Technik.elektryk 311[08] z1.02_u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
i NAUKI
Małgorzata Höffner
Dobieranie łączników w instalacjach elektrycznych
311[08].Z1.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2005

1
Recenzenci:
mgr inż. Jan Bogdan
mgr inż. Lilianna Krysztof
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Katarzyna Maćkowska
Konsultacja:
dr Bożena Zając
Korekta:
mgr inż. Jarosław Sitek
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[08].Z1.02
„Dobieranie łączników w instalacjach elektrycznych” zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik elektryk.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2005

2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 4
3. Cele kształcenia 5
4. Materiał nauczania 6
4.1. Charakterystyka łączników niskiego napięcia 6
4.1.1. Materiał nauczania
4.1.2. Pytania sprawdzające
4.1.3. Ćwiczenia
4.1.4. Sprawdzian postępów
6
8
8
10
4.2. Łączniki o napędzie ręcznym 10
4.2.3. Ćwiczenia
10
13
14
15
4.3. Styczniki elektromagnetyczne i przekaźniki termiczne 16
4.3.3. Ćwiczenia
16
21
21
24
4.4. Wyłączniki niskiego napięcia 25
4.4.3. Ćwiczenia
25
30
30
34
4.5. Dobieranie łączników i zasady ich eksploatacji 34
4.5.3. Ćwiczenia
34
37
37
39
5. Sprawdzian osiągnięć 40
6. Literatura 44

3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności
z zakresu „Dobieranie łączników w instalacjach elektrycznych”.
W poradniku zamieszczono:
– wymagania wstępne, czyli wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
aby bez problemu korzystać z poradnika,
– cele kształcenia, czyli wykaz umiejętności, jakie powinieneś ukształtować podczas pracy
z poradnikiem,
– materiał nauczania „w pigułce”, dotyczący:
• charakterystyki oraz parametrów łączników niskiego napięcia,
• łączników warstwowych i drążkowych, styczników, przekaźników termicznych,
• wyzwalaczy, wyłączników instalacyjnych, silnikowych oraz różnicowoprądowych,
• układów sterowania pracą styczników,
• łączników przemysłowych,
• łączników bezstykowych,
• doboru łączników do warunków pracy,
• zasad bezpiecznej eksploatacji łączników.
− tabele przydatne do wykonywania ćwiczeń,
− zestawy pytań sprawdzających, czy posiadasz wiadomości teoretyczne potrzebne do
wykonania ćwiczeń,
− zestawy ćwiczeń, które pomogą Ci ukształtować wymagane umiejętności,
− sprawdziany postępów, które pozwolą Ci przeprowadzić samoocenę opanowanych
umiejętności,
− sprawdzian osiągnięć, którego pozytywny wynik potwierdzi, że podczas zajęć posiadłeś
wiadomości oraz ukształtowałeś umiejętności wskazane w celach kształcenia,
− wykaz literatury uzupełniającej z zakresu objętego treściami poradnika.
Szczególną uwagę zwróć na:
− prawidłowe posługiwanie się terminologią,
− rozróżnianie i stosowanie symboli graficznych,
− definiowanie podstawowych parametrów łączników,
− dobieranie rodzaju i parametrów łącznika do określonych warunków,
− analizowanie działania łącznika na podstawie jego schematu,
− łączenie układów pomiarowych na podstawie schematu,
− wykonywanie pomiarów podstawowych parametrów łączników,
− interpretowanie wyników pomiarów,
− przestrzeganie zasad bhp podczas pomiarów,
− korzystanie z różnych źródeł informacji.
Materiał nauczania jest w postaci skondensowanej i zawiera treści niezbędne do
osiągnięcia założonych celów. Można je poszerzyć, korzystając z podanej w wykazie
literatury. Pytania sprawdzające pomogą Ci określić stopień opanowania podanych treści
kształcenia. Zestawy ćwiczeń umożliwią weryfikację wiedzy i kształtowanie określonych
umiejętności. Sprawdziany postępów pozwolą Ci zorientować się w zakresie wiedzy oraz
umiejętności osiągniętych z poszczególnych zakresów tematycznych. Przykładowy
sprawdzian osiągnięć stanowi podsumowanie wiadomości i umiejętności całej jednostki
modułowej.

4
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− klasyfikować i rozpoznawać materiały stosowane w elektrotechnice,
− rozpoznawać materiały konstrukcyjne stosowane do wykonywania elementów urządzeń
elektrycznych,
− łączyć układy elektryczne na podstawie schematu ideowego,
− dobierać zabezpieczenia przewodów,
− dobierać zabezpieczenia dla typowych odbiorników,
− analizować układy sterowania pracą odbiorników,
− charakteryzować łączniki stosowane w instalacjach elektrycznych,
− oceniać stopień zagrożenia prądem elektrycznym,
− analizować działanie układów elektrycznych na podstawie schematów elektrycznych oraz
charakterystyk czasowo-prądowych,
− regulować natężenie prądu i napięcie w obwodzie,
− mierzyć prądy, napięcia i moce,
− dobierać metody pomiaru oraz przyrządy pomiarowe,
− opracowywać wyniki pomiarów w formie tabel i wykresów (również z wykorzystaniem
programów komputerowych),
− charakteryzować pole magnetyczne cewki z rdzeniem z materiału magnetycznie
miękkiego i twardego,
− wyjaśniać działanie bimetalu,
− wyjaśniać działanie diody, tranzystora i tyrystora,
− rysować schematy układów elektrycznychzłożonych z kilku elementów,
− korzystać z literatury, norm i kart katalogowych wyrobów,
− stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej na
stanowisku pracy,
− wyszukiwać normy i przepisy budowy i eksploatacji urządzeń,
− wyszukiwać informacje w katalogach w postaci książkowej i elektronicznej,
− wyszukiwać informacje w Internecie.

