128647030 nn sklopni aparati

Niskonaponske mreže i instalacije

Prof.dr.sc. Slavko Krajcar

2

Tehnički standardi i propisi

standardi

norme

zakoni i propisi

tehnički uvjeti

Tehnički standardi i propisi

• standardi (ISO, IEC, CENELEC)

• propisi (Zakoni, Pravilnici)

• tehnički uvjeti (HEP)

• norme (DIN, VDE, ASA, NEC, GOST, NF, BS,...HRN)

Tuesday, March 05, 2013 4

Grafički simboli (1)


Grafički simboli (2)

Električne sheme - klasifikacija

Klasifikacija električnih shema

pregledna shema (pomoću simbola pojednostavljeno prikazuje najvažnije dijelove postrojenje ili dijela postrojenja s funkcionalnim meĎuvezama);

strujna shema (prikazuje tok struje sa svim kontaktima i detaljima; redoslijed kontakata je isključivo prema električnoj funkcionalnosti i neovisan o stvarnom položaju na samom ureĎaju);

shema djelovanja (prikazuje sve aparate i spojeve u svim pojedinostima; svaki aparat se crta sa svim svojim kontaktima i spojevima - način rada; raspored aparata nije u zavisnosti od njihovog stvarnog rasporeda u prostoru)

Klasifikacija električnih shema Pregledne sheme

pregledna shema pogona asin. motora pregledna shema električne instalacije stana

Strujna shema, shema djelovanja

strujna shema upravljanja asin. motorom shema djelovanja pogona asin. motora

Klasifikacija električnih planova

priključni plan (raspored rednih stezaljki s naznačenim spojevima prema aparatima na jednoj strani i naznačenim vodovima na drugoj strani)

plan mreže (prikazuje položaj vodova, transformatorske stanice, javne rasvjete, te spojne točke s pripadajućim ureĎajima za jedno područje; ucrtava se u zemljopisne karte ili planove naselja i gradova)

plan instalacije (prikazuje položaj vodova za rasvjetu, energiju i ureĎaje slabe struje u graĎevinskim nacrtima)

plan vodova (prikazuje položaj vodova unutar jednog aparata, izmeĎu dva aparata ili grupe aparata)


Označavanje elem. el. postrojenja (1)

• element – komponenta, sklop ili dio postrojenja predstavljen jednim simbolom

• oznaka – jedinstvena u projektantskoj dokumentaciji jednog postrojenja (sheme, popisi opreme, upute, opisi,..) ali i uz element u samom postrojenju, sklopu (barem dio oznake)

• oznaka – 4 skupine znakova (IEC – 750/1983)

– skupina 1 = postrojenje ili dio postrojenja

– skupina 2 + mjesto ugradnje

– skupina 3 - vrsta, broj i funkcija

– skupina 4 : priključnica

• složene od slova i brojeva

• neke se skupine mogu izostaviti u oznaci

Označavanje elem. el. postrojenja (2)

Primjeri:

=B+K2-S2G:2

sklopno postrojenje 12 kV

komandna ploča K, polje 2

sklopka br. 2 za ispitivanje

stezaljka 2

=C2-M3

mlin sirovine br. 2 motor br. 3

=A+2A1:A

sklopno postrojenje 110 kV

upravljački ormar br. 2, polje 1

stezaljka

Označavanje elemenata električnih postrojenja (3) – Skupina 3

Projekt NN mreže i instalacije

• PROJEKT je pismeni rad kojim se odreĎuju svi potrebni podaci za izvedbu i održavanje.

• CILJ i ZADATAK projekta je:

• tehnički (izvedba, održavanje)

• ekonomski (troškovi)

• organizacijski (nabava materijala, organ. struktura)

• regulacijski (energetska suglasnost, urbanistička suglasnost, graĎevinska dozvola, vodoprivredna, itd.)

• PROJEKT može biti:

• idejni

• investicijski

• glavni

• izvedbeni

Projekt NN mreže i instalacije

• PROJEKT se sastoji od:

• tekstualnog dijela: – uvoda (podaci o investitoru i projektantu)

– projektnog zadatka

– regulacijskog dijela

– tehničkog opisa (opis djelovanja el.mreže ili instalacije)

– proračuna (snaga trošila, vršno opterećenje, tip i presjek vodova, otpor uzemljenja, zaštita od previsokog dodirnog napona i prenapona)

– predmjer radova ili troškovnika

– specifikacije materijala

• nacrta

Niskonaponske mreže

• NISKONAPONSKOM MREŽOM smatraju se strujni krugovi od izvora struje do sabirnica, odnosno priključka za osigurač na kućnom priključnom ormariću (KPO) s nazivnim naponom do 1 kV.

