Czym są bezpieczniki i jaka jest ich rola ?

Wiek dwudziesty stał się wiekiem elektryczności. Rozpoczęła się gwałtowna elektryfikacja miast i wsi. Zaczęła rosnąc liczba urządzeń zasilanych prądem elektrycznym. Wystarczy przerwa w dostawie prądu, żeby zdać sobie sprawę jak bardzo zelektryfikowane jest nasze otoczenie. Tak więc prąd elektryczny traktujemy jako coś oczywistego i zarazem swojskiego. Jednocześnie większość z nas zdaje sobie sprawę, ze prąd elektryczny jest zjawiskiem bardzo niebezpiecznym i , że w kontakcie z urządzeniami zasilanymi prądem należy zachować szczególną ostrożność. Żadne bowiem z nich nie jest w stu procentach bezpieczne, zawsze może zdarzyć się nieprzewidziana okoliczność , która doprowadzi do tragedii. Należy więc pamiętać, aby w żadnym wypadku nie dotykać urządzeń elektrycznych mokrymi rękoma, nie pozostawiać bez kontroli włączonych urządzeń. Ważną rzeczą również jest to, żeby samodzielnie nie naprawiać zepsutych urządzeń jeśli nie dysponujemy ku temu niezbędną wiedzą. Już bowiem jeden niewłaściwy element niesie ryzyko porażenia prądem.

Pewien poziom bezpieczeństwa w kontaktach z urządzeniami elektrycznymi ma ja zapewnić nam bezpieczniki.

Są to najsłabsze elementy w instalacjach elektrycznych i w momencie gdy przepływ prądu jest zbyt duży jako pierwsze przepalają się i w ten sposób chronią urządzenia elektryczne włączone w danym momencie do sieci elektrycznej. Gdyby nie było bezpieczników podpiętych do instalacji elektrycznej wówczas uszkodzeniu uległby sprzęt.

Bezpieczniki można podzielić na kilka grup. I tak wyróżnia się: bezpieczniki instalacyjne, bezpieczniki stacyjne, bezpieczniki aparatowe i bezpieczniki specjalne.

Wszystkie te bezpieczniki łączy jednak schemat budowy. Składają się one mianowicie z gniazda i wkładki topikowej, która jest elementem wymienialnym.

Bezpiecznikami, które każdy z nas widział a może nawet osobiście wymieniał są bezpieczniki instalacyjne. Wykorzystuje je budownictwo zarówno mieszkaniowe jak i przemysłowe. Najbardziej popularny bezpiecznik tego typu zwany jest bezpiecznikiem topikowym. Oprócz powyżej wymienionych elementów takich jak gniazdo oraz wkładka topikowa zawiera on jeszcze w swojej budowie wstawkę stykową oraz główkę.

Wkładka topikowa jest elementem wymienialnym. Składa się ona z topików oraz drutu wskaźnika. Elementy te otoczone są porcelanowym korpusem.

I teraz gdy przez układ przepływa zbyt duży prąd dochodzi do wydzielania większej ilości ciepła i pod jego wpływem ma miejsce przepalenie topika. Ciepło powoduje również topienie się druta wskaźnika zadziałania . Wówczas obserwowany jest odskok krążka sygnalizującego . Jest to zdarzenie wskazujące na to, że przepaliła się wkładka stykowa a więc doszło do przerwania obwodu elektrycznego. Umieszczanie w bezpiecznikach wkładek stykowych jest praktykowane tylko w przypadku bezpieczników do 60 amperów.

Przed zwarciami i przeciążeniami powinny być zabezpieczane wszystkie przewody . Wyjątek mogą stanowić prądy zerujące. Zasady dobierania bezpieczników topikowych są następujące: chodzi o to aby napięcie znamionowe bezpiecznika było zawsze wyższe od najwyższego napięcia roboczego międzyprzewodowego obwodu w którym umieszczany jest bezpiecznik. Druga zasada mówi, aby przewidywana wielkość prądu zwarciowego, który może pojawić się w danym obwodzie nie przewyższała znamionowego prądu wyłączalnego bezpiecznika.

Zabezpieczenia przed przeciążeniami powinno umieszczać się zawsze w początkowym odcinku przewodu zawsze od strony gdzie występuje źródło zasilania. Wszystkie przewody można podzielić na kilka grup. Czynnikami klasyfikującymi są warunki pracy tychże przewodów oraz warunki otoczenia , w którym te przewody się znalazły. I tak grupę pierwsza przewodów stanowią te, które są zainstalowane w stałym położeniu.

