Những thiết bị bảo vệ nào tốt hơn: cầu chì hoặc cầu dao?

Khi vận hành mạng điện trong nước và công nghiệp, luôn có rủi ro về thương tích điện hoặc hư hỏng thiết bị. Chúng có thể xảy ra bất cứ lúc nào khi điều kiện quan trọng xuất hiện. Để giảm hậu quả như vậy cho phép các thiết bị bảo vệ. Việc sử dụng chúng làm tăng đáng kể sự an toàn của việc sử dụng điện.

Công việc bảo vệ mạch điện dựa trên:

• cầu chì;

• cầu dao cơ khí.

Nguyên lý hoạt động và sắp xếp cầu chì

Hai nhà khoa học lỗi lạc Joule và Lenz đồng thời thiết lập các định luật về mối quan hệ tương hỗ giữa cường độ dòng điện đi qua trong dây dẫn và sự giải phóng nhiệt từ nó, cho thấy sự phụ thuộc vào điện trở mạch và thời gian của khoảng thời gian.

Luật Joule Lenz

Kết luận của họ đã cho phép tạo ra các cấu trúc bảo vệ đơn giản nhất dựa trên hiệu ứng nhiệt của dòng điện trên kim loại của dây. Tại cầu chì điện một miếng kim loại mỏng được sử dụng thông qua đó tổng dòng điện của mạch được truyền qua.

Với các thông số danh nghĩa của truyền tải điện, dây này có thể chịu được tải nhiệt một cách đáng tin cậy và vượt quá giá trị của nó trên định mức, nó bị cháy, phá vỡ mạch và loại bỏ điện áp khỏi người tiêu dùng. Để khôi phục hoạt động của mạch, cần phải thay thế phần tử bị cháy: cầu chì.

Nó có thể nhìn thấy rõ trên các cấu trúc cầu chì cho TV và thiết bị vô tuyến gia đình bằng kính, vỏ chèn trong suốt.

Cầu chì cho thiết bị vô tuyến gia đình

Ở phần cuối của nó, các miếng kim loại đặc biệt được gắn tạo ra tiếp xúc điện khi được lắp đặt trong ổ cắm. Nguyên tắc này được thể hiện trong các phích cắm điện với các đầu nối có thể sử dụng được, trong nhiều thập kỷ đã bảo vệ cha mẹ và các thế hệ cũ của chúng ta khỏi bị hư hỏng trong hệ thống dây điện.

Cầu chì thông thường và tự động cho hệ thống dây điện cũ

Trong cùng một hình thức, các thiết kế tự động đã được phát triển bắt vít vào tổ thay vì phích cắm. Nhưng khi được kích hoạt, họ không cần thay thế các thành phần. Để khôi phục nguồn điện, chỉ cần nhấn nút bên trong vỏ.

Theo những cách này, các đầu vào điện cũ cho căn hộ đã được bảo vệ. Sau đó cùng với cầu chì bắt đầu xuất hiện bộ ngắt mạch.

Bảo vệ lối vào căn hộ

Lựa chọn cầu chì dựa trên:

• dòng định mức của cầu chì và chèn nó;

• bội số tối thiểu / tối đa của dòng thử nghiệm;

• dòng điện bị ngắt tối đa và khả năng vỡ của nguồn điện được vận chuyển;

• đặc tính bảo vệ của cầu chì;

• cầu chì điện áp định mức;

• tuân thủ các nguyên tắc chọn lọc.

Đặc tính điện của cầu chì

Cầu chì có thiết kế đơn giản. Chúng được sử dụng rộng rãi trong lắp đặt điện, bao gồm các thiết bị điện áp cao đến 10 kV, ví dụ, trong việc bảo vệ các máy biến áp đo điện áp.

Cầu chì cao áp công nghiệp

Nguyên lý hoạt động và bộ ngắt mạch thiết bị

Mục đích của một thiết bị chuyển mạch cơ học, được gọi là bộ ngắt mạch, là:

• bật, truyền, ngắt dòng điện ở chế độ mạch bình thường;

• giảm điện áp tự động từ các cài đặt điện trong điều kiện khẩn cấp, ví dụ, dòng điện ngắn mạch kim loại. Bộ ngắt mạch hoạt động trong các chế độ bảo vệ ngắn mạch và quá tải có thể tái sử dụng.Khả năng sử dụng nhiều lần được coi là sự khác biệt chính của chúng từ cầu chì.

Vào thời của Liên Xô, trong lĩnh vực năng lượng, các bộ ngắt mạch của loạt AP-50, AK-50, AK-63, AO-15 đã được sử dụng rộng rãi.

Công tắc dòng AP-50

Bộ ngắt mạch trong bảng bảo vệ rơle và tự động hóa

Đọc thêm: Bảo vệ rơle và tự động hóa (RPA) hoạt động như thế nào

Trong các mạch điện hiện đại, các thiết kế tiên tiến của các nhà sản xuất trong và ngoài nước làm việc.

