Elektriaparaadid (0)

Elektriaparaadid
ALEKSEI LUKAŠIN
Elektriaparaadi üldteooria
 Elektriaparaadiks nimetatakse elektrotehnilist  seadet  elektriliste ja 
mitteelektriliste objektide  juhtimiseks  ning nende kaitseks avariiliste 
ja ebanormaalsete talitluste eest.
Elektriaparaadi üldteooria
 Elektriaparaatide liigitus nende põhifunktsiooni järgi:
◦kommutatsiooniaparaadid – koormuslüliti, vinnaklüliti, lahklüliti;
◦ kaitseaparaadid  – sulavkaitsmed, kaitselüliti, rikkevoolu  relee , 
liigpingepiirikud;
◦piirikaparaadid – reaktorid,  lahendid ;
◦käivitusreguleerimisaparaadid –  kontaktorid , kontrollerid, 
reostaadid ;
◦kontrollaparaadid –  releed  ja andurid;
◦reguleerimisaparaadid – pingeregulaatorid, sagedusregulaatorid 
jne;
◦mõõtaparaadid – pinge- ja  voolutrafod .
Elektriaparaadi üldteooria
 Elektriaparaatidele esitatavad nõuded:
◦ elektriaparaadis eraldunud soojushulgale vastav temperatuur ei tohi ületada 
lubatavat väärtust;
◦ elektriaparaat peab  taluma  liigvoolude poolt põhjustatud tugevaid termilisi ja 
elektrodünaamilisi mõjusid ilma jääkdeformatsioonideta;
◦ elektriaparaatide kontaktid peavad suutma kommuteerida nii nimivoolu kui 
liigvoolusid;
◦ elektriaparaadid peavad olema töökindlad;
◦ sagedaste kommutatsioonide tingimuses töötavad elektriaparaadid peavad olema 
suure kulumiskindlusega;
◦ elektriaparaat peab olema väikeste mõõtmete ja massiga, odav, lihtsa ehitusega, 
lihtne paigaldada ja teenindada ning tehnoloogiline.
Elektriaparaadi üldteooria
 Füüsikalised protsessid elektriaparaatides
 Kaod
◦ elektrilised  kaod – elektriaparaadi voolujuhtivates osades 
(kontaktides);
◦ magnetilised  kaod – elektriaparaadi magnetahela ja muudes 
magnetilistest  materjalidest valmistatud osades;
◦dielektrikuskaod – aparaadi isolatsioonis.
Elektriaparaadi üldteooria
 Magnetiliste kadude vähendamise võtted
◦magnetahela osad valmistatakse kitsa hüstereesisilmusega 
terasest;
◦magnetahela osad valmistatakse õhukesest teineteisest 
elektriliselt isoleeritud elektrotehnilise terase lehtedest;
◦suurendatakse voolujuhi ja  ferromagnetilise  osa vahekaugust;
Elektriaparaadi üldteooria
 Magnetiliste kadude vähendamise võtted
◦magnetvoo teele tekitatakse mittemagnetiline pilu;
◦magnetvoo teele paigutatakse lühiskeerd;
◦aparaadi konstruktsioonidetailid valmistatakse 
mittemagnetilisest materjalist (üle 1000a voolude korral).
Elektriaparaadi 
kuumenemine
Elektriaparaat soojeneb selles tekkivate kadude tagajärjel. Osa 
aparaadis eraldunud energiat salvestub aparaadis, tõstes selle 
temperatuuri, teine osa eraldub ümbritsevasse keskkonda. 
Elektriaparaadi üldteooria
 Elektriaparaadi soojenemiskõver
Elektriaparaadi üldteooria
 Elektriaparaadi jahtumiskõver
Elektriaparaadi üldteooria
 Elektriaparaadi kuumenemine lühisel
Elektrodünaamilised jõud 
◦Elektrodünaamilised jõud  tekkivad  vooluga juhtme ja 
magnetvälja koosmõjust,  kusjuures  magnetvälja võib tekitada 
püsimagnet, elektromagnet või voolujuhi lähedal paikneva 
teise voolujuhi vool.
◦Elektrodünaamilised jõud tekkivad ka vooluga juhtme ja 
ferromagnetilise materjali vahel.
Elektriaparaadi üldteooria
 Kahe juhtme vahel tekkivad elektrodünaamilised jõud.
