Reikalavimai įvadiniam automatui: ką būtina žinoti?

Tie, kas statėsi naują ar perdarė seną skydelį jau girdėjo, kad bent viena nuotėkių relė jame būtina. Jei tik pradedate statybos darbus, greičiausiai tokį terminą dar išgirsite. Jei ruošiatės susirinkti savo namo skydelį patys, bus naudinga pasiskaityti, kaip jos sutvertos, kodėl tokios jau reikalingos ir kaip išsirinkti.

Lietuviškas terminas - nuotėkių relė (NR) - tarsi užsimena apie pagrindinę šio įrenginio funkciją - apsaugą nuo srovės nutekėjimo. Ankstesniame straipsnyje apžvelgėme automatinius jungiklius ir išsiaiškinome, kad jų pagrindinė paskirtis - apsaugoti laidus.

Pateiksiu pavyzdį, kuris paaiškins NR veikimo principą. Tarkim, nusipirkote virtuvinį blenderį. Visą tokį gražų, nerūdijančio plieno, blizgantį ir už labai jau gerą kainą. Tarkim, kad nuolaida buvo nemaža dėl to, kad surinktas jis nekažkaip ir per kažkurį laiką nuo vibracijų viduje blenderio fazės laidas atsikratė ir susilietė su metaliniu korpusu, t.y., užtrumpino. Bandant sutrint rytinį kokteilį staiga netikėtai mus nemaloniai papurto elektra.

Jei nuotėkių relė skydelyje įrengta, tuomet ji pastoviai lygina srovės, kuri teka per fazės laidininką ir srovės tekančios per nulį stiprumą. Paprastai kalbant, stebi, kad kiek srovės “įtekėjo“ į laidų instaliaciją, tiek ir “ištekėtų“. Jei kažkas ne taip ir “išteka“ mažiau srovės, vadinasi kažkur yra nutekėjimas. Tarkim, per minėto hipotetinio blenderio korpusą. Jei tas skirtumas didesnis, nei nustatytas slenkstis, relė atjungia grandinę tuo pačiu galbūt išgelbėdama mums gyvybę.

Nuotėkio relių tipai ir jų skirtumai

Pagal konstrukcinius ypatumus NR skirstosi į elektromechanines ir elektronines. Jos skiriasi darbo principu, tačiau svarbiausia yra tai, kad elektroninės relė priklauso nuo maitinančio tinklo įtampos, nes maitinimas būtinas įmontuotai elektroninei schemai. Elektromechaninės NR nuo įtampos nepriklauso, nes ten nėra, ką maitinti. Jei maitinimo tinklas dėl kokių nors priežasčių bus pažeistas (dings nulis ir pan.), elektroninė relė geriausiu atveju atsijungs.

Kalbant toliau apie skirtumus, mums svarbu kaip žymimos NR.

• AC - sinusoidinei kintamajai srovei, t.y.
• Diferencialinė srovė rodo nuotėkio srovę, kuriai esant suveikia NR.
• 30 mA - buitinis variantas. Suveikia tada kai (žr. 100mA, 300mA - taip vadinamos priešgaisrinės NR.

Srovė per didelė, kad būtų aktuali žmogaus gyvybės apsaugai, bet vis tiek naudingas reikalas, jei, tarkim, ūkyje apsaugomos ne visos linijos jautresnėmis NR, tai vieną tokio nominalo verta įrengti ant įvado. Apsaugoti NR visas linijas. Išimtimi gali būti šviesos linijos sausose patalpose.

NR širdimi yra srovės transformatorius. Pirminės šio transformatoriaus apvijos - nulio ir fazės laidai. Jei fazių laidų srovių suma lygi nulio srovei, magnetinės srovės atsveria viena kitą ir srovė antrinėse apvijose nesusidaro. Jei fazių srovių suma didesnė nei nulio srovė ir tas skirtumas didesnis nei diferencialinės srovės nominali reikšmė, tuomet antrinėse apvijose atsiranda srovė, kurios pakanka suveikti elektromagnetui, o šis atjungia grandinę.

