Prekidač opterećenja: namjena, uređaj, značajke odabira i montaže

Da bi se izvršio popravak dijela električne mreže pod opterećenjem ili zamjena opreme, potrebno je prekinuti dovod struje u sustav. U tome će pomoći prekidač opterećenja. On će ispravno rastaviti strujni krug i zahvaljujući komori za gašenje luka ugasiti električni luk koji nastaje pri razvajanju kontakata.

U članku koji smo predstavili detaljno su opisane vrste i princip rada uređaja koji osiguravaju očuvanje opreme i sigurnost naknadnih radova. Dane su tehničke karakteristike modela koji su traženi u kućanstvu. Dane su preporuke za odabir i rad zaštitnog uređaja.

Detaljan opis uređaja

Prekidač opterećenja je napredni sklopni uređaj opremljen komorom za gašenje luka i pogonom za automatsko ili mehaničko upravljanje.

Namijenjen je za mehaničko rastavljanje/spajanje grupe kontakata na dionici električnog kruga izmjenične struje pod opterećenjem. Pogodan je za sklapanje niskonaponskih i visokonaponskih krugova s radnim opterećenjem.

Prekidački uređaji imaju produženu ručku. Raspon radnih temperatura kreće se od –40 – +50 °C. Urezi na kontaktnim stezaljkama smanjuju gubitke topline i povećavaju mehaničku stabilnost spoja.

Ne koristi se kod kratkog spoja jer je razvijen za gašenje luka male snage i skidanje nazivnog opterećenja.

U proizvodnim pogonima i poduzećima koja zauzimaju velike površine obično se ugrađuju autoplinski prekidači opterećenja. Ovi elementi su jednostavni za korištenje i lako se popravljaju od strane osoblja čak i niske kvalifikacije.

Pripada klasi visokonaponskih uređaja i obično se postavlja u električnim instalacijama koje rade pod naponom 6-10 kilovolti, koje nisu opremljene automatskim sustavom za zaštitu mreže od kratkog spoja.

Uređaj je opremljen ojačanim kontaktima s produženim vijekom trajanja, koji znatno premašuje radni vijek kontaktnih spojeva kod jednostavnih automata. To omogućuje potpuno sigurno isključivanje napajanja linije pod opterećenjem i provođenje svih potrebnih mjera.

Pojedini napredni moduli rastavljača opterećenja opremljeni su posebnim prozorčićima za promatranje. Kroz njih se može vizualno uvjeriti u kojem stanju – zatvorenom ili otvorenom – se u određenom trenutku nalaze kontakti rastavljača.

Uređaj za isključivanje opterećenja sastoji se od čvrstog zavarenog okvira, opremljenog posebnom osovinom. Na njemu se nalazi 6 potpornih izolatora.

Na tri donja elementa zglobno su pričvršćeni kontaktni noževi, dok se na gornjim elementima nalaze glavni i lučni kontakti. Izolacijske šipke korektno prenose gibanje s osovinskih polužnih elemenata izravno na kontaktne noževe.

Agregat je opremljen isključnim oprugama zavarenim na krajeve osovine. One omogućavaju deaktiviranje sklopke određenom brzinom nakon što se mehanizam slobodnog razdvajanja vodiča oslobodi.

Kontakti odgovorni za gašenje luka razmiču se u posebnim komorama za gašenje luka, izrađenim od fenoplasta. Ovaj materijal ima visoku mehaničku i korozijsku otpornost, pokazuje izuzetnu čvrstoću i posjeduje iznimno visoka elektroizolacijska svojstva.

Unutarnji umetci u komorama izrađeni su od staklom ispunjenog poliamida, koji se odlikuje gustom strukturom i otpornošću na udarce. Lučni oblik komora i umetaka omogućuje pomičnim lučnim kontaktima da lako i bez naprezanja uđu unutra.

Uređaji za isključivanje opterećenja u električnim mrežama koriste se za prekid/nastavak napajanja naponom na trafostanicama odgovornim za distribuciju električne energije u gradskim i ruralnim područjima.