Do grupy drugiej należą przewody , które są elementem składowym ruchomych odbiorników energii elektrycznej. Grupę trzecią stanowią przewody również zainstalowane w stałym położeniu, ale tym razem dotyczy to budynków przemysłowych. I co ważne przewody te nie zasilają urządzeń zapasowych.

Grupa czwarta przewodów również dotyczy przewodów obsługujących urządzenia przemysłowe. Są to odbiorniki w których nie ma ryzyka wystąpienia długotrwałego przeciążenia.

Do ostatniej, piątej grupy należą przewody zasilające urządzenia pracujące w miejscach gdzie występuje duże zagrożenie wybuchem.

W zależności od grupy przewodów dobiera się odpowiednie zabezpieczenia . I tak jeżeli przewody należą do grupy od 1 do 4 wtedy stosuje się zabezpieczenia zwarciowe. Natomiast w przypadku przewodów ostatniej grupy wybiera się zabezpieczenia przeciążeniowe. Ważne jest aby tak dobrać zabezpieczenie, żeby w razie wystąpienia zwarcia lub przeciążenia z pracy został wyłączony ten kawałek przewodu , w którym doszło do tego zdarzenia.

Oprócz bezpieczników topikowych do bezpieczników instalacyjnych należą także bezpieczniki napowietrzne.

Kolejną grupą bezpieczników są bezpieczniki specjalne. Stanową one elementy budowy różnych mechanizmów. To w jaki sposób są zbudowane jest uzależnione od spełnianej funkcji.

Wśród tej grupy bezpieczników wyróżnia się np. bezpieczniki automatyczne. Ważną ich własnością jest możliwość resetowania . Dlatego nie zachodzi konieczność ich wymiany po spełnieniu funkcji. Konstrukcja takich bezpieczników nie pozwala jednak na resetowanie zanim nie zostanie usunięte przeciążenie. Resetowanie odbywa się nie automatycznie lecz ręcznie. Ważną cechą bezpieczników automatycznych jest ich stosunkowo długa żywotność. Mogą one mieć różne charakterystyki zadziałania. I tak niektóre z bezpieczników charakteryzują się szybkim zadziałaniem elektromagnetycznym w przypadku prądu , który przekracza wartość prądu nominalnego bezpiecznika. Jeśli bezpiecznik nie jest wyposażony w szybkie zadziałanie to wówczas najczęściej stosuje się go tam gdzie mogą wystąpić wysokie prądy podczas załączania.

Innym typem bezpieczników specjalnych są bezpieczniki termiczne. Na ich pracą ma wpływ temperatura otoczenia. Obwód zostaje przerwany w momencie gdy dojdzie do przekroczenia przez temperaturę pewnej określonej granicy.

Charakterystyka potencjometrów

Potencjometrem jest np. opornica suwakowa. Należy ona do rodziny rezystorów zmiennych. Rezystory w zależności od cech funkcjonalnych można podzielić na 

Rezystory dzielimy ze względu na cechy funkcjonalne na cztery grupy . I tak wyróżnia się : rezystory, potencjometry, warystory i magnetorezystory.

Natomiast w obrębie potencjometrów wyróżnia się jeszcze potencjometry regulacyjne oraz potencjometry dostrojenia. Dzięki potencjometrom regulacyjnym możliwe jest regulowanie parametrów danego przyrządu podczas wykonywania pracy. Potencjometry dostrojenia natomiast pozwalają ustalać warunki pracy przyrządu w momencie gdy jest uruchamiany , strojony lub naprawiany.

Natomiast biorąc pod uwagę sposób , w jaki dokonuje się regulacji potencjometru urządzenia te dzieli się na potencjometry obrotowe oraz suwakowe. W przypadku potencjometrów obrotowych regulacji dokonuje się za pomocą wałka lub pokrętła. W przypadku drugiego rodzaju potencjometrów do regulowania używa się suwaka. Suwak może przesuwać się jedynie w linii prostej. Regulacji suwaka można dokonywać bądź ręcznie bądź z użyciem śruby.

Do grupy potencjometrów suwakowych należy właśnie opornica suwakowa. W obwodach elektrycznych może ona pełnić rolę potencjometru lub rezystora szeregowego.