3.10 YLIVIRTASUOJAT. Pienoissulake

Transkriptio

1 30 YLIVIRTASUOJAT 85 mm Al,5 mm PK RK Kiinteistömuuntaja 0 / 0, kv I k = 00 A I k = A I k = 00 A Suojaerotusmuuntaja 30 / 30 V I k = 50 A Oppilaitoksen sähköverkon oikosulkuvirtoja Oikosulkusuojana toimivan sulakkeen ja johdonsuojakatkaisijan on pystyttävä katkaisemaan vaurioitumatta oikosulkuvirta Sähkölaitteen tai -virtapiirin virta on ylivirtaan, kun se on johtimen tai laitteen nimellisvirtaa suurempi Virtapiirin virta on suurimmillaan sellaisessa vikatapauksessa, jossa vaihe- ja nollajohtimet tai + ja -johtimet ovat suorassa yhteydessä toisiinsa Tätä ylivirtaa nimitetään oikosulkuvirraksi Muuta nimellisvirtaa suurempaa virtaa kutsutaan ylikuormitusvirraksi Ylivirran aiheuttajia ovat oikosulut, väärät kytkennät ja ylikuormittaminen Esimerkiksi 0 VA muuntajaa kuormitetaan nimellisvirralla, kun se syöttää 0 W hehkulamppua Jos muuntajan kuormitusta lisätään kytkemällä 0 W lampun rinnalle 5 W lamppu, muuntajan käämin virta on 600 ma Virta on 00 ma nimellisvirtaa (00 ma) suurempi Sanotaan, että muuntaja ylikuormittuu ja sen sen käämeissä kulkee ylikuormitusvirta Jotta muuntaja ei vaurioituisi, se on suojattava ylisuurelta virralta Tähän tarkoitukseen käytetään ylikuormitussuojaa, jollaisena voi toimia sulake tai aikaisemmin käsittelemämme lämpörele Kun 5 W:n lamppu lisätään virtapiiriin, muuntajan käämeissä kulkee,5-kertainen nimellisvirta (600 ma) Tietyn ajan kuluttua sulake palaa Ampeerimittarin väärä kytkentä aiheuttaa virtapiiriin oikosulun Oikosulkuvirta polttaa sulakkeen välittömästi joko mittarista tai muuntajasta 30 / V, 0 VA 00 ma 0, A 0, A 0 W 5 W A Sen mukaan suojataanko sähkövirtapiirin johtimia ja kojeita ylikuormitusvirralta vai oikosulkuvirralta, kutsutaan ylivirtasuojia ylikuormitussuojiksi ja oikosulkusuojiksi Suojalaite voi toimia samanaikaisesti sekä ylikuormitussuojana että oikosulkusuojana Esimerkiksi edellä olleessa muuntajaesimerkissä sulake on mitoitettu siten, että se suojaa muuntajakäämiä ylikuormitus- ja oikosulkutilanteessa ja toimii siten muuntajan ylikuormitus- ja oikosulkusuojana Pienoissulake 5 x 0 mm Lasiputkisulake muodostaa osan lasiputkivarokkeesta, jonka muita osia ovat varokealusta tai varokepesä ja varokekansi Johdin kiinnitetään varokealustaan ja varokepesään ruuvikiinnityksellä, pistokeliittimellä tai juottamalla (kuvassa) Pienoissulakkeessa on sulava lanka sijoitettu joko lasisen, keraamisen tai kuituputken sisälle Lasiputkisulakkeiden yleisin koko on 5 mm x 0 mm (halkaisija x pituus) ja nimellisvirta 3 ma:sta 6 A:iin Sulakkeen sähköisistä nimellisarvoista on nimellisjännite ja -virta leimattu metalliseen kosketinpintaan tai -putkeen Sulakkeeseen on leimattu myös toimintanopeuden ilmaisema kirjain: TT = erittäin hidas, T = hidas, M = keskinopea, F = nopea ja FF = erittäin nopea Putkisulakkeille ilmoitetaan myös suurin virta, jonka se pystyy katkaisemaan Virtaa nimitetään sulakkeen nimelliskatkaisukyvyksi ja sen suuruus yleisimmällä lasiputkisulakekoolla 5 mm x 0 mm (halkaisija x pituus) on 35 A 3 KYTKINLAITTEET