• ELEKTRIČNOM INSTALACIJOM smatraju se strujni krugovi poslije (gledajući u smjeru toka električne energije) sabirnica, odnosno od osigurača na KPO.

• moderni razvoj sve više briše razlike u izvedbi izmeĎu NN mreže i instalacije (npr. vršno opterećenje naselja s cca. 5000 stanovnika iznosi 4-5 MW, a toliko je npr. vršno opterećenje veće poslovne zgrade - Importane)

Niskonaponske mreže - vrste

nadzemna NN mreža i kućna instalacija

kabelska NN mreža i kućna instalacija

industrijska NN mreža i kućna instalacija

Niskonaponske mreže NN razvod u SN TS

NN razvod u SN TS 2 x 400 kVA

Niskonaponske mreže nadzemni ormari (NO)

nadzemni ormar (NO) u niskonaponskoj mreži

Niskonaponske mreže kabelski priključak sa stupa

kabelski priključak stambenog objekta u NN mreži

Niskonaponske mreže Kućni priključni ormar (KPO)

primjer položaja KPO kod priključka individualnog stambenog objekta

Niskonaponske mreže KPO iznutra

KPO s uređajima

Sklopni aparati niskog napona • Namjena sklopnih aparata niskog napona (Un≤1kV):

– zaštita (preopterećenja, kratki spoj, zaštita od indirektnog dodira)

– izolacija

– sklapanje u normalnim i izvanrednim pogonskim prilikama

• Podjela: – osigurači

samostalno prekidaju strujni krug rastaljivanjem vodljivog dijela uzrokovanog djelovanjem električne struje

– sklopke

• namjerom poslužioca ili samostalno (bez intervencije poslužioca) spajamo, odnosno prekidamo strujne krugove

• dijelovi za spajanje nalaze se čvrsto vezani u jednom kućištu

• prema mogućnosti uklapanja dijele se na: – besteretna sklopka (kada nema opterećenja ili uz malo opterećenje npr. u praznom hodu)

– teretna sklopka (može uklapati nazivnu struju, a prekidati do 3 In)

– motorska sklopka (može uklapati i prekidati struje koje se javljaju pri pokretanju i preopterećenju motora)

– NN prekidač ili učinska sklopka (može uklapati i prekidati struje do struja kratkog spoja)

Sklopni aparati niskog napona – sklopke

• prema načinu gašenja luka dijele se na:

– zračne

– uljne

– vakumske

– magnetske ,itd.

• prema primjeni:

– zaštitne sklopke

zaštita od nedopustivih termičkih i mehaničkih naprezanja kod nedopustivih iznosa struje, napona pogreške i podnapona

– upravljačke sklopke

ovisno o ulozi u tehnološkom procesu uklapaju i prekidaju strujne krugove

– rastavne sklopke

rastavljanje strujnog kruga s vidljivim položajem kontakata ili pokazivačem sklopnog položaja

– komandne sklopke

uklapaju pomoćne strujne krugove (npr. releji)

• Posljednjih nekoliko godina sklopke se tako brzo razvijaju da im se u prosjeku svakih 7 godina udvostručuje rasklopna snaga. Na taj način dolazi do smanjenja ili uklanjanja prednosti koje na području zaštite mreža i ureĎaja NN imaju NN osigurači.

Sklopni aparati niskog napona Osigurači

• sklopni aparat koji služi kao zaštitni organ

• simbol

• do taljenja jednog ili više topljivih vodiča dolazi ukoliko struja odreĎene veličine protječe dovoljno dugo kroz osigurač

• ukoliko je rastalno vrijeme osigurača kraće od 5ms, osigurač ograničava jakost struje kratkog spoja jer je prekida već u porastu što je prednost s obzirom na smanjenje termičkih i dinamičkih naprezanja elemenata iza osigurača

• Ip je maksimalna vrijednost struje kratkog spoja koja će se pojaviti u krugu s osiguračem

Sklopni aparati niskog napona - Osigurači

• Standardi koji se odnose na NN osigurače: – IEC 60269

– DIN VDE 0636

• Podjela osigurača prema funkcionalnim i pogonskim razredima: – Funkcionalni razredi:

Funkcionalne osobine osigurača odreĎuju se prema karakteristici struja-vrijeme.

Funkcionalni razred odreĎuje u kojem se strujnom području rastalni uložak mora istopiti.