Prilikom aktivacije uređaja prvo se zatvaraju lučni kontakti, a zatim noževi zatvaraju glavne kontakte. Pri isključivanju sve se događa obrnuto: prvo se razmiču glavni, a tek zatim lučni kontakti.

Montaža prijenosnog uzemljenja na uređaj za isključivanje napona osigurat će sigurnost mreže i omogućiti bez rizika provođenje bilo kakvih planiranih ili popravnih radova na električnom sustavu i opremi.

U neaktivnom načinu rada pomični lučni kontakt stvara jasno vidljiv zračni razmak s komorom za gašenje luka, potpuno isti kao kod tradicionalnog rastavljača. Neposredno u trenutku isključivanja između lučnih kontakata nastaje luk.

Pod utjecajem visoke temperature luka umetak od staklom ispunjenog poliamida oslobađa specifične plinove. Ta struja, koja se pojavljuje u komori, gasi luk, osiguravajući daljnju sigurnost za rad sa strujnim krugom i električnom opremom.

Elementi koji su zaduženi za isključivanje/uključivanje opterećenja razlikuju se po sljedećim tehničkim karakteristikama:

• način pričvršćivanja;
• razina nazivne struje;
• osnovna oprema;
• prisutnost i broj dodatnih funkcija;
• konstrukcijske značajke modula;
• nazivni napon.

Većina kućanskih prekidača, za razliku od industrijskih uređaja, upravlja se ručno i isključuje strujni tok ne veći od 100 ampera. Da se kontakti ne bi pregrijavali tijekom rada i potencijalnog preopterećenja, proizvod se nabavlja tako da njegova nazivna struja nužno premašuje ukupni strujni tok potrošačkih opterećenja.

Uređaj namijenjen isključivanju opterećenja ima slovnu oznaku – VN i širu upravljačku ručicu. Te oznake služe kao orijentir potrošaču i ne dopuštaju mu da zamijeni agregat s drugim izgledom sličnim uređajem – automatskim prekidačem.

Za razliku od klasičnog automatskog prekidača, prekidač opterećenja opremljen je ojačanim kontaktima koji mogu izdržati dugotrajan rad.

Povećanu pouzdanost modula osiguravaju sljedeće stavke:

• automatsko zaključavanje upravljačke ručice od neovlaštenog uključivanja;
• prisutnost prozora za pregled koji omogućuju vizualnu provjeru prekida kontakata i pružaju mogućnost kontrole situacije u svim fazama rada;
• dvostruki prekid kontaktnih lanaca koji osigurava potpuno isključivanje napajanja i jamči sigurnost svih aktivnosti održavanja i popravka.

Svi ovi parametri čine naponske prekidače vrlo korisnima za uporabu i potiču potrošača na kupnju takvih uređaja i njihovu integraciju u električni sustav radi povećanja pouzdanosti i osiguranja sigurnosti rada.

Klasifikacija prekidačkih modula

Proizvodi koji su zaduženi za deaktivaciju opterećenja u električnoj mreži proizvode se u nekoliko različitih varijanti. Klasifikacija uređaja provodi se prema metodi gašenja luka koji nastaje pri deaktivaciji opterećenja i prema tipu komore za gašenje luka.

Prekidač opterećenja autoplinskog tipa najčešće se montira u razvodnim uređajima, servisnim kutijama i na transformatorskim podstanicama. Aktivirajući pogon u modulu može biti ručni i električni.

