sigorta türleri

Her elektrik sistemi, sağlanan ve tüketilen enerji dengesi üzerinde çalışır. Bir elektrik devresine voltaj uygulandığında, devrede belirli bir dirence uygulanır. Sonuç olarak, Ohm yasasına göre, hangi işin yapıldığı eylemi nedeniyle bir akım üretilir.

Yalıtım kusurları, montaj hataları, acil durum modu durumunda, elektrik devresinin direnci kademeli olarak azalır veya keskin bir şekilde düşer. Bu, nominal değeri aştığında ekipmana ve insanlara zarar veren akımda karşılık gelen bir artışa yol açar.

Elektrik enerjisi kullanılırken güvenlik konuları her zaman önemli olmuştur ve olacaktır. Bu nedenle, koruyucu cihazlara sürekli olarak özel önem verilmektedir. Sigorta adı verilen bu tür ilk tasarımlar bugün hala yaygın olarak kullanılmaktadır.

Elektrik sigortası, çalışma devresinin bir parçasıdır, güç kablosunun kesitinde kesilir, çalışma yüküne güvenilir bir şekilde dayanmalı ve devreyi aşırı akım oluşumundan korumalıdır.Bu fonksiyon, anma akımı sınıflandırmasının temelidir.

Uygulanan çalışma prensibine ve devreyi kesme yöntemine göre, tüm sigortalar 4 gruba ayrılır:

1. eriyebilir bağlantı ile;

2. elektromekanik tasarım;

3. Elektronik bileşenler bazında;

4. Aşırı akım etkisinden sonra doğrusal olmayan tersine çevrilebilir özelliklere sahip kendi kendini iyileştiren modeller.

Sıcak bağlantı

Bu tasarımın sigortaları, nominal ayar değerini aşan bir akımın etkisi altında aşırı ısınmadan eriyen ve buharlaşan iletken bir eleman içerir. Bu, voltajı devreden çıkarır ve korur.

Eriyebilir bağlantılar, elektrikli ekipmanın koruyucu özelliklerini sağlayan bir termal genleşme katsayısına sahip bakır, kurşun, demir, çinko veya bazı alaşımlar gibi metallerden yapılabilir.

Sabit çalışma koşullarında elektrikli ekipman tellerinin ısıtma ve soğutma özellikleri şekilde gösterilmiştir.

Sigortanın tasarım yükünde çalışması, içinden çalışan bir elektrik akımının geçmesiyle metal üzerine salınan ısı ile dağılma nedeniyle ısının çevreye atılması arasında güvenilir bir sıcaklık dengesi oluşturularak sağlanır.

Acil durum modlarında bu denge hızla bozulur.

Sigortanın metal kısmı ısıtıldığında aktif direncinin değerini arttırır. Bu, üretilen ısı I2R'nin değeri ile doğru orantılı olduğundan daha fazla ısınmaya neden olur. Aynı zamanda direnç ve ısı oluşumu tekrar artar. Erime, kaynama ve sigortanın mekanik olarak tahrip olması gerçekleşene kadar süreç çığ gibi devam eder.

Devre kesildiğinde, sigortanın içinde bir elektrik arkı oluşur. Tamamen kaybolana kadar içinden tesisat için tehlikeli bir akım geçer ve bu akım aşağıdaki şekilde gösterilen özelliğe göre değişir.

Sigortanın ana çalışma parametresi, acil durum akımının katlarının (nominal değere göre) yanıt süresine bağımlılığını belirleyen, zaman içindeki karakteristik akımıdır.

Sigortanın düşük acil akım oranlarında çalışmasını hızlandırmak için özel teknikler kullanılır:

• azaltılmış alanlı değişken kesit şekilleri oluşturmak;

• metalürjik etkiyi kullanarak.

Sekmeyi değiştir

Plakalar daraldıkça direnç artar ve daha fazla ısı üretilir. Normal çalışmada bu enerjinin tüm yüzeye eşit olarak dağılması için zaman vardır ve aşırı yüklenme durumunda dar yerlerde kritik bölgeler oluşturulur. Sıcaklıkları hızla metalin eridiği ve elektrik devresini kırdığı bir duruma ulaşır.

Hızı artırmak için plakalar ince folyodan yapılır ve paralel olarak bağlanmış birkaç katman halinde kullanılır. Katmanlardan birinin her alanını yakmak koruyucu işlemi hızlandırır.

Metalurjik etki prensibi

Kurşun veya kalay gibi bazı düşük erime noktalı metallerin yapılarında daha dayanıklı bakır, gümüş ve bazı alaşımları eritme özelliğine dayanır.

Bunu yapmak için, eriyebilir bağlantının yapıldığı çok telli tellere kalay damlaları uygulanır.Tellerin metalinin izin verilen sıcaklığında, bu katkı maddeleri herhangi bir etki yaratmaz, ancak acil bir durumda hızla erir, ana metalin bir kısmını çözer ve sigortanın çalışmasının hızlanmasını sağlar.

Bu yöntemin etkinliği yalnızca ince teller üzerinde kendini gösterir ve kesitlerinde bir artışla önemli ölçüde azalır.

Bir sigortanın ana dezavantajı, tetiklendiğinde manuel olarak yenisiyle değiştirilmesi gerekmesidir. Bu da stoklarını korumayı gerektirir.

Elektromekanik sigortalar

Besleme telinin içine bir koruyucu düzeneğin kesilmesi ve gerilimi azaltmak için kesilmesinin sağlanması ilkesi, bunun için oluşturulan elektromekanik ürünleri sigortalar olarak sınıflandırmayı mümkün kılar. Ancak çoğu elektrikçi bunları ayrı bir sınıfa ayırır ve onlara Devre kesiciler veya otomatik makineler olarak kısaltılır.

Çalışmaları sırasında özel bir sensör geçen akımın değerini sürekli olarak izler. Kritik bir değere ulaştıktan sonra, sürücüye termal veya manyetik bir serbest bırakmadan gelen yüklü bir yay olan bir kontrol sinyali gönderilir.

Elektronik komponent sigortaları

Bu tasarımlarda, elektrik devresini koruma işlevi, diyot, transistör veya tristörlerin güç yarı iletken cihazlarına dayanan temassız elektronik anahtarlar tarafından üstlenilir.

Bunlara elektronik sigortalar (EP) veya akım kontrol ve anahtarlama modülleri (MKKT) denir.

Örnek olarak, şekilde bir transistör sigortasının çalışma prensibini gösteren bir blok diyagram gösterilmektedir.

Böyle bir sigortanın kontrol devresi, ölçülen akım değeri sinyalini dirençli şöntten kaldırır.Yalıtılmış yarı iletken geçidin girişine değiştirilir ve uygulanır. MOSFET tipi alan etkili transistör. 

Sigortadan geçen akım izin verilen değeri aşmaya başladığında kapı kapanır ve yük kapatılır. Bu durumda, sigorta kendinden kilitleme moduna geçer.

Devrede çok fazla video gözetimi kullanılırsa, yanmış sigortayı belirlemek zorlaşır. Bulmayı kolaylaştırmak için, LED'in yanıp sönmesiyle veya katı veya elektromekanik bir rölenin tetiklenmesiyle algılanabilen "Alarm" sinyal fonksiyonu eklenmiştir.

Bu tür elektronik sigortalar hızlı hareket eder, tepki süreleri 30 milisaniyeyi geçmez.

Yukarıda tartışılan şema basit kabul edilir, yeni ek işlevlerle önemli ölçüde genişletilebilir:

• akım nominal değerin %30'unu aştığında kapatma komutlarının oluşturulmasıyla yük devresindeki akımın sürekli izlenmesi;

• yükteki akım ayarlanan ayarın %10'unun üzerine çıktığında bir sinyalle kısa devre veya aşırı yük durumunda korunan bölgenin kapatılması;

• 100 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda transistörün güç elemanının korunması.

Bu tür şemalar için kullanılan ICKT modülleri 4 yanıt süresi grubuna ayrılmıştır. En hızlı cihazlar "0" sınıfı olarak sınıflandırılır. Ayarı aşan akımları 5 ms'ye kadar %50, 1,5 ms'de %300, 10 μs'de %400 keserler.

Kendi kendini onaran sigortalar

Bu koruyucu cihazlar, acil durum yükü kapatıldıktan sonra tekrar tekrar kullanım için çalışabilirliklerini korumaları bakımından sigortalardan farklıdır.Bu yüzden kendi kendini iyileştirme olarak adlandırıldılar.

Tasarım, pozitif sıcaklık elektrik direnci katsayısına sahip polimer malzemelere dayanmaktadır. Normal, normal koşullar altında kristal bir kafes yapısına sahiptirler ve ısıtıldıklarında aniden şekilsiz bir duruma dönüşürler.

Böyle bir sigortanın açma özelliği genellikle direncin malzeme sıcaklığına karşı logaritması olarak verilir.

Bir polimerin bir kristal kafesi olduğunda, tıpkı bir metal gibi elektriği iletmesi iyidir. Amorf durumda, iletkenlik önemli ölçüde azalır, bu da anormal bir mod oluştuğunda yükün kapatılmasını sağlar.

Bu tür sigortalar, sigortanın değiştirilmesi veya operatörün manuel işlemlerinin zor olduğu durumlarda tekrarlanan aşırı yüklerin oluşmasını ortadan kaldırmak için koruyucu cihazlarda kullanılır. Bilgisayar teknolojisi, mobil cihazlar, ölçüm ve tıp teknolojisi ve araçlarda yaygın olarak kullanılan otomatik elektronik cihazlar alanıdır.

Kendi kendini sıfırlayan sigortaların güvenilir çalışması, ortam sıcaklığından ve içinden geçen akım miktarından etkilenir. Hesaplanabilmesi için teknik koşullar getirilmiştir:

• cihazı tetiklemeyen +23 santigrat derece sıcaklıkta maksimum değer olarak tanımlanan iletim akımı;

• aynı sıcaklıkta polimerin amorf bir duruma geçişine yol açan minimum değer olarak çalışma akımı;

• uygulanan çalışma voltajının maksimum değeri;

• acil durum akımının oluştuğu andan yük kapatılana kadar ölçülen tepki süresi;

• sigortanın +23 derecede çevreye ısı aktarma yeteneğini belirleyen güç dağılımı;

• işe bağlanmadan önceki ilk direnç;

• Direnç operasyon bitiminden 1 saat sonra gelir.

Kendi kendini iyileştiren koruyucular şunları içerir:

• küçük boyutlar;

• hızlı cevap;

• İstikrarlı iş;

• cihazların aşırı yük ve aşırı ısınmaya karşı birleşik koruması;

• bakıma gerek yok.

Sigorta tasarım çeşitleri

Görevlere bağlı olarak, devrelerde çalışacak sigortalar oluşturulur:

• endüstriyel tesisler;

• genel kullanım için elektrikli ev aletleri.

Farklı voltajlara sahip devrelerde çalıştıkları için muhafazalar, ayırt edici dielektrik özelliklerle üretilir. Bu prensibe göre, sigortalar çalışan yapılara ayrılır:

• alçak gerilim cihazları ile;

• 1000 volta kadar olan devrelerde;

• yüksek voltajlı endüstriyel ekipman devrelerinde.

Özel tasarımlar sigortaları içerir:

• patlayıcı;

• delikli;

• devre ince taneli dolgu maddelerinin dar kanallarında açıldığında veya otogaz oluşumunda veya sıvı patlamasında ark söndürme ile;

• araçlar için.

Bir sigortanın sınırlı arıza akımı, bir amperin kesirlerinden kiloamperlere kadar değişebilir.

Bazen elektrikçiler sigorta yerine mahfazaya kalibre edilmiş bir tel takarlar. Bu yöntem önerilmez, çünkü doğru kesit seçimiyle bile, metalin veya alaşımın kendisinin özelliklerinden dolayı telin elektrik direnci önerilenden farklı olabilir. Böyle bir sigorta kesin olarak çalışmayacaktır.

Daha da büyük bir hata, ev yapımı "böceklerin" yanlışlıkla kullanılmasıdır.Elektrik kablolarındaki kazaların ve yangınların en yaygın nedenidirler.