En sikring er en enhed, der anvendes i elektriske kredsløb for at beskytte elektrisk udstyr mod overbelastninger og kortslutninger. Det er den enkleste og mest kostnedskorte komponent til at afbryde et elektrisk kredsløb, når det udsættes for kortslutningsstrøm eller store overbelastninger.
Sikringer bruges til beskyttelse mod overbelastning eller kortslutning i højspændingsanlæg op til 66 kV og lavspændingsanlæg op til 400 V. I visse applikationer er deres anvendelse begrænset til scenarier, hvor deres ydeevneegenskaber er unikt velegnede til strømafbrydning.
Arbejdsgangen for en sikring
En sikring fungerer baseret på varmeffekten af elektrisk strøm. Under normale forhold:
Sikringselementet fører den normale driftsstrøm, hvilket genererer varme, der spredes ud i omgivende luft.
Dette holder elementets temperatur under dens smeltepunkt, hvilket sikrer kontinuerlig kredsløbsdrift.
Ved en fejl (f.eks. kortslutning eller overbelastning):
Strømmångden stiger langt over det normale niveau.
Den resulterende ekstreme varme smelter hurtigt sikringselementet, bryder kredsløbet og isolerer fejlen.
Dette beskytter forbundet maskineri og udstyr mod skade forårsaget af abnorme strømme.
Design og funktion
Elementmateriale: Lavet af nøje valgte ledende metaller (f.eks. kobber, sølv eller tind-blylegeringer) med lave smeltepunkter for at sikre hurtig smeltning under fejltilstande.
Patron: Indkapsler elementet, giver mekanisk støtte og (i lukkede typer) buelukningsmaterialer (f.eks. kvartsand) for at dæmpe buelukning under afbrydning.
Kernefunktion: Tillader normal strømførsel, mens den hurtigt afbryder høje fejlstrømme.
Fordele ved elektriske sikringer
Kostnedskort beskyttelse: Den mest økonomiske form for kredsløbsbeskyttelse, der ikke kræver vedligeholdelse.
Automatisk drift: Reagerer øjeblikkeligt på fejl uden ekstern intervention, ofte hurtigere end strømbrydere.
Strømbegrænsning: Mindre sikringselementer begrænser naturligt fejlstrømme ved hurtig smeltning, hvilket reducerer belastning på systemkomponenter.
Invers tid-strøm karakteristik: Naturlig evne til at skelne mellem overbelastninger (langsom reaktion) og kortslutninger (øjeblikkelig afbrydning), hvilket gør det velegnet til beskyttelse mod overbelastning.
Ulemper ved elektriske sikringer
Nedetid for erstatning: Kræver manuel erstatning efter drift, hvilket fører til midlertidige serviceafbrydelser.
Koordineringsudfordringer: Matchning af sikringens strøm-tid karakteristik med andre beskyttelsesenheder (f.eks. strømbrydere) kan være kompleks, hvilket risikerer misoperation eller forsinket fejlafklaring.
Anvendelser
Lavspændingsanlæg: Beskytter kabler i belysnings- og effektledninger, typisk op til 400 V.
Middelspændingsanlæg: Anvendes i primære distributionsnetværk for transformatorer op til 200 kVA, der opererer med spændinger op til 66 kV.
Specialiserede scenarier: Ideel til sjældent aktiverede kredsløb eller hvor strømbrydere er for dyre, f.eks. i boliger, erhverv og visse industrielle miljøer.
Sikringer er stadig en hjørnesten i elektrisk beskyttelse på grund af deres enkelhed, pålidelighed og kostnedskort, især i applikationer, hvor fejlhyppigheden er lav, og hurtig, automatisk afbrydning er afgørende.