• funkcionalni razred g ili osigurači za opću uporabu (g=general use ili full-range breaking fuse-link):

rastalni uložak trajno provodi struje od najmanje do nazivne i može isklopiti struje od najmanje struje aktiviranja do prekidne moći (nazivne rasklopne struje)

namijenjeni su zaštiti od kratkog spoja i preopterećenja


• Podjela osigurača prema funkcionalnim i pogonskim razredima: – Zone taljenja (konvencionalne struje) prema

funkcionalnim razredima:

• razred g:

Osigurači iz ovog razreda štite strujne krugove od preopterećenja i struja kratkog spoja.

Konvencionalne struje kod kojih ne smije odnosno dolazi obavezno do taljenja ovih osigurača zadane su standardom (IEC 269).

• manja ispitna struja (Inf) je struja kod koje u vremenu od jednog sata ne smije doći do pregaranja osigurača

• veća ispitna struja (I2) je vrijednost struje kod koje u vremenu od jednog sata mora doći do pregaranja osigurača

klasa nazivna struja manja ispitna struja veća ispitna struja trajanje ispitivanja

In Inf I2 h

npr. za osigurač In=32A

vrijedi da pri struji

Inf=1.25x32A=40A ne smije

pregorjeti ako ona traje 1h

ali ako se radi o struji većoj

ili jednakoj

I2=1.6x32A=52.1A on mora

pregorjeti u vremenu 1h

vremensko-

strujna

karakteristika

koja

odgovara

taljenju do

uspostave

luka

vremensko-

strujna

karakteristika

prekidanja

struje


• Podjela osigurača prema funkcionalnim i pogonskim razredima: – Funkcionalni razredi:

• funkcionalni razred a ili osigurači za pojedina područja (eng. partial-range breaking fuse-link)

rastalni uložak trajno provodi struje od najmanje do nazivne a može isklopiti struje veće od odreĎenog višekratnika svoje nazivne struje (npr. za osigurače razreda aM izvedbe Merlin Gerin višekratnik 4, a u Končarevoj izvedbi 6.3, za aR 2.7) do prekidne moći (nazivne rasklopne struje)

namijenjeni su samo zaštiti od kratkog spoja

• Pogonski razredi: Kategorije upotrebe G i M iz IEC standarda zamijenjene su u postojećem DIN/VDE standardu vrstom

štićenog objekta:

• G (prije L) vodovi i kabeli (npr. rasvjeta, instalacije)

• M sklopni aparati (Končar, motorski krugovi uključujući sklopne aparate)

• B postrojenja u rudarstvu

• Tr energetski transformatori

• R poluvodički ureĎaji


Na primjer,

moguće oznaka

osigurača je gL

= opća zaštita

vodova i kabela,

aM = posebna

zaštita motora,

itd.


• Prekidna moć (ili nazivna rasklopna struja) najveća je struja (efektivna vrijednost) koju osigurač pod odreĎenim propisanim uvjetima (npr. faktor snage) može isklopiti.

• Podjela osigurača prema izvedbi i području primjene: – osigurači velike prekidne moći ili visokoučinski osigurači (NH, NVO)

– instalacijski osigurači

• DIAZED (osigurači normalnih dimenzija, tip D)

• NEOZED (osigurači smanjenih dimenzija, tip Do)


• Visokoučinski osigurači: – Namijenjeni su prekidanju velikih struja preopterećenja

i kratkog spoja u NN mrežama. Takve se struje najčešće javljaju u NN razdjelnim mrežama i industrijskim mrežama (i to za nazivne napone 500 V, a rjeĎe i 660 V).

– Visokoučinski osigurači se sastoje od:

• osnove (podnožje) s nožastim kontaktima

• topljivog umetka (patrone)

• izolacijske ručke (zamjena topljivog umetka – može biti tropolna ili jednopolna)

• indikator pregaranja

postoji izvedba bez izolacijske ručke (tzv. zglobni visokoučinski osigurač)

topljivi umetak

osnova (podnožje)

izolacijska ručka

zglobna izvedba


• Visokoučinski osigurači: – Nazivni napon osigurača jest najniža

vrijednost nazivnih napona njegovih dijelova. Nazivni napon topljivog umetka mora biti manji ili jednak nazivnom naponu osnove osigurača.

– Rastalne karakteristike su tromo-brze

tv je virtualno rastalno vrijeme

Ik je efektivna vrijednost struje kratkog spoja

tv

Ik


• Visokoučinski osigurači: – Uspješno se primjenjuju za ograničavanje struje

kratkog spoja (prekidaju struju prije nego što ona postigne maksimalnu vrijednost).

