Co je elektrická pojistka a jak funguje?
Obsah
Mnoho elektrických součástí ve vaší domácnosti vděčí za svou bezpečnost pojistce.
Kdykoli zaznamenáte velké přepětí, ale přesto zjistíte, že vaše prodlužovací zásuvka neshořela do základů, pojistka, pokud je použita, je součástí, která zajistí, že tomu tak je.
Co je to pojistka a jak funguje?
Náš průvodce se dnes pokouší na tyto otázky odpovědět, protože představujeme vše, co o jednom potřebujete vědět, včetně různých typů a toho, jak se liší pojistka od jističe.
Pusťme se do práce.
Co je to pojistka?
Elektrická pojistka je malé zařízení s tenkým proužkem vodiče, které chrání domácnosti a elektrické spotřebiče před nadměrným přepětím. Jedná se o elektrické ochranné zařízení, které přeruší napájení přístroje nebo elektrického systému, když protékající proud překročí doporučenou hodnotu.
Elektřina není jen prvek, který pro nás představuje nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Stejně jako lidé mají maximální množství napětí, které může projít tělem bez smrtelných úrazů, vaše elektrické spotřebiče a systémy mají obvykle své vlastní jmenovité hodnoty proudu a napětí.
Když napájecí zdroj překročí tyto limity, vaše elektrické systémy dostanou smrtelnou ránu. V domácnostech a podnicích to znamená utrácet spoustu peněz za opravy nebo dokonce výměnu drahých zařízení a spotřebičů.
Někdy může takové přepětí, kdy není žádná ochrana, způsobit dokonce požár a být pro člověka velmi nebezpečné. K ochraně před nepříznivými účinky nadproudu přichází na řadu pojistka.
Co dělá pojistka?
K ochraně před přepětím se tenký vodivý pásek v pojistce roztaví a přeruší obvod. Tím je přerušen tok elektřiny k ostatním součástem v obvodu a tyto součástky jsou ušetřeny spálení. Pojistka se používá jako oběť pro nadproudovou ochranu.
Tenký vodič je vnitřní drát nebo prvek vyrobený ze zinku, mědi nebo hliníku, stejně jako z jiných předvídatelných kovů.
Pojistka je v obvodu instalována sériově tak, aby jí protékal veškerý proud. V samotné pojistce jsou vodiče instalovány mezi dvěma svorkami a kontaktují svorky na obou koncích.
Kromě přepálení v důsledku nadměrného napájení se pojistky přepálí také při zkratu nebo zemním spojení.
Zemní spojení nastane, když je v obvodu cizí vodič, který slouží jako alternativní uzemnění.
Tento zkrat může být způsoben lidskou rukou nebo jakýmkoli kovovým předmětem, který přijde do kontaktu s vodičem pod napětím. K tomu určená elektrická pojistka se také přepálí nebo roztaví.
Zjistit, zda nedošlo k přepálení pojistky, je poměrně snadné. Průhledné typy můžete vizuálně zkontrolovat a zjistit, zda není drát přerušený, roztavený nebo spálený.
Pro kontrolu kontinuity pojistek můžete také použít multimetr. Jedná se o nejpřesnější diagnostickou metodu.
Charakteristika elektrických pojistek
Pojistky se dodávají v různých provedeních a s různými hodnotami. Jmenovitá hodnota pojistky je maximální množství proudu nebo napětí, které může projít tenkým kovovým drátem, než se roztaví.
Toto hodnocení je obvykle o 10 % nižší než hodnocení zařízení, které pojistka chrání, takže ochrana je dostatečná.
Pojistka může mít také různou vypínací schopnost a různé provozní doby v závislosti na typu pojistky.
aktuální hodnocení
Jmenovitý proud je maximální proud, na který je pojistka dimenzována. Jakékoli mírné překročení této hodnoty vede k vyhoření vodiče.
Tato hodnota se však vždy používá ve spojení s jmenovitým napětím a jmenovitým časem vypínání, které závisí na obvodu, ve kterém je pojistka použita.
Úroveň napětí
Stejně jako jmenovitý proud, jmenovité napětí pojistky je maximální napětí, které kovový pásek zvládne. Při určování tohoto hodnocení se však obvykle nastavuje nad napájecí napětí ze zdroje.
To je zvláště důležité, když je v elektrickém systému několik zařízení používajících stejný jmenovitý proud, ale různá jmenovitá napětí. Jmenovité napětí je obvykle nastaveno na maximální bezpečné napětí.
Z tohoto důvodu se v nízkonapěťových obvodech nebo systémech nepoužívají středněnapěťové varianty, které poskytují spolehlivou ochranu součástí.
Doba odezvy
Doba pojistky je prodleva, než kovový pásek vyhoří. Tato doba odezvy úzce souvisí s aktuálním hodnocením, aby byla zajištěna co nejvhodnější ochrana.
