Typen zekeringen
Inhoud
- Typen zekeringen
- DC-zekering
- AC-zekering
- Laagspanning elektrische zekering
- Elektrische hoogspanningszekering
- patroon zekering
- Type D patroonzekering
- Verbindingstype/HRC-patroonzekering
- Vervangbare zekering
- Striker zekering
- Zekering wisselen
- Uitschuifbare zekering
- Schakel de zekering uit
- Thermische zekering
- Herstelbare zekering
- halfgeleider zekering
- Overspanningsonderdrukkingszekering
- Apparaatzekering voor opbouwmontage
- Gidsvideo
- Hoe zekeringwaarde wordt berekend
- De elektrische boog begrijpen
- Veel gestelde vragen
Zekeringen zijn doorgaans componenten die elektrische apparaten beschermen tegen stroompieken en kortsluiting. De zekering die wordt gebruikt om een transformator met hoog vermogen te beschermen, kan echter niet worden gebruikt voor een apparaat met een laag vermogen, zoals een laptop.
Elektrische zekeringen zijn er in vele soorten en maten, werken met verschillende elementen en hebben verschillende toepassingen in hun circuits.
In onze gids presenteren we alle soorten zekeringen die in elektrische systemen worden gebruikt, door ze op hoofdcategorieën in subcategorieën en meer specifieke opties te verdelen.
Laten we beginnen.
Typen zekeringen
Er zijn meer dan 15 soorten elektrische zekeringen, die verschillen in werkingsprincipes, ontwerp en toepassing. Deze omvatten:
- DC-zekering
- AC-zekering
- Laagspanning elektrische zekering
- Elektrische hoogspanningszekering
- patroon zekering
- D-type patroonzekering
- Patroontype zekering
- Vervangbare zekering
- Striker zekering
- Zekering wisselen
- Uitschuifbare zekering
- Vervallen zekering
- Thermische zekering
- Herstelbare zekering
- halfgeleider zekering
- Spanningsonderdrukkingszekering
- Apparaatzekering voor opbouwmontage
Dit alles zal individueel in detail worden uitgelegd voor uw volledige begrip.
DC-zekering
Simpel gezegd, DC-zekeringen zijn een soort elektrische zekering die wordt gebruikt in DC-circuits. Hoewel dit de belangrijkste factor is die hen onderscheidt van wisselstroomzekeringen (AC), is er nog een ander kenmerk dat het vermelden waard is.
DC-zekeringen zijn meestal groter dan AC-zekeringen om aanhoudende boogvorming te voorkomen.
Als de DC-zekering overstroomt of kortgesloten is en de metalen strip smelt, wordt het circuit geopend.
Vanwege de gelijkstroom en spanning in het circuit van de gelijkstroombron, creëert de kleine opening tussen beide uiteinden van de gefuseerde strip echter de mogelijkheid van een permanente vonk.
Dit verslaat het doel van de zekering omdat er nog steeds stroom door het circuit stroomt. Om vonken te voorkomen is de DC-zekering vergroot, waardoor de afstand tussen de twee gesmolten uiteinden van de strip groter wordt.
AC-zekering
Aan de andere kant zijn AC-zekeringen elektrische zekeringen die werken met AC-circuits. Ze hoeven niet meer te worden gedaan dankzij de voeding met variabele frequentie.
Wisselstroom wordt toegepast bij een spanning die verandert van het maximale niveau naar het minimale niveau (0 V), typisch 50 tot 60 keer per minuut. Dit betekent dat wanneer de strip smelt, de boog gemakkelijk dooft wanneer deze spanning tot nul wordt teruggebracht.
De elektrische zekering mag niet groter zijn, omdat de wisselstroom zichzelf niet meer levert.
Nu zijn AC-zekeringen en DC-zekeringen de twee belangrijkste categorieën elektrische zekeringen. We scheiden ze vervolgens in twee subcategorieën; elektrische laagspanningszekeringen en elektrische hoogspanningszekeringen.
Laagspanning elektrische zekering
Dit type elektrische zekering werkt op een circuit met een nominale spanning van minder dan of gelijk aan 1,500 V. Deze elektrische zekeringen worden vaak gebruikt in elektrische laagspanningscircuits en zijn er in verschillende vormen, ontwerpen en maten.
Ze zijn ook minder duur dan hun hoogspanningstegenhangers en zijn gemakkelijk te vervangen.
