Sulake

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli kertoo sähköteknisestä komponentista. Yhtiöstä kertoo artikkeli Sulake Corporation.
Sulakkeen toimintarajat. Sulake toimii ajan ja virran yhteisvaikutuksesta.

Sulake on virtapiirissä oleva turvalaite. Se suojaa sähkön käyttäjää tapaturmavaaralta, jos sähkölaite ylikuormittuu tai siihen tulee muu sähkötekninen vika, joka aiheuttaa virtapiikin järjestelmässä. Sulake suojaa myös sähköjohtoa ylikuormituksen aiheuttamalta lämpenemiseltä ja estää näin mahdollisen tulipalon. Vikavirtasuojakytkin ei korvaa sulaketta tai johdonsuojakatkaisijaa oikosulku- tai ylikuormitustilanteessa, sillä vikavirtasuoja toimii vain, jos virtaa karkaa normaalivirtapiiristä johonkin[1]

Sulakkeen toiminta perustuu sen sisällä olevaan metallilankaan tai -nauhaan, joka sulaa ja aiheuttaa virtapiirin katkeamisen virran lämmittessä liikaa. Sulakkeen toimintaan vaikuttaa sekä ylivirran suuruus että virran kestoaika. Toiminnan hidastamiseksi sulake voi olla myös täytetty esimerkiksi hiekalla. Palanutta sulaketta ei saa korjata vaan palaneen tilalle on vaihdettava samankokoinen, ehjä sulake. Sulaketta ei saa tehdä itse.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Louis-François-Clement Breguet ehdotti vuonna 1847, että lennätinasemia suojattaisiin salamoiden iskuilta käyttämällä pienempiä johtimia, jotka sulaisivat virran kasvaessa ja näin ollen suojaisivat rakennuksen muita sähkölaitteita ja johtimia.

Lattasulakkeita käytetään ajoneuvoissa ja muissa pienoisjännitejärjestelmissä. Lattasulakkeen kehitti ja patentoi Littelfuse vuonna 1976, ja se syrjäytti autoissa aikaisemmin yleiset lasiputki- ja Bosch-sulakkeet 1980-luvun alkupuolella. [2]

Thomas Edison patentoi sulakkeen osana sähkönsiirtojärjestelmäänsä. [3]

Perusominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sulakkeen koko (nimellisvirta) määrää, kuinka suuren kuormituksen sulake jatkuvasti kestää. Jos nimellisvirta ylitetään, sulake palaa.

Kuvasta oikealla näkyy miten aika ja kasvanut virran määrä vaikuttavat sulakkeen paloaikaan. Pienellä ylikuormituksella sulake kestää kauemmin palamatta, vastaavasti kun nimellisvirta kasvaa sulake palaa nopeammin. Sulakkeen toimintaperiaate perustuu näihin kahteen muuttujaan, aikaan ja nimellisvirran kasvuun, sillä sulakkeen ensisijainen tehtävä on suojata sähköjohtoja ylikuumenemiselta ja välttää johdon suojien sulaminen. Näin ollen matala ylikuormitus on sallittua pidemmän ajanjakson, kuin korkea kuormitus, joka aiheuttaa johtojen nopeamman lämpenemisen.

Sulaketyypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pienoisjännitesulakkeet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

10 A Lattasulake

Pienoisjännitteeksi luokitellaan alle 50 voltin vaihtojännite- ja alle 120 voltin tasajännite.

Esimerkkejä pienoisjännitesulakkeista:

  • Lasiputkisulake (5x20 ja 6,3x32 mm)
Käytetään pienissä sähkölaitteissa laitteiden ylikuormitussuojaukseen. Lasiputkisulakkeita käytetään myös valohimmentimissä. Lasiputkisulake kytketään päistään yleensä jousitettujen kontaktien avulla.
  • AGU-sulake (10x38 mm)
Myös lasiputkisulake, mutta on tarkoitettu matalille jännitteille (esimerkiksi autoihin). Suurin sulakekoko on 80 A.
  • ANL-sulake
Tarkoitettu matalille jännitteille (esimerkiksi autoihin). Suurin sulakekoko on 300 A.
  • ATO-sulakkeita
1 - 40 A, suurin käyttöjännite 32 V DC.
Valmistetaan myös 42, 80 ja 90 VDC jännitteille.

