Передбійник — це пристрій, який використовується в електричних колах для захисту електрообладнання від перенавантажень та коротких замкнень. Це найпростіший і найдешевший компонент для переривання електричного кола при виявленні струмів короткого замкнення або надмірних перенавантажень.
Передбійники використовуються для захисту від перенавантажень або коротких замкнень в системах високого напруги до 66 кВ та системах низької напруги до 400 В. У деяких застосуваннях їх використання обмежується сценаріями, де їх характеристики оптимально підходять для переривання струму.
Принцип роботи передбійника
Передбійник працює на основі теплового ефекту електричного струму. У нормальних умовах:
Елемент передбійника проводить нормальний робочий струм, генеруючи тепло, яке розсіюється в оточуючому повітрі.
Це зберігає температуру елемента нижче його точки плавлення, забезпечуючи безперервну роботу кола.
При аварії (наприклад, короткому замкненні або перенавантаженні):
Амплітуда струму значно зростає понад нормальний рівень.
Наслідком цього є надмірне тепло, яке швидко розплавлює елемент передбійника, перериваючи коло і ізольуючи аварію.
Це захищає з'єднане обладнання від пошкоджень, спричинених аномальними струмами.
Конструкція та функціональність
Матеріал елемента: Виготовляється з тщательно вибраних провідних металів (наприклад, мідь, срібло або сплави олова-олова) з низькими точками плавлення, щоб забезпечити швидке плавлення при аварійних умовах.
Картридж: Обгортає елемент, забезпечуючи механічну підтримку і (у закритих типах) матеріали для пригашення дуги (наприклад, кварцевий пісок), щоб під час переривання приглушити дугу.
Основна функція: Дозволяє нормальний потік струму, одночасно швидко перериваючи великі аварійні струми.
Переваги електричних передбійників
Економічна захиста: Найдешевший вид захисту кола, який не потребує постійного обслуговування.
Автоматична робота: Реагує моментально на аварії без зовнішнього втручання, часто швидше, ніж автоматичні вимикачі.
Обмеження струму: Менші елементи передбійників в природі обмежують аварійні струми, розплавлюючись швидко, що зменшує навантаження на компоненти системи.
Зворотна характеристикa струму-часу: Природна здатність розрізняти між перенавантаженнями (повільна реакція) та короткими замкненнями (миттєве переривання), що робить їх придатними для захисту від перенавантажень.
Недоліки електричних передбійників
Тривала простої для заміни: Потребує ручної заміни після роботи, що призводить до тимчасового переривання послуг.
Складності координації: Зіставлення характеристик струму-часу передбійника з іншими захисними пристроями (наприклад, автоматичними вимикачами) може бути складним, що створює ризик невірної роботи або затримки у ліквідації аварій.
Застосування
Системи низької напруги: Захищають кабелі в освітлювальних та живильних колах, зазвичай до 400 В.
Системи середньої напруги: Використовуються в основних розподільчих мережах для трансформаторів з номінальною потужністю до 200 кВА, що працюють при напругах до 66 кВ.
Спеціалізовані сценарії: Ідеальний для рідко використовуваних кіл або там, де автоматичні вимикачі є занадто дорогими, наприклад, в житлових, комерційних та деяких промислових установах.
Передбійники залишаються основним елементом електричного захисту завдяки своїй простоті, надійності та економічності, особливо в застосуваннях, де частота аварій низька, а швидке, автоматичне переривання є критичним.
