AUTOMATINIAI JUNGIKLIAI


Kas yra automatinis jungiklis?

Automatinis jungiklis yra įtaisas, kuris atjungia elektros grandinę atsiradus gedimui, tuo apsaugodamas elektros imtuvą ir maitinimo grandinę. Daugeliu atvejų automatiniai jungikliai yra daug lankstesnė saugiklių alternatyva, nes yra lengvai atstatomi ir jų nereikia keisti atsiradus gedimui. Gedimai - tai dažniausiai perkrovos ir trumpieji jungimai, bet jungikliai taip pat sugeba apsaugoti nuo fazinės įtampos patekimo ant įžemintų elektros įrenginio dalių.

Automatiniai jungikliai būna įvairių formų bei dydžių, bet labiausiai paplitę yra šių tipų: miniatiūriniai automatiniai jungikliai (angl. MCB), ardomo korpuso automatiniai jungikliai (angl. MCCB) bei skirtuminės srovės įrenginiai (angl. RCD).

Pats paprasčiausias miniatiūrinis automatinis jungiklis yra jungiklis tik su bimetaliniu atkabikliu. Jis yra paprastas bei nebrangus. Toks jungiklis gerai apsaugo nuo mažų ir vidutinių perkrovų, tačiau bimetalinis atkabiklis lėtai suveikia prie didelių perkrovų. Todėl esant trumpam jungimui grandinė yra blogai apsaugoma. Tokie jungikliai turi būti naudojami grandinėse, kuriose svarbiausias reikalavimas yra apsauga nuo perkrovos ir kur trumpojo jungimo srovė neviršija 1000A (1kA).

Dažniausiai yra naudojami termo-magnetiniai automatiniai jungikliai. Jie turi šiluminius atkabiklius, atjungiančius elektros grandinę esant mažoms ir vidutinėms perkrovoms. Papildomai yra sumontuoti elektromagnetiniai atkabikliai, kurie akimirksniu atjungia elektros grandinę esant didelėms perkrovoms ar trumpiems jungimams.

Automatiniai jungikliai su temperatūrine kompensacija sumažina savo suveikimo srovę automatiškai, pakilus aplinkos temperatūrai. Tai leidžia užtikrinti efektyvią grandinių apsaugą prie įvairių aplinkos temperatūrų.

Automatinio jungiklio parinkimas

Pasirenkant automatinį jungiklį, svarbu atsižvelgti į 3 faktorius. Jie yra panašūs visiems automatiniams jungikliams:

  • Nominali srovė

  • Suveikimo charakteristika

  • Maksimali atjungimo srovė

Nominali srovė

Nominali srovė - tai srovė, kurią automatinis jungiklis gali atlaikyti nesuveikdamas. Automatinis jungiklis parenkamas su tokia srove, kad ji būtų lygi ar truputį didesnė nei saugoma grandine tekanti srovė.

Suveikimo charakteristika

Teoriškai automatinis jungiklis turi suveikti iškart, kai tik atsiranda gedimas. Tai yra reikalinga, kai grandinėje atsiranda trumpasis jungimas, tačiau, kai grandinėje atsiranda perkrova, situacija darosi komplikuota. Daug elektros įrenginių, pvz. fluorescensinės lempos, transformatoriai bei varikliai įjungimo metu (kelias sekundes) ima iš tinklo žymiai daugiau srovės, nei nusistovėjusiame darbo režime (gaunasi srovės impulsas). Automatinis jungiklis, kuris suveikia iškart, suveiks kiekvieną kartą, atsiradus srovės impulsui, taigi tokio jungiklio panaudoti praktiškai bus neįmanoma. Todėl automatinio jungiklio šiluminis atkabiklis suprojektuojmas taip, kad atsiradus srovės impulsui, atkabiklis nespėtų suveikti (įkaisti). Gamintojai projektuodami šiluminius atkabiklius nustato, kokio dydžio srovės impulsą ir kiek laiko automatinis jungiklis atlaikys neišsijungdamas. Sąsaja tarp srovės ir suveikimo laiko paprastai yra nubraižoma kaip kreivė, vadinama automatinio jungiklio suveikimo charakteristika. Kad vartotojams nereikėtų dirbti su kreivėmis, BS EN 60898 standartas numato kelias standartines charakteristikas, svarbiausios jų yra B, C ir D. Daugeliu atveju saugomam įrenginiui yra lengva pasirinkti automatinį jungiklį pagal charakteristiką.

B charakteristikos automatiniai jungikliai suveikia prie nedidelės perkrovos. Jie nustatyti suveikti, kai srovė, tekanti per jungiklį, bus nuo 3 iki 5 kartų didesnė už jungiklio nominalią srovę. Šie jungikliai naudojami kaitrinių lempų apšvietimo tinklų bei maitinimo lizdų gyvenamosiose bei komercinėse patalpose apsaugai, kur viršįtampių, kurie gali priversti jungiklį suveikti, tikimybė yra maža.

