Przekładnik to urządzenie stosowane w obwodach elektrycznych do ochrony sprzętu elektrycznego przed przeciążeniami i przepięciami. Jest to najprostszy i najbardziej ekonomiczny komponent do przerwania obwodu elektrycznego podczas wystawienia na prądy przepięciowe lub nadmierne przeciążenia.
Przekładniki są używane do ochrony przed przeciążeniami lub przepięciami w systemach wysokiego napięcia do 66 kV oraz w systemach niskiego napięcia do 400 V. W niektórych zastosowaniach ich użycie jest ograniczone do scenariuszy, w których ich charakterystyka wydajnościowa jest unikalnie dobrana do przerwania prądu.
Zasada działania przekładnika
Przekładnik działa na podstawie efektu grzewczego prądu elektrycznego. W normalnych warunkach:
Element przekładnika przeprowadza normalny prąd roboczy, generując ciepło, które rozprasza się w otaczającym powietrzu.
To utrzymuje temperaturę elementu poniżej jego punktu topnienia, zapewniając ciągłą pracę obwodu.
Podczas awarii (np. przepięcia lub przeciążenia):
Wielkość prądu wzrasta znacznie powyżej normalnego poziomu.
Powstające nadmiarowe ciepło szybko topi element przekładnika, przerzucając obwód i izolując awarię.
Chroni to połączone maszyny i urządzenia przed uszkodzeniem spowodowanym nietypowymi prądami.
Konstrukcja i funkcja
Materiał elementu: Wykonany z starannie wybranych metali przewodzących (np. miedź, srebro lub stop cyna-ósmiu) o niskim punkcie topnienia, aby zapewnić szybkie topienie w warunkach awaryjnych.
Kapsel: Otok elementu, zapewniający wsparcie mechaniczne i (w typach zamkniętych) materiały tłumiące łuki (np. kwarcowy piasek) do tłumienia łuków podczas przerwania.
Główna funkcja: Pozwala na normalny przepływ prądu, jednocześnie szybko przerzucając wysokiemagniturowe prądy awaryjne.
Zalety elektrycznych przekładników
Ekonomiczna ochrona: Najtańsza forma ochrony obwodów, nie wymagająca regularnej konserwacji.
Automatyczna obsługa: Odpowiada natychmiastowo na awarie bez zewnętrznej interwencji, często szybciej niż przełączniki.
Ograniczanie prądu: Mniejsze elementy przekładników naturalnie ograniczają prądy awaryjne, topiąc się szybko, co zmniejsza stres na komponentach systemu.
Inwersyjna charakterystyka czas-prąd: Naturalna zdolność do rozróżniania między przeciążeniami (wolniejsza reakcja) a przepięciami (natychmiastowe przerwanie), co sprawia, że jest odpowiedni do ochrony przed przeciążeniami.
Wady elektrycznych przekładników
Przerwa w działaniu do wymiany: Wymaga ręcznej wymiany po akcji, co prowadzi do tymczasowych przerw w usługach.
Trudności koordynacyjne: Dopasowanie charakterystyki czas-prąd przekładnika do innych urządzeń ochronnych (np. przełączników) może być skomplikowane, ryzykując błędną pracę lub opóźnioną likwidację awarii.
Zastosowania
Systemy niskiego napięcia: Chroni kabiny w obwodach oświetleniowych i energetycznych, zwykle do 400 V.
Systemy średniego napięcia: Stosowane w głównych sieciach dystrybucji dla transformatorów o mocy do 200 kVA, działających przy napięciach do 66 kV.
Specjalne scenariusze: Idealne dla rzadko obsługiwanych obwodów lub tam, gdzie przełączniki są kosztowne, takie jak w budynkach mieszkalnych, handlowych i pewnych zakładach przemysłowych.
Przekładniki pozostają fundamentem ochrony elektrycznej ze względu na swoją prostotę, niezawodność i ekonomiczność, szczególnie w zastosowaniach, gdzie częstotliwość awarii jest niska, a szybkie, automatyczne przerwanie jest kluczowe.
