Úvod do Breguetovy role ve vývoji pojistek
Breguetův návrh: použití zmenšené části vodičů k ochraně telegrafních stanic před bleskem
1864: Použití fóliových tavných prvků a drátů k ochraně telegrafních kabelů a osvětlovacích zařízení
1890: Thomas Alva Edison získává práva na pojistku jako součást svého elektrického distribučního systému
Co je to pojistka?
Definice v elektronice/elektrice
Rozhodující zařízení pro ochranu před nadproudovými podmínkami
Kovový pásek se rozpouští nadměrným proudem a otevírá obvod
Také se nazývá automatické odpojení napájení (ADS)
Levné a běžně používané pro ochranu proti zkratu nebo vysokému proudu
Proč potřebujeme pojistku?
Účel:
Zabraňuje poškození domácích spotřebičů vysokým proudem nebo přetížením
Zabraňuje chybám v elektroinstalaci a nebezpečí požáru
Náhlé jiskření při prasknutí pojistky může poškodit spotřebiče
Potřeba různých typů pojistek pro účinnou ochranu
Pojistky v ampérech; na základě tepla generovaného odporem
Kratší délka drátu, minimální odpor
Minimální délka drátu, minimální odpor
Charakteristika pojistek
Aktuální hodnota hodnocení
Maximální proud vedený bez roztavení
Měřeno v ampérech; má tepelné vlastnosti
Hodnota jmenovitého napětí
Sériové připojení; jmenovité napětí není zvýšeno
Teplota
Vyšší provozní teplota snižuje jmenovitý proud a způsobuje tavení
Pokles napětí
Dodatečný proud zvyšuje teplotu, způsobuje tání; úbytek napětí je po roztavení minimální
Pracovní princip pojistky
Topný účinek proudu
Vyrobeno z tenkého kovového proužku/závitu
Vždy zapojeno do série
Vysoký proud změkčuje pojistku, otevírá obvod, zabraňuje napájení
Normální provoz: teplo rozptýlené, teplota pod bodem tání
Poruchové stavy: vysoký proud, vysoká teplota, pojistka se roztaví a přeruší, chrání před přetížením/zkratem
Konstrukce pojistek
Vyrobeno z pečlivě vybraného kovového vodiče
Umožňuje pouze omezený proud; při překročení přeruší obvod
Poskytuje potlačení přepětí
Konstrukční detaily:
Vyměnitelná za pojistku stejného výkonu
Materiály: měď (Cu), zinek (Zn), hliník (Al), stříbro (Ag)
Funguje jako jistič a bezpečnostní zařízení
Vzorec pro hodnocení pojistek:
Jmenovitý výkon pojistky=(výkon (watty)/napětí (volty)) x 1,25
Kroky výběru pojistky:
Vyberte pojistku
Zapište napětí spotřebiče (V) a výkon (W)
Vypočítejte hodnotu pojistky
Použijte další nejvyšší dostupnou pojistku (např. 7,689A → použijte pojistku 8A)
Potlačení přepětí v pojistkách
Kromě omezování proudu mohou pojistky hrát roli také při ochraně obvodů před napěťovými špičkami. Někdy jsou elektrické obvody vystaveny náhlým přepětím nebo přepětím, které mohou být stejně škodlivé jako nadměrný proud. K vyřešení tohoto problému se často vedle pojistek používají přepěťová ochranná zařízení k ochraně proti proudovým i napěťovým špičkám.
Součásti jako termistory se záporným teplotním koeficientem (NTC) jsou běžně umístěny paralelně s napájením. Když napěťová špička způsobí tok nadměrného proudu, odpor NTC se sníží, což jí umožní absorbovat špičku a chránit obvod. Podobně varistory z oxidu kovu (MOV) jsou polovodičová zařízení, která dokážou absorbovat napěťové rázy obousměrně a nabízejí další ochranu před přechodnými přepětími.
Začleněním těchto prvků pojistka nejen chrání před přetížením a zkratem, ale také zvyšuje celkovou bezpečnost elektrického systému potlačením škodlivých napěťových špiček.
