Kontakta författare

Den elektriska säkringen är en anordning som används för att skydda last eller källa från överström. Det är en enkel, mindre resistiv, självofferande och billigaste anordning som används för att avbryta en krets under kortslutning, överbelastning eller överströmförhållanden.

Elektrisk säkring finns överallt från generatorstationer till små hushållsapparater. Det används för överbelastning och kortslutningsskydd i högspänningsinstallationer (upp till 66 kV) och lågspänningsinstallationer (upp till 400V). I högspänningskretsar begränsas deras användning till de applikationer där deras prestandaegenskaper är särskilt lämpade för deras nuvarande avbrott.

Användningstrådens funktioner är att bära den normala arbetsströmmen utan att störa och bryta kretsen när strömmen överskrider begränsningsströmmen. Huvudsyftet med att använda en säkring i en krets är att begränsa alltför stora skador på utrustningen.

Konstruktion och drift av säkringar

En säkring består av två huvudkomponenter: den ena är ett smältbart element i form av en metallledare tillsammans med en uppsättning kontakter mellan vilka den är fixerad och den andra är ett hölje eller patron för att hålla det smältbara elementet. En patron är ibland försedd med bågutsläckningsarrangemang i den.

Principen bakom arbetet med en säkring är den elektriska strömens uppvärmningseffekt. När ström flyter genom en ledare som har ett visst motstånd, försvinner förlusten på grund av ledarens motstånd i form av värme. Under normala driftsförhållanden kan värme som produceras i säkringselementet på grund av strömflödet genom det lätt spridas till miljön. Därför förblir säkringselementet vid en temperatur under dess smältpunkt. Närhelst vissa fel som kortslutning uppstår överskrider strömflödet genom säkringselementet de föreskrivna gränserna. Detta ger ett överskott av värme som smälter säkringselementet och bryter kretsen. Således är maskinen eller apparaten skyddad från allvarliga skador orsakade på grund av överdriven ström.

Vanligtvis är isoleringsomkopplare anordnade i serie med säkringarna för att tillåta säkringarna att säkert bytas ut eller återkopplas. I avsaknad av isoleringsomkopplare måste korrekt skärmning finnas för att förhindra risk för elektrisk stöt.

Säkringen ska anslutas i serie till leveransen

Tiden för att blåsa ur säkringen beror på storleken på den överdrivna strömmen. Större ström, desto snabbare blåses säkringen. Därför är säkringens blåsningstid omvänt proportionell mot strömmen som strömmar genom säkringselementet.

Symbol för säkring

Säkringselementmaterial

Materialet som används som säkringselement måste ha följande egenskaper.

  1. Låg smältpunkt
  2. Låg ohmisk motstånd
  3. Hög konduktivitet
  4. Låg kostnad
  5. Den bör vara fri från försämring.

Det finns inget sådant material som uppfyller alla ovanstående egenskaper. De material som vanligtvis används för säkringselement är tenn, bly, silver, koppar, zink, aluminium och legeringar av bly och tenn. En legering av bly och tenn (bly 37% och tenn 63%) används för säkringar med en strömgrad under 15 A. För ström som överstiger 15A koppartrådssäkringar används. Den högre smältpunkten för koppar är en allvarlig nackdel. Zink i remsform är bra om en säkring med önskad tidsfördröjning krävs.

Den nuvarande trenden är att använda silver som säkringselementmaterial trots dess högre kostnad på grund av följande fördelar.

  1. Det oxideras inte och är oxid är instabil.
  2. Konduktiviteten hos silver försämras inte med oxidation.
  3. Hög konduktivitet.
  4. Snabb drift.
  5. Den förblir opåverkad av torr luft men när den utsätts för fuktig luft innehållande vätesulfid finns ett skikt av silversulfid över den och förhindrar den från att attackera ytterligare.

Antingen koppar eller bly-tennlegering används i hushållssäkringar.

MetallSmältpunkt i grader celsiusSpeciell motstånd i μΩ- mmVärdet på säkringskonstanten k för d i m
Silver98016-
Tenn24011212, 8
Zink41960-
Leda32821010, 8
Koppar10901780
Aluminium6652859

Prisvärd säkring

Typer av säkringar

I allmänhet klassificeras säkringar i två typer, nämligen. (i) lågspänningssäkringar och (ii) högspänningssäkringar.

Lågspänningssäkringar

Lågspänning klassificeras i två klasser, nämligen halvstängd eller åter önskad typ och helt innesluten eller kassettyp.

1. Säljbara säkringar

Återvinnbar säkring är den vanligaste säkringen vid kabeldragning. Det är också känt som kit-kat-säkring. Den består av en bas och en säkringsbärare av porslin. Basen innehåller inkommande och utgående terminaler. Säkringselementet är fixerat på säkringsbäraren. Säkringsbäraren sätts in i basen för att stänga kretsen. Säkringstråden kan vara av bly, konserverad koppar, aluminium eller en legering av tenn - bly. Vid ett fel uppstår säkringselementet och kretsen avbryts. Tillförseln kan återställas genom att säkringselementet ersätts med ett nytt. Standardvärden för återförslutningsbara säkringar är 6A, 16A, 32A, 63A och 100 A.

2. Kassett eller helt slutna säkringar

I denna typ av säkring är säkringselementet inneslutet i en helt sluten behållare och är försedd med metallkontakter i båda ändarna.

Det finns två typer av patronsäkringar, nämligen. (i) D-länk säkring (ii) Längtyp eller HRC-säkring (High Rupturing Capacity).

