Bezpieczniki to komponenty elektryczne i elektroniczne, których zadaniem jest – jak sama nazwa wskazuje – zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania instalacji elektrycznej. Mogą służyć do zabezpieczenia instalacji, użytkowników, a w pewnym zakresie także urządzeń. Na rynku istnieje wiele różnorodnych rodzajów bezpieczników. W artykule staramy się je podzielić na kategorie i omówić ich zastosowania.
Czym są bezpieczniki?
Bezpieczniki są elementami stosowanymi w obwodach elektrycznych. Większość rodzajów obejmuje różnorodne zabezpieczenia nadprądowe, a więc takie, które nie dopuszczają do przepływu prądu wyższego niż określony w ich charakterystyce.
Bardziej zaawansowanymi mechanizmami bezpieczeństwa są wyłączniki różnicowo-prądowe, które bazują na Pierwszym Prawie Kirchoffa. Mówi ono, że suma prądów wchodzących musi równać się sumie prądów wychodzących.
Zabezpieczenie tego typu monitoruje ilość przepływającego prądu do instalacji i wypływającego na zewnątrz instalacji. Jeśli ilości te nie są sobie równe, to znaczy, że dopływający do instalacji prąd ucieka gdzieś „bokiem”, co może sugerować zwarcie i powoduje błyskawiczne rozłączenie obwodu. Zabezpieczeń różnicowoprądowych nie nazywamy jednak bezpiecznikami.
Należy pamiętać, że bezpieczniki nie służą ochronie urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed ich wadliwym działaniem. Zabezpieczają przede wszystkim instalację zasilającą urządzenie, które już uległo awarii oraz chronią ludzi (i zwierzęta) przed obrażeniami czy śmiercią, w razie gdy wystąpiła awaria urządzenia lub gdy popełniono błąd podczas korzystania z instalacji.
Można je traktować poniekąd jako zabezpieczenie przeciwpożarowe, gdyż gdy podzespół urządzenia elektronicznego się popsuje, powodując nadmierny wzrost prądu przez nie pobieranego, dopływ prądu zostanie odcięty, zamiast spowodować dalsze przegrzanie innych komponentów i ewentualny samozapłon.
Podobnie dotyczy to także instalacji elektrycznej, która przy zbyt dużym obciążeniu mogłaby rozgrzać się do poziomu powodującego zapłon elementów izolacyjnych, wykonanych z tworzyw sztucznych.
Jakie są typy bezpieczników?
Bezpieczniki należy podzielić na typy przede wszystkim z uwagi na obszar zastosowania, gdyż to od niego zależy postać tych podzespołów.
W przypadku instalacji budynkowych domowych, jak i przemysłowych czy biurowych, bezpieczniki mają postać wkładek lub tzw. korków, spotykanych jeszcze w starszych instalacjach.
Wkładki instalowane są na stałe w ramach budowy instalacji i umieszczane w rozdzielni prądu czy innej szafie elektrycznej. Natomiast wkręcane korki są elementami, które użytkownik może wymienić samodzielnie, bez pomocy elektryka, gdyż podczas tworzenia instalacji przygotowano na nie odpowiednie miejsca. Stosowane są często w rozdzielnicach stałoprądowych oraz jako dodatkowe zabezpieczenie innych aparatów elektrycznych.
Bezpieczniki samochodowe STANDARD 5A‑30A Komplet 10szt + próbnik napięcia AMIO
Bezpieczniki samochodowe
Kolejna grupa bezpieczników, z jakimi może spotkać się tzw. zwykły zjadacz chleba, to bezpieczniki samochodowe. Są one znacznie mniejszych wymiarów niż te do instalacji budynkowej i można je samodzielnie wymieniać. Oczywiście mają zupełnie inne parametry niż bezpieczniki budynkowe, choćby z uwagi a inne napięcia, z jakimi pracują.
Bezpiecznik rurkowy (szklany) Wkładka topikowa WTA‑F 5x20mm (250V AC) 3A 73.9054
Bezpieczniki do elektroniki
Trzecia grupa to bezpieczniki do elektroniki. W praktyce rzadko kiedy mamy z nimi styczność i choć można je wymienić samodzielnie, bardzo często znajdują się wewnątrz obudowy urządzenia elektronicznego, której otwarcie poskutkuje utratą gwarancji. Bywa też, że są umieszczane we wkręcanych osłonkach, by ułatwić do nich dostęp bez rozbierania obudowy.