Elektriaparaadi üldteooria
 Elektrodünaamilised jõud vahelduvvoolu korral
Elektriaparaatide 
kontaktid
Elektriaparaatide kontaktid
 Elektriliseks kontaktiks nimetatakse kahe või enama voolujuhi 
ühendamise  konstruktiivset  sõlme voolu juhtimiseks ühest 
voolujuhist teise.
 Elektrilise kontakti olemasolu nimetatakse 
kontakteerumiseks.
Elektriaparaatide kontaktid
  Omavahelise  liikumise järgi liigitatakse kontaktid:
◦Jäigad kontaktid - üksteise suhtes liikumatud, näiteks lattide 
poltühendus, juhtmete ühendus aparaadi klemmidega.
◦Kommutveerivad kontaktid - liikuvad kontaktid, mis 
töökäigus sulguvad või  avanevad .
◦Liugkontaktid - üks kontakt liigub teise suhtes, kuid 
elektriline ühendus ei katke.
Elektriaparaatide kontaktid
 Kontaktide kontakteerumine
◦Kontaktid kokku vaid üksikutes punktides.
◦Sellist kokkupuute punkti nimetatakse tegelikuks 
kokkupuute punktiks.
◦Mida kõvemini suruda kontakte jõu F abil kokku, seda 
suuremaks  muutub tegelik kokkupuute punkt
◦Ühest hetkest alates see kasv aeglustub ning edasisel 
surumisel ei ole enam mõtet.
Elektriaparaatide kontaktid
Elektriaparaatide kontaktid
 Kontakteerumise iseloomu järgi saab kontaktpinda liigitada:
◦ Punkt kontakt - kontakteerumine ainult ühes punktis (näiteks:  koonuse  tipp - 
tasapind )
Elektriaparaatide kontaktid
 Kontakteerumise iseloomu järgi saab kontaktpinda liigitada:
◦ Joonkontakt - kontakteerumine toimub vähemalt kahes samal joonel paiknevas 
punktis
Elektriaparaatide kontaktid
 Kontakteerumise iseloomu järgi saab kontaktpinda liigitada:
◦ Pindkontakt - kontakteerumine toimib vähemalt  kolmes  samal pinnal  asuvas  
punktis
Elektriaparaatide kontaktid
 Kontakti üleminekutakistus
◦Kontaktide kontakteerumise pind omab suhteliselt suurt 
takistust, mida nimetatakse kontakti üleminekutakistuseks. 
◦Oma  olemuselt  on kontakti üleminekutakistus voolujuhi 
takistus, kuid eelmainitust  selgub , et kontaktide vahel juhivad 
voolu vaid punktid, mis oma pindalalt on väga väikesed. 
◦Piltlikult võib öelda, et üleminekutakistus on voolutiheduse 
järsk suurenemine kahe pinna kontakteerumise punktis. 
◦Mida suurem on punktide arv kontakti pinnal, seda väiksemaks 
muutub ülemineku takistus. 
Elektriaparaatide kontaktid
Elektriaparaatide kontaktid
 Mitmekordsel kontakti sulgumisel, sama surve jõu korral, 
kontakti üleminekutakistus muutub. 
  Seletatakse  seda sellega, et kontaktide kontakteerumise punktid 
ja nende suurus võib igal korral erineda.
Kontakti üleminekutakistuse 
sõltuvus temperatuurist
 Esimene piirkond - voolujuhi elektriliste kadude tõttu hakkab kontakt 
soojenema, põhjustades sellega üleminekutakistuse  suurenemist . 
Kontakti üleminekutakistuse 
sõltuvus temperatuurist
 Teine piirkond - toimub kontaktmaterjali mehaanilise tugevuse järsk langus 
(vask ~200°C) ning seepärast üleminekutakistus väheneb.
Kontakti üleminekutakistuse 
sõltuvus temperatuurist
 Kolmas piirkond - Üleminekutakistus kasvab lineaarselt temperatuuri 
tõusuga.
Kontakti üleminekutakistuse 
sõltuvus temperatuurist
 Neljas piirkond - temperatuur saavutab materjali sulamistemperatuuri. 
Kontaktid keevituvad kokku ning selle tulemusena kontakti üleminekutakistus 
langeb peaaegu nullini.
