2. Rastavljači
2
Rastavljači služe da vidno odvoje jedan dio postrojenja od drugog, ili
da vidno odvoje dio postrojenja pod naponom od dijela postrojenja
koji nije pod naponom.
Mogu trajno voditi normalne pogonske struje, a određeno kratko
vrijeme i struje kratkog spoja.
Između kontakata rastavljača postoji u otvorenom položaju propisani
razmak, tzv. rastavni razmak, koji je pouzdano vidljiv, jer o njemu
ovisi sigurnost postrojenja i osoblja koje u njemu radi.
Rastavljač se ne upotrebljava za prekidanje struje, već se isklapanje
vrši kad kroz njega ne teče struja.
3. 3
Zemljospojnici
• Zemljospojnik ima zadatak da, radi sigurnosti osoblja, uzemlji
dijelove električnog postrojenja.
• Ne može trajno voditi struju (čak niti nazivnu), ali sigurno provodi
eventualnu struju kratkog spoja u kratkom trajanju.
• Radi osiguranja otvaranja i zatvaranja rastavljača i zemljospojnika
često se izvodi mehaničko ili električko blokiranje između prekidača,
rastavljača i zemljospojnika, a koje utvrđuje pravilan redosljed
sklapanja tim aparatima
4. 4
Izbor rastavljača
Izbor rastavljača ovisi o:
- Nazivnom naponu, i
- Maksimalnoj struji u normalnom pogonu,
a kontrolira se prema:
- Udarnoj struji kratkog spoja (mehanička čvrstoča) i
- Termičkoj struji kratkog spoja (dopušteno povišenje
temperature).
Ako se kontrolom ustanovi da rastavljač odabran prema maksimalnoj
struji u normalnom pogonu ne zadovoljava gore navedene uvjete,
odabire se rastavljač veće nazivne struje.
5. 5
Nazivna struja rastavljača je ona struja koja može trajno teći kroz
rastavljač, a da njegova maksimalna nadtemperatura ne premaši
dozvoljenu granicu
Proizvodi se ograničen broj tipova s obzirom na nazivnu struju.
Broj tipova je manji što je napon veći.
Izbor rastavljača
11. 11
Rastavljači i zemljospojnici visokog napona
Za visoke napone postoji niz konstrukcijskih izvedbi koje omogučuju
različite izvedbe rasklopnih postrojenja.
Visokonaponski rastavljači se općenito dijele na :
- višestupne (dva ili tri potporna izolatora)
- jednostupne (sa jednim potpornim izolatorom)
13. 13
Pantografski rastavljači spadaju u skupinu jednostupnih, a njihove
konstrukcijske izvedbe mogu biti različite :
- koljenasta veza
- škarasti
- preklopni
Pantografski rastavljač uspostavlja spoj kontaktnog mjesta na sabirnici
iznad rastavljača ili s kontaktnim mjestom izvedenim na izolatoru.
Pantografski rastavljači
15. Tehničke karakteristike VN rastavljača proizvodnje KONČAR
Rastavljači i zemljospojnici visokog napona
15
16. 16
Rastavljači mogu biti opremljeni noževima za uzemljenje na strani
razdvajanja ili na strani okretišta glavnih noževa
Glavni noževi i noževi za uzemljenje međusobno su blokirani
pouzdanom mehaničkom blokadom, tako da se istodobno jedni i drugi
ne mogu nalaziti u zatvorenom položaju.
U postrojenjima se uvijek prvo isklapa prekidač, a zatim rastavljač !
Rastavljači i zemljospojnici visokog napona
17. 17
Pokretanje rastavljača
Rastavljači svih triju faza spojeni tako da se uklapanje i isklapanje
provodi istovremeno u sve tri faze.
Pokretanje rastavljača može biti ručno, pneumatsko ili pomoću
elektromotornog pogona.
Ručno upravljanje vrši se preko poluga vezanih s osovinom
rastavljača, a nedostatak mu je što je potrebno doći do ćelije ili polja
gdje se nalazi rastavljač.
18. 18
Za pneumatski pogon potreban je komprimirani zrak, koji djelovanjem
na stup u cilindru pokreće osovinu rastavljača.
Pneumatskim pogonom može se upravljati i iz komandne prostorije.
Za upravljanje elektromotorom koristi se asinkroni motor ili istosmjerni
motor.
