documentp8
DESCRIPTION
Predavanje fer el. utređajiTRANSCRIPT
Električna postrojenjaSklopni uređaji niskog napona
Prof. dr. sc. Slavko Krajcar
Doc. dr. sc. Marko Delimar
2007/2008
2 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Gdje smo?
• uvod
• simetrične komponente
• modeliranje elemenata sustava
(transformatori, generatori, prigušnice, vodovi, trošila)
• proračun kratkog spoja
• elementi postrojenja
– sabirnice, izolatori, rastavljači, uređaji za prekidanje struje
– sklopni uređaji niskog napona
– energetski transformatori, mjerni transformatori, ...
• sheme spoja
danas
3 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopni aparati niskog napona (1)• Namjena sklopnih aparata niskog napona (Un≤1kV):
– zaštita (preopteredenja, 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 kudištu
• prema mogudnosti uklapanja dijele se na:– besteretna sklopka (kada nema opteredenja ili uz malo opteredenje 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 preopteredenju motora)
– NN prekidač ili učinska sklopka (može uklapati i prekidati struje do struja kratkog spoja)
4 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopni aparati niskog napona (2)– 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 pomodne 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 uređaja NN imaju NN osigurači
5 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (1)• sklopni aparat koji služi kao zaštitni organ
• simbol
• do taljenja jednog ili više topljivih vodiča dolazi ukoliko struja određene veličineprotječe dovoljno dugo kroz osigurač
• ukoliko je rastalno vrijeme osigurača krade od 5ms, osigurač ograničava jakost struje kratkog spoja jer je prekida ved u porastu što je prednost s obzirom na smanjenje termičkih i dinamičkih naprezanja elemenata iza osigurača
• Ip je maksimalna vrijednost struje kratkog spoja koja de se pojaviti u krugu s osiguračem
6 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (2)• Standardi koji se odnose na NN osigurače:
– IEC 60269
– DIN VDE 0636
• Podjela osigurača prema funkcionalnim i pogonskim razredima:
– Funkcionalni razredi:
Funkcionalne osobine osigurača određuju se prema karakteristici struja-vrijeme.
Funkcionalni razred određuje u kojem se strujnom području rastalni uložak mora istopiti.
• funkcionalni razred g ili osigurači za opdu 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 modi (nazivne rasklopne struje)
namijenjeni su zaštiti od kratkog spoja i preopteredenja
7 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (3)Podjela osigurača prema funkcionalnim i pogonskim razredima:
– Zone taljenja (konvencionalne struje) prema funkcionalnim razredima:
• razred g:
Osigurači iz ovog razreda štite strujne krugove od preopteredenja i struja kratkog spoja.
Konvencionalne struje kod kojih ne smije odnosno dolazi obavezno do taljenja ovih osigurača zadane su standardom (IEC 60269).
• manja ispitna struja (Inf) je struja kod koje u vremenu od jednog sata ne smije dodi do taljenja osigurača
• veda ispitna struja (I2) je vrijednost struje kod koje u vremenu od jednog sata mora dodi do taljenja 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 vedoj 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
karakteristika osigurača mora biti između dvije granične krivulje (na slici)
8 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (4)• 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 vede od određenog 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 modi (nazivne rasklopne struje)
namijenjeni su samo zaštiti od kratkog spoja
• Pogonski razredi:
Kategorije upotrebe G i M iz IEC standarda zamijenjene su u postojedem DIN/VDE standardu vrstom štidenog objekta:
• G (prije L) – vodovi i kabeli (npr. rasvjeta, instalacije)
• M – sklopni aparati (Končar, motorski krugovi uključujudi sklopne aparate)
• B – postrojenja u rudarstvu
• Tr – energetski transformatori
• R – poluvodički uređaji
9 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (5)
na primjer, moguda oznaka osigurača jegL = opda zaštita vodova i kabela, aM = posebna zaštita motora, itd.