Dėk viską vienfazį - nuotekio rėlę taupant vietos skydelyje gali dėti ir kartu su automato funkcija.

Iš rūsio ateina kabelis, jis jungiamas į kirtiklį, iš kirtiklio užmaitinami visi automatai. Kirtiklį išjungei, visas skydelis be įtampos. Gali "automatus" keisti, remontuoti ką tik nori. Jei kirtiklio nėra, kabelis prijungtas prie visų "automatų" "apačios" ir visi automatai po įtampa.

Automatiniai jungikliai (automatai) - tai žemosios įtampos perjungimo aparatai, galintys įjungti praleisti ir išjungti grandinės srovę normaliomis sąlygomis, taip pat įjungti, praleisti tam tikrą laiką ir automatiškai išjungti srovę nurodytomis nenormaliomis sąlygomis, pvz.: trumpojo jungimo metu. Operatyviam įjungimui ir išjungimui automatiniai jungikliai naudojami rečiau.

Automatinis jungiklis, tai elektrotechninis įrenginys, skirtas automatiškai nutraukti elektros grandinę, joje atsiradus trumpajam jungimui arba perkrovai. Populiariausi yra ant bėgelio montuojami termo-magnetiniai automatiniai jungikliai. Šie automatiniai jungikliai elektros grandinę saugo nuo perkrovų ir trumpųjų jungimų.

Esant mažai ar vidutinei perkrovai, jungiklyje esantis šiluminis atkabiklis įšyla ir atjungia elektros grandinę. Taip pat yra įrengtas elektromagnetinis atkabiklis, kuris, atsiradus didelei perkrovai arba trumpajam jungimui, žaibiškai nutraukia elektros grandinę.

Naudojant vien tik kintamai srovei suprojektuotą automatinį jungiklį nuolatinės srovės grandinių apsaugai, jis grandinę saugo tik su šilumine apsauga (elektromagnetinės nebelieka arba ji suveikia per žymiai ilgesnį laiką). Automatiniai jungikliai, skirti AC/DC grandinių apsaugai ir naudojami nuolatinės srovės grandinėse, turi šiek tiek ilgesnį suveikimo laiką.

Parenkant automatinį jungiklį nuolatinės srovės grandinių apsaugai būtina atidžiai susipažinti su automatinio jungiklio technine specifikacija ir įsitikinti, jog jis gali būti naudojamas nuolatinės srovės elektros grandinėse.

Nominali srovė, tai automatinio jungiklio darbinė srovė, kuriai esant jungiklis nenutraukia elektros grandinės. Jeigu pvz. norite parinkti automatinį jungiklį saulės įkrovimo valdikliui ir jungiklį ketinate įrengti tarp valdiklio ir akumuliatoriaus teigiamų (pliusinių) gnybtų, tuomet turite žiūrėti į įkrovimo valdiklio didžiausią leistiną įkrovimo srovę. Jeigu valdiklio leistina srovė yra 60 A, tuomet parenkamas 60 A nominalios srovės automatinis jungiklis. Tačiau, kadangi 60 A automatinių jungiklių nėra, pasirenkamas jungiklis, kurio nominali srovė yra artima, bet ne mažesnė už 60 A.

Maksimali atjungimo srovė , tai elektros grandine tekanti srovė, esant perkrovai ar trumpajai jungimui. Šiuo metu rinkoje yra plačiai prieinami automatiniai saugikliai, kurių maksimali atjungimo srovė yra nuo 10 iki 30 kA (nuolatinės srovės grandinėse iki 15 kA). Parenkant automatinį jungiklį, reikia įvertinti maksimalią trumpojo jungimo srovę saugomoje grandinėje. Ši srovė turi būti mažesnė už automatinio jungiklio maksimalią atjungimo srovę. Trumpojo jungimo srovė yra nustatoma pagal elektros linijos varžą su kilpos fazė-nulis matuokliu.