Základní konstrukce pojistky je znázorněna následovně:
Pojistku v elektrickém obvodu lze vyměnit umístěním nové pojistky, která má podobné úrovně výkonu. Může být navržen s prvky jako Cu (měď), Zn (zinek),
Al (hliník) a Ag (stříbro). Fungují také jako jistič pro přerušení obvodu, když dojde k náhlé poruše v obvodu. Funguje to jako pojistka
opatření nebo ochrana pro lidi před riziky. Takto funguje pojistka.
Jmenovitý výkon pojistky=(výkon (watty)/napětí (volty)) x 1,25
Výběr pojistky lze provést výpočtem jmenovité hodnoty pojistky pomocí výše uvedeného vzorce.
Vyberte pojistku.
Zapište si napětí (volty) a výkon (watty) spotřebiče.
Vypočítejte hodnotu pojistky.
Po výsledku použijte maximální hodnotu pojistky. Pokud je například vypočtená hodnota pojistky maximální jmenovitá hodnota pojistky. To znamená, že při výpočtu jmenovité hodnoty pojistky
je 7,689 ampér, pak musí být do elektrického obvodu namontována pojistka s 8 ampérem.
Různé typy pojistek
Klasifikace podle aplikace:
AC pojistka
DC pojistka
Dále klasifikováno podle úrovní napětí
Odkaz na schéma: tabulka typů pojistek (nezobrazeno)
Typy pojistek
DC pojistky:
Větší velikost, konstantní hodnota nad 0V
Složité odstranění/deaktivace okruhu
Možnost elektrického oblouku; elektrody umístěné daleko od sebe
Velké rozměry, složitá konstrukce
AC pojistky:
Menší velikost
Proud osciluje 50-60krát/s; žádný elektrický oblouk
Může být menší; dále klasifikovány na pojistky VN (vysoké napětí) a NN (nízké napětí).
LV pojistky
Typy nízkonapěťových pojistek:
Rewidable
Kazeta
Vypadnout
Útočník
Přepínač
Přepojitelné typy pojistek
Používá se v domovní elektroinstalaci, malých průmyslových odvětvích, slaboproudých aplikacích
Dvě hlavní části: pojistkový spodek (porcelán, vstupní/výstupní svorky), držák pojistky (hliník, pocínovaná měď, olovo)
Nosič pojistek snadno vyměnitelný
Typy pojistek úderníků
Používá se pro vypínací/uzavírací obvod
Mají značnou sílu a posun
Pojistka typu spínače
Uzavřeno s kovovým vypínačem a pojistkou
Používá se při nízkém a středním napětí
Výpadkové typy pojistek
Tavení způsobuje pokles prvku gravitací
Používá se pro zabezpečení externích transformátorů
VN (vysokonapěťové) typy pojistek
Používá se k ochraně transformátorů (přístrojové transformátory, malé výkonové transformátory, napájecí systémy)
Určeno pro 1500 V až 138 000 V
Část pojistky vyrobená z mědi, stříbra nebo cínu pro konzistentní výkon
Resetovatelné pojistky (polypojistky nebo PTC pojistky)
Další významnou kategorií je resetovatelná pojistka, běžně známá jako polyfuse nebo PTC (Positive Temperature Coefficient) pojistka. Na rozdíl od tradičních pojistek, které po poruše vyžadují ruční výměnu, mají tyto pojistky chytrou funkci samo{1}}resetování.
Jak fungují resetovatelné pojistky
Resetovatelné pojistky jsou vyrobeny z materiálů, jako jsou organické polymery naplněné uhlíkovými částicemi. Za normálních podmínek snadno vedou elektrický proud a umožňují proudění podle potřeby. Když však prochází příliš velký proud-kvůli poruše nebo přetížení-, generované teplo způsobí expanzi polymeru. Tato akce oddělí uhlíkové částice, dramaticky zvýší odpor a v podstatě zastaví proud. Jakmile se problém vyřeší a zařízení vychladne, polymer se stáhne, uhlíkové částice se znovu spojí a pojistka znovu získá vodivý stav-připravený k opětovné ochraně obvodu.
Tyto typy pojistek jsou zvláště ceněny v aplikacích, kde je přístup složitý, jako jsou zdroje napájení počítače, nabíječky telefonů a dokonce i elektronika pro letectví a kosmonautiku. Bez nutnosti výměny nebo ručního zásahu-pojistka se sama resetuje, takže je ideální pro taková uzavřená nebo-kritická nastavení.
