Az olvadóbiztosítékok gyártói információi és működési elve

Harmadik alkalommal van találkozásunk a védelmi eszközök „cápájával”, az elektrotechnika hőskorában kialakult és látszólag máig változatlan, igen sikeres egyedével: az olvadóbiztosítóval. Az olvadó biztosíték az elektromos rendszerek egyik legegyszerűbb, mégis legfontosabb biztonsági eleme. Feladata, hogy túlterhelés vagy zárlat esetén megszakítsa az áramkört, mielőtt komolyabb károsodás történne. Legyen szó járműről, kisebb gépről vagy kiegészítő elektromos eszközről, a megfelelő biztosíték használata alapvető elvárás.

Az eddigiekben eljutottunk a kezdetektől a ma használatos kis- és középfeszültségű olvadóbiztosítók áttekintéséig. Egy olvadóbiztosító tervezésekor el kell dönteni, hogy mi az adott esetben a legfontosabb szempont, amiben bajnoknak kell lennie. A mérete legyen a lehető legkisebb, vagy a működési sebessége a legnagyobb? A hőveszteségét minimalizáljuk, vagy a zárlati megszakítóképességét tornásszuk föl a lehető legnagyobb értékre? Persze lehet, hogy több is fontos ezek közül, de - műszaki szakembereknek ezt nem kell bizonygatni - egyszerre minden tekintetben nem lehet a maximumot hozni. Mindig kompromisszumokra kényszerülünk, mert a felsorolt kívánságok gyakran ellentétes intézkedésekkel valósíthatók meg. És persze kőkemény pénzkérdés is, hogy mennyi és milyen drága anyagot, munkát fektetünk be egy biztosító elkészítésébe. A megoldás tehát az, hogy különböző eszközök védelmére, különböző környezetbe, eltérő igényekhez más-más olvadóbiztosítót kínálnak a gyártók. Minden feladathoz meg lehet találni az optimális megoldást, de ehhez el kell tudni igazodni a gazdag választékban.

Az olvadóbiztosítékok jelölései és típusai

Szerencsére nem nagy ördöngösségről van szó, az alapok ismeretében egy villanyszerelő mester biztos kézzel választ. Vegyünk kézbe például egy késes olvadóbetétet, és nézzük meg, mi olvasható le róla! A gyártó azonosítója mellett biztos megtaláljuk a típus- és méretjelzését (például NH2).

Méretjelzés

Az 1-es, 2-es, 3-as, 4-es, majd a 4a-s méretszám jelöli az egyre nagyobb áramerősség-sorokhoz tartozó egyre nagyobb szabványos geometriai méreteket. Persze a technológia fejlődésével megindult a méretcsökkentés irányába is a törekvés. A korábbiakhoz hasonló, sőt, akár jobb képességű betétek váltak elkészíthetővé egyre kisebb térfogatban. Egyes gyártók a tripla nullás méreteket 00C-vel jelölik („C”, mint Compact), ami arra utal, hogy ezek igazából nem jelentenek újabb méretkategóriát, „csupán” szélességi méretük csökkentett a 00-áshoz képest. A 000-ás (vagy 00C-s) betétek tehát csereszabatosak a 00-ásokkal (ugyanabba a foglalatba illeszkednek, mint a 00-ások,) de keskenyebbek (azaz kompaktabbak) náluk.

Névleges áram

A névleges áram - amelynek vezetésére korlátlan ideig képes a biztosítóbetét - általában az egyik legszembetűnőbben jelzett érték. Ugyanaz a névleges áramérték sokszor több geometriai méretben is megtalálható. Ezeknek az átfedéseknek az oka lehet például a visszamenőleges csereszabatosság. Persze a helyigény mellett az árban és egyéb tulajdonságokban (például veszteségi teljesítmény) is van köztük különbség.