Može se upravljati iz daljine (komandne prostorije) a u slučaju nestanka
napona ili kvara na motoru može se pokretati i ručno.
Pokretanje rastavljača
42. 42
Rastavljači i zemljospojnici srednjeg napona
Izvode se sa zajedničkim metalnim postoljem i pogonom kao
jednopolni, dvopolni ili tropolni, sa ili bez prigrađenog zemljospojnika.
Mogu biti izvedeni za unutarnju ugradnju ili vanjsku montažu, te za
horizontalni ili vertikalni položaj.
Glavni noževi i noževi za uzemljenje međusobno su blokirani, tako da
se istodobno jedni i drugi ne mogu nalazit u zatvorenom položaju.
43. 43
Standardni srednjenaponski rastavljači proizvode se :
- za nazivne napone 12, 24 i 38 kV
- za nazivne struje do 2500 A
Za veće nazivne struje (2,5 – 12,5 kA) obično se rade specijalne
izvedbe.
Posebna vrsta su pantografski rastavljači koji se upotrebljavaju na
električnim lokomotivama, tramvajima i trolejbusima
Rastavljači i zemljospojnici srednjeg napona
60. 60
Osnova namjena NN prekidača je zaštita od struja kratkog spoja, premda
se oni mogu koristiti i kao zaštita od preopterećenja.
Mogu se opremiti i podnaponskim modulom (reagira na premale napone),
odnosno modulom koji djeluje pri pojavi struje greške.
Ukoliko im je primarna namjena zaštita od preopterećenja i kratkog spoja,
onda se izvode s dva pridružena člana koji sasvim općenito mogu biti
sastavni dio sklopnog aparata ili biti sastavni dio strujnog kruga čije
elemente se štiti.
Dvije su moguće izvedbe pridruženih članova:
- okidač i
- relej.
Niskonaponski prekidači
61. 61
Okidač
Kontaktni sistem prekidača mehanički je povezan sa zapornim
mehanizmom koji naglo otvara kontakte djelovanjem okidača
(elektromagnetski – struja kratkog spoja, termički – preopterećenje;
ili elektronički) ili aktiviranjem ručnog pogona (odnosno daljinsko
upravljanje ako postoji).
U novije vrijeme sve se više upotrebljavaju elektronički okidači koji
se mogu podešavati u širokom području struja kratkog spoja i
preopterećenja (što nije slučaj sa elektromehaničkim i termičkim
okidačima).
Relej
Zasebni sklopni aparat (komandna sklopka) koji reagira na razne
fizikalne veličine (npr. struja, napon, temperatura, vlažnost, vrijeme,
itd). Kada se aktivira omogućava upravljanje drugim uređajima (npr.
okidač za isklapanje prekidača).
Izvodi se kao mehanički, elektronički (statički), a u novije vrijeme i
digitalni.
62. 62
a - termički okidač – hladno stanje
b. - termički okidač – toplo stanje
c. - elektromagnetski okidač
d. - trajanje prekidanja struje kratkog
spoja
Ir - najveća struja koju prekidač
može prekinuti (prekidna moć)
10 In
In Ir
d
65. Komponente koje se koriste u sekundarnim krugovima mogu se podijeliti na
primarne upravljačke uređaje i signalne upravljačke uređaje.
Primarni uređaji za upravljanje, kao što su sklopnik i motorski starter,
povezuje trošilo na linijski napon i provode struje većih iznosa.
Signalno - upravljački uređaji kao tipkala, preklopke ili manji releji
koriste za aktiviranje primarnog uređaja za upravljanje i provode slabije struje.
65
66. Preklopnici
Preklopnici se koriste mehanizmom poluge da bi kontakte stavili u željeni položaj, te
ovisno o položaju u kojim se kontakti nalaze i njihovom broju razlikujemo nekoliko
vrsta preklopnika:
• JPJD – jednopolni jednodijelni preklopnik (eng. Single pole, singlethrow, SPST)
• JPDD – jednopolni dvodijelni preklopnik (eng. Single pole, doublethrow, SPDT)
• DPJD – dvopolni jednodijelni preklopnik (eng. Double pole, singlethrow, DPST)
• DPDD – dvopolni dvodijelni preklopnik (eng. Double pole, doublethrow, DPDT)
Jednopolni
jednodijelni
preklopnik
Jednopolni
dvodijelni
preklopnik
DPJD
Dvopolni
jednodijelni
preklopnik
DPDD
Dvopolni
dvodijelni
preklopnik
JPJD JPDD
66
67. Tipkala
Tipkala se najčešće koriste za pokretanje i zaustavljanje elektromotora manjih
snaga, kao i za početak ili premošćivanje određenih procesnih funkcija. Tipkala rade
na principu pritiska na tipku koja otvara ili zatvara kontakte, dok se nakon puštanja
tipke kontakti vraćaju u prvobitni položaj.
