Túláramvédelem A túláramvédelem megoldásai és eszközei
Fogalmak A berendezéseket zárlat elleni és - ahol a berendezés túlterhelhetőségének a lehetősége fennáll túlterhelés elleni védelemmel (együttesen: túláramvédelem) kell ellátni! Túláram minden olyan áram, amely az adott áramkörben az áramkör méretezésének alapjául szolgáló névleges áramot meghaladja, Túlterhelési áram a villamosan ép áramkörben a rákapcsolt fogyasztók igénybevétele alapján alakulhat ki egy adott áramköri szakaszon. Zárlati áram az áramkör villamos hibája miatt alakul ki.
Szelektivitás: a zárlatvédelmet úgy kell kialakítani, hogy a védelem működésekor lehetőleg csak a meghibásodott berendezésrész kapcsolódjon ki, és a zárlat fennállása minél rövidebb időre korlátozódjon. Zárlati áram olyan túláram, amely a villamos áramkör különböző potenciálon levő pontjai között egy kis értékű ellenállás vagy impedancia formájában megjelenő hiba miatt alakul ki, pl.: szigetelés leromlása véletlen vagy szándékos összekötés, stb. Értéke a kommunális fogyasztóknál: 6 10 ka ( 6.000 10.000 Amper! )
Túláram védőkészülékek 1. F Az olvadóbitosítók olyan készülékek, amelyek túláram vagy zárlat esetén a létrejövő hő hatásra elolvadnak és így az áramkört megszakítják. Jellemzői: a névleges áram és feszültség, a zárlati áram megszakító képessége, jelleggörbe (gyors/normál/lomha -> alkalmazási szempont) Első sorban kábelek túlterhelés védelmére használjuk (6-630A), de kis áramoknál (<6,3A) készülék védelemre (üveg-, penge biztosítók) Késes, NKI, biztosítékok Diazed (D-biztosító betét) Wickmann rendszerű biztosító penge rendszerű biztosítók
Késes (NH-) rendszerű biztosító betétek 00, 0, 1, 2, 3, és 4 méretjelölés kezelőfogó "gl/gg - vezetékekhez "am/gm" motorokhoz "gr/ és az ar" félvezetőkhöz (tirisztor) "gtr" transzformátokhoz
kiolvadásjelző a D-rendszerű olvadóbetét, amelynek hő és nyomásálló kerámia (porcelán vagy szteatit) tokozatában (7) kvarchomok töltetben (4) helyezkedik el az általában fő olvadószál (3) és a kiolvadásjelző szerkezet segédolvadószála (6). A betét tokozatához a fej- (1) és lábérintkező (5) van préselve a közöttük lévő főszálak végeivel és a segédszál egyik végével együtt. A segédszál másik vége a jelzőtárcsához (2) van kötve. A fő olvadószál teljes hosszában állandó kör keresztmetszetű, vagy lapos, változó keresztmetszetű.
A késes rendszerű, nagy teljesítményű olvadóbiztosítókkal nagyobb zárlati áramokat szakíthatunk meg mint a D-rendszerűekkel, és ezek sokkal nagyobb a névleges áramértékig vehetők igénybe. Ennek hő és nyomásálló (általában kerámia) tokozatában (8) lévő kvarchomok töltetben (2) helyezkedik el az olvadó elem (3), és a kiolvadásjelző szerkezet (1) segéd-olvadószála (4). Megjegyezzük, hogy a kiolvadásjelző szerkezet a tokozat közepén is elhelyezhető. Az olvadó elem általában több egymással párhuzamosan kapcsolt lapos, változó keresztmetszetű fő olvadószálból áll. Végeiket ponthegesztéssel rögzítik az érintkezőkések (7) homloklemezeihez. A tokozat végeihez nagy szilárdságú fémötvözetből készült zárólemezek (6) vannak csavarozva hőszigetelő alátét (5) közbeiktatásával.