Elektromos hálózat biztonsága

Névleges feszültség

Mindjárt itt következik a névleges feszültség. Ez (kisfeszültség esetén) jellemzően 400, 500, 690 V vagy 1000 V váltakozó áramú hálózaton. Természetesen a beépítési hely maximális hálózati feszültsége a meghatározó kiválasztáskor. De érdemes figyelmesnek lenni, mert néha a kevesebb a drágább: egyes gyártóknál nem igaz, hogy a nagyobb tudású betétért kell többet fizetni. Esetenként például a nagyobb számban gyártott 500 V-os betét olcsóbb lehet, mint a kisebb darabszámú 400 V-os. Fontos észrevenni, hogy példánkban váltakozó áramú betétről beszélünk. Az adott feszültségszinten tehát csak AC hálózatba építhető be ez a betét. DC alkalmazásra más típus való. A DC-s biztosítók, bár ránézésre nem látunk a feliraton (meg a drágább árcédulán) kívül különbséget, belső felépítésben mások. Ez tehát nem kereskedelmi, hanem kőkemény műszaki kérdés. Tudvalevő, hogy az egyenáramú ív sokkal stabilabban, makacsabbul ég, kioltása drasztikusabb eszközöket igényel. Egy egyenáramú körbe beépített váltakozó áramú betét, azon túl, hogy hamis biztonságérzetet kelt, több kárt okozhat, mint hasznot. Egyenáramú körbe mindig DC-s olvadóbetétet válasszunk! Persze valamekkora megszakítóképessége egyenáramon is van a váltakozó áramú betéteknek.

Névleges zárlati megszakítóképesség

Biztosan megtaláljuk a betéten a névleges zárlati megszakítóképességét kA-ben kifejezve. Ez azt a legnagyobb áramot jelzi, amit kötelessége minden körülmények között megszakítani. Késes betéteknél 100-120 kA ez az érték, de még a háztartásokban használt D-rendszerű biztosítóknál is eléri az 50 kA-t.

Alkalmazási kategória (karakterisztika)

Átugrottunk egy fontos dolgot, amit többnyire a névleges áramérték mellett tüntetnek föl: az alkalmazási kategóriát (karakterisztikát) leíró jelet. Ez két vagy három egymást követő betű. Mindig egy kisbetű áll elől, majd egy nagybetű, vagy nagybetűvel kezdődő betűpár követi. Az elöl álló „g” arra utal, hogy „teljes tartományú”, az „a” pedig arra, hogy „résztartományú” biztosítóról van szó. Előbbi alkalmas a teljes túláramtartományban a működésre, utóbbi csak a nagyobb, a zárlati áramok megszakítására. Az „a” jelű olvadóbetéteket tehát csak olyan helyre szabad beépíteni, ahol a kisebb túlterheléseket más eszköz időben hárítja.

Nem nehéz az alkalmazási kategória hátul álló, nagybetűs részének megfejtése. A „G” az általános célú („G”, mint generális) felhasználásra utal. Ez a legnagyobb számban használatos, legelterjedtebb típus. Korábban ehelyett „L”-et írtak, arra utalva, hogy főleg kábelek, vezetékek („L”, mint Line) védelmére szolgálnak. Az egyes alkalmazások mögött különböző kiolvadási karakterisztikák, különböző környezetállósági képességek, eltérő típusú vizsgálati követelmények húzódnak meg.

Az alábbi táblázatban összefoglaljuk a leggyakoribb alkalmazási kategóriákat:

Ismerje meg a DII/E27 típusú biztosítékokat

Színjelölések és egyéb jelek

Beszéltünk már arról, hogy a D-rendszerű betéteknél a felhasználót színjelölések segítik: a kiolvadásjelző szem színe utal a betét névleges áramerősségére. Hasonlóképpen vannak színkonvenciók a késes betéteknél is: például a gG és aM jelűeknél normál fekete, illetve zöld karakterekkel jelölik az 500 V-os értéket, és inverz fekete, illetve zöld nyomtatással a 400 és a 690 V-osat. A barna a gTr betétek színjele, a piros pedig a gB alkalmazási osztályé. Természetesen egyéb jelek is szerepelnek, szerepelhetnek még az olvadóbetéten. Késes betéteknél nyomtatásban piktogrammal is jelölni szokták, ha a kiemelő fül szigetelt. Feltüntetik a betéten a vonatkozó szabványokat (IEC, EN, DIN vagy VDE) és a vizsgálatra utaló jelet, a gyártót, esetleg az országot.