Bộ ngắt mạch hiện đại

Tất cả chúng được đặt trong vỏ điện môi, có các cơ quan điều hành chung, cung cấp:

1. ngắt nhiệt của mạch với sự vượt quá một chút giá trị dòng điện cho phép;

2. cắt điện từ trong khi tăng tải đột ngột;

3. Buồng khử hồ quang;

4. hệ thống tiếp xúc.

Trong trường hợp gia nhiệt bằng năng lượng của nhiệt được tạo ra, một tấm lưỡng kim hoạt động, uốn từ hiệu ứng nhiệt độ cho đến khi cơ chế ngắt được kích hoạt. Chức năng này phụ thuộc vào lượng nhiệt giải phóng và kéo dài theo thời gian đến một điểm nhất định.

Việc cắt điện hoạt động càng nhanh càng tốt từ hoạt động của điện từ với sự xuất hiện của hồ quang điện. Để dập tắt nó, các biện pháp đặc biệt được áp dụng.

Danh bạ được gia cố được thiết kế cho nhiều lần nghỉ dòng điện ngắn mạch trong mạch.

Sự khác biệt hoạt động của bộ ngắt mạch từ cầu chì

Các đặc tính bảo vệ của cả hai phương pháp đều được kiểm tra theo thời gian và mỗi phương pháp yêu cầu phân tích các điều kiện vận hành cụ thể khi đánh giá chi phí của cấu trúc, có tính đến thời gian và độ tin cậy của công việc.

Cầu chì Sắp xếp đơn giản hơn, ngắt mạch một lần, rẻ hơn. Họ có thể giảm căng thẳng bằng tay, nhưng điều này thường không thuận tiện lắm. Hơn nữa, với dòng điện vượt quá nhẹ, chúng sẽ ngắt kết nối tải trong một thời gian dài. Yếu tố này có thể gây ra nguy cơ hỏa hoạn gia tăng.

Bất kỳ cầu chì nào chỉ bảo vệ một pha của mạng.

Cầu dao khó hơn, đắt hơn, nhiều chức năng hơn. Nhưng chúng được điều chỉnh chính xác hơn với các cài đặt của mạch được bảo vệ, được chọn theo dòng định mức làm việc, có tính đến các công suất được chuyển đổi.

Các trường hợp tự động nhiệt hiện đại có khả năng chịu tác động nhiệt cao. Chúng không tan chảy, có khả năng chống bắt lửa. Để so sánh: trường hợp polystyrene của máy cắt cũ có thể chịu được nhiệt độ không cao hơn 70 độ.

Thiết kế cho phép bạn chọn các mô hình để mở đồng thời một đến bốn mạch điện. Nếu cầu chì được sử dụng trong mạch ba pha, chúng sẽ làm giảm điện áp từ mạch với độ trễ thời gian khác nhau, điều này có thể trở thành nguyên nhân bổ sung của tai nạn.

Cầu chì hoạt động trên hiện tại, bất kể đặc điểm của nó. Bộ ngắt mạch được chọn theo tải và được phân loại bằng các chữ cái:

• A - mạng điện có chiều dài mở rộng;

• B - chiếu sáng hành lang và sân ga;

• C - hệ thống điện và ánh sáng với dòng khởi động vừa phải;

• D - tải trọng chiếm ưu thế từ việc bao gồm các động cơ điện có thông số khởi động lớn;

• K - lò nung cảm ứng và máy sấy điện;

• Z là đồ điện tử.

Xem thêm: Đặc điểm của cầu dao

Những lợi thế của thiết bị chuyển mạch là rõ ràng:

• độ tin cậy;

• thời gian tắt máy nhanh chóng của tai nạn;

• thiết kế đa dạng;

• nhiều chức năng bảo vệ hơn;

• khả năng chuyển đổi nhiều phần;

• giảm thiểu nguy cơ cháy nổ;

• đơn giản của giao hoán thủ công;

• lắp đặt thuận tiện.

Đó là lý do tại sao các thiết bị tự động là phổ biến.

Tuy nhiên, khoa học không ngừng phát triển và giới thiệu các giải pháp kỹ thuật mới. Ví dụ, Murller bắt đầu sản xuất hàng loạt cầu chì, công tắc, ngắt kết nối hiện đại với một loạt các khả năng.

Công tắc ngắt cầu chì Murller hiện đại

Ngay cả tên của họ cũng nói lên sự đa dạng của các chức năng của thiết bị mới.

Do đó, chọn bảo vệ cho mạch điện, phân tích thiết kế của mô hình bạn thích và khả năng của nó, có tính đến các đặc điểm riêng của người tiêu dùng điện của bạn với chi phí tối thiểu.

Comments

[#1]

Về cầu chì họ đã viết như sau:

Hơn nữa, với dòng điện vượt quá nhẹ, chúng sẽ ngắt kết nối tải trong một thời gian dài.

Điều này cũng đúng với automata. Khi dòng điện định mức chạy qua máy, hoạt động xảy ra sau khoảng 1 giờ.

[#2 MaksimovM]

Tôi không đồng ý với nhận xét trước đó. Khi nói đến dòng định mức, bộ ngắt mạch không nên ngắt. Dòng điện định mức là dòng điện mà thiết bị điện phải hoạt động trong thời gian không giới hạn ở chế độ bình thường. Máy hoạt động ở mức vượt quá định mức nhất định. Thời gian đáp ứng của bộ ngắt mạch cho một giá trị dòng tải nhất định phụ thuộc vào loại của nó.

