Dvopolna in tripolna stikala: namen, značilnosti, posebnosti montaže

Namen avtomatskih odklopnikov, ki se vgrajujejo v sheme električnih omrežij, se nanaša na zaščitne funkcije. Če v načinu preobremenitve omrežja uporabite ročno napravo, se verjetnost znatne poškodbe opreme občutno poveča.

Avtomatska dvopolna in tripolna odklopnika zmanjšujeta takšna tveganja na minimum, saj zagotavljata takojšnjo prekinitev tokokrogov v primeru okvare.

Seznanimo se z značilnostmi električnih avtomatskih odklopnikov, podali bomo nasvete za izbiro, namestitev in uporabo takšnih naprav.

Izvedba avtomatskih odklopnikov

V praksi uporabe podobne opreme je opaziti pogosto uporabo treh vrst naprav: enopolne, dvopolne, tripolne.

V čem se kaže razlika med temi tremi vrstami avtomatskih odklopnikov? Poskusimo ugotoviti.

Skupnost teh električnih naprav je več kot raznolika. Palete izdelkov si ni mogoče zamisliti. Vendar je visoko število zaščitnih naprav povsem upravičeno, saj jih je treba uporabljati v najrazličnejših variantah izdelave shem.

Enopolna naprava na splošno ne povzroča posebnih vprašanj. Če vgradimo odklopnik v enofazno shemo, bo naprava delovala kot navadno stikalo, le v načinu samodejnega odziva – torej bo brez posredovanja uporabnika prekinila tokokrog v primeru kršitve nastavljenih delovnih pogojev.

Kratek opis dvopolnega odklopnika

Podobna naprava, vendar izvedena v obliki dvopolnega avtomatskega odklopnika, se nekoliko razlikuje po funkcionalnosti.

Vezje dvopolne naprave je izvedeno z upoštevanjem nadzora in primerjave delovnih pogojev dveh neodvisnih tokovnih vodov.

Dvopolna izvedba odklopnika je namenjena zaščiti in blokadi dveh različnih linij enega električnega tokokroga. Takšne naprave se poleg blokade faze uporabljajo tudi za prekinitev tokokroga ničelnega vodnika.

Dvopolni avtomatski odklopniki se praviloma uporabljajo za vključitev v projekte gradnje električnih omrežij, kadar je potreben nadzor in primerjava pogojev delovanja dveh odsekov enotnega električnega omrežja. V bistvu dvopolna konfiguracija naprave predstavlja tandem para enopolnih naprav.

Vendar shema zaščite in blokade dvopolnega odklopnika deluje po principu primerjave parametrov vsake naprave posebej, v realnem času. Če na katerem koli od dveh kontrolnih odsekov parametri presežejo meje nastavitev, se takoj prekineta obe liniji.

Ta pomemben trenutek kaže: zamenjava dvopolnega odklopnika s parom običajnih enopolnih naprav načeloma ni mogoča. V primeru preobremenitve enega od tokokrogov (ali kratkega stika) bo deloval le en odklopnik.

Izvedba dvopolnega odklopnika: 1 – ohišje iz kakovostne plastike; 2 – dovoljeno obratovanje od -25 do +60 °C; 3 – montaža na DIN letev; 4 – mehanizem za hitro vzpenjanje; 5 – indikacija sprožitve; 6 – informacijska plošča; 7 – tehnične oznake (+)

Toda glede na to, da je električno omrežje enotno, bo elektrika še naprej prihajala skozi drugo napravo, ki napaja drug odsek. Takšna situacija vodi do hudih posledic.

Medtem obstajata dve podvrsti dvopolnih naprav:

• s zaščito enega pola in običajnim preklapljanjem nevtralnega vodnika;
• z zaščito obeh polov in njihovim hkratnim preklapljanjem.

Prvi se običajno uporabljajo kot vhodni odklopniki, s katerimi se preklapljata fazni in ničelni vodnik. Pri tem takšna shema vklopa predvideva uporabo dodatne linije PE – ozemljitvenega vodnika.

Ta naprava je konstrukcijsko videti kot dvopolni odklopnik. Vendar je naprava dejansko enopolni zaščitni odklopnik s podporo funkcije blokade (preklapljanja) nevtralne linije električnega omrežja.

Drugi se uporabljajo v shemah enega omrežja, kjer se napajata dva odseka, ki delujeta v pogojih različnih tokovnih obremenitev.

Značilnosti tripolnega odklopnika

Glavni namen tripolnega avtomatskega odklopnika je uporaba v shemah trifaznih omrežij. Konstrukcijske značilnosti te vrste naprav so v prisotnosti zaščitnih funkcij na vsakem posameznem polu.

Sprožitev zaščite na katerem koli od polov povzroči razklop vseh polov.

