Wie funktioniert eine Sicherungsunterbrechung?

Ein Sicherungsautomat ist eine entscheidende Komponente in elektrischen Verteilungssystemen und soll Freileitungen und Verteilungstransformatoren vor Überströmen und Kurzschlüssen schützen.Dabei handelt es sich um eine Sicherheitsvorrichtung, die einen fehlerhaften Abschnitt der Stromleitung abschaltet, wenn übermäßiger Strom durch sie fließt.In diesem Artikel befassen wir uns mit dem Funktionsprinzip eines Sicherungsautomaten und seinen verschiedenen Typen, einschließlich Auswurf-Sicherungsautomaten und Standard-Sicherungsautomaten.

I. Den Sicherungsausschnitt verstehen

Ein Sicherungsautomat, auch Dropout-Sicherung oder Drop-Out-Sicherungsschalter genannt, ist im Wesentlichen ein mechanisches Gerät, das ein Sicherungselement enthält.Seine Hauptfunktion besteht darin, den Stromfluss in einem Stromkreis zu unterbrechen, wenn der Strom einen vorgegebenen Wert überschreitet, und so Schäden am Stromkreis und den angeschlossenen Geräten zu verhindern.

II.Funktionsprinzip eines Sicherungsautomaten

Das Funktionsprinzip eines Sicherungsautomaten umfasst ein Sicherungselement und eine Reihe von Betätigungsmechanismen:

Sicherungselement: Das Herzstück eines Sicherungsausschnitts ist das Sicherungselement, das normalerweise aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt besteht, beispielsweise einem Kupfer- oder Aluminiumdraht.Dieses Sicherungselement ist in Reihe mit der Stromleitung geschaltet.

Betriebsmechanismus: Sicherungsautomaten sind mit einem Betätigungsmechanismus ausgestattet, der das Sicherungselement an Ort und Stelle hält.Dieser Mechanismus kann ausgelöst werden, um das Sicherungselement vom Stromkreis zu trennen.

Überstromerkennung: Wenn im Stromkreis ein Fehler auftritt, der einen Überstromzustand verursacht, erhöht sich der durch das Sicherungselement fließende Strom.Wenn der Strom den Nennwert der Sicherung überschreitet, erwärmt sich das Sicherungselement aufgrund seines Widerstands.

Schmelzen des Sicherungselements: Wenn der Strom weiter ansteigt, erreicht die vom Sicherungselement erzeugte Wärme einen kritischen Punkt, wodurch das Sicherungselement schmilzt oder bricht.Dadurch entsteht ein Luftspalt im Stromkreis, wodurch der fehlerhafte Abschnitt der Stromleitung effektiv getrennt wird.

Lichtbogenauslöschung: Wenn das Sicherungselement bricht, entsteht häufig ein Lichtbogen.Spezielle Funktionen im Sicherungsausschnitt, wie z. B. eine Lichtbogenlöschkammer, tragen dazu bei, diesen Lichtbogen zu löschen und Schäden an der umgebenden Ausrüstung zu verhindern.

III.Arten von Sicherungsausschnitten

Sicherungsautomaten gibt es in verschiedenen Ausführungen, die jeweils für bestimmte Spannungspegel und Anwendungen ausgelegt sind.Das Verständnis dieser verschiedenen Typen ist entscheidend für die Auswahl des geeigneten Sicherungsausschnitts für ein bestimmtes elektrisches System.Hier gehen wir näher auf die verschiedenen Arten von Sicherungsausschnitten ein:

Ausschlusssicherungsausschnitte:

Arbeitsprinzip: Löschsicherungsautomaten arbeiten nach dem Prinzip der Lichtbogenlöschung durch Verdampfung.Wenn ein Fehler auftritt und ein übermäßiger Strom durch das Sicherungselement fließt, erhitzt es sich und verdampft ein bestimmtes Material, häufig Borsäure.Durch diese Verdampfung entstehen Hochdruckgase, die den mit dem Fehler verbundenen Lichtbogen löschen.

