Umeluźniciel HRC (High Rupturing Capacity) i jego rodzaje

Co to jest wtyczka o wysokiej pojemności przerywania (HRC)?

Wtyczka o wysokiej pojemności przerywania (HRC) to rodzaj urządzenia ochronnego stosowanego w systemach elektrycznych do ochrony przed przeciążeniami i zwarciami. Jest zaprojektowana tak, aby bezpiecznie przerwać duże prądy uszkodzeniowe, nie niszcząc otaczającego sprzętu ani samej siebie. Wtyczki HRC mogą niezawodnie obsługiwać i usuwać duże prądy uszkodzeniowe, zazwyczaj do 80 kA lub wyżej, eliminując ryzyko eksplozji lub pożaru.

Wtyczka HRC zawiera element wtykowy zaprojektowany do bezpiecznego przeprowadzenia prądów zwarcia przez określony czas. Jeśli uszkodzenie zostanie usunięte w tym okresie, wtyczka pozostaje nietknięta; w przeciwnym razie, element topi się i odłącza obwód od zasilania, zapewniając bezpieczeństwo obwodu.

Chociaż szkło jest często używanym materiałem do produkcji korpusów wtyczek HRC, nie jest to jedyna opcja – w zależności od specyficznych wymagań mogą być stosowane inne związki chemiczne. Zewnętrzna obudowa wtyczki HRC jest całkowicie szczelna, aby chronić komponenty wewnętrzne przed czynnikami środowiskowymi. Kluczową wadą półotwartych wtyczek HRC jest ich niższa i mniej przewidywalna pojemność przerywania w porównaniu do pełnociągłych typów.

Wtyczka HRC z urządzeniem odłączającym

Gdy wtyczka przepali się z powodu uszkodzenia, uruchamia urządzenie odłączające, co powoduje aktywację przekaźnika. Korpus wtyczki wykonany jest z ceramicznego materiału, z metalowymi czapeczkami zamocowanymi na obu końcach, połączonymi serią srebrnych elementów wtykowych.

Jeden koniec wtyczki wyposażony jest w tłok, który w przypadku uszkodzenia uderza w mechanizm odłączający przekaźnika, powodując jego działanie i przerwanie obwodu. Tłok jest połączony z drugim końcem czapeczki poprzez linię przepalną i drut wolframowy.

Gdy wystąpi uszkodzenie, najpierw przepala się srebrny element wtykowy, a prąd przenosi się na drut wolframowy. Przebroszenie tłoka jest zaprojektowane tak, aby nie wyrzucał się z korpusu wtyczki podczas uszkodzeń.

Zalety wtyczki HRC z urządzeniem odłączającym

• Ochrona przed uszkodzeniem jednej fazy w systemach trójfazowych: Gdy wystąpi uszkodzenie jednej fazy w systemie trójfazowym, tłok odpala przekaźnik, otwierając wszystkie trzy fazy jednocześnie, aby zapobiec niezrównoważonemu zasilaniu jednofazowym.

• Redukcja kosztów przekaźników: Pozwala wtyczce na obsługę głównego przerwania prądów uszkodzeniowych, dzięki czemu przekaźnik musi tylko uwzględnić efekty zwarcia, co umożliwia użycie tańszych modeli przekaźników.

• Zmniejszenie częstotliwości wymiany wtyczek: Odpalony przekaźnik może obsługiwać małe prądy, eliminując potrzebę częstej wymiany wtyczki (oprócz przypadków wysokich prądów uszkodzeniowych).

• Szeroki zakres pojemności przerywania: Niskonapięciowe wtyczki HRC są dostępne z pojemnościami przerywania od 16 000 A do 30 000 A przy 400 V (niektóre modele rozszerzają się do 80 kA do 120 kA), szeroko stosowane do ochrony przed przeciążeniami i zwarciami w systemach dystrybucji niskiego napięcia.

