Áramkör védelem

Az áramkörvédelem azokat az eljárásokat és alkatrészeket jelenti, amelyek segítségével a villamos rendszereket óvják az olyan rendellenes körülmények okozta károktól, mint a rövidzárlat, a túláram, a túlfeszültség és túl magas hőmérséklet. A védett áramkört úgy tervezik, hogy biztonságosan lekapcsolja vagy átirányítsa a veszélyes villamos energiát, mielőtt az kárt tehetne az eszközökben vagy a vezetékekben, illetve sérülést okozna a felhasználóknak. Megfelelő védelem nélkül a hibák berendezések meghibásodását, tűzveszélyt vagy akár áramütést is okozhatnak, különösen a kényes elektronikus és villanymotor-vezérlő eszközökben.

A két legelterjedtebb áramkörvédő eszköz az olvadóbiztosíték (más néven olvadóbiztosító) vagy röviden csak biztosíték és az áramkör-megszakító vagy röviden csak megszakító. A biztosíték egy fémhuzalt tartalmaz, amely megolvad, amikor az áramerősség meghalad egy bizonyos küszöbértéket, és ezzel véglegesen megszakítja az áramkört, hogy megakadályozza a további károkat. A biztosítékok egyszerűek és költségtakarékosak, de miután kiégtek (kiolvadtak), ki kell cserélni őket. A megszakító ezzel szemben egy mechanikus kapcsoló, amely érzékeli a túláramot, és kiold, de cserét nem igénylő módon szakítja meg az áramellátást. A megszakítókat a hiba elhárítása után vissza lehet kapcsolni. A FI relé (teljes nevén földzárlat-megszakító (GFCI, ground fault circuit interrupter) egy különleges megszakítófajta, amelyet az emberek áramütés elleni védelmére használnak. A FI relék a fázisvezetékek és a nullavezeték közötti áramegyensúlyt figyelik, és azonnal kioldanak, ha áramszivárgást észlelnek a föld felé, amelyet gyakran sérült szigetelés vagy vízzel való érintkezés okoz.

A korszerű elektronikai rendszerekben egyre nagyobb teret nyernek a szilárdtest (azaz félvezetős) áramkörvédelmi eszközök. Az olyan alkatrészek, mint a varisztorok – különösen a fém-oxid varisztorok (MOV, metal oxide varistor) – és az elnyomódiódák (TVS, transient voltage suppressor) az induktív terhelések, villámcsapások vagy elektrosztatikus kisülések okozta feszültségtüskék (más néven feszültséglökések vagy tranziensek) elleni védelemre szolgálnak. Ezek az eszközök képesek elnyelni vagy átirányítani a felesleges energiát, megvédve a kényes félvezetőket a meghibásodástól. Más eszközök, például a hőmegszakítók (más néven hőbiztosítékok vagy termikus biztosítékok) akkor kapcsolják le az áramköröket, ha az üzemi hőmérséklet túl magasra emelkedik, míg a gázkisüléses cső (GDT, gas discharge tube) típusú túlfeszültség-levezetők a nagy energiájú túlfeszültségek ellen védenek, különösen a kommunikációs vezetékekben és a kisfeszültségű távvezetékekben.