Mikä on sähkösulake ja miten se toimii?

Monet kodin sähkökomponentit antavat turvallisuutensa sulakkeen ansiosta.

Aina kun koet valtavia virtapiikkejä, mutta huomaat silti, että jatkopistorasiasi ei ole palanut maan tasalle, sulake, jos käytössä, on komponentti, joka varmistaa tämän.

Mikä on sulake ja miten se toimii?

Oppaamme yrittää vastata näihin kysymyksiin tänään, kun esittelemme kaiken, mitä sinun on tiedettävä jostakin, mukaan lukien eri tyypit ja sulake eroaminen katkaisijasta.

Ryhdytään hommiin.

Mikä on sulake?

Sähkösulake on pieni laite, jossa on ohut johdinnauha, joka suojaa koteja ja sähkölaitteita liialliselta virtapiikeiltä. Tämä on sähköinen suojalaite, joka katkaisee virran instrumentista tai sähköjärjestelmästä, kun virta ylittää suositellun arvon.

Sähkö ei ole vain elementti, joka aiheuttaa meille sähköiskuvaaran. Aivan kuten ihmisillä on suurin määrä jännitettä, joka voi kulkea kehon läpi ilman kuolemantapauksia, sähkölaitteillasi ja -järjestelmilläsi on yleensä omat virta- ja jännitearvonsa. 

Kun virtalähde ylittää nämä rajat, sähköjärjestelmäsi kohtaavat kohtalokkaan iskun. Kodissa ja yrityksissä tämä tarkoittaa, että kuluu paljon rahaa kalliiden laitteiden ja laitteiden korjaamiseen tai jopa vaihtamiseen. 

Joskus tällainen ylivirtaus, kun suojaa ei ole, voi jopa aiheuttaa tulipalon ja olla erittäin vaarallinen henkilölle. Suojatakseen ylivirran haitallisilta vaikutuksilta sulake tulee käyttöön.

Mitä sulake tekee?

Virtapiikkeiltä suojautumiseksi sulakkeessa oleva ohut johtava nauha sulaa ja katkaisee piirin. Tällöin sähkön virtaus piirin muihin komponentteihin katkeaa ja nämä komponentit säästetään palamiselta. Sulaketta käytetään ylivirtasuojauksen uhrina. 

Ohut johdin on sinkistä, kuparista tai alumiinista sekä muista ennustettavissa olevista metalleista valmistettu sisälanka tai elementti.

Sulake on asennettu sarjaan piiriin siten, että kaikki virta kulkee sen läpi. Itse sulakkeessa johdot on asennettu kahden liittimen väliin ja koskettavat liittimiä molemmista päistä. 

Ylimääräisen virransyötön aiheuttaman palamisen lisäksi sulakkeet palavat myös oikosulun tai maavian sattuessa.

Maasulku tapahtuu, kun piirissä on vieras johdin, joka toimii vaihtoehtoisena maana.

Tämän oikosulun voi aiheuttaa ihmiskäsi tai mikä tahansa metalliesine, joka joutuu kosketuksiin jännitteisen johdon kanssa. Myös tähän suunniteltu sähkösulake palaa tai sulaa.

On suhteellisen helppoa selvittää, onko sulake palanut. Voit tarkastella läpinäkyviä tyyppejä visuaalisesti nähdäksesi, onko lanka katkennut, sulanut tai palanut.

Voit myös käyttää yleismittaria sulakkeen jatkuvuuden tarkistamiseen. Tämä on tarkin diagnoosimenetelmä.

Sähkösulakkeiden ominaisuudet

Sulakkeita on eri malleja ja eri arvoilla. Sulakkeen nimellisarvo on suurin virran tai jännitteen määrä, joka voi kulkea sen ohuen metallilangan läpi ennen kuin se sulaa.

Tämä luokitus on tyypillisesti 10 % pienempi kuin sen laitteen arvo, jota sulake suojaa, joten suojaus on riittävä.

Sulakkeella voi myös olla erilainen katkaisukyky ja eri käyttöajat sulakkeen tyypistä riippuen.

nykyinen arvostelu

Nimellisvirta on suurin virta, jolle sulake on mitoitettu. Tämän arvon lievä ylitys johtaa langan palamiseen.