Například standardní pojistky vyžadují zdroj energie s dvojnásobným výkonem, aby se spálil za jednu sekundu, zatímco rychlé pojistky se stejným výkonem a výkonem mohou spálit za 0.1 sekundy. Zpožděná pojistka přeruší napájení po více než 10 sekundách.
Jejich výběr závisí na citlivosti a vlastnostech chráněného zařízení.
Rychločinné pojistky se používají v aplikacích se součástmi, které jsou velmi citlivé na sebemenší proudové rázy, zatímco pomaločinné pojistky nebo pojistky se zpožděným spálením se používají v motorech, kde součástky obvykle odebírají více proudu než obvykle po dobu několika sekund.
Zlomová síla
Vypínací schopnost pojistky je jmenovitá hodnota používaná ve verzích s vysokou vypínací kapacitou (HRC). Pojistky HRC umožňují, aby nadproud po určitou dobu procházel s očekáváním, že se bude snižovat. Pak se zlomí nebo roztaví, pokud tato kontrakce nenastane.
Možná jste správně uhodli, že je to specifické pro typy časového zpoždění a bod přerušení je jednoduše maximální proud povolený během této krátké doby zpoždění.
Když není dosaženo jmenovité doby zpoždění, ale je překročena pevnost v tahu, pojistka se spálí nebo roztaví. Jedná se o druh dvojité ochrany. V tomto ohledu mohou být pojistky HRC také označovány jako pojistky s vysokou vypínací kapacitou (HBC).
Existují také vysokonapěťové pojistky HRC používané ve vysokonapěťových elektrických obvodech a nízkonapěťové pojistky HRC používané v distribučních systémech nízkého napětí. Tyto nízkonapěťové pojistky HRC jsou obvykle větší než běžné pojistky.
Konstrukce pojistky
Obecně platí, že hodnocení pojistky určuje její pevnost a konstrukci. Například u pojistek s vysokým výkonem můžete najít několik pásků nebo kovových drátů, zatímco některé jiné pojistky používají ocelové tyče k podpoře pásu před deformací.
Někteří používají materiály k řízení štípání kovu a najdete také páskové dráty vyrobené tak, aby vypadaly jako pružiny, aby se proces štípání urychlil.
Historie pojistky
Historie pojistky sahá až do roku 1864. Tehdy Breguet navrhl použít na místě vodivé zařízení k ochraně telegrafních stanic před údery blesku. Poté bylo pro tento účel vytvořeno mnoho vodivých drátů, které fungovaly přesně jako pojistka.
Nicméně až v roce 1890 si Thomas Edison nechal patentovat použití pojistky v elektrických rozvodných systémech k ochraně domů před těmito obrovskými proudovými rázy.
Jaké jsou typy pojistek?
Obecně existují dvě kategorie pojistek. Jedná se o AC pojistky a DC pojistky. Není těžké pochopit rozdíl mezi těmito dvěma.
Střídavé pojistky fungují pouze se střídavým proudem, zatímco stejnosměrné pojistky fungují se stejnosměrným. Nicméně jeden významný rozdíl mezi těmito dvěma je, že můžete zjistit, že stejnosměrné pojistky jsou o něco větší než pojistky AC.
Nyní jsou tyto dvě kategorie pojistek rozděleny na pojistky nízkého napětí a pojistky vysokého napětí. Specifičtější možnosti pojistek jsou pak rozděleny do těchto dvou skupin.
Nízkonapěťové pojistky
Nízkonapěťové pojistky jsou pojistky pracující při nízkém napětí. Lze je rozdělit do pěti typů; kazetové pojistky, zásuvné pojistky, nárazové pojistky, přepínací pojistky a vytahovací pojistky.
- Vyměnitelné elektrické pojistky. Vyměnitelné pojistky jsou široce používány v energetických rozvodech v domácnostech a kancelářích. Obvykle se jedná o pojistky potažené porcelánem s rukojetí, která spolupracuje se základnou pojistky. Mají také dvě nožové svorky pro příjem a vybíjení elektřiny v obvodu, stejně jako konvenční konstrukce pojistek.
Demontovatelné pojistky se používají v domácím a kancelářském prostředí díky snadnému připojení a vyjmutí ze základny.
- Kazetové pojistky: Jedná se o pojistky se všemi součástmi zcela uzavřenými v nádobě, s odkrytými pouze vývody obvodu. Kazetové pojistky mají mnoho tvarů a mají různé aplikace.
Nábojové pojistky typu D mají tvar láhve a nejčastěji se vyskytují v malých spotřebičích. Obvykle jsou umístěny v keramickém pouzdře s kovovými konci pro vedení elektřiny.