Elektrische hoogspanningszekering
Hoogspanningszekeringen zijn elektrische zekeringen die worden gebruikt met een spanning van meer dan 1,500 V en tot 115,000 V.
Ze worden gebruikt in grote stroomsystemen en circuits, zijn er in verschillende maten en gebruiken strengere maatregelen om een elektrische boog te doven, vooral als het gaat om een DC-circuit.
Vervolgens worden elektrische hoog- en laagspanningszekeringen onderverdeeld in verschillende typen, voornamelijk bepaald door hun ontwerp.
patroon zekering
Patroonzekeringen zijn een type elektrische zekering waarin de strip- en boogdovende elementen volledig zijn ingesloten in een behuizing van keramiek of helder glas.
Het zijn meestal cilindrische elektrische zekeringen met metalen doppen (genaamd nokken) of metalen bladen aan beide uiteinden die dienen als contactpunten voor verbinding met het circuit. Een zekering of strip aan de binnenkant maakt verbinding met deze twee uiteinden van de patroonzekering om het circuit te voltooien.
Je ziet patroonzekeringen met toepassingen in onder andere apparatencircuits zoals koelkasten, waterpompen en airconditioners.
Hoewel ze meer aanwezig zijn in laagspanningssystemen met een vermogen tot 600A en 600V, zie je ze mogelijk ook in hoogspanningsomgevingen. Ondanks dit en de toevoeging van bepaalde materialen om vonken te beperken, blijft hun algehele ontwerp hetzelfde.
Patroonzekeringen kunnen worden onderverdeeld in twee extra categorieën; Type D elektrische zekeringen en Link-type zekeringen.
Type D patroonzekering
D-type zekeringen zijn de belangrijkste soorten patroonzekeringen die een basis, een adapterring, een patroon en een zekeringkap hebben.
De zekeringhouder is verbonden met het zekeringdeksel en een metalen strip of verbindingsdraad is verbonden met deze zekeringhouder om het circuit te voltooien. Type D-zekeringen stoppen onmiddellijk de stroomtoevoer wanneer de stroom in het circuit wordt overschreden.
Verbindingstype/HRC-patroonzekering
Link- of HRC-zekeringen (High Breaking Capacity) gebruiken twee zekeringverbindingen voor een tijdvertragingsmechanisme bij overstroom- of kortsluitbeveiliging. Dit type zekering wordt ook wel High Breaking Capacity (HBC)-zekering genoemd.
Er worden twee smeltloodverbindingen of -staven parallel aan elkaar geplaatst, de ene met een lage weerstand en de andere met een hoge weerstand.
Wanneer er te veel stroom op het circuit wordt gezet, smelt de smeltzekering met lage weerstand onmiddellijk, terwijl de zekering met hoge weerstand het overtollige vermogen korte tijd vasthoudt. Het zal dan doorbranden als het vermogen niet binnen deze korte tijd tot een acceptabel niveau wordt teruggebracht.
Als in plaats daarvan de nominale uitschakelstroom onmiddellijk wordt geactiveerd wanneer er een overstroom in het circuit optreedt, zal de zekering met hoge weerstand onmiddellijk smelten.
Deze soorten elektrische HRC-zekeringen gebruiken ook stoffen zoals kwartspoeder of niet-geleidende vloeistoffen om de elektrische boog te beperken of te doven. In dit geval worden ze HRC-vloeistofzekeringen genoemd en komen ze vaak voor bij hoogspanningstypen.
Er zijn andere soorten HRC elektrische zekeringen, zoals vastgeschroefde zekeringen, die verlengingsaansluitingen met gaten hebben, en bladzekeringen, die veel worden gebruikt in de automobielomgeving en bladaansluitingen hebben in plaats van doppen.
Steekzekeringen hebben meestal een plastic behuizing en kunnen in geval van storing eenvoudig uit het circuit worden verwijderd.
Vervangbare zekering
Vervangbare zekeringen worden ook wel semi-gesloten elektrische zekeringen genoemd. Ze bestaan uit twee delen van porselein; een zekeringhouder met handgreep en een zekeringhouder waarin deze zekeringhouder wordt gestoken.
Door het ontwerp van verwijderbare zekeringen, die vaak worden gebruikt in woonomgevingen en andere omgevingen met een lage stroomsterkte, zijn ze gemakkelijk vast te houden zonder het risico van elektrische schokken. De zekeringhouder heeft meestal platte stekkers en een zekering.
