Welche Schutzvorrichtungen sind besser: Sicherungen oder Leistungsschalter?

Beim Betrieb eines häuslichen und industriellen Stromnetzes besteht immer die Gefahr von elektrischen Verletzungen oder Geräteschäden. Sie können jederzeit auftreten, wenn kritische Bedingungen auftreten. Um solche Folgen zu verringern, lassen Sie Schutzvorrichtungen zu. Ihre Verwendung erhöht die Sicherheit bei der Verwendung von Elektrizität erheblich.

Schutzmaßnahmen für Stromkreise basierend auf:

• Sicherung;

• mechanischer Leistungsschalter.

Funktionsprinzip und Sicherungsanordnung

Zwei brillante Wissenschaftler, Joule und Lenz, stellten gleichzeitig die Gesetze der gegenseitigen Beziehungen zwischen der Größe des im Leiter fließenden Stroms und seiner Wärmeabgabe auf und enthüllten die Abhängigkeiten vom Stromkreiswiderstand und der Dauer des Zeitintervalls.

Joule Lenz Gesetz

Ihre Schlussfolgerungen ermöglichten es, die einfachsten Schutzstrukturen auf der Grundlage der thermischen Wirkung des Stroms auf das Metall des Drahtes zu schaffen. Bei elektrische Sicherungen Es wird ein dünner Metalleinsatz verwendet, durch den der Gesamtstrom der Schaltung geleitet wird.

Mit den Nennparametern der elektrischen Energieübertragung hält dieser „Draht“ der Wärmebelastung zuverlässig stand und brennt bei Überschreitung seiner Werte über der Norm aus, unterbricht den Stromkreis und entfernt die Spannung von den Verbrauchern. Um den Betrieb des Stromkreises wiederherzustellen, muss das durchgebrannte Element ausgetauscht werden: eine Sicherung.

Es ist auf Sicherungsstrukturen für Haushaltsfernseh- und Radiogeräte mit transparenten Glaseinsatzgehäusen deutlich sichtbar.

Sicherungen für Haushaltsfunkgeräte

An seinen Enden sind spezielle Metallpads angebracht, die beim Einbau in Steckdosen einen elektrischen Kontakt herstellen. Dieses Prinzip ist in elektrischen Steckern mit schmelzbaren Einsätzen enthalten, die unsere Eltern und ältere Generationen seit vielen Jahrzehnten vor Schäden an der elektrischen Verkabelung schützen.

Gewöhnliche und automatische Sicherungen für alte Kabel

In der gleichen Form wurden automatische Designs entwickelt, die anstelle von Steckern in Nester geschraubt wurden. Bei Auslösung mussten die Komponenten jedoch nicht ausgetauscht werden. Um die Stromversorgung wiederherzustellen, ertränken Sie einfach den Knopf im Gehäuse.

Auf diese Weise wurden die alten elektrischen Eingänge der Wohnung geschützt. Dann begannen zusammen mit Sicherungen zu erscheinen Leistungsschalter.

Zugangsschutz für Wohnungen

Die Auswahl der Sicherung basiert auf:

• Nennströme der Sicherung selbst und ihres Einsetzens;

• minimale / maximale Vielfache des Teststroms;

• maximaler unterbrochener elektrischer Strom und die Möglichkeit eines Bruchs der transportierten Energie;

• Schutzeigenschaften der Sicherung;

• Sicherungsnennspannung;

• Einhaltung der Grundsätze der Selektivität.

Elektrische Eigenschaften der Sicherung

Sicherungen haben ein einfaches Design. Sie werden häufig in elektrischen Anlagen eingesetzt, einschließlich Hochspannungsgeräten bis 10 kV, beispielsweise zum Schutz von Spannungsmesstransformatoren.

Industrielle Hochspannungssicherungen

Das Funktionsprinzip und der Geräteschutzschalter

Der Zweck eines mechanischen Schaltgeräts, das als Leistungsschalter bezeichnet wird, ist:

• Einschalten, Weiterleiten, Trennen von Strömen während des normalen Schaltungsmodus;

• automatische Spannungsentlastung von elektrischen Anlagen unter Notfallbedingungen, z. B. Ströme von Metallkurzschlüssen. Leistungsschalter arbeiten in wiederverwendbaren Kurzschluss- und Überlastschutzmodi.Die Möglichkeit einer wiederholten Verwendung wird als Hauptunterschied zur Sicherung angesehen.

In den Tagen der UdSSR waren im Energiesektor Leistungsschalter der Serien AP-50, AK-50, AK-63 und AO-15 weit verbreitet.

Schalter der AP-50-Serie

Leistungsschalter in Relaisschutz- und Automatisierungstafeln

Lesen Sie auch: Funktionsweise von Relaisschutz und Automatisierung (RPA)

In modernen Stromkreisen arbeiten fortschrittliche Konstruktionen ausländischer und inländischer Hersteller.