Pojistky jsou nízkonapěťové pojistky HRC, zatímco nožové pojistky lze snadno vyměnit, stejně jako znovu připojitelné pojistky, ale místo toho jsou pokryty plastem. Nožové pojistky se běžně používají v automobilech.
- Elektrické pojistky úderníku: Pojistka úderníku nepoužívá tenký tavný proužek. Místo toho vysune kontaktní kolík, aby přerušil obvod, a také slouží jako externí vizuální vodítko k určení, zda je spálená pojistka.
- Spínací pojistky: Jedná se o pojistky používané v nízkonapěťových systémech s externími spínači, které lze použít k uzavření nebo otevření proudové cesty.
- Drop-down pojistky: Drop-down pojistky vysunou roztavený pás zespodu a běžně se vyskytují v nízkonapěťových závěsných systémech transformátorů.
Vysokonapěťové pojistky
Vysokonapěťové pojistky se dodávají v různých variantách. Existují kapalinové vysokonapěťové pojistky HRC, které používají kapaliny ke zhášení oblouku.
Máme také vysunovací pojistky, které používají kyselinu boritou k přerušení procesu, a pojistky typu HRC, které fungují stejně jako jejich nízkonapěťové protějšky.
Kde by se měly pojistky používat?
Pojistky se běžně používají v malých a velkých střídavých systémech s transformátory. Vysokonapěťové pojistky s vysokým jmenovitým proudem se používají v transformátorech energetických systémů pracujících až do 115,000 XNUMX voltů.
Pojistky nízkého a středního napětí se používají k ochraně malých elektrických transformátorových systémů. Mezi ně patří mimo jiné systémy v televizorech, ledničkách a počítačích.
Rovněž bez ohledu na to, zda je možné instalovat pojistku kdekoli v okruhu, je nejlepší ji nainstalovat na začátek systému. To je důvod, proč vidíte pojistky namontované na zástrčkách spotřebiče nebo na přední straně primárního přípojného bodu transformátoru.
Co jsou pojistkové bloky?
Pojistkové skříně jsou rozbočovače v elektrických systémech, které obsahují více pojistek, které chrání různé části vašeho domova nebo kanceláře. Slouží jako výchozí forma přepěťové ochrany, pokud některé z vašich zařízení není vybaveno vnitřní pojistkou.
Obvykle uvidíte pojistkové skříňky nazývané spínací panely nebo spojovací skříňky, ale všechny plní stejnou funkci. Mají šest až dvanáct individuálně dimenzovaných pojistek.
Přestože staré obytné pojistkové skříně byly dimenzovány pouze na 60 ampérů, dnes vidíme pojistkové skříně s celkovým výkonem 200 ampérů. Toto je součet jmenovitých hodnot všech jednotlivých pojistek v krabici.
Nyní jsou pojistkové skříňky často zaměňovány s jističovými skříňkami.
Rozdíl mezi pojistkami a jističi
Jističe plní stejnou funkci jako elektrické pojistky; chrání domácí spotřebiče před přepětím blokováním obvodu. Jak to však tato dvě zařízení dělají, se liší.
Namísto roztaveného nebo extrudovaného pásu pracují jističe s vnitřními kontakty a externími spínači. Vnitřní kontakty normálně doplňují obvod, ale jsou posunuty v přítomnosti nadproudu. Externí ovládání jističe pomáhá uvést kontakty a jistič do ochranného stavu.
Z toho můžete vidět, že zatímco pojistky se vždy vyměňují, když vypadnou, jističe lze používat znovu a znovu. Stačí je resetovat. Krabice jističů pak obsahují mnoho těchto spínačů spíše než pojistky.
Kdy vyměnit pojistku
Pojistka může vydržet celý život, pokud je nainstalována na doporučených napájecích systémech a nedochází k přepětí. Totéž platí, pokud není instalován ve vlhkém nebo vlhkém prostředí, kde je náchylný ke korozi.
Pojistky byste však měli měnit vždy po 20-30 letech používání. To je jejich běžná životnost.
Video průvodce
Závěr
Používání spotřebičů bez elektrické pojistky nebo domácnost bez elektrické pojistkové skříně je předzvěstí elektrických a požárních katastrof. Vždy se ujistěte, že je v elektrických systémech nebo obvodech nainstalována správná pojistka, a pokud je spálená, vyměňte ji.
Často kladené dotazy
K čemu slouží pojistka?
Pojistka se používá k ochraně obvodů před přepětím nebo zemním spojením. Má vnitřní kovový pásek, který se zlomí nebo spálí, aby přerušil cestu proudu a přerušil napájení.
Snižuje pojistka proud?
Pouze pojistky omezující proud snižují dodávku proudu, když v obvodu dojde k přepětí. Jiné proud v obvodech nesnižují, ale zcela zabraňují jeho průtoku.