Tätä arvoa käytetään kuitenkin aina nimellisjännitteen ja laukaisuajan nimellisarvon kanssa, jotka riippuvat piiristä, jossa sulaketta käytetään. 

Jännitteen taso

Kuten virran arvo, myös sulakkeen jännite on suurin jännite, jonka metallinauha voi käsitellä. Tätä arvoa määritettäessä se kuitenkin asetetaan yleensä lähteestä tulevan syöttöjännitteen yläpuolelle.

Tämä on erityisen tärkeää, kun sähköjärjestelmässä on useita laitteita, jotka käyttävät samaa nimellisvirtaa mutta eri nimellisjännitteitä. Nimellisjännite asetetaan yleensä suurimmalle turvalliselle jännitteelle. 

Tämän vuoksi keskijännitelajikkeita ei käytetä pienjännitepiireissä tai järjestelmissä luotettavan komponenttisuojan tarjoamiseksi. 

Vastausaika

Sulakeaika on viive ennen kuin metallinauha palaa. Tämä vasteaika liittyy läheisesti nykyiseen luokitukseen parhaan suojan tarjoamiseksi. 

Esimerkiksi vakiosulakkeet vaativat kaksinkertaisen teholähteen palaakseen yhdessä sekunnissa, kun taas nopeat sulakkeet, joilla on sama teho ja teho, voivat palaa 0.1 sekunnissa. Viivesulake katkaisee virran yli 10 sekunnin kuluttua. 

Niiden valinta riippuu suojatun laitteen herkkyydestä ja ominaisuuksista.

Nopeavaikutteisia sulakkeita käytetään sovelluksissa, joissa komponentit ovat erittäin herkkiä pienimmillekin virtapiikeille, kun taas hitaasti toimivia tai viivästettyjä sulakkeita käytetään moottoreissa, joissa komponentit tyypillisesti ottavat tavallista enemmän virtaa muutaman sekunnin ajan. 

Murtovoimaa

Sulakkeen katkaisukyky on korkean katkaisukyvyn (HRC) versioissa käytetty arvo. HRC-sulakkeet sallivat ylivirran kulkemisen jonkin aikaa sen oletettuna vähenevän. Ne sitten rikkoutuvat tai sulavat, jos tätä supistumista ei tapahdu. 

Olet ehkä arvannut oikein, että tämä on ominaista aikaviivetyypeille ja katkaisupiste on yksinkertaisesti suurin sallittu virta tämän lyhyen viiveajan aikana. 

Kun nimellisviivettä ei saavuteta, mutta vetolujuus ylittyy, sulake palaa tai sulaa. Tämä on eräänlainen kaksoissuoja. Tässä suhteessa HRC-sulakkeita voidaan kutsua myös korkean katkaisukapasiteetin (HBC) sulakkeiksi.

On myös korkeajännitteisiä HRC-sulakkeita, joita käytetään korkeajännitteisissä sähköpiireissä, ja matalajännitteisiä HRC-sulakkeita, joita käytetään pienjännitejakelujärjestelmissä. Nämä matalajännitteiset HRC-sulakkeet ovat yleensä suurempia kuin perinteiset sulakkeet.

Sulakkeen suunnittelu

Yleensä sulakkeen arvo määrittää sen lujuuden ja rakenteen. Esimerkiksi suuritehoisissa sulakkeissa voi olla useita nauhoja tai metallilankoja, kun taas jotkin muut sulakkeet käyttävät terästankoja tukemaan nauhaa vääntymiseltä.

Jotkut käyttävät materiaaleja metallin halkeamisen ohjaamiseen, ja löydät myös nauhalangat, jotka on tehty näyttämään jousilta halkaisuprosessin nopeuttamiseksi. 

Sulakkeen historia

Sulakkeen historia ulottuu vuoteen 1864. Silloin Breguet ehdotti sähköä johtavan laitteen käyttöä paikalla suojaamaan lennätinasemia salamaniskuilta. Sitten tätä tarkoitusta varten luotiin monia johtavia johtoja, jotka toimivat täsmälleen kuin sulake. 