5
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− rozpoznać łączniki na schematach oraz na podstawie wyglądu zewnętrznego i oznaczeń
na nich stosowanych,
− zinterpretować podstawowe parametry łączników elektrycznych,
− wykorzystać dane zawarte na tabliczkach znamionowych łączników,
− zanalizować działanie łączników na podstawie ich schematów,
− dokonać analizy pracy układów z łącznikami na podstawie ich schematów ideowych,
− połączyć układy łączników na podstawie schematów ideowych i montażowych,
− dobrać przyrządy pomiarowe do badania łączników,
− zmierzyć podstawowe parametry łączników,
− ocenić stan techniczny badanych łączników na podstawie uzyskanych wyników
pomiarów,
− dobrać łączniki do określonych warunków pracy,
− skorzystać z literatury i kart katalogowych łączników,
− zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej
obowiązujące na stanowisku pracy.

6
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Charakterystyka łączników niskiego napięcia
Łączniki zaliczamy do elementów sterujących. Umożliwiają one załączanie i wyłączanie
urządzeń zgodnie z założonym programem. W zależności od sposobu realizacji tych funkcji
łączniki dzielimy na stykowe – wyposażone w zespół zestykowy mechaniczny o różnych
sposobach realizacji napędu lub bezstykowe, w których funkcje załączania i wyłączania
realizowane są przy użyciu elementów półprzewodnikowych.
Wszystkie łączniki charakteryzuje się przez podanie wartości następujących parametrów:
1. Napięcie znamionowe – dotyczy izolacji łącznika. Jest to wartość skuteczna napięcia
międzyprzewodowego, na którą zaprojektowano i wykonano izolację aparatu. Określa
ono jednocześnie maksymalne napięcie obwodu, w którym łącznik można zainstalować.
2. Prąd znamionowy ciągły – dotyczy pracy łącznika w określonej temperaturze (zwykle
30o
C) i warunkach chłodzenia. Jest to największa skuteczna wartość prądu, który może
płynąć przez łącznik w dowolnie długim czasie, nie powodując jego uszkodzenia
cieplnego.
3. Zdolność wyłączania – dotyczy skutecznego przerywania prądów przetężeniowych. Jest
to maksymalna wartość skuteczna prądu, który łącznik może przerwać określoną liczbę
razy w określonych warunkach bez wystąpienia jego uszkodzenia.
4. Wytrzymałość prądowa (jednosekundowa) – dotyczy możliwości pracy bez uszkodzenia
w warunkach wystąpienia krótkotrwałego przetężenia. Jest to maksymalna wartość
skuteczna prądu, który płynąc krótkotrwale przez łącznik nie spowoduje jego
uszkodzenia cieplnego lub mechanicznego.
5. Znamionowa częstość łączeń – dotyczy poprawnego załączania i wyłączania. Jest to
największa liczba cykli łączeniowych (załącz – wyłącz), którą dany łącznik może
wykonać w jednostce czasu (zwykle w ciągu 1h), działając prawidłowo.
6. Trwałość mechaniczna – dotyczy zużywania się elementów mechanicznych łącznika. Jest
to największa liczba cykli łączeniowych, którą nieobciążony łącznik może wykonać nie
wymagając naprawy.
7. Trwałość łączeniowa – dotyczy zużywania się łącznika w warunkach obciążenia. Jest to
największa liczba cykli łączeniowych, którą można nim wykonać podczas przepływu
prądu roboczego o wartości znamionowej i napięciu do 1,1 napięcia znamionowego przy
zachowaniu znamionowej częstości łączeń.
Inne parametry mają mniejsze znaczenie przy projektowaniu typowych układów sterowania.
Można je znaleźć w normach oraz katalogach producentów.
Ze względu na zdolność wyłączania łączniki dzielimy na:
− łączniki izolacyjne – odłączniki, którymi można załączać i wyłączać obwody w stanie
bezprądowym lub przy bardzo małych wartościach prądu; ich główną funkcją jest
stworzenie bezpiecznej widocznej przerwy izolacyjnej w obwodzie,
− łączniki robocze – rozłączniki, którymi można sterować pracą obwodów obciążonych
prądami roboczymi,
− łączniki zwarciowe – wyłączniki, którymi można załączać i wyłączać zarówno prądy
robocze, jak i przetężeniowe; służą one jako elementy sterujące oraz zabezpieczające.
Najistotniejszą różnicą w budowie tych grup łączników jest układ gaszenia łuku
elektrycznego. Łączniki izolacyjne nie posiadają takiego układu. Łączniki robocze mają