Identifikace resetovatelných pojistek
Pojistky PTC jsou často rozpoznatelné podle jejich tvaru a barvy: verze s průchozími{0}otvory jsou obvykle ve tvaru disku-a žlutě{2}}oranžové, zatímco verze pro povrchovou-montáž mohou vypadat zeleně s bílými značkami nebo černé se zlatými. Vyrábějí se v širokém rozsahu jmenovitých proudů, což zajišťuje kompatibilitu s různými potřebami ochrany.
Polovodičové pojistky
Další důležitou kategorií, kterou je třeba zvážit, jsou polovodičové pojistky. Ty jsou speciálně navrženy k ochraně citlivých elektronických součástek, jako jsou diody, tyristory a tranzistory, které se běžně vyskytují ve výkonové elektronice. Na rozdíl od standardních pojistek reagují polovodičové pojistky extrémně rychle na nadproudové situace-často označované jako „ultrarychlé“ pojistky.
Důvod této rychlosti je jednoduchý: polovodiče mohou být poškozeny i krátkými rázy vysokého proudu. Polovodičové pojistky jsou konstruovány s nízkými hodnotami I²t (což znamená, že omezují propustnou energii- během poruchy) a okamžitě přeruší obvod, aby nedošlo k poškození. V důsledku toho se obvykle používají v aplikacích zahrnujících frekvenční měniče, měniče a další přesná elektronická zařízení, kde je nezbytná rychlá ochrana.
Tyto pojistky jsou běžným jevem v průmyslových ovládacích panelech a vysokorychlostních spínacích obvodech a nabízejí přidanou vrstvu bezpečnosti pro choulostivé, -hodnotné součásti.
Rozdíl mezi pomalými a rychlými pojistkami
Při výběru pojistky pro konkrétní aplikaci je důležité pochopit rozdíl mezi pojistkami s pomalým přepálením a pojistkami s rychlým přepálením, protože každý typ reaguje na přepětí a přetížení jinak.
Pomalé pojistky: Tyto pojistky jsou navrženy se silnějším nebo speciálně konstruovaným prvkem, který jim umožňuje tolerovat dočasné nadproudy, jako jsou krátkodobé -rázové rázy nebo zapínací proudy běžné u zařízení, jako jsou motory a transformátory. Díky tomu jsou ideální tam, kde se během normálního provozu očekávají krátkodobé špičky, protože pojistka odpojí obvod pouze v případě, že nadměrný proud přetrvává déle než krátkou dobu.
Rychlé pojistky: Naproti tomu rychlé pojistky fungují s mnohem menší tolerancí vůči přetížení. Jsou navrženy tak, aby přerušily obvod téměř okamžitě, pokud je překročen jmenovitý proud. Tato vlastnost je předurčuje k ochraně citlivé elektroniky nebo součástek, které by mohly být rychle poškozeny i krátkým nadproudem.
Výběr mezi těmito dvěma typy pojistek závisí do značné míry na povaze zařízení a typickém profilu proudu, který se vyskytuje během spouštění a provozu.
Resetovatelné pojistky (polypojistky nebo PTC pojistky)
Další významnou kategorií je resetovatelná pojistka, běžně známá jako polyfuse nebo PTC (Positive Temperature Coefficient) pojistka. Na rozdíl od tradičních pojistek, které po poruše vyžadují ruční výměnu, mají tyto pojistky chytrou funkci samo{1}}resetování.
Jak fungují resetovatelné pojistky
Resetovatelné pojistky jsou vyrobeny z materiálů, jako jsou organické polymery naplněné uhlíkovými částicemi. Za normálních podmínek snadno vedou elektrický proud a umožňují proudění podle potřeby. Když však prochází příliš velký proud-kvůli poruše nebo přetížení-, generované teplo způsobí expanzi polymeru. Tato akce oddělí uhlíkové částice, dramaticky zvýší odpor a v podstatě zastaví proud. Jakmile se problém vyřeší a zařízení vychladne, polymer se stáhne, uhlíkové částice se znovu spojí a pojistka znovu získá vodivý stav-připravený k opětovné ochraně obvodu.
