Odklopnik bremena: namen, zgradba, značilnosti izbire in montaže

Če želite popraviti del električnega omrežja pod obremenitvijo ali zamenjati opremo, je treba prekiniti dotok toka v sistem. Pri tem vam pomaga ločilnik bremena. Pravilno loči tokokrog in zahvaljujoč komori ugasi električni oblok, ki nastane ob razpiranju kontaktov.

V članku, ki ga predstavljamo, so podrobno opisane vrste in načelo delovanja naprav, ki zagotavljajo ohranitev opreme in varnost pri nadaljnjih delih. Podane so tehnične značilnosti modelov, ki so priljubljeni v gospodinjstvu. Podana so priporočila za izbiro in uporabo zaščitne naprave.

Podroben opis naprave

Ločilnik bremena je napreden stikalni aparat, opremljen z dušilno komoro in pogonom za avtomatsko ali mehansko upravljanje.

Namenjen je mehanskemu odpiranju/zapiranju skupine kontaktov na odseku električnega tokokroga izmeničnega toka, ki je pod obremenitvijo. Primeren je za stikovanje nizko- in visokonapetostnih tokokrogov z delovno obremenitvijo.

Izklopne naprave imajo podaljšan ročaj. Delovno temperaturno območje je od –40 do +50 °C. Zareze na kontaktnih sponkah zmanjšujejo toplotne izgube in povečujejo mehansko stabilnost povezave.

Pri kratkem stiku se ne uporablja, ker je zasnovan za gašenje nizkomočnega obloka in odklop nazivne obremenitve.

V proizvodnih delavnicah in podjetjih, ki zavzemajo veliko površino, običajno vgradijo avtoplinške ločilnike bremena. Ti elementi so preprosti za uporabo in jih lahko popravlja tudi manj usposobljeno osebje.

Spada v razred visokonapetostnih naprav in se praviloma namešča v električnih instalacijah, ki delujejo pri napetosti 6–10 kilovoltov in niso opremljene z avtomatskim sistemom za zaščito omrežja pred kratkim stikom.

Naprava je opremljena z ojačenimi kontakti s podaljšano življenjsko dobo, ki znatno presega obdobje uporabe kontaktnih povezav pri preprostih odklopnikih. To omogoča popolnoma varno izklopiti vod pod obremenitvijo in izvesti vsa potrebna dela.

Posamezni napredni moduli stikal za obremenitev so opremljeni s posebnimi opazovalnimi okni. Skozi njih lahko nazorno preverite, v kakšnem stanju – sklenjenem ali razklopljenem – se v danem trenutku nahajajo kontakti stikala.

Naprava za izklop obremenitve je sestavljena iz trdnega varjenega okvirja, opremljenega s posebno gredjo. Na njem je nameščenih 6 podpornih izolatorjev.

Na tri, ki se nahajajo v spodnjem delu, so zgibno pritrjeni kontaktni noži, na preostalih elementih, ki so na vrhu, pa nosijo glavne in dušilne kontakte. Izolacijske vezi pravilno prenašajo gibanje od grednih ročičnih elementov neposredno na kontaktne nože.

Agregat je opremljen z izklopnimi vzmetmi, privarjenimi na konce gredi. Te omogočajo, da se stikalo z določeno hitrostjo deaktivira, potem ko je mehanizem za prosto sprostitev žice sproščen.

Kontakti, ki skrbijo za dušenje obloka, se razklenejo v posebnih dušilnih komorah, izdelanih iz fenoplasta. Ta material ima visoko mehansko in korozijsko odpornost, izjemno trdnost ter neprimerljivo visoke elektroizolacijske lastnosti.

Notranje obloge, ki se nahajajo v komorah, so izdelane iz steklopolnenega poliamita, ki se odlikuje po gosti strukturi in udarni odpornosti. Obokasta oblika komor in oblog omogoča premičnim dušilnim kontaktom, da vstopijo z lahkoto in brez napora.