7
bardzo proste mechanizmy gaszenia łuku elektrycznego – najczęściej jest to bardzo szybkie
(migowe) przełączanie styków. Łączniki zwarciowe oraz styczniki mają specjalne komory
gaszenia łuku elektrycznego.
W zależności od znamionowej częstości łączeń aparaturę zalicza się do:
− rozdzielczej – o małej częstości łączeń, wykorzystywaną w instalacjach rozdzielczych,
− manewrowej – o dużej częstości łączeń, wykorzystywaną w instalacjach sterujących.
Elementem zamykającym lub otwierającym obwód jest zestyk złożony ze styku
nieruchomego i styku ruchomego. W zależności od jego działania wyróżnia się:
− zestyki zwierne – zamykające się po uruchomieniu napędu,
− zestyki rozwierne – otwierające się po uruchomieniu napędu,
− zestyki przełączne – po uruchomieniu napędu styk ruchomy przełącza się.
Spotyka się zestyki jednoprzerwowe i dwuprzerwowe.
W łącznikach niskiego napięcia stosowane są napędy ręczne oraz elektromagnetyczne
i silnikowe (umożliwiające zdalne załączenie łącznika). Do łączników zaliczane są również
przyciski, których zestyk po zwolnieniu nacisku wraca do poprzedniego położenia.
W zależności od funkcji pełnionych w obwodzie rozróżnia się następujące grupy łączników
stykowych:
− przyciski – chwilowo zamykające lub otwierające obwody niskoprądowe (należą do nich
również tzw. łączniki krańcowe)
− zespoły gniazdo – wtyczka służące do podłączania odbiorników przenośnych i ruchomych
(zaliczane są do odłączników),
− odłączniki – stwarzające bezpieczną, widoczną przerwę izolacyjną w obwodzie, w którym nie
płynie prąd,
− łączniki o napędzie ręcznym – do sterowania obwodów, w których nie występują
przeciążenia (instalacyjne, warstwowe krzywkowe),
− bezpieczniki – przerywające obwód przy przetężeniu na skutek cieplnego działania prądu
elektrycznego (zaliczane do wyłączników o jednokrotnym działaniu),
− rozłączniki bezpiecznikowe – umożliwiające dokonywanie przełączeń w obwodach
obciążonych prądami roboczymi narażonych na przeciążenia,
− styczniki – rozłączniki manewrowe do sterowania pracą silników i innych urządzeń,
które wymagają częstego załączania i wyłączania,
− wyłączniki instalacyjne – przeznaczone do sterowania i zabezpieczania obwodów
instalacji odbiorczych,
− wyłączniki sieciowe – instalowane w niedużych rozdzielnicach,
− wyłączniki stacyjne – stosowane w stacjach transformatorowo-rozdzielczych,
− wyłączniki silnikowe – przeznaczone do sterowania i zabezpieczania silników elektrycznych,
− wyłączniki różnicowoprądowe – stosowane do ochrony przeciwporażeniowej,
− przekaźniki termiczne – o zestykach napędzanych przez mechanizm termiczny
kontrolują wartość prądu w obwodzie i sterują pracą styczników oraz wyłączników,
− przekaźniki elektromagnetyczne – o zestykach napędzanych przez elektromagnes
kontrolujące wartość prądu, napięcia i inne parametry obwodu lub stosowane w celu
pomocniczym,
− przekaźniki o innych typach mechanizmów napędowych.
Rodzaje łączników w układach elektrycznych oznacza się następującymi literami:
F – bezpieczniki,
K – przekaźniki i styczniki,
Q – łączniki obwodów głównych (wyłączniki, rozłączniki, wyłączniki ochronne,
odłączniki),
S – łączniki sterownicze, przyciski, łączniki krańcowe, łączniki instalacyjne.

8
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie zadania pełnią łączniki?
2. Jak nazywają się najistotniejsze parametry łączników?
3. Jak brzmią definicje podstawowych parametrów łączników?
4. Jaki jest podział łączników ze względu na zdolność wyłączania?
5. Jaką funkcję pełnią odłączniki?
6. Jaką funkcję pełnią rozłączniki?
7. Jaką funkcję pełnią wyłączniki?
8. Jakimi szczegółami budowy różnią się odłączniki, rozłączniki i wyłączniki?
9. Co oznacza określenie „łącznik manewrowy”?
10. Co oznacza określenie „łącznik rozdzielczy”?
11. Jakie rodzaje zestyków występują w łącznikach?
12. Jakie rodzaje napędów mogą mieć łączniki?
13. Jakie grupy łączników wyróżnia się wśród łączników stykowych i jakie pełnią one
zadania?
14. Jakimi symbolami literowymi oznacza się łączniki na schematach?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sporządź zestawienie symboli graficznych łączników i ich elementów wymienionych
w rozdziale 4.1.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać z treści rozdziału 4.1 nazwy łączników i ich elementów,
2) zaprojektować zestawienie symboli graficznych,
3) odszukać symbole graficzne i narysować je w zestawieniu,
4) porównać wykonane zestawienie z wzorem,
5) ocenić jakość wykonanej pracy,
6) poprawić błędy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− papier do pisania,
− długopis, ołówek, linijka,
− Norma PN-EN 60617:2003 Symbole graficzne stosowane w schematach,
− zestawienie wzorcowe, do wglądu po wykonaniu ćwiczenia.
Ćwiczenie 2
Wybierz łączniki do wykonania układu przedstawionego na załączonym schemacie.
1) oznaczyć zgodnie z zasadami łączniki na schemacie literami i cyframi,
2) na kartce sporządzić zestawienie łączników występujących na schemacie,
3) uzupełnić zestawienie numerami i nazwami łączników z zestawu do ćwiczenia,

9
4) porównać wykonane zestawienie ze wzorem,
5) ocenić wykonaną pracę,
6) poprawić błędy.
− arkusz papieru do wykonania zestawienia,
− długopis, linijka,
− schemat do ćwiczenia zawierający co najmniej 4 różne rodzaje łączników,
− zestaw dziesięciu ponumerowanych łączników,
− zestawienie wzorcowe, do wglądu po wykonaniu ćwiczenia.
Załącznik do ćwiczenia 2
Przykładowy schemat do ćwiczenia 2 [4]
Ćwiczenie 3
Zinterpretuj parametry podane na tabliczce znamionowej wskazanych łączników.
1) sporządzić tabelę parametrów łączników,
2) wypełnić ją danymi podanymi na tabliczkach wskazanych łączników,
3) na podstawie podanych parametrów i oznaczeń określić rodzaje łączników,
4) sklasyfikować łączniki w zależności od zdolności wyłączania,
5) określić zakres zastosowania tych łączników,
6) wymienić przykłady zastosowań tych łączników,
7) porównać wykonane zestawienie parametrów z wzorcowym,
8) ocenić swoją pracę, poprawić błędy.
− zestaw łączników,
− ołówek, długopis, linijka,
− katalogi łączników,
− opisy poszczególnych łączników (do wglądu po wykonaniu ćwiczenia).