Częściej można na nie trafić podczas podróży do Wielkiej Brytanii, gdzie są standardowo montowane we wtyczkach elektrycznych. Zazwyczaj mają postać niewielkiej, szklanej rurki, zakończonej metalowymi zatyczkami. Wewnątrz rurki biegnie cienki drucik. Nierzadko rurka wypełniona jest materiałem przypominającym piasek.
Elektronicy wiedzą, że niekiedy bezpiecznik może mieć także inną postać i być wlutowany na stałe do wnętrza urządzenia. Takie niewymienne bezpieczniki również chronią urządzenie przed uszkodzeniem i mogą zostać użyte albo ze względu na ich nietypową charakterystykę (niektóre warianty samodzielnie załączają się po ustaniu zwarcia), albo aby użytkownik nie podmienił ich na drut, który nie zapewnia żadnych funkcji bezpieczeństwa.
Wyłącznik nadmiarowy wkrętkowy L‑16A GHS101 2160 VP0
Wyłącznik nadprądowy 1P B 10A 6kA AC MBN110E
Bezpieczniki do instalacji budynkowych
O ile bezpieczniki samochodowe i do urządzeń elektronicznych są zazwyczaj jednorazowego użytku, a więc przepalają się w momencie wystąpienia nadmiarowego prądu, bezpieczniki do instalacji budynkowych najczęściej obecnie spotyka się w wersjach automatycznych. W praktyce automatyczne aparaty nadprądowe zawierają w swoim wnętrzu blaszki bimetaliczne, które pod wpływem zbyt dużego prądu nagrzewają się i wyginają, co powoduje rozłączenie obwodu.
Bezpieczniki te można zresetować, tj. przywrócić do pozycji zwartej za pomocą hebelka znajdującego się na ich obudowie. W niektórych krajach zachodnich, np. w USA nierzadko bezpieczniki tego typu są wbudowane w gniazdka elektryczne, co można rozpoznać dzięki przyciskom „test” i „reset” na obudowie gniazdek.
Bezpiecznik polimerowy BPS‑750*P10
Bezpieczniki polimerowe
Warto jeszcze wspomnieć o niekiedy stosowanych bezpiecznikach polimerowych, które działają jak termistory, ale o bardzo stromej charakterystyce. Element taki przewodzi prąd normalnie w zwykłych warunkach, ale gdy nagrzeje się, np. w wyniku nadmiernego prądu, nagle zaczyna stawiać bardzo duży opór.
O ile nie oznacza to, że prąd całkowicie przestaje płynąć, a jedynie jest ograniczony do minimum, to bardzo często takie zabezpieczenie wystarcza do ochrony reszty obwodu. Zaletą bezpieczników polimerowych jest możliwość wielokrotnego użycia – po ochłodzeniu się, podzespół ponownie zaczyna normalnie przewodzić prąd.
Wkładka bezpiecznikowa 25A DII gF / BiWts 500V AC/440V DC E27 002312107
Bezpieczniki topikowe
Pomimo dużej popularności bezpieczników automatycznych, wciąż można spotkać się z bezpiecznikami topikowymi, przeznaczonymi do instalacji domowych. Tak jak nazwa wskazuje, w przypadku przepływu nadmiernego prądu, znajdujący się wewnątrz bezpiecznika element przewodzący topi się, przerywając obwód. Na tej samej zasadzie działają wspomniane wcześniej bezpieczniki samochodowe i elektroniczne.
Jak sprawdzić bezpiecznik?
Jeśli mamy w rękach bezpiecznik, możemy postarać się sprawdzić, czy jest sprawny. W przypadku bezpieczników budynkowych sprawdzenie zamontowanego w rozdzielnicy automatycznego aparatu lepiej powierzyć specjaliście. Jeśli mamy do czynienia z korkami, możemy zamienić miejscami dwa bezpieczniki (o ile mają te same parametry) i w ten sposób zobaczyć czy interesujący nas bezpiecznik działa.
Sprawdzenie bezpiecznika za pomocą multimetru elektronicznego
Jeśli bezpiecznik nie jest zainstalowany, niezależnie jakiego jest typu, możemy go przetestować za pomocą multimetru elektronicznego, sprawdzając, czy przewodzi prąd.