10 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (6)Prekidna mod (ili nazivna rasklopna struja)
• najveda struja (efektivna vrijednost) koju osigurač pod određenim propisanim uvjetima (npr. faktor snage) može isklopiti
• Podjela osigurača prema izvedbi i području primjene:
– osigurači velike prekidne modi ili visokoučinski osigurači (NH, NVO)
– instalacijski osigurači
• DIAZED (osigurači normalnih dimenzija, tip D)
• NEOZED (osigurači smanjenih dimenzija, tip Do)
11 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (7)
Visokoučinski osigurači:– Namijenjeni su prekidanju velikih struja
preopteredenja i kratkog spoja u NN mrežama. Takve se struje najčešde javljaju u NN razdjelnim mrežama i industrijskim mrežama (i to za nazivne napone 500 V, a rjeđe 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) postoji izvedba bez izolacijske ručke (tzv. zglobni visokoučinski osigurač)
• indikator pregaranja
topljivi umetak
osnova (podnožje)
izolacijska ručka
zglobna izvedba
12 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (8)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
13 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (9)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 strujekratkog spoja koja de se pojavitiu 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
14 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (10)• Visokoučinski osigurači:
– ovi osigurači ne moraju biti zaštideni od dodira dijelova pod naponom, a sve manipulacije obavlja osposobljena osoba
– prekidne modi kredu se do 120 kA (zbog visoke prekidne modi, te mogudnosti ograničenja takvih velikih struja kratkog spoja često se koriste)
visokoučinski osigurači izvedbe Siemens
visokoučinski osigurači izvedbe Končar
15 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (11)Instalacijski osigurači (za domadinstva i sl.):
– Upotreba ovih osigurača namijenjena je nepoučenim osobama, stoga osigurači moraju biti zaštideni 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
DIAZEDNEOZED
16 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (12)• Instalacijski osigurači (za domadinstvo i slične primjene):
– Kalibarski prsten sprječava ulaganje rastalnog uloška vede nazivne struje nego što odgovara prstenu montiranom u osnovu
– Veličine i boje rastalnih uložaka (boje odgovaraju i boji kalibarskog prstena)
17 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (13)Instalacijski osigurači (za domadinstvo i slične primjene):
– Osigurači za zaštitu u domadinstvima odgovaraju karakteristikama gG osigurača.
– Rastalne karakteristike ovih osigurača mogu biti:
super brze (nj. flink)
brze
sporo-brze (spore u području preopteredenja, brze u području struja kratkog spoja)
spore
I˝k
tv
18 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (14)
• Instalacijski osigurači (za domadinstvo 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
19 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (15)
• Instalacijski osigurači (za domadinstvo i slične primjene):
– Efekti brzine postižu se tehnološkim zahvatima na rastalnici:
• oblikovanjem presjeka rastalnice
I˝k
tv
20 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Osigurači (16)
Instalacijski osigurači (za domadinstvo i slične primjene):
I˝k
tvlem
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 preopteredenja, a kod vedih struja rastali se cijela rastalnica)
23 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (1)
• 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 preopteredenja 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 domadinstvu
L – strujni krugovi za rasvjetu i upravljanje
G – strujni krugovi za uređaje (male motore)
24 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (2)
Izrađuju se s termičkim (bimetalnim) okidačem za isklapanje kod dugotrajnih malih preopteredenja i elektromagnetskim okidačem za kratkotrajna velika preopteredenja (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 kratkogspoja struja putem vodiča luka zaobilazi bimetal i na taj način ga štiti)
– 9 bimetal
– 10 ulaz
25 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (3)
Usporedba karakteristika brzog i tromog instalacijskog osigurača, te instalacijskog automatskog prekidača (LS) iste nazivne struje.
26 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (4)
• 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 mod od osigurača.
– Skuplji su od osigurača, ali u prilikama s puno prekidanja su isplativiji.
• Izrađuju 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 domadinstvu
– L - strujni krugovi rasvjete i upravljanja
– K - aparati s motorima
– G - rasvjeta i mali motori
27 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (5)
Ispitne struje termičkog i elektromagnetskog okidača.
