Typer af sikringer og deres anvendelsesområder

Typer af sikringer og deres anvendelsesområder

Der findes mange typer sikringer, der afbryder en overstrøm og afbryder kredsløbet ved at smelte sikringselementet. De er hovedsageligt opdelt i to typer, vekselstrømssikringer og jævnstrømssikringer. Desuden er sikringer klassificeret i forskellige typer afhængigt af spænding og konstruktion. De er:

Typer af sikringer

1. DC-sikringer

DC-sikringer producerer en lysbue, der er sværere at stoppe end vekselstrømsbuer, fordi der ikke er nulstrømsstrømme i kredsløbet. For at reducere DC-sikringsbuestrømmene placeres elektroderne i større afstand, hvorfor sikringens størrelse øges sammenlignet med vekselstrømssikringer.

1. AC-sikringer

I vekselstrømskredsløb slukkes lysbuen let sammenlignet med jævnstrømskredsløb. Fordi frekvensen af vekselstrømssikringerne ændrer sin amplitude fra 0º til 60º i hvert sekund. Vekselstrømssikringer er yderligere opdelt i to kategorier. De er lavspændingssikringer og højspændingssikringer.

2.1 Lavspændingssikringer

Lavspændingssikringer er meget almindelige i elektriske systemer, og de findes i forskellige former og udformninger. Lavspændingssikringer har en spænding på mindre end eller lig med 1.500V.

2.1.1 Sikring af kassettetypen (helt lukket type)

Sikring af kassettetypen består af den varme-modstandsdygtig keramisk krop, der er omsluttet af en metalkappe i begge ender. Fyldmaterialet, f.eks. kridt, gips, kvarts eller marmorstøv, omgiver kroppen, der fungerer som et lysbueslukkende og kølende medium. Ofte anvendes de i vid udstrækning i industrier, landbrugsområder og boligformål som f.eks. sikringspaneler, klimaanlæg, pumper og husholdningsapparater

Disse typer sikringer er klassificeret i D-type og Link-type sikringer.

2.1.1.1.1 D-type sikring

Den består af en adapterring, en patron, en bund og en hætte. Sikringsbasen er forbundet med sikringskappen, og patronen holdes inde i sikringskappen gennem adapterringen. Kredsløbet bliver lukket, når spidsen af patronen kommer i kontakt med lederen.

2.1.1.1.2 Link-type sikring

Link-type patronsikringer er også kendt som sikringer med høj brudstyrke (HRC). HRC-sikring har en høj brudstyrke. Den har to metalender på begge sider. Fyldningen af sikringen med pulveriseret rent kvarts virker som et lysbueslukningsmiddel. Sikringselementet anvender sølv eller kobber til sin konstruktion.

Sikringselementet bærer kortslutningsstrømmen i en lang periode. I løbet af denne tid vil en usikker fejl smelte og åbne kredsløbet. Den kemiske reaktion mellem en sølvdamp og fyldpulveret danner en høj modstand, som er med til at slukke lysbuen.

Sikringens brydeevne øges ved at anvende to eller flere sølvtråde parallelt. Denne type sikring er meget pålidelig og er opdelt i to typer: Blade-type sikringer og boltede sikringer.

Blade-sikringerne er også kendt som spade- eller stiksikringer. Automotive OEM’er bruger denne sikring til beskyttelse af køretøjets kredsløb og tåler høje temperaturer. Hvorimod Bolt-down sikring er en specialsikring, der er egnet til dieselkøretøjer og ikke egnet til billastbiler.

2.1.1.2 Genvindelig sikring

Genvindelig sikring er også kendt som en kit-kat sikring. Det er en enkel og billigste form for en sikring. Denne sikring er velegnet til husholdningsledninger til f.eks. i huse. Desuden er den let at udskifte og genbruge, når sikringen er sprunget ud.

Den består af en sikringsbase og en sikringsbærer. Ved konstruktionen af sikringselementet i sikringsholderen anvendes fortinnet kobber, bly eller aluminium og porcelæn til basen.