Tyto typy pojistek jsou zvláště ceněny v aplikacích, kde je přístup složitý, jako jsou zdroje napájení počítače, nabíječky telefonů a dokonce i elektronika pro letectví a kosmonautiku. Bez nutnosti výměny nebo ručního zásahu-pojistka se sama resetuje, takže je ideální pro taková uzavřená nebo-kritická nastavení.
Identifikace resetovatelných pojistek
Pojistky PTC jsou často rozpoznatelné podle jejich tvaru a barvy: verze s průchozími{0}otvory jsou obvykle ve tvaru disku-a žlutě{2}}oranžové, zatímco verze pro povrchovou-montáž mohou vypadat zeleně s bílými značkami nebo černé se zlatými. Vyrábějí se v širokém rozsahu jmenovitých proudů, což zajišťuje kompatibilitu s různými potřebami ochrany.
Přepojitelné typy pojistek
Převoditelné pojistky spadají do klasifikace NN pojistek a používají se téměř v malých aplikacích, jako je elektroinstalace v domácnosti, v malém-průmyslu a v dalších malých proudových aplikacích. Tyto typy pojistek obsahují dvě základní části, kterými jsou pojistková základna, která má dvě svorky jako vstupní a výstupní. Obecně je tento prvek vyroben z porcelánu. Další součástí této pojistky je držák pojistky, který svírá pojistkový prvek.
Tento prvek je vyroben z hliníku, pocínované mědi a olova. Hlavní výhodou pojistkového nosiče je, že jej můžeme jednoduše zastrčit a vyjmout ze základny pojistky bez rizika úrazu. Protože je pojistka poškozena silným proudem, můžeme jednoduše odstranit nosič pojistky a vrátit pojistkový drát.
Poznámka:Převoditelné pojistky jsou jednoduché a opakovaně použitelné, ale jsou poněkud méně spolehlivé než pojistky s vysokou rupturou (HRC). Jsou široce používány v domácnostech a kancelářích pro jejich snadnou údržbu i přes mírný kompromis ve spolehlivosti.
Kazetové typy pojistek
Kazetový typ pojistek má zcela uzavřené nádoby a kovový kontakt. Aplikace této pojistky zahrnují zejména nízké napětí (NN), vysoké napětí (HV) a malé pojistky. Tyto typy pojistek jsou opět rozděleny do dvou typů, jsou to pojistky typu D-a Link-typ.
Pojistky kazetjsou svou konstrukcí velmi podobné kazetovým DC pojistkám. Skládají se z průhledného, utěsněného obalu obklopujícího pojistkový prvek, který umožňuje snadnou kontrolu. Kazetové pojistky lze zasunout (typ čepele) nebo zašroubovat do držáku (typ šroubu).
D-type Cartridge Fuse
Tento typ pojistky se skládá z kazety, základny pojistky, adaptačního kroužku a uzávěru. Základ pojistky tvoří krytka pojistky, do které je pomocí adaptérového kroužku přibalena ingredience pojistky.
Skládá se z kazety, pojistkové základny, víčka a adaptérového kroužku. Pojistkový spodek má čepičku pojistky, která je osazena pojistkovým prvkem s kartuší přes kroužek adaptéru. Zapojení obvodu je dokončeno, když naklonění kazety vytvoří kontakt přes vodič.
Link Type Pojistka
Pojistka linkového typu je také známá jako pojistka s vysokou rupturou (HRC) nebo BS. U tohoto druhu pojistky je průtok proudu pojistkovým prvkem specifikován za standardních podmínek.
U této pojistky typu BS je tok proudu pojistkovým prvkem dán za normálních podmínek. Oblouk, který je generován spálenou pojistkou je řízen, je vyroben z porcelánu, keramiky a stříbra. Nádoba pojistkového prvku je naplněna křemičitým pískem. Tento typ pojistky se opět dělí na dvě části, a to lopatkový typ a šroubový typ.
Nožové a šroubované typy pojistek
Nožový typ pojistky nebo zástrčkový{0} typ pojistek je vyroben z plastu. Tento typ pojistky lze jednoduše vyměnit v elektrickém obvodu bez jakékoli zátěže.
U šroubové pojistky jsou destičky této pojistky vodivé nasazeny na základnu pojistky.