I”k je početna efektivna vrijednost struje kratkog spoja

Iu je udarna (maksimalna tjemena) vrijednost struje kratkog spoja

Ip je maksimalna vrijednost struje kratkog spoja koja će se pojaviti u krugu s osiguračem

– npr. neka je I”k=20kA, kada u strujnom krugu ne bi bilo osigurača, njime bi potekla struja čiji bi maksimalni iznos dosegao Iu=42kA ako je udio istosmjerne komponente u ukupnoj struji kratkog spoja 50% (točka A); sa osiguračem ta struja ostaje ograničena na Ip=12kA (točka B).

I”k

Iu

Ip

nazivne struje

osigurača, IN


• Visokoučinski osigurači: – ovi osigurači ne moraju biti zaštićeni od dodira dijelova pod naponom, a sve manipulacije obavlja

osposobljena osoba

– prekidne moći kreću se do 120 kA (zbog visoke prekidne moći, te mogućnosti ograničenja takvih velikih struja kratkog spoja često se koriste)

visokoučinski osigurači

izvedbe Siemens

visokoučinski osigurači

izvedbe Končar


• Instalacijski osigurači (za domaćinstvo i slične primjene):

– Upotreba ovih osigurača namijenjena je nepoučenim osobama, stoga osigurači moraju biti zaštićeni od dodira s dijelovima pod naponom.

– Izvedbe:

• DIAZED (osigurači normalnih dimenzija, tip D) za nazivne napone do 550V (u inozemstvu i za napon 660V, a struje do 63A).

• NEOZED (osigurači smanjenih dimenzija, tip Do) za napone 380V.

– Osnovni dijelovi:

• kapa

• topljivi umetak

• kalibarski prsten

• zaštita od dodira dijelova pod naponom

• osnova

DIAZED NEOZED


• Instalacijski osigurači (za domaćinstvo i slične primjene): – Kalibarski prsten sprječava ulaganje rastalnog uloška veće nazivne struje nego što odgovara prstenu

montiranom u osnovu.

– Veličine i boje rastalnih uložaka (boje odgovaraju i boji kalibarskog prstena).



– Osigurači za zaštitu u domaćinstvima odgovaraju karakteristikama gG osigurača.

– Rastalne karakteristike ovih osigurača mogu biti:

• super brze (nj. flink)

• brze

• sporo-brze (spore u području preopterećenja, brze u području struja kratkog spoja)

• spore

I˝k

tv


• Instalacijski osigurači (za domaćinstvo i slične primjene): – Efekti brzine postižu se tehnološkim zahvatima na rastalnici:

• oblikom poprečnog presjeka

I˝k

tv

presjek 1 odnosno 2

presjek 1 odnosno 2


• Instalacijski osigurači (za domaćinstvo i slične primjene): – Efekti brzine postižu se tehnološkim zahvatima na rastalnici:

• oblikovanjem presjeka rastalnice

I˝k

tv



I˝k

tv lem

kratki spoj

preopterećenje

– Efekti brzine postižu se tehnološkim zahvatima na rastalnici:

• legiranjem (sporo-brza karakteristika – dijelovi rastalnice spajaju se lemom niskog tališta koji se rastali pri malim strujama preopterećenja, a kod većih struja rastali se cijela rastalnica)

Sklopni aparati niskog napona Instalacijski automatski prekidači (osigurači)

• Često se u praksi pogrešno nazivaju automatski osigurači ili LS automati (Leitungsschutz Automaten), te minijaturni prekidači (eng. miniature circuit breakers).

• Prikladni su za ugradnju na onim mjestima u električnim instalacijama gdje se javlja struja kratkog spoja do 6 (25) kA i gdje su pogonske prilike takve da često dolazi do preopterećenja i kratkih spojeva.

izmjenični i istosmjerni

strujni krugovi

izmjenični strujni

krugovi

izmjenični i

istosmjerni strujni

krugovi

nova izvedba (trajno ugrađivanje)

stara izvedba

(za uvijanje u podnožje)

Područje primjene:

H – strujni krugovi u domaćinstvu

L – strujni krugovi za rasvjetu i upravljanje

G – strujni krugovi za uređaje (male motore)


• IzraĎuju se s termičkim (bimetalnim) okidačem za isklapanje kod dugotrajnih malih preopterećenja i elektromagnetskim okidačem za kratkotrajna velika preopterećenja (kratke spojeve).

