Saugiklių principai ir paskirtis
Saugiklis yra elektrinis saugos įtaisas, skirtas apsaugoti elektros grandines nuo viršįtampių sąlygų. Jame yra metalinė viela arba juostelė, kuri tirpsta, kai per daug srovės teka per jį, nutraukdama grandinę. Nors tiek saugikliai, tiek grandinės pertraukikliai tarnauja tam pačiam apsauginiam tikslui, jie skiriasi savo veikimu ir pakartotiniu naudojimu.
Tipiški saugiklių komponentai yra laidus elementas (paprastai plona viela), kūno korpusas (stiklas arba keramika), gnybtai ir kartais užpildo medžiagos. Saugikliai būna įvairių formų, tokių kaip kasetiniai, ašmeniniai ar paviršinio tvirtinimo. Priklausomai nuo programos ir regiono, saugikliui gali tekti laikytis konkrečių saugos standartų, pavyzdžiui, UL, IEC ar ROHS. Kai saugiklis perdega, jis sukuria atvirą grandinę ir iškart sustabdo srovę. Saugikliai gali pablogėti dėl pakartotinių beveik viršsrovės sąlygų ar ekstremalių aplinkos veiksnių poveikio. Standartiniai saugikliai yra vienkartiniai - kai tik jie perdega, juos reikia pakeisti.
Saugiklių apsauga ir pritaikymas
Elektros perdavimo linijų, elektrinių ir statybinės elektros energijos tiekimo grandinėje gana dažnai naudojami saugikliai kaip tarpfaziai trumpojo jungimo ir perkrovos apsaugos įtaisai. Nors jautrumas ir selektyvumas nėra didelis, tačiau dėl paprastos struktūros ir mažos kainos, patogaus montavimo bei patikimo veikimo, jie yra plačiai naudojami. Saugikliai naudojami elektros paskirstymo prietaisų kabelių, laidų ir elektros įrangos trumpojo jungimo ir perkrovos apsaugai.
Pagrindinės saugiklių kategorijos yra: užpildyto vamzdžio tipas, neužpildyto vamzdžio tipas, įdėklo tipas, spiralės tipas, greitas saugiklis ir kt. Saugiklio tipas parenkamas pagal skirtingas pirminės elektros įrangos laidų formas, apsaugos apimtį ir įrangos tipą. Todėl tai turėtų būti nustatyta atsižvelgiant į konkrečias statybvietės sąlygas. Pasirenkant saugiklį, reikia atkreipti dėmesį į vidinio pertraukimo pajėgumo pasirinkimą. Tirpalo konfigūracijoje daugiau dėmesio skiriama apsaugos selektyvumui. Dviejų ar daugiau apsaugos nuo viršsrovės įrenginių (saugiklių) bendradarbiavimas gali tinkamai ir greitai sujungti ir išjungti maitinimo šaltinį, kai tam tikrame diapazone įvyksta elektros įrangos gedimas. Laikomasi principo, kad saugiklio lydalas neišpučia.
Saugiklių lydalų savybės ir veikimas
Saugiklis turi pasiekti apsaugos tikslą ištirpdydamas lydymą ir nutraukdamas maitinimo šaltinį. Lydalo medžiagas galima suskirstyti į dvi kategorijas: aukšta lydymosi temperatūra (sidabras, varis) ir žema lydymosi temperatūra (aliuminis, alavas, švinas, cinkas).
Saugikliams, kuriems reikalingos aukštos apsaugos charakteristikos ir stabilumas, lydale paprastai naudojamos medžiagos, turinčios aukštą lydymosi temperatūrą, aukštą laidumą ir aukštą šilumos laidumą. Esant žemai darbo temperatūrai, nesudėtingos struktūros, be užpildo ar pusiau uždaro saugiklio, įvairūs bismuto, kadmio, švino, alavo-švino ir kiti elementai dažnai naudojami gaminant mažai lydantį lydinio tirpalą, kurio lydymosi temperatūra yra 60 ℃ arba 200 ℃. Lydalo dydis ir forma suprojektuoti atsižvelgiant į saugiklio vardinę srovę, vardinę įtampą ir naudojimo atvejus. Paprastai lydymasis, kurio vardinė srovė yra 10A ir žemesnė, dažniausiai priima kaitinamojo siūlo struktūrą, o kintamo skerspjūvio saugiklių struktūra yra didesnė nei 10A.