10
Czy potrafisz: Tak Nie
1) rozpoznać rodzaj łącznika na podstawie wyglądu zewnętrznego?
2) rozpoznać rodzaj łącznika na podstawie oznaczenia na tabliczce
znamionowej?
3) rozpoznać rodzaj łącznika na schemacie?
4) rozróżnić parametry łącznika podane na tabliczce znamionowej?
5) zinterpretować parametry łącznika?
6) określić zakres stosowania łącznika?
7) oznaczyć łącznik na schemacie odpowiednim symbolem literowym?
8) określić zakres stosowania łącznika na podstawie jego parametrów?
9) rozróżnić łączniki izolacyjne, robocze i zwarciowe?
10) rozpoznać rodzaje zestyków łącznika na podstawie oznaczenia na
schemacie?
11) rozpoznać rodzaje zestyków łącznika na podstawie oznaczenia na
łączniku?
4.2. Łączniki o napędzie ręcznym
Do łączników o napędzie ręcznym, poza poznanymi już w jednostce modułowej
311[08].Z1.01 łącznikami instalacyjnymi, w których elementem napędowym jest klawisz,
zaliczamy również łączniki warstwowe krzywkowe oraz drążkowe.
Łączniki warstwowe krzywkowe
Łączniki warstwowe krzywkowe składają się z odpowiedniej liczby izolowanych zespołów
łączeniowych, zależnie od programu łączenia. Zespoły te łączy się ze sobą jednym
mechanizmem obracającym krzywki uruchamiające styk ruchomy. Zwykle zestyk jest
dwuprzerwowy. Styk ruchomy ma postać mostka dociskanego do styków nieruchomych
sprężynami stykowymi, a jego otwieranie następuje przy pomocy krzywki umieszczonej
w środku zespołu łączeniowego. Krzywki umieszczone są na wałku napędowym
zaopatrzonym w mechanizm migowego przełączania. Napęd posiada mechanizm zaskokowy,
co zapewnia pewne ustalenie położenia łącznika na określonych pozycjach. Łącznik może
być wyposażony w niewielkie komory gaszenia łuku elektrycznego. W zależności od potrzeb
kąt przełączania może wynosić 30
o
, 45
o
, 60
o
lub 90
o
, zapewniając od 4 do 12 położeń
pokrętła.
Łączniki krzywkowe stosowane są jako łączniki manewrowe w obwodach prądowych
silników, spawarek, transformatorów, rezystorów i elementów grzejnych oraz w obwodach
pomocniczych, sterowniczych i pomiarowych.
Przykłady łączników warstwowych krzywkowych przedstawione są na rysunku 1.

11
a) b)
Rys. 1. Wygląd przykładowych łączników krzywkowych: a) łącznik S 15 z serii 4G firmy „Apator”,
b) łącznik czterowarstwowy ŁUK 16 firmy „Elektromet” [12]
W zamówieniu na wybrany łącznik należy określić: typ łącznika, numer programu
łączeń, rodzaj wykonania (obudowa, sposób montażu) oraz informacje o wersji (np.
specjalna), rodzaju i kolorystyce pokrętła (rys. 2). Łączniki krzywkowe mogą być również
wykonywane jako rozłączniki bezpieczeństwa. Produkowane są w bardzo szerokim zakresie
prądów od 16 A do 1200 A, przy napięciu znamionowym 600 V.
Rys. 2. Przykład oznaczania łączników krzywkowych firmy „Apator”. Oznaczenia typu łącznika
oraz koloru i rodzaju pokrętła podane są w dokumentacji producenta [12]
Opis programu działania łącznika przedstawiany jest w postaci tabeli łączeń, podawanej
w dokumentacji.
a) b)
Rys. 3. Przykłady tabeli łączeń łączników firmy „Apator” [12]

12
Łączniki izolacyjne
Do aparatów o napędzie ręcznym zaliczane są również tzw. odłączniki drążkowe w
wykonaniach zatablicowych oraz natablicowych. Wyposażone są najczęściej w styki nożowe i
napęd ręczny bezpośredni. Stosowane są zwykle w głównych tablicach rozdzielczych lub
rozdzielnicach jako element stwarzający bezpieczną przerwę izolacyjną. W zasadzie nie są
przeznaczone do przerywania obwodów z prądem.
Na bazie ich konstrukcji wytwarzane są również rozłączniki, które łączą w sobie funkcje
odłącznika – stwarzającego bezpieczną przerwę izolacyjną oraz rozłącznika, umożliwiającego
przerywanie prądów, ponieważ dodatkowo są wyposażone w komory gaszenia łuku
elektrycznego. Należą do nich łączniki POZ lub ŁOZ, posiadające niewielkie komory
gaszenia łuku elektrycznego, w których wykorzystano konstrukcję odłącznika zatablicowego
typu OZ.
Podobnym rozwiązaniem są rozłączniki izolacyjne typu R firmy APATOR, posiadające
zestyk szczękowy lub mostkowy i mechanizm migowego przełączania styków dźwignią.
a) b)
Rys. 4. Rozłączniki izolacyjne: a) rozłącznik izolacyjny zatablicowy typu LO-250Z firmy APAREL,
b) rozłącznik izolacyjny modułowy FR 303 firmy LEGRAND (szerokość modułu 17,5 mm) [12]
Rozłączniki izolacyjne należą do grupy aparatów rozdzielczych. Mają niewielką częstość
łączeń. Wykorzystywane są jako łączniki główne zasilania i znajdują się na wejściu instalacji
elektrycznych. Mogą przerywać prądy robocze oraz zapewniają bezpieczną przerwę
izolacyjną w obwodzie. Wyposaża się je najczęściej w napęd dźwigniowy z mechanizmem
migowym zapewniającym szybkie rozłączenie styków. Przykłady takich łączników
przedstawione są na rys. 4. Prądy znamionowe tych łączników nie przekraczają kilkuset A.
Bardzo wygodne rozwiązanie aparatowe stanowią rozłączniki bezpiecznikowe, posiadające
wbudowane zespoły bezpieczników. Pełnią one dwie funkcje: rozłącznika izolacyjnego oraz
zabezpieczenia nadprądowego.
Układ stykowy rozłącznika bezpiecznikowego sterowany jest dźwignią, która montowana jest
po stronie zasilania. Przestawienie dźwigni w położenie dolne powoduje powstanie przerwy
izolacyjnej i umożliwia bezpieczną wymianę wkładki topikowej (rys. 5 b).
Przedstawione na rys. 5 rozłączniki mają budowę modułową oraz są przystosowane do
montażu na wspornikach. Konstrukcja umożliwia wygodną obserwację wskaźnika zadziałania
wkładki topikowej. Rozłączniki te produkowane są na prądy znamionowe do 63 A.

