Vrste varovalk
Vsebina
- Vrste varovalk
- DC varovalka
- AC varovalka
- Nizkonapetostna električna varovalka
- Električna visokonapetostna varovalka
- vložek varovalke
- Kartušna varovalka tipa D
- Vrsta povezave/kartušna varovalka HRC
- Zamenljiva varovalka
- Zaščitna varovalka
- Stikalna varovalka
- Iztisna varovalka
- Onemogočite varovalko
- Termična varovalka
- Ponastavljiva varovalka
- polprevodniška varovalka
- Varovalka za dušenje prenapetosti
- Varovalka naprave za površinsko montažo
- Vodnik Video
- Kako se izračuna vrednost varovalke
- Razumevanje električnega obloka
- Pogosta vprašanja
Običajno so varovalke komponente, ki ščitijo električne naprave pred napetostnimi sunki in kratkimi stiki. Vendar pa varovalke, ki se uporablja za zaščito transformatorja visoke moči, ni mogoče uporabiti za napravo z nizko porabo energije, kot je prenosni računalnik.
Električne varovalke so v različnih oblikah in velikostih, delujejo z uporabo različnih elementov in imajo različne aplikacije v svojih tokokrogih.
V našem vodniku predstavljamo vse vrste varovalk, ki se uporabljajo v električnih sistemih, in jih razdelimo po glavnih kategorijah v podkategorije in bolj specifične možnosti.
Začnimo.
Vrste varovalk
Obstaja več kot 15 vrst električnih varovalk, ki se razlikujejo po načelih delovanja, zasnovi in uporabi. Tej vključujejo:
- DC varovalka
- AC varovalka
- Nizkonapetostna električna varovalka
- Električna visokonapetostna varovalka
- vložek varovalke
- Kartušna varovalka tipa D
- Kartušna varovalka
- Zamenljiva varovalka
- Zaščitna varovalka
- Stikalna varovalka
- Iztisna varovalka
- Spustna varovalka
- Termična varovalka
- Ponastavljiva varovalka
- polprevodniška varovalka
- Varovalka za dušenje napetosti
- Varovalka naprave za površinsko montažo
Vse to bo posebej podrobno razloženo za vaše popolno razumevanje.
DC varovalka
Preprosto povedano, enosmerne varovalke so vrsta električnih varovalk, ki se uporabljajo v enosmernih tokokrogih. Čeprav je to glavni dejavnik, ki jih razlikuje od varovalk na izmenični tok (AC), obstaja še ena lastnost, ki jo je vredno omeniti.
Varovalke za enosmerni tok so običajno večje od varovalk za izmenični tok, da se izognete trajnemu iskrenju.
Če je enosmerna varovalka previsoka ali v kratkem stiku in se kovinski trak stopi, se tokokrog odpre.
Vendar pa zaradi enosmernega toka in napetosti v tokokrogu iz vira enosmernega toka majhna reža med obema koncema taljenega traku ustvarja možnost trajne iskre.
To izniči namen varovalke, saj moč še vedno teče skozi tokokrog. Za preprečitev iskrenja je enosmerna varovalka povečana, kar poveča razdaljo med staljenima koncema traku.
AC varovalka
Po drugi strani pa so AC varovalke električne varovalke, ki delujejo z AC tokokrogi. Zahvaljujoč napajalniku s spremenljivo frekvenco jih ni treba več izvajati.
Izmenični tok se uporablja pri napetosti, ki se spreminja od najvišje ravni do najnižje ravni (0 V), običajno 50- do 60-krat na minuto. To pomeni, da ko se trak stopi, oblok zlahka ugasne, ko se ta napetost zmanjša na nič.
Električna varovalka ne sme biti večja, saj izmenični tok preneha dovajati sam sebe.
Varovalke za izmenični tok in varovalke za enosmerni tok sta dve glavni kategoriji električnih varovalk. Nato jih ločimo v dve podkategoriji; nizkonapetostne električne varovalke in visokonapetostne električne varovalke.
Nizkonapetostna električna varovalka
Ta vrsta električne varovalke deluje v tokokrogu z nazivno napetostjo, manjšo ali enako 1,500 V. Te električne varovalke se običajno uporabljajo v nizkonapetostnih električnih tokokrogih in so na voljo v različnih oblikah, izvedbah in velikostih.