Tačiau nuosavose jėgainėse neapseinama vien tik kintamos srovės grandinėmis. Akumuliatorinėse sistemose automatiniai jungikliai yra įrengiami, saulės moduliams, įkrovimo valdikliams ir inverteriams, o tokiose grandinėse gali tekėti akumuliatorių baterijos trumpojo jungimo srovė, kurio dydis priklauso nuo įkrovimo lygio ir akumuliatorių vidinės varžos. Tarkime, jog turite 12V akumuliatorių, kurios vidinė varža yra lygi 0.003 Ω.

Suveikimo charakteristika, tai laiko-srovės kreivė, atvaizduojanti automatinio jungiklio atsijungimo greitį, kuris priklauso nuo perkrovos ar trumpojo jungimo sukeltos srovės dydžio ir jungiklio nominalios srovės skirtumo. Charakteristikos tipas ant automatinio jungiklio žymimas didelėmis raidėmis B, C, D, K, Z.

Paveikslėlyje yra pavaizduotos B, C ir D charakteristikos. Vertikali ašis reiškia automatinio jungiklio suveikimo laiką, o horizontali ašis atvaizduoja kiek kartų per jungiklį tekanti srovė viršija nominalią srovę. Iš pavaizduotų charakteristikų matome, jog esant tai pačiai nominaliai automatinio jungiklio srovei, jungiklio suveikimo laikai skiriasi.

Atkreipkite dėmesį į automatinio jungiklio šiluminę apsaugą (atjungimo charakteristikos vertikalios ašies viršutinė dalis). Du kartus viršijus automatinio jungiklio nominalią srovę, jungiklis atsijungs tik po penkių minučių. O jeigu apkrovos srovė viršija nominalią srovę tik 1.5 karto, tai automatinio jungiklio suveikimo laikas padidėja net iki 40 min. Per tokį laiką gali stipriai įkaisti laidų izoliacija.

Šios charakteristikos šiluminis atkabiklis gali suveikti nuo 1.3 karto didesnės apkrovos srovės už jungiklio nominalią, tačiau atjungimo laikas siekia apie 1 val. Kai apkrovos srovė 2 kartus viršija nominalią srovę, atkabiklis suveikia per 0.05 s. Jeigu elektromagnetinis atkabiklis nesuveiktų, per 20-30 s suveiks šiluminė apsauga ir nutrauks elektros grandinę.

Apkrovos srovei tris kartus viršijus nominalią automatinio jungiklio srovę, suveikia elektromagnetinis atkabiklis, kuris elektros grandinę nutraukia per šimtąsias sekundės dalis.

„B“ charakteristika automatiniai jungikliai suveikia, kai apkrovos srovė yra nuo 3 iki 5 kartų didesnė už nominalią srovę. Solenoido suveikimo laikas siekia tik 0.015 s.

Per jungiklį tekančiai srovei 3 kartus viršijus nominalią srovę, šiluminis atkabiklis suveiks per 4-5 s. Srovei 5 kartus viršijus nominalią, kintamos srovės grandinėse atkabiklis suveikia akimirksniu, o automatinį jungiklį naudojant nuolatinės srovės grandinių apsaugai, jis suveiks nuo 7.5 karto ir daugiau didesnės srovės už nominalią. Naudojant AC/DC automatinius jungiklius, DC grandinėje suveikimo srovė yra artima AC grandinei.

Pvz. Schneider iC60N automatinis jungiklis AC grandinėje suveikia nuo 5.6 kartus didesnės srovės (+/-20%) už nominalią, o DC grandinėje atjungimas įvyksta nuo 5.6 karto didesnės srovės. Taip pat yra gaminami automatiniai jungikliai, skirti išskirtinai DC grandinių apsaugai.

„B“ charakteristikos automatiniai jungikliai naudojami apšvietimo tinkluose, o taip pat elektros grandinėse, kuriose nėra apkrovų, naudojančių dideles paleidimo sroves.