Anwendungen: Löschsicherungsschalter werden typischerweise in Mittelspannungsverteilungssystemen verwendet.Sie bieten effizienten und zuverlässigen Schutz, indem sie fehlerhafte Abschnitte von Stromleitungen schnell trennen.

Standard-Sicherungsausschnitte:

Arbeitsprinzip: Standard-Sicherungsschalter funktionieren durch das Schmelzen eines Sicherungselements, wenn ein Überstromzustand auftritt.Durch das Schmelzen des Sicherungselements entsteht ein Luftspalt, wodurch der Stromkreis unterbrochen und der Fehler behoben wird.Das Sicherungselement besteht häufig aus Materialien wie Kupfer oder Aluminium mit niedrigem Schmelzpunkt.

Anwendungen: Standard-Sicherungsausschnitte werden häufig sowohl in Niederspannungs- als auch in Mittelspannungsverteilungssystemen verwendet.Sie sind bekannt für ihre Einfachheit und Kosteneffizienz bei der Bereitstellung von Überspannungsschutz.

Aussparungen für Ausfallsicherungen:

Arbeitsprinzip: Dropout-Sicherungsschalter, auch Dropout-Sicherungen genannt, sind so konzipiert, dass sie sich unter bestimmten Bedingungen automatisch öffnen.Sie verwenden einen Mechanismus, der auf der Schwerkraft oder einer mechanischen Auslösung basiert, um das Sicherungselement beim Auftreten eines Fehlers oder während geplanter Wartungsarbeiten vom Stromkreis zu trennen.

Anwendungen: Dropout-Sicherungsschalter werden häufig in Verteilungsleitungen und Umspannwerken eingesetzt.Sie bieten den Vorteil einer automatischen Trennung, wodurch die Notwendigkeit manueller Eingriffe während der Fehlerbeseitigung verringert wird.

Ausschaltmöglichkeiten für Hochspannungssicherungen:

Arbeitsprinzip: Hochspannungs-Sicherungsschalter sind Spezialgeräte, die für den Betrieb bei erhöhten Spannungen ausgelegt sind.Sie funktionieren ähnlich wie Standard-Sicherungsschalter, sind jedoch so konstruiert, dass sie höheren Spannungspegeln standhalten und diese sicher unterbrechen.

Anwendungen: Hochspannungssicherungsschalter werden häufig in Hochspannungsübertragungs- und -verteilungssystemen verwendet und gewährleisten einen zuverlässigen Schutz kritischer Geräte und Schaltkreise.

Aussparungen für Polymersicherungen:

Konstruktion: Polymer-Sicherungsausschnitte werden aus modernen Materialien wie Polymerisolatoren und -gehäusen hergestellt.Diese Materialien bieten Vorteile wie geringeres Gewicht, verbesserte Korrosionsbeständigkeit und längere Haltbarkeit.

Anwendungen: Polymer-Sicherungsausschnitte eignen sich für eine Vielzahl von Spannungsebenen und werden zunehmend in modernen elektrischen Systemen eingesetzt. Sie bieten eine leichte und effiziente Alternative zu herkömmlichen Materialien.

Sicherungsausschnitte für den Außen- und Innenbereich:

Einstufung: Abhängig von der vorgesehenen Installationsumgebung werden Sicherungsausschnitte weiter in Außen- und Innenbereich kategorisiert.Sicherungsautomaten für den Außenbereich sind so konzipiert, dass sie rauen Wetterbedingungen standhalten, während Sicherungsautomaten für den Innenbereich in geschützten Innenräumen eingesetzt werden.

Anwendungen: Die Wahl zwischen Außen- und Innensicherungsausschnitten hängt von den spezifischen Installationsanforderungen und Umgebungsfaktoren ab.