Naprave za izklop obremenitve v električnih omrežjih se uporabljajo za prekinjanje/obnavljanje napajanja napetosti na postajah, ki so odgovorne za distribucijo električne energije v mestnem in podeželskem okolju.

Ob aktivaciji naprave se najprej sklenejo dušilni kontakti, nato pa noži sklenejo glavne kontakte. V trenutku izklopa se vse zgodi obratno: najprej se razklenejo glavni in šele nato dušilni kontakti.

Montaža prenosne ozemljitve na napravo za izklop napetosti bo zagotovila varnost omrežja in omogočila brez tveganja izvajanje kakršnih koli načrtovanih ali popravljalnih del na električnem sistemu in opremi.

V neaktivnem načinu premični dušilni kontakt ustvarja jasno viden zračni režo z oblokovno absorpcijsko komoro, povsem enako kot pri tradicionalnem ločilniku. Neposredno v trenutku izklopa se med dušilnimi kontakti tvori oblok.

Pod vplivom visoke temperature obloka obloga iz steklopolnenega poliamita sprošča specifične pline. Ta tok, ki nastane v komori, pogasi oblok in tako zagotavlja nadaljnjo varnost pri delu s tokovnim krogom in električno opremo.

Elementi, ki skrbijo za izklop/vklop obremenitve, se med seboj razlikujejo po naslednjih tehničnih značilnostih:

• način pritrditve;
• raven nazivnega toka;
• osnovna oprema;
• prisotnost in število dodatnih funkcij;
• konstrukcijske značilnosti modula;
• nazivna napetost.

Večina gospodinjskih stikal se v nasprotju z industrijskimi napravami upravlja ročno in prekine tok največ 100 amperov. Da se kontakti med delovanjem in ob morebitni preobremenitvi ne pregrejejo, izdelek izberemo tako, da njegov nazivni tok zagotovo presega skupni tok vseh bremen porabnikov.

Naprava, namenjena izklopu obremenitve, ima črkovno oznako – VN in širši upravljalni ročaj. Ti elementi služijo kot vodilo uporabniku in mu preprečujejo, da bi zamenjal napravo z drugo, navzven podobno napravo – odklopnikom.

V nasprotju s klasičnim odklopnikom je obremenitveni deaktivator opremljen z ojačanimi kontakti, ki so sposobni prenesti daljše delovanje.

Povečano zanesljivost modula zagotavljajo naslednje lastnosti:

• samodejna blokada upravljalnega ročaja pred nepooblaščenim vklopom;
• prisotnost preglednih oken, ki omogočajo vizualno preverjanje prekinitve kontaktov in dajejo možnost nadzora nad situacijo v vseh fazah delovanja;
• dvojna prekinitev verižnih kontaktov, ki zagotavlja popoln izklop napajanja in jamči varnost vseh vzdrževalnih in servisnih del.

Vsi ti parametri naredijo napetostna stikala zelo uporabna in spodbujajo uporabnika k nakupu takšnih naprav ter njihovi vgradnji v električni sistem za povečanje zanesljivosti in zagotovitev varnosti obratovanja.

Klasifikacija izklopnih modulov

Izdelki, ki skrbijo za deaktivacijo obremenitve v električnem omrežju, se izdelujejo v več različnih izvedbah. Klasifikacija naprav se izvaja glede na način gašenja obloka, ki nastane ob deaktivaciji obremenitve, in glede na vrsto komore za gašenje obloka.

Stikalo obremenitve avtogaznega tipa se najpogosteje montira v razdelilnih napravah, servisnih omarah in na transformatorskih postajah. Aktuatorski pogon v modulu je lahko ročni ali električni.

Proizvajalci, ki delujejo na trgu električne opreme, izdelujejo stikala obremenitev naslednjih vrst:

• avtogazna – stene komore se ob segrevanju pod vplivom električnega obloka sproščajo poseben plin, ki nato absorbira oblok;
• vakuumska – v vakuumskih stikalih se uporabljajo lastnosti okolja, v katerem se električni oblok ne širi;
• elektromagnetni – elektromagnetni releji delujejo na oblok z elektromagnetnim poljem in tako spremenijo njegovo smer;
• avtopnevmatični – gasijo električni oblok s stiskanjem zraka v komori z močnim vzmetnim elementom;
• elektrogazni – votlina absorpcijske komore elektrogaznih stikal je napolnjena z elektrotehniškim plinom, ki ga sestavlja žveplov heksafluorid. Ta brezbarvni težki element je šestkrat težji od zraka in zelo hitro pogasi električni oblok, ki nastane ob razklopitvi kontakta.