2 0 000 s 000 s 00 s 0 s s TT Koko: 0,3 x 38, mm (3/3 x / ) Nimelliskatkaisukyky: 0 ka 00 ka Yleismittarin virta-alueiden suojana käytettäviä putkisulakkeita Sulakkeiden nimellisjännite 600 V 00 ms 0 ms ms FF Kertaa nimellisvirtaa Nimelliskatkaisukykyä parannetaan täyttämällä keraaminen putki tai kuituputki hiekalla, joka sitoo itseensä suurimman osan katkaisutapahtumassa syntyvästä energiasta Esimerkiksi hiekkatäyteisen keraamisen putkisulakkeen (5mm x 0 mm) nimelliskatkaisukyky on 500 A Lasisten ja keraamisten putkisulakkeiden nimellisjännite on yleensä 50 V Suuremmilla jännitteillä suojaputki on kuitua TF TM T Tulppasulake Tulppasulakkeen sulavana osana on kuparilanka tai nauha, jota ympäröi hieno kvartsihiekka Tulppasulake muodostaa osan tulppavarokkeesta, jonka muita osia ovat varokekansi, pohjakosketin ja varokepesä Nimellisvirta / A Nastan väri Oranssi Ruskea Vihreä Punainen Harmaa Sininen Keltainen Musta Valkoinen Kuparin värinen Tulppasulakkeen tunnusnastan värit Pohjakoskettimissa on sama tunnusväri Tulppavarokeosia on kahta kokoa, joista 5 A varokepesä (DIIkoko) on tehty,, 6, 0, 6, 0 ja 5 A tulppasulakkeille ja 63 A varokepesä (DIII-koko) 35, 0, 50 ja 63 A tulppasulakkeille Pohjakosketin määrää varokepesään sopivan suurimman tulppasulakkeen Esimerkiksi 6 A pohjakoskettimeen sopii 6 A tulppasulake ja sitä pienemmät sulakkeet Tulppasulakkeen nimellisvirta ja -jännite on ilmoitettu sulakkeen kyljessä ja pohjassa Lisäksi sulakkeen pohjassa on nimellisvirtaa vastaava värinasta Tulppasulakkeeseen on leimattu usein myös käyttöluokka Se ilmaisee, minkä tyyppinen sulake on ja mitä sillä voi suojata 30 YLIVIRTASUOJAT 5

3 s , 0, A ja 6 A nopean ja hitaan gg-sulakkeen keskimääräisen sulamisajan riippuvuus sähkövirran voimakkuudesta Standardeissa on määritelty sulakkeiden toiminta-ajat ja katkaisukyvyt Esimerkiksi 0 A ja 6 A sulakkeiden tulee kestää,5- kertaista nimellisvirtaa yhden tunnin ja niiden tulee toimia tunnin kuluessa,9-kertaisella nimellisvirralla A Sulakkeen käyttöluokkatunnuksessa on kaksi kirjainta (esimerkiksi gg), joista ensimmäinen kirjain on yleensä g Se ilmoittaa, että sulakkeen toimintavirta on vähän nimellisvirtaa suurempi Toisen kirjaimen merkitys: G = johdon suojaukseen tarkoitettu sulake M = moottoripiirin suojaukseen tarkoitettu sulake R = puolijohteiden suojaus G-tyypin sulakkeet voivat olla sekä hitaita että nopeita Nopean sulakkeen kyljessä voi olla merkintä Flink ja hitaassa sulakkeessa Träg tai etanan kuva gg (saksalaiset käyttävät myös merkintää gl) on yleisimmin käytetty sulake Se on tarkoitettu johdon ylikuormitus- ja oikosulkusuojaukseen Sulakkeen sulamiskäyrällä ilmoitetaan sulakkeen keskimääräisen sulamisajan riippuvuus virrasta Tulppasulake on kiristettävä varokekannella tiukasti varokepesään, jotta huono kosketus ei lämmitä sulaketta Ylimääräistä lämpenemistä aiheuttaa myös arpeutunut pohjakosketin Noudata sähkötyöturvallisuuden varmistamiseksi seuraavia ohjeita: Varokekannen lasin täytyy olla ehjä Vaihda tulppasulake virrattomana Suositeltavinta on katkaista virtapiiri pääkytkimestä ja vaihtaa sulake jännitteettömänä Tulppavarokkeen pohjakoskettimen vaihto on sähköalan ammattihenkilön työtä Kahvasulake Kahvasulakkeen rakenne on samanlainen kuin tulppasulakkeen Sulavana osana on reikäinen kuparinauha, jota ympäröi kvartsijauhe Kahvasulakkeen toimiessa ponnahtaa sen sivussa tai päädyssä oleva punainen merkkinasta irti Kahvasulakkeen poikkileikkaus: Korva Ilmaisin Kosketin (veitsi) Kvartsihiekka Keraaminen runko Aukotettu sulakeliuska Kahvavaroke muodostuu varokealustasta ja kahvasulakkeesta Kahvasulake poistetaan ja asennetaan paikalleen erillisellä vaihtokahvalla Kahvavarokkeita on useita kokoja Pienimmän varokekoon tunnus on 00 ja alustan nimellisvirta 5 A Alustaan sopivat kahvasulakkeet 5 A Kahvasukake on poistettava ja asennettava virrattomana Jännitteellisen kahvasulakkeen saa poistaa ja asentaa varokealustaan vain sähköalan ammattihenkilö 6 3 KYTKINLAITTEET

