Útmutató az Olvadóbiztosítékok Méretezéséhez és Kiválasztásához
Amikor otthoni elektromos hálózatot tervezünk vagy felújítunk, előbb-utóbb szembejön a kérdés: kismegszakítót vagy olvadóbiztosítékot használjunk? Az elektromos áramkörök védelmének megértése alapvető fontosságú a biztonságos és megbízható működéshez. Cikkünkben részletesen bemutatjuk az olvadóbiztosítékok működését, típusait és a helyes méretezésük szempontjait, különös tekintettel a transzformátorok védelmére.
Az Olvadóbiztosítékok Működése és Célja
Az olvadóbiztosító - amit a köznyelvben tévesen gyakran csak biztosítékként emlegetnek - olyan készülék, melynek elsődleges feladata az áramköri elemek, mint a vezetékek, villamos motorok és elektronikai berendezések védelme a túlterhelési- és zárlati áramok káros hatása ellen.
Az olvadóbiztosíték működési elve egyszerű: egy vékony huzal túláram esetén elolvad, megszakítva az áramkört. Másodlagos feladatuk a névleges elektromos áramerősségüknél nem nagyobb áramok üzembiztos vezetése. Később már üvegből vagy kerámiából készült szigetelő patronban helyezték el az apró, fém végződésű huzalt, hogy az áram megszakadásakor keletkező villamos ív és olvadt fémcseppek ne okozzanak további károkat.
Olvadóbiztosíték Vagy Kismegszakító?
A megfelelő védelmi eszköz kiválasztása kulcsfontosságú. A kismegszakító egy automatikus, visszakapcsolható védelem, amely túláram esetén - például rövidzárlatkor vagy túlterheléskor - lekapcsolja az adott áramkört. Ha modern otthoni hálózatot építesz vagy újítasz fel, kismegszakítót érdemes választani. 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! Az olvadóbiztosíték inkább régi rendszerekben vagy ipari környezetben használatos, bár bizonyos típusoknál, mint például a félvezető védelemre szánt olvadóbiztosítékok, gyorsabb működést biztosíthatnak.
Az Olvadóbiztosítékok Főbb Típusai és Jellemzői
Még később az egyre nagyobb teljesítménynek és változatos igényeknek megfelelően egyre több változata alakul ki az olvadóbiztosítékoknak. Nézzük meg a leggyakoribb típusokat:
-
Diazed biztosítók
A diazed háztartásokban való használatra kifejlesztett, érintésvédett, csavarós biztosító rendszer. Az aljzatba szerelt illesztőgyűrű mérete megakadályozza, hogy nagyobb értékű betétet helyezzenek bele. A betét kiolvadását egy rugóra erősített színes gomb előugrása jelzi.
Szín Névleges áramerősség (A) Rózsaszín 4 Barna 6 Zöld 10 Vörös 16 Szürke 20 Kék 25 Sárga 35 Fekete 50 Fehér 63 Réz 80 Ezüst 100 Barna 200 A színek 4-200 amper erősségig jelzik a betét névleges áramerősségét.
-
Késes rendszerű biztosítók
A késes rendszerű biztosítók ipari alkalmazásra készülnek, legkisebb megszakítóképességük 50 kA.
-
Csöves (Wickmann) biztosítók
A csöves (ún. Wickmann-)biztosítók elektronikai, kis teljesítményű alkalmazásra készülnek. Az olvadószál vagy átlátszó üvegcsőben, vagy kerámia csőben van elhelyezve. A nálunk is általánosan használt biztosító 20 mm hosszú és 5 mm átmérőjű.
Kiolvadási Karakterisztikák
A biztosító lehet nagyon gyors (jelölése: FF), gyors (F), normál (N), mérsékelten lassú (M), lassú (T), és nagyon lassú (TT) kiolvadású. Utóbbiaknál az olvadószál felmelegedését nagyobb hőtehetetlenséget biztosító fémcseppnek az olvadószálra helyezésével késleltetik. Kimaradt az előzőből: van lomha és gyors olvadó. Értelem szerűen az egyik gyorsabban kiolvad, mint a másik.
Olvadóbiztosítékok Méretezése - Általános Szempontok
A túláramvédelem tervezésénél a névleges áramon kívül számos tényezőt figyelembe kell venni. Ezek közé tartozik a maximális zárlati áram, a kioldási késleltetés, a bekapcsolási áramlökés nagysága, ideje és lefutási karakterisztikája. Nagyobb áramoknál a mechanikus szilárdságot és a hőterhelést is figyelembe kell venni. Ezen kívül is merülhetnek fel szempontok, amiket a védelem kialakításánál figyelembe kell venni, például az üzembiztonság.
Ennek akkor van pl. jelentősége, ha a terhelésed modjuk egy nagyértékű kondenzátorral kezdődik. Ilyenkor az első bekapcsoláskor a kondi feltöltéséig nagy áram folyik. Ez üzemszerű - rövid ideig. Egyébként az olvadó biztosíték áram tűrését megadják a gyártók, mind az egyszeri maximális, mind a lüktető csúcsokra vonatkozóan.