Ngoại lệ duy nhất khi bộ ngắt mạch có thể ngắt ở dòng định mức là khi nhiệt độ môi trường (nơi lắp đặt bộ ngắt mạch) đủ cao.

[#3 Pavel]

Bộ ngắt mạch thuận tiện hơn khi vận hành và quan trọng nhất là chúng đáng tin cậy hơn nhiều so với cầu chì. Một yếu tố quan trọng ở đây là cầu chì rất dễ bị nhiễu bên ngoài, bao gồm cả thợ điện có tay nghề thấp. Các chuyên gia như vậy, sau khi một bộ phận bốc khói bị cháy, thay thế nó bằng dây đồng đầu tiên xuất hiện. Kết quả có thể là loại bỏ thực tế của cầu chì khỏi mạch được bảo vệ. Về mặt vật lý, anh ấy sẽ ở đó và mọi người sẽ nghĩ rằng anh ấy đã sẵn sàng để bảo vệ mạch do bị đoản mạch, nhưng thực tế nó có thể không hoạt động. Chỉ nên thay thế các phần chèn có thể thay thế bằng các phần được hiệu chuẩn tiêu chuẩn. Nhưng chúng ta thường bận tâm với ai?

Một hậu quả xấu khác của quyết định này là nếu cầu chì nằm trong mạch bảo vệ động cơ và động cơ được kết nối thông qua bộ khởi động từ, thì trong thời gian ngắn mạch, do chèn cầu chì được chọn không đúng, dòng điện ngắn mạch sẽ bị ngắt bởi các tiếp điểm của bộ khởi động. Điều này là do thực tế là với dòng điện tăng mạnh trong thời gian ngắn mạch, hạ cánh điện áp mạnh xảy ra và cuộn dây khởi động giải phóng các tiếp điểm. Để ngăn chặn điều này, liên kết cầu chì sẽ bị cháy trong vòng chưa đến 0,2 giây. Và ai có thể đảm bảo thời gian cháy như vậy khi chọn ngẫu nhiên độ dày của dây khi sạc lại cầu chì?

Một điểm tiêu cực khác. Cầu chì trong mạch động cơ cảm ứng chỉ bảo vệ nó khỏi dòng điện ngắn mạch, nhưng không bảo vệ nó khỏi quá tải, bởi vì cầu chì được chọn theo các điều kiện kích nổ từ dòng khởi động của động cơ. Và chọn nó theo dòng điện khởi đầu, chúng ta hoàn toàn thiếu sự bảo vệ chống lại sự tăng nhẹ của dòng điện. Nó là hoàn toàn cần thiết để cài đặt một rơle nhiệt bổ sung. Một bộ ngắt mạch với một đơn vị ngắt kết hợp, khi được cài đặt trong một mạch động cơ duy nhất, bảo vệ nó chống ngắn mạch và quá tải cùng một lúc.

Trong các thiết bị điện hiện đại, cầu chì chỉ được sử dụng để bảo vệ các mạch điều khiển, báo động và chiếu sáng cục bộ. Điều này là do thực tế là dòng chảy ở đó nhỏ, thường nhỏ hơn 1 A và việc tìm một bộ ngắt mạch cho các mục đích này là rất có vấn đề, và cầu chì rẻ hơn nhiều trong trường hợp này.

[#4]

Bài viết rất hữu ích. Có thể nói thêm rằng có các thiết bị bảo vệ động cơ tự động chuyên dụng. trong đó bảo vệ động cơ khỏi tất cả các loại thiệt hại điện.

Lưu ý cho các bài viết trong tương lai: số nhiều không phải là "đầu vào", "đầu vào".

[#5 Hà Nội]

"Iv Iv" trong sơ đồ "đặc điểm điện cầu chì" là gì?

[#6 Andre]

Pavel, nó rõ ràng với bộ khởi động, nhưng còn bộ biến tần thì sao? Nếu bạn nhìn vào danh mục các bộ chuyển đổi, thì hầu như mọi người đều khuyên nên lắp đặt cầu chì trên đường dây điện của bộ chuyển đổi ... Tôi nghĩ rằng con chó được chôn chính xác trong tốc độ của chúng ... Nếu bạn tìm thấy các danh mục cho cầu chì và hiểu các lớp của chúng (aR, gG, v.v.), thì bạn có thể khám phá rất nhiều điều mới và có thể mở rộng phạm vi sử dụng cầu chì một cách cụ thể .. Tôi nghĩ rằng chúng không tồn tại trên thị trường .. cài đặt omenduyut là cầu chì nhanh (một lớp nhất định) thay vì bộ phận ngắt mạch ..

Hà Nội,
Tôi nghĩ rằng Iv là dòng điện hoạt động trong mạch .. Kết quả là, trên biểu đồ, chúng ta thấy các đơn vị tương đối cho thấy số lần hoạt động của mạch trong mạch vượt quá dòng định mức của Ivn liên kết cầu chì