13
a) b)
Rys. 5. Rozłącznik izolacyjny bezpiecznikowy z serii R 300 produkcji FAEL [12]
Na większe prądy znamionowe buduje się rozłączniki bezpiecznikowe kompaktowe
wyposażone we wkładki topikowe stacyjne (rys. 6 a). Otwarcie pokrywy takiego łącznika
powoduje wyjęcie wkładki topikowej ze styków oraz powstanie widocznej przerwy
izolacyjnej. Umożliwia to bezpieczną wymianę wkładki topikowej. Przedstawiony na zdjęciu
poniżej zespół rozłącznika bezpiecznikowego kompaktowego firmy ABB może być
stosowany na napięcie 600 V przy maksymalnym prądzie znamionowym 630 A. Również
zespół rozłączników bezpiecznikowych listwowych serii NH firmy HAGER wykonywany
jest na maksymalny prąd znamionowy 630 A.
a) b)
Rys. 6. Rozłączniki bezpiecznikowe: a) kompaktowy XLP 00 firmy ABB,
b) listwowy – serii NH firmy HAGER [12]
1. Jakie napędy występują w łącznikach sterowanych ręcznie?
2. Jakie są charakterystyczne cechy budowy łącznika krzywkowego?
3. Do czego służy mechanizm zaskokowy?
4. Jakie kąty przełączeń stosuje się w łącznikach krzywkowych?
5. W jakim zakresie parametrów buduje się łączniki krzywkowe?
6. Jakie jest zastosowanie łączników krzywkowych?
7. Co to jest tabela łączeń i jakie informacje są na niej podane?
8. Jakie są charakterystyczne cechy konstrukcji łączników drążkowych?
9. Jakie zadania pełnią łączniki drążkowe?

14
10. Na czym polega różnica między łącznikiem typu OZ i POZ?
11. Jakie są zadania rozłączników rozdzielczych?
12. Jakie podzespoły wchodzą w skład rozłącznika bezpiecznikowego?
13. Co oznacza określenie „rozłącznik modułowy”?
14. Co oznacza określenie „rozłącznik kompaktowy”?
15. Jakie znasz firmy produkujące łączniki o napędzie ręcznym?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Narysuj schemat układu rozruchu silnika indukcyjnego trójfazowego z wykorzystaniem
łącznika krzywkowego o poniższej tabeli łączeń i układzie zacisków.
1) oznaczyć literami przewody na schemacie,
2) linie przewodów narysować właściwymi kolorami,
3) wpisać właściwe oznaczenie układu sieci.
− zestaw schematów różnych układów sieci elektroenergetycznych,
− pisaki lub kredki w kolorach: czarnym, czerwonym, brązowym, jasnoniebieskim,
zielonym i żółtym.
Ćwiczenie 2
Porównaj budowę i zasadę działania dwóch wskazanych łączników o napędzie ręcznym.
1) wypisać oznaczenia i dane znamionowe łączników,
2) rozmontować łączniki,
3) zidentyfikować poszczególne części układu stykowego i układu napędowego,
4) wykonać szkic i opisać poszczególne części łącznika nazwami,
5) porównać swój opis z dokumentacją techniczną łącznika,
6) poprawić błędy,
7) wykonać zestawienie podobieństw i różnic w budowie.

15
− zestaw dwóch łączników o napędzie ręcznym o różnej konstrukcji,
− długopis,
− papier do przygotowania opisu,
− dokumentacja techniczna do wglądu po wykonaniu ćwiczenia.
Ćwiczenie 3
Dobierz łącznik główny do tablicy rozdzielczej instalacji odbiorczej trójfazowej
230/400 V w niewielkim zakładzie szwalniczym. Prąd obciążenia każdej z faz wynosi 50 A.
1) określić rodzaje aparatów, jakie można zastosować jako łącznik główny w podanych
warunkach,
2) rozpoznać ofertę producentów w wybranym zakresie,
3) wyszukać w katalogach różnych firm odpowiednie łączniki,
4) sporządzić zestawienie,
5) uzasadnić wybór.
− katalogi łączników lub komputer z dostępem do Internetu,
− papier,
– długopis.
1) rozróżnić eksponaty aparatów z napędem ręcznym?
2) określić liczbę styków łącznika krzywkowego?
3) określić liczbę możliwych położeń styków łącznika
krzywkowego?
4) przeanalizować tabelę łączeń?
5) narysować sposób włączenia łącznika krzywkowego do układu?
6) rozpoznać rodzaj łącznika ręcznego po jego budowie?
7) określić różnice między konstrukcją napędów i zestyków?
8) wyjaśnić zasadę działania różnych napędów ręcznych?
9) rozróżnić rozłączniki bezpiecznikowe?
10) dobrać łącznik ręczny do wskazanego zastosowania według
katalogów?
11) dobrać łącznik ręczny do określonych warunków według
katalogów?