4 Johdonsuojakatkaisija Johdonsuojakatkaisijan laukaisee pienellä ylivirralla bimetalliliuska ja suurella virralla (oikosulkuvirralla) sähkömagneetti Johdonsuojakatkaisijan koskettimet avautuvat, kun laukaisumekanismin laukaisee taipuva bimetalliliuska, sähkömagneetin sisälleen vetämä ankkuri tai ohjausvivun kääntäminen 0-asentoon Johdonsuojakatkaisija B0 Nimellisvirta 0 A ja laukaisukäyrä B: - ja 3-napainen johdonsuojakatkaisija 3 5 Ohjausvipu Terminen (bimetalli) laukaisu 0 A johdonsuojakatkaisija laukeaa tunnin kuluessa,5 A virralla Johdonsujakatkaisija esitetään sähkökaavioissa kiinni-asennossa 6 Laukaisumekanismi >I Pikalaukaisu (sähkömagneetti) toimii alle 0, sekunnissa, kun virta on 50 A Bimetallilaukaisin toimii kytkimessä samalla tavalla kuin lämpöreleessä Lämpölaukaisun jälkeen johdonsuojakatkaisijan kosketin voidaan sulkea uudestaan, kun bimetalliliuska on ensin riittävästi jäähtynyt Bimetalliliuska 0 I Laukaisumekanismi, jonka välityksellä bimetallilaukaisin avaa koskettimen Magneettilaukaisin Liikkuva kosketin Valokaaren sammutuskammio Kun suojattavassa virtapiirissä on oikosulku, magneettilaukaisin laukaisee johdonsuojakatkaisijan muutamassa millisekunnissa Johdonsuojakatkaisijoilla suojataan sähkölaitteita ylikuormitusvirralta sekä sähköjohtoja ylikuormitus- ja oikosulkuvirralta Kiinteistöjen sähköasennuksissa johdonsuojakatkaisijat ovat korvanneet tulppasulakkeet Tämän ansiosta sähkökeskukset ovat kooltaan pienempiä ja ulkonäöltään sievempiä Koska sulakkeiden vaihto jää pois, ei tarvita varasulakkeita ja sähkön käytön turvallisuus paranee Sähkölämmitteisen omakotitalon keskus, jossa sähköasennukset on suojattu johdonsuojakatkaisijoilla Nimellisvirraltaan samansuuruisia johdonsuojakatkaisijoita valmistetaan toimintaominaisuuksiltaan erilaisia Ne on jaettu A-, B-, C- ja D-ryhmiin Johdonsuojakatkaisijan valinnassa on otettava huomioon sähkölaitteen käyttäytyminen verkkoonkytkentähetkellä Esimerkiksi sähkövastuksen kytkeminen verkkoon ei aiheuta kytkentävirtasysäystä, mutta muuntajat, moottorit ja hehkulamput ottavat moninkertaisen käynnistysvirran nimellisvirtaansa verrattuna 30 YLIVIRTASUOJAT 7

