Termičke karakteristike osigurača

Osigurač, u zavisnosti od svoje konstrukcije, može djelovati normalno ili tromo. Pojam o tom djelovanju daje nam termička karakteristika osigurača (karakteristika okidanja). Ona pkazuje u kojem vremenu osigurači isklapaju strujno kolo u zavisnosti od struje kvara. Karakteristike okidanja automatskih osigurača mogu se prikazati tabelarno, dok su stvarne karakteristike prikazane grafički. Termičke karakteristika topljivih osigurača prikazane su slikama 6.13 i 6.14.

Termička karakteristika, topljivih osigurača, “pokazuje ponašanje” topljive niti pod raznim jačinama struje. Kod nazivnih i manjih struja nit ne treba da pregori. Ako se usljed kvara pojavi struja preopterećenja veća od nazivne struje osigurača za nekoliko procenata, ali ako to preopterećenje ne traje duže (npr. preko jednog sata), neće izazavati topljenje srebrene žice. Nit treba da pregori ako kroz nju konstantno protiče struja veća od nazivne (označena na ulošku osigurača). Struja pri kojoj nit izgara naziva se struja taljenja (topljenja). Struja taljenja neće imati istu vrijednost za svaki slučaj primjene osigurača, jer zavisi od temperature osigurača (hladna-topla prostorija, zatvoren-otvoren ormarić…), stalnosti opterećenja, konstrukcije topljive niti i sl., što znači da zavisi od okolnosti pod kojima se nalazi posmatrani osigurač. Zbog toga ogledima su utvrđene prosječne vrijednosti struje taljenja. Propisi razlikuju dvije vrste ispitnih struja: manje ispitne struje (dugotrajne) i veće ispitne struje (kratkotrajne). Za osigurače tipa D propisima je određeno da:

- Dugotrajne (manje) struje imaju dvije vrijednosti: dornju koja iznosi (1, 3…1,5)In i gornju koja iznosi oko (1, 6…2,1)In. Vrijeme ispitivanja iznosi: za uloške do 63 A jedan sat, do 125 A dva sata a do 200 A tri sata. U ovom vremenu za dornju vrijednost struje nit ne smije da izgori dok za gornju vrijednost nit mora da izgori.

- Kratkotrajne (veće) struje su za uloške 2 i 4 A peterostruke 5xIn a vrijeme je 0,05 s, dok za ostale struje imaju semerostruku vrijednost 7xIn, a vrijeme od 0,1…0,5 s. Za ovo vrijeme nit mora da izgori.

Propisi razlikuju brze (normalne) i trome osigurače. Proizvode se i univerzalni topljivi ulošci čije djelovanje je tromo u području manjih preopterećenja, a u slučaju kratkog spoja vrlo brzo (uložak gL-gG), i danas se oni isključivo koriste za električne instalacije stambenih objekata tj. za opću upotrebu.

Tromi topljivi ulošci sa aM karakteristikom namjenjeni su za zaštitu motora. Pri uključenju kavezni asinhroni motor povuče, kratko vrijeme, 4-8 puta veću struju od nazivne. Kad motor postigne pun broj obrtaja, struja dobije nazivnu vrijednost, a vrijeme za koje se to dogodi je 0,35 s (neopterećen motor), 0,5 s za nominalno opterećen motor, preko 1 s za motore sa većom masom tj. snagom. Brzi osigurač, čija nazivna struja je bliska nazivnoj striji motora, sigurno će bespotrebno djelovati prije nego što se potezna struja smanji na nazivnu, zbog čega se mora birati jači osigurač. Jači osigurač povlači i veći presjek vodiča što je nepotrebno i ekonomski neopravdano (nepotpuno iskorišćenje vodiča).

Karakteristika taljenja D uloška DZ (brzi) proizvodnje ETI-Izlake

Brzi osigurači imaju nedostatak što ne dozvoljavaju dobro iskorištenje presjeka vodiča. Bolje iskorištenje u takvim slučajevima se postiže izborom tromih osigurača. Kada znamo vrijednosti nazivne struje motora, potezne struje i vrijeme njenog trajanja, prema termičkoj karakteristici za trome osigurače dobijenoj od proizvođača, biramo nazivnu struju osigurača. Dalje prema izabranoj vrijednosti nazivne struje osigurača biramo presjek vodiča za priključak elektromotora.

Trome ili univerzalne uloške treba koristiti i kod većih sijaličnih strujnih krugova. Kod uključenja sijaličnog strujnog kruga nastaje strujni udar, zbog toga što otpor sijaličnog vlakna u hladnom stanju (20°C) ponekad je i do deset puta manji nego u toplom stanju (2800°C). To znači da će struja biti deset puta veća od nazivne u prvom trenutku pri uključenju sijaličnog strujnog kruga. Vrijeme trajanja ove udarne struje iznosi ispod desetog dijela sekunde, ali je dovoljno da se istopi nit u brzom ulošku. To znači da se brzi uložak ne može koristiti za zaštitu sijaličnog strujnog kruga ako je nazivna struja bliska nazivnoj struji tog strujnog kruga. Zbog toga moramo birati jači uložak, a samim tim povećati i presjek vodiča zbog uloška za jaču struju, a taj povećani presjek neće biti iskorišten jer se struja u strujnom kolu brzo smanji na nazivnu.

Karakteristika taljenja NV/NH gL-gG uložaka proizvodnje ETI-Izlake

Termičke karakteristike snimaju i daju u svojim katalozima proizvođači osigurača. Sve prikazane termičke karakteristike topljivih i automatskih osigurača su uzete iz kataloga proizvođača osigurača ETI-Izlake, Slovenija.

Primjer: Uložak tip D II, 10 A, gL-gG, TDZ (univerzalni-tromi) djeluje nešto ispod jedne sekunde pri 5 x In= 5 x 10 = 50 A, što je puno tromije, a kod struja 10 x In = 10 x 10 = 100 A djeluje za 0,05 s.

Kod većih struja kratkog spoja preko 200 A oba uloška će djelovati trenutno ispod 0,004 s.