Marimile caracteristice ale sigurantelor fuzibile

Marimile caracteristice ale sigurantelor fuzibile

Proprietatile si performantele sigurantelor fuzibile sunt definite prin mai multe marimi caracteristice general acceptate, cum ar fi: curentul nominal al so­clu­lui; curentul nominal al elementului fuzibil; tensiunea nominala; felul cu­ren­tu­lui; frecventa tensiunii; puterea nominala de rupere; caracteristica temporala de curent; curentul limita de topire; factorul de topire; caracteristica de limitare; ti­pul constructiv; consumul propriu, etc.

Aptitudinea unei sigurante fuzibile de a intrerupe un anumit curent de scurtcircuit se poate exprima prin:

- curentul de rupere (capacitatea de rupere) I_r al sigurantei, indicat prin valoarea maxima a curentului de scurtcircuit, pe care il poate intrerupe siguranta, in conditii de incercare precizate de norme, aceasta ramanand fara deteriorari;

- puterea de rupere P_r a sigurantei la scurtcircuit ce se poate determina pentru circuite de curent alternativ din relatia:

P_r=U_n I_r (3.1.)

In toate tarile din Europa prin curent de rupere se intelege curentul de scurtcircuit de soc simetric ce s-ar stabili in circuitul dat (deci fara componenta continuua), in cazul in care siguranta ar fi scoasa din circuit prin suntare.

Caracteristica timp-curent (de protectie) t=F(i), reprezentata prin variatia timpului de ardere a sigurantelor fuzibile in functie de supracurent, se poate exprima in doua variante de caracteristici temporale:

-caracteristica de topire a elementului fuzibil, care exprima dependenta dintre tipul de la inceputul scurtcircuitului pana in momentul topirii fuzibilului (aparitia arcului), si valoarea prezumata a curentului de scurtcircuit, presupus constant;

-caracteristica de intrerupere a elementului fuzibil care exprima depen­den­ta dintre durata totala pana la intrerupere (timpul de la inceputul scurt­cir­cu­i­tu­lui pana la inceputul topirii fuzibilului, plus durata de ardere a arcului) si acelasi curent de scurtcircuit prezumat. Durata de ardere a arcului (5ּ10^-3s) se neglijeaza, iar pentru durate de topire mai mari de 2ּ10^-2, cele doua caracteristici se pot considera identice in zona de scurtcircuit. Din aceasta cauza in prospecte se indica numai caracteristica de topire.

Prin exprimarea curentului de scurtcircuit prezumat, ca multiplu al curentului nominal (figura 3.3.) s-a reusit reprezentarea printr-o singura curba a tuturor caracteristicilor de protectie a sigurantelor de aceeasi constructie dar de cu­renti nominali diferiti.

Protectia instalatiilor electrice prin sigurante fuzibile se face confruntand caracteristica termica a obiectului protejat cu caracteristica de protectie a sigu­ran­tei fuzibile.

Caracteristica termica a unui obiect din instalatia electrica este o curba care reprezinta dependenta dintre timpul in cursul caruia temperatura partii celei mai incalzite a obiectului atinge valoarea limita admisibila si valoarea supra­cu­ren­tului.

Figura 3.3. Caracteristica temporala de protectie a siguirantelor fuzibile

Fata de intreruptoarele obisnuite sigurantele fuzibile cu mare putere de rupe­re, avand un timp de comutatie foarte mic, au marele avantaj, ca pot limita con­siderabil valoarea unui curent de scurtcircuit, realizand ruperea acestuia inainte ca el sa fi ajuns la valoarea maxima.

Aceasta aptitudine se ilustreaza prin caracteristica de limitare, care re­pre­zinta valoarea de varf atinsa de curentul de scurtcircuit, limitat prin prezenta sigurantei, in functie de valoarea efectiva a curentului de scurtcircuit prezumat.

In regim stabil de incalzire intreaga energie consumata de fuzibil este complet cedata mediului inconjurator. Curentul maxim, care corespunde acestui regim de incalzire a fuzibilului, se numeste curent minim de topire. Teoretic, timpul de topire sub actiunea curentului minim de topire este infinit. Cu cres­te­rea intensitatii curentului care trece prin siguranta, timpul de topire a fuzibilului se reduce si devine foarte mic la scurtcircuite.

Curba t = f(I) tinde asimptotic spre valoarea minima a curentului de topire I_min, pentru t → ∞. Intensitatea acestui curent depaseste de obicei, 20-25% intensitatea curentului nominal al fuzibilului.

Din punct de vedere al incalzirii intregii sigurante, adica a patronului si a contactelor sale, cel mai greu este regimul curentului minim de topire.