A csöves biztosító betétje kb. 25 mm hosszú üvegcső (1) két végéhez szorított fémsapkához (2) van beforrasztva a teljes hosszában kör kereszmetszetű olvadószál (3), amelyet az ábrán látható esetben kvarchomok töltet (4) vesz körül. Kisebb névleges és zárlati áramerősség esetén nem használnak kvarchomokot sem, a töltet tehát levegő.
Túláram védőkészülékek 2. A kismegszakító (kisautomata) olyan készülék, amelyek kis teljesítményű fogyasztói leágazásokban túlterhelés vagy zárlatnál az áramkör önműködő kikapcsolására alkalmas.
Kismegszakítók beazonosítása és jelölései: 1. A kismegszakító gyártója. 2. Típus szám. 3. Állapotjelző. Ha zöld - nyitva, ha piros, zárva van. 4. "C" kioldási karakterisztika. 5. 10A névleges áram (folyamatos üzem 10A) 6. Névleges üzemi feszültség (240/415V~, AC) 7. 50/60Hz a névleges üzemi frekvenciája. 8. Bekötési rajz. 1 a fogyasztóhoz, 2 - fedővédelemhez 9. Vonatkozó specifikációk, szabványok. 10. A hálózati csatlakozó pontja (elmenő kábel bekötése). 11. Névleges zárlati áram, megszakító képesség (I cn ). 12. Kétállású kapcsolókar I=bekapcs. O=kikapcsolva 13. A kismegszakító kétállású kapcsolója. 14. CE jelölés tanúsítja, a kismegszakító megfelel az európai előírásoknak. Létezik DC változat is! http://megaohm.hu/index.php/vedokapcsolok/kismegszakito
1. Zárlati kioldó tekercs 2. Ívoltó kamra 3. Bimetál (túlterhelés ellen) 4. Csatlakozó csavarkötés 5. rugós felhúzó 5 4 http://www.e-villamos.hu/?action=show&id=3321
Kismegszakítók kioldási karakterisztikája: A "B" jelölésű gyors kioldású kismegszakítók főként világítási és dugaszoló aljzat áramköreinek a vezeték védelmére alkalmazzák. A "C" jelölésű lassúbb kioldású kismegszakítók főként, általános bekapcsolási áramfelvételű elektromos készülékek vezeték védelmére alkalmazzák. A "D" jelelésű kismegszakítókat igen nagy bekapcsolási áramfelvételű elektromos eszközök vezeték védelmére alkalmazzák.
Alfa kioldási tényező megadja a kapcsolatot a kioldóáram (I a ) és a névleges áramerősség (I n ) között: α= I a / I n Pl.: 230V~, TN-rendszerben B10-típusú kismegszakító α=5, akkor a zárlati kioldóárama I a = 5*10A=50A. Teljesüljön a védett áramkörre U 0 < I a *Z s, ahol a Z s a hurokimpedancia, behelyettesítve: 230[V] < 50[A]*Z s, vagyis Z s >230/50=4,6Ω Méréssel ellenőrizzük, hogy a hurokimpedancia kisebb-e a fenti kiszámolt értéknél! (a hurokimpedancia több részből tevődik össze. Ezek: a táptranszformátor szekunder tekercsének a várható rövidzár helyéig menő vezetékek és csatlakozások, valamint a transzformátor és a fogyasztó oldali földelések impedanciája)
Túláram védőkészülékek 3. A motorvédő kapcsoló olyan elektromágneses kapcsolókészülék, amely biztosítja a gép védelmét is: túlterhelés, túlmelegedés; leragadás (forgórészmegszorulás, indításkor blokkolt forgórész), fázisaszimmetria, fáziskiesés esetén. Gyakori kapcsolásra méretezik.
Túláram-védőkészülékek 4. A megszakítók feladta a zárlati áramok és az üzemi (betáp) áramok kapcsolása. További védelmi (pl. feszültségcsökkenés ) és kapcsolási (pl. kiszakaszolás) funkciókkal is bővíthetők. Kevés kapcsolásra méretezik. Lehet motoros hajtású is.