Säkringar och deras användningsområden

Säkringar och deras användningsområden

Det finns många olika typer av säkringar som avbryter en överström och bryter kretsen genom att smälta säkringselementet. De är huvudsakligen indelade i två typer, växelströmssäkringar och likströmssäkringar. Vidare klassificeras säkringar i olika typer beroende på spänning och konstruktion. De är:

Typer av säkringar

1. DC-säkringar

DC-säkringar producerar en ljusbåge som är svårare att stoppa än växelströmsbågar eftersom det inte finns något nollströmsflöde i kretsen. För att minska likströmssäkringarnas bågbildning placeras elektroderna på större avstånd, vilket gör att säkringens storlek ökar jämfört med växelströmssäkringar.

1. AK-säkringar

I växelströmskretsar slocknar ljusbågen lätt jämfört med likströmskretsar. Eftersom frekvensen hos växelströmssäkringarna ändrar sin amplitud från 0º till 60º varje sekund. Växelströmssäkringar delas vidare in i två kategorier. De är lågspänningssäkringar och högspänningssäkringar.

2.1 Lågspänningssäkringar

Lågspänningssäkringar är mycket vanliga i elektriska system och de finns i olika former och utföranden. Lågspänningssäkringar har en spänning på högst 1 500 V.

2.1.1 Säkring av patron-typ (helt sluten typ)

Katodpatron-säkringen består av en värmesäkring.keramisk kropp som är omsluten av ett metalllock i båda ändarna. Fyllnadsmaterialet, t.ex. krita, gips, kvarts eller marmorstoft, omger kroppen och fungerar som ett medel för att släcka och kyla ljusbågen. Ofta används de i stor utsträckning inom industrier, jordbruksområden och bostadsändamål som säkringspaneler, luftkonditionering, pumpar och hushållsapparater

Dessa typer av säkringar klassificeras i säkringar av D-typ och säkringar av länktyp.

2.1.1.1.1 D-typ säkring

Den består av en adapterring, en patron, en bas och ett lock. Säkringsbasen är ansluten till säkringslocket och patronen hålls inne i säkringslocket genom adapterringen. Kretsen sluts när patronens spets kommer i kontakt med ledaren.

2.1.1.1.2 Länksäkringar

Länksäkringar med patron är också kända som säkringar med hög brytningskapacitet (HRC). HRC-säkringar har en hög brytningskapacitet. Den har två metalländar på båda sidor. Fyllningen av säkringen med pulveriserad ren kvarts fungerar som ett bågsläckningsmedel. Säkringselementet använder silver eller koppar för sin konstruktion.

Säkringselementet bär kortslutningsströmmen under lång tid. Under denna tid kommer ett osäkert fel att smälta och öppna kretsen. Den kemiska reaktionen mellan en silverånga och fyllningspulvret bildar ett högt motstånd som hjälper till att släcka ljusbågen.

Säkringens brytningsförmåga ökas genom att använda två eller flera silvertrådar parallellt. Denna typ av säkring är mycket tillförlitlig och delas in i två typer: Blade typ säkringar och Bolt down typ säkringar.

Blade säkringar är också kända som spade eller plug-in säkringar. Fordonstillverkare använder denna säkring för skydd av fordonskretsar och tål höga temperaturer. Medan Bolt down säkringar är specialanpassade säkringar som är lämpliga för dieselfordon och inte lämpliga för lastbilar.

2.1.1.2 Omkopplingsbara säkringar

Omkopplingsbara säkringar är också kända som kit-kat säkringar. Det är en enkel och billigast form av en säkring. Denna säkring lämpar sig för hushållsledningar för t.ex. i hus. När säkringen går sönder är den dessutom lätt att byta ut och återanvända.

Den består av en säkringsbas och en säkringsbärare. Vid konstruktionen av säkringselementet i säkringshållaren används förtennad koppar, bly eller aluminium och porslin för basen.