Moderne Leistungsschalter

Alle von ihnen sind in dielektrischen Gehäusen eingeschlossen, haben gemeinsame Exekutivorgane und bieten:

1. thermische Auslösung des Stromkreises mit einem geringfügigen Überschuss des zulässigen Stromwertes;

2. elektromagnetische Abschaltung bei plötzlichen Laststößen;

3. Lichtbogenunterdrückungskammern;

4. Kontaktsysteme.

Beim Erhitzen mit der Energie der erzeugten Wärme arbeitet eine Bimetallplatte, die sich vom Temperatureffekt bis zur Aktivierung des Auslösemechanismus biegt. Diese Funktion hängt von der Wärmemenge ab, die freigesetzt und zeitlich bis zu einem bestimmten Punkt gedehnt wird.

Die Abschaltung erfolgt so schnell wie möglich aus dem Betrieb des elektromagnetischen Magneten mit dem Auftreten eines Lichtbogens. Um es zu löschen, werden spezielle Maßnahmen angewendet.

Verstärkte Kontakte für mehrere Pausen Kurzschlussströme im Stromkreis.

Betriebsunterschiede von Leistungsschaltern von Sicherungen

Die Schutzeigenschaften beider Methoden sind zeitgeprüft, und jede Methode erfordert eine Analyse der spezifischen Betriebsbedingungen bei der Beurteilung der Kosten der Struktur unter Berücksichtigung der Dauer und Zuverlässigkeit der Arbeiten.

Sicherungen einfacher angeordnet, trennen Sie den Stromkreis einmalig, billiger. Sie können manuell Stress abbauen, dies ist jedoch normalerweise nicht sehr praktisch. Darüber hinaus trennen sie bei leicht übersteigenden Strömen die Last für eine lange Zeit. Dieser Faktor kann zu einer erhöhten Brandgefahr führen.

Jede Sicherung schützt nur eine Phase des Netzwerks.

Leistungsschalter härter, teurer, funktionaler. Sie sind jedoch genauer auf die Einstellungen der geschützten Schaltung abgestimmt und werden entsprechend dem Nennstrom unter Berücksichtigung der geschalteten Kapazitäten ausgewählt.

Gehäuse moderner duroplastischer Automaten sind sehr widerstandsfähig gegen thermische Effekte. Sie schmelzen nicht, sind zündbeständig. Zum Vergleich: Das Polystyrolgehäuse der alten Leistungsschalter konnte Temperaturen von nicht mehr als 70 Grad standhalten.

Das Design ermöglicht es Ihnen, Modelle für das gleichzeitige Öffnen von ein bis vier Stromkreisen auszuwählen. Wenn Sicherungen in einem dreiphasigen Stromkreis verwendet werden, entlasten sie den Stromkreis mit unterschiedlichen Zeitverzögerungen, was zu einer zusätzlichen Unfallursache werden kann.

Sicherungen werden unabhängig von ihren Eigenschaften mit Strom betrieben. Leistungsschalter werden unter Last ausgewählt und nach Buchstaben klassifiziert:

• A - elektrische Netze mit verlängerter Länge;

• B - Beleuchtung von Korridoren und Plattformen;

• C - Strom- und Beleuchtungssysteme mit moderaten Anlaufströmen;

• D - die vorherrschende Last aus der Einbeziehung von Elektromotoren mit großen Startparametern;

• K - Induktionsöfen und elektrische Trockner;

• Z ist Elektronik.

Siehe auch: Eigenschaften von Leistungsschaltern

Die Vorteile von Schaltern liegen auf der Hand:

• Zuverlässigkeit;

• schnelle Abschaltzeit bei Unfällen;

• Vielzahl von Designs;

• mehr Schutzfunktionen;

• Fähigkeit, mehrere Abschnitte zu wechseln;

• Reduzierung der Brandgefahr;

• Einfachheit der manuellen Kommutierung;

• bequeme Installation.

Deshalb sind automatische Geräte beliebt.

Die Wissenschaft entwickelt sich jedoch ständig weiter und führt neue technische Lösungen ein. Zum Beispiel begann Murller mit der Massenproduktion moderner Sicherungen, Schalter und Trennschalter mit einer Vielzahl von Funktionen.

Moderne Murller-Sicherungsschalter

Schon ihr Name spricht für die Funktionsvielfalt neuer Geräte.

Wählen Sie daher bei der Auswahl des Schutzes für den Stromkreis das Design des von Ihnen gewünschten Modells und seine Funktionen aus und berücksichtigen Sie dabei die individuellen Eigenschaften Ihrer elektrischen Verbraucher zu minimalen Kosten.

Comments

[#1]

Über Sicherungen haben sie folgendes geschrieben:

Darüber hinaus trennen sie bei leicht übersteigenden Strömen die Last für eine lange Zeit.

Dies gilt auch für Automaten. Wenn der Nennstrom durch die Maschine fließt, erfolgt der Betrieb nach ca. 1 Stunde.

[#2 MaksimovM]

Ich stimme dem vorherigen Kommentar nicht zu. Wenn es um Nennstrom geht, sollte der Leistungsschalter nicht auslösen. Der Nennstrom ist der Strom, bei dem das elektrische Gerät im Normalmodus unbegrenzt arbeiten muss. Die Maschine arbeitet mit einem gewissen Überschuss des Nennstroms. Die Reaktionszeit des Leistungsschalters für einen bestimmten Laststromwert hängt von seiner Art ab.

Die einzige Ausnahme, wenn der Leistungsschalter bei Nennstrom auslösen kann, ist, wenn die Umgebungstemperatur (wo der Leistungsschalter installiert ist) hoch genug ist.

[#3 Pavel]

Leistungsschalter sind bequemer zu bedienen und vor allem viel zuverlässiger als Sicherungen. Ein wichtiger Faktor hierbei ist, dass Sicherungen sehr anfällig für externe Störungen sind, einschließlich gering qualifizierter Elektriker. Solche „Spezialisten“ ersetzen einen schmelzbaren Einsatz nach dem Ausbrennen durch den ersten Kupferdraht, der zur Hand war. Das Ergebnis kann das tatsächliche Entfernen der Sicherung aus dem geschützten Stromkreis sein. Physisch wird er da sein und jeder wird denken, dass er bereit ist, die Schaltung aufgrund eines Kurzschlusses zu schützen, aber in Wirklichkeit funktioniert es möglicherweise nicht. Schmelzbare Einsätze sollten nur durch kalibrierte Standardeinsätze ersetzt werden. Aber mit wem beschäftigen wir uns normalerweise?

Eine weitere schlechte Konsequenz dieser Entscheidung ist, dass, wenn sich eine Sicherung im Motorschutzkreis befindet und der Motor über einen Magnetstarter angeschlossen ist, der Kurzschlussstrom während eines Kurzschlusses aufgrund eines falsch ausgewählten Sicherungseinsatzes durch die Kontakte des Anlassers unterbrochen wird. Dies liegt daran, dass bei einem starken Anstieg des Stroms während des Kurzschlusses eine starke Spannungslandung auftritt und die Anlasserspule Kontakte freigibt. Um dies zu verhindern, sollte der Sicherungseinsatz in weniger als 0,2 s durchbrennen. Und wer kann eine solche Ausbrennzeit garantieren, wenn er beim Aufladen der Sicherung zufällig die Dicke des Drahtes auswählt?

Ein weiterer negativer Punkt. Die Sicherung im Induktionsmotorkreis schützt ihn nur vor Kurzschlussstrom, schützt ihn aber nicht vor Überlastung, weil Die Sicherung wird entsprechend den Bedingungen der Verstimmung vom Anlaufstrom des Motors ausgewählt. Wenn wir es entsprechend dem Anlaufstrom wählen, erhalten wir einen völligen Mangel an Schutz gegen einen leichten Anstieg des Stroms. Es ist unbedingt erforderlich, ein zusätzliches thermisches Relais zu installieren. Ein Leistungsschalter mit einer kombinierten Auslöseeinheit schützt ihn bei Einbau in einen einzelnen Motorstromkreis gleichzeitig vor Kurzschluss und Überlastung.

In modernen elektrischen Geräten werden Sicherungen nur zum Schutz von Steuerkreisen, Alarmen und lokaler Beleuchtung verwendet. Dies liegt an der Tatsache, dass die dort fließenden Ströme klein sind, oft weniger als 1 A, und das Finden eines Leistungsschalters für diese Zwecke sehr problematisch ist und Sicherungen in diesem Fall viel billiger sind.

[#4]

Der Artikel ist hilfreich. Es kann hinzugefügt werden, dass es spezielle automatische Motorschutzvorrichtungen gibt. die den Motor vor allen Arten von elektrischen Schäden schützen.

Hinweis für zukünftige Artikel: Der Plural ist nicht "Eingabe", "Eingaben".

[#5 Andrey]

Was ist "Iv" im Diagramm "elektrische Sicherungseigenschaften"?

[#6 Andre]

Pavel, mit dem Starter ist es klar, aber was ist mit dem Frequenzumrichter? Wenn Sie sich die Kataloge der Konverter ansehen, dann empfiehlt fast jeder, Sicherungen an der Stromleitung des Konverters zu installieren ... Ich denke, der Hund ist genau in seiner Geschwindigkeit vergraben ... Wenn Sie die Kataloge für Sicherungen finden und deren Klassen (aR, gG usw.) verstehen, dann Sie können viele neue Dinge entdecken und es ist möglich, den Anwendungsbereich von Sicherungen gezielt zu erweitern. Ich denke, es ist nicht umsonst, dass sie noch auf dem Markt sind. Zum Beispiel, wie ich oben schrieb, zum Schutz von Leistungshalbleiterelementen eines Frequenzumrichters Hersteller omenduyut Installation ist schnell Sicherung (eine bestimmte Klasse) anstelle von Schaltungsunterbrechern ..

Andrey,
Ich denke, dass Iv der in der Schaltung wirkende Strom ist. Als Ergebnis sehen wir in der Grafik die relativen Einheiten, die zeigen, wie oft der in der Schaltung wirkende Strom den Nennstrom der Sicherung Ivn überschreitet