Konstrukcija za delo s trifaznim omrežjem. Avtomatski odklopnik s tremi neodvisnimi poli in skupno blokado. Kot je razvidno iz sheme naprave, se zaščita izvaja z delovanjem bimetalnih ploščic in elektromagnetnih sprožilcev (+)

Kljub specifičnemu namenu odklopnikov te vrste jih je povsem dopustno uporabljati na enofaznih ali dvofaznih linijah.

Konstrukcijsko tripolni odklopnik vsebuje naslednje elemente:

• krmilni mehanizem;
• sistem kontaktov;
• modul za gašenje električnega obloka;
• sprostitveno napravo.

Prosti kontakti so običajno nameščeni v pokrovu naprave. Kontaktni sistem je kinematično povezan s prečko glavnih kontaktov.

Funkcionalne enote naprave so nameščene v ohišju. Pokrov in ohišje odklopnika sta izdelana iz materialov, ki ne prepuščajo električnega toka (plastika, tekstolit itd.).

Notranja vsebina klasičnih konstrukcij tripolnih odklopnikov: 1, 6 – komora za gašenje električnega obloka; 2, 6 – elektromagnetni sprožilnik (tuljava z jedrom); 3,4 – toplotni sprožilnik (bimetalna plošča) (+)

Zaščitni mehanizem tripolnih odklopnikov zagotavlja takojšnji izklop tako v načinu 'avto' kot tudi v primeru ročnega delovanja. Poleg tega, če pride do preobremenitve v električnem vezju, se takojšnji izklop zgodi ne glede na silo pritiska na upravljalno ročico.

To pomeni, da tudi če uporabnik drži ročico v vklopljenem položaju, bo odklopnik v načinu preobremenitve vseeno odprl vse pole.

Obstajajo modifikacije tripolnih odklopnikov, kjer je dodan še en pol za ničelni vodnik. V bistvu gre za štiripolno izvedbo z vidika konstrukcijskih podrobnosti.

Modificirana naprava s tremi faznimi poli in dodatnim ničelnim polom. Pogosto to vrsto odklopnikov imenujejo štiripolnik, kar načeloma povsem ustreza resnici s konstrukcijskega vidika.

Funkcionalno odklopnik s štirimi poli spominja na dvopolni sistem. Naloga naprave je enaka, le da se nanaša na trifazno omrežje.

Splošne tehnične lastnosti odklopnikov

Informacije o glavnih parametrih odklopnikov so navedene na njegovem ohišju. Da bi razumeli črkovno-številčne oznake, je treba znati “brati” oznake naprav.

Široko razširjene v gospodinjstvu in industriji so naprave, ki ustrezajo naslednjim osnovnim tehničnim značilnostim, glede na njihovo konstrukcijsko izvedbo:

Naprave se izbirajo po določenih kriterijih, med katerimi so napetost, vrednost nazivnega toka in temperaturni podatki.

Več o izbiri odklopnikov preberite v člankih:

1. Izbira avtomatskega odklopnika: vrste in lastnosti električnih avtomatov
2. Izbira odklopnika glede na moč obremenitve, presek kabla in tok: načela in formule za izračune

Montažne podrobnosti odklopnikov

Za vse električne naprave te izvedbe je določen postopek vključitve v električno shemo.

Montaža avtomatskih odklopnikov – na prvi pogled je postopek tehnično preprost. Vendar pa, če natančno upoštevamo vsa obstoječa pravila namestitve, lahko postopek montaže odklopnikov primerjamo z delom pri ustvarjanju računalniške programske opreme.

Po ustaljenem postopku se zlasti predvidevajo naslednja dejanja monterjev, preden bodo nameščeni dvopolni in tripolni odklopniki:

• naprava mora ustrezati izvedbi za trenutno shemo;
• ohišje odklopnika nima deformacij ali poškodb;
• ročica za vklop/izklop se jasno odziva v načinu ročne aktivacije.

Podlago, na katero je predvidena namestitev naprave, je treba preveriti glede ravnosti površine. Montaža na podlage, kjer zaradi neravne površine po pritrditvi ohišje odklopnika podleže upogibnim napetostim, ni dovoljena.

Povezava z vodniki omrežja

Priključitev bakrenih vodnikov s presekom 16 – 25 mm² se izvede s kabelskimi končniki (GOST 9688-82). Če je treba izvesti povezavo z bakrenimi vodniki preseka 4 – 16 mm², se uporabijo kabelski končniki drugačnega tipa (GOST 7386-80).

Pri povezavah aluminijastih žic se uporabljajo končni elementi po analogiji TAM-7, ki ustrezajo parametrom GOST 9581-80.