„C“ charakteristika yra labiausiai paplitusi. „C“ charakteristikos automatiniai jungikliai atsijungia nuo dar didesnės srovės, palyginus su „A“ ir „B“ automatiniais jungikliais. Jų suveikimo srovė yra 5-10 kartų didesnė už nominalią srovę. Apkrovos srovei 5 kartus viršijus nominalią jungiklio srovę, šiluminis atkabiklis suveikia per 1.5 s ir tik tekančiai srovei 10 kartų viršijus nominalią, atkabiklis suveiks akimirksniu.

Kaip jau minėjome, aprašant „B“ charakteristikos automatinius jungiklius, AC grandinių apsaugai skirtus jungiklius naudojant nuolatinės srovės grandinėse, „C“ charakteristikos automatinis jungiklis suveiks tik nuo 15 kartų didesnės apkrovos srovės (Schneider iC60N suveikia nuo 11.2 In, +/-20%).

„C“ charakteristikos automatiniai jungikliai naudojami elektros grandinėse su reaktyvine apkrova, įskaitant variklius, kompresorius, siurblius ir kitus prietaisus, naudojančius paleidimo sroves.

„D“ charakteristika automatiniai jungikliai suveikia nuo labai didelės perkrovos. Apkrovos srovei esant 10 kartų didesnei už nominalią srovę, šiluminis atkabiklis suveikia per 0.4 s ir srovei 20 kartų viršijus nominalią, jungiklis atsijungs akimirksniu.

„K“ charakteristika automatinių jungiklių perkrovos srovė, nuo kurios suveikia elektromagnetinis atkabiklis, yra 8 - 12 kartų didesnė už jungiklio nominalią srovę. DC grandinėse šis automatinis jungiklis suveikia nuo srovės 18 kartų viršijančios nominalią srovę. Atkabiklio suveikimo laikas siekia 0.02 s. „K“ charakteristikos automatiniai jungikliai užtikrina variklių, kondensatorių ir transformatorių apsaugą.

„Z“ charakteristika automatiniai jungikliai skirti elektroninių prietaisų, kuriems pavojingi net nežymūs srovės padidėjimai, apsaugai. Šių automatinių jungiklių suveikimo srovė 2-3 kartus viršija jungiklio nominalią srovę.

Dar kartą norėtume akcentuoti tai, jog straipsnyje minimos atjungimo srovės, automatinius jungiklius naudojant nuolatinės srovės grandinėse, yra taikomos ne visiems automatiniams jungikliams. Yra automatinių jungiklių, kurių atjungimo charakteristikos sutampa tiek AC, tiek DC įtampai. O taip pat yra gaminami specialiai DC įtampai skirti automatiniai jungikliai.

Dar vienas dalykai, į kurį būtina atkreipti dėmesį, parenkant automatinį jungiklį nuolatinės srovės grandinių apsaugai, tai nominali automatinio jungiklio įtampa. Dažniausiai AC ir DC įtampai skirti automatiniai jungikliai turi penkis kartus mažesnę nominalią įtampą, veikiant DC grandinėse, negu naudojant juos kintamos srovės elektros grandinėse. Taip yra todėl, nes įtampa kintamos srovės grandinėje kas 1/100 dalį sekundės tampa lygi nuliui ir jungiklyje atsiradusi kibirkštis turi galimybę užgesti. Nuolatinės srovės atveju tokios galimybės nėra ir kibirkštis trunka žymiai ilgiau.

Automatai saugo nuo trumpo sujungimo ir perkrovos. Elektromagnetinis išjungėjas saugo nuo trumpo susjungimo. Jis suveikia beveik iškart, kai srovė, einanti per automatą viršija leistiną normą keletą kartų (kiek kartų priklauso nuo automato srovės charakteristikos arba klasės). Šiluminis išjungėjas saugo nuo ilgalaikių perkrovų.

Parduotuvės lentynose visų gamintojų automatai sužymėti vienodai - raidėmis (B, C, D ir tt) ir skaičiais (6, 10, 16, 25…). Skaičiumi žymima nominali srovė (tokia srovė, kurią automatas gali praleisti per save pastoviai ir be jokių pasekmių). Raidė parodo automato srovės charakteristiką. Kaip tik nuo jos priklauso, kokiai srovei esant automatas išsijungs.