5 B-, C- ja D-johdonsuojakatkaisijat ovat korvanneet aikaisemmin käytössä olleet H-, L- ja G-tyypin johdonsuojakatkaisijat Pienellä ylivirralla johdonsuojakatkaisijat toimivat samalla tavalla, mutta niiden magneettilaukaisuvirrat ovat eri suuruiset Standardeissa on määrätty, että johdonsuojakatkaisijan bimetallilaukaisimen täytyy kestää,3-kertaista nimellisvirtaa laukeamatta tunnin, mutta sen tulee laueta tunnin kuluessa,5-kertaisella nimellisvirralla s , 0, 0, 0,0 0,0 0,0, ,3,5 kertaa nimellisvirta I n s , 0, 0, 0,0 0,0 0,0, ,3,5 kertaa nimellisvirta I n s , 0, 0, B C D 0,0 0,0 0,0, ,3,5 kertaa nimellisvirta I n A-, B-, C- ja D-ryhmän johdonsuojakatkaisijoiden pikalaukaisulle standardi antaa seuraavat toimintarajat: A-johdonsuojakatkaisijan pikalaukaisu ei saa toimia kaksinkertaisella nimellisvirralla mutta sen tulee toimia kolminkertaisella sysäysvirralla eli sen rajat ovat x I n ja 3 x I n B-johdonsuojakatkaisijan toimintarajat ovat 3 x I n ja 5 x I n C-johdonsuojakatkaisijan toimintarajat ovat 5 x I n ja 0 x I n D-johdonsuojakatkaisijan toimintarajat ovat 0 x I n ja 0 x I n A-tyypin johdonsuojakatkaisijaa käytetän puolijohteiden suojana ja B-johdosuojalla suojataan resistiivisiä kuormia, jotka eivät ota suurta käynnistysvirtaa (sähkölämmitys) C-johdonsuoja soveltuu suojaamaan resistiivisten kuormien (esim hologeenivalaisimien) lisäksi lievästi induktiivisia kuormia, kuten valaistusryhmiä ja sähkötyökaluja sekä pistorasiaryhmiä Teollisuudessa käytetään edellisten johdonsuojakatkaisijoiden lisäksi K-tyypin johdonsuojaa, joka kestää C-johdonsuojaa paremmin käynnistysvirtapiikkejä Z-tyypillä suojataan puolijohteita Johdonsuojakatkaisijoiden nimellisvirrat ovat 0,5 A 00 A Nimelliskatkaisukyky on yleensä 6 ka tai 0 ka, kun se tulppasulakkeilla on yli 0 ka ja kahvasulakkeilla 00 ka Valmistajat ilmoittavat johdonsuojakatkaisijoiden kestävän toimintakertaa nimellisvirralla 8 3 KYTKINLAITTEET

6 Mekaaninen moottorinsuojakatkaisija Mekaanisessa moottorinsuojakatkaisijassa on kolminapainen kosketinyksikkö, lämpörele ja pikalaukaisin Nimensä mukaisesti sitä käytetään suojaamaan sähkömoottoria ylivirralta Virran asettelu Moottorinsuojakatkaisija ohjataan käsin joko painikkeella, keinuvivulla tai vääntimellä Mekaanisen moottorinsuojakatkaisijan rakenne- ja toimintaperiaate on sama kuin johdonsuojakatkaisijan Sen pääkoskettimet voidaan sulkea ja avata käyttökytkimellä ja ylivirta avaa ne lämpöreleen tai sähkömagneetin avulla Mekaanisessa moottorinsuojakatkaisijassa on lämpöreleen toimintavirta aseteltavissa tietyllä virta-alueella, kun johdonsuojakatkaisija on yleensä rakennettu kiinteälle nimellisvirralle >I >I >I 6 A Teknisiä tietoja: Asettelualue 0, 0,6 A Oikosulun katkaisukyky 50 ka / 00VAC Käyttöluokka AC 3 Kotelointiluokka IP 0 Kosketussuojaus sormisuojattu Mekaanisiin moottorinsuojakatkaisijoihin on liitettävissä lisäosia, kuten apukosketinlohko, ilmoituskosketinlohko ja alijännitelaukaisin Niistä käytetyin on alijännitelaukaisin Se estää moottorinsuojakatkaisijaa menemästä kiinni, jos syöttöpuolella ei ole jännitettä ja se laukeaa, kun jännite häviää syöttöpuolelta Mekaaninen moottorinsuojakatkaisija on varustettava alijännitelaukaisulla, jos sitä käytetään sellaisen työstökoneen suojakytkimenä, joka ei saa käynnistyä itsestään jännitekatkon jälkeen 30 YLIVIRTASUOJAT 9