16
4.3. Styczniki elektromagnetyczne i przekaźniki termiczne
Do sterowania pracą silników lub innych odbiorników o dużej częstości załączania lub
wymagających zdalnego sterowania stosuje się styczniki. Zazwyczaj współpracują one z różnymi
przekaźnikami i czujnikami wybranych wielkości fizycznych. W układach napędowych występują
najczęściej w zestawie z przekaźnikami termicznymi, które kontrolują wartość prądu w obwodzie
silnika. Styczniki muszą być zawsze stosowane z bezpiecznikami lub wyłącznikami zwarciowymi,
ponieważ mają niewielką zdolność wyłączania.
Styczniki elektromagnetyczne
Styczniki zalicza się do rozłączników manewrowych o napędzie elektromagnesowym.
Znamionowa częstość łączeń wynosi 600/h do 1200/h, a w niektórych wykonaniach może
osiągnąć nawet 3600/h. Styczniki wyposażone są w komorę gaszenia łuku elektrycznego, co
pozwala uzyskać dużą zdolność wyłączania. Charakteryzują się dużą trwałością mechaniczną.
Najbardziej narażone na uszkodzenia są styki, które zużywają się wskutek działania łuku
elektrycznego. W razie uszkodzenia styki łatwo jest wymienić na nowe. Styczniki mogą
stanowić zabezpieczenie podnapięciowe oraz reagować na inne zakłócenia, jeśli zostaną
wyposażone w odpowiednie czujniki lub przekaźniki.
Na rys. 7 przedstawiono jedno z rozwiązań budowy stycznika. Po załączeniu napięcia do
cewki 4 elektromagnes przyciąga zworę 17, z której za pomocą trawersy 15 napęd
przenoszony jest na mostki styków głównych 5 i pomocniczych 8 i 12. W tej fazie pracy
ugięte zostają sprężyny powrotowe 18. Po odłączeniu napięcia zasilającego cewkę ustąpi siła
przyciągania elektromagnesu, a sprężyny odepchną zworę otwierając stycznik.
1 – obudowa
2 – rdzeń elektromagnesu
3 – zwój zwarty
4 – cewka
5 – mostek stykowy (główny)
6 – sprężyna dociskowa styku głównego
7 – styk pomocniczy (zwierny)
8 – mostek zwierny styku pomocniczego
9 – sprężyna dociskowa styku pomocniczego
10 – osłona
11 – styk pomocniczy (rozwierny)
12 – mostek rozwierny styku pomocniczego
13 – zacisk główny
14 – styk nieruchomy (główny)
15 – trawersa
16 – zacisk cewki
17 – zwora elekromagnesu
18 – sprężyna powrotowa
Rys. 7. Szkic budowy stycznika (źródło: dokumentacja techniczna styczników firmy ELESTER)

17
a) b) c)
Rys. 8. Wygląd przykładowych styczników instalacyjnych i przemysłowych:
a) stycznik instalacyjny trójfazowy i jednofazowy firmy SCHRACK,
b) stycznik powietrzny dużej mocy do sterowania pracą silników firmy SCHRACK,
c) stycznik próżniowy firmy ORAM [12]
W celu zapewnienia sprawnego gaszenia łuku elektrycznego styki obwodu głównego
umieszczane są w komorze gaszenia łuku. W stycznikach instalacyjnych stosowane są
komory powietrzne lub dejonizacyjne, w przypadku dużych prądów wspomagane
wydmuchem magnetycznym, natomiast w stycznikach przemysłowych coraz częściej spotkać
można komory próżniowe.
Na rys. 8 przedstawione są przykłady styczników różnego typu do zastosowania w instalacjach oraz
do sterowania silników w różnych warunkach. Styczniki pokazane na rys. 8 b i 8 c wykorzystywane
są w zastosowaniach przemysłowych. Szczególne zalety ma stycznik próżniowy, gdyż jego styki są
szczelnie zamknięte w komorze gaszenia łuku elektrycznego, co pozwala na wykorzystywanie go
w warunkach wybuchowych np. w kopalniach (tylko w obwodach prądu przemiennego). Wymiary
styczników próżniowych są mniejsze niż styczników powietrznych o takich samych parametrach.
Dla styczników o napędzie elektromagnetycznym podawane jest znamionowe napięcie
sterujące Une, przy którym elektromagnes przyciąga zworę.
Rys. 9. Schemat układu sterowania pracą stycznika przy użyciu przycisków: a) układ,
b) obwód sterujący. F – bezpiecznik, S – stycznik (1 – zestyk pomocniczy,
2 – styki główne, 3 – cewka sterująca), Z – przycisk załączający, W – przycisk
wyłączający [4]
Dzięki wyposażeniu stycznika w dwa rodzaje styków pomocniczych możliwe jest sterowanie
jego pracą za pomocą przycisków lub impulsów prądu wytwarzanych przez układy
elektroniczne, jak również wykorzystanie go jako jednego z elementów złożonych układów
sterowania.

18
Możliwe jest także sterowanie przy pomocy łączników ręcznych dwupozycyjnych.
Na obudowie styczników podany jest zwykle schemat jego struktury, na którym znajdują się
oznaczenia alfanumeryczne zgodne z oznaczeniami zacisków (rys. 8 a).
Głównym parametrem stycznika, decydującym o możliwości jego zastosowania jest
znamionowa moc łączeniowa, przy której stycznik może pracować w określonych warunkach.
Dlatego istotną informacją, jest tzw. kategoria użytkowania, która określa charakter
odbiorników załączanych przez stycznik. Kategorię użytkowania należy uwzględnić przy
dobieraniu stycznika.
Tabela 1. Zestawienie kategorii użytkowania styczników.
Kategoria użytkowania
Prąd
przemienny
Prąd
stały
Warunki zastosowania według PN-EN 60947
AC – 1 DC – 1
łączenie obciążenia bezindukcyjnego lub o małej indukcyjności
np. piece oporowe
AC – 2 - łączenie silników indukcyjnych pierścieniowych
AC – 3 -
łączenie silników indukcyjnych klatkowych, wyłączanie przy
pełnej prędkości
AC – 4 -
łączenie silników indukcyjnych klatkowych, wyłączanie
przeciwprądem
AC – 5 -
a – łączenie lamp wyładowczych
b – łączenie lamp żarowych
AC – 6
a – łączenie transformatorów
b – łączenie baterii kondensatorów
AC – 7
a – łączenie obciążeń o małej indukcyjności w gospodarstwach
domowych
b – łączenie silników w sprzęcie AGD
-
DC – 3
łączenie silników bocznikowych, hamowanie przeciwprądem,
nawrót, wyłączanie dynamiczne, impulsowanie
-
DC – 5
łączenie silników szeregowych, hamowanie przeciwprądem,
nawrót, wyłączanie dynamiczne, impulsowanie
- DC – 6 łączenie żarówek
Styczniki półprzewodnikowe
W stycznikach półprzewodnikowych zamiast elementów zestykowych stosowane są łączniki
półprzewodnikowe – diody, tyrystory lub triaki. Ponieważ nie występuje konieczność gaszenia łuku
elektrycznego, mają one krótkie czasy łączenia i mogą pracować z bardzo dużą częstością łączeń.
Ze względu na dość dużą moc strat czasami muszą być wyposażone w radiatory. Zaliczane są do
tzw. urządzeń energoelektronicznych. W porównaniu z łącznikami stykowymi mają dużo większą
trwałość i niezawodność oraz małe wymiary. Zaletą ich jest bezszmerowa praca oraz możliwość
programowania działania. Sygnały sterujące mogą mieć charakter logiczny lub analogowy
– w najprostszym przypadku elementem sterującym może być potencjometr. W zależności od