• B - 3-5 kartus;
• С - 5-10 kartų;
• D - 10-15 kartų.

Pavyzdžiui, turime tris automatus, kurių nominali srovė - 16 amperų: - B16, C16 ir D16.

Šiluminis išjungėjas pradės kaisti, kai srovė viršys nominaliają 1,2-1,5 karto ir suveiks tuo greičiau, kuo jautresnis (ir tiesiogine to žodžio prasme, karštesnis) automatas.

Paprastai mes neturime galimybės rinktis įvadinio automato, kuris stovi prieš skaitliuką - jį savo nuožiūra stato ESO. Jo pagalba ESO riboja išskiriamą galią ir garantuoja trumpojo sujungimo selektyvumą, kad jūsų tinkle įvykęs trumpas sujungimas neišjungtų visos paskirstymo linijos. Nuo įvado vartotojas jungiasi pats, pasitelkdamas specialistus (projektuotojai, elektrikai).

Rozetėms puikiai tiks B 16 automatai. Statiniuose , kur gali būti jungiami įvairūs prietaisai su elektriniais varikliais, geriau rinktis automatus, kurių charakteristika C - C16. Naudojant automatus su didesniu nominalu, būtina pravesti storesnį kabelį (2,5 kv.

Įvykus trumpam sujungimui, kad neatsijungtų toliau esantys (lauko skydelis…) automatai, išvengti praktiškai nėra galimybių. Srovė trumpo sujungimo grandinėje bus vienodai didelė visuose automatuose. Galimybė išjungti automatus paeiliui yra vadinama selektyvumu. Selektyvumas čia reiškia, kad išjungiamas yra artimiausias apkrovai automatas, ir tik po to - sekantys.

Dažniausiai įvade ( iš skirstymo tinklų) būna statomi paprasti automatai su charakteristika C, taigi, nepakeitus jo, užtikrinti selektyvumo nėra galimybių. Tačiau gallime selektyvumą organizuoti apkrovos atveju, jei namie pastatysime automatą su charakteristika B.

Pasirinkti automatus, kaip ir visus apsaugos įtaisus ir ženkliai susimažinti nepatogumus ateityje, eksploatuojant elektros įtaisus, rekomenduojama projektavimo stadijoje.

Įvade į pastatą turi būti įrengiami ĮAS ir ĮASS. Iš ĮASS maitinami vartotojų įrenginiai ir kituose pastatuose, jeigu tarp šių vartotojų esama funkcinių ryšių. Elektros skydinės įrengimas pastatų cokoliniuose, pirmuosiuose aukštuose arba rūsiuose, kuo arčiau apkrovų centrų ir elektros tiekimo šaltinių (transformatorinių ir kt.). Elektros skydinėse turi būti elektros apšvietimas (taip pat avarinis) ir natūralaus vėdinimo sistemos.

Kabelių kanalai turi būti uždengti nuimamais A1 degumo klasės statybos produktų denginiais. Kanalų gylis ir posūkiai turi užtikrinti didžiausio skerspjūvio liesintąjį kabelio lenkimo spindulį. Kabeliai privalo turėti atsargą pakartotinai galinei movai įrengti.

Trifazis įvadas turi tris fazinius laidus (L1, L2, L3 ), nulinį laidą N ir apsauginį laidą PE. Maitinant iš skirstomojo TN - C tinklo (pritaikyto įnulinimui) nulinio laido N ir apsauginio laido PE funkcijas atlieka apsauginis nulinis laidas PEN.

ĮAS ir ĮASS apsaugos laipsniai (klasės) turi būti ne žemesni kaip IP44 - įrengiami lauke, IP31 - įrengiami pastatų viduje. Apsaugos klasė IP (IPXX) nusako elektros įrenginio atsparumą tam tikriems aplinkos veiksniams bei daiktams. Pirmasis skaičius nurodo atsparumą kietiesiems kūnams arba daiktams, pavyzdžiui, dulkėms. Jo vertė yra nuo 0 iki 6. Antrasis skaičius nurodo atsparumą skysčiams, pavyzdžiui, vandeniui.