Proizvođači koji djeluju na tržištu električne opreme proizvode sljedeće vrste prekidača opterećenja:

• autoplinske – stijenke komore, zagrijavajući se pod utjecajem električnog luka, oslobađaju poseban plin koji ga zatim apsorbira;
• vakuumske – u vakuumskim prekidačima koriste se svojstva medija u kojem se električni luk ne širi;
• elektromagnetski – elektromagnetski releji djeluju na luk elektromagnetskim poljem i na taj način mijenjaju njegov smjer;
• autopneumatski – gase električni luk pomoću kompresije zraka koji se nalazi u komori, snažnim opružnim elementom;
• elektroplinski – šupljina apsorpcijske komore elektroplinskih prekidača ispunjena je elektrotehničkim plinom koji se sastoji od sumporovog heksafluorida. Ovaj bezbojni teški element šest je puta teži od zraka i vrlo brzo gasi električni luk koji nastaje pri razdvajanju kontakta.

Autoplinski uređaji danas su najrašireniji i najtraženiji. Međutim, doslovno im 'gaze za petama' vakuumske jedinice, koje stručnjaci smatraju najperspektivnijim, najnaprednijim, najučinkovitijim i najpouzdanijim naponskim prekidačima.

Kod vakuumskih prekidača, komore za gašenje opremljene su dodatnom pouzdanom izolacijom. Zahvaljujući tome, njihov radni vijek i otpornost na habanje znatno su veći nego kod autoplinskih analoga.

Izravno upravljanje uređajima obavlja se pomoću ručnog pogona polužnog tipa, opremljenog ugrađenim elektromagnetom koji omogućuje daljinsko isključivanje.

Osim gore opisanih parametara, prekidači opterećenja razlikuju se međusobno po broju polova kontakata. Danas se na tržištu nude jednopolni, dvopolni i tropolni moduli, namijenjeni ispravnom isključivanju opterećenja u sustavu napajanja.

Još jedna važna značajka je konstrukcija izvršnog mehanizma.

Ovaj sklop može biti:

• elektromagnetski;
• toplinski;
• poluvodički;
• kombinirani.

Posljednja značajka odnosi se na princip ugradnje modula. On može biti izvlačni, stacionarni ili nepomični. Odabir se vrši ovisno o položaju električne mreže i vanjskim vremenskim uvjetima na mjestu postavljanja.

Tehničke karakteristike uređaja

Uređaji koji isključuju opterećenje otvaranjem električnog kruga imaju različite tehničke karakteristike. Sve su one važne i postaju odlučujuće pri odabiru odgovarajuće jedinice za kupnju i njezinu kasniju montažu.

Pokazatelj nazivnog napona odražava radni napon elektrotehničkog uređaja za koji ga je proizvođač izvorno predvidio.

Maksimalna vrijednost radnog napona pokazuje krajnje mogući dopušteni visoki napon pri kojem prekidač može normalno funkcionirati bez štete za svoju radnu sposobnost. Obično ta brojka premašuje nazivni napon za 5-20%.

Tok električne struje, pri čijem prolasku razina zagrijavanja izolacijskog pokrova i dijelova vodiča ne ometa normalan rad sustava i mogu ga podnijeti svi elementi neograničeno vrijeme, naziva se nazivnom strujom. Njegova se vrijednost obvezno uzima u obzir pri odabiru i kupnji prekidača opterećenja.

Veličina prolazne struje dopuštenih granica pokazuje koliki će opseg struje koja teče mrežom u režimu kratkog spoja moći izdržati prekidač opterećenja ugrađen u sustav.

Struja elektrodinamičke izdržljivosti odražava veličinu struje kratkog spoja koja, djelujući na uređaj tijekom prvih nekoliko perioda, na njega nema nikakav negativan učinak i mehanički ga ne oštećuje.

Struja toplinske izdržljivosti određuje graničnu razinu struje čije zagrijavajuće djelovanje tijekom određenog vremenskog razdoblja ne onesposobljava prekidač opterećenja.

Također su vrlo važni tehničko izvođenje pogona i fizički parametri uređaja koji određuju ukupnu veličinu i masu uređaja. Orijentirajući se na njih, može se shvatiti gdje će biti prikladnije smjestiti aparate kako bi ispravno radili i točno izvršavali postavljene zadaće.