Kod manje ispitne struje termički okidač ne smije okinuti unutar 1h, a kod vede struje mora okinuti unutar 1h.
Elektromagnetski okidač mora trenutno okinuti kod navedene ispitne struje.
28 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (6)
• Prema 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 preopteredenja u vremenu do 0.4s
– karakteristika tipa B:
okidanje kod 3-5 In
opda uporaba - zaštita instalacijskih strujnih krugova u domadinstvima i funkcionalnim zgradama (djelatno i/ili slabo induktivno opteredenje)
– karakteristika tipa C:
okidanje kod 5-10 In
zaštita strujnih krugova s induktivnim opteredenjem (motori,
rasvjeta)
– karakteristika tipa D:
okidanje kod 10 -20 In
zaštita strujnih krugova s visoko induktivnim opteredenjem
(transformatori, kondenzatorske baterije)
29 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (7)
• Ovisno o proizvođaču 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
karakteristike tipa B,C i D, 63-125 A, 240/415 V, 10kA
C120H
karakteristike tipa B,C i D, 10-125 A, 240/415 V, 15kA
30 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Instalacijski automatski prekidači (osigurači) (8)
•FAZ MCBkarakteristika tipa A, B, C, D, 0.5-63 A, 10 kA
•AZ HC MCBdo 125 A, 25 kA
• LS 5SY 4/5/6/7karakteristika tipa A, B, C, D, 0.3-63 A, 6,10,15 kA
• LS 5SX 2/4arakteristika tipa B, C, 0.3-63 A, 6,10 kA
• LS 5SP4karakteristika tipa B, C, D, 80-125 A, 10 kA
32 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Prekidači (1)
• Osnova namjena NN prekidača je zaštita od struja kratkog spoja, premda se oni
mogu koristiti i kao zaštita od preopteredenja.
• Osim toga mogu se opremiti i podnaponskim modulom (reagira na premale
napone), odnosno modulom koji djeluje pri pojavi struje greške
(kasnije vidjeti: Zaštitne mjere od previsokog napona dodira).
• Ukoliko im je primarna namjena zaštita od preopteredenja i kratkog spoja, onda se
izvode (za razliku od VN prekidača) s dva pridružena člana koji sasvim opdenito
mogu biti sastavni dio sklopnog aparata ili biti sastavni dio strujnog kruga čije
elemente se štiti.
• Dvije su mogude izvedbe pridruženih članova, kao:
– okidač
– relej.
33 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Prekidači (2)
Okidač
• Kontaktni sistem prekidača mehanički je povezan sa zapornim mehanizmom koji
naglo otvara kontakte djelovanjem okidača (elektromagnetski – struja kratkog
spoja, termički – preopteredenje; 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 preopteredenja (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 omogudava upravljanje daljnjim uređajima (npr. okidač za
isklapanje prekidača).
• Sasvim opdenito izvodi se kao mehanički, elektronički (statički), a u novije vrijeme i
digitalni.
34 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Prekidači (3)
• Znači okidač na prekidač djeluje izravno, dok relej (kao zasebni aparat) djeluje putem
električne energije u pomodnom 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 - najveda struja koju prekidač može
prekinuti (rasklopna struja)
35 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Prekidači (4)
• Karakteristika prekidača:
– termički okidač štiti od preopteredenja 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 opdenito mogude su izvedbe prekidača i
s više nadstrujnih okidača.
atoplo
ahladno
n
atoplo
ahladno
n
z
36 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Simboli prekidača
termički okidačNN prekidač
NN prekidač s termičkim okidačem
NN prekidač s z-nadstrujnim okidačem
NN prekidač s n-nadstrujnim okidačem
ili
37 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Izbor prekidača
• Prekidači se izabiru prema:
– nazivnoj struji
– rasklopnoj struji (prekidna struja)
38 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Prekidači - primjer
• Schneider Electric:
– Masterpact M63
- zračni prekidač
- In = 6300 A
- prekidna struja 150 kA
• Sasvim opdenito njihova namjena nije učestalo sklapanje u strujnom krugu.