Elektriaparaatide kontaktid
 Kontaktmaterjalidele esitatavad nõuded:
◦hea elektri- ja  soojusjuhtivus
◦ korrosioonikindlus
◦vastupidavus suure eritakistusega oksiidikile tekkimisele
◦väike  mehaaniline  tugevus, vajaliku kontaktsurve 
saavutamiseks
Elektriaparaatide kontaktid
 Kontaktmaterjalidele esitatavad nõuded:
◦suur mehaaniline tugevus, vähendamaks kontakti mehaanilist 
kulumist sagedatel sisse ja välja lülitamistel
◦väike  erosioon  (mehaaniline  kulumine )
◦kõrge  sulamistemperatuur  - elektrikaarekindluse 
suurendamiseks
◦kaare tekkimiseks vajaliku voolu ja pinge suur väärtus
◦töötlemise lihtsus ja väike hind
Kontaktide valmistamiseks 
kasutatavad materjalid
 Vask
◦Eelised: hea elektri- ja soojusjuhtivus, kaare tekkimiseks 
vajaliku voolu ja pinge suur väärtus, hea mehaaniline 
töödeldavus, madal hind.
◦Puudused: madal kaarekindlus, kontakti pinnale  tekkib  suure 
eritakistusega ja mehaaniliselt tugev oksiidikile.
Kontaktide valmistamiseks 
kasutatavad materjalid
  Alumiinium
◦Eelised: 
◦ hea elektri- ja soojusjuhtivus,
◦ väike tihedus.
◦Puudused: 
◦ madal kaarekindlus,
◦ kontakti pinnale tekkib suure eritakistusega ja mehaaniliselt tugev 
oksiidikile,
◦ moodustab vasega kontakteerumisel galvaanilise elemendi.
Kontaktide valmistamiseks 
kasutatavad materjalid
 Hõbe
◦Eelised: hea elektri- ja soojusjuhtivus, väike üleminekutakistus.
◦Puudused: madal kaarekindlus, väike mehaaniline tugevus.
Kontaktide valmistamiseks 
kasutatavad materjalid
  Volfram
◦Eelised: suur mehaaniline tugevus, kõrge kaarekindlus, 
vastupidavus erosioonile.
◦Puudused: halb elektri ja soojusjuhtivus, pinnale tekkib 
mehaaniliselt tugev oksiidi või sulfiidi kiht.
Kontaktide valmistamiseks 
kasutatavad materjalid
 Metallkeraamilised materjalid
◦ Pulbermetallurgia  tehnoloogia abil valmistatud 
komposiitmaterjalid  heade elektri- ja soojusjuhtivusega ja 
kõrge  sulamistemperatuuriga  metallidest või metallist ja 
mittemetallist koostatud kontaktid.
◦Metallkeraamiliste kontaktidega aparaatide puuduseks on suur 
hind, kuid töökindlus ja -iga on suuremad.
Elektrikaar  ja 
selle 
kustutamine
Elektrikaar ja selle 
kustutamine
 Elektriahela lahutamisel tekib avanevate kontaktide vahel 
gaaslahendus. Seejuures kontaktide vahele jääv õhuvahemik ioniseerib 
ning hakkab  juhtima  voolu. Olenevalt voolutugevusest tekib 
huumlahendus  või elektrikaar.
 Elektrikaare tekkimiseks vajaliku pinge ja voolu väärtused
Elektrilahendus
 Huumlahendus esineb vooludel alla 100 mA, pingelang kontaktide vahel 
on 250-300  volti . (Piirkond I)
 Kui vool kasvab üle 500 mA, toimub üleminek kaarlahendusele, kusjuures 
pingelang kaarevahemikus langeb 20-30 voldini. (Piirkond II) 
 Elektrikaart iseloomustab suhteliselt madal kontaktide vaheline pingelang 10 
– 20 volti ja suur  voolutihedus  100...1000 A/mm2. (Piirkond III)
 Elektrikaare temperatuur tõuseb 6000...25000 K. Voolu kasvades pingelang 
kaarevahemikul algul väheneb, seejärel aga praktiliselt enam ei muutu.
Elektrilahendus
Elektrikaares toimuvad protsessid
 Termoelektriline  emissioon  – elektronide eraldumine kuumalt pinnalt.
 Autoelektroonne emissioon – elektronide eraldumine katoodilt tugeva 
elektrivälja toimel.