Pienjännitesulakkeet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

10 A automaattisulake

Pienjännitteeksi luokitellaan 50–1000 voltin vaihtojännite ja 120-1500 voltin tasajännite. [4]

Seuraavassa taulukossa on esitetty tavallisimpien kotitalouksissa käytettyjen sulakkeiden sallittu kuormitus. [5] Joskus on käytössä myös pienempiä sulakkeita (2 A tai 4 A) eräitä laitteita varten (esim. vesipumppu tai huippuimuri).

Sulakkeen nimellisvirta Sallittu kuormitus Tunnusväri
6 A 1400 VA Vihreä
10 A 2300 VA Punainen
16 A 3700 VA Harmaa
20 A 4600 VA Sininen

Sulakkeen varokepesän pohjaan päin tuleva osa on eripaksuinen erikokoisilla sulakkeilla. Tämän takia nimellisvirraltaan liian suuri sulake ei sovi varokepesän pohjakoskettimeen. Sulakkeen koko selviää sulakkeen merkkinastan tai varokepesän pohjakoskettimen tunnusväristä tai sulakkeen numeromerkinnöistä.

Suurjännitesulakkeet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

115kV suurjännitesulake

Suurjännitteeksi luokitellaan yli 1500 V vaihto-, ja yli 1500 V tasajännitteet.

  • Kahvasulake
Käytetään suurissa keskuksissa tai kun tarvitaan suurta virrankatkaisukykyä ja niitä valmistetaan 10 - 1250 A virroille. Kahvasulakkeet asennetaan aina suljettavan kannen alle ja ne vaihdetaan erityisellä eristetyllä vaihtokahvalla. Jännitteellisen kahvasulakkeen saa vaihtaa vain sähköalan ammattilainen. Kahvasulaketta ei koskaan saa vaihtaa kuin siihen tarkoitetulla työkalulla, sillä sen tartuntapisteet saattavat olla jännitteelliset (mikäli sulakkeen kantaan tulee jännite, myös tartuntapiste on jännitteellinen). Osa työkaluista on tarkoitettu myös vain jännitteettömien sulakkeiden vaihtoon.

Kahvasulakkeiden (yleissulake gG) kokoja [6]

Kahvasulakkeen koko Mitoitusvirta-alue Nimellisvirta
00 6 ... 125 A 125 A
0 10 ...160 A 160 A
1 10 ... 250 A 250 A
2 160 ... 400 A 400 A
3 315 ... 630 A 630 A
4 400 ... 800 A 1000 A

Kahvasulakkeita käytetään myös pienjännitteellä, esimerkiksi kiinteistön pääsulakkeina.

Valintakriteerejä ja muita rajoituksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sulakkeiden valintakriteerejä ovat

  • toimintajännite
  • toimintavirta
  • katkaisunopeus (usein käytetään merkintöjä FF = hyvin nopea, F = nopea, M = keskinopea, T tai S = hidas, TT = erittäin hidas)
  • katkaisukyky (suurin oikosulkuvirta, jolla sulake luotettavasti pystyy pysyvästi irrottamaan oikosulkeutuneen kuorman syötöstä).

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kuvagalleria sulakkeista[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Sulake.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. STEK: Vikavirtasuoja (html) Viitattu 24.2.2014.
  2. Encyclopedia. com: Littelfuse, Inc. (html) Viitattu 6.3.2014.
  3. The Thomas Edison Papers: Fuse Block. Pat. No. 438,305. (pdf) Viitattu 24.2.2014.
  4. Fuseco: Low Voltage Fuses (html) Viitattu 6.3.2014.
  5. TUKES: Sulakkeiden väritunnukset (html) Viitattu 6.3.2014.
  6. ENSTO: Kahvasulakkeet (html) Viitattu 6.3.2014.