Prav tako so cenejši od svojih visokonapetostnih primerkov in jih je enostavno zamenjati.
Električna visokonapetostna varovalka
Visokonapetostne varovalke so električne varovalke, ki se uporabljajo z nazivno napetostjo nad 1,500 V in do 115,000 V.
Uporabljajo se v velikih elektroenergetskih sistemih in tokokrogih, prihajajo v različnih velikostih in uporabljajo strožje ukrepe za gašenje električnega obloka, zlasti ko gre za tokokrog DC.
Nato so visokonapetostne in nizkonapetostne električne varovalke razdeljene na različne vrste, ki jih v glavnem določa njihova zasnova.
vložek varovalke
Kartušne varovalke so vrsta električnih varovalk, pri katerih so trakovi in elementi za gašenje obloka popolnoma zaprti v ohišju iz keramike ali prozornega stekla.
Običajno gre za valjaste električne varovalke s kovinskimi pokrovčki (imenovanimi čepi) ali kovinskimi rezili na obeh koncih, ki služijo kot kontaktne točke za povezavo z vezjem. Varovalka ali trak na notranji strani se poveže s tema dvema koncema vložka varovalke, da zaključi vezje.
Med drugim vidite vložne varovalke z aplikacijami v tokokrogih naprav, kot so hladilniki, vodne črpalke in klimatske naprave.
Čeprav so bolj prisotni v nizkonapetostnih napajalnih sistemih do 600 A in 600 V, jih lahko vidite tudi v visokonapetostnih okoljih. Kljub temu in dodatku določenih materialov za omejitev iskrenja njihova splošna zasnova ostaja enaka.
Kartušne varovalke lahko razdelimo v dve dodatni kategoriji; Električne varovalke tipa D in varovalke tipa Link.
Kartušna varovalka tipa D
Varovalke tipa D so glavne vrste vložkov varovalk, ki imajo podstavek, adapterski obroč, vložek in pokrovček varovalke.
Osnova varovalke je povezana s pokrovom varovalke in kovinski trak ali premostitvena žica je povezana s to osnovo varovalke, da se zaključi vezje. Varovalke tipa D takoj prekinejo napajanje, ko je tok v tokokrogu presežen.
Vrsta povezave/kartušna varovalka HRC
Varovalke z vtičnico ali visoko prekinitveno zmogljivostjo (HRC) uporabljajo dva talilna vložka za mehanizem časovne zakasnitve pri zaščiti pred prevelikim tokom ali kratkim stikom. To vrsto varovalke imenujemo tudi varovalka z visoko izklopno zmogljivostjo (HBC).
Dve taljivi vložki ali palici sta postavljeni vzporedno ena z drugo, ena z nizko odpornostjo in druga z visoko odpornostjo.
Ko se v tokokrog uporabi presežek toka, se talilni člen z nizkim uporom takoj stopi, medtem ko varovalka z visokim uporom kratek čas zadrži presežek moči. Nato bo izgorelo, če se moč v tem kratkem času ne zmanjša na sprejemljivo raven.
Če se namesto tega takoj sproži nazivni izklopni tok, ko se v tokokrogu pojavi prevelik tok, se bo visokoodporni talilni vložek takoj stopil.
Te vrste električnih varovalk HRC uporabljajo tudi snovi, kot je kremenčev prah ali neprevodne tekočine, da omejijo ali ugasnejo električni oblok. V tem primeru se imenujejo tekoče varovalke HRC in so pogoste pri visokonapetostnih tipih.
Obstajajo tudi druge vrste električnih varovalk HRC, kot so navojne varovalke, ki imajo podaljške z luknjami, in rezalne varovalke, ki se pogosto uporabljajo v avtomobilskem okolju in imajo rezilne sponke namesto pokrovčkov.
Nožičaste varovalke imajo običajno plastično ohišje in se v primeru okvare zlahka odstranijo iz tokokroga.
Zamenljiva varovalka
Zamenljive varovalke imenujemo tudi polzaprte električne varovalke. Sestavljeni so iz dveh delov iz porcelana; nosilec varovalke z ročajem in podnožjem varovalke, v katerega se to držalo vstavi.