 Tõukeionisatsioon – suure kiirusega liikvad neutraalsed osakesed omavahel 
purunevad ja neist moodustuvad laetud osakesed.
 Rekombinatsioon – erinimelised laetud osakesed omavahel kokku puutudes 
moodustavad neutraalse (d) osakese (d). 
Elektrikaare kustutamine
 Elektrikaare  kustutamise  võimalused
 Kaaresamba mehaaniline mõjutamine
◦ suurendada kaare pikkust;
 Elektrikaare pikaksvenitamine suurte vooludega ei ole efektiivne.
 Madalpingeaparaatides 100A 230V juures on pingegradient keskmiselt 15 
V/cm.
 See tähendab, et kaare kustumiseks on vaja suurendada selle pikkust 25-
30 cm, mis on aparaadi mõõtmete tõttu võimatu.
Elektrikaare kustutamine
◦ mõjutada kaaresammast suurendamaks pingegradienti;
 Efektiivsem on aga kaaresamba jahutamine.
 Üheks võimaluseks on kaare puhumine õhu või õliga, mis aga vajab 
keerukaid ja kalleid seadmeid.
 Teiseks võimaluseks on kaare liikuma  panemine  paigalseisvas 
keskkonnas magnetvälja abil. 
 Sellist võtet kasutatakse laialdaselt madalpingeaparaatides.
 Kui panna kaar liikuma kiirusega 100 m/s, siis voolutugevusel üle 100 A 
pingel 230 V on vaja kaar venitada vaid 5 cm  pikkuseks .
Elektrikaare kustutamine 
magnetpuhumisega
Elektrikaare kustutamine
◦ kasutada ära elektroodilähedast pingelangu.
 Elektrikaare kustutamine kaarekustutusvõres
 Elektrikaare kustutamine pikipiludes
 Elektrikaare kustutamine kõrge rõhuga
 Suruõhul on suur tihedus ja hea soojusjuhtivus. Suure kiirusega 
liikuv õhujuga eemaldab kaarevahemikust kuumad ioniseeritud 
osakesed, jahutab kaart ja purustab teda mehaaniliselt.
 Elektrikaare kustutamine õlis
 Elektrikaare kustutamine  vaakumis
  
Elektrikaare kustutamine 
pikipiludes
Elektrikaare kustutamine õlis
Elektrikaare kustutamine 
vaakumis
Kaitseaparaadid
Kaitseaparaadid – otstarve
 Kaitseaparaatide otstarve on kaitsta elektriseadmeid ja –tarviteid rikke- või 
avariitalitluse tagajärjel tekkivate kahjustuste eest.
 Kaitseaparaatide ülesanne on lülitada rikke- või avariitalitlusse sattunud 
elektriseade või selle osa võimalikult kiiresti elektriahelast välja.
 Rikketalitlused:
◦ liigvoolust ja soojusest tingitud ülekoormused,
◦ lubatust suuremad ala- ja liigpinged,
◦ rikkevoolu teke,
◦ gaasi aeglane eraldumine trafost, jms.
 Avariitalitluse põhiline vorm on lühis. 
Kaitseaparaadid – liigitus
 Kaitseaparaadid reageerivad elektrilistele või mitteelektrilistele suurustele. 
Kasutatakse  maksimaal -, minimaal- ja diferentsiaalkaitset. 
Sulavkaitsmed
 Lihtsaim ja odavaim seade, mis katkestab  vooluahela , kui vool selles 
ületab lubatud väärtuse.
 Selle põhiosa on  sular  – kergsulamist traat (Zn, Cu, Ag).
 Elektrivoolu toimel sular kuumeneb. Rakendumisvoolu juures sulab – põleb 
läbi.
Sulavkaitsmed
 Sulavkaitsme rakendumisaeg sõltub voolutugevusest – mida tugevam on 
vool, seda kiiremini sular läbi põleb.
 Erinevad vooluahelad vajavad erinevaid sulavkaitsmeid. 
 Sellele vaatamata on neil sarnased põhiosad:
◦ sular,
◦ sularihoidik või  kandur  või kest,
◦ kontaktid ja kaarekustutusseade või 
kaare kustumist võimaldav keskkond.
Sulavkaitsmed
 Sulavkaitsme olulisim  tunnusjoon  on rakendumistunnusjoon – sulari 
sulamiskestuse sõltuvus voolutugevusest. 