Končniki vodnikov, ki se pripeljejo na kontaktne sponke odklopnikov. Pogosto se ta vidik zanemarja; vodnike preprosto zvijejo in v takem stanju priključijo na napravo. V bistvu se tak pristop že šteje za kršitev. Izjema so žice s presekom manjšim od 4 mm.

Omrežne vodnike, ki napajajo napetost od vira napajanja, priključijo na zgornjo skupino mirujočih kontaktov avtomatskih odklopnikov. Vodnike je treba pripeljati in priključiti tako, da ne povzročajo sil na sponkah odklopnika.

Končnike je treba zategniti s kontaktnimi sponkami tesno, vendar brez kritičnih sil, ki bi lahko povzročile strganje navoja. Vgradnji vodnikov v kabelske končnike je treba nameniti veliko pozornosti. Obvezno uporabiti izolacijske cevi, trak kot zaščitno ovojnico.

Nianse razporeditve in pritrditve

Pri montaži več enot opreme je treba upoštevati pravila razporeditve naprav glede na druga drugo. Tako je treba razdaljo med tesno nameščenimi napravami vzdrževati najmanj 5 mm.

Namestitev odklopnikov v skupino. Izgleda precej lepo in urejeno. Vendar pa je v tem primeru postopek montaže izveden z napakami. Po normativih mora pri montaži v skupini razdalja med stenami sosednjih naprav znašati najmanj 5 mm.

Minimalne razdalje od kovinskih delov razdelilnih naprav: zgoraj 30–50 mm, ob strani 5–10 mm, odvisno od vrednosti dovedene napetosti.

Če se pri montaži uporabljajo instrumenti, ki so konstrukcijsko izdelani v dodatnem ohišju, se vsa montažna opravila z njimi izvajajo s snetim pokrovom ohišja. Namestitev pokrova se izvede ob upoštevanju pravilnega vstopa vodilnega mehanizma. Pritrditev pokrova z vijaki se izvede enakomerno.

Po zaključku montaže se avtomatski odklopniki obvezno preverijo glede jasnosti trenutka vklopa/izklopa.

Montažne sheme in pravila priključitve odklopnika so podrobno opisana v tem članku.

Tehnično vzdrževanje med obratovanjem

Normalni pogoji delovanja dvopolnih in tripolnih avtomatskih odklopnikov omogočajo nameniti čas za tehnični pregled naprav največ enkrat na tri leta obratovanja. To dejstvo še enkrat potrjuje visoko kakovost izdelave skoraj vseh avtomatskih odklopnikov.

Vzdrževanje naprav. Ta postopek vključuje testiranje celovitosti naprav in zanesljivosti kontaktnih skupin. V okviru vzdrževanja se izvede čiščenje naprav in mest njihove namestitve. Preverja se kakovost delovanja avtomatskih mehanizmov.

Medtem se v skladu z navodili tehnični pregled obvezno izvede, če je avtomatski odklopnik sprožil zaradi toka kratkega stika.

Za vsakršen vzrok, bodisi sprožitev naprave v pogojih izrednega dogodka ali vzdrževanje po urniku, tehnični pregled naprav vključuje:

• diagnosticiranje mehanizma vklopa/izklopa v ročnem načinu brez obremenitve;
• preverjanje zategovanja vijakov glavnih in prostih kontaktov;
• zanesljivost pritrditve naprave na podlago;
• čiščenje umazanije in tujkov;
• simulacijo izklopa z mehanskim vplivom na občutljivi element;
• preverjanje delovanja v delovnem načinu.

Praksa uporabe električnih omrežij opaža ravnanje z napravami različnih proizvajalcev, vključno z domačimi in tujimi.

Večina vseh obratujočih naprav za avtomatsko zaščito je značilna po brezhibnem delovanju v smislu kakovosti.

Zaključki in koristen video na to temo

Kaj so avtomatski odklopniki in v čem se razlikujejo, lahko izveste iz naslednjega videoposnetka:

O kriterijih izbire zaščitnih naprav:

Zanesljivost delovanja naprav za avtomatsko blokiranje pogosto ne določa blagovna znamka, temveč pravilna izbira glede na delovno obremenitev. Prav tako pomemben vpliv na delovanje naprav ima natančen izračun prereza vodnikov, ki napajajo obremenitev iz odklopnika, in izračun prereza vhodnega kabla.

Ko so upoštevane vse podrobnosti montaže, tudi kitajske naprave, ki so večkrat cenejše od blagovnih znamk, delujejo dovolj dolgo obdobje brez posebnih pritožb.

Delite z bralci svoje izkušnje pri priključitvi dvopolnih in tripolnih stikal. Prosimo, puščajte komentarje, postavljajte vprašanja o temi članka in sodelujte v razpravah – obrazec za povratne informacije se nahaja spodaj.