19
konstrukcji mogą pracować z obciążeniami o różnym charakterze. Budowane są zarówno na prądy
przemienne, jak i prądy stałe. Ponieważ na złączach półprzewodnikowych występuje podczas
przewodzenia znaczny spadek napięcia, dla ograniczenia mocy strat buduje się łączniki hybrydowe.
W łączniku hybrydowym elementy elektroniczne przewodzą prąd tylko w momentach przełączeń
i nagrzewają się nieznacznie, natomiast podczas pracy ciągłej wykorzystywane są równolegle
działające styki mechaniczne, na których straty mocy są bardzo małe. Takie rozwiązanie pozwala
na eliminację układów chłodzenia. Zaletami łączników półprzewodnikowych są również:
możliwość działania niezależnie od położenia oraz niska emisja zakłóceń elektromagnetycznych.
Można je stosować w atmosferze wybuchowej lub w agresywnym środowisku.
Do wad styczników półprzewodnikowych należy zaliczyć dużą wrażliwość na przeciążenia
i przepięcia, co wymaga wyposażenia ich w odpowiednie elementy zabezpieczające. Większość
łączników bezstykowych należy również wyposażyć we własny układ sterowania. Mimo tych wad
coraz częściej stosuje się takie łączniki do sterowania pracą silników, w układach automatyki,
obwodach oświetleniowych i obwodach grzewczych.
a) b) c)
Rys. 10. Styczniki półprzewodnikowe: a) jednofazowy typu 425S firmy EUROTHERM.
b) jednofazowy moduł kompaktowy TC 1027 firmy EUROTHERM,
c) trójfazowy DS4-340 7k5 firmy MOELLER [12]
Stycznik 425S przedstawiony na rys. 10 a jest złożony z dwóch przeciwsobnie połączonych
tyrystorów. Nadaje się do zastępowania tradycyjnych styczników we wszystkich zastosowaniach.
Przedstawiony na rys. 10 b stycznik TC 1027 przeznaczony jest do sterowania obciążeń
rezystancyjnych. Aparat DS4-340 (rys. 10 c) jest trójfazowym rozrusznikiem półprzewodnikowym
z możliwością rozruchu bezpośredniego. Elementami przełączającymi są w nim tyrystory. Dla
uzyskania funkcji stycznika czas rozruchu i czas zatrzymania należy ustawić na zero. Jako stycznik
może pracować z obciążeniem o charakterze rezystancyjnym lub indukcyjnym. Więcej wiadomości
o łącznikach statycznych znajdziesz w literaturze [2].
Przekaźniki termiczne
W obwodach zasilania silników, szczególnie indukcyjnych, występują podczas rozruchu
prądy kilkakrotnie większe niż podczas normalnej pracy. Zabezpieczenie zwarciowe
realizowane przy pomocy bezpieczników lub wyłączników nadmiarowych musi umożliwiać
rozruch silnika. Jest więc w odniesieniu do prądu znamionowego „przewymiarowane”.
Podczas pracy silnik może być przeciążony na skutek nadmiernego obciążenia
mechanicznego (np. cięcie piłą tarczową mokrego drewna) lub obniżenia napięcia
zasilającego. Występujący w tych sytuacjach wzrost pobieranego prądu przy długotrwałej
pracy może spowodować uszkodzenie cieplne silnika. Do kontroli wartości prądu
pobieranego przez silnik stosowane są przekaźniki termobimetalowe. Współpracują one ze
stycznikiem sterującym pracą silnika. W przypadku długotrwałego przekroczenia prądu
znamionowego silnika powodują przerwanie obwodu zasilania poprzez otwarcie stycznika.