Az olvadóbiztosíték működése

A tankönyvek azt írják az olvadóbiztosítóról, hogy az a hálózat egy tudatosan meggyengített pontja, amely a túláramok hatására a védendő hálózatrésznél (vezetéknél, transzformátor- vagy motortekercselésnél stb.) hamarabb megy tönkre. Egészen pontosan a „gyenge láncszem” az olvadóelem kicsípéseinél levő keresztmetszet szűkület. Jól érzékelhető, milyen jelentős kicsípésekről van szó. A védendő vezeték keresztmetszetének alig 1-2%-át teszi ki itt az aktív keresztmetszet. Sőt, a félvezetővédő olvadóbetéteknél ez még az egy századrészt sem éri el!

Az egész dolog tehát egyszerűnek tűnik: ezek a hihetetlenül elvékonyított lemezkék hipp-hopp elolvadnak, például egy zárlat során, és meg is vagyunk. Javaslom azonban, gondoljuk végig részleteiben, hogy is működik ez! Kezdjük a vizsgálódást a névleges értékű vagy annál kisebb áramnál! Ilyenkor is működik az olvadóbiztosító. Egész pontosan azt teszi, hogy nem olvad ki. Ha a fentiekbe belegondolunk, ez nem is olyan egyszerű, hiszen az olvadóelem a kiolvadás határán kell, hogy biztonsággal vezesse az áramot elvileg végtelen ideig. Az óriási áramsűrűség nagy hőveszteséggel jár, ezt hatásosan el kell vezetni tőle, hogy ne sérüljön. Szerencsére a kvarchomok jó hővezető, segít a kerámiatest falához juttatni a hő nagy részét. A kések is részt vesznek a hűtésben, miközben az érintkezési pont miatt itt is többlethő keletkezik. Fontos, hogy az összes veszteség ne legyen túl nagy. Egyrészt a felhasználók szeretnének minél kevesebbet fizetni a védelemért (amit hónapról hónapra a villanyszámla részeként megtesznek). Másrészt szeretnék a lehető legkisebb méretű elosztószekrényben elhelyezni eszközeiket úgy, hogy azok ne melegítsék tönkre magukat és egymást.

Kiolvadás túláram esetén

Persze igazából akkor beszélünk az olvadóbiztosító működéséről, amikor a túláram hatására kiolvad. Az olvadóbiztosítóban összetett termikus, áramlási, mechanikai és kémiai folyamatok zajlanak le. Ezek összességén múlik, hogy a végeredmény sikeres zárlathárítás vagy katasztrófa lesz-e. A kvarchomoktöltet minősége (szemcseméret, tisztaság, a homokszemek méreteloszlása), mennyisége (tömörsége) alapvetően fontos a jó működés szempontjából. A villamos ív hőhatása gyors és nagy nyomásnövekedést okoz a kerámiatesten belül, amit annak el kell viselnie. A robbanásszerűen elpárolgó fémgőz bepréselődik a homokszemek közötti résekbe. Ha nincs elég hely - túl tömör a töltet, az apró porszemcsék kitöltik a hézagokat -, akkor túl nagy nyomás alakul ki, aminek végzetes következménye a betét felrobbanása lesz. A kiolvadás után az olvadóelem helyén maradó, áramvezetésre már nem képes, megszilárdult fém-homok olvadékelegyet fulguritnak hívjuk. Az ókori rómaiak megfigyelték, hogy ha Jupiter villámait haragjában homokos területbe vágta, akkor annak helyén ágas-bogás olvadékmaradvány található. Ezt illették a latin villám (fulgur) szóval. Az olvadóbiztosítóban a több ezer fokos villamos ív hatására megolvadó kvarchomok is ilyen képződménnyé válik az olvadóelem mentén.