Među neupitnim pozitivnim svojstvima uređaja koji su odgovorni za isključivanje opterećenja nalaze se sljedeće stavke:

• jednostavnost i pristupačnost u izradi;
• elementaran način rada;
• vrlo niska cijena gotovog proizvoda u usporedbi s drugim vrstama prekidača;
• mogućnost udobne aktivacije/deaktivacije nazivnih struja opterećenja;
• vidljiv razmak između kontakata koji osigurava potpunu sigurnost svih radova na odlaznim vodovima (montaža dodatnog rastavljača nije potrebna);
• jeftina zaštita od prekomjerne struje pomoću osigurača, u pravilu ispunjenih kvarcnim pijeskom (tip PKT, PK, PT).

Od nedostataka prekidača svih vrsta najčešće se spominje sposobnost komutiranja samo nazivnih snaga, bez rada sa strujama u kvaru.

Unatoč jeftinoći u cijeni i održavanju, autoplinski moduli smatraju se zastarjelima te se tijekom planiranog održavanja ili rekonstrukcije mreža i trafostanica namjenski zamjenjuju modernijim vakuumskim elementima.

Autoplinskim modulima obično se predbacuje ograničen radni vijek, uvjetovan postupnim izgaranjem unutarnjih dijelova koji generiraju stvaranje plina u komori za gašenje luka.

Međutim, taj je problem sasvim rješiv, i to malim sredstvima, jer elementi za generiranje plina i parni kontakti namijenjeni gašenju luka stoje vrlo jeftino i lako se zamjenjuju, i to ne samo od strane profesionalaca, već i radnika s nižom kvalifikacijom.

Što uzeti u obzir pri odabiru?

Kada planirate kupnju prekidača opterećenja, trebate imati na umu da uređaj prvenstveno nije namijenjen za zaštitu električnih uređaja, već za zaštitu ožičenja od pregrijavanja, pregorenja i prenapona.

Kako bi kupnja bila ispravna, a uređaj izvršio postavljene zadatke, unaprijed je obavezno potrebno utvrditi presjek kabela koji ulazi u stanarski ili kućni razvodni ormarić i razinu struje za koju je predviđen.

Vakuumski moduli osvajaju sve veću popularnost. Imaju male vanjske dimenzije i zbog toga su prikladni za ugradnju u različite vrste razvodnih kutija.

Kada se dobiju te informacije, uspoređuju se s tvorničkim karakteristikama prekidača opterećenja. Indikator struje okidanja uređaja treba biti nešto manji od maksimalno dopuštene struje za žicu.

Vakuumski prekidači opterećenja progresivna su vrsta pratećih električnih dijelova. Oni znatno povećavaju razinu osnovne sigurnosti sustava, ne stvaraju proizvode izgaranja i ne ispuštaju ih u atmosferu.

Ako je propusna moć kabela znatno veća od struje potrošnje opterećenja, razmatra se kupnja automatskog modula za opterećenje.

Kako bi se odredili potrebni parametri uređaja, prvo se zbroji snaga svih električnih uređaja u stambenom prostoru. Dobivenom iznosu dodaje se 5 do 15% za sigurnosnu marginu, a zatim se pomoću Ohmovog zakona izračuna ukupna struja potrošnje. Zatim se kupuje automatski prekidač čja je struja okidanja nešto veća od izračunate.

Područje primjene prekidača u kućanstvu

Obično se u privatnim kućama i stanovima koriste automatski prekidači. Pomoću njih se, po potrebi, isključuje napajanje stambenih prostorija i izvode svi potrebni montažni radovi povezani s planiranim održavanjem ili popravcima električnih mreža.

Međutim, ti uređaji nipošto nisu panaceja. Autmatski prekidači prvenstveno služe za zaštitu prijemnika struje i električnog ožičenja od agresivnog djelovanja prekomjernih struja. Prekid kruga spada u sekundarne zadatke koje ti uređaji obavljaju.

Tvrtke koje se bave proizvodnjom elemenata elektosustava, u popratnoj dokumantaciji uvijek navode da automatski prekidač nije predviđen za često uključivanje/isključivanje. Maksimalni način isklapanja ne smije prelaziti 6 puta na sat.