IV.Anwendungen und Bedeutung

Sicherungsautomaten finden in verschiedenen Bereichen der Elektroverteilungs- und Energieübertragungsindustrie weit verbreitete Anwendungen.Ihre Bedeutung kann nicht genug betont werden, da sie eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung des sicheren und zuverlässigen Betriebs elektrischer Netze spielen.Hier gehen wir näher auf die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Sicherungsautomaten und ihre große Bedeutung ein:

Freileitungen zur Stromverteilung: Sicherungsautomaten werden häufig in Freileitungen zur Stromverteilung eingesetzt, insbesondere in ländlichen und städtischen Gebieten.Diese Trennschalter schützen das Verteilungsnetz, indem sie Abschnitte der Stromleitungen bei Überströmen, Kurzschlüssen oder anderen elektrischen Fehlern unterbrechen.Dadurch verhindern sie weitere Schäden und minimieren Stromausfälle.

Verteilungstransformatoren: Sicherungsautomaten sind wesentliche Komponenten beim Schutz von Verteiltransformatoren.Sie werden zwischen dem Transformator und der Verteilungsleitung installiert und stellen sicher, dass im Falle eines internen Fehlers im Transformator oder einer Überlastung auf der Sekundärseite die Sicherung den Transformator vom Netz trennt und so katastrophale Ausfälle und Brände verhindert.

Unterstationen: In Umspannwerken werden Sicherungsautomaten zum Schutz verschiedener Geräte und Einspeisungen verwendet.Sie bieten selektiven Schutz, das heißt, sie können während eines Fehlers bestimmte Abschnitte der Umspannstation isolieren, sodass der Rest der Umspannstation betriebsbereit bleibt.

Ländliche und abgelegene Gebiete: In Regionen mit eingeschränktem Zugang zu elektrischen Wartungs- und Reparaturdiensten sind Sicherungsausfälle von unschätzbarem Wert.Sie helfen, Fehler zu lokalisieren und zu verhindern, dass das gesamte Stromverteilungssystem offline geht.Dieser lokalisierte Schutzansatz minimiert Ausfallzeiten und ermöglicht eine schnellere Wiederherstellung der Stromversorgung.

Sicherheit und Brandschutz: Sicherungsunterbrechungen sind für die Verhinderung von Elektrobränden von entscheidender Bedeutung.Wenn ein Fehler auftritt, trennen sie schnell den betroffenen Abschnitt des Stromkreises und verringern so das Risiko von Überhitzung, Lichtbogenbildung und nachfolgenden Bränden.Dies schützt nicht nur die elektrische Infrastruktur, sondern erhöht auch die Sicherheit des Personals und der Umgebung.

Einsparmaßnahmen: Durch die wirksame Isolierung von Fehlern und die Begrenzung von Schäden tragen Sicherungsabschaltungen zu Kosteneinsparungen bei.Sie reduzieren den Bedarf an umfangreichen Reparaturen oder dem Austausch elektrischer Geräte und Infrastruktur, was letztendlich zu geringeren Wartungskosten und kürzeren Ausfallzeiten für Verbraucher führt.

Zuverlässigkeit und Netzstabilität: Der Einsatz von Sicherungsautomaten verbessert die Zuverlässigkeit und Stabilität elektrischer Netze.Sie stellen sicher, dass sich kleinere Störungen oder Fehler nicht über das Netzwerk ausbreiten und sorgen für eine kontinuierliche Stromversorgung in nicht betroffenen Bereichen.

Einhaltung von Standards: Sicherungsautomaten spielen eine entscheidende Rolle dabei, sicherzustellen, dass elektrische Systeme den Sicherheits- und Regulierungsstandards entsprechen.Ihre Anwesenheit ist oft eine zwingende Voraussetzung, um Branchenrichtlinien und rechtliche Verpflichtungen zu erfüllen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Sicherungsautomat eine wesentliche Komponente in elektrischen Verteilungssystemen ist, die auf dem Prinzip des Schmelzens eines Sicherungselements basiert, um den Stromfluss bei Überstrombedingungen oder Fehlern zu unterbrechen.Um die ordnungsgemäße Funktion elektrischer Verteilungssysteme sicherzustellen und Geräte vor Schäden zu schützen, ist es wichtig zu verstehen, wie Sicherungsautomaten funktionieren und welche unterschiedlichen Typen es gibt, einschließlich Ausschaltsicherungsautomaten und Standard-Sicherungsautomaten.Sicherungsautomaten spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit und Sicherheit von Freileitungen und Verteilungstransformatoren.