Wanneer het smeltlood smelt, kan de zekeringhouder eenvoudig worden geopend om deze te vervangen. De gehele houder kan ook zonder problemen eenvoudig worden vervangen.
Striker zekering
De zekering maakt gebruik van een mechanisch systeem om te beschermen tegen overstroom of kortsluiting, en om aan te geven dat een elektrische zekering is gesprongen.
Deze ontsteker werkt met explosieve ladingen of met een gespannen veer en een staaf die wordt ontladen wanneer de schakel wordt gesmolten.
De pen en de veer staan evenwijdig aan het smeltlood. Wanneer de schakel smelt, wordt het ontlaadmechanisme geactiveerd, waardoor de pin eruit vliegt.
Zekering wisselen
Schakelzekeringen zijn een type elektrische zekering die extern kan worden bediend met behulp van een schakelhendel.
Bij veelvoorkomende toepassingen in hoogspanningsomgevingen regelt u of de zekeringen stroom doorlaten of niet door de schakelaar in de aan- of uit-stand te zetten.
Uitschuifbare zekering
Uitdrukbare zekeringen gebruiken boorgas om het boogvormingsproces te beperken. Ze worden gebruikt in hoogspanningsomgevingen, met name in 10 kV-transformatoren.
Wanneer de lont smelt, dooft het boorgas de boog en wordt het door het gat in de buis uitgestoten.
Schakel de zekering uit
Uitvalzekeringen zijn een soort uittrekbare zekeringen waarbij de zekering is gescheiden van het zekeringlichaam. Deze zekeringen bestaan uit twee hoofdonderdelen; behuizingsuitsparing en zekeringhouder.
De zekeringhouder bevat een smeltlood en het uitgesneden lichaam is een porseleinen frame dat de zekeringhouder ondersteunt via de bovenste en onderste contacten.
De zekeringhouder wordt ook schuin ten opzichte van het uitgesneden lichaam gehouden en dit is niet voor niets gedaan.
Wanneer de zekering door overstroom of kortsluiting smelt, wordt de zekeringhouder losgekoppeld van het lichaam van de uitsparing op het bovenste contact. Hierdoor valt het onder de zwaartekracht, vandaar de naam "drop fuse".
Een vallende zekeringhouder is ook een visueel teken dat een zekering is doorgebrand en moet worden vervangen. Dit type zekering wordt vaak gebruikt om laagspanningstransformatoren te beschermen.
Thermische zekering
De thermische zekering gebruikt temperatuursignalen en elementen om te beschermen tegen overstroom of kortsluiting. Dit type zekering, ook wel thermische beveiliging genoemd en veel gebruikt in temperatuurgevoelige apparaten, gebruikt een gevoelige legering als zekering.
Wanneer de temperatuur een abnormaal niveau bereikt, smelt de smeltzekering en onderbreekt de stroom naar andere delen van het instrument. Dit wordt in de eerste plaats gedaan om brand te voorkomen.
Herstelbare zekering
Herstelbare zekeringen worden ook wel positieve temperatuurcoëfficiënt (PPTC) polymeerzekeringen genoemd, of kortweg "polyfuses", en hebben kenmerken waardoor ze herbruikbaar zijn.
Dit type zekering bestaat uit een niet-geleidend kristallijn polymeer vermengd met geleidende koolstofdeeltjes. Ze werken met temperatuur voor bescherming tegen overstroom of kortsluiting.
Als het koud is, blijft de lont in een kristallijne toestand, die de koolstofdeeltjes dicht bij elkaar houdt en energie doorlaat.
In het geval van overmatige stroomtoevoer warmt de lont op en verandert van een kristallijne vorm naar een minder compacte amorfe toestand.
De koolstofdeeltjes staan nu verder uit elkaar, wat de stroom van elektriciteit beperkt. Energie stroomt nog steeds door deze zekering wanneer geactiveerd, maar wordt meestal gemeten in het milliampèrebereik.
Wanneer het circuit afkoelt, wordt de compacte kristaltoestand van de zekering hersteld en stroomt de stroom ongehinderd.
Hieraan kun je zien dat de Polyfuses automatisch worden gereset, vandaar de naam "resetbare zekeringen".