Résztartományú biztosítók működése

Most térjünk vissza arra a korábbi, meglepő kijelentésre, miszerint vannak olyan olvadóbetétek, amelyek a nagy zárlati áramokat vígan megszakítják, ugyanakkor a kisebbek kifognak rajtuk! Egyes konstrukciókban a kisebb kiolvadási áramok esetén az történik, hogy a homoktöltetnek már igen nagy része megolvad, miközben az ív még nem aszik ki, és az olvadék eléri a belső falat. Ez biztos kudarc: a kerámia ennek nem áll ellen, és végeredményben elszabadul a pokol. Az ilyen, résztartományú (például aG vagy aM alkalmazási kategóriájú) biztosítóknál tehát meg van adva az a minimális megszakítási áramérték (a szabvány jelölése szerint I3), amelyre még megbízhatóan működnek. A névleges áramtól a minimális megszakítási áramértékig terjedő tartományban tehát tilos ezeket túláramvédelemre használni. De miért gyártanak egyáltalán ilyen olvadóbetéteket?

autó biztosíték védelem

Olvadóbiztosítékok és kismegszakítók - Együttműködés és választás

Korábban a megszakítókról és az olvadóbiztosítókról, mint ugyanazon célra szolgáló, rivális védelmi eszközökről beszéltünk. De mi lenne, ha egymást kiegészítő társakként tekintenénk rájuk? Egy megszakító-biztosító párosból a legjobb hozható ki, ha az üzemi áramok kapcsolására, és a túlterhelések, kisebb zárlati áramok hárítására a megszakítót használjuk, míg a ritkán előforduló, igazán durva, nagy hibaáramok (kapocszárlat) esetén a biztosítóbetétet. Egy kisebb zárlati megszakító képességű megszakító, és egy résztartományú olvadóbetét együtt még mindig jóval olcsóbb és helytakarékosabb, mint egy, a feladatra önmagában alkalmas megszakító. Rengeteg helyet és pénzt spórolhatunk meg két „specialista” alkalmazásával egy „polihisztor” helyett, miközben a maximális biztonságot fönntartjuk.

Integrált megoldások: biztosítós szakaszolók és kapcsoló-biztosítók

Az olvadóbiztosítók és a megszakítók összevetésekor szó volt előnyeikről, hátrányaikról. Nyilvánvaló gondolat, hogy ügyes társításukkal, „keresztezéssel” létrehozható olyan eszköz, amely egyesíti előnyös tulajdonságaikat, és így műszakilag, gazdaságilag jobb megoldásra jutunk. Az olvadóbiztosítók verhetetlenek a zárlati áramok kioltásában (kis térfogatban, gyorsan, megbízhatóan elbánnak velük), a kapcsolók pedig a jól látható leválasztást, az üzemi áramok be- és kikapcsolását teszik lehetővé. Ha az áramkörnek ugyanazon a pontján minderre szükség van, akkor be kell építeni olvadóbiztosítót és kapcsolót is. Ebben az esetben pedig miért ne lehetnének mindjárt összeépítve? A biztosítós szakaszolók vagy biztosítós kapcsolók épp ilyenek: egy biztosítóbetéttartó és egy kapcsolókészülék soros összeépítéséből állnak. Közös vázszerkezeten vagy közös házban vannak, és természetesen már gyárilag össze vannak kötve egymással.

Lehet-e ennél integráltabb kapcsolatba hozni egymással a biztosítót és a kapcsolót? Igen. Ha az olvadóbetét tartójában már úgyis vannak elváló érintkezők, miért ne lehetnének ezek egyben a kapcsolókészülék érintkezői is? Vagyis legyen az olvadóbetét maga a kapcsoló mozgóérintkezője: ez a kapcsoló-biztosító. A rajzjele is szemléletesen mutatja az elvi felépítését.

Olvadó biztosíték vagy kismegszakító az otthoni hálózatban?

Amikor otthoni elektromos hálózatot tervezünk vagy felújítunk, előbb-utóbb szembejön a kérdés: kismegszakítót vagy olvadóbiztosítékot használjunk? A kismegszakító egy automatikus, visszakapcsolható védelem, amely túláram esetén - például rövidzárlatkor vagy túlterheléskor - lekapcsolja az adott áramkört. Idősebb típusok nem mindig működnek pontosan, érdemes megbízható márkát választani. Az olvadóbiztosíték működési elve egyszerű: egy vékony huzal túláram esetén elolvad, megszakítva az áramkört. Gyorsabb működés bizonyos típusoknál. Ha modern otthoni hálózatot építesz vagy újítasz fel, kismegszakítót érdemes választani. Az olvadóbiztosíték inkább régi rendszerekben vagy ipari környezetben használatos. A kismegszakító a mai háztartásokban a sztenderd megoldás: biztonságosabb, könnyen kezelhető, és a legtöbb villanyszerelő is ezt ajánlja. Pro tipp: válassz minőségi kismegszakítót megbízható gyártótól - például a Schneider, Chint vagy Eaton márkák közül!