Hálózati Transzformátorok Védelme Olvadóbiztosítékkal
Hálózati transzformátorok primer oldali biztosítékának értékét szeretném kiszámítani. A "biztosíték" valóban nem egy egyszerű kérdés! Sajnos a trafó méretezések sokszor nem térnek ki az induló áramokra. Ugyebár a VA nem tekinthető jónak, mert az induló áram a transzformátorok típusától is függ.
A betét méretezésénél két dolgot kell figyelembe venni: a trafó teljesítményét és a cosφ (teljesítménytényezőt). Ez egészen kis trafóknál akár 0.5 lehet. Ezt az áramfelvétel kiszámításánál nem elhanyagolható tényező. Védelem céljára csak lomha betét jöhet számításba, mert ez elviseli a bekapcsolási áramlökéseket.
Nagyobb toroidoknál viszont érdemes alkalmazni "lágy indítást". Így az áramlökés nem fogja kiégetni az egyébként helyesen méretezett betétet. A 220V -12V 800VA toroid trafó esetén, ha a 12V-os oldalon 300W-nyi izzó van, egy 16A-s biztosíték a bekapcsolásnál leoldhat az induló tranziensek miatt. Ha csak a primer oldalon van 16A BK jelzésű kismegszakító, ami ráadásul plombálva van, akkor valahogy az induláskori felfutást kell korlátozni. Lágyindító nem jöhet szóba?
Lágyindító motoros terheléshez | Segít a napelemes inverternek minimalizálni a túlfeszültség hatását!
A problémám, amire kell a méretezés, hálózati leválasztó trafók 200-1500W közötti védelmére vonatkozik. Ugye itt a terhelés mértéke változó, akár 0-rövidzárig. Azt hiszem, sejthető, nem csak olvadó biztosíték jöhet szóba, hanem automata vagy varisztor, esetleg kombinált védelem is. Egy egészen kis trafó inkább leég, majd zárlatos lesz, mire az olvadóbiztosíték méltóztatik működni. Például, a névleges 63mA a legkisebb hagyományos olvadóbiztosíték, amivel a kereskedelemben találkoztam.
Szekunder Oldali Védelem
A trafó szekunderét is üvegcsövesekkel biztosítsd, de mindig a Graetz vagy egyéb egyenirányítás előtt. Az értéke a névleges terhelést meghaladó legyen, pl: 3A terhelésnél 3.15A értéket tegyél be. Általában T-jelűt, ami lomha kioldást jelent. Én nem szoktam elaprózni a dolgot. Mondjuk 20VA, 10V névleges feszültséggel az ugye 2A. Probléma esetén, ha rövidrezárod a trafót, akkor tuti leolvad a 3A-es (de talán még az 5-ös is) ugyanis a trafó rövidzárláskor nagyon nagy áramot tud leadni. Gond akkor adódhat, ha mondjuk 2A-nél jobban terheled, de nem rövidrezárod.
Feszültség és Áramnem Kérdései
Az előbb megadott 1A nem méretezés, hanem egy gyári készülék gyárilag méretezett biztosítéka. Inkább az számít, hogy milyen jellegű terhelés van a háttérben. Felmerülhet a kérdés, hogy csak az amper a lényeg, és mindegy, hogy egyen- vagy váltóáram, és hogy a feszültség számít-e.
A feszültség azt jelenti rajta, hogy mekkora az a feszültség, aminél még biztonságosan meg tudja szakítani az áramkört! Az üvegcsöves biztosítékok 250V feszültségre vannak kitalálva, tehát a hálózati feszültséget képesek megszakítani. Egyenáramú ívet nehezebb oltani, mint váltóáramút. Tehát nem biztos korántsem, hogy 250V egyenáramot képes lenne megszakítani teljes biztonsággal egy ilyen biztosíték.
Nem, ne rakj oda autóst. Az autós biztosíték 12V-ra van méretezve. Itt semmi egyéb nem történik, csak annyi, hogy az elvékonyított résznél elolvad. Ez rövid szakasz, mert a 12V nem képes ívet fenntartani, ezért nem is kell hosszabb. Ez igaz mindkét áramnemre. 230V-on váltóáramra minden további nélkül jó az üvegcsöves biztosíték, mert erre találták ki.
Oké, akkor berakok a trafó elé 1 A-t, majd meglátom, hogy üzemszerűen mit művel vele. Legfeljebb cserélem nagyobbra, nem nagy dolog egy biztosítékcsere. A 12V egyenáramban lévőt meg szerintem lehet, hogy inkább átkötöm és ott is egyenirányítás előtt biztosítom. Így lesz egy trafó, aminek minden körén lesz egy-egy biztosíték. A 250V-os tehát jó, és nem kell a 12V szekunder alacsonyabb feszültsége miatt más áramerősségű. Fontos, hogy a terhelésednek megfelelő értékű biztosítékot válassz, figyelembe véve a feszültséget és az áramnemet is.
tags: #olvado #biztositek #meretezese #útmutató