– 1 - termoplastični, nezapaljivi oklop

– 2 - izlaz

– 3 - lučna komora

– 4 - elektromagnet (zajedno s okidačem koji trenutno otvara kontakte prekidača)

– 5 - ručica (0 – off; 1 –on)

– 6 - fiksni kontakt

– 7 - pomični kontakt

– 8 - vodič luka (povezan s bimetalom; u slučaju kratkog spoja struja putem vodiča luka zaobilazi bimetal i na taj način ga štiti)

– 9 - bimetal

– 10 - ulaz


• Usporedba karakteristika brzog i tromog instalacijskog osigurača, te instalacijskog automatskog prekidača (LS) iste nazivne struje.


• Osobine: – Poslije prekidanja strujnog kruga ne treba mijenjati topljivi umetak.

– Mogu zamijeniti ulogu sklopke u strujnom krugu, premda to treba izbjegavati.

– Manja im je prekidna moć od osigurača.

– Skuplji su od osigurača, ali u prilikama s puno prekidanja su isplativiji.

• IzraĎuju se za izmjenične napone 220 (230) i 380 (400) V, i za nazivne struje u rasponu 0.5-32 A.

• Na slici su prikazane karakteristike instalacijskih automatskih prekidača za pojedine namjene (prema starom DIN VDE 0100,§41 Nc).

– H - strujni krugovi u domaćinstvu

– L - strujni krugovi rasvjete i upravljanja

– K - aparati s motorima

– G - rasvjeta i mali motori


Ispitne struje termičkog i elektromagnetskog okidača.

Kod manje ispitne struje termički okidač ne smije okinuti unutar 1h, a kod veće struje mora okinuti unutar 1h.

Elektromagnetski okidač mora trenutno okinuti kod navedene ispitne struje.


• Prema (novom) standardu IEC 60898, odnosno DIN VDE 0641-11 instalacijski automatski prekidači se prema karakteristikama dijele u četiri grupe:

– karakteristika tipa A: okidanje kod 2-3 In

zaštita mjernih transformatora i dugih vodova kod kojih je nužno prekinuti struju preopterećenja u vremenu do 0.4s

– karakteristika tipa B: okidanje kod 3-5 In opća uporaba - zaštita instalacijskih strujnih krugova u domaćinstvima i funkcionalnim zgradama (djelatno i/ili slabo induktivno opterećenje)

– karakteristika tipa C: okidanje kod 5-10 In zaštita strujnih krugova s induktivnim opterećenjem (motori, rasvjeta)

– karakteristika tipa D: okidanje kod 10 -20 In

zaštita strujnih krugova s visoko induktivnim opterećenjem (transformatori, kondenzatorske baterije)


• Ovisno o proizvoĎaču instalacijski automatski prekidači (tzv. minijaturni prekidači, MCB) proizvode se za nazivne struje sve od 0.3-125A, i prekidne struje do 25 kA.

• Na primjer (Merlin Gerin) :

–1 - oznaka modela

–2 - tip karakteristike

–3 - nazivna struja

–4 - max. dozvoljeni pogonski napon

–5 - prekidna struja

–6 - serijski broj

–7 - električna shema (broj polova)

–8 - I2t klasifikacija

– C60a

karakteristika tipa C, 6-63 A, 240 V, 4.5kA

– C60N

karakteristika tipa C, 1-63 A, 240/480 V, 6kA

– C60H

karakteristike tipa B,C i D, 1-63 A, 240/480 V, 10kA

– C120N


– C120H



• Na primjer (Moeller) :

• Na primjer (Siemens) :

–FAZ MCB

karakteristika tipa A, B, C, D, 0.5-63 A, 10 kA

–AZ HC MCB

do 125 A, 25 kA

– LS 5SY 4/5/6/7

karakteristika tipa A, B, C, D, 0.3-63 A, 6,10,15 kA

– LS 5SX 2/4

karakteristika tipa B, C, 0.3-63 A, 6,10 kA

– LS 5SP4

karakteristika tipa B, C, D, 80-125 A, 10 kA

Sklopni aparati niskog napona Prekidači

• Osnova namjena NN prekidača je zaštita od struja kratkog spoja, premda se oni

mogu koristiti i kao zaštita od preopterećenja.

• Osim toga mogu se opremiti i podnaponskim modulom (reagira na premale

napone), odnosno modulom koji djeluje pri pojavi struje greške

• Ukoliko im je primarna namjena zaštita od preopterećenja i kratkog spoja, onda se

izvode (za razliku od VN prekidača) s dva pridružena člana koji sasvim općenito

mogu biti sastavni dio sklopnog aparata ili biti sastavni dio strujnog kruga čije

elemente se štiti.

• Dvije su moguće izvedbe pridruženih članova, kao:

– okidač

– relej.