Lanko gesinimo savybės
Be saugiklio ir vardinės srovės, aukštos įtampos saugiklio lydalas taip pat turi atsižvelgti į jo lanko gesinimo savybes. Žemos lydymosi temperatūros saugikliui esant tam tikrai lydymo srovei, jis bus sudegintas ir ištirpęs lanku, dėl kurio susidarys daug laidžių metalų garų, todėl saugiklis negali būti užgesintas ir gali sukelti trumpąjį jungimą tarp fazių. Aukšto lydymosi temperatūros vario, sidabro atsparumas ir saugiklių greitis yra labai maži, reikalingas saugiklio skerspjūvis yra mažas, o lydant susidarantys metalo garai yra santykinai maži. Tačiau lanką užgesinti lengva, todėl jis dažniausiai naudojamas aukštos įtampos saugikliuose.
Norint pašalinti trūkumus, kai saugiklis nėra lengvai išpučiamas atsiradus nedidelei ilgalaikei perkrovai, naudojamas „metalurginis poveikis“ - suvirinami maži skardiniai rutuliai saugiklio sandūroje, kur lydymosi temperatūra yra žema. Perkrautas rutulys pirmiausia ištirpsta ir apvynioja varinę vielą, o varis ir alavas sujungia lydymosi tašką. Vario-alavo lydinys, mažesnis už varį ar sidabrą, gali pasiekti ankstyvą sulydymą ir pagerinti perkrovos reakcijos jautrumą, todėl aukšto lydymosi temperatūros saugiklis ne tik gerai apsaugo nuo trumpojo jungimo, bet ir apsaugo nuo perkrovos.
Įtakojantys veiksniai ir įtampos svarba
Dėl lydalo medžiagos pasikeitimo, perdirbimo dydžio nukrypimo, blogo saugiklio kontakto įtakos ir aplinkinės terpės temperatūros pokyčio, dažnai pasikeičia saugiklio lydymosi laikas. Į tai reikia atkreipti dėmesį naudojant saugiklius. Siekiant išvengti saugiklio generuojamos lanko sulydymo suliejimo vietoje, reikalingas saugiklio ilgis, tinkamas atviros grandinės įtampai, ir atitinkama izoliacijos jėga, todėl esant skirtingoms įtampoms, saugiklio lanko gesinimo rodikliai skiriasi. Pavyzdžiui, 220V RM tipo uždaro vamzdžio saugiklis naudoja du siaurus tarpus. Jei jis naudojamas 380V įtampai, kiekvienas siauras tarpas atlaikys lanko įtampą, kuri yra didesnė už lanką, todėl lanko gesinimo lūžio ilgis bus nepakankamas ir bus sunku užgesinti lanką. Sprogdinant saugiklio vamzdelį, jis naudojamas 380V maitinimo šaltiniui patikimam lanko gesinimui. Saugiklis turi turėti keturias įpjovas. Galima pastebėti, kad naudojant saugiklį reikia atsižvelgti ir į vardinę įtampą.
Saugiklių pasirinkimas variklių apsaugai
Bendrieji pramoninių saugiklių pasirinkimo principai
- Atitinkamo įtampos lygio saugiklis turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į tinklo įtampą.
- Pagal didžiausią trumpojo jungimo srovę, kuri gali atsirasti elektros paskirstymo sistemoje, pasirinkite saugiklį su atitinkama pertraukimo galia.
- Aukštos įtampos saugiklių lydalo vardinė srovė turėtų būti parenkama atsižvelgiant į apsauginių saugiklių charakteristikas. Turėtų būti laikomasi apsaugos galimybių, selektyvumo ir jautrumo reikalavimų, o veiksmų pasirinkimas tarp priekinių ir galinių saugiklių, tarp saugiklio ir maitinimo pusės relės apsaugos bei tarp saugiklio ir apkrovos pusės relės apsaugos turėtų būti garantuotas. Pagal šią prielaidą, įvykus trumpam jungimui šio skyriaus apsaugos diapazone, gedimas turėtų būti nutrauktas per trumpiausią laiką.
