Princip toplinskog osigurača

Toplinski osigurač ili toplinski prekid je sigurnosni uređaj koji otvara krugove protiv pregrijavanja. Otkriva toplinu uzrokovanu prekomjernom strujom zbog kratkog spoja ili kvara komponente. Toplinski osigurači se ne poništavaju sami od sebe kada temperatura padne kao što bi to učinio prekidač. Termalni osigurač mora se zamijeniti kada otkaže ili se aktivira.
Za razliku od električnih osigurača ili prekidača strujnog kruga, toplinski osigurači reagiraju samo na previsoku temperaturu, a ne na pretjeranu struju, osim ako je pretjerana struja dovoljna da izazove zagrijavanje samog toplinskog osigurača do temperature okidača. Uzet ćemo toplinski osigurač kao primjer kako bismo predstavili njegov glavna funkcija, princip rada i način odabira u praktičnoj primjeni.
1. Funkcija toplinskog osigurača
Toplinski osigurač se uglavnom sastoji od fusanta, cijevi za taljenje i vanjskog punila. Kada je u upotrebi, toplinski osigurač može osjetiti abnormalni porast temperature elektroničkih proizvoda, a temperatura se očitava kroz glavno tijelo toplinskog osigurača i žicu. Kada temperatura dosegne talište taline, fusant će se automatski otopiti. Površinska napetost otopljenog fusanta se povećava pod utjecajem posebnih punila, a fusant postaje sferičan nakon topljenja, čime se prekida strujni krug kako bi se izbjegao požar. Osigurajte siguran rad električne opreme spojene na krug.
2. Princip rada toplinskog osigurača
Kao poseban uređaj za zaštitu od pregrijavanja, toplinski osigurači mogu se dalje podijeliti na organske toplinske osigurače i legirane toplinske osigurače.
Među njima, organski toplinski osigurač sastoji se od pomičnog kontakta, fusant-a i opruge. Prije nego što se aktivira organski toplinski osigurač, struja teče iz jednog vodiča kroz pomični kontakt i kroz metalno kućište do drugog vodiča. Kada vanjska temperatura dosegne unaprijed postavljenu graničnu temperaturu, spoj organske tvari će se rastopiti, uzrokujući labavost tlačne opruge, a širenje opruge uzrokovat će odvajanje pomičnog kontakta i jednog bočnog vodiča, i strujni krug je u otvorenom stanju, tada prekinuti spojnu struju između pomičnog kontakta i bočnog vodiča kako bi se postigla svrha spajanja.
Toplinski osigurač tipa legure sastoji se od žice, fusanta, posebne smjese, ljuske i smole za brtvljenje. Kako okolna (ambijentalna) temperatura raste, posebna smjesa se počinje ukapljuvati. Kada okolna temperatura nastavi rasti i dosegne točku taljenja fusanta, fusant se počinje topiti, a površina otopljene legure stvara napetost zbog promocije posebne smjese, koristeći ovu površinsku napetost, rastopljeni toplinski element se pilule i odvojene na obje strane, kako bi se postigao trajni kružni rez. Termički osigurači od topljive legure mogu postaviti različite radne temperature u skladu s fuzantom sastava.
3. Kako odabrati toplinski osigurač
(1) Nazivna radna temperatura odabranog toplinskog osigurača trebala bi biti niža od stupnja otpornosti na temperaturu materijala koji se koristi za električnu opremu.
(2) Nazivna struja odabranog toplinskog osigurača treba biti ≥ maksimalne radne struje zaštićene opreme ili komponenti/struje nakon stope smanjenja. Pod pretpostavkom da je radna struja kruga 1,5 A, nazivna struja odabranog toplinskog osigurača trebala bi doseći 1,5/0,72, to jest više od 2,0 A, kako bi se osigurala pouzdanost učinka osigurača.
