Siguranțe Fuzibile

1. Introducere

Un aparat electric este un ansamblu de dispozitive electrice şi mecanice destinat pentru comanda, protecţia, reglarea şi controlul automat sau neautomat al funcţionarii instalaţiilor electrice. Funcţiile principale ale unui aparat electric sunt:

- funcţii operative (anclanşări şi declanşări in regim normal de funcţionare a instalaţiilor electrice);

- funcţii de protecţie (deconectarea porţiunii defecte din instalaţie);

- funcţii legate de securitatea muncii personalului de serviciu.

Dintre aceste funcţii cea mai importanta şi cea care se realizează cel mai greu este funcţia de protecţie. Pentru realizarea ei riguroasa este necesar ca regimul, care este de avarie pentru întreaga instalaţie sa fie un regim normal pentru aparatul de protecţie. Acest aparat se calculează pentru o funcţionare multipla şi sigura in acest regim de avarie. Din grupa aparatelor de protecţie a instalaţiilor electrice împotriva valorilor periculoase (de defect) ale curenţilor şi tensiunilor fac parte siguranţele fuzibile, releele de protecţie şi descărcătoarele. In continuarea acestei lucrări se vor trata mai pe larg siguranţele fuzibile.

2. Generalităţi privind siguranţele fuzibile

Siguranţele fuzibile sunt aparate cu întrerupere automată, care protejează circuitele electrice de iluminat şi forţa împotriva efectelor termice si dinamice produse de curenţii de suprasarcină şi scurtcircuit. Siguranţele fuzibile se caracterizează printr-o construcţie foarte simplă si robustă, care au incorporat ca element de protecţie (fuzibilul) un fir rotund sau o banda conductoare, montate în serie cu obiectul protejat. În cazul curenţilor de scurtcircuit şi la suprasarcini mari, metalul din care este confecţionat fuzibilul, având cea mai redusă stabilitate termica din întreg circuitul, se topeşte şi întrerupe curentul, realizând protecţia.

Procesul deconectării cu siguranţe fuzibile se compune din următoarele faze distincte:

a) încălzirea elementului fuzibil pană la temperatura de topire;

b) topirea si vaporizarea elementului fuzibil;

c) apariţia arcului electric după străpungerea spaţiului dintre contactele siguranţei;

d) stingerea arcului electric, care provoacă ruperea curentului şi deci deconectarea circuitului.

Prin natura sa funcţionarea siguranţei fuzibile este ireversibila, asigurând numai deconectarea (întreruperea) circuitului; restabilirea circuitul se realizează numai după înlocuirea siguranţei fuzibile topite cu una noua.

O siguranţa fuzibila corect dimensionata si montata efectuează o protecţie sigura si ieftina împotriva scurtcircuitelor.

Siguranţele fuzibile prezintă următoarele avantaje;

- au o construcţie simplă şi un cost scăzut;

- au efect limitator, întrerupând curentul de scurtcircuit înainte ca acesta să atingă valoarea

maxima;

- îndeplinesc şi un rol de separator, patronul cu elementul fuzibil fiind amovibil.

Ca dezavantaje ale siguranţelor fuzibile se menţionează:

- necesitatea înlocuirii patronului cu element fuzibil la fiecare defect, ceea ce, pe de o parte, diminuează avantajul costului scăzut şi, pe de altă parte, conduce la timpi mari de repunere în funcţiune a instalaţiei după eliminarea defectului;

- „îmbătrânirea” termică a elementului fuzibil, ca urmare a suprasarcinilor din reţea sau a unor scurtcircuite care au fost eliminate prin topirea altor siguranţe consecutive de curenţi nominali mai mici;

- posibilitatea întreruperii unei singure faze, producând funcţionarea motoarelor în două faze şi, deci, suprasarcini ale acestora;

- imposibilitatea unui reglaj al curentului de acţionare, realizându-se o protecţie „brută”;

- curenţi nominali limitaţi în mod frecvent la 630 A.

Ca o concluzie, avându-se în vedere avantajele prezentate, precum şi faptul că o protecţie „brută” este suficientă în reţele, siguranţele fuzibile sunt folosite în majoritatea instalaţiilor existente, în porţiunile de reţea cu curenţi de sarcină până la 630 A, în special dacă curenţii de scurtcircuit sunt mari, iar suprasarcinile sunt rare.