Sigurante fuzibile de joasa tensiune

Sigurante fuzibile de joasa tensiune

Sigurantele fuzibile sunt aparate cu interupere automata, care protejeaza circuitele de iluminat si de forta impotriva efectelor termice si dinamice produse de curentii de suprasarcina si scurtcircuit. Sigurantele fuzibile se caracterizeaza printr-o constructie foarte simpla si robusta, care au incorporat ca element de protectie un fir rotund sau o banda conductoare, montate in serie cu obiectul de protejat. In cazul curentilor de scurtcircuit si la suprasarcini mari, metalul din care este confectionat fuzibilul, avand cea mai redusa stabilitate termica din intreg circuitul, se topeste si intrerupe circuitul, realizand protectia.

Din punct de vedere constructiv, sigurantele de joasa tensiune se clasifica in:

- sigurante fuzibile de mare putere de rupere, utilizate in instalatii industriale, cu tensiuni nominale de pana la 1000 V si curenti nominali intre 100 si 1000 A;

- sigurante fuzibile cu filet utilizate in instalatii industriale si casnice la tensiuni pana la 1000 V si curenti nominali intre 6 si 100 A si

- sigurante fuzibile miniatura utilizate la redresoare, aparate de radio si televiziune, instalatii electronice, la tensiuni pana la 500 V si curenti nominali intre 0,1 si 6 A.

Reprezentarea tabelara a principalelor tipuri de sigurante fuzibile de joasa tensiune si a parametrilor lor este data in tabelul 3.1.

Tabelul 3.1. Clasificarea sigurantelor fuzibile de joasa tensiune

Se numesc sigurante fuzibile de uz industrial sigurantele la care elementul inlocuitor nu este accesibil si nu poate fi inlocuit decat de persoane calificate; si­gu­rantele fuzibile de uz casnic cele ce se utilizeaza in instalatiile casnice, la cer ele­mentul inlocuitor este accesibil.

Din punct de vedere constructiv sigurantele fuzibile de joasa tensiune se prezinta sub numeroase variante. In figura 3.4. este prezentata evolutia vari­an­te­lor constructive de sigurante fuzibile de la variantele primitive deschise cand arcul electric era stins in aer liber, la variantele inchise cand arcul este stins intr-un tub de sticla sau portelan inchis la capete cu sau fara umplutura de nisip.

Figura 3.4. Evolutia variantelor constructive ale sigurantelor de joasa tensiune.

a) - fir    fuzibil in aer liber; b) fuzibil inclus intr-un tub deschis; c) fuzibil inclus intr-un tub inchis; d) fuzibil inclus intr-un tub de nisip; e) banda fuzibila prevazuta cu istmuri (strictiuni);

Pentru a obtine puteri de rupere mari, in timpul arderii fuzibilului trebuie sa de reduca la minim cantitatea de vapori metalci. Utilizarea cuprului si ar­gin­tu­lui care comparativ cu plumbul au o foarte buna conductibilitate electrica si punct de topire ridicat, a permis marirea densitatii de curent in fuzibil si obti­ne­rea unor sectiuni mai reduse, reducandu-se astfel volumul de metal care se va­po­ri­zeaza.

Sigurantele fuzibile umplute cu nisip pur si uscat (l=6,5 . 12 Wm^-1grd^-1), comparativ cu firele fuzibile in aer au o putere de rupere foarte mare avand in anumite conditii un accentuat efect de limitare a curentilor de scurtcircuit.

Elementele fuzibile executate din material cu punct de topire ridicat (cupru si argint), la suprasarcini mici si de lunga durata solicita intens termic si­gu­ranta. Micsorarea acestei solicitari s-a reusit pe baza fenomenului denumit efect metalurgic. Este cunoscut faptul ca anumite aliaje eutectice de staniu si plumb, usor fuzibile, daca vin in contact in stare topita cu unele metale greu fu­zi­bile (cupru, alama, argint), sunt capabile sa le dizolve. Pentru declansarea acestui fenomen intr-o siguranta este nevoie ca pe elementul fuzibil, executat dintr-un metal cu punct de fuziune ridicat sa se prinda prin lipire o mica picatura (bobita) dintr-un metal cu punct de fuziune scazut (staniu, eutecticul plumb-cadmiu, etc).

In momentul in care elementul fuzibil, sub actiunea supracurentului, atinge temperatura de tpoire a picaturilor, acestea se topesc si dizolva metalul elementului fuzibil in punctul de lipire la temperaturi inferioare temperaturii de topire a elementului. Procesul de difuzare a metalului picaturii se intensifica o data cu cresterea incalzirii, producandu-se o evolutie in avalansa. Arcul de in­tre­ru­pere ia nastere chiar in zona picaturii, unde masa topita contine un aliaj cu mare rezistivitate si deci unde incalzirea este mai puternica. Acest arc topeste si res­tul lungimii elementului fuzibil. Sigurantele cu efect metalurgic au carac­te­ris­ti­ca de topire inerta (cu intarzaiere).

In instalatiile electroenergetice se utilizeaza o larga gama de sigurante fuzi­bile cu capacitati de rupere medie si mare. Astfel, industria romaneasca pro­du­ce pentru medie putere sigurante cu filet tip LS, la care legaturile se fac in spa­tele panoului (la curentii nominali: 25, 63, 100 A), LF si Lfi la care legaturile se executa in fata panoului pe care se monteaza soclul (25, 63, 100 A), cu si fara ca­pac de protectie.

Elementele principale ale sigurantelor fuzibile tip cu filet sunt soclul, pa­tro­nul (care are incorporat elementul fuzibil si firul de semmnalizare) si capacul (file­tat pentru soclu). Pentru curentii de scurtcircuit de valoare mai redusa se executa sigurante tubulare de 30 si 69 A.

In figura 3.5. sunt prezentate cateva variante constructive de sigurante fuzi­bile cu filet in constructie normala sau mignon (miniaturizata)

Figura 3.5. Sigurante fuzibile cu filet.

a)capac pentru soclu; b) patron cu element fuzibil incorporat; c)soclu; d)soclu cu capac montat; e) capac.

Pentru protectia circuitelor la curenti de scurtcircuit mari se executa sigu­ran­te fuzibile cu mare putere de rupere MPR, alcatuite din patron (doua cutite de contact), fuzibil (cu actiune rapida si ultrarapida) si suport cu furci de contact.

Introducerea si scoaterea patronului din furci se realizeaza prin inter­me­diul unui maner izolant detasabil. Aceasta operatie manuala se face cand prin barele circuitului nu exista curent. Astfel se realizeaza sigurante fuzibile cu mare putere de rupere tip MPR, pentru curent alternativ de 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 A si pentru curent continuu de 250, 400 A.

Figura 3.6. Sigurante fuzibile cu mare putere de rupere MPR.