20
Przekaźnik termobimetalowy składa się z zespołu bimetali nagrzewanych prądem pobieranym
przez silnik z sieci oraz zespołu styku rozwiernego, uruchamianego dzięki wyginaniu się
bimetali pod wpływem wzrostu temperatury. Bimetale muszą być włączone w obwód główny
silnika, natomiast zestyk rozwierny w obwód sterowania stycznika.
a) b)
Rys. 11. Przekaźnik termobimetalowy: a) symbol graficzny (1 – zestyk rozwierny,
2 – zespół bimetali), b) przekaźnik termobimetalowy typu TSA firmy
EMA-ELESTER: [4], [12]
Najważniejszym parametrem przekaźników termobimetalowych jest prąd nastawczy Inastt
. Jest
to największy prąd, jakim można przekaźnik długotrwale obciążyć nie powodując jego
zadziałania. Spotykane są tzw. przekaźniki ryglowane, w których styk rozwierny po
zadziałaniu przekaźnika jest utrzymywany w położeniu otwartym do czasu ręcznego
odblokowania przez obsługę.
Wadą przekaźników termobimetalowych jest zmieniająca się z czasem na skutek zużycia
elementów charakterystyka czasowo-prądowa oraz mała skuteczność w przypadku pracy
jednofazowej silników trójfazowych. Brak nagrzewania jednego z bimetali opóźnia zadziałanie
przekaźnika, co może spowodować uszkodzenie silnika. Przekaźnik termobimetalowy jest
nieskuteczny w przypadku przegrzania silnika z innych przyczyn niż wzrost prądu. Do wad
zaliczamy również szybszy czas stygnięcia przekaźnika niż zabezpieczanego silnika, co
pozwala na podłączenie do sieci silnika mocno nagrzanego i jego cieplne uszkodzenie.
W urządzeniach napędowych o tzw. ciężkim rozruchu konieczne jest stosowanie
przekaźników termobimetalowych współpracujących z przekładnikiem prądowym.
Dodatkowo można wydłużyć czas zadziałania przekaźnika w takich przypadkach stosując
przekładniki tzw. szybkonasycające się, które ograniczają wartości dużych prądów
rozruchowych nagrzewających bimetale.
a) b)
Rys. 12. Przekaźnik termobimetalowy z przekładnikiem prądowym:
a) symbol graficzny (1 – zestyk, 2 – bimetale, 3 – przekładnik prądowy),
b) przekaźnik ZW 7 firmy Klöckner – Moeller Polska [4], [12]
Obecnie coraz częściej do napędów stosowane są przekaźniki termistorowe (kontrola temperatury)
lub przekaźniki elektroniczne nadprądowe (kontrola wartości prądu) posiadające wbudowany
mikroprocesor. Mają one znacznie większe możliwości dobierania nastaw i dowolnego kształtowania
charakterystyk czasowo-prądowych. Skuteczność tego typu zabezpieczeń jest znacznie większa od
tradycyjnych, elektromechanicznych.

21
1. Jakie zadania pełnią styczniki?
2. Jaki parametr wyróżnia styczniki spośród innych łączników?
3. Z jakich podstawowych części składa się stycznik?
4. Jak oznacza się części stycznika na schematach elektrycznych?
5. Jaka jest zasada działania styczników z napędem elektromagnesowym?
6. Jakie spotyka się rodzaje styczników?
7. Jakie są sposoby sterowania pracą styczników?
8. Co oznacza kategoria użytkowania stycznika?
9. Jakie są kategorie użytkowania stycznika i jak się je oznacza?
10. Co rozumiemy pod pojęciem „styczniki półprzewodnikowe”?
11. Jakie elementy elektroniczne wykorzystywane są w łącznikach bezstykowych?
12. Jakie rodzaje sygnałów sterujących występują w łącznikach bezstykowych?
13. Jakie zalety mają styczniki bezstykowe ?
14. Jakie są zadania i zakres stosowania przekaźników termicznych?
15. Jaka jest budowa i zasada działania przekaźnika termobimetalowego?
16. Jakie przekaźniki termiczne stosuje się w obwodach silnoprądowych?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Porównaj budowę stycznika prądu stałego i stycznika prądu przemiennego.
1) rozpoznać styczniki na podstawie opisu na tabliczkach znamionowych,
2) dokonać demontażu styczników,
3) rozpoznać elementy styczników porównując je ze szkicem budowy (rys. 7),
4) ustalić różnice w budowie obydwu styczników,
5) opisać z uzasadnieniem ustalone różnice,
6) sprawdzić prawidłowość ustaleń w oparciu o wzór odpowiedzi,
7) w przypadku błędnej odpowiedzi zlokalizować wskazane różnice w eksponatach,
8) zmontować styczniki i sprawdzić poprawność montażu omomierzem.
− stycznik prądu stałego,
− stycznik prądu przemiennego,
− komplet wkrętaków,
− szczypce uniwersalne,
− omomierz,
− papier,
− długopis,
− karta poprawnych odpowiedzi (do wglądu po wykonaniu punktu 5).

22
Ćwiczenie 2
Zbadaj działanie wskazanych styczników prądu stałego i przemiennego.
1) przeanalizować parametry styczników znajdujące się na tabliczkach znamionowych,
2) zaproponować rodzaje pomiarów kontrolnych i sposób ich przeprowadzenia,
3) skonsultować propozycje z nauczycielem,
4) narysować schematy układów pomiarowych,
5) połączyć układy pomiarowe i wykonać pomiary,
6) zanotować wyniki pomiarów,
7) sformułować i zanotować wnioski z pomiarów,
8) zdemontować układy pomiarowe i uporządkować stanowisko.
− stycznik prądu stałego,
− stycznik prądu przemiennego,
− stanowisko laboratoryjne zasilane prądem stałym i prądem przemiennym,
− rezystor regulacyjny,
− amperomierz prądu stałego,
− amperomierz prądu przemiennego,
− woltomierz prądu stałego,
− woltomierz prądu przemiennego,
− omomierz,
− przewody łączeniowe,
− alternatywnie 2 mierniki uniwersalne,
− wyłącznik,
− papier do rysowania i notowania,
− długopis.
Ćwiczenie 3
Sprawdź działanie przekaźnika termobimetalowego dla kilku wartości prądu przy
obciążeniu trójfazowym i zaniku jednej fazy.
1) przeanalizować dane katalogowe i charakterystykę czasowo-prądową otrzymanego
przekaźnika termobimetalowego,
2) zaplanować zakres badań możliwy do przeprowadzenia w ciągu 30 minut,
3) narysować schemat układu pomiarowego,
4) dobrać mierniki i rezystory,
5) połączyć układ pomiarowy,
6) przeprowadzić pomiary,
7) wykonać zestawienie wyników pomiaru dla obydwu przypadków,
8) porównać wyniki pomiarów z charakterystykami katalogowymi,
9) sformułować i zapisać wnioski z pomiarów,
10) zdemontować układ pomiarowy i uporządkować stanowisko.
− stanowisko laboratoryjne zasilane prądem trójfazowym,
− przekaźnik termobimetalowy,

23
− stoper elektroniczny,
− 3 woltomierze,
− 3 amperomierze,
− 3 rezystory laboratoryjne,
− wyłącznik trójfazowy,
− autotransformator trójfazowy,
− przewody łączeniowe,