Bezpieczniki topikowe są wciąż powszechnie stosowane nie tylko w gospodarstwach domowych, ale również w przemyśle. Zazwyczaj znajdują się na najwyższym poziomie w skrzynce rozdzielczej, przed licznikami energii elektrycznej. W przeszłości dominowały bezpieczniki w systemie D, znane jako typy Diazed. Obecnie jednak standardem stały się bezpieczniki w systemie D0, zwane Neozed. Chociaż wyglądem przypominają starsze modele, a także wykonane są z tych samych materiałów i pełnią te same funkcje, są znacznie mniejsze. W naszym artykule dowiesz się, jak są zbudowane bezpieczniki Neozed, jak działają oraz na co należy zwrócić uwagę przy ich wyborze.
System D, który można znaleźć w bezpiecznikach topikowych, funkcjonuje już od ponad 100 lat. Został opracowany przez firmę Siemens-Schuckertwerke i wprowadzony na rynek pod nazwą handlową Diazed. Nazwa pochodzi od początkowych liter niemieckiego określenia „diametrisch abgestufter zweiteiliger Edison-Schmelzstöpsel” (w wolnym tłumaczeniu: dwuczęściowy topikowy wkład Edison o zróżnicowanych średnicach). System Neozed, gdzie „Neo” oznacza nowoczesny, pojawił się na rynku w 1967 roku. To również nazwa handlowa, podczas gdy oficjalna nazwa normatywna to system D0, wymawiane „D zero”.
Bezpieczniki Neozed są bardziej kompaktowe niż bezpieczniki Diazed. Dostępne są w trzech rozmiarach: D01 dla prądów znamionowych 2, 4, 6, 10 lub 16 amperów, D02 dla 20, 25, 35, 50 lub 63 amperów oraz D03 dla 80 lub 100 amperów. D01 ma średnicę 11 milimetrów i długość 36 milimetrów, format D02 ma taką samą długość, ale średnicę 15 milimetrów. Wkładki bezpiecznikowe D03 z gwintem metrycznym, o średnicy 22 milimetrów i długości 43 milimetrów są obecnie rzadko spotykane: okazały się mniej niezawodne niż bezpieczniki NH i nie mogą być już instalowane w nowych systemach.
Napięcia znamionowe dla wszystkich wariantów D0 są określone dla prądu przemiennego o napięciu od 250 do 400 V. Międzynarodowa norma IEC 60269 i niemieckie normy VDE 0636 i VDE 0635 mają zastosowanie jako techniczny punkt odniesienia.
Ilustracja: Obwód Neozed
U = źródło napięcia
F = bezpiecznik
H1 i H2 = obciążenie
Pod względem konstrukcji bezpieczniki typu Neozed są zbliżone do bezpieczników typu Diazed, przy czym wkładka topikowa stanowi tylko jeden z pięciu elementów całego zestawu. Oprawa bezpiecznika składa się z zamocowanego na stałe w rozdzielnicy gniazda z gwintem oraz dopasowanej nakrętki. Nakrętka wyposażona jest w niewielkie okienko, które umożliwia wgląd w tylną część wkładki topikowej. Dodatkowo, ochrona przed dotykiem zapobiega porażeniu prądem w trakcie wymiany bezpiecznika, nawet jeśli główne zasilanie nie zostało odłączone.
Istotną rolę w konstrukcji oprawy pełni tuleja dopasowująca. Każda wkładka topikowa ma inny rozmiar średnicy, który pasuje wyłącznie do odpowiedniej nakrętki oraz gniazda bezpiecznika. Podobnie końcówki wkładek różnią się w zależności od wartości znamionowego natężenia prądu, a średnica końcówki dokładnie odpowiada średnicy otworu w tulei dopasowującej. Dzięki temu nie ma możliwości zainstalowania bezpiecznika o wyższym prądzie znamionowym, niż przewidziany dla danego obwodu. Dodatkowo, zarówno bezpieczniki, jak i tuleje dopasowujące są oznaczone kolorami, aby zminimalizować ryzyko błędnego dopasowania.
Obudowy bezpieczników typu Neozed są dostępne w wersji jedno- lub trójgniazdowej. Można je montować bezpośrednio w rozdzielnicy lub mocować na szynie DIN.