Sikringsbasen har to klemmer til indgående og udgående forsyning. Når der opstår en fejl, sprænger sikringselementet ud og afbryder kredsløbet. Den sprængte sikring kan udskiftes med en ny. Den største fordel ved denne type sikring er, at den kan omkontakteres, men ulempen er mindre pålidelig.

2.1.3 Striker sikring

Denne type sikring har en mekanisk indikator eller striker-stift, der stikker ud gennem sikringskappen ved sikringens aktivering. Dette giver en visuel identifikation af en sprunget sikring og fungerer som udløser for eksterne enheder. Den kan anvendes til kortslutningsbeskyttelse af mellemspændingsmotorer.

2.1.4 Dropout sikring

Dropout sikring er en ekspulsiv sikring til beskyttelse af transformatorer. Når sikringselementet smelter, falder det ned på grund af tyngdekraften og giver dermed yderligere isolering.

2.1.5 Afbrydersikring

Sikring med afbryder anvendes til kredsløb med lav- og mellemspænding. De kan sikkert bryde afhængigt af nominelle strømme i størrelsesordenen 3 gange belastningsstrømmen.

2.2 Højspændingssikring

Transformatorer og kraftsystemer anvender højspændingssikringer. Sikringselementet anvender materiale som kobber, sølv eller tin. Den nominelle spænding for højspændingssikringer er over 1500 V og op til 138000 V. De er klassificeret i tre typer: Kassettetype HRC-sikring, væsketype HRC-sikring, ekspulsionstype HRC-sikring.

2.2.2.1 Kassettetype HV HRC-sikring

Denne kassettesikring svarer til lavspændings HRC-sikring med nogle ekstra funktioner. Sikringen sår i form af en spiral eller bruger to sikringselementer parallelt for at forhindre koronaeffekten ved de højere spændinger.

Det ene af sikringselementet har lav modstand og det andet har høj modstand. Derfor bærer en ledning med lav modstand den normale strøm, som blæser ud og reducerer kortslutningsstrømmen under en fejltilstand.

HV HRC-sikringer fås med en nominel værdi på 33 kV med en brudkapacitet på 8700 A.

2.2.2 Væsketype HV HRC-sikring af flydende type

En flydende sikring (til høje strømme) består af et glasrør fyldt med tetrachlormethan og forseglet med messinghætter i begge ender. Sikringstråden dækker forsegling i den ene ende og fastgøres af en stærk fosforbronzespiralfjeder i den anden ende af glasrøret. Væsken virker som et lysbueslukkende medium.

Sikringen sprænger, når strømmen overstiger den maksimale grænse. Væsketype HRC-sikring af flydende type beskytter transformer og afbrydere. De tåler strøm op til 100 A på systemer op til 132 kV.

2.2.2.3 Ekspulsionstype HV HRC-sikring

Denne type sikring er en undslippelig sikring, hvor udstødningseffekten af de gasser, der produceres ved intern lysbue, resulterer i strømafbrydelse. Sikringens forbindelseskammer indeholder borsyre. Derfor hjælper en intern lysbue med at beskytte feedere og transformatorer.

Sikringsanvendelser

Nogle af anvendelsesområderne for sikring til industrielle anvendelser er:

• Anvendes til at beskytte transformatorer, motorer og elsystemer mod overstrømsforhold
• I feedere, strømtransformere og solkredsløb
• Elektriske apparater og husfordelere bruger sikring til husholdningsformål.
• Bruges i biler, elbiler, racerbiler, skinner
• Sikringer findes i bærbare computere, harddiske, printere/scannere og elektroniske enheder.
• Bruges i spilsystemer og smartphone

Konklusion

Der findes forskellige typer sikringer på markedet, og hver sikring har sin fordel og anvendelse. De er selvvirkende bremseapparater til beskyttelse af belastninger. Desuden er de til stede i kabeltråde og motorer til beskyttelse af kortslutninger.