 Tüüpilised 16, 40 ja 100 A
nimivooluga sulari rakendumistunnusjooned.
Sulavkaitsmed - põhinõuded
 1. Sulavkaitsme rakendumistunnusjoon peab  paiknema  kogu ulatuses 
kaitstava objekti rakendumistunnusjoonest allpool.
Sulavkaitsmed - põhinõuded
 Reaalselt aga sageli need tunnusjooned lõikuvad ja osutub, et piirkonnas A 
kaitse ei toimi, piirkonnas B aga toimib.
1 – sulavkaitsme ideaalne rakendumistunnusjoon
2 – kaitstav objekt
3 – sulavkaitsme tegelik tunnusjoon
Sulavkaitsmed - põhinõuded
 2. Sulavkaitsmed peavad lühise korral rakenduma selektiivselt. 
 St, alati varem peab rakenduma see  sulavkaitse , mis on vahetult 
lühisekoha ees. 
 Selle nõude täitmiseks ei tohi sularite tunnusjooned  ristuda . 
Sulavkaitsmed - põhinõuded
 3. Sulari vahetuseks kuluv aeg peab olema võimalikult väike.
 4.  Energiakadu  sularis peab normaaltalitlusel olema võimalikult väike.
Sulavkaitsmed - nimiandmed
 IEC (International Electrotechnical Commission) standardid sätestavad 
sulavkaitsme iseloomustamiseks järgnevad  tunnussuurused :
◦  Nimipinge
◦ See peab vastama võrgupingele. Madalpingekaitsmed  testitakse  nimipingest 10% kõrgema pingega. 230 
V võrgus kasutatakse 250 V nimipingega kaitsmeid.
◦ Kõrgepingekaitsmetel on erinõuded.
◦ Sulari ja sulavkaitsme  nimivool
◦ Kestvalt talutav sulari vool.
◦ Kasutatakse erinevaid standardarvuridasid. R10 rea järgi 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 ja 100 A.
◦ Sulavkaitsme nimivool – suurim sulari nimivool.
◦ Nimisagedus
◦ Kadudest põhjustatud temperatuuritõus
Sulavkaitsmed - nimiandmed
◦ Kontaktide võimsustaluvus
◦ Lahutusvõime
◦ Suurim vool, mida sulavkaitse suudab lahutada. 
◦ Madalaim lahutusvõime on väikekaitsmetel. See peab olema kümnekordne nimivool, kuid mitte alla 35 A. 
Suurim väärtus on 1500 amprit. 
◦ Alla 500 V tööstustarbijate sulavkaitsmete lahutusvõime peab olema vähemalt 50 kA, kodutarbijatel 20 
kA.
◦ Rakendumistunnusjoon
 Tarbijal peab olema teada nimivool, nimipinge, tootja, tüübitähis, 
tunnusjoone  tähis ning standard, millele toode vastab.
Sulavkaitsme talitlused
 Sulavkaitsme töö kulgeb kahes  erinevas  talitluses:
 1. Normaaltalitlus, 
◦ kõik sulavkaitsme osad on saavutanud väljakujunenud ületemperatuuri, kogu eralduv  soojus  hajub 
ümbritsevasse keskkonda.
 2. Ülekoormus- või lühistalitlus
◦ koormuse suurenedes kasvab sulavkaitsme temperatuur,
◦ vool, mille juures sulavkaitse veel ei rakendu (sulatusvool) sõltub sulari ristlõike  suurusest , 
kujust , materjalist ja pikkusest, samuti  kaitsme  ehitusest, ümbritseva keskkonna 
temperatuurist.
 Sulari kalibreerimisel antakse sellele minimaalne sulatusvool, tavaliselt 1,3 … 1,4 In, 
mille juures sulavkaitse ei tohi rakenduda 2 tunni jooksul ning maksimaalne 
sulatusvool 1,6 In, mille juures peab sulavkaitse rakenduma 2 tunni jooksul. 
 Sulatusvoolu ületava voolu korral peab sular põlema läbi minimaalse aja 
jooksul.
Sulavkaitsmed
  Eelnevast  saame järeldada, et sulavkaitse kaitseb vooluahelat vaid 
lühise eest!
