Termik koruyucularda geleneksel sistemler

Geleneksel Termal Koruma

Basit bimetal termik koruyucuları, bilindiği üzere akım anahtarı olarak tasanlanmaktadır (Şek.1). Isıya duyarlı bimetal tek taraflı hareket eden bir şerit şeklindedir ve ucuna kaynaklı iletken bir kontak bulunmaktadır. Bimetal şeritler nispeten serbest hareket edebildiği için, kontağın baskı kuvveti ısıyla birlikte sürekli değişir. Bu nedenle, kapalı durumda iken kontağın direnci doğal olarak sıcaklığa bağlıdır. Bu şartlar altında henüz kapanma ısısına ulaşmadan baskı kuvveti düşebilir ki bu yüksek kontak direncinin sonucunda bir ark meydana getirir (Şek.3). Bundan dolayı da termik koruyucu zamanından önce kapanacak kadar çok ısınabilir. En kötü durumda kontak uçları birbirine kaynayabilir, dolayısıyla termik koruyucu bir daha açılmaz ve koruma işlevi fark edilmeden sürekli olarak devre dışı kalır. Bu sebeple de bu tür basit bimetal koruma sistemleri, aşırı ısınma veya hata durumunda, akıma bağımlı olmayan bimetal koruyuculara kıyasla daha az güvenilir bir koruma sağlamaktadır.

Termik koruyucudan geçen akım

Her durumda, bu tür akım anahtarları açma/kapama ısısı civarında titreşime karşı bir hassasiyet gösterir. Bunun nedenleri, açma/kapama esnasında minimum kontak baskı kuvveti ve lineer kuvvet-yol eğrisidir (Şek.4).
Olumsuz kontak direnç şartları nedeniyle, bu tür basit termik koruyucular – özellikle yüksek akım gerektiren uygulamalarda – açma/kapama sıcaklığı civarında yüksek ısınma problemine maruz kalır. Sonuç olarak klasik termik koruyucuların açma/kapama sıcaklığı, ek esnek diski olan termik koruyuculara kıyasla belirsiz bir oranla düşer.
Bu tür basit bimetal termik koruyucularda, istenmeyen ark oluşması ve erken açma/kapamalar sonucunda kontak aşınması ve dolayısıyla kısa çalışma ömrü kuvvetle muhtemeldir.

Geleneksel Termal Koruyucu

Şekil 3: Ekstra esnek diski olmayan termik koruyucu. Bundan dolayı oluşan ark hasarı riski.

Kuvvet-Yol Eğrisi

Şekil 4: Kuvvet-Yol Eğrisi (karakteristik eğri):
a basit disk (lineer eğri)
b ek esnek disk (lineer olmayan eğri)