Rodzaje wtyczek HRC

• Wtyczka NH

• Typ DIN

• Kontakt łopatkowy

Typ NH

Wtyczki NH zapewniają ochronę przed przeciążeniami i zwarciami w systemach niskiego i średniego napięcia, służąc jako dodatkowa ochrona dla napędów silników i innego sprzętu przed zwarciami i przeciążeniami. Te wtyczki są lekkie i kompaktowe.

Typ DIN

Wtyczki typu DIN są dostępne w szerokim zakresie nominalnych prądów, odpowiednie do różnych zastosowań i charakteryzujące się specyficznymi właściwościami wydajnościowymi w różnych warunkach temperaturowych. Mogą być używane na różnych poziomach napięcia i są stosowane do ochrony transformatorów, nawet w braku niskonapięciowej ochrony wtórnej lub dodatkowej. Wykazują doskonałą zdolność do usuwania niskich prądów przetarcia i idealną wydajność w przypadku zwarcia. Wtyczki DIN są szeroko stosowane w przełącznikach gazowych i powietrznych, w górnictwie, transformatorach i sekcjonowaniu linii.

Typ łopatkowy

Także znane jako wtyczki spoidowe lub wtyczne, wtyczki typu łopatkowego mają korpus plastikowy z dwiema metalowymi czapeczkami do montażu w gniazdzie. Głównie stosowane w układach elektrycznych pojazdów do ochrony przed zwarciami, są lekkie i mają niski prąd przetarcia. Służą również jako dodatkowa ochrona dla silników przed zwarciami. Dostępne w różnych rozmiarach, kształtach i nominalnych prądach (wydrukowane na górze), te wtyczki oferują elastyczność dla różnych zastosowań.

Zalety i wady
Zalety

• Usuwają zarówno wysokie, jak i niskie prądy uszkodzeniowe

• Nie degradują się z wiekiem

• Działają z dużą szybkością

• Zapewniają niezawodne odróżnienie ochrony

• Nie wymagają konserwacji

• Są bardziej ekonomiczne niż inne urządzenia przerwania obwodu o tej samej klasyfikacji

• Zapewniają stałą wydajność

• Szybkie działanie bez hałasu czy dymu

Wady

• Wymagają wymiany po każdym działaniu

• Ciepło generowane przez łuk może wpływać na sąsiednie przełączniki

Zastosowania

• Ochrona transformatorów: Powszechnie stosowane do ochrony transformatorów przed przeciążeniami i zwarciami

• Ochrona silników: Służą jako dodatkowa ochrona dla silników przed przeciążeniami i zwarciami

• Systemy samochodowe: Stosowane w systemach elektrycznych pojazdów do ochrony przewodów i komponentów

• Stator silników: Specjalnie zaprojektowane do ochrony statorów silników przed uszkodzeniami elektrycznymi

• Dodatkowa ochrona: Funkcjonują jako dodatkowa ochrona dla różnych urządzeń i systemów elektrycznych

• Systemy dystrybucji niskiego napięcia: Zapobiegają i ograniczają wpływ uszkodzeń w sieciach niskiego napięcia

• Zastosowania przemysłowe: Stosowane w różnych ustawieniach przemysłowych do ochrony obwodów i sprzętu elektrycznego

• Sekcjonowanie linii: Zapewnia niezawodność i bezpieczeństwo w dystrybucji elektrycznej poprzez sekcjonowanie linii

• Przełączniki gazowe i powietrzne: Chronią komponenty w przełącznikach gazowych i powietrznych

• Operacje górnicze: Zapewniają ochronę obwodów w środowiskach górniczych

Podsumowanie

Po ocenie zalet i wad wtyczek HRC w instalacjach niskiego napięcia, ich łatwa wymiana, szybka ochrona przed zwarciami i przeciążeniami, oraz wkład w stabilność dystrybucji energii przemysłowej i ochronę półprzewodników są widoczne. W systemach niskiego napięcia, wtyczki i przekaźniki uzupełniają się nawzajem: wtyczki HRC mogą dostarczać dodatkowej ochrony dla przekaźników o dużej pojemności przerywania.