En sikring er et enhet som brukes i elektriske kretser for å beskytte elektrisk utstyr mot overbelastning og kortslutning. Det er den enkleste og mest kostnadseffektive komponenten for å avbryte en elektrisk krets når den utsattes for kortslutningsstrøm eller unormal overbelastning.
Sikringer brukes for overbelastnings- eller kortslutningsbeskyttelse i høyspenningsystemer opp til 66 kV og lavspenningsystemer opp til 400 V. I visse anvendelser er deres bruk begrenset til scenarier hvor deres ytelsesegenskaper er unikt egnet for strømavbrudd.
Arbeidsprinsipp for en sikring
En sikring fungerer basert på varmeeffekten av elektrisk strøm. Under normale forhold:
Sikringselementet bærer normal driftsstrøm, noe som genererer varme som dissiperes i omgivende luft.
Dette holder elementets temperatur under smeltepunktet, noe som sikrer kontinuerlig kretsfunksjon.
Ved en feil (f.eks. kortslutning eller overbelasting):
Strømmens størrelse øker langt over det normale nivået.
Den resulterende unormale varmen smelter raskt sikringselementet, noe som knuser kretsen og isolerer feilen.
Dette beskytter tilknyttet maskineri og utstyr mot skade forårsaket av unormale strømer.
Design og funksjon
Elementmateriale: Laget av nøyaktig valgte lede metall (f.eks. kobber, sølv eller tin-blylegeringer) med lave smeltepunkter for å sikre rask smelting under feilsituasjoner.
Patron: Omhylser elementet, gir mekanisk støtte og (i innkapslet typer) buks-dempende materialer (f.eks. kvartsand) for å dempe bueunder avbrudd.
Kjernefunksjon: Tillater normal strømflyt mens den raskt avbryter høyverdige feilstrømer.
Fordeler med elektriske sikringer
Kostnadseffektiv beskyttelse: Den mest økonomiske formen for kretsb beskyttelse, krever ingen vedlikehold.
Automatisk operasjon: Reagerer umiddelbart på feil uten eksternt inntrykk, ofte raskere enn sirkuitsikrere.
Strømbegrensning: Mindre sikringselementer begrenser naturligvis feilstrømmer ved å smelte raskt, noe som reduserer belastning på systemkomponenter.
Invers tid-strøm karakteristikk: Naturlig evne til å skille mellom overbelastninger (trenger mer tid) og kortslutninger (umiddelbar avbrudd), gjør den egnet for overbelastningsbeskyttelse.
Ulemper med elektriske sikringer
Nedetid for erstattelse: Krever manuell erstattelse etter operasjon, noe som fører til midlertidige tjenestestanser.
Koordineringsutfordringer: Å matche sikringens strøm-tid karakteristikk med andre beskyttende enheter (f.eks. sirkuitsikrere) kan være kompleks, risikerer misoperasjon eller forsinket feilavklaring.
Anvendelser
Lavspennsystemer: Beskytter kabler i belysnings- og effektledninger, typisk opp til 400 V.
Mellomspennsystemer: Brukes i primære distribusjonsnettverk for transformatorer inntil 200 kVA, som opererer ved spenninger opp til 66 kV.
Spesielle scenarier: Ideelt for sjeldent opererte kretser eller der sirkuitsikrere er for dyr, som i bolig-, kommersielle- og visse industrielle miljøer.
Sikringer er fortsatt en grunnleggende del av elektrisk beskyttelse på grunn av sin enkelhet, pålitelighet og kostnadseffektivitet, spesielt i applikasjoner der feilfrekvensen er lav og rask, automatisk avbrudd er kritisk.