N.O. (Normalno otvoren)
Tipkalo
IEC
simbol
IEC
simbol
M
Start
Stop
Kontakt
samoodržavanja
Motor
L N
N.C. (Normalno zatvoren)
Tipkalo
-K
67
68. Signalna svjetla
Signalna svjetla daju vizualne podatke o
stanju upravljačkih procesa korisnicima koji
su na udaljenoj lokaciji.
Najčešće se koriste za prikaz stanja
vezanih uz rad bitnih stanja uređaja u
pogonu.
L3
L2
Start
Signalno
svjetlo
Stop
L1
3
2
R
Motor
Start
L N
1
2 3
-K
Aktivno signalno svjetlo
Stop
Simbol signalnog svjetla
R
IEC
-K
-K
68
69. Grebenasta sklopka
Grebenasta sklopka je skup mirnih i radnih kontakata koji se otvaraju i zatvaraju
okretanjem vratila (osovine).
N
L
Automatsko
3
Ručno
upravljanje
A
B
Preklopnik
razine tekućine
Isključeno
Ručno
1 2
Grebenasta sklopka
Pozicija
Kontakti
A B
1 X
2
3 X
-K
69
70. 70
Komandno potvrdna sklopka
Komandno potvrdna sklopka služi za
upravljanje i signalizaciju stanja prekidača i
rastavljača.
Sklopka ima dva fiksna položaja za
pripremu komande i dva trenutna položaja
za izvršenje komande (uklop, isklop).
Izvršenje komande postiže se pritiskom i
zakretanjem ručice za 30°.
71. Granične sklopke
Granična sklopka je konstruirana da upravlja tek kada dođe do određene granice
(ograničenja), kao na primjer nekakva izbočina, brijeg, rupa ili vijak.
Često se koriste u upravljačkim krugovima mehaničkih procesa gdje
pokreću, zaustavljaju ili mijenjaju smjer elektromotora.
Preklopnik
Granična sklopka
(poluga)
71
Izbočina (na stroju)
Kućište
sadržava
kontakte
Djelovanje
sile
Granična sklopka
(klip)
72. Tlačne sklopke
Tlačne sklopke nadziru i upravljaju tlak tekućina ili plinova, na način da otvaraju
sigurnosni ventil, ukoliko tlak prijeđe opasno visoku razinu ili isključuju sustav.
IEC simboli za kontakte
tlačne sklopke
N.O.
kontakt
N.C.
kontakt
72
73. Releji
Elektromehanički releji su pogonski uređaji, koji mehanički preklapaju
(uključuju i isključuju) strujne krugove.
Elektromagnet
Upravljački
signal
Kontakti
Armatura
Opruga
Simbol
Namot N.O .
kontakt
CR
Kad se dovede napajanje na namotaj,
jezgra se magnetizira i stvori
magnetsko polje koje privuče željeznu
šipku. Na kraju šipke nalaze se radni
kontakti, koji se privlačenjem zatvore s
mirnim kontaktima.
73
Kad se isključi napajanje s namotaja,
opruga pričvršćena na šipci, vraća istu
u početni položaj, otvarajući kontakte
na kraju šipke.
74. Sklopnici i elektromotorni pokretači
Sklopnik (eng. contactor) je mehanički sklopni uređaj koji ima samo jedan položaj
mirovanja, koji se ne pokreće ručno (već najčešće elektromagnetom) i koji može
uklapati, voditi i prekidati struje u normalnim uvjetima pogona i u uvjetima
preopterećenja.
