Sulakkeiden tyypit ja niiden käyttökohteet

Sulakkeiden tyypit ja niiden käyttökohteet

Monentyyppisiä sulakkeita on olemassa, jotka katkaisevat ylivirran ja katkaisevat virtapiirin sulattamalla sulakeelementin. Ne jaetaan pääasiassa kahteen tyyppiin, AC-sulakkeeseen ja DC-sulakkeeseen. Lisäksi sulakkeet luokitellaan eri tyyppeihin jännitteen ja rakenteen mukaan. Ne ovat:

Sulakkeiden tyypit

1. Tasavirtasulakkeet

Tasavirtasulakkeet synnyttävät valokaaren, jonka pysäyttäminen on hankalampaa kuin vaihtovirtavalokaaren, koska virtapiirissä ei ole nollavirtaa. Tasavirtasulakkeen valokaaren vähentämiseksi elektrodit sijoitetaan kauemmaksi, minkä vuoksi sulakkeen koko kasvaa vaihtovirtasulakkeeseen verrattuna.

1. Vaihtovirtasulakkeet

Vaihtovirtapiireissä valokaari sammuu helposti verrattuna tasasähköpiireihin. Koska vaihtovirtasulakkeiden taajuus muuttaa amplitudiaan 0º:sta 60º:een sekunnin välein. AC-sulake jaetaan edelleen kahteen luokkaan. Ne ovat pienjännitesulakkeet ja suurjännitesulakkeet.

2.1 Pienjännitesulake

Matalajännitesulakkeet ovat hyvin yleisiä sähköjärjestelmissä, ja niitä on eri muotoisia ja mallisia. Pienjännitesulakkeiden nimellisjännite on enintään 1 500 V.

2.1.1 Kasettityyppinen sulake (täysin suljettu tyyppi)

rakenne

Kasettityyppisen sulakkeen rakenne

Kasettivarokkeesta koostuu lämpöliitäntä-.kestävästä keraamisesta rungosta, joka on molemmista päistä metallikorkin ympäröimä. Täyttömateriaali, kuten liitu, kipsi, kvartsi tai marmoripöly, ympäröi runkotilaa, joka toimii valokaaren sammutus- ja jäähdytysvälineenä. Usein niitä käytetään laajalti teollisuudessa, maatalousalueilla ja kotitalouksissa, kuten sulaketauluissa, ilmastointilaitteissa, pumpuissa ja kodinkoneissa

Tämän tyyppiset sulakkeet luokitellaan D-tyyppisiin ja Link-tyyppisiin sulakkeisiin.

2.1.1.1 D-tyypin sulake

Rakenne

Se koostuu sovitinrenkaasta, patruunasta, jalustasta ja suojuksesta. Sulakepohja on liitetty sulakekorkkiin ja patruuna pidetään sulakekorkin sisällä sovitinrenkaan kautta. Virtapiiri sulkeutuu, kun patruunan kärki koskettaa johdinta.

2.1.1.2 Linkkityyppinen sulake

Linkkityyppiset patruunasulakkeet tunnetaan myös nimellä suurella katkeamiskapasiteetilla (High Rupturing Capacity, HRC). HRC-sulakkeella on suuri rikkoutumiskyky. Siinä on kaksi metallipäätä molemmilla puolilla. Sulakkeen täyttö jauhemaisella puhtaalla kvartsilla toimii valokaaren sammutusaineena. Sulake-elementin rakenteessa käytetään hopeaa tai kuparia.

Sulake-elementti kuljettaa oikosulkuvirtaa pitkän aikaa. Tänä aikana epävarma vika sulaa ja avaa virtapiirin. Hopeahöyryn ja täytejauheen välinen kemiallinen reaktio muodostaa suuren vastuksen, joka auttaa sammuttamaan valokaaren.

Sulakkeen katkaisukykyä lisätään käyttämällä kahta tai useampaa hopealankaa rinnakkain. Tämäntyyppinen sulake on erittäin luotettava ja se jaetaan kahteen tyyppiin: Terätyyppiset sulakkeet ja pultatut sulakkeet.

Terätyyppisiä sulakkeita kutsutaan myös nimellä spade- tai pistokkeellinen sulake. Autoteollisuuden OEM-valmistajat käyttävät tätä sulaketta ajoneuvon piirien suojaamiseen ja kestävät korkeita lämpötiloja. Kun taas pultattava sulake on erikoiskäyttöön tarkoitettu sulake, joka soveltuu dieselajoneuvoihin, eikä se sovellu kuorma-autoihin.

2.1.2 Uudelleenkytkettävä sulake

Uudelleenkytkettävä sulake tunnetaan myös nimellä kit-kat-sulake. Se on yksinkertainen ja halvin sulakkeen muoto. Tämä sulake soveltuu kotitalouksien johdotuksiin esim. taloihin. Lisäksi sulakkeen puhjettua se on helppo vaihtaa ja käyttää uudelleen.

Se koostuu sulakepohjasta ja sulakkeen kantajasta. Sulakkeen kantajan sulake-elementin rakenteessa käytetään tinattua kuparia, lyijyä tai alumiinia ja pohjassa posliinia.

