Pełny artykuł dostępny dla abonentów!

Budowa bezpieczników topikowych

3.10.2019, , Źródło: Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o.

W zależności od budowy i przeznaczenia bezpieczniki topikowe dzieli się na:

  • instalacyjne,

  • przemysłowe

Bezpiecznik, jako kompletny łącznik niezależnie od rodzaju i przeznaczenia, składa się z:

a) bezpieczniki instalacyjne:

  • gniazda bezpiecznikowego (podstawy bezpiecznikowej),

  • wymiennej wkładki topikowej,

  • wstawki kalibrującej,

  • elementu mocującego wkładkę topikową w gnieździe bezpiecznikowym,

b) bezpieczniki przemysłowe:

  • podstawy bezpiecznikowej,

  • wkładki topikowej nożowej (przemysłowej),

  • elementu mocującego wkładkę – uchwytu, bloku uchylnego.

Do mocowania wkładek topikowych w gniazdach bezpieczników instalacyjnych służą mosiężne gwintowane główki z izolacją porcelanową lub z tworzyw sztucznych. Wewnątrz gniazda bezpiecznikowego pod wkładką topikową umieszczana jest wstawka kalibrująca o wielkości zależnej od prądu znamionowego wkładki topikowej. Wstawka kalibrująca ogranicza możliwość zamiany wkładki topikowej o określonym prądzie znamionowym na wkładkę o większym prądzie znamionowym. Wkładka topikowa bezpieczników instalacyjnych może być wymieniana przez osoby niewykwalifikowane pod warunkiem braku uszkodzeń części izolacyjnych i zachowania podstawowych środków bezpieczeństwa.

Wkładki topikowe bezpieczników przemysłowych produkowane są w formie ceramicznych prostopadłościanów ze stykami nożowymi, mocowanymi w podstawie bezpiecznikowej ze stykami szczękowymi lub w rozłącznikach bezpiecznikowych. Zestyki nożowe wykonywane są z miedzi lub mosiądzu pokrytych galwanicznie warstwą srebra lub niklu. Bezpieczniki przemysłowe przeznaczone są do wymiany za pomocą uchwytu izolacyjnego tylko przez osoby wykwalifikowane.

Elementy topikowe

Elementy topikowe wykonywane są zazwyczaj z miedzi, z miedzi posrebrzanej lub ze srebra w postaci drutów w bezpiecznikach instalacyjnych i taśm lub pakietu taśm w bezpiecznikach przemysłowych. Elementy topikowe srebrne są najbardziej odporne na korozję i starzenie się. Element topikowy umieszczony w korpusie ceramicznym wypełnionym piaskiem kwarcowym tworzy wkładkę topikową. Piasek w czasie długotrwałego przepływu prądu ułatwia chłodzenie elementu topikowego, gaszenie łuku po jego stopieniu się oraz ogranicza ciśnienie przenoszone na ścianki korpusu w trakcie palenia się łuku elektrycznego.

Elementy topikowe mają tzw. miejsca zwarciowe i przeciążeniowe. Miejsca zwarciowe tworzy się przez przewężenie lub kilka przewężeń drutu topikowego lub przez odpowiednie ukształtowanie taśm topikowych w bezpiecznikach nożowych (tworzenie przewężeń), pozwala to na kształtowanie charakterystyk t-I.

Budowa topika i intensywność jego chłodzenia decydują o właściwościach przedłukowych bezpieczników, inne właściwości bezpieczników zależą od techniki gaszenia łuku. Przewężenia umożliwiają skrócenie czasu przedłukowego w przypadku stromego wzrostu prądu zwarciowego. Charakteryzuje je bardzo mała cieplna stała czasowa ze względu na niewielką masę na jednostkę długości. Na rys. 1. wyjaśniono działanie przewężenia. W przypadku prądów wolno narastających, np. małych przeciążeń, cieplne stałe czasowe nie mają znaczenia. Ciepło powstające w przewężeniu o przekroju zwarciowym Sz jest absorbowane przez topik o przekroju S i odprowadzane do otoczenia, co powoduje, że temperatury □ i □z są praktycznie jednakowe. Bezpiecznik zachowuje się tak, jakby topik miał jednolity przekrój S. Przy szybkim narastaniu prądu absorbowanie ciepła wydzielanego w przewężeniu jest regulowane przez cieplną stałą czasową topika o normalnym przekroju S. Jest ona długa i strumień ciepła q nie może gwałtownie wzrosnąć.

Rys. 1. Działanie przewężenia w elemencie topikowym: q- strumień ciepła odprowadzany z przewężenia (zwarciowego) Sz , S- przekrój elementu topikowego

Ilość ciepła powstającego w przewężeniu jest znacznie większa od ciepła absorbowanego przez topik. W tych warunkach bezpiecznik działa tak jakby jego topik miał przekrój przewężenia. Stosunek przekrojów topika i jego przewężenia S/Sz może znacznie przekraczać 10. Stosując stopniowanie przewężeń, kształtuje się charakterystyki bezpieczników w szerokim zakresie.

Przewężenia elementu topikowego są najsłabszym ogniwem w obwodzie elektrycznym. W związku z tym mają największą rezystancję i najszybciej się nagrzewają. Osiągają temperaturę wyższą niż jakakolwiek inna część obwodu elektrycznego. Suma poszczególnych przewężeń elementu topikowego stanowi zaledwie kilka procent z przekrojów przyłączonych przewodów chronionych przez ten

 

Używamy plików cookie, żeby ciągle poprawiać jakość witryny.
Dowiedz się więcej.