Avtoplinjske naprave so danes najbolj razširjene in uživajo največje povpraševanje. Vendar jim dobesedno 'stopajo na pete' vakuumski agregati, ki jih strokovnjaki priznavajo kot najbolj perspektivna, progresivna, učinkovita in zanesljiva napetostna stikala.

Pri vakuumskih stikalih so komore za gašenje opremljene z dodatno zanesljivo izolacijo. Zaradi tega sta njihova življenjska doba in odpornost proti obratovalni obrabi bistveno višji kot pri avtoplinjskih analogih.

Neposredno upravljanje naprav se izvaja s pomočjo ročnega pogona vzvodnega tipa, opremljenega z vgrajenim elektromagnetom, ki omogoča daljinski izklop.

Poleg zgoraj opisanih parametrov se stikala obremenitve med seboj razlikujejo po številu polov kontaktov. Danes so na trgu na voljo enopolni, dvopolni in tripolni moduli, namenjeni pravilnemu izklopu obremenitve v sistemu za napajanje.

Še ena pomembna značilnost je konstrukcija izvršilnega mehanizma.

Ta sklop je lahko:

• elektromagneten;
• toplosten;
• polprevodniški;
• kombiniran.

Zadnja značilnost se nanaša na način namestitve modula. Lahko je izvlečni, stacionarni ali nepremični. Izbira se izvede glede na lego električnega omrežja in zunanjih vremenskih razmer na mestu namestitve.

Tehnične značilnosti naprave

Naprave, ki izklopijo obremenitev z odprtjem električnega tokokroga, imajo različne tehnične lastnosti. Vse so pomembne in postanejo odločilne pri izbiri ustreznega agregata za nakup in njegove kasnejše namestitve.

Kazalnik nazivne vrednosti napetosti odraža delovno napetost elektrotehnične naprave, na katero jo je proizvajalec prvotno dimenzioniral.

Največja vrednost delovne napetosti prikazuje skrajno možno dopustno visoko napetost, pri kateri stikalo lahko deluje v normalnem načinu brez škode za svojo delovno sposobnost. Običajno ta številka presega vrednost nazivne napetosti za 5–20%.

Tok električnega toka, pri prehodu katerega stopnja segrevanja izolacijske prevleke in delov vodnika ne ovira normalnega delovanja sistema in ga lahko vsi elementi prenesejo neomejeno dolgo časa, imenujemo nominalni tok. Njegova vrednost se obvezno upošteva pri izbiri in nakupu stikala za obremenitev.

Veličina prehodnega toka dovoljenih mej prikazuje, kolikšen obseg toka, ki teče po omrežju v načinu kratkega stika, lahko prenese v sistemu nameščeno stikalo za obremenitve.

Tok elektrodinamične vzdržljivosti odraža velikost toka kratkega stika, ki ob delovanju na napravo v prvih nekaj obdobjih nanjo nima nobenega negativnega vpliva in je mehansko ne poškoduje.

Tok termične vzdržljivosti določa mejno raven toka, katerega segrevalni učinek v določenem časovnem obdobju ne onesposobi stikala za obremenitev.

Prav tako so zelo pomembni tehnična izvedba pogona in fizični parametri naprav, ki določajo celotno velikost in maso naprave. Ob upoštevanju teh lahko razumemo, kje bo priročneje namestiti aparate, da bodo pravilno delovali in natančno izpolnjevali zastavljene naloge.