Saugiklių naudojimas asinchroninių variklių apsaugai
Žemos įtampos saugiklių lydalai paprastai yra pagaminti iš mažai lydančių metalų lydinių. Tirpumas praeina per vardinę srovę gero kontakto ir normalaus šilumos išsiskyrimo sąlygomis ir paprastai nebus sulydytas. Nors eksperimentų metu tam tikromis sąlygomis gaunami įvairūs lydymo srovės parametrai, tiesą sakant, yra daug veiksnių, turinčių įtakos saugiklio srovei, o atlikimas skirtingomis sąlygomis yra labai skirtingas. Siekiant užtikrinti patikimumą, jis paprastai parenkamas pagal vardinę lydalo srovę.
Tačiau saugiklis nėra tinkamas variklio apsaugai nuo perkrovos, nes mažų ir vidutinių variklių paleidimo laikas normaliomis sąlygomis yra apie 20-30 sekundžių, o startinė srovė yra didelė (pvz., narvelio variklių tiesioginė paleidimo srovė yra maždaug 5-7 kartus didesnė už nominalią, t.y. visos variklio apkrovos srovę). Tokiu atveju, ištirpus saugikliui, judėdamas variklis sustos. Todėl, renkantis vardinę lydalo srovę, reikia imti 1,5 - 2,5 - 5 kartus didesnę vardinę srovę pagal variklio paleidimo sąlygas. Net ir tuo atveju, net jei variklis bus perkrautas 50%, lydalas nesilydys ir variklis gali perdegti. Taigi, saugiklis gali būti naudojamas tik kaip variklių, grandinių ir įrangos apsauga nuo trumpojo jungimo.
Elektriniai asinchroninių variklių gedimai daugiausia yra statoriaus apvijos trumpalaikis trumpasis jungimas, po kurio eina vienakryptis įžeminimo trumpasis jungimas ir vienos fazės apvijos trumpasis jungimas. Be to, gali atsirasti aukšta vyniojimo temperatūra ir mechaninis gedimas. Statoriaus apvijos trumpasis jungimas tarp fazių yra rimčiausias variklio gedimas. Tiesioginis ilgalaikio perkrovimo rezultatas padidins variklio temperatūrą viršijant leistiną vertę, paspartins apvijos izoliacijos senėjimą, sutrumpins tarnavimo laiką ar net sudegins variklį. Todėl variklyje yra saugiklis, kad būtų išvengta trumpojo jungimo gedimų. Taip pat reikėtų atsižvelgti į dviejų fazių veikimo problemą, kurią sukelia vienfazio saugiklio perdegimas. Montuojant saugiklį, trys etapai turi būti nuoseklūs, kad vienos fazės saugiklis nebūtų pažengęs ir nesudegintų variklio. Be to, norint apsaugoti variklį nuo perkrovos, reikia įrengti šiluminę relę.
Saugiklio parinkimo sąlygos varikliui
- Tirpalo neturėtų lydytis variklio savaiminio paleidimo proceso metu. Mažos talpos saugiklis neišsijungs, kai 8 sekundes praleisite 2 kartus didesnę vardinę srovę, o 2 kartus viršijant nominalią srovę 3 - 40 sekundžių. Bendrojo variklio savaiminis įsijungimo laikas yra 2 - 40 sekundžių.
- Varikliams, kurie paprastai įsijungia, vardinė saugiklio srovė gali būti 1/2 · 5 karto didesnė už variklio savaiminio užvedimo srovę Izg, tai yra le = Izg / 2,5.
- Variklio saugikliui, kuris dažnai arba sunkiomis sąlygomis įsijungia, le gali būti le = Izg / 1,6 - 2.
- Įprastos apkrovos srovės saugiklis neturėtų būti išdegęs.
- Saugiklio vardinė srovė le gali būti 2 - 2,5 karto didesnė už įprastą vardinę srovę kilpoje, tai yra le = (2 - 2,5) le kilpa.
