Hogyan segít a termékszabvány a kézikapcsolók alkalmazásában?
2005/7-8. lapszám | netadmin | 4536 |
Figylem! Ez a cikk 21 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Hogyan segít a termékszabvány a kézikapcsolók alkalmazásában? A kézikapcsolók működése A rendkívül elterjedt és kedvelt kézi működtetésű, vezérlőtárcsás kapcsolók rendeltetése váltakozó- és (korlátozásokkal) egyenfeszültségű hálózatokban motoro...
A kézikapcsolók működése
A rendkívül elterjedt és kedvelt kézi működtetésű, vezérlőtárcsás kapcsolók
rendeltetése váltakozó- és (korlátozásokkal) egyenfeszültségű hálózatokban motorok,
kisebb teljesítményű transzformátorok, műszerek, világítási és más hálózatok,
berendezések működtetése, be-, ki-, átkapcsolása.
Szerkezetük viszonylag egyszerű: egy tengelyen elforduló vezérlőtárcsák elfordulásuk
közben elmozdítják a kettős megszakítású (hidas) mozgóérintkezőket, amelyek
a készülékelemekben (kamrákban) rögzített állóérintkezőkkel zárt vagy nyitott
helyzetbe kerülnek. Az elemek számának megengedett határig való növelésével,
változatos vezérlőtárcsa-alakok használatával és átkötésekkel igen sok kapcsolási
program valósítható meg. Az érintkezőknek a be- vagy kikapcsolt állásban való
határozott megtartásáról, valamint megfelelő sebességű mozgatásáról állásrögzítő
(arretáló) szerkezet gondoskodik.
A leválasztásra is alkalmas készülékek mozgásrendszere ettől általában eltérő:
a kapcsolótengely a kettős megszakítású érintkezőket tengelyirányban mozgatja.
A kézikapcsolók meghatározása
A kézikapcsolók független kézi működésűek, azaz a kapcsoláshoz szükséges "energia
kézi erőtől származik, tárolása és felszabadítása egyetlen folyamatos műveletben
történik úgy, hogy a művelet sebessége és ereje a működtető személy beavatkozásától
független" [2, 2.12.]. Az energia tárolását a konstrukciókban rugó végzi.
A kézikapcsolók lehetnek leválasztásra alkalmasak és nem alkalmasak. Az előbbieknek
nyitott helyzetben biztosítaniuk kell a szigetelési távolságot a szigetelési
"(szakaszolási) funkció teljesítéséhez szükséges követelmények szerint" [1,
7.1.6.1.]. A szakaszolási, illetve vészleállítási követelményekre visszatérünk.
A kézikapcsolók szabványosított jellemzői
A szabványok nem kötik meg a konstruktőr kezét, a kiviteli változatok és szolgáltatások
megvalósításában tág teret engednek. Rögzítik viszont a katalógusokban általában
megtalálható műszaki paraméterek meghatározásait, és azok vizsgálati ellenőrzésének
módját.
A névleges szigetelési feszültség minden kapcsolókészülék biztonságos működésének
alapparamétere, "az a feszültségérték, amelyre a dielektromos vizsgálatokat
és a kúszóáramutakat vonatkoztatják" [1, 4.3.1.2.]. Ez a fogalom összefüggésben
van a felhasználási áramkör túlfeszültségi kategóriájával, a környezet szennyeződési
fokozatával, és rögzített értékek közül választható. A névleges üzemi feszültség
legnagyobb értéke nem haladhatja meg a névleges szigetelési feszültség értékét.
Nincs összefüggése viszont a védettségi fokozattal, amelynek jelében az IP betűket
követő két számjegy közül az első az idegen testek (pl. emberi kéz ujjai), a
második a víz behatolása elleni védelem meglétét vagy hiányát jelenti. Kézikapcsolóknál
az IP 00 mellett ma már az IP 20 védettség a gyakoribb, amely kizárja a feszültség
alatt lévő készülékrészek ujjal történő megérintésének veszélyét, de a víz behatolása
ellen nem képez akadályt. Tokozott készülékek védettsége ma már általában IP
65 jelű, amely por elleni tömítettséget és vízsugár behatolása elleni védettséget
jelent. A védettségre vonatkozó szabvány: MSz EN 50529:2001.
A névleges lökőfeszültség-állóság [kV] "annak az előirt alakú és polaritású
lökőfeszültségnek a csúcsértéke, amelyet a készülék hiba nélkül kiállni képes
az előírt vizsgálati feltételek mellett, és amelyre a légköz-értékeket vonatkoztatják"
[1, 4.3.1.3.]. Ennek a jellemzőnek a kézikapcsolók beépítésénél van jelentősége.