Med brezpogojnimi pozitivnimi lastnostmi naprav, ki skrbijo za izklop obremenitve, so naslednje postavke:

• enostavnost in dostopnost pri izdelavi;
• enostaven način uporabe;
• zelo nizka cena končnega izdelka v primerjavi z drugimi vrstami stikal;
• možnost udobne aktivacije/deaktivacije nazivnih tokov obremenitev;
• očem viden razmik med kontakti, ki zagotavlja popolno varnost vseh del na odhodnih vodih (montaža dodatnega ločilnika ni potrebna);
• poceni zaščita pred nadtočnim tokom s pomočjo varovalk, praviloma napolnjenih s kremenčevim peskom (tip PKT, PK, PT).

Med pomanjkljivostmi stikal vseh tipov se najpogosteje omenja zmožnost komutiranja samo nazivnih moči, pri tem pa ne deluje s tokovi v izrednem načinu.

Kljub nizki ceni in stroškom vzdrževanja so avtoplinarski moduli priznani kot zastareli in jih pri načrtnem vzdrževanju ali med rekonstrukcijo omrežij in postaj namensko zamenjujejo z novejšimi vakuumskimi elementi

Avtoplinarskim modulom običajno očitajo omejen delovni vir, ki ga povzroča postopno izgorevanje notranjih delov, ki ustvarjajo plin v dušilni komori.

Vendar je to težavo mogoče rešiti, in to z majhnimi sredstvi, saj so elementi za ustvarjanje plina in parni kontakti, namenjeni dušenju obloka, zelo poceni in jih je enostavno zamenjati, in to ne le s strani strokovnjakov, ampak tudi delavcev z nižjo kvalifikacijo.

Kaj upoštevati pri izbiri?

Pri načrtovanju nakupa stikalnega aparata za obremenitve ne pozabite, da naprava ni namenjena predvsem zaščiti električnih naprav, temveč zaščiti napeljave pred pregrevanjem, pregorjenjem in prenapetostjo.

Da bo nakup pravilen in da bo naprava kos zastavljenim nalogam, je treba predhodno nujno ugotoviti presek vhodnega kabla v stanovanjsko ali hišno razdelilno omarico in raven toka, za katero je ta izračunan.

Vakuumski moduli postajajo vse bolj priljubljeni. Imajo majhne zunanje dimenzije in so zato primerni za vgradnjo v različne vrste razdelilnih omaric.

Ko so te informacije pridobljene, jih primerjamo s tovarniškimi karakteristikami stikalnega aparata za obremenitve. Vrednost sprožilnega toka aparata mora biti nekoliko nižja od največjega dovoljenega toka za kabel.

Vakuumska stikala za obremenitev so napredna vrsta spremljajočih električnih komponent. Bistveno povečujejo raven osnovne varnosti sistema, ne ustvarjajo produktov zgorevanja in jih ne spuščajo v ozračje.

Če je prenosna zmogljivost kabla veliko višja od toka porabe obremenitve, se razmisli o nakupu avtomatskega modula za obremenitev.

Za določitev potrebnih parametrov naprave najprej seštejemo moč vseh električnih aparatov, ki so v bivalnem prostoru. Dobljeni vsoti dodamo od 5 do 15 % rezerve in po formuli Ohmovega zakona določimo skupni porabni tok. Nato kupimo avtomatsko stikalo, ki ima sprožilni tok nekoliko višji od izračunanega.

Področje uporabe ločilnikov v gospodinjstvu

V zasebnih hišah in stanovanjih se običajno uporabljajo avtomatska stikala. Z njihovo pomočjo po potrebi izklopijo napajanje iz bivalnih prostorov in izvedejo vsa potrebna montažna dela, povezana z rednim vzdrževanjem ali popravilom električnih omrežij.

Vendar te naprave nikakor niso panaceja. Avtomatska stikala v prvi vrsti služijo zaščiti tokovnih sprejemnikov in električne napeljave pred agresivnimi vplivi nadtočkov. Prekinitev tokokroga je drugotna naloga, ki jo te naprave opravljajo.

Podjetja, ki se ukvarjajo z izdelavo elementov električnega sistema, v spremni dokumentaciji vedno navajajo, da avtomatsko stikalo ni predvideno za pogosto komutacijo. Največje število izklopov ne sme presegati 6-krat na uro.