• Iz gospodarskih razloga često se za ograničenje struje ipak koriste
osigurači.
40 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Kombinacije NN prekidača (1)
• Kombinacija prekidač-osigurač:
– ukoliko vrijednost struje kratkog spoja u strujnom krugu može biti i veda od rasklopne
struje prekidača, onda se prekidač mora kombinirati s osiguračem koji prekida struje
kratkog spoja koje su vede od prekidne modi prekidača
toplo
hladno
a n
osigurač
• za zaštitu od preopteredenja 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
41 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Kombinacije NN prekidača (2)
• Kombinacija prekidač-osigurač:
(nastavak)
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
veda od proradne struje n-okidača
42 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Kombinacije NN prekidača – selektivnost (1)
• 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
43 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Kombinacije NN prekidača – selektivnost (2)
da bi se postigla selektivnost serijskom kombinacijom dvaju prekidača potrebno je
voditi računa o sljededem:
– vremensko strujne karakteristike im se ne smiju sjedi, niti dodirivati
– u slučaju kad prekidač ima elektronički termičkog okidač kao zaštitu od
preopteredenja, postoji samo jedna karakteristika okidanja u području
preopteredenja koja ne ovisi o stanju (opteredenju) prekidača u trenutku nastanka
preopteredenja
– u slučaju mehaničkog termičkog okidača kao zaštite od preopteredenja, katalozi
proizvođači najčešde vrijede za hladno stanje (stoga je vrijeme otvaranja to u
slučaju normalnih pogonskih prilika krade za otprilike 25%).
– karakteristike u katalozima odgovaraju prosječnim vrijednostima pa je stoga
nužno voditi računa o granicama tolerancije
44 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Kombinacije NN prekidača – selektivnost (3)
• 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
46 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (1)
• 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
47 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (2)
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 vedih nazivnih snaga i obično je sastavni dio razvodnih uređaja
48 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (3)Teretna sklopka
IIn
t
3In
izvedbe grebenaste sklopke
radni kontakt
izbirni kontakt
prijeklopni kontakt
49 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (4)Sklopnik (kontaktor)
– može trajno voditi nazivnu struju, a kratkotrajno i struju kratkog spoja
– može uklapati struje do k×In (najčešde k=10)
– imaju prigrađen 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
– mogude ih je upravljati tipkalom ili teretnom sklopkom
– životna dob je reda veličine 1 milijun sklapanja I
t
In
10In
50 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (5)
Motorska sklopka
– posebna vrsta teretne sklopke prilagođena elektromotornim pogonima
– mogu uklapati i isklapati struje koje se javljaju pri pokretanju i preopteredenju motora
– stoga najčešde 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 (moguda je izvedba s tri sklopnika ili kao grebenasta teretna sklopka)
IIn
t
kIn
51 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (6)
Zaštitne sklopke
– koriste se kao zaštita od previsokog napona dodira (struja zaštitna sklopka /FI ili ZS sklopka/), naponska zaštitna sklopka)
– o njima de biti riječi u narednim predavanjima
Instalacijske sklopke
– sklopni uređaji za sklapanja u instalacijskim krugovima u domadinstvima
– izrađuju se za maksimalne napone 500 V, i nazivne struje 2, 4, 6, 10, 16 i 25 A
– predviđene su za sklapanja struja do nazivnih vrijednosti
– prema izvedbi unutrašnjih spojeva razlikujemo:
• jednopolne
• dvopolne
• grupne
• izmjenične
• križne
52 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (7)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
53 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (8)
• mogude 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
Instalacijske sklopke
54 © FER-ZVNE 2008/09 Električna postrojenja: Sklopni uređaji niskog napona
Sklopke (9)
• 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
Instalacijske sklopke