Gdy multimetru nie posiadamy, możemy spróbować zbudować z wykorzystaniem bezpiecznika prosty obwód, składający się z niedużej żaróweczki i baterii, albo choćby z użyciem zwykłego, neonowego próbnika napięcia.
Jak sprawdzić bezpieczniki topikowe?
W przypadku bezpieczników topikowych możemy poszukać oznak spalenia – ciemnego nalotu, śladów przegrzania, stopienia czy dymu. Jeśli na takie natrafimy, lepiej uznać bezpiecznik za zużyty i nie ryzykować ponownego korzystania z niego.
Bardzo często bezpieczniki topikowe mają przezroczyste obudowy właśnie po to, by można było je ocenić wizualnie. Oczywiście w przypadku bezpieczników samochodowych i elektronicznych, można także spróbować podmienić ze sobą bezpieczniki o tych samych parametrach, montując testowany w obwodzie, który wiemy, że jest sprawny.
Jak dobrać bezpiecznik?
Dobierając bezpiecznik, musimy przede wszystkim wziąć pod uwagę parametry instalacji, którą ma zabezpieczać. Kluczowe jest napięcie znamionowe, a następnie prąd znamionowy, który powinien być dopasowany do tego, czego spodziewamy się w obwodzie.
Kolejnym krokiem jest dobór charakterystyki, tj. tego, jak szybko bezpiecznik ma zadziałać po przekroczeniu prądu znamionowego w obwodzie. Jeśli ma się to zdarzyć błyskawicznie, weźmy bezpiecznik szybki.
Jeśli jednak chcemy, by bezpiecznik nie reagował niepotrzebnie na krótkotrwałe, chwilowe skoki poboru prądu, jakie mogą występować w przypadku załączania niektórych urządzeń elektrycznych, weźmy bezpiecznik zwłoczny, który zadziała dopiero po dłuższym czasie pracy pod zbyt dużym obciążeniem.
W przypadku instalacji budynkowych będzie nas interesować jeszcze, ile razy prąd płynący w instalacji ma przekroczyć prąd znamionowy bezpiecznika. Jeśli zabezpieczamy przede wszystkim urządzenia elektroniczne, wybieramy bezpiecznik, który zadziała już przy względnie niedużym przekroczeniu, ale jeśli podłączać do instalacji będziemy silniki elektryczne, powinniśmy zainteresować się raczej aparatami, które nie zareagują na chwilowe przekroczenie prądu znamionowego nawet 5- czy 10-krotnie.
Aparaty nadprądowe stosowane w domach są też wykonywane w różnych klasach bezpieczeństwa – pierwszej, drugiej i trzeciej, które informują, jak dużą energię są w stanie rozproszyć w sposób bezpieczny w przypadku przełączania obwodu.
Wynika to z faktu, że w momencie zadziałania aparatu może powstać łuk elektryczny, którego energia jest w stanie wydzielić się w postaci ciepła i wydostać poza obudowę, a w efekcie poparzyć użytkownika. Im wyższa klasa, tym mniejsza ilość energii się wydzieli i bym aparat bezpieczniejszy w obsłudze.
Przykładowo, zgodnie z normą PN-EN 60898-1, dla bezpiecznika typu B o prądzie znamionowym 16 A i znamionowej, zwarciowej zdolności łączeniowej 4 kA, w przypadku klasy 3 dopuszcza się wydzielenie 25 kA2s, a w klasie 2 jest to już 60 kA2s.
Parametry używanych bezpieczników będą też zależeć od przepisów. W nowoczesnych mieszkaniach standardem jest instalowanie wyłączników różnicowo-prądowych i wyłączników nadprądowych, które bardzo skutecznie chronią użytkowników instalacji elektrycznej przed porażeniami. Działają bowiem gdy nawet mała ilość prądu zaczyna uchodzić z obwodu, nie tędy co powinna.
Czym są bezpieczniki? Podsumowanie
Ponieważ bezpieczniki to elementy redukujące zagrożenia oraz chroniące ludzi przed obrażeniami i śmiercią, powinny (a niekiedy muszą) być dobierane przez profesjonalistów. Powyższy artykuł pozwala zorientować się na temat oraz pomaga samodzielnie ocenić sprawność bezpiecznika, ale należy pamiętać, by wszelkie decyzje o wymianie bezpieczników na inne niż przewidziano, skonsultować ze specjalistą.
Komentarze (0)