Pohjassa on kaksi liitintä tulevaa ja lähtevää syöttöä varten. Vian sattuessa sulakeelementti räjähtää ja katkaisee virtapiirin. Räjähtänyt sulake voidaan korvata uudella. Tämän tyyppisen sulakkeen tärkein etu on, että se on uudelleen kytkettävissä, mutta haittapuolena on, että se ei ole yhtä luotettava.

2.1.3 Iskevä sulake

Tämässä sulaketyypissä on mekaaninen ilmaisin eli iskevä tappi, joka työntyy sulakkeen sulakekorkin läpi sulakkeen toimiessa. Tämä mahdollistaa palaneen sulakkeen visuaalisen tunnistamisen ja toimii ulkoisten laitteiden laukaisijana. Sitä voidaan käyttää keskijännitemoottoreiden oikosulkusuojaukseen.

2.1.4 Pudotussulake

Pudotussulake on karkotustyyppinen sulake muuntajien suojaamiseen. Kun sulake-elementti sulaa, se putoaa painovoiman vaikutuksesta ja tarjoaa siten lisäeristyksen.

2.1.5 Kytkinvaroke

Kytkinvaroketta käytetään pien- ja keskijännitepiirissä. Ne voivat rikkoutua turvallisesti riippuen nimellisvirroista, jotka ovat suuruusluokkaa 3 kertaa kuormitusvirta.

2.2 Suurjännitesulake

Muuntajissa ja sähköjärjestelmissä käytetään suurjännitesulakkeita. Sulakeelementissä käytetään materiaalia, kuten kuparia, hopeaa tai tinaa. Suurjännitesulakkeen nimellisjännite on yli 1500 V ja enintään 138000 V. Ne luokitellaan kolmeen tyyppiin: Kasettityyppinen HRC-sulake, nestetyyppinen HRC-sulake, karkotustyyppinen HRC-sulake.

2.2.1 Kasettityyppinen HV HRC-sulake

Kasettityyppinen HV HRC-sulake muistuttaa matalajännitteistä HV HRC-sulaketta, mutta siinä on joitain ylimääräisiä ominaisuuksia. Sulakkeen haavat ovat spiraalin muotoisia tai siinä käytetään kahta sulake-elementtiä rinnakkain koronaefektin estämiseksi korkeammilla jännitteillä.

Toisen sulake-elementin vastus on alhainen ja toisen korkea. Siksi matalaresistanssinen johdin kuljettaa normaalivirtaa, joka purkautuu ja vähentää oikosulkuvirtaa vikatilanteessa.

HV HRC-sulakkeita on saatavana 33 kV:n nimellisjännitteellä ja 8700 A:n katkaisukapasiteetilla.

2.2. Sulakkeet ja sulakkeet.2 Nestetyyppinen HV HRC-sulake

Nestetyyppinen (suurille virroille tarkoitettu) sulake koostuu lasiputkesta, joka on täytetty hiilitetrakloridilla ja sinetöity molemmissa päissä olevilla messinkikorkilla. Sulakejohdon suojukset tiivistetään toisesta päästä ja kiinnitetään vahvalla fosforipronssisella kierrejousella lasiputken toiseen päähän. Neste toimii valokaaren sammutusaineena.

Sulake räjähtää, kun virta ylittää enimmäisrajan. Nestetyyppinen HRC-sulake suojaa muuntajaa ja katkaisijoita. Ne kestävät virtaa 100A asti 132kV:n järjestelmissä.

2.2.3 Ulosheittotyyppinen HV HRC-sulake

Tämä sulaketyyppi on ulosheittävä sulake, jossa sisäisen valokaaren synnyttämien kaasujen ulosheittovaikutus johtaa virran katkeamiseen. Sulakkeen linkkikammio sisältää boorihappoa. Siksi sisäinen valokaari auttaa syöttäjien ja muuntajien suojaamisessa.

Sulakkeen käyttökohteet

Joitakin sulakkeen käyttökohteita teollisuudessa ovat:

• Käytetään suojaamaan muuntajia, moottoreita ja sähköjärjestelmää ylivirtaolosuhteilta
• Syöttöjohtimissa, tehomuuntajissa ja aurinkovirtapiireissä
• Kotitaloudessa sulaketta käytetään sulakkeena kodinkäyttöön.
• Käytetään autoissa, sähköajoneuvoissa, kilpa-autoissa, kiskoissa
• Sulakkeita on kannettavissa tietokoneissa, kiintolevyissä, tulostimissa/skannereissa ja elektroniikkalaitteissa.
• Käytetään pelijärjestelmissä ja älypuhelimissa

Johtopäätökset

Markkinoilla on erityyppisiä sulakkeita, ja jokaisella sulakkeella on oma etunsa ja käyttötarkoituksensa. Ne ovat itsetoimivia jarrulaitteita kuormien suojaamiseksi. Lisäksi niitä on kaapelijohdoissa ja moottoreissa oikosulkujen suojaamiseksi.