(3) Nazivna struja odabranog toplinskog osigurača treba izbjegavati vršnu struju zaštićene opreme ili komponenti. Samo zadovoljavanjem ovog načela odabira može se osigurati da toplinski osigurač neće imati reakciju topljenja kada se u strujnom krugu pojavi normalna vršna struja. Osobito, ako se motor u primijenjenom sustavu strujnog kruga mora često pokretati ili je potrebna zaštita od kočenja potrebno, nazivnu struju fusanta odabranog toplinskog osigurača treba povećati za 1 ~ 2 razine na temelju izbjegavanja vršne struje zaštićenog uređaja ili komponente.
(4) Nazivni napon fusanta odabranog toplinskog osigurača mora biti veći od stvarnog napona strujnog kruga.
(5) Pad napona odabranog toplinskog osigurača mora biti u skladu s tehničkim zahtjevima primijenjenog kruga. Ovo se načelo može zanemariti u visokonaponskim krugovima, ali za niskonaponske krugove, utjecaj pada napona na rad osigurača mora se u potpunosti procijeniti pri odabiru toplinskih osigurača jer će pad napona izravno utjecati na rad kruga.
(6) Oblik toplinskog osigurača treba odabrati prema obliku štićenog uređaja. Na primjer, zaštićeni uređaj je motor, koji je općenito prstenastog oblika, cjevasti toplinski osigurač se obično odabire i umeće izravno u otvor zavojnice kako bi se uštedio prostor i postigao dobar učinak senzora temperature. Drugi primjer, ako uređaj koji se štiti je transformator, a njegova zavojnica je ravnina, treba odabrati četvrtasti toplinski osigurač, koji može osigurati bolji kontakt između toplinskog osigurača i zavojnice, kako bi se postigao bolji učinak zaštite.
4. Mjere opreza za korištenje toplinskih osigurača
(1) Postoje jasni propisi i ograničenja za toplinske osigurače u smislu nazivne struje, nazivnog napona, radne temperature, temperature topljenja, maksimalne temperature i drugih srodnih parametara, koji se moraju fleksibilno odabrati pod pretpostavkom ispunjavanja gore navedenih zahtjeva.
(2) Posebnu pozornost treba obratiti na odabir položaja ugradnje toplinskog osigurača, odnosno da se naprezanje toplinskog osigurača ne smije prenijeti na osigurač zbog utjecaja promjene položaja ključnih dijelova u gotov proizvod ili čimbenike vibracija, kako bi se izbjegli štetni učinci na ukupnu učinkovitost rada.
(3) U stvarnom radu termoosigurača potrebno ga je ugraditi u slučaju da je temperatura i nakon pucanja osigurača niža od najviše dopuštene temperature.
(4) Mjesto ugradnje toplinskog osigurača nije u instrumentu ili opremi s vlagom većom od 95,0%.
(5) Što se tiče položaja ugradnje, toplinski osigurač treba postaviti na mjesto s dobrim učinkom indukcije. U pogledu strukture ugradnje, utjecaj toplinskih barijera treba izbjegavati što je više moguće, na primjer, ne smije biti izravno spojen i instaliran s grijačem, kako ne bi prenio temperaturu vruće žice na osigurač pod utjecajem zagrijavanja.
(6) Ako je toplinski osigurač spojen paralelno ili na njega stalno utječu čimbenici prenapona i prekomjerne struje, nenormalna količina unutarnje struje može uzrokovati oštećenje unutarnjih kontakata i nepovoljno utjecati na normalan rad cijelog uređaja s toplinskim osiguračem. Stoga se ne preporuča uporaba ove vrste osigurača u gore navedenim uvjetima.
Iako toplinski osigurač ima visoku pouzdanost u dizajnu, neuobičajena situacija s kojom se može nositi jedan toplinski osigurač je ograničena, tada se krug ne može prekinuti na vrijeme kada je stroj nenormalan. Stoga koristite dva ili više toplinskih osigurača s različitim osiguračima temperature kada je stroj pregrijan, kada neispravan rad izravno utječe na ljudsko tijelo, kada nema uređaja za prekidanje strujnog kruga osim osigurača i kada je potreban visok stupanj sigurnosti.