Kuitenkin vasta vuonna 1890 Thomas Edison patentoi sulakkeen käytön sähkönjakelujärjestelmissä suojaamaan koteja näiltä suurilta virtapiikeiltä. 

Mitkä ovat sulakkeiden tyypit?

Yleensä sulakkeita on kaksi luokkaa. Nämä ovat AC- ja DC-sulakkeita. Näiden kahden eron ymmärtäminen ei ole vaikeaa.

AC-sulakkeet toimivat vain AC:n kanssa, kun taas DC-sulakkeet toimivat tasavirralla. Yksi merkittävä ero näiden kahden välillä on kuitenkin se, että saatat huomata, että DC-sulakkeet ovat hieman suurempia kuin AC-sulakkeet.

Nyt nämä kaksi sulakeluokkaa on jaettu pienjännitesulakkeisiin ja suurjännitesulakkeisiin. Tarkemmat sulakevaihtoehdot lajitellaan sitten näihin kahteen ryhmään.

Pienjännitesulakkeet

Pienjännitesulakkeet ovat sulakkeita, jotka toimivat alhaisella nimellisjännitteellä. Ne voidaan jakaa viiteen tyyppiin; patruunasulakkeet, pistokesulakkeet, törmäyssulakkeet, vaihtosulakkeet ja ulos vedettävät sulakkeet.

• Vaihdettavat sähkösulakkeet. Vaihdettavia sulakkeita käytetään laajalti kodin ja toimiston sähkönjakelujärjestelmissä. Nämä ovat yleensä posliinipinnoitettuja sulakkeita, joissa on kahva ja jotka toimivat sulakkeen pohjan kanssa. Niissä on myös kaksi teräliitintä sähkön vastaanottamiseksi ja purkamiseksi piirissä, aivan kuten perinteisessä sulakemallissa.

Irrotettavia sulakkeita käytetään koti- ja toimistoympäristöissä, koska ne on helppo kytkeä ja irrottaa alustasta. 

• Kasettisulakkeet: Nämä ovat sulakkeita, joiden kaikki komponentit ovat täysin suljettuina säiliössä ja vain piirin liittimet ovat näkyvissä. Kasettisulakkeita on monenlaisia ​​ja niillä on useita sovelluksia.

D-tyypin patruunasulakkeet ovat pullon muotoisia ja niitä löytyy yleisimmin pienistä laitteista. Ne sijoitetaan yleensä keraamiseen koteloon, jossa on metallipäät sähkön johtamiseksi.

Sulakkeet ovat matalajännitteisiä HRC-sulakkeita, kun taas teräsulakkeet voidaan helposti vaihtaa, samoin kuin uudelleen kytkettävät sulakkeet, mutta ne on peitetty sen sijaan muovilla. Teräsulakkeita käytetään yleisesti autoissa.

• Sähköiskusulakkeet: Sulake ei käytä ohutta sulatusnauhaa. Sen sijaan se työntää kosketusnastan piirin katkaisemiseksi ja toimii myös ulkoisena visuaalisena vihjeenä sen määrittämiseksi, onko sulake palanut.
• Kytkentäsulakkeet: Näitä sulakkeita käytetään pienjännitejärjestelmissä, joissa on ulkoiset kytkimet, joita voidaan käyttää virtatien sulkemiseen tai avaamiseen. 
• Pudotettavat sulakkeet: Pudotettavat sulakkeet työntävät sulan nauhan alhaalta, ja niitä löytyy yleisesti pienjännitemuuntajien ripustusjärjestelmistä. 

Korkeajännitesulakkeet

Suurjännitesulakkeita on useita erilaisia. On olemassa nestemäisiä HRC-suurjännitesulakkeita, jotka käyttävät nesteitä valokaaren sammuttamiseen.

Meillä on myös ulostyönnettävät sulakkeet, jotka käyttävät boorihappoa prosessin keskeyttämiseen, ja patruunatyyppiset HRC-sulakkeet, jotka toimivat samalla tavalla kuin pienjänniteverkot. 

Missä sulakkeita tulisi käyttää?

Sulakkeita käytetään yleisesti pienissä ja suurissa vaihtovirtajärjestelmissä, joissa on muuntaja. Tehojärjestelmän muuntajissa, jotka toimivat 115,000 XNUMX volttiin asti, käytetään suurjännitesulakkeita, joilla on suuri teho. 