Sklopni aparati niskog napona Prekidači • Okidač:

– Kontaktni sistem prekidača mehanički je povezan sa zapornim mehanizmom koji naglo otvara kontakte

djelovanjem okidača (elektromagnetski – struja kratkog spoja, termički – preopterećenje; ili elektronički)

ili aktiviranjem ručnog pogona (odnosno daljinsko upravljanje ako postoji). U novije vrijeme sve se više

upotrebljavaju elektronički okidači koji se mogu podešavati u širokom području struja kratkog spoja i

preopterećenja (što nije slučaj sa elektromehaničkim i termičkim okidačima).

• Relej:

– Relej je zasebni sklopni aparat (komandna sklopka) koji reagira na razne fizikalne veličine (npr. struja,

napon, temperatura, vlažnost, vrijeme, itd). Kada se aktivira omogućava upravljanje daljnjim ureĎajima

(npr. okidač za isklapanje prekidača). Sasvim općenito izvodi se kao mehanički, elektronički (statički), a

u novije vrijeme i digitalni.


• okidač na prekidač djeluje izravno, dok relej (kao zasebni aparat) djeluje putem električne

energije u pomoćnom strujnom krugu.

• Osim toga za razliku od releja koji reagira na različite fizikalne veličine, okidač redovito reagira

na električne veličine (struja, napon).

• Karakteristika prekidača s pridruženim

bimetalnim i nadstrujnim (elektromagnetskim)

okidačem.

– a - termički okidač – hladno stanje

– b - termički okidač – toplo stanje

– c - elektromagnetski okidač

– d - trajanje prekidanja struje kratkog

spoja

– Ir - najveća struja koju prekidač može

prekinuti (rasklopna struja)


• Karakteristika prekidača:

– termički okidač štiti od preopterećenja s inverznom karakteristikom (a –

okidanje)

– elektromagnetski okidač može štititi na dva načina:

• s ograničenjem struje kratkog spoja (djeluje trenutno; n – okidanje)

• bez ograničenja struje kratkog spoja (djeluje s vremenskim zatezanjem

što je potrebno za postizanje selektivnosti zaštite u kombinaciji s ostalim

sklopnim aparatima; z- okidanje)

• Sasvim općenito moguće su izvedbe prekidača i s više

nadstrujnih okidača.

atoplo

ahladno

n

atoplo

ahladno

n

z


• Simboli:

termički okidač NN prekidač

NN prekidač s termičkim okidačem

NN prekidač s z-nadstrujnim okidačem

NN prekidač s n-nadstrujnim okidačem

ili


• Prekidači se izabiru prema:

– nazivnoj struji

– rasklopnoj struji (prekidna struja).


• Npr. Schneider Electric:

– Masterpact M63

- zračni prekidač

- In = 6300 A

- prekidna struja 150 kA

• Sasvim općenito njihova namjena nije učestalo sklapanje u strujnom krugu.

• Iz gospodarskih razloga često se za ograničenje struje ipak koriste osigurači.

Sklopni aparati niskog napona Kombinacije NN prekidača

• Kombinacija prekidač – osigurač:

– ukoliko vrijednost struje kratkog spoja u strujnom krugu može biti i veća od rasklopne struje

prekidača, onda se prekidač mora kombinirati s osiguračem koji prekida struje kratkog spoja koje

su veće od prekidne moći prekidača

toplo

hladno

a n

osigurač

– za zaštitu od preopterećenja zadužen je termički okidač

prekidača (a-okidanje)

– sve vrijednosti struja kratkog spoja do rasklopne struje

prekidača trenutno prekida elektromagnetski okidač prekidača

(n-okidanje)

– na taj način mogu se iskoristiti prednosti prekidača:

istovremeno prekidanje sva tri pola, ponovni uklop neposredno

nakon isklapanja


• Kombinacija prekidač – osigurač:

toplo

hladno

a n

osigurač

– osigurač mora djelovati pri strujama koje prelaze vrijednost

rasklopne struje prekidača – pri tome da bi se isklopila sva tri

pola prekidača (i kod nesimetričnih kvarova poput jednopolnog

kratkog spoja) mora maksimalna vrijednost propuštene

(odrezane) struje kratkog spoja (Ip) biti veća od proradne

struje n-okidača


• Kombinacije prekidača (selektivnost):

ta = vrijeme prorade prekidača

te = vlastito vrijeme prekidača

td = vremensko zatezanje do

otvaranja prekidača

to = vrijeme otvaranja prekidača

= ta + td + te

tL = vrijeme trajanja luka

tg = ukupno trajanje isklapanja

prekidača = to + tL



da bi se postigla selektivnost serijskom kombinacijom dvaju prekidača

potrebno je voditi računa o sljedećem:

• vremensko strujne karakteristike im se ne smiju sjeći, niti dodirivati

• u slučaju kad prekidač ima elektroničko termički okidač kao zaštitu od

preopterećenja, postoji samo jedna karakteristika okidanja u području

preopterećenja koja ne ovisi o stanju (opterećenju) prekidača u trenutku

nastanka preopterećenja

• u slučaju mehaničkog termičkog okidača kao zaštite od preopterećenja,

katalozi proizvoĎači najčešće vrijede za hladno stanje (stoga je vrijeme

otvaranja to u slučaju normalnih pogonskih prilika kraće za otprilike 25%).

• karakteristike u katalozima odgovaraju prosječnim vrijednostima pa je

stoga nužno voditi računa o granicama tolerancije



karakteristike prekidača Q1 i Q2 iz prethodnog primjera (osjenčano područje oko karakteristika odgovara području rasipanja vrijednosti)

u dijagram su ucrtana samo karakteristična vremena (vrijeme zatezanja za prekidač Q2 i vrijeme otvaranja za prekidač Q1

tst2 = siguronosna razlika (gradacija) u vremenima otvaranja kontakata prekidača kada kroz oba teče

struja kratkog spoja

Sklopni aparati niskog napona Sklopke

• Rastavna sklopka:

– može trajno voditi nazivnu struju, a kratkotrajno i struju kratkog spoja

– može uklapati struje koje su znatno manje od nazivne struje (slično rastavljaču na SN i VN)

– uklopno stanje mora biti vidljivo radi sigurnosti osoblja u postrojenju

– pogon je ručni

I<<In

In

t


• Teretna sklopka

– može trajno voditi nazivnu struju, a kratkotrajno i

struju kratkog spoja

– mogu uklapati i isklapati struje do 3In

– razlika spram rastavne sklopke je što imaju

komoru za gašenje luka (slično učinskom

rastavljaču na SN)

– pogon je u pravilu ručni, ali može biti i

automatiziran

– Končar grebenasta teretna sklopka

• služe za ručno upravljanje trošilima većih nazivnih snaga i obično je sastavni dio razvodnih ureĎaja


• Teretna sklopka

IIn

t

3In

izvedbe grebenaste sklopke:

radni kontakt

izbirni kontakt

prijeklopni kontakt


Sklopnik (kontaktor): • može trajno voditi nazivnu struju, a kratkotrajno

i struju kratkog spoja • može uklapati struje do k*In (najčešće k=10) • imaju prigraĎen termički okidač kao zaštitu od

kratkog spoja u strujnom krugu, a može se i prigraditi elektromagnetski okidač

• ima jedno fiksno stanje, a to je da je isključen kada nema napona na svitku sklopnika

• aparat koji je osnova daljinskog upravljanja i regulacije u NN mrežama

• on impulse koji se daju malim naponima i strujama prenose na aparate kojima se prekidaju velike struje

• moguće ih je upravljati tipkalom ili teretnom sklopkom

• životna dob je reda veličine 1 milijun sklapanja I

t

In

10In


• Motorska sklopka: – posebna vrsta teretne sklopke prilagoĎena

elektromotornim pogonima

– mogu uklapati i isklapati struje koje se javljaju pri pokretanju i preopterećenju motora

– stoga najčešće imaju pridružen termički (bimetalni) i elektromagnetski okidač

– uljno (starije izvedbe) ili zračno gašenje luka

– prema izvedbi spoj teretne sklopke i sklopnika

– npr. sklopka zvijezda-trokut za pokretanje kaveznih motora (moguća je izvedba s tri sklopnika ili kao grebenasta teretna sklopka)

IIn

t

kIn


• Zaštitne sklopke: – koriste se kao zaštita od previsokog napona dodira (struja zaštitna sklopka

(FI ili ZS sklopka), naponska zaštitna sklopka)

• Instalacijske sklopke: – sklopni ureĎaji za sklapanja u instalacijskim krugovima u domaćinstvima

– izraĎuju se za maksimalne napone 500 V, i nazivne struje 2,4,6,10,16 i 25 A

– predviĎene su za sklapanja struja do nazivnih vrijednosti

– prema izvedbi unutrašnjih spojeva razlikujemo:

• jednopolne

• dvopolne

• grupne

• izmjenične

• križne


• Instalacijske sklopke:

istovremeno sklapanje jednog ili više trošila s

jednog mjesta

sklopka se smješta u fazu jer u suprotnome uz

isklopljenu sklopku koja se nalazi u nul vodiču

instalacija ostaje pod naponom

0

R

jednopolna

0

R

dvopolna

dvopolno sklapanje



moguće je naizmjenično sklapanje dvije

grupe trošila, pri čemu obje grupe mogu biti

istodobno uklopljene

sklapanje jednog trošila s dva

mjesta

npr. rasvjeta dugih hodnika, ili

sobe s dva ulaza

0

R

grupna

0

R

izmjenična



križna se sklopka koristi u kombinaciji s izmjeničnim za sklapanja jednog trošila s tri ili

više mjesta (svako naredno mjesto zahtjeva još jednu križnu sklopku)

izvoru i trošilu uvijek je najbliža izmjenična sklopka – između njih se nalaze križne

0

R

križnaizmjenična izmjenična

• Zaštita NN osiguračima:

– radijalna mreža:

• da bi se u radijalnim razdjelnim mrežama postigla selektivnost u zaštiti

Zaštita u mrežama Zaštita u mrežama niskog napona

osiguračima potrebno je u pojedine vodova

gledano od smjera izvora prema

potrošačima smještati osigurače sve manje i

manje nazivne struje

• ukoliko struja kvara nije jako velika onda se

vremena taljenja pojedinih osigurača dosta

razlikuju i selektivnost zaštite će biti

postignuta

• Zaštita NN osiguračima:


• ukoliko je struja kvara velika, onda je razlika u vremenima taljenja (tt) pojedinih

osigurača malena

• s obzirom da struja kvara teče kroz pojedine osigurače i nakon taljenja sve do trenutka

gašenja luka, može doći do taljenja i osigurača 2 za mjesto kvara prikazano na slici

• struja kvara koja teče u vrijeme trajanja luka u osiguraču 1 razvija toplinu u osiguraču

2 pa njegova temperatura raste i može se dogoditi da dosegne vrijednost temperature

taljenja, t

• taljenjem rastalnice osigurača 2 više nije postignuta selektivnost zaštite u mreži


• Zaštita NN prekidačima:


• moguće je postići selektivnost zaštite prekidačima opremljenim termičkim i brzim

nadstrujnim (n-okidanje) okidačima ako je električna udaljenost dva uzastopna

prekidača znatna


termički okidači su odabrani prema pogonskim strujama

nadstrujni okidači su odabrani prema strujama kratkog

spoja

ispod jednopolne sheme radijalne mreže, prikazane su

vremensko-strujne karakteristike okidača

mjerilo struje na apscisi je odabrano tako da iznos

struje odgovara vrijednosti struje kratkog spoja u

jednopolnoj shemi na mjestu koje se nalazi u

vertikalnom smjeru iznad te struje



• II je iznos struje kratkog spoja ako se kratki spoja dogodi na mjestu prekidača I

• proradna struja nadstrujnog okidača prekidača II odabrana je tako da djeluje ukoliko kratki spoj

nastane na odreĎenoj udaljenosti desno od prekidača I


mora vrijediti:

II<IIm

III<IIIm

gdje su IIm i IIIm prekidne moći prekidača I i II

za termičke okidače mora vrijediti:

IPI<Im

IPII<Im

gdje je Im maksimalno dozvoljena struja koja smije teći kroz termički

okidač

ovdje štiti termički

okidač prekidača II



• ukoliko je električna udaljenost izmeĎu dva uzastopna prekidača u radijalnoj mreži

malena ili gotovo nikakva onda se selektivnost može postići uporabom vremenskih

nadstrujnih okidača (z-okidanje)


prema slici električna

udaljenost izmeĎu prekidača II

i III je zanemariva

zato je prekidač III opremljen

vremenskim nadstrujnim

okidačem čije je vrijeme

prorade znatno veće od

vremena prorade brzog okidača



• za kvarove izmeĎu prekidača II i III proraditi će vremenski nadstrujni okidač prekidača III u vremenu

tP


kada bi prekidač III imao brzi

nadstrujni okidač on bi proradio i u

slučajevima kvarova lijevo od

prekidača II što ne bi bila

selektivna zaštita

kod prekidača II predviĎen je i

vremenski nadstrujni okidač – on

nije nužan poradi selektivnosti već

služi kao rezerva

• Zaštita NN prekidačima i osiguračima:


• na slici je prikazano selektivno štićenje u radijalnoj mreži kombinacijom osigurača i NN

prekidača s brzim nadstrujnim i termičkim okidačem


128647030 nn sklopni aparati

Documents