 Selleks, et vähendada sulari läbipõlemisaega:
◦ valmistatakse sular muutuva ristlõikega plaadikestena;
◦ sularile antakse selline kuju, et mille juures lühisvoolude toimel tekkivad 
elektrodünaamilised jõud  purustavad  selle enne sulari läbipõlemist;
◦ sular kinnitatakse sulavkaitsme korpuse külge vedru abil;
◦ kasutatakse metallurgilist efekti.
Sulavkaitsme rakendumisaja 
lühendamine
 1. Sulari kohalik kitsenemine
 Kitsaskohas on voolutihedus suurem ning eraldub 
rohkem soojust.
 Nimivoolu puhul jaotub soojus metalli  soojusjuhtivuse
tõttu ümber ning kogu sular on praktiliselt ühesuguse 
temperatuuriga. 
 Suurema voolu puhul soojenevad kitsaskohad kiiremini
ning ainult osa soojust jõuab laiemasse ossa. 
 Sular põleb läbi ühe kitsaskoha lähedal. 
 Lühise puhul  kuumenevad  kitsaskohad nii kiiresti, et soojusülekannet ei saa 
arvestada ning sular
põleb läbi üheaegselt kõigis või mitmes kitsaskohas.
Sulavkaitsme rakendumisaja 
lühendamine
 2. Sulari kuju muutmine
 Sularile antakse selline kuju, mille puhul lühise korral tekkivad 
elektrodünaamilised jõud purustavad sulari veel enne kui see jõuab sulada.
 Purunemise koht valmistatakse veidi väiksema ristlõikega.
Sulavkaitsme rakendumisaja 
lühendamine
 3. Sular kinnitatakse kesta külge vedru abil.
Sulavkaitsme rakendumisaja 
lühendamine
 4. Kasutatakse metallurgilist efekti
 Metallurgiline efekt avaldub selles, et mõni  kergsulav   metall , näiteks tina või 
plii vedelas olekus lahustab mõnda  raskelt  sulavat metalli, näiteks vaske või 
hõbedat. 
 Selle lahuse elektriline takistus on suurem ja 
sulamistemperatuur väiksem.
 Nii põleb sular sama  ajaga  läbi väiksema vooluga
või sama voolu puhul kiiremini.
 Sel viisil valmistatud sularid lahutavad 
lühisvoolu 2…5 korda madalama voolu juures.
Sulavkaitsme rakendumisaja 
lühendamine
 Lühendatud rakendumisajaga sulareid kasutatakse “aeglastes” 
sulavkaitsmetes
(ingl. k slow blow fuse).
 Seejuures on kiirendatud suurema ristlõikega sulari läbipõlemise aega, et 
saavutada aeglasema rakendumistunnusjoonega sulavkaitset. 
 Selliseid sulavkaitsmeid kasutatakse suurte käivitusvooludega tarbijate 
kaitseks.
Sulavkaitsme ehitus ja 
tüübid
 Sulavkaitsmeid vaadeldakse tavaliselt kolmes rühmas:
◦ madalpingekaitsmed
◦ kõrgepingekaitsmed
◦ väikekaitsmed
  Vaatleme  tööstus- ja kodutarbijatele mõeldud madalpingelisi sulavkaitsmeid.
Torukaitse
 Läbipõlemisel tekkivate pritsmete, metalliauru ja elektrikaare kahjuliku toime 
vältimiseks paikneb sular kinnises torus vm. tugevas isoleerkestas, mis võib 
olla täidetud kaare arengut tõkestava ainega (näiteks kvartsliivaga).
 Kaitsmel võivad olla rakendumisindikaatorid või signaalkontaktid.
 Euroopas  enamkasutatavad  torukaitsmed on tähisega NH (saksa k. 
Niederspannungs Hochleitungs – madalpingelised, suure lahutusvõimega). 
 Need on mõeldud kasutamiseks põhiliselt seal, kus on kvalifitseeritud 
personal – tööstuses ja jaotusvõrkudes.
Torukaitse
Torukaitse
 Kest
◦ on hea  isolaator  ning peab tagama  sisule  niiskuskindluse;
◦ valmistatud suhteliselt hea soojusjuhtivusega materjalist, et hajutada sularis eralduv 
soojus ümbruskonda;
◦ tugeva ehitusega ning peab taluma tekkida võivat termilist lööki (termošokki);
◦  otstes  on kontaktnoad, mis sageli on üleminekutakistuse vähendamiseks hõbetatud.