Matala- ja keskijännitesulakkeita käytetään suojaamaan pieniä sähkömuuntajajärjestelmiä. Näitä ovat muun muassa televisioiden, jääkaappien ja tietokoneiden järjestelmät. 

Lisäksi riippumatta siitä, onko sulake mahdollista asentaa mihin tahansa piirin kohtaan, on parasta asentaa se järjestelmän alkuun. Tästä syystä näet sulakkeet asennettuina laitteen pistokkeisiin tai muuntajan ensisijaisen liitäntäpisteen etupuolelle.

Mitä sulakelohkot ovat?

Sulakerasiat ovat sähköjärjestelmien napoja, joissa on useita sulakkeita, jotka suojaavat kotisi tai toimistosi eri osia. Ne toimivat oletusarvoisena ylijännitesuojana, jos jokin laitteistasi ei ole varustettu sisäisellä sulakkeella. 

Näet yleensä sulakerasiat, joita kutsutaan kytkinpaneeleiksi tai kytkentärasiaksi, mutta ne kaikki suorittavat saman toiminnon. Niihin mahtuu kuudesta kahteentoista erikseen mitoitettua sulaketta. 

Vaikka vanhojen asuinrakennusten sulakerasiat olivat vain 60 ampeeria, nykyään näemme sulakerasioita, joiden kokonaisteho on 200 ampeeria. Tämä on kaikkien laatikon yksittäisten sulakkeiden nimellisarvojen summa.

Nyt sulakekotelot sekoitetaan usein katkaisijarasioihin.

Ero sulakkeiden ja katkaisijoiden välillä

Katkaisijat suorittavat saman toiminnon kuin sähkösulakkeet; ne suojaavat kodinkoneita virtapiikeiltä estämällä piirin. Kuitenkin, miten nämä kaksi laitetta tekevät tämän, on erilainen.

Sulan tai suulakepuristetun nauhan sijaan katkaisijat toimivat sisäisten koskettimien ja ulkoisten kytkimien kanssa. Sisäiset koskettimet täydentävät normaalisti piirin, mutta ne siirtyvät ylivirran läsnäollessa. Katkaisijan ulkoinen ohjaus auttaa saattamaan koskettimet ja katkaisijan suojatilaan. 

Tästä voit nähdä, että vaikka sulakkeet vaihdetaan aina, kun ne palavat, katkaisijoita voidaan käyttää yhä uudelleen ja uudelleen. Sinun tarvitsee vain nollata ne. Katkaisijakoteloissa on sitten monia näistä kytkimistä sulakkeiden sijaan. 

Milloin sulake on vaihdettava

Sulake voi kestää eliniän, jos se on asennettu suositeltuihin virtajärjestelmiin eikä siinä ole virtapiikkejä. Tämä pätee myös silloin, kun sitä ei asenneta märkään tai kosteaan ympäristöön, jossa se on alttiina korroosiolle.

Sulakkeet tulee kuitenkin vaihtaa aina 20-30 vuoden käytön jälkeen. Tämä on heidän normaali elinikä.

Opasvideo

Mikä on sähkösulake ja miten se toimii

Johtopäätös

Laitteiden käyttäminen ilman sähkösulaketta tai kodin pitäminen ilman sähkösulakekoteloa on sähkö- ja palokatastrofien ennakkoedustaja. Varmista aina, että sähköjärjestelmiin tai -piireihin on asennettu oikea sulake, ja vaihda se, jos se on palanut.

Часто задаваемые вопросы

Mihin sulaketta käytetään?

Sulaketta käytetään suojaamaan piirejä virtapiikeiltä tai maadoitusvikoilta. Siinä on sisäinen metallinauha, joka katkeaa tai palaa ja katkaisee virtapolun ja katkaisee virransyötön.

Vähentääkö sulake virtaa?

Vain virtaa rajoittavat sulakkeet vähentävät virransyöttöä, kun piirissä esiintyy tehopiikki. Toiset eivät vähennä virtaa piireissä, mutta estävät sen kokonaan virtaamasta.