מגן הוא מכשיר המשמש להגנה על מעגלים, והפונקציה העיקרית שלו היא לנתק את המעגל במקרה של זרם מוגבר כדי למנוע נזק לציוד או לקו. הדירוג של המגן מתאר בעיקר את הזרם הממוצע המותר, ולא את הנתח הממוצע המותר, כי התפקיד העיקרי של המגן הוא להגן על המעגל מזרם מוגבר, ולא מנתח מוגבר. להלן הסבר מפורט על הזרם הממוצע המותר של המגן סיבותיו:
הזרם הממוצע המותר של המגן
זרם ממוצע מותר
הזרם הממוצע המותר של המגן מתאר את ערך הזרם המרבי שאותו המגן יכול לשאת באופן רציף ללא פיצוץ בתנאי עבודה תקינים. דירוג זה משקף את הזרם המרבי שאותו המגן יכול לשאת לאורך זמן רב, מעבר אליו המגן יפוצץ כדי להגן על המעגל.
מדוע המגן אינו מדורג בנתח?
עקרון הגנת המעגל
המטרה העיקרית של מגן היא להגן על המעגל מזרם מוגבר. הזרם הוא גורם המשפיע ישירות על הצטברות חום ברכיבים (כמו כבלים, מחברים וכדומה) במעגל. כאשר הזרם עולה מעל גבול מסוים, הצטברות החום תגרום לעודף חום בציוד ואף לתשורת. לכן, מגנים מיוצרים כך שיפוצצו במהירות כאשר הזרם עולה מעל ערך מוגדר מראש, ובכך ינתקו את אספקת החשמל.
פעולה של נתח
הנתח קובע את גודל הזרם, אך אינו הגורם הישיר להתפרקות המגן. במעגל, תפקיד הנתח הוא לדחוף את הזרם דרך המעגל. תפקיד המגן במעגל הוא להגביל את הזרם, לא את הנתח. גם אם הנתח גבוה, כל עוד הזרם אינו עולה מעל הדירוג של המגן, המגן לא יפוצץ.
איך לקבוע את הזרם הממוצע המותר של המגן?
ניתוח עומס: ראשית יש לקבוע את זרם העומס במעגל, כלומר הזרם המרבי כאשר המעגל עובד בצורה תקינה.
בחירת מגן מתאים: בחרו מגן עם זרם ממוצע מותר המתאים לזרם העומס. בדרך כלל בוחרים מגן מעט גדול יותר מהזרם העומס כדי לוודא שהמעגל לא ינתק בטעות במהלך פעולתו התקינה.
שקופיות: בהתאם לזרמים ארעיים (כגון זרם התחלה) ואחרי אי-וודאות שעשויים להיות במעגל, בדרך כלל בוחרים מגנים עם זרם ממוצע מותר מעט גבוה מהזרם העומס כדי להשאיר שולי בטיחות מסויימים.
דירוגים נוספים של מגנים
בנוסף לזרם הממוצע המותר, למגנים יש דירוגים נוספים:
נתח ממוצע מותר: אף על פי שמגנים אינם מבוססים בעיקר על נתח ממוצע מותר לפעול, המגן צריך לפעול בהישג נתח מסוים. הנתח הממוצע המותר מתאר את ערך הנתח המרבי בו המגן יכול לעבוד בצורה תקינה.
קיבולת ניתוק: קיבולת הניתוק של המגן מתארת את ערך הזרם המרבי אותו הוא יכול לשאת בעת ניתוק המעגל. ערך זה הוא בדרך כלל הרבה גבוה מהזרם הממוצע המותר כדי להבטיח שהמגן יוכל לנתק את המעגל באופן אמין במקרה של זרם מוגבר.
מאפייני זמן-זרם: למגנים יש עקומות מאפיינים זמן-זרם שונות, המראות את זמן ההפעלה של המגנים בזרמים שונים.
סיכום
מגנים נבחרים בעיקר על בסיס הזרם הממוצע המותר, כי תפקידם העיקרי הוא להגן על המעגל מזרם מוגבר. אף על פי שמגנים גם בעלי נתח ממוצע מותר, ערך זה מבטיח שהמגן יעבוד בצורה תקינה בהישג נתח מסוים. בבחירת המגן, יש לשקול את זרם העומס, את הנתח של העבודה של המעגל ואת קיבולת הניתוק של המגן.