A lakáselosztók és az életvédelmi relé

A lakáselosztók, mint bármely más eszközök, idővel elhasználódnak, elavulnak, ezért fontos a rendszeres ellenőrzésük, szükség esetén cseréjük. Különösen fontos az ellenőrzés és szükség esetén a csere egy idősebb ház vásárlásakor, mert előfordulhat, hogy még olvadó biztosíték van kismegszakítók helyett. A lakáselosztók nagyon fontos szerepet töltenek be az elektromos hálózatokban. Védik a túlfeszültségtől az áramköröket, és a berendezéseket, illetve az életünket, ha be van építve az életvédelmi, vagy másnéven a FI relé.

Az olvadó biztosíték a maga idejében egy nagyon jó megoldás volt, és jelenleg is használják még bizonyos területeken az elektronika területén. Lakások esetében azonban az idő eljárt felette, és már szabványon kívülinek számít. Az olvadó biztosíték feladata ugyanaz, mint a kismegszakítóké, azaz védeni a hálózatot a túláramtól és a zárlattól. Található bennük egy olyan rész, amely túláram esetén megolvad, ezzel megszakítva az áramkört. Amikor még szabványosak voltak, jóval kisebb terhelésnek voltak kitéve az elektromos hálózatok, kevesebb berendezést üzemeltettek a háztartásokban. Az idő múlásával, ahogy egyre több elektromos gép használata vált mindennapossá, az olvadóbiztosítékok nem bírták a terhelést és gyakran leoldottak. Nem csak a nagyobbra cserélés vált megszokottá, hanem az úgynevezett patkolás is. A patkolás azt jelenti, hogy egy, az olvadó biztosítékba helyezett dróttal újra vezetőképessé tették a biztosítékot, amelyen így kontroll nélkül folyhatott az áram bármilyen erősségben. Ez zárlathoz, túláramhoz, a vezetékek megolvadásához vezethet, károsíthatja a berendezéseket, áramütést és lakástüzet is okozhat.

A lakáselosztók cseréje során minden esetben be kell kötni az életvédelmi, vagy FI relét is, mely nagyon fontos és napjainkban kötelező eleme az elektromos hálózatnak. A FI relé egy olyan eszköz, amely megjelenésében nagyon hasonlít egy kismegszakítóra, működése azonban más. Kirchhoff csomóponti törvénye alapján működik. A törvény kimondja, hogy a fázisvezetéken az áramkörbe belépő és a nulla vezetéken onnan távozó áram értéke meg kell, hogy egyezzen. Ha bizonyos hibahatár feletti az eltérés, az azt jelenti, hogy valahol “elfolyik” az áram. Ilyenkor pl. testzárlatos egy berendezés, vagy valakit éppen ráz az áram. A lakáselosztók felújítása során mindenképpen szükséges az életvédelmi relé bekötése is, hiszen ez az eszköz az életünket és anyagi javainkat is védi. Fogyasztása nincs, így nem kell attól tartani, hogy megemelné a villanyszámla költségeket. A lakáselosztók nagyon fontos szerepet töltenek be az elektromos hálózatban. Ha valamilyen hibát észlelünk, vagy olvadó biztosítékok vannak még bekötve, mindenképpen szükséges a felújításuk.

tags: #olvado #biztositek #gyarto #informació

• Tengelykapcsoló szerelés és tengelyvonal-beállítás
• A Mercedes Sprinter fejlődése
• útmutató a Terra T20 váltó karbantartásához
• Motorolaj választás BMW 320d E46-hoz
• Eladó Mercedes W210 AMG modellek