C charakteristikos automatiniai jungikliai mažiau jautrūs ir yra rekomenduojami naudoti tinkluose su induktyvinėmis apkrovomis, kai grandinėje galimas didelis srovės padidėjimas, pvz. apšvietimo tinklas su fluorescensinėmis lempomis. C charakteristikos jungikliai nustatyti suveikti, kai srovė, tekanti per jungiklį, bus nuo 5 iki 10 kartų didesnė už jungiklio nominalią srovę.

D charakteristikos automatiniai jungikliai yra dar mažiau jautrūs, ir yra nustatyti suveikti, kai srovė, tekanti per jungiklį, bus nuo 10 iki 20 kartų didesnė už jungiklio nominalią srovę. Jie rekomenduojami naudoti grandinėse, kur galimas labai didelis srovės padidėjimas, pvz.transformatorių ir suvirinimo mašinų maitinimui.

K charakteristikos automatiniai jungikliai suveikia, kai srovė, tekanti per jungiklį, bus nuo 8 iki 12 kartų didesnė už jungiklio nominalią srovę. Taigi pagal suveikimo srovę šie jungikliai yra tarp C ir D charakteristikų jungiklių. Daugeliu atveju jie užtikrina pagerintą grandinių, maitinančių variklius, kondensatorius ir transformatorius, apsaugą, kur aksčiau reikėdavo naudoti D charakteristikos automatinius jungiklius.

S charakteristikos automatiniai jungikliai skirti valdymo transformatorių apsaugai. Jie suveikia, kai srovė, tekanti per jungiklį, bus nuo 13 iki 17 kartų didesnė už jungiklio nominalią srovę. Tai reiškia, kad jie panašūs į D charakteristikos automatinius jungiklius, tik turi daug tiksliau apibrėžtas suveikimo ribas, kurios leidžia gerai apsaugoti transformatorius su mažiausia bereikalingo suveikimo rizika.

Z charakteristikos automatiniai jungikliai suveikia, kai srovė, tekanti per jungiklį, bus nuo 2 iki 3 kartų didesnė už jungiklio nominalią srovę. Todėl šie automatiniai jungikliai tinka elektroninių komponentų ir prietaisų apsaugai, kurie gali būti greitai sugadinti mažų srovės impulsų. Jie taip pat tinka didelės varžos kabelių apsaugai.

Kaip pavyzdį galima pateikti firmos „Hager“ automatinių jungiklių suveikimo kreives. Kreivėse pavaizduotas suveikimo laikas priklausomai nuo perkrovos srovės (Time (sec) – laikas sekundėmis, I/In – jungikliu tekančios srovės ir jungiklio nominalios srovės santykis). Jei srovė pakankamai didelė, suveikimo laikas sudaro tik 0,01 sek.


Maksimali atkirtos srovė

Galutinis faktorius, į kurį turi būti atsižvelgta renkantis automatinį jungiklį, yra maksimali atkirtos srovė. Dabar daugelis gamintojų siūlo miniatiūrinius automatinius jungiklius su atkirtos srove nuo 6kA iki 10kA. Ji turi būti visada didesnė už laukiamą trumpojo jungimo srovę tame taške, kur stovės automatinis jungiklis. Trumpojo jungimo srovė yra nustatoma pagal linijos varžą (kilpos fazė-nulis varža), o linijos varža gali būti lengvai išmatuota su šiuolaikiniais kilpos fazė-nulis varžos testeriais.

Ardomo korpuso automatiniai jungikliai

Praeityje ardomo korpuso automatiniai jungikliai (MCCB) turėdavo tokio pat tipo šilumines ir magnetines apsaugas kaip ir miniatiūriniai automatiniai jungikliai, tačiau šiandien vis populiaresni tampa elektroniniai atkabikliai, valdomi mikroprocesorių. Tai leidžia padidinti jungiklių funkcionalumą, pvz.: automatinis jungiklis gali siųsti informaciją apie savo padėtį (išjungtas, įjungtas, suveikęs). Priešingai nei miniatiūriniai automatiniai jungikliai, išardomo korpuso automatiniai jungikliai turi suveikimo charakteristiką, kurią gali pareguliuoti pats vartotojas. Taigi nereikia užsakinėti automatinio jungiklio su tam tikra jau gamykloje nustatyta charakteristika.

Skirtuminės srovės jungikliai

Atskiras miniatiūrinių automatinių jungiklių tipas yra skirtuminės srovės jungikliai (RCD), dar vadinami nuotėkio relėmis. Jie suveikia ne esant srovės perkrovai, o atsiradus srovės nuotėkiui į žemę. Tai įvyksta žmogui palietus neizoliuotą laidininką, kuriuo teka elektros srovė, arba esant blogai saugomos įrangos izoliacijai. Skirtuminės srovės jungiklių pagrindinis tikslas yra saugoti žmogų nuo pavojingo elektros smūgio. Šie jungikliai suveikia akimirksniu ir yra skirstomi pagal atkirtos srovę ir jautrumą. Jautrumas – tai nuotėkio srovės dydis, reikalingas, kad jungiklis suveiktų. Jungiklių jautrumas (nuotėkio srovė) būna standartinių reikšmių ir kinta ribose nuo 10mA iki 100mA.

