Električni osigurač

U elektronici i elektrotehnici, osigurač je električni sigurnosni uređaj koji radi kako bi osigurao strujnu zaštitu električnog kruga. Njegova bitna komponenta je metalna žica ili traka koja se topi kada kroz nju teče prejaka struja i na taj način zaustavlja ili prekida struju. Jednom kada osigurač pregori, radi se o otvorenom krugu kroz koji struja ne teče i mora se zamijeniti ili ponovo ožičiti, zavisno o njegovom tipu.

Minijaturni osigurač od 250 V s vremenskim kašnjenjem koji će prekinuti struju od 0,3 A nakon 100 s, ili struju od 15 A za 0,1 s. 32 mm (1 1/4") dužine.

Osigurači su se koristili kao osnovni sigurnosni uređaji od ranih dana elektrotehnike. Danas postoje hiljade različitih dizajna osigurača koji imaju specifične nazivne struje i napone, prekidnu moć i vrijeme odziva, ovisno o primjeni. Vremenske i trenutne radne karakteristike osigurača su odabrane da obezbjede adekvatnu zaštitu bez nepotrebnih prekida. Propisi o ožičenju obično definišu maksimalnu snagu osigurača za određene strujne krugove. Kratki spojevi, preopterećenje, neusklađena opterećenja ili kvar uređaja su glavni ili neki od razloga za rad osigurača. Kada oštećena žica pod naponom dođe u kontakt s metalnim kućištem koje je spojeno na masu, stvorit će se kratki spoj i osigurač će se istopiti.

Osigurač je automatsko sredstvo za uklanjanje napajanja iz neispravnog sistema; često skraćeno ADS (Automatsko isključenje napajanja). Prekidači se mogu koristiti kao alternativa osiguračima, ali imaju značajno različite karakteristike.

Konstrukcija

Osigurač se sastoji od metalne trake ili žičanog osigurača, malog poprečnog presjeka u odnosu na provodnike strujnog kola, postavljenog između para električnih terminala i (obično) zatvorenog nezapaljivim kućištem. Osigurač je raspoređen u seriji da nosi sav naboj koji prolazi kroz zaštićeno kolo. Otpor elementa stvara toplotu zbog protoka struje. Veličina i konstrukcija elementa je (empirijski) određena tako da toplota proizvedena za normalnu struju ne uzrokuje da element postigne visoku temperaturu. Ako teče previsoka struja, element se podiže na višu temperaturu i direktno se direktno topi, ili se topi zalemljeni spoj unutar osigurača, otvarajući strujni krug.

Osigurač je napravljen od cinka, bakra, srebra, aluminijuma ili legura između ovih ili drugih različitih metala kako bi se obezbjedile stabilne i predvidljive karakteristike. Osigurač bi idealno nosio svoju nazivnu struju neograničeno i brzo bi se otopio na malom višku. Element se ne smije oštetiti manjim bezopasnim udarima struje i ne smije oksidirati ili promijeniti svoje ponašanje nakon eventualnih godina rada.

Elementi osigurača mogu biti oblikovani za povećanje efekta grijanja. Kod velikih osigurača struja se može podijeliti između više metalnih traka. Osigurač sa dva elementa može sadržavati metalnu traku koja se trenutno topi u kratkom spoju, a također može sadržavati nisko topivi spoj za lemljenje koji reagira na dugotrajno preopterećenje niskih vrijednosti u usporedbi s kratkim spojem. Elementi osigurača mogu biti poduprti čeličnim ili nikromskim žicama, tako da se element ne opterećuje, ali može biti uključena opruga za povećanje brzine razdvajanja fragmenata elementa.

Element osigurača može biti okružen zrakom ili materijalima namijenjenim za ubrzavanje gašenja luka. Mogu se koristiti kremeni pijesak ili neprovodne tekućine.