Sulake

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli kertoo sähköteknisestä komponentista. Yhtiöstä kertoo artikkeli Sulake Corporation.

Sulake (varoke, puhekielessä proppu) on elektroniikassa ja sähkötekniikassa käytetty komponentti, jolla pyritään suojaamaan sähkölaitteen sähköisiä osia ylikuormitus- tai vikatilanteissa. Lisäksi sulakkeilla suojataan sähköjohtoja liialliselta kuormitukselta (tulipalon vaara). Perinteinen sulake on keraamisessa tai lasisessa kotelossa oleva pienivastuksinen lanka, joka on mitoitettu niin, että se kestää lävitseen kulkevaa virtaa, mutta jos sulakkeen nimellisvirta ylitetään, vastuslanka alkaa lämmetä huomattavasti ja palaa poikki, jolloin virtapiiri katkeaa. Toiminnan hidastamiseksi sulake voi olla myös täytetty esimerkiksi hiekalla.

Sulaketyyppejä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kertakäyttöisiä sulakkeita, jotka palamisen jälkeen on korvattava uudella[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • 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 on tarkoitettu matalille jännitteille (esimerkiksi autoihin). Suurin sulakekoko on 300 A.
  • 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. Keskikokoisen 257-sarjan ATO-sulakkeiden koot ovat 1 - 40 A ja suurin käyttöjännite 32 V DC. ATO-sulakkeita valmistetaan myös 42, 80 ja 90 VDC jännitteille. Muita lattasulakkeita ovat muun muassa ATO-sulakkeen kaltaiset, mutta kooltaan pienemmät MINI-sulakkeet sekä suuremmat MAXI-sulakkeet.
  • Tulppasulake (ammattislangissa patruuna): perinteisesti ryhmäkeskuksissa käytetty sulake, koot 2 - 63 ampeeria. Tulppasulake kiinnitetään sulakekanteen, jonka avulla se kiristetään kiinni kantaan. Pohjakoskettimien koolla saadaan säädeltyä suurinta sulakekokoa: ison sulakkeen paikalle voi laittaa pienemmän, mutta pienempää ei voi korvata isommalla. Tulppasulake voidaan korvata myös tulppasulakeautomaatilla.
  • Kahvasulake: käytetään suurissa keskuksissa tai kun tarvitaan suurta virrankatkaisukykyä (ks. kuva). Kahvasulakkeita on viittä eri fyysistä kokoa: 00, 1, 2, 3 ja 4 ja niitä valmistetaan 10 - 1250 A virroille. Kahvasulakkeet asennetaan aina suljettavan kannen alle ja ne vaihdetaan erityisellä eristetyllä vaihtokahvalla. Jännitteellisen kahvasulakkeen saa vaihtaa vain alan ammattilainen. VAROITUS: 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.
Eräs lämpösulake.
  • Lämpösulake: käytetään yleensä pienten muuntajien ja sähkömoottorien suojauksessa. Erääntyyppinen muuntajassa käytettävä lämpösulake koostuu kahdesta kuparinauhasta, jotka ovat päistään kiinni toisissaan ja juotettuna yhteen pehmeällä, tietyssä lämpötilassa pehmenevällä metallilla kuten esimerkiksi lyijyllä. Muuntajan ensiökelalle tulevan vaihtojännitteen toinen johto kytketään kulkemaan lämpösulakkeen kautta kelalle, ja toinen suoraan kelaan. Lisäksi lämpösulakkeen nauhat ovat mekaanisessa jännitteessä, joten kun muuntajan lämpötila saavuttaa kriittisen pisteen, lämpösulakkeen juotosmetalli pehmenee ja nauhat irtoavat toisistaan.
Tulppasulakkeita ja johdonsuojakatkaisijoita.

Palautettavia sulakkeita[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Johdonsuojakatkaisija, jsk (ammattislangissa "totsi"): johdonsuojakatkaisijoita (ns. automaattisulakkeita, englanniksi circuit breaker) käytetään nykyään tulppasulakkeiden tilalla erilaisissa sähkökeskuksissa. Ne ovat DIN-kiskoon asennettavia automaattisesti toimivia katkaisijoita, jotka irrottavat kuorman, kun sallittu virta ylitetään. Johdonsuojakatkaisijat toimivat tulppasulaketta nopeammin ja tarkemmin. Lauennut johdonsuojakatkaisija voidaan kytkeä uudelleen kääntämällä sen kytkin takaisin päälle.
  • Tulppasulakeautomaatti: tulppasulakeautomaatilla voidaan korvata perinteinen tulppasulake. Tulppasulakeautomaatti on käytännössä johdonsuojakatkaisija, joka on koteloitu sopimaan tavallisen tulppasulakkeen paikalle ja laukeamisen jälkeen se voidaan palauttaa nappia painamalla toimintakuntoon.

Muita suojapiirejä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Elektroniikassa kutsutaan sulakkeiksi usein myös automaattisesti kuormituksen loppuessa palautuvia suojakomponentteja ja -piirejä (esimerkiksi PTC-suojaus).
  • Tehovahti: tehovahdilla voidaan estää pääsulakkeiden turha palaminen, kun johtimien virta lähestyy sulakkeiden kestorajaa. Tämä tehdään kytkemällä esimerkiksi osa talon lämmityslaitteista pois päältä siksi ajaksi, että kuormitus laskee alemmalle tasolle. Näin kiinteistöön voidaan asentaa pienemmät pääsulakkeet (vaikuttaa sähköliittymän hintaan) ilman vaaraa niiden palamisesta.
  • Vikavirtasuojakytkin: vertaa vaihe- ja nollajohtimien virtoja keskenään ja katkaisee virran, jos meno- ja paluuvirrat ovat erisuuruiset, eli osa virrasta kulkee väärää tai vaarallista reittiä. Esimerkiksi vaihejohtimen osuessa laitteen suojamaadoitettuun runkoon, osa virrasta kulkee suojajohdinta pitkin vikavirtasuojan ohi, jolloin virta katkeaa ennen johtimien ylikuumentumista. Vikavirtasuoja sopii lisäsuojaksi myös henkilösuojaukseen, sillä usein se katkaisee virran riittävän nopeasti, jotta sydämen toiminta ei ehdi häiriintyä.

Sulakkeen valinta[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).

Kuvagalleria sulakkeista[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Sulake.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]