Redovito isključivanje energije pomoću automatskog prekidača nije najbolja ideja. Osobito ako se pri tome ne skida opterećenje s utičnice. Modul se u tom slučaju troši mnogo brže i iscrpljuje svoj radni vijek u kraćem vremenu nego što je navedeno u tvorničkim specifikacijama.

Ako modul za isključivanje opterećenja ne radi ispravno ili se u samom uređaju otkrije nedostatak, ne isplati se rastavljati uređaj i pokušavati ga popraviti. Razumnije je nabaviti novi uređaj i ugraditi ga na mjesto starog (neispravnog).

Unutar kućišta kontakti postupno izgaraju i crne, a sam proizvod gubi nazivni kapacitet, prestaje obavljati svoje zadatke i zatim otkazuje. Vlasnici u ovoj situaciji moraju hitno zamijeniti uređaj.

Ako se zanemari ova činjenica, sljedeći kratki spoj oštetit će instalaciju, izazvati paljenje automatskog osigurača i možda čak dovesti do ozbiljnijih posljedica.

U grupnim razvodnim pločama uređaj za isključivanje opterećenja često se koristi kao ulazni prekidač. Upravo se kroz njega na razvodnik spaja energetski kab el koji dolazi iz trafostanice ili druge ploče.

Stoga stručnjaci preporučuju da se za česta isključenja ne koriste obični osigurači, već napredni i pouzdani prekidači opterećenja.

Ovi elementi povećat će sigurnost električnih ormara, osigurati kvalitetno, neprekidno napajanje električ nom energijom bilo kojeg stambenog prostora i omogućiti, u slučaju potrebe, praktično i brzo prekidanje strujnog kruga, izvođenje popravaka i montažnih radova bilo koje složenosti te ponovno priključenje stambenog prostora na zajednički sustav napajanja.

Ugradnja uređaja za deaktivaciju opterećenja na ulazu u razvodnu ploču omogućuje skidanje napona s same ploče i ispravnu zamjenu neispravnih automatskih osigurača.

Uz prisutnost takvog uređaja vrlo je lako isključiti bilo koji prostor iz centralizirane mreže napajanja radi planiranog održavanja ili izvođenja potrebnih popravaka. Uređaj će osigurati potpunu sigurnost majstoru i omogućiti brzo otklanjanje svih otkrivenih problema.

Zaključci i koristan video na temu

Još više o prekidačima opterećenja – u videima ispod, gdje stručnjaci dijele svoja iskustva i nijanse montaže.

Značajke montaže prekidača opterećenja. Korak po korak upute majstora.

Detaljan i razumljiv opis, pravila ispravne uporabe i izravna namjena uređaja od profesionalnog električara.

Pregled modularnog prekidača opterećenja, proizvedenog od strane tvrtke Hyundai. Pomoću ovog uređaja možete povoljno riješiti pitanje komutacije električnog kruga.

Značajke funkcioniranja prekidača opterećenja VN32-100 i praksa primjene ovog uređaja kao prekidača u električnim krugovima izmjenične struje 50-60 Hz s nazivnim mrežnim naponom 230-400V.

Praktičan i pouzdan prekidač opterećenja doprinosi povećanju razine sigurnosti rada električne mreže i pomaže pravodobno prekinuti strujni krug na potrebnom mjestu te otkloniti nastali kvar ili zamijeniti neispravnu opremu.

Prisutnost prekidača osigurava zaštitu unutarnjih kućnih ili stambenih instalacija, štiti ih od prijevremenog trošenja i znatno produljuje njihov vijek trajanja.

Želite li ispričati kako ste odabrali zaštitni uređaj za električnu mrežu u vlastitoj kući/stanu? Imate li informacije koje bi bile korisne posjetiteljima stranice? Molimo napišite komentare u bloku ispod, postavite pitanja, podijelite informacije i fotografije na temu članka.