din case și birouri. Acestea sunt de obicei siguranțe acoperite cu porțelan, cu un mâner, care funcționează cu baza siguranței. Au, de asemenea, două terminale cu lamă pentru primirea și descărcarea energiei electrice în circuit, la fel ca un design de siguranță convențional.
Siguranțele demontabile sunt folosite în medii de acasă și de birou datorită ușurinței de conectare și scoatere a acestora de la bază.
- Siguranțe cu cartuș: Acestea sunt siguranțe cu toate componentele complet închise într-un container, cu numai bornele circuitului expuse. Siguranțele cu cartuș au multe forme și au o varietate de aplicații.
Siguranțele cu cartuș de tip D au formă de sticlă și se găsesc cel mai frecvent în aparatele mici. Ele sunt de obicei plasate într-o carcasă ceramică cu capete metalice pentru a conduce electricitatea.
Siguranțele sunt siguranțe HRC de joasă tensiune, în timp ce siguranțele cu lamă pot fi înlocuite cu ușurință, la fel ca și siguranțele reconectabile, dar sunt acoperite cu plastic. Siguranțele cu lamă sunt utilizate în mod obișnuit în automobile.
- Siguranțe electrice percutor: Siguranța percutor nu folosește o bandă subțire de topire. În schimb, ejectează un pin de contact pentru a întrerupe circuitul și servește, de asemenea, ca un indiciu vizual extern pentru a determina dacă o siguranță a ars.
- Siguranțe de comutare: Acestea sunt siguranțe utilizate în sistemele de joasă tensiune cu întrerupătoare externe care pot fi folosite pentru a închide sau deschide calea curentului.
- Siguranțe drop-down: Siguranțele drop-down ejectează o bandă topită de dedesubt și se găsesc în mod obișnuit în sistemele de suspendare a transformatoarelor de joasă tensiune.
Siguranțe de înaltă tensiune
Siguranțele de înaltă tensiune vin în diferite variante. Există siguranțe lichide de înaltă tensiune HRC care folosesc lichide pentru a stinge arcul.
Avem, de asemenea, siguranțe push-out care folosesc acid boric pentru a întrerupe procesul și siguranțe HRC de tip cartuș care funcționează la fel ca omologii lor de joasă tensiune.
Unde ar trebui folosite sigurantele?
Siguranțele sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de curent alternativ mici și mari cu transformatoare. Siguranțele de înaltă tensiune cu curent nominal ridicat sunt utilizate în transformatoarele sistemului de alimentare care funcționează până la 115,000 de volți.
Siguranțele de joasă și medie tensiune sunt folosite pentru a proteja sistemele de transformatoare electrice mici. Acestea includ, printre altele, sistemele de televizoare, frigidere și computere.
De asemenea, indiferent dacă este sau nu posibil să instalați o siguranță oriunde în circuit, cel mai bine este să o instalați la începutul sistemului. De aceea vezi sigurante montate pe ștecherele aparatului sau pe partea din față a punctului de conectare primar al unui transformator.
Ce sunt blocurile de siguranțe?
Cutiile de siguranțe sunt hub-uri în sistemele electrice care adăpostesc mai multe siguranțe care protejează diferite părți ale casei sau biroului dumneavoastră. Acestea servesc ca formă implicită de protecție la supratensiune dacă unul dintre dispozitivele dvs. nu este echipat cu o siguranță internă.
De obicei, veți vedea cutii de siguranțe numite panouri de comutare sau cutii de joncțiune, dar toate îndeplinesc aceeași funcție. Acestea dețin șase până la douăsprezece siguranțe clasificate individual.
Deși vechile cutii de siguranțe rezidențiale erau evaluate doar la 60 de amperi, astăzi vedem cutii de siguranțe cu o putere totală de 200 de amperi. Aceasta este suma valorilor nominale ale tuturor siguranțelor individuale din cutie.
Acum, cutiile de siguranțe sunt adesea confundate cu cutiile de întrerupătoare.
Diferența dintre siguranțe cu întreruptoare
Întreruptoarele automate îndeplinesc aceeași funcție ca și siguranțele electrice; ele protejează aparatele electrocasnice de supratensiuni prin blocarea circuitului. Cu toate acestea, modul în care cele două dispozitive fac acest lucru este diferit.
În loc să aibă o bandă topită sau extrudată, întreruptoarele funcționează cu contacte interne și întrerupătoare externe. Contactele interne completează în mod normal circuitul, dar sunt deplasate în prezența supracurentului. Controlul extern al întreruptorului ajută la punerea contactelor și a întreruptorului într-o stare de protecție.
Din aceasta puteți vedea că, în timp ce siguranțele sunt întotdeauna înlocuite atunci când ard, întreruptoarele pot fi folosite din nou și din nou. Trebuie doar să le resetați. Cutiile de întrerupătoare includ mai degrabă multe dintre aceste întrerupătoare decât siguranțe.
Când să înlocuiți siguranța
O siguranță poate dura toată viața dacă este instalată pe sistemele de alimentare recomandate și nu există supratensiuni. Acest lucru este același atunci când nu este instalat într-un mediu umed sau umed unde este predispus la coroziune.
Cu toate acestea, trebuie să schimbați întotdeauna siguranțele după 20-30 de ani de utilizare. Aceasta este durata lor normală de viață.
Ghid video
Concluzie
Folosirea aparatelor fără siguranță electrică sau a avea o casă fără cutie de siguranțe electrice este un prevestitor al dezastrelor electrice și de incendiu. Asigurați-vă întotdeauna că siguranța corectă este instalată în sistemele sau circuitele electrice și asigurați-vă că o înlocuiți dacă este arsă.
FAQ
La ce se folosește o siguranță?
O siguranță este utilizată pentru a proteja circuitele de supratensiuni sau defecțiuni la pământ. Are o bandă metalică internă care se rupe sau arde pentru a tăia calea curentului și a întrerupe sursa de alimentare.
Siguranța reduce curentul?
Doar siguranțele limitatoare de curent reduc alimentarea cu curent atunci când apare o supratensiune în circuit. Alții nu reduc curentul în circuite, dar îl împiedică complet să curgă.