Ilustracja: Gniazdo Neozed
1 = Podstawa bezpiecznika
2 = Ochrona styków
3 = Tuleja montażowa
4 = Wkładka topikowa (wkładka bezpiecznikowa)
5 = Nakrętka
Podobnie jak każda wkładka topikowa, również bezpiecznik Neozed reaguje na przeciążenia, dosłownie przepalając się. W przeciwieństwie do małych bezpieczników w szklanych obudowach, stan drutu topikowego w ceramicznych osłonach nie może być oceniony wizualnie. Dlatego zarówno bezpieczniki Diazed, jak i Neozed są wyposażone w tzw. wskaźnik wyskakujący – niewielki przycisk, który jest sprężynowo połączony z drutem topikowym i wyskakuje w momencie jego przepalenia. Stan wskaźnika można sprawdzić przez okienko inspekcyjne w nakrętce. Drut topikowy jest nienaruszony tylko wtedy, gdy wskaźnik znajduje się dokładnie w środku bezpiecznika.
Dla łatwiejszej identyfikacji rodzaju bezpiecznika wskaźniki wyskakujące są oznaczone kolorami, które odpowiadają prądowi znamionowemu bezpiecznika. Na przykład wskaźniki w bezpiecznikach o prądzie 10 amperów mają kolor czerwony, co oznacza, że pasują jedynie do czerwonych tulei 10-amperowych.
Oprócz różnych prądów znamionowych istotną rolę odgrywają również klasy eksploatacyjne wkładek Neozed. Poniżej przedstawiono przegląd najczęściej stosowanych klas:
| gG | Standardowy typ do ogólnych zastosowań, reaguje powoli. Standardowe obszary zastosowań to wyłączniki zabezpieczające silnik, na przykład dla elektronarzędzi, przekaźników i ogólnej ochrony przepięciowej. |
| gR/gS | Superszybko reagujące typy komponentów półprzewodnikowych. |
| gF | W przypadku zastosowań w górnym zakresie niskiego napięcia, tj. od około 690 V, reakcja jest szybka.. |
| gPV | Stosunkowo nowa klasa operacyjna superflash, przeznaczona w szczególności dla prądu stałego w systemach fotowoltaicznych. |
Jak już wspomniano, wkładki topikowe Neozed typu D03 nie zawsze okazywały się niezawodne w instalacjach elektrycznych. Wynika to częściowo z wysokich natężeń prądu, sięgających 80 lub nawet 100 amperów. Alternatywą dla tego typu zabezpieczeń są bezpieczniki NH, a szczególnie rozłączniki bezpiecznikowe NH.
Rozłączniki te łączą w jednym urządzeniu funkcje rozłącznika obciążenia oraz wyłącznika nadprądowego. Na przykład podczas prac serwisowych w obwodzie elektrycznym lub na podłączonych urządzeniach, rozłącznik można obsłużyć ręcznie. Wbudowany bezpiecznik wyposażony jest w drut topikowy, którego parametry są dostosowane do natężenia prądu w danym obwodzie. Jeśli natężenie prądu przez dłuższy czas przekracza wartość znamionową bezpiecznika, drut topikowy topi się, co automatycznie i trwale przerywa obwód. Na rynku dostępne są również bezpieczniki automatyczne zintegrowane z rozłącznikiem. W ich przypadku proces odłączania obwodu odbywa się dzięki elektromagnesowi, co eliminuje konieczność wymiany wkładki bezpiecznikowej.
Największą zaletą rozłączników bezpiecznikowych NH jest możliwość ręcznego odłączenia obwodu, na przykład w celu wymiany kolejnych elementów zabezpieczeń. Zapewnia to maksymalne bezpieczeństwo personelu obsługującego podczas prac przy rozdzielnicy elektrycznej.
Głównymi kryteriami wyboru bezpieczników neozed są rozmiar bezpiecznika, prąd znamionowy, napięcie znamionowe, liczba biegunów i charakterystyka wyzwalania.
Dostępne rozmiary mieszczą się w przedziale od D01 do D03. Prądy znamionowe obejmują zakres od 2 do 400 amperów, a napięcia znamionowe wahają się od 400 do 800 woltów. Liczba biegunów odnosi się do konstrukcji obudowy: wersje jednobiegunowe przeznaczone są dla jednej wkładki, natomiast w przypadku większości zastosowań stosuje się obudowy trójbiegunowe, typowe dla instalacji trójfazowych, gdzie każda faza jest chroniona osobno.
Przykładem często spotykanym w rozdzielnicach jest trójbiegunowa wersja typu D01 z prądem znamionowym 16 amperów. Charakterystyka wyzwalania musi być dostosowana do chronionych obciążeń, dlatego jej wybór powinien być dokonany z należytą starannością.