A készülék lökőfeszültség-állóságának nagyobbnak (de legalább egyenlőnek) kell
lennie az alkalmazott áramkörben fellépő tranziens túlfeszültség legnagyobb
értékénél. A szabvány [1, H melléklet] részletesen tájékoztat a hálózati rendszer
névleges feszültsége és a készülék névleges lökőfeszültség-állósága közötti
öszszefüggésről.
Áramkör vagy villamos rendszer túlfeszültségi kategóriája [1, 2.5.60] a rendszerben
"fellépő független tranziens túlfeszültségek értékének korlátozásán (vagy szabályozásán)
alapuló és a túlfeszültségek befolyására alkalmazott eszközöktől függő egyezményes
szám". A kézikapcsolóknál a katalógusokban megadott II. túlfeszültségi kategória
a terhelési (készülék-) szintet, a III. az elosztó áramköri szintet jelenti.
A gyártó által megadott kapcsolási túlfeszültség értéke "ne legyen nagyobb,
mint névleges lökőfeszültség-állóság értéke" [1, 4.9.].
A kézikapcsoló méretének egyik fő meghatározója az egyezményes, nyitott szerelési
(szabad levegőjű) termikus áram és a tokozott termikus áram, röviden névleges
termikus áram. Ez "annak a vizsgálati áramnak a legnagyobb értéke, amelyet a
készülék melegedés-vizsgálatánál kell alkalmazni" szabad levegőn vagy az előírt
tokozásban [1, 4.3.2.1.; 1, 4.3.2.2.].
"Egy készülék névleges üzemi feszültsége az a feszültségérték, amely a névleges
üzemi árammal együtt meghatározza a készülék alkalmazását, és amelyre a megfelelő
vizsgálatokat és az alkalmazási kategóriákat vonatkoztatják. Többpólusú készülék
esetén általában a fázisok közötti feszültség [1, 4.3.1.1.]. Különleges alkalmazásokra
a szabvány - itt nem részletezett - ajánlásokat tartalmaz.
"A készülék névleges üzemi áramát a gyártó határozza meg, amely tekintetbe veszi
a névleges üzemi feszültséget, a névleges frekvenciát, a névleges üzemmódot,
az alkalmazási kategóriát és az esetleges védőburkolat típusát" [1, 4.3.2.3.].
Nézzük meg ezeknek a fogalmaknak a tartalmát kissé részletesebben. A gyakorlatban
gyakran összekeverik az üzemmód és az alkalmazási kategória kifejezéseket.
Az üzemmód az üzemeltetés időbeli vonatkozásával függ összA
játék népszerűsége nyomán nemrégen építették fel ennek továbbfejlesztett változatát.
A Fényvadász dodzsem a világ legnagyobb és Európa egyetlen lézerdodzseme. A sötétített
arénában két dodzsemes csapat küzd egymás egymással. A játékosoknak át kell haladni
a földre vetített zöld fénycsóván, miközben távol kell tartani magukat a pirostól.
A zöldért pont jár, a pirosért levonás. A Fényvadász célja minél több pontot szerezni,
és az ellenfelet belökni a tilosba, vagy persze kilökni a zöldbőle, amely szerint a
szabvány [1] megkülönböztet nyolcórás üzemet (4.3.4.1.), folytonos üzemet (4.3.4.2.),
szakaszosan ismétlődő vagy szakaszos üzemet (4.3.4.3.). Ez utóbbi előírja a
terhelési tényező szabványos értékeit, és a műveleti ciklusok száma szerint
a készülékeket osztályokba sorolja. További üzemmódok: időszakos üzem (4.3.4.4.),
ismétlődő (periodikus) üzem (4.2.4.5.).
"A készülék alkalmazási kategóriája [1, 4.4.] meghatározza a szándékolt alkalmazást",
s ezt - különböző feltételek mellett - egy vagy több tényezővel jellemzi.
A kézikapcsolókra (is) vonatkozó termékszabvány [2] 4.4. pontja szerint: "Az
egyes alkalmazási kategóriákat a névleges üzemi áram és a névleges üzemi feszültség
többszöröseiként kifejezett áram- és feszültségértékek, valamint az áramkör
teljesítménytényezői és időállandói jellemzik." A következő táblázatban a kategóriák
megnevezését kiegészítő A betű gyakori, a B betű nem gyakori működtetésre tervezett
alkalmazást jelent. Az egyes alkalmazási kategóriákban való működőképességet
vizsgálatokkal kell igazolni. A szabvány [2] 4. és 5. táblázata részletezi a
névleges áramra vonatkozó vizsgálati műveleti ciklusok számát, illetve a vizsgálati
áramkör jellemzőit.
