Siguranță (gG, aM): i²t, pre-arc, arc, capacitate de rupere

O siguranță este utilizată pentru a întrerupe un circuit electric atunci când există o defecțiune (scurtcircuit, curent excesiv). Siguranța trebuie să asigure o protecție fiabilă, simplă și economică. Spargerea unui circuit sub sarcină are ca rezultat întotdeauna formarea unui arc electric. Siguranța previne supracurenții prelungi, potențial catastrofali. În plus față de calibru (curent), se caracterizează prin:

- Timp de pre-arcare: timp în care curentul aduce elementul siguranță la starea de vapori (după topire). Tensiunea rețelei nu are nicio influență asupra timpului de pre-arc.

- Timpul arcului: durata dintre momentul în care apare arcul și dispariția sa totală (curent zero). Timpul de arcare depinde de tensiunea rețelei. Când timpul total de fuziune depășește 40 ms, timpul de arcare este neglijat în fața timpului de pre-arcare.

- Timp total de fuziune: timp pre-arc + timp arc.

- Capacitate de rupere: valoarea curentului de scurtcircuit potențial pe care siguranța este capabil să îl rupă în mod fiabil. Aceasta este pentru a absorbi energia generată de arcul electric în timpul tăierii.

- Stresul termic: considerăm pătratul curentului (i²), a cărui integral este calculat pe intervalul total de timp de topire. Această integrală este exprimată în A²s (amper pătrat secund). Este proporțional cu energia absorbită de siguranță.

Evaluarea siguranței nu are nicio legătură cu capacitatea sa de rupere! O siguranță de 8A poate avea o capacitate de rupere de 30kA (30.000A), ca mai jos.

Vedere siguranțe 10x38mm 8A

Limitarea curentului de scurtcircuit

Studiem următorii doi parametri:

- Curentul RMS presupus care ar curge prin sarcină dacă nu ar exista siguranță.

- Curentul de vârf atins efectiv de curentul din sarcina protejată de siguranță.

De fapt, nu există nicio limitare a curentului de vârf decât dacă timpul de pre-arcare este mai mic de 5 ms (pentru o rețea de 50Hz). Dacă timpul de pre-arcare este de 5 ms sau mai mult, curentul va fi avut timp să atingă curentul de vârf presupus. Grafic, curba curentă scade înainte de a atinge maximul sinusoidului (imaginea de mai jos).

Limitarea curentului de vârf prin siguranță

Alegerea unei siguranțe

4 parametri vă permit să alegeți o protecție:

- curent consumat de sarcină

Valoarea siguranței trebuie să fie mai mare decât curentul permanent consumat de sarcină. Pentru 1000W pe 230V (4.3A), vom alege 5A de exemplu.

- caracteristicile rețelei: o siguranță nu trebuie folosită niciodată într-un circuit în care tensiunea RMS este mai mare decât tensiunea sa nominală.

Dacă frecvența rețelei f este mai mică de 5Hz, tensiunea de funcționare este echivalentă cu o tensiune directă. Tensiunea nominală a siguranței trebuie să fie mai mare decât tensiunea de vârf reală.

Capacitatea de rupere trebuie să fie mai mare decât curentul de scurtcircuit (care trebuie determinat).

- reguli de instalare: siguranțele au una sau două funcții de protecție în funcție de sistemul neutru:

TT: supracurent IT, TNC și TNS: supracurent + contacte indirecte

- caracteristicile circuitului luat în considerare: siguranța este sensibilă la căldură. Dacă siguranța este utilizată într-un mediu fierbinte, curentul nominal este redus. Temperatura ambiantă înseamnă că o încălzire mai mică (legată de efectul Joule) va fi suficientă pentru a topi siguranța. O siguranță de 10A va vedea valoarea nominală de la 10A la 8A atunci când temperatura merge de la 40 ° C la 70 ° C, de exemplu.

Desemnarea siguranțelor

Cunoaștem în principal siguranțele gG și AM, dar există și altele:

Înțelesul literelor fuse

Siguranțele UR (ultra rapide) sunt folosite pentru a proteja semiconductorii. I²t-ul lor trebuie să fie mai mic decât i²t al semiconductorului de protejat.