Redno izklapljanje energije s pomočjo avtomatskega stikala ni najboljša ideja. Še posebej, če pri tem obremenitev ni odvedena iz vtičnice. Modul se v tem primeru obrablja veliko hitreje in porabi svojo delovno življenjsko dobo v krajšem času, kot je bilo navedeno v tovarniških karakteristikah.

Če modul za izklop obremenitve deluje nepravilno ali se v sami napravi odkrije napaka, je ne poskušajte razstaviti in popraviti. Razumneje je kupiti novo napravo in jo vgraditi namesto stare (pokvarjene).

Znotraj ohišja postopoma izgorevajo in črnijo kontakti, sam izdelek pa izgublja nazivno prepustno sposobnost, preneha opravljati svoje naloge in nato odpove. Lastniki morajo v tej situaciji nujno zamenjati napravo.

Če to spregledate, bo naslednji kratek stik poškodoval napeljavo, povzročil vžig odklopnika in morda celo pripeljal do resnejših posledic.

V grupnih razdelilnikih se naprava za izklop obremenitve pogosto uporablja kot vhodni stikalni aparat. Prav preko njega se na razdelilnik priključi napajalni kabel, ki prihaja iz transformatorske postaje ali drugega razdelilnika.

Zato strokovnjaki za pogoste izklope priporočajo uporabo ne običajnih odklopnikov, temveč naprednih in zanesljivih stikal za obremenitev.

Ti elementi bodo povečali varnost električnih omaric, zagotovili kakovostno, neprekinjeno električno napajanje vsakega bivalnega prostora in omogočili, da v primeru potrebe udobno in hitro odprete tokokrog, izvedete popravljalno-montažna dela poljubne zahtevnosti in ponovno priključite stanovanje na skupni sistem za oskrbo z energijo.

Namestitev naprave za deaktivacijo obremenitev na vhodu v razdelilno omarico omogoča odklop napetosti iz same omarice in pravilno zamenjavo okvarjenih avtomatskih odklopnikov.

Ob prisotnosti takšne naprave je zelo enostavno odklopiti katerikoli prostor od centraliziranega napajalnega omrežja za namen načrtovanega vzdrževanja ali izvedbe potrebnih popravil. Agregat bo zagotovil popolno varnost mojstru in omogočil hitro odpravo vseh odkritih napak.

Zaključki in koristen video na to temo

Več o stikalih obremenitve – v spodnjih videoposnetkih, kjer strokovnjaki delijo svoje izkušnje in nianse montaže.

Značilnosti montaže stikala obremenitev. Navodila po korakih mojstra.

Podroben in razumljiv opis, pravila pravilne uporabe ter neposredna namembnost naprave s strani profesionalnega električarja.

Pregled modularnega stikala obremenitve, ki ga je izdelalo podjetje Hyundai. S pomočjo te naprave lahko poceni rešite vprašanje komutacije električnega tokokroga.

Značilnosti delovanja stikala obremenitve VN32-100 in praksa uporabe te naprave kot stikala v električnih tokokrogih izmeničnega toka 50-60 Hz z nazivno omrežno napetostjo 230-400 V.

Praktično in zanesljivo stikalo obremenitev pripomore k višanju ravni varnosti obratovanja električnega omrežja ter pomaga pravočasno odpreti tokovni tokokrog na potrebnem mestu in odpraviti nastalo okvaro ali zamenjati pokvarjeno opremo.

Prisotnost stikala zagotavlja ohranjanje notranje hišne ali stanovanjske napeljave, jo varuje pred prezgodnjo obrabo in bistveno podaljšuje njeno življenjsko dobo.

Ali želite povedati, kako ste izbrali zaščitno napravo za električno omrežje v svoji hiši/stanovanju? Imate informacije, ki bi bile koristne obiskovalcem spletnega mesta? Prosimo, napišite komentarje v spodnjem bloku, postavljajte vprašanja, delite informacije in fotografije na temo članka.