ĮASS elektros skaitiklio ir vartotojo įrenginius maitinančios linijos apsaugai ĮAS, prieš elektros skaitiklį turi būti įrengiami peiliniai saugikliai bei automatiniai saugikliai.

ĮAS ir ĮASS ir pagrindinių SS elektros grandinėms tiesti turi būti naudojami laidai monolitinėmis varinėmis gyslomis. Daugiabučiuose ar daugiaaukščiuose gyvenamuosiuose namuose pagrindinės SS ir bendriems namo poreikiams (bendrojo naudojimo laiptinių, rūsių, kitų patalpų apšvietimas, liftai, bendrojo naudojimo siurbliai ir kt.

Iš būtų ĮAS išeinančių kabelių (laidų), nutiestų laiptinėje iki butų SS, apsaugai, buto ĮAS prieš elektros skaitiklius turi būti įrengiami automatiniai saugikliai.

Skirstomuosiuose skyduose moduliniai automatiniai jungikliai ir nuotėkio relė montuojami ant DIN profilio (ant bėgelio). Automatiniai jungikliai atlieka komutavimo funkcijas, nuotėkio relė - papildomos žmogaus apsaugos nuo tiesioginio prisilietimo funkciją.

Svarbu žinoti koks yra mūsų vidinis tinklas. Vienfazis ar trifazis. Pagal įvadinį (galią ribojantį) automatą galime suprasti kokį galingumą turime (galima pasinaudoti žemiau pateiktomis lentelėmis). P.S.: Dar paprasčiau yra pažiūrėti sutartį su ESO.

Tam, kad gauti atsakymą į šitą klausimą - reikės jau kitos lentelės ir šiek tiek daugiau pastangų. Čia kalbėsime apie įvadinį kabelį. Svarbiausias momentas - suprasti ar kabelis atlaikys didesnį galingumą. Kitais žodžiais - negalima tiesiog paimti ir padidinti galingumo.

Toliau pateiksiu pavyzdį kaip viskas veikia. Mes turime 9 kilovatus. Dabar mums reikia 14 kilovatų. Identifikavome, kad mūsų tinklas yra 3 fazių ir kabelis yra 10mm2. Pagal kabelių parinkimo lentelę 10mm2 kabelis atlaiko iki 50A srovę (3 fazių tinkle). Žemiau esančioje lentelėje patiksliname, kad 14 kilovatų - tai 25A. Pataikome? Taip.

Jeigu yra sunku susigaudyti su aukščiau pateiktomis lentelėmis, kabelių skerspjūviais ir kitais skaičiavimais - kreipkitės, mielai pagelbėsiu.

Rekomendacijos:

• Kadangi bendra apkrova gali siekti 13,82A (suma: 0,9 + 2,2 kW = 3,1 kW), taip pat rekomenduojamas 16A automatinis jungiklis su C charakteristika.
• Rekomenduojama naudoti bendrą srovės nuotėkio rėlę su jautrumu 30 mA visam butui, kadangi tai užtikrina saugumą visais atvejais.
• Svarbu sekti Elektroninio saugumo organizacijos (ESO) nurodymus dėl leistinos galios ir tinkamai paskirstyti apkrovą.

Jei viršijamas leistinas 5,6 kW našumas, reikia imtis priemonių atjungiant įrenginius ar atlikti kitus žingsnius, kad neviršytumėte skirstomų tinklų nurodymų.

Žemiau pateiktoje lentelėje galite rasti orientacinius duomenis, kurie padės jums pasirinkti tinkamą kabelį ir automatinį jungiklį pagal jūsų poreikius:

Ši lentelė yra tik orientacinė, o tikslūs parametrai priklauso nuo konkrečių sąlygų ir elektros tinklo reikalavimų.

Elektros skydelis su įvadiniu automatu ir nuotėkio rele

tags: #koks #turi #buti #ivadinis #automatas