Typy pojistek úderníků
Spouštěcí typ pojistky se používá pro vypnutí a uzavření elektrického obvodu. Tyto pojistky mají velkou sílu a také výtlak.
Další funkce:Pojistky zapalovačů jsou často vybaveny pružinovým-zapalovačem, který funguje jako vizuální indikátor, který ukazuje, kdy je pojistka spálená. Úderník může také aktivovat další spínací zařízení a přidat tak další vrstvu bezpečnosti a automatizace.
Pojistka typu spínače
V zásadě je pojistka typu spínače uzavřena s kovovým spínačem a také pojistkou. Tyto pojistky se používají hlavně v úrovních nízkého a středního napětí. Pozoruhodnou vlastností odpínačové pojistky je ručně ovládaná rukojeť, která umožňuje bezpečné připojení nebo odpojení vysokoproudých pojistek. Díky integraci spínacího mechanismu s pojistkou je mnohem snazší izolovat obvod během údržby nebo v případě poruchy, což nabízí další vrstvu ochrany a pohodlí v elektrických systémech.
Operace:Odpínačové pojistky mají ručně ovládanou rukojeť, která vám umožňuje bezpečně připojit nebo odpojit vysokoproudové pojistky, což zvyšuje pohodlí při obsluze i údržbě.
Výpadkové typy pojistek
U tohoto typu pojistky tavení pojistky způsobí, že prvek klesne pod gravitaci s ohledem na jeho minimální pomoc. Tyto druhy pojistek se používají pro jištění vnějších transformátorů.
Klíčový bod:Vypadnuté pojistky obsahují pružinové-raménko páky, které se zasune, když dojde k poruše, způsobí vypadnutí roztaveného prvku a viditelně signalizuje spálenou pojistku. Chcete-li obnovit provoz, musí být pojistka znovu zapojena a vrácena na místo, což z ní činí formu vypuzovací pojistky běžně používané ve venkovních aplikacích.
Typ výpadku
Toto jsou hlavní typy NN pojistek.
VN (vysokonapěťové) typy pojistek
Obecně se VN pojistky používají k ochraně transformátorů, jako jsou přístrojové transformátory, malé výkonové transformátory a také se používají v energetických systémech. Tyto pojistky jsou
normálně se nabíjí pro napětí nad 1500V až 138000V.
Tavená část u vysokonapěťových pojistek je vyrobena buď z mědi, stříbra nebo v některých případech je použit cín, aby byl zajištěn konzistentní a stabilní výkon. Tyto pojistky jsou
rozděleny do tří typů, které zahrnují následující.
Jaké typy pojistek se používají pro ochranu motoru?
Pojistky s časovým zpožděním používané v obvodech větví motoru
Velikost odpovídá zátěžovému proudu motoru pro ochranu proti zkratu a obvodu
Výhody a nevýhody elektrických pojistek
Výhody
Není{0}}nákladný, nevyžaduje žádnou další péči/údržbu
Plně automatický, rychlejší než jističe
Malá velikost, proud omezující účinek v abnormálních podmínkách
Vratné časové{0}}proudové charakteristiky pro ochranu proti přetížení
Nevýhody
Požadovaná doba výměny
Čas-aktuální funkce není vždy synchronizována s ochranným prvkem
Aplikace různých typů pojistek
Nezbytné ve všech elektrických obvodech
Hlavní aplikace:
Výkonové transformátory
Elektrické spotřebiče: klimatizace, televizory, pračky, hudební systémy atd.
Domácí elektrická kabeláž
Mobilní telefony
Spouštěče motorů
Notebooky
Napájecí nabíječky
Fotoaparáty, skenery, tiskárny, kopírky
Automobily, elektronická zařízení, hry
Závěr:
Funkce pojistky: ochrana obvodů před nadproudem
Tok proudu v reálném čase-je nekonzistentní; nebezpečí přehřátí a poškození
Navzdory jističům jsou pojistky stále široce používány v základních elektrických součástech
Získejte pro svůj projekt spolehlivá řešení ochrany aplikací
Pošlete nám svůj dotaz na pojistky a vyzkoušejte transformační sílu, kterou může mít na vaši firmu nebo značku.