(i) D-Link-säkring

Det är en säkring av skruvtyp som består av en säkringsbas, patron och ett säkringslock. Patronen skjuts in i säkringsskyddet och locket skruvas fast på säkringsbasen. Det är en icke utbytbar säkring. Standardvärdena är 6A, 16A, 32A, 63A. Brottkapaciteten för 6A, 16A säkring är 4 kA och den för 32A, 63A är 16 kA.

Knivbladstyp
Bultad typ

(Ii) Längtyp eller HRC-säkring (High Rupturing Capacity)

HRC-patronsäkringar är konstruerade och utvecklade för att tillhandahålla hög känd brytkapacitet, som ska användas i det moderna distributionssystemet. Säkringselementet är inneslutet i en kammare som består av stealit, ett keramiskt material med god mekanisk hållfasthet eller epoxihartser. Säkringskontakter svetsas med ändkåporna av mässing eller koppar. Säkringen är utformad så att den tål det tryck som utvecklas under en kortslutning. Kammaren är fylld med ren kvartskraft, som fungerar som bågsläckningsmedel. De vanligtvis använda säkringselementen är silver- och koppartrådar.

Föredraget betyg av HRC-säkringar är 2, 4, 6, 10, 16, 25, 30, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000 och 1250 ampere.

Det finns två typer av HRC-säkringar: (i) Knivbladstyp (ii) Bultad typ.

Byt säkring

Drop Down Säkring

  • Dessa säkringar används för att skydda utomhustransformatorer. I denna säkring, när säkringselementet smälter, faller det ned på grund av tyngdkraften, vilket ger en ytterligare isolering.

Byt säkring

  • Det är en uppsättning förnybara säkringar placerade i en metallhölje. Klassificeringarna av tillgängliga omkopplingssäkringar ligger i intervallet 30, 60, 100, 200, 400, 600 och 800 Amperes.

Högspänningssäkringar

1. Patron typ Hv HRC Säkring

Detta liknar konstruktionen som lågspännings HRC-säkringen förutom att några få specialfunktioner är integrerade. I denna typ av säkring, för att förhindra koronaeffekt vid höga spänningar, lindas säkringselementet i form av en spiral eller två säkringselement används parallellt.

HV HRC-säkringar finns med en rating på 33kV med en kapacitet på 8700A.

2. Högspännings HRC-säkring med flytande typ

Vid flytande säkring används koltetraklorid för bågeutrotning. Säkring av flytande typ HRC består av ett koltetrakloridfylldt glasrör tätat i båda ändarna med mässingslock. Den ena änden av säkringselementet är tätad med locket, och den andra änden hålls av en stark fosforbronsfjäder fixerad vid den andra änden av röret. När felet inträffar smälter säkringselementet och fjädrarna drar det in i koltetrakloridlösningen och släcker därmed bågen.

Termisk säkring

Den termiska säkringen används för att skydda elektriska apparater från skador orsakade av överhettning. Den består av en smältbar metallhållare med en sträckt fjäder. Överhettningsapparater smälter det smältbara materialet. Därför släpper den våren och kontakten öppnas. Termiska säkringar används i kaffebryggare, kylskåp, hårtorkar och annan sådan utrustning där termostat används för att skydda anordningarna under termostatfel.

Viktiga villkor och definitioner relaterade till elektrisk säkring

Följande är några viktiga definitioner relaterade till elektrisk säkring.

Säkring

Elektrisk säkring är en självoffer som används för att avbryta en krets under kortslutning, överbelastning eller över strömförhållanden genom att smälta säkringselementet.

Säkringselement

Den del av säkringen som smälter när en överdriven ström flyter i kretsen kallas säkringselementet.

Nuvarande omdöme

RMS-värdet på ström som säkringsledningen kan bära utan att försämras, inom specificerade temperaturgränser, kallas nuvarande klassificering. Nuvarande betyg anges av tillverkaren.

Smältström

Smältström definieras som det minsta värdet på strömmen där smältelementet smälter.

För en rund tråd anges lämplig mängd smältström av

I = kd 3/2

Där k är en konstant som kallas sammansmältningskonstant.

Smältströmmen beror på följande faktorer:

  1. Typ av material som används.
  2. Elementets längd.
  3. Terminalernas storlek och placering.
  4. Trådens diameter.
  5. Typ av skåp som används.

Fusing Factor

Fusionsfaktor är förhållandet mellan minsta smältström och säkringselementets nuvarande betyg.

Säkringsfaktor = Minsta säkringsström / Säkringselementets nuvarande betyg.

Spänningsgradering

Spänningsgraden för säkringen måste vara större än eller lika med den öppna kretsspänningen.

Breaking Capacity

En säkrings kapacitet är kapaciteten som motsvarar RMS-värdet på växelströmskomponenten med maximal potentiell ström.

Prospektiv ström

Strömmen som skulle strömma i kretsen under felstillstånd när säkringen ersätts av en länk med försumbar impedans kallas potentiell ström.

Fördelar med elektrisk säkring

  1. Det är den billigaste skyddsformen som finns
  2. Det behöver inget underhåll.
  3. Kortslutningsströmmar avbryts utan att orsaka rökflamma eller gaser.
  4. Den tid som krävs för drift är minimal.
  5. Det fungerar automatiskt.
  6. Inverse tidsströmegenskaper möjliggör överströmskydd

Läs mer om säkringar

  • Elektrisk säkring
  • Säkringar med hög bristningskapacitet (HRC)