Säkringsbasen har två terminaler för inkommande och utgående matning. När ett fel inträffar, slår säkringselementet ut och avbryter kretsen. Den utbrända säkringen kan ersättas med en ny. Den största fördelen med denna typ av säkring är, att den går att koppla om, men nackdelen är att den är mindre tillförlitlig.

2.1.3 Striker Fuse

Denna typ av säkring har en mekanisk indikator eller striker pin som sticker ut genom säkringslocket när säkringen aktiveras. Detta ger en visuell identifiering av en sprängd säkring och fungerar som en utlösare för externa anordningar. Den kan användas för kortslutningsskydd av medelspänningsmotorer.

2.1.4 Utfallssäkring

Utfallssäkring är en säkring av utdrivningstyp för att skydda transformatorer. När säkringselementet smälter faller det ner på grund av gravitationen, vilket ger ytterligare isolering.

2.1.5 Switch Fuse

Switch Fuse används för låg- och mellanspänningskretsar. De kan säkert bryta beroende på nominella strömmar i storleksordningen 3 gånger belastningsströmmen.

2.2 Högspänningssäkring

Transformatorer och kraftsystem använder högspänningssäkringar. I säkringselementet används material som koppar, silver eller tenn. Den nominella spänningen för högspänningssäkringar är över 1500V och upp till 138000V. De klassificeras i tre typer: De delas in i tre kategorier: Patrontyp HRC-säkring, Vätsketyp HRC-säkring, Expulsionstyp HRC-säkring.

2.2.2.1 Patrontyp HV HRC-säkring

Den här patron-säkringen liknar lågspänningssäkringen HRC-säkring med några extra egenskaper. Säkringsvågorna i form av en spiral eller använda två säkringselement parallellt för att förhindra koronaeffekten vid de högre spänningarna.

En av säkringselementen har lågt motstånd och den andra har högt motstånd. Därför bär en tråd med låg resistans den normala strömmen som blåser ut och minskar kortslutningsströmmen under ett feltillstånd.

HV HRC-säkringar finns tillgängliga med en nominell styrka på 33 kV med en brytningskapacitet på 8700 A.

2.2.2 Vätsketyp HV HRC-säkring

En vätskesäkring (för höga strömmar) består av ett glasrör som fylls med koltetraklorid och försluts med mässingslock i båda ändar. Säkringstråden omsluter tätning i ena änden och fixeras av en stark spiralfjäder av fosforbrons i den andra änden av glasröret. Vätskan fungerar som ett bågsläckningsmedium.

Säkringen brinner ut när strömmen överskrider den maximala gränsen. Säkring av flytande typ HRC-säkring skyddar transformator och brytare. De klarar strömmar upp till 100 A i system upp till 132 kV.

2.2.2.3 Expulsionstyp HV HRC-säkring

Den här typen av säkring är en utbrytbar säkring där utdrivningseffekten av de gaser som produceras av den inre ljusbågen resulterar i att strömmen bryts. Säkringslänkkammaren innehåller borsyra. Därför bidrar en inre ljusbåge till att skydda matare och transformatorer.

Säkringstillämpningar

Några tillämpningar av säkringar för industriella tillämpningar är:

• Används för att skydda transformatorer, motorer och kraftsystem från överströmsförhållanden
• I matare, krafttransformatorer och solkretsar
• Elektriska apparater och husfördelningscentraler använder säkringar för hushållsändamål.
• Används i bilar, elbilar, racerbilar, rälsar
• Säkringar finns i bärbara datorer, hårddiskar, skrivare/skannrar och elektroniska apparater.
• Används i spelsystem och smartphone

Slutsats

Det finns olika typer av säkringar på marknaden och varje säkring har sina fördelar och användningsområden. De är självverkande bromsapparater för skydd av belastningar. Dessutom finns de i kabeltrådar och motorer för att skydda mot kortslutningar.