Ze worden vaak aangetroffen in computer- en telefoonvoedingen, maar ook in nucleaire systemen, vliegreizensystemen en andere systemen waar het vervangen van onderdelen buitengewoon moeilijk zou zijn.
halfgeleider zekering
Halfgeleiderzekeringen zijn ultrasnelle zekeringen. Je gebruikt ze om halfgeleidercomponenten in een schakeling te beschermen, zoals diodes en thyristors, omdat ze gevoelig zijn voor kleine stroompieken.
Ze worden vaak gebruikt in UPS'en, solid-state relais en motoraandrijvingen, evenals in andere apparaten en circuits met gevoelige halfgeleidercomponenten.
Overspanningsonderdrukkingszekering
Overspanningsbeveiligingszekeringen gebruiken temperatuursignalen en temperatuursensoren om te beschermen tegen stroompieken. Een goed voorbeeld hiervan is een zekering met negatieve temperatuurcoëfficiënt (NTC).
NTC-zekeringen worden in serie in het circuit geplaatst en verminderen hun weerstand bij hogere temperaturen.
Dit is precies het tegenovergestelde van PPTC-zekeringen. Tijdens piekvermogen zorgt de verminderde weerstand ervoor dat de zekering meer vermogen absorbeert, waardoor het stromende vermogen wordt verminderd of "onderdrukt".
Apparaatzekering voor opbouwmontage
Surface-mount (SMD) zekeringen zijn zeer kleine elektrische zekeringen die vaak worden gebruikt in omgevingen met een lage stroomsterkte en beperkte ruimte. Je ziet hun toepassingen onder andere in DC-apparaten zoals mobiele telefoons, harde schijven en camera's.
SMD-zekeringen worden ook wel chipzekeringen genoemd en u kunt er ook varianten met hoge stroom vinden.
Nu hebben alle hierboven genoemde soorten zekeringen een paar extra kenmerken die hun gedrag bepalen. Deze omvatten nominale stroom, nominale spanning, bedrijfstijd van de zekering, uitschakelvermogen en I2T-waarde.
Gidsvideo
Hoe zekeringwaarde wordt berekend
De stroomwaarde van zekeringen die worden gebruikt in standaard werkende apparaten wordt meestal ingesteld tussen 110% en 200% van hun circuitwaarde.
Zekeringen die in motoren worden gebruikt, hebben bijvoorbeeld doorgaans een vermogen van 125%, terwijl zekeringen die in transformatoren worden gebruikt, een vermogen van 200% hebben en zekeringen die in verlichtingssystemen worden gebruikt, een vermogen van 150% hebben.
Ze zijn echter afhankelijk van andere factoren, zoals circuitomgeving, temperatuur, gevoeligheid van beschermde apparaten in het circuit en vele andere.
Bij het berekenen van de zekeringwaarde van een motor gebruikt u bijvoorbeeld de formule;
Zekeringwaarde = {Wattage (W) / Spanning (V)} x 1.5
Als het vermogen 200 W is en de spanning 10 V, is de waarde van de zekering = (200/10) x 1.5 = 30 A.
De elektrische boog begrijpen
Na tot nu toe te hebben gelezen, moet u de term "elektrische boog" verschillende keren zijn tegengekomen en begrepen dat het nodig is om dit te voorkomen wanneer de smeltzekering smelt.
Een boog ontstaat wanneer elektriciteit een kleine opening tussen twee elektroden overbrugt door geïoniseerde gassen in de lucht. De boog gaat niet uit tenzij de stroom wordt uitgeschakeld.
Als de boog niet wordt gecontroleerd door afstand, niet-geleidend poeder en/of vloeibare materialen, riskeert u continue overstroom in het circuit of brand.
Wilt u meer weten over zekeringen, bezoek dan deze pagina.
Veel gestelde vragen
Hoeveel soorten AC-zekeringen zijn er?
Er zijn twee hoofdcategorieën AC-zekeringen: laagspanningszekeringen en hoogspanningszekeringen.
Die zijn vervolgens onder te verdelen in 11 of meer verschillende soorten.
Hoeveel soorten zekeringen kennen we in de elektrotechniek?
In elektrische systemen worden meer dan 11 soorten zekeringen gebruikt, die zijn onderverdeeld in hoofdcategorieën AC- en DC-zekeringen. Zekeringen worden ook ingedeeld in subcategorieën met hoge en lage spanning.