 Täide
◦ Kõrge lahutusvõimega torukaitse on täidetud keemiliselt ülipuhta kvartsliivaga.
◦ Liivatera läbimõõt on umbes 0,3 mm. 
◦ Täiteaine juhib osa sularil eralduvat energiat kestale.
◦ Seetõttu on oluline, et toru oleks korralikult täidetud. 
◦ Hästitäidetud toru on vajalik ka kaare  kiireks  kustutamiseks. Liiv  jagab  kaare  osadeks  ning 
takistab nende osade taasühinemist.
Torukaitse
 Sular ja rakendumisindikaator
◦ Sular on enamasti vaskribast.
◦ Sulari nimivool küündib tavaliselt  1250  A kuni 500 VAC, 440 VDC.
◦ Rakendumisindikaator on peenest traadist ning ühendatud sulariga rööbiti. 
◦ Normaaltalitlusel läbib seda tühine osa kogu kaitset läbivast voolust. 
◦ Sulavkaitsme rakendumisel heidetakse vedru jõul välja märgis ning on näha, et kaitse on rakendunud.
 Paigaldus
◦ Sulavkaitsme paigaldamiseks alusele kasutatakse erilist kaitsmepaigaldit.
◦ See on valmistatud plastist ning selle ülesandeks on elektriku kaitsmine juhul kui paigaldamine 
toimub lühisele. 
◦ Kasutatakse samal otstarbel sulavkaitse-lülitit (jada- ja paralleelvinnak), kus lüliti käepidemes on 
pesad  iga faasi kaitsmele
 Sulavkaitse-lülitid on ühe- kuni neljapooluselised. Nad on tavaliselt paigaldatavad 
paigaldusliistule. 
Torukaitse
Padrunkaitse 
 Padrunkaitse (korkkaitse, keerekaitse) on väga vana. 
 Tuntakse ka Diazed nime all ning tüübitähiseks on sellest tulenevalt enamasti 
D.
 Niisuguse kaitsme sulavosa nimetatakse eesti keeles (kaitsme)korgiks, ka 
padruniks.
 Selle ohutuks paigaldamiseks keermetatud kaitsmepesasse (sellest ka 
kasutatav kaitsme nimi) on  pide . 
Padrunkaitse 
Padrunkaitse 
 Padrunis on  vasest  või hõbetatud vasest kaitsmetraat, mida ümbritseb 
peenike  kvartsliiv ja suhteliselt paks portselankest.
 Portselan on kvartsliivast parem  soojusjuht .
 Padruni põhjaks on silindriline nikeldatud messingist kontakt, mille läbimõõt 
sõltub nimivoolust.
 See peab tagama hea kontakti.
 Padrun on enamasti varustatud rakendumisindikaatoriga, mis paistab läbi 
pideme klaaspõhja.
 Indikaatori ehitus on  analoogne  torukaitsme  omaga .
Sulavkaitse pooljuhseadmetele
 Tavalised lühisekaitseseadmed  pooljuhtide  kaitseks ei sobi. Joonisel on 
dioodi või türistori taluvuspiiriga (b) võrdlevalt kujutatud kaitselüliti (a) ja 
sulavkaitsme (c) rakendumistunnusjooned.
 Nende lõikumine näitab nende sobimatust.
 Pooljuht enamasti ei talu temperatuuri üle 125 °C 
ning ta tuleb 50 Hz sageduse puhul välja lülitada 10 ms jooksul.
 Pooljuhitde kaitseks kasutatakse väga lühikese rakendumisajaga
torukaitsmeid. 
 Väliselt eristuvad pooljuhtidele mõeldud torukaitsmed oma
oluliselt lühema toru poolest.
 Kontaktid on varustatud poldiavadega.