Daug gamintojų gamina jungiklius (angl. RCBO), kurie turi savyje ir apsaugą nuo nuotėkio srovės (RCD), ir apsaugą nuo perkrovos (MCB). Tokie kombinuoti jungikliai taupo vietą ir pinigus. Jie parenkami remiantis tais pačiais kriterijais, kaip ir parenkant automatinį jungiklį bei nuotėkio relę atskirai.

 

 

Įvadinių automatinių jungiklių apskaitos spintose (ĮAS) parinkimas pagal leistinąją galią


Trifazio atvado ĮAS įvadinio automato atkabiklio maksimaliosios srovės vardinė priklausomybė nuo leistinosios galios
Eil. Nr. Leistinoji galia (P),kW Atkabiklio maksimalioji vardinė srovė (Iat), A 

1.

3

6

2.

4 ÷ 5

10

3.

6 ÷ 7

13

4.

8 ÷ 9

16

5.

10 ÷11

20

6.

12 ÷14

25

7.

15 ÷18

32

8.

19 ÷ 22

40

9.

23 ÷ 28

50

10.

29 ÷ 35

63

11.

36 ÷45

80

12.

 46 ÷ 57

100

13.

 58 ÷ 71

125

14.

72 ÷ 91

160

15.

 92 ÷ 114

200

16.

115 ÷ 142

250

17.

143 ÷ 171

300

18.

172 ÷182

320

19.

183 ÷ 228

400

20.

229 ÷ 285

500

21.

286 ÷ 342

600


Vienfazio atvado ĮAS įvadinio automato atkabiklio maksimaliosios srovės vardinė priklausomybė nuo leistinosios galios
Eil. Nr. Leistinoji galia (P),kW Atkabiklio maksimalioji vardinė srovė (Iat), A 

1.

1

6

2.

2

10

3.

3

16

4.

4

20

5.

5

25

6.

6

32

7.

7

40

8.

8 ÷ 9

50

9.

10

63

 

 

Firma

Charakteristika

Elektromagnetinio atkabiklio suveikimo ribos

Paskirtis (pagal gamintoją)

ABB

B

3In-5In

Grandinių valdymui; apsaugai nuo perkrovų ir trumpų jungimų; žmonių ir ilgų kabelinių linijų apsaugai TN ir IT sistemose.

ABB

C

5In-10In

Grandinių valdymui; apsaugai nuo perkrovų ir trumpų jungimų; aktyvios ir induktyvinės su nedidele paleidimo srove apkrovos apsaugai.

ABB

D

10In-20In

Grandinių valdymui; apsaugai nuo perkrovų ir trumpų jungimų; grandinių apsaugai, kurios maitina apkrovas, turinčias dideles paleidimo sroves užsidarant gradinei (žemos/žemos įtampos transformatoriai, varikliai).

ABB

K

10In-14In

Jėgos grandinių, maitinančių variklius, transformatorius apsaugai nuo trumpų jungimų ir perkrovų.  Gerai tinka apsaugai nuo perkrovų, nes turi didelio jautrumo termo-apsaugą.

ABB

Z

2In-3In

Elektroninių grandinių apsaugai nuo trumpų jungimų bei mažų, ilgą laiką veikiančių perkrovų.

Allen-Bradley

B

3In-5In

Aktyvinės ar truputį induktyvinės apkrovos apsaugai.

Allen-Bradley

C

5In-10In

Induktyvinės apkrovos apsaugai.

Allen-Bradley

D

10In-20In

Smarkiai induktyvinės apkrovos apsaugai.

Merlin Gerin

B

3In-5In

Labai ilgų kabelių apsaugai, generatoriais maitinamų tinklų apsaugai.

Merlin Gerin

C

5In-10In

Standartinių tinklų apsaugai.

Merlin Gerin

D

10In-20In

Grandinių, maitinančių apkrovas, turinčias dideles paleidimo sroves (transformatoriai, varikliai), apsaugai.

Hager

B

3In-5In

 

Hager

C

5In-10In

 

Hager

D

10In-20In

 

Siemens

A

2In-3In

Ribotai puslaidininkinių prietaisų apsaugai, matavimo grandinių su transformatoriais apsaugai. Ilgų kabelinių apsaugai.

Siemens

B

3In-5In

Universaliam naudojimui: maitinimo grandinių rozečių apsaugai, apšvietimo grandinių apsaugai.

Siemens

C

5In-10In

Lempų ir variklių apsaugai su didesnėmis paleidimo srovėmis.

Siemens

D

10In-20In

Elektros grandinėms su stipriais srovės šuoliais, pvz. transformatorių  ar solenoidinių vožtuvų maitinimui.

In-nominali automatinio jungiklio srovė.