Az 1. táblázatban összefoglaljuk a [2] szabvány 2. és A1 táblázata alapján a
kézikapcsolókra jellemző terheléstípusokat és alkalmazási kategóriákat. (Az
egyenáramú alkalmazási kategóriákat elhagytuk, tekintettel arra, hogy az egyenáramú
áramköröknek kézikapcsolóval történő kapcsolása az érintkezők sorba kapcsolása
mellett is különleges elbírálást igényel.)
Szólnunk kell még egy, a gyártók termékkatalógusaiban általában megtalálható
paramétercsoportról: a különböző "képességekről".
"Egy készülék névleges bekapcsoló képessége az a gyártó által meghatározott
áramérték, amelyet a készülék előírt bekapcsolási feltételek mellett megfelelően
be tud kapcsolni" [1, 4.3.5.2.]. Váltakozó áram bekapcsolásakor a főérintkezők
zárását követően az áram csúcsértéke az első félhullám folyamán jelentősen nagyobb
lehet, mint az állandósult állapotbeli. Ezért a termékszabvány "a névleges bekapcsoló
képességet a névleges üzemi feszültségre, a névleges áramra és az alkalmazási
kategóriára való utalással határozza meg" [2, 4.3.5.2]. A bekapcsolható legnagyobb
áramérték meghatározására a szabvány részletesen megadja a vizsgálati paramétereket
[2, 3. táblázat]. A névleges megszakítóképességet a szabvány hasonlóképpen tárgyalja
a [1, 4.3.5.3.] és [2, 4.3.5.3.] szakaszokban. A névleges rövid idejű határáram
[2, 4.3.6.1.] csúcsáramban kifejezett értékét is a gyártó adja meg, amely "ne
legyen nagyobb, mint a legnagyobb névleges üzemi áram tizenkétszerese, és az
áram időtartama 1 s legyen". A vizsgálati értékekről a szabvány e helyütt is
rendelkezik.
A névleges zárlati bekapcsoló képesség [1, 4.3.6.2] és [2, 4.3.6.2.], valamint
a névleges zárlati megszakító képesség [1, 4.3.6.3.] a szabványok által hasonlóan
tárgyalt értékeit az alkalmazás helyén az áramkör jellemzőinek fényében kell
figyelembe venni. Az effektív értékben adott névleges feltételes zárlati áram
"az a független áramérték, amelyet a gyártó által előirt zárlatvédelmi eszközzel
védett készülék az eszköz működési idejéig megfelelően el tud viselni előírt
feltételek mellett". A katalógusok emiatt a névleges feltételes zárlati áram
értékét az alkalmazandó biztosító névleges áramához rendelten adják meg.
A bevezetőben említett [3] szabvány szerint "minden egyes hálózati betáplálást
kézi működtetésű leválasztó eszközzel kell ellátni, amelynek rendeltetése, hogy
a gép villamos szerkezeteit szükség esetén (pl. a villamos szerkezeten végzett
munka idejére) a hálózatról leválassza" [3, 5.3.1.] A leválasztó eszközök között
elsőnek említi az AC-23B vagy DC 23-B alkalmazási kategóriába (motorterhelések
vagy erősen induktív terhelések kapcsolása) tartozó szakaszolókapcsolókat (2.
táblázat).
A vészleállító kapcsoló funkcionális és szerkezeti követelményei a szakaszolókapcsolóéval
azonosak, két kivétellel: az I jel (bekapcsolt helyzet) az óraszámlap 12-helyén,
a O jel (kikapcsolt helyzet) a 9 órának megfelelő helyen legyen, valamint a
piros fogantyú sárga háttér előtt forduljon el.
Összefoglalás
A fenti összeállítás célja a kézi működtetésű kapcsolókra vonatkozó szabványelőírások
egy részének összefoglalása és értelmezése volt. Nem foglalkoztunk több paraméterrel,
például a mechanikai és villamos tartóssággal (élettartammal); a környezeti
feltételekkel (hőmérséklet, páratartalom, egyéb klimatikus tényezők) stb., amelyek
más funkciójú készülékekre is értelmezettek, és tartalmuk a szabványokból megismerhető.
Lieli György