Sulavkaitse 
pooljuhseadmetele
Sulavkaitse 
pooljuhseadmetele
Sulavkaitsme tüübid
 Vastavalt otstarbele tähistatkse sulavkaitsmed järgmiselt:
◦ gG Üldotstarbeline sulavkaitse, põhiliselt juhtide kaitseks
◦ gM Mootoriahela kaitseks
◦ aM Lühisekaitseks mootoriahelas
◦ aR Pooljuhtide kaitseks
 g-tüüpi sulavkaitse lahutab vooluahela iga lahutusvõimest väiksema voolu 
korral, mis sulari läbi põletab. Seda nimetatakse ka täielikuks kaitsmeks ( full  
range fuse), sest rakendub nii liigkoormusest kui lühisest. Kasutatakse 
iseseisva kaitsena.
 a-tüüpi sulavkaitse on mõeldud ainult lühisvoolu lahutamiseks. Seda 
nimetatakse ka osaliseks kaitseks (partial range fuse). a-tüüpi kaitse 
võimaldab enda taga kasutada väiksema lahutusvõimega kaitselülitit, 
kontaktorit või muud kaitseseadist.
 gG-tüüpi sulavkaitsme lahutusaeg
 Selektiivsuse saavutamiseks peab gG-tüüpi sulavkaitse kui In > 16 A olema 
temale järgnevast sulavkaitsmest 1,6 korda suurema nimivooluga (IEC 
60269-2-1 nõue).
Sulavkaitse
 Kaitsme rakendumise korral asendatakse ka 
selle tarviti läbipõlemata kaitsmed uutega. 
 Torukaitsme tööiga on kuni 30 aastat. 
Lahutusvõime tähised
 Padrunkaitsmetel on lahutusvõime tähised: 
◦ H suure lahutusvõime (high breaking  capacity ) puhul
◦ L väikese lahutusvõime (low breaking capacity) puhul
 Väikekaitsmetel on lahutuskiiruse näitajad: 
◦ FF ülikiire rakendumisega, lahutavad kümnekordse nimivoolu 0,001  sekundiga
◦ F kiire rakendumisega, lahutavad kümnekordse nimivoolu 0,001…0,01 sekundiga 
62
◦ M keskmise viivitusega
◦ T viivitusega või liigpingekaitsega, lahutavad kümnekordse nimivoolu 0,01…0,1 
sekundiga
◦ TT väga suure viivitusega, lahutavad kümnekordse nimivoolu 0,1…1 sekundiga.
 Kõik need peavad kahekordse nimivoolu välja lülitama 10 sekundiga ja olema 
võimelised taluma 1,7 nimivoolu üks tund. 
Padrun- ja väikekaitsme 
rakendumistunnusjooned
Kaitselüliti
 Kaitselüliti on mehaaniline lülitusaparaat, mille koostises on  termiline  liigkoormusvabasti, 
elektromagnetiline lühisvabasti, väljalülitusmehhanism,  peakontaktid  ja abikontaktid.
 Kaitselüliti võib sõltuvalt tüübist täita alljärgnevaid funktsioone:
◦ Lühisekaitse
◦ Liigkoormuskaitse
◦ Ühendusjuhtmete kaitse
◦ Rikkevoolukaitse
◦ Olekusignalisatsioon
◦ Rakendumise  indikatsioon
◦ Sisselülitamine normaalses käidus
◦ Kaugjuhitav sisselülitamine
◦ Väljalülitamine
◦ Lukustamine tabalukuga (kohustuslik pealülitile)
Kaitselüliti ehitus
  Kaitselüliti lülitatakse sisse käsitsi lülitushoovaga 8. 
 Kaugjuhitavatel lülititel on selleks ka 
elektromagnet- või mootorajam.
 Väljalülitamiseks on lisaks lülitushoovale bimetall- 
ehk termovabasti 2 ja elektromagnetvabasti 3.
 Tekkiv elektrikaar venitatakse välja ning see  kustub  kaarekustutuskambris 7.
  Vooluahel  peab lüliti kasutusaja vältel läbi laskma nimivoolu.
Kaitselüliti ehitus
Vooluahel
 Väiksema nimivoolu korral (alla 200 A) kasutatakse ühte kontaktipaari, mis 
täidab ühtlasi ka kaarekustutuskontaktide funktsiooni.
 Üle 200 A nimivooluga kaitselülititel on lisaks peakontaktidele veel 
kaarekustutuskontaktid.
 Sisselülitamisel sulguvad kaarekustutuskontaktid enne peakontakte, 
väljalülitamisel lahutuvad pärast peakontakte.
 Peakontaktid on kaetud hõbeda või metallkeraamikaga, 
kaarekustutuskontaktid kuumuskindla metallkeraamikaga.
Lülitushoob
 Edastab kontaktide sulgemiseks neile jõu, mis peab tagama sisselülituse.
 Kindlustamaks vajaliku survejõu In