Glavni
(energetski)
kontakti
Pomoćni
kontakti
74
75. AC-1 zona: neprimjetna struja
AC-2 zona: primjetna struja
AC-3 zona: povratan proces, nastup grčenja mišića,
AC-4 zona: mogućnost nepovratnog procesa
A krivulja: prag osjetljivosti (percepcije) struje
B krivulja: prag mišićne reakcije
C1 krivulja: prag vjerojatnosti od
C2 krivulja: prag vjerojatnosti od
0% za poremečaj srčanog ritma
5% za poremečaj srčanog ritma
C3 krivulja: prag vjerojatnosti od 50% za poremečaj srčanog ritma
IEC 60479-1
76. Osigurači su električni sklopni aparati koji taljenjem posebno dimenzioniranih
elemenata (rastalnica) automatski otvaraju strujni krug kad struja kroz određeno
vrijeme prekorači zadanu vrijednost
Prekidaju veće struje kratkog spoja prije nego što one dosegnu maksimalnu
vrijednost.
Rastalni osigurač
G (L) – za vodove i kabele (instalacije i rasvjeta)
M – za sklopne aparate
R – za poluvodičke releje
Tr – energetski transformatori
76
78. Ik - jakost struje kratkog spoja na mjestu ugradnje (efektivna vrijednost)
Ip - jakost struje propuštanja ili odrezna struja
tr - rastalno vrijeme (u ms)
tL - vrijeme trajanja luka
Rastalni osigurač – prekidanje struje
78
iL - jakost struje električnog luka
81. 81
k
Tv – virtualno rastalno vrijeme
I” – početna efektivna vrijednost struje
kratkog spoja
Rastalne karakteristike
Efekt brzine se postiže tehnološkim
zahvatima, tj. oblikom poprečnog
presjeka rastalnice.
83. 1. Ručica za uklop/isklop
2. Pokretački mehanizam (za
uklapanje/razdvajanje kontakata)
3. Fiksni kontakt
4. Pomični kontakt
5. Bimetalna traka
6. Elektromagnet
7. Vodič luka
8. Ulazna stezaljka
9. Izlazna stezaljka
10. Termoplastični oklop
11. Vijak za podešavanje
12. Nožica za prčvršćivanje na nosač
83
Instalacijski automatski prekidači
84. 84
Preopterećenje
Struja teče preko kontakata na bimetalnu traku, a zatim na
elektromagnet. Bimetalna traka je omotana žicom kroz koju teče struja.
U slučaju preopterećenja žica se zagrije usljed čega se bimetalna traka
savije i otpusti ručicu koja drži kontakte.
Kratki spoj
U trenutku kratkog spoja kroz prekidač poteče struja kratkog spoja, tako
da elektromagnet velikom silom povuče kotvu koja otpušta ručicu.
85. 85
Tip A – okidanje kod 2 – 3 In
Primjenjuju se za zaštitu mjernih
transformatora i drugih vodova kod
kojih je nužno prekinuti struju
preopterećenja u vremenu od 0,4s
Tip B – okidanje kod 3 – 5 In
za opću upotrebu – zaštita instalacijskih
strujnih krugova u domaćinstvu i
funkcionalnim zgradama (djelatno i/ili
slabo induktivno opterećenje)
Tip C – okidanje kod 5 – 10 In
za zaštitu strujnih krugova s
induktivnim opterećenjem (motori,
rasvjeta)
Tip D – okidanje kod 10 – 20 In
za zaštitu strujnih krugova s visoko
induktivnim opterećenjem
(transformatori, kondenzatorske
baterije)
x In
minute
sekund
e
A
IEC-
EN60898
87. Strujna zaštitna sklopka (FID sklopka)
Zaštitni uređaj diferencijalne struje (ZUDS), te je obvezna u stambenim, poslovnim i
drugim prostorima. Po novim propisima ona je uređaj za isklapanje u slučaju kvara
na izolaciji. Osnovna namjena je zaštita od neizravnog dodira, ali štiti i od izravnog
dodira, te od požara, na manjim objektima služi kao glavna sklopka.
87
88. 88
Djelovanje se zasniva na principu „mjerenja” diferencijalne struje, pomoću
sekundarnog namota i jezgre transformatora.
U normalnom pogonu magnetski tokovi faza i nule se poništavaju, i nema
magnetiziranja jezgre.
Proboj izolacije trošila dovodi do protjecanja struje kvara preko zaštitnog vodiča PE.
To je diferencijalna struja koja izaziva magnetiziranja jezgre transformatora, pa se
Inducira struja u sekundarnom namotu i dolazi do prorade sklopke, tj isključenje
strujnog kruga.