- Kai variklis arba švino laidas yra trumpai sujungtas, saugiklis turi būti išdegęs prieš įjungiant kontaktorių. Įvykus trumpam jungimui, kontaktoriaus gnybto įtampa krinta ir kontaktorius grįžta (atleidžia). Grįžimo laikas yra 0,04 - 0,06 s. Kad kontaktorius neišdegtų dėl trumpojo jungimo srovės atjungimo, saugiklis turi veikti greičiau. Kad būtų patikimas, saugiklio lydymo laikas turi būti trumpesnis nei 0,02 - 0,03 s. Pagal saugiklio apsaugos charakteristikos kreivę, kai trumpojo jungimo srovė per saugiklį yra 20 arba 25 kartus didesnė už saugiklio vardinę srovę, saugiklio sulydymo laikas gali siekti 0,02 - 0,03 s, taigi vardinė srovė le gali būti pasirinkta kaip 1/20 arba 1/25 karto didesnė už didžiausią galimą trumpojo jungimo srovės ID prie variklio įėjimo (apskaičiuojant trumpojo jungimo srovės ID, turite suskaičiuoti ir kabelio varžą nuo magistralės iki variklio).
Saugiklių koordinavimas
Kad būtų įvykdyti atrankos reikalavimai, viršutinis ir apatinis saugiklis reikia pasirinkti pagal apsaugos charakteristikos kreivės duomenis ir faktinę klaidą. Jei dviejų saugiklių laiko derinimo ribą vertina 10%, turėtų būti įvykdytos tam tikros sąlygos. Saugiklio ir saugiklio koordinavimas paprastai grindžiamas viršutinių ir apatinių saugiklių dalių teigiamų ir neigiamų klaidų superpozicija ir atsižvelgiama į 10% koordinavimo skirtumą.
Nominali apkrovos saugiklio vardinė srovė su diferencine apkrova: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 36, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 (A) ir kt. Pavyzdžiui, RMIO saugiklis, pagrindinė linija yra 2 lygiais didesnė už atšakos liniją:
- Pagrindinės linijos lydalo vardinė srovė yra 32A, o atšakinės linijos lydalo le yra 20A.
- Pagrindinės linijos lydalo vardinė srovė yra 40A, o atšakinės linijos lydalo le yra 32A.
- Pagrindinės linijos lydalo vardinė srovė yra 100A, o atšakinės linijos lydalo le yra 63A.
Saugiklio parinkimas transformatoriaus trumpojo jungimo apsaugai
Transformatoriaus apsaugai reikėtų atsižvelgti į šiuos veiksnius:
- Atitinka didžiausią leistiną transformatoriaus apkrovos srovę.
- Susipažinkite su transformatoriaus įjungimo srove, kai jis veikia.
- Gali išvengti trumpojo jungimo srovės, esančios už apsaugos ribų, ir įsiurbimo srovės, kurią sukelia variklio savaiminis užvedimas.
Remiantis aukščiau nurodytais veiksniais, vardinę lydalo srovę galima pasirinkti pagal formulę le = K · Ib. Formulėje: K yra koeficientas, imantis 1,1 - 1,3 karto, kai variklis automatiškai įsijungia neatsižvelgus. Atsižvelgiant į variklio savaiminį užvedimą, jis gali būti 1,5 - 2,0 karto. Ib yra didžiausia galios transformatoriaus kilpos darbinė srovė.
Saugiklio pasirinkimas maitinimo grandinei, tiekiančiai kelis variklius
Kai grandinė skirta tik vienam varikliui, vardinė saugiklio srovė yra 4 kartus didesnė už variklio vardinę srovę. Kai maitinimo grandinė skirta keliems varikliams, bendras saugiklis parenkamas taip: didžiausios galios kW padauginama iš 4, o likusių variklių kilovatai sudedami ir padauginami iš 2.
Pavyzdžiui: 380V maitinimo grandinė su trimis varikliais, kurių galia yra atitinkamai 9,5 kW, 5,5 kW ir 4 kW. Kaip pasirinkti bendrą saugiklį?
Skaičiavimas: 7,5 kW x 4 + (5,5 kW + 4 kW) x 2 = 30A + 19A = 49A. Pagal formulę, tiktų saugiklis, kurio vardinė srovė 50A. Apskritai, „pasirinkite kelių variklių saugiklius. Jei talpa didelė, padauginkite iš 4, o likusieji kilovatai padvigubėja. Pridėkite juos po vieną.“
Dažniausios saugiklių perdegimo priežastys transporto priemonėse
Saugikliai saugo automobilio elektros grandines nuo perkrovos ir trumpojo jungimo. Jeigu elektros grandinėje atsiranda gedimas arba prijungiamas per didelis elektros energijos vartotojų skaičius, įvyksta trumpasis jungimas, ji persikrauna. Perkaista generatoriaus laidai ir apvijos, akumuliatoriuje gali užvirti elektrolitas. Būtent tada naudojami saugikliai. Jei automobilio saugiklis nuolat perdega, tai yra priežastis pradėti ieškoti trumpojo jungimo arba perkrovos elektros grandinėje.
Pagrindinės saugiklių perdegimo priežastys
- Elektros mazgo, elektros instaliacijos elemento pažeidimas arba pačios elektros instaliacijos pažeidimas, galintis sukelti trumpąjį jungimą. Dėl tokio pažeidimo įtampa teka trumpesniu keliu, turinčiu gerokai mažesnį pasipriešinimą. Pagal Omo dėsnį, grandinės dalies pasipriešinimo mažėjimas lemia srovės stiprėjimą.
- Įtampos šuolis (perkrova). Atsiranda užstrigus kuriai nors detalei, kurios judėjimą užtikrina elektros varikliukas. Tai gali būti ABS blokas, valytuvai, stiklų keltuvas ir kt. Tokiu atveju elektros varikliuko viduje susidaro per didelė įtampos apkrova, kurią perima saugiklis.
- Netinkamas saugiklis. Dažniausiai saugikliai greitai perdega, jeigu jų vielutės lydymosi įtampa tik šiek tiek viršija konkrečios elektros grandinės darbinę įtampą.
- Prastas kontaktas tarp saugiklio ir korpuso. Tokiu atveju saugiklis ne tik sudega, bet ir išsilydo korpusas. Taip atsitinka naudojant nekokybiškus saugiklius, nes jie ne perdega, o lydosi, išdegindami ne tik savo lizdą, bet ir apgadindami visą saugiklių bloką.
- Saugiklis praranda turimą atsargą. Pastebėta, kad dažniausiai saugikliai perdega įjungiant degimą, nes, kaistant elektros instaliacijos metalinėms vielutėms, didėja jų pasipriešinimas. Įjungimo akimirką vielutės būna šaltos, tad jų pasipriešinimas mažas, o įtampa gerokai viršija įprastą. Vielutėms kaistant pasipriešinimas didėja, įtampa silpnėja.
- Perteklinė įtampa išjungiant variklį. Tam tikrais atvejais saugikliai gali perdegti ir esant išjungtai grandinei. Taip atsitinka, nes išjungiant variklį susikuria perteklinė įtampa, kuri vėliau ir sudegina saugiklius.
Specifinės problemos automobiliuose, susijusios su varikliais
Verta pasitikrinti variklių darbo režimus: viryklę, poveržlę, valytuvus. Perdega saugiklis - tai reiškia, kad įjungta apsauga nuo perkrovos. Blogiau, jei jis yra vientisas ir tuo pačiu metu šildomi laidininkai. Dažnai pakanka pakeisti perdegusį elementą, tačiau jei saugiklis nuolat perdega, reikia rasti ir pašalinti priežastį.
Nuotėkio srovės yra pagrindinė naudotų automobilių problema. Automobilių pramonės „klasika“, pavyzdžiui, 2106, 2107, 2103 serijos, turėjo daug elektros įrangos trūkumų. Dėl ilgų eksploatavimo metų susilpnėja jungtys, keičiasi variklių laidumas. Dažna „klasikinio“ automobilio problema yra oksidų susidarymas ant kontaktų. Tačiau tokia situacija sukelia papildomą įtampos kritimą, saugiklis vargu ar perdegs. Neigiami saugiklių nominalai sukelia trikčių šalinimo problemų. Tai įmanoma, kai srovės šiek tiek viršija vardines.
Jei perdegė VAZ-2107 krosnelės ventiliatoriaus saugiklis, tai priežasčių pirmiausia reikėtų ieškoti pačiame variklyje. Darbaratis dažnai užsikimšęs dulkėmis, sausų lapų gabalėliais. Patikrinkite tiekimo kontaktus. Jie turi būti izoliuoti ir patikimai pritvirtinti. Variklis negali veikti, jei į vidų patenka drėgmės. Tarp besisukančių elementų yra tarpas, kuriame neturėtų būti pašalinių intarpų. Dėl sugedusios valdymo grandinės gali perdegti saugiklis. Verta patikrinti krosnelės variklio relę, jungtis su ja, grandinės plokštės takelių vientisumą.
Radiatoriaus aušinimo ventiliatorius naudoja dideles sroves, menkiausia jo tarša padidina reikšmes daugiau nei 20% vardinės. To pakanka, kad sušiltumėte ir vėliau išdegtumėte saugiklį. Jei vienu metu naudojami keli galingi vartotojai naudotuose automobiliuose, dažnai perdega aušinimo ventiliatoriaus saugiklis. Sugedus ventiliatoriaus guoliui taip pat padidės srovės vertės. Kibirkščiuojantis kontaktas įjungimo relėje sukelia impulsus variklio apvijose. Dėl to lydantis elementas įkaista.
Jei perdega gabaritų saugiklis, tai rodo trumpąjį jungimą apšvietimo grandinėje. Pakeitus lempų galia gali nesutapti. Retai, bet pasitaiko atvejų, kai stiklinės lemputės viduje įvyksta trumpasis jungimas. Tokią lempą reikia pakeisti ir be jos patikrinti grandinės veikimą. Saugikliai gali būti sugedę, skirti kitai srovei. Priekinio žibinto sandarumo pažeidimas lemia tai, kad kasetėje, kurioje sumontuota lempa, kaupiasi drėgmė. Tai galima nustatyti pagal stiklo rasojimą iš vidaus ryte arba vėlai vakare.
Diagnostika ir priežiūra
Visų pirma, ant korpuso „suskamba“ elektros grandinė. Tokiu atveju akumuliatoriaus gnybtai yra atjungti. Reikia atsiminti, kad antrasis laidas iš variklio eina į korpusą, jo kontaktinis pasipriešinimas turi būti nulinis. Jei laidai nepažeisti, patikrinkite elektros grandinės mazgo įtampą. Matavimo taškai nustatomi pagal schemą transporto priemonės vadove. Be to, išjungus variklį akumuliatoriaus gnybtų galia turi būti bent 12 V. Multimetras gali išmatuoti atsparumą, kontaktų vientisumą, patikrinti įtampą. Saugiklius laikykite vėsioje, sausoje vietoje, atokiau nuo korozinių cheminių medžiagų. Atnaujinkite naujausias saugiklių naujoves, kad užtikrintumėte optimalią apsaugą ir atitiktį jūsų programose.
Kaip patikrinti automobilio saugiklius multimetru – tęstinumo patikrinimas
Neteisingas saugiklio keitimas ir jo pavojai
Turbūt teko matyti, kai vietoje saugiklių paliekamos monetos. Žinoma, moneta taip greitai neperdegs. Tačiau reikia atminti, kad gedimo atveju moneta neatjungs grandinės ir gali perdegti konkretus saugiklio turėtas apsaugoti elementas. Taip pat toks „taupymas“ gali tapti gaisro priežastimi, nes kaista ir šalia monetos esantys laidai.
Jeigu saugiklis perdegė, o atsarginio nėra, trumpam jį gali pakeisti cigarečių pakelio folija, kuri perdegs laiku, tačiau tai yra tik laikinas ir neprofesionalus sprendimas, rekomenduojamas tik ekstremaliose situacijose. Visada naudokite tinkamo nominalo saugiklius.
tags: #issilyde #vienos #fazes #saugiklis #variklyje