Poznajmy podstawowe parametry oraz oznaczenia bezpieczników topikowych, aby przy konieczności wymiany wkładki nie popełniać błędu - zamiany jej na inną, nieodpowiednią dla naszych potrzeb.
Bezpiecznik topikowy, żeby dobrze działał w instalacji elektrycznej, jego parametry muszą być odpowiednio dobrane do zadań, które przed nim stawiamy. Najważniejszym z tych zadań jest odcięcie przepływu energii w obwodzie, w którym bezpiecznik umieszczono, kiedy płynący w nim prąd przekracza określoną wartość w wystarczająco długim czasie. A ponieważ zarówno prądy w instalacjach czy obwodach, jak i czasy wymagane do wyłączenia bezpiecznika bywają różne, dlatego skonstruowano odpowiednie warianty bezpieczników topikowych, odpowiadające różnym potrzebom. Wprowadzono również specjalne oznaczenia pozwalające na ich uniwersalną klasyfikację.
W opracowaniu dotyczącym wyłącznika instalacyjnego nadmiarowoprądowego, (a więc aparatu również służącego do zabezpieczania obwodów w instalacji elektrycznej), dość obszernie wyjaśniałem czym jest charakterystyka czasowo-prądowa, oraz co oznacza współczynnik k. Otóż podobną sytuację mamy z bezpiecznikiem topikowym. Jego najważniejszymi parametrami są prąd znamionowy, charakterystyka czasowo-prądowa, oraz współczynnik k. Obrazowo mówiąc, charakterystyka czasowo-prądowa określa nam czas reakcji bezpiecznika w zależności od natężenia prądu przez niego płynącego. To dlatego znajomość przebiegu charakterystyki pozwala na dopasowanie bezpiecznika do rodzaju chronionego obiektu.
I właśnie ze względu na przebieg charakterystyki czasowo-prądowej, bezpieczniki topikowe dzielimy ogólnie na bezpieczniki zwłoczne, bezpieczniki szybkie, oraz bezpieczniki ultraszybkie.
Bezpieczniki ultraszybkie (oznaczane literami R, gR, aR) są stosowane głównie do ochrony elementów półprzewodnikowych w urządzeniach energoelektronicznych, ale nie tylko. Coraz częściej wykorzystuje się je do zabezpieczania linii niskiego napięcia o sporej długości. Szczególnie tam, gdzie stosowanie wkładek zwykłych typu gG albo gL okazuje się zabezpieczeniem nieskutecznym. Chociaż w rozdzielnicach domowych raczej ich nie spotkamy, bo w domu nie mamy tak długich obwodów jakie spotykamy w liniach niskiego napięcia.
Bezpieczniki szybkie (oznaczenie dawne Bi Wts, obecnie gF) charakteryzuje krótki czas reakcji na przeciążenia. Zastosowanie znajdują wszędzie tam, gdzie zabezpieczamy obwody z elementami wrażliwymi na krótkotrwałe przeciążenia prądowe.
Bezpieczniki zwłoczne (oznaczenie dawne Bi Wtz, obecnie np. gL, gG) stosuje się wszędzie tam, gdzie występują chwilowe przeciążenia o przewidywalnych wielkościach. Przede wszystkim podczas rozruchu silników, transformatorów i obciążeń o podobnym charakterze.
Znajomość charakterystyk czasowo-prądowych bezpieczników topikowych pozwala nam na osiąganie selektywności zabezpieczeń w instalacjach. Co to oznacza? Otóż selektywnością zabezpieczeń nazywamy zdolność zamontowanych szeregowo (jeden za drugim) współpracujących ze sobą urządzeń zabezpieczających (np. wyłączników, bezpieczników) do zadziałania tylko tego zabezpieczenia, które znajduje się najbliżej miejsca awarii (zwarcie lub przeciążenie). Dzięki temu uszkodzony fragment instalacji zostaje odłączony, a pozostałe obwody pozostają w pełni sprawne, co zapewnia ciągłość zasilania obwodów i urządzeń, których faktycznie awaria nie dotknęła.
Skomplikowane? To napiszę prościej. Na wielu forach budowlanych, elektrycznych i pokrewnych przewija się pytanie - Dlaczego, skoro przypadkowo zrobiłem zwarcie w jednym gniazdku w kuchni, zadziałało mi nie tylko zabezpieczenie tego obwodu w rozdzielnicy domowej, ale także zabezpieczenie główne w rozdzielnicy, a dodatkowo jeszcze wyłącznik nadmiarowoprądowy przedlicznikowy? Dlaczego wszystkie one zadziałały naraz? Otóż to. Na zwykłych, powszechnie stosowanych w instalacjach elektrycznych wyłącznikach instalacyjny nadmiarowoprądowych praktycznie NIE DA SIĘ wykonać zabezpieczenia selektywnego. A więc takiego, w którym zadziała tylko ten aparat, który jest najbliżej miejsca zwarcia. Dlaczego? Odpowiedź kryje się w charakterystykach czasowo-prądowych wyłączników nadprądowych typu B, typu C i typu D. Otóż w zakresie zwarciowym przebiegi ich charakterystyk częściowo wzajemnie się pokrywają, dlatego też wszystkie wyłączniki nadprądowe na drodze prądu zwarciowego mogą zadziałać równocześnie. Ewentualnie zadziała tylko jeden z nich, lecz nie sposób przewidzieć, który to akurat będzie. Dzieje się tak niezależnie od wielkości ich prądu znamionowego. Owszem, selektywność możemy osiągnąć przy pomocy aparatów specjalnych, ale to już są o wiele wyższe koszty. I na przykład dostawcy energii nie godzą się na ich pokrywanie.
Inaczej jest w przypadku bezpieczników topikowych. Ich charakterystyki czasowo-prądowe dla różnych wielkości prądu znamionowego nie przecinają się w żadnej części zakresu. Dlatego też przy zabezpieczeniu instalacji elektrycznej bezpiecznikami topikowymi nie ma większych kłopotów z uzyskaniem selektywności zabezpieczeń. W zasadzie wystarcza zabezpieczenie wkładkami topikowymi o tym samym oznaczeniu, ale z prądem znamionowym większym o przynajmniej dwa stopnie w szeregu. Czyli dla wkładki o prądzie znamionowym 6A selektywną będzie ta o prądzie 16A, a dla wkładki 10A, selektywną będzie wkładka 20A.
To właśnie z tego powodu, w przypadku awarii, jako pierwszy działa bezpiecznik topikowy najbliższy miejsca zwarcia. Dopiero jeśli on zawiedzie, to zadziała kolejny, znajdujący się bliżej źródła zasilania. Jest to wielka zaleta stosowania bezpieczników topikowych do zabezpieczania instalacji elektrycznych, której wyłączniki instalacyjne nadprądowe nie mają!
Charakterystyka czasowo-prądowa t-(I) bezpiecznika topikowego jest kluczowym parametrem decydującym o miejscu jego zastosowania. W praktyce oznaczamy ją dwiema literami, z których pierwsza określa klasę działania, natomiast druga litera opisuje obiekt, do ochrony którego bezpiecznik jest przeznaczony.
Klasa działania określa jaki zakres prądowy może być wyłączony przez dane zabezpieczenie. Charakterystyka czasowo-prądowa t-(I) oznaczana literą "g" (mała litera g) mówi nam o zabezpieczeniu pełnozakresowym (ang. full range breaking capacity fuse-links), a więc wkładka chroni zarówno przed przeciążeniami jak i przed zwarciami.
Natomiast klasa działania oznaczana literą "a" (mała litera a) określa zabezpieczenia niepełnozakresowe (ang. partial range breaking capacity fuse-links), czyli taka wkładka chroni tylko przed zwarciami. Ochronę przeciwko przeciążeniom musimy przewidzieć oddzielnie, w zależności od rodzaju obciążenia. Bezpieczniki tej klasy stosowane są najczęściej do zabezpieczania silników.
Ze względu na rodzaj chronionego obiektu (druga litera w oznaczeniu, pisana wielką literą) wyróżnia się następujące odmiany wkładek topikowych:
G - wkładki przeznaczone do zabezpieczeń obwodów ogólnych,
L - przeznaczone do zabezpieczenia przewodów i kabli,
M - służą do zabezpieczania silników,
Tr - do zabezpieczenie transformatorów,
B - do zabezpieczanie urządzeń elektroenergetycznych górniczych.
R - do zabezpieczenie elementów energoelektronicznych
CP - służą do zabezpieczania baterii kondensatorów
PV - stosowane przede wszystkim do ochrony modułów fotowoltaicznych.
Przykładowe oznaczenia topikowych wkładek bezpiecznikowych: gG - wkładka stosowana powszechnie w instalacjach elektrycznych; aM - wkładka przeznaczona do zabezpieczenia obwodów zasilających silniki. gF - wkładka stosowana do zabezpieczania obwodów z odbiornikami wymagającymi zabezpieczenia bezzwłocznego.
Mówiąc o typach bezpieczników, na pierwszym miejscu musimy umieścić typ D (typ gwintowany). Tak oznaczamy grupę zabezpieczeń dawniej powszechnie spotykanych w naszych, domowych rozdzielnicach, a którą to grupę wiele osób nieprawidłowo określa nazwą "korki", albo "korki elektryczne". Budowę "przedstawiciela" tej grupy opisałem w opracowaniu "Co to jest bezpiecznik topikowy? Budowa, działanie i zastosowanie"
Bezpieczników typu "D" używa się do zabezpieczania elektroenergetycznych instalacji niskiego napięcia przed skutkami zwarć i przeciążeń oraz do ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym. Bezpieczniki topikowe typu "D" są przeznaczone do obsługi przez osoby niewykwalikowane, w związku z czym ich budowa musi spełniać dwa zasadnicze warunki gwarantujące pełne bezpieczeństwo obsługi:
Przydatnym rozwiązaniem jest kolorowy wskaźnik zadziałania, widoczny kiedy wkładki są zamontowane w główce bezpiecznikowej i gnieździe bezpiecznikowym.
Bezpieczniki topikowe typu D, według normy PN-IEC 60269-3 zostały podzielone na wielkości DII, DIII, DIV i DV w zależności od tego, do jakiego gniazda bezpiecznikowego są przeznaczone. Decyduje tutaj wielkość gwintu danego gniazda.
Wydzielony został również typ D0 bezpieczników, zwany najczęściej bezpiecznikami małogabarytowymi. W skład systemu bezpieczników typu D0 wchodzą 3 wielkości wkładek topikowych - D01, D02 i D03 różniące się pod względem wymiarowym. W krajach zachodnich (Niemcy, Francja) system ten jest nazywany NEOZED.
Wkładki topikowe D wykonywane są na napięcia znamionowe AC 500 V, 690 V, 750 V i 1200 V oraz DC 250 V, 440 V, 600 V
Innym typem szeroko stosowanych zabezpieczeń topikowych jest system NH (dawniej Bm), przeznaczony dla urządzeń i elektroenergetycznych instalacji niskiego napięcia dużej mocy, a wykorzystywany w energetyce, stacjach transformatorowych, zakładach przemysłowych oraz w głównych rozdzielnicach i szafach zasilających. Jest to system nożowy (podstawy bezpiecznikowe nie mają gwintu). Bezpieczniki te powinny być obsługiwane przez osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje.
W skład systemu wchodzą rozmiary NH000, NH00, NH1, NH2, NH3 , które różnią się od siebie szerokością i wysokością.
Używane są również wkładki bezpiecznikowe typu KOMBI. Są one wyposażone w podwójny wskaźnik zadziałania, jeden - standardowy, umieszczony na górnej pokrywie wkładki w postaci sprężystej blaszki, a drugi w postaci czerwonego oczka umieszczonego w środkowej, przedniej części korpusu ceramicznego.
Jest to specjalna odmiana bezpieczników topikowych łączących funkcję topika z dodatkową sygnalizacją przepalenia lub zintegrowanym mechanizmem wyzwalającym. Stosowane są głównie w przemysłowych instalacjach sterujących i układach wymagających rozbudowanej diagnostyki. Dają możliwość współpracy z systemami kontroli.
Kolejny typ stanowią wkładki cylindryczne (typ CH). Są to bezpieczniki o cylindrycznym kształcie, montowane w specjalnych podstawach i rozłącznikach modułowych (na szynę DIN). Często stosowane w automatyce przemysłowej, elektronice oraz przede wszystkim w nowoczesnych instalacjach domowych jako zamiennik dla starszych "korków".
Bezpieczniki topikowe niewątpliwie wciąż są jednym z głównych elementów skutecznej ochrony elektrycznej, zapewniających bezpieczeństwo w każdym miejscu, gdzie doprowadzona została energia elektryczna. Ich zalety - niezawodność, względna łatwość wymiany, uniwersalność stosowania, prosta możliwość uzyskania selektywności, a także niska cena - są wciąż doceniane przez użytkowników. Pamiętajmy jednak, że dobór odpowiedniej wkładki topikowej wymaga znajomości jej charakterystyki, rodzaju pracy oraz przeznaczenia. Dlatego nie zastępujmy projektantów, którzy dobrali ją do konkretnego miejsca w instalacji i dla określonego obwodu elektrycznego. Nie zmieniajmy zatem samowolnie wkładek topikowych na inne, bo właściwe zabezpieczenie pozwala uniknąć kosztownych skutków awarii, przy których koszt właściwej, nowej wkładki jest niczym.
Równie ważne jest przestrzeganie norm i przepisów dotyczących instalacji elektrycznych, bo prąd elektryczny nie wybacza pomyłek. A przecież dobrze jest czuć się bezpiecznie w swoim domu.
Skomentuj