Zasnova snemljivih varovalk, ki se običajno uporabljajo v stanovanjskih in drugih okoljih z nizkim tokom, omogoča enostavno držanje brez nevarnosti električnega udara. Držalo varovalke ima običajno nožne sponke in talilni vložek.
Ko se taljivi vložek stopi, lahko držalo varovalke preprosto odprete in ga zamenjate. Celotno držalo je mogoče enostavno zamenjati brez težav.
Zaščitna varovalka
Varovalka uporablja mehanski sistem za zaščito pred prekomernim tokom ali kratkim stikom in za prikaz, da je električna varovalka pregorela.
Ta vžigalna vžigalica deluje bodisi z eksplozivnimi naboji bodisi z napeto vzmetjo in palico, ki se izprazni, ko se člen stopi.
Zatič in vzmet sta vzporedna s taljivim vložkom. Ko se povezava stopi, se aktivira razbremenilni mehanizem, zaradi česar zatič odleti ven.
Stikalna varovalka
Stikalne varovalke so vrsta električnih varovalk, ki jih je mogoče zunanje krmiliti z uporabo stikalne ročice.
V običajnih aplikacijah v visokonapetostnih okoljih nadzirate, ali varovalke prepuščajo napajanje ali ne, tako da stikalo preklopite v položaj za vklop ali izklop.
Iztisna varovalka
Iztisne varovalke uporabljajo plin bor za omejitev procesa iskrenja. Uporabljajo se v visokonapetostnih okoljih, zlasti v transformatorjih 10 kV.
Ko se varovalka stopi, plin bor ugasne oblok in se izloči skozi luknjo v cevi.
Onemogočite varovalko
Izvlečne varovalke so vrsta izvlečnih varovalk, pri katerih je talilni vložek ločen od ohišja varovalke. Te varovalke so sestavljene iz dveh glavnih delov; izrez ohišja in nosilec varovalke.
Nosilec varovalke vsebuje talilni člen, izrezano telo pa je okvir iz porcelana, ki podpira držalo varovalke skozi zgornje in spodnje kontakte.
Nosilec varovalke je prav tako držan pod kotom glede na telo izreza in to je storjeno z razlogom.
Ko se talilni vložek stopi zaradi prevelikega toka ali kratkega stika, se nosilec varovalke odklopi od telesa izreza na zgornjem kontaktu. To povzroči, da pade pod vplivom gravitacije, od tod tudi ime "padna varovalka".
Padajoče držalo varovalke je tudi vizualni znak, da je varovalka pregorela in jo je treba zamenjati. Ta vrsta varovalke se običajno uporablja za zaščito nizkonapetostnih transformatorjev.
Termična varovalka
Termična varovalka uporablja temperaturne signale in elemente za zaščito pred prevelikim tokom ali kratkim stikom. Ta vrsta varovalke, znana tudi kot termični izklop in se pogosto uporablja v temperaturno občutljivih napravah, uporablja občutljivo zlitino kot talilni vložek.
Ko temperatura doseže nenormalno raven, se taljivi vložek stopi in prekine napajanje drugih delov instrumenta. To se naredi predvsem za preprečevanje požara.
Ponastavljiva varovalka
Ponastavljive varovalke se imenujejo tudi polimerne varovalke s pozitivnim temperaturnim koeficientom (PPTC) ali na kratko "polyfuses" in imajo lastnosti, zaradi katerih jih je mogoče ponovno uporabiti.
Ta vrsta varovalke je sestavljena iz neprevodnega kristalnega polimera, pomešanega s prevodnimi delci ogljika. Delujejo s temperaturo za zaščito pred prevelikim tokom ali kratkim stikom.
Ko je varovalka hladna, ostane v kristalnem stanju, kar ohranja ogljikove delce blizu skupaj in omogoča prehajanje energije.
V primeru premočnega dovoda toka se varovalka segreje in preide iz kristalne oblike v manj kompaktno amorfno stanje.
Ogljikovi delci so zdaj bolj oddaljeni, kar omejuje pretok električne energije. Energija še vedno teče skozi to varovalko, ko je aktivirana, vendar se običajno meri v območju miliamperov.
Ko se vezje ohladi, se ponovno vzpostavi kompaktno kristalno stanje varovalke in moč teče neovirano.
Iz tega lahko vidite, da se Polyfuses samodejno ponastavijo, od tod tudi ime "ponastavljive varovalke".
Običajno jih najdemo v računalniških in telefonskih napajalnikih, pa tudi v jedrskih sistemih, sistemih za zračna potovanja in drugih sistemih, kjer bi bila zamenjava delov izjemno težka.
polprevodniška varovalka
Polprevodniške varovalke so ultra hitre varovalke. Uporabljate jih za zaščito polprevodniških komponent v vezju, kot so diode in tiristorji, ker so občutljivi na majhne tokovne skoke.
Običajno se uporabljajo v UPS-jih, polprevodniških relejih in motornih pogonih ter drugih napravah in vezjih z občutljivimi polprevodniškimi komponentami.
Varovalka za dušenje prenapetosti
Prenapetostne varovalke uporabljajo temperaturne signale in temperaturne senzorje za zaščito pred napetostnimi sunki. Dober primer tega je varovalka z negativnim temperaturnim koeficientom (NTC).
NTC varovalke so zaporedno nameščene v tokokrogu in zmanjšajo svoj upor pri višjih temperaturah.
To je pravo nasprotje varovalk PPTC. Med največjo močjo zmanjšan upor povzroči, da varovalka absorbira več moči, kar zmanjša ali "zatre" pretok moči.
Varovalka naprave za površinsko montažo
Varovalke za površinsko montažo (SMD) so zelo majhne električne varovalke, ki se običajno uporabljajo v okoljih nizkega toka z omejenim prostorom. Njihove aplikacije med drugim vidite v napravah DC, kot so mobilni telefoni, trdi diski in kamere.
SMD varovalke se imenujejo tudi čip varovalke in najdete jih lahko tudi v visokotokovnih različicah.
Zdaj imajo vse zgoraj omenjene vrste varovalk nekaj dodatnih značilnosti, ki določajo njihovo obnašanje. Ti vključujejo nazivni tok, nazivno napetost, čas delovanja varovalke, izklopno zmogljivost in I2T vrednost.
Vodnik Video
Kako se izračuna vrednost varovalke
Tokovna vrednost varovalk, ki se uporabljajo v standardnih delovnih napravah, je običajno nastavljena med 110 % in 200 % njihove nazivne vrednosti tokokroga.
Na primer, varovalke, ki se uporabljajo v motorjih, so običajno ocenjene na 125 %, medtem ko so varovalke, uporabljene v transformatorjih, ocenjene na 200 %, varovalke, ki se uporabljajo v sistemih razsvetljave, pa na 150 %.
Vendar so odvisni od drugih dejavnikov, kot so okolje vezja, temperatura, občutljivost zaščitenih naprav v vezju in mnogi drugi.
Na primer, pri izračunu vrednosti varovalke za motor uporabite formulo;
Nazivna vrednost varovalke = {moč (W) / napetost (V)} x 1.5
Če je moč 200 W in napetost 10 V, je vrednost varovalke = (200/10) x 1.5 = 30 A.
Razumevanje električnega obloka
Ko ste prebrali do te točke, ste gotovo že večkrat naleteli na izraz "električni oblok" in razumeli, da ga je treba preprečiti, ko se taljivi vložek stopi.
Oblok nastane, ko elektrika prek ioniziranih plinov v zraku premosti majhno vrzel med dvema elektrodama. Oblok ne ugasne, razen če je napajanje izklopljeno.
Če oblok ni nadzorovan z razdaljo, neprevodnim prahom in/ali tekočimi materiali, tvegate neprekinjen prekomerni tok v tokokrogu ali požar.
Če želite izvedeti več o varovalkah, obiščite to stran.
Pogosta vprašanja
Koliko vrst AC varovalk obstaja?
Obstajata dve glavni kategoriji AC varovalk: nizkonapetostne varovalke in visokonapetostne varovalke.
Ki jih je nato mogoče razdeliti na 11 ali več različnih vrst.
Koliko vrst varovalk poznamo v elektrotehniki?
V električnih sistemih se uporablja več kot 11 vrst varovalk, ki so razdeljene v glavne kategorije varovalk AC in DC. Varovalke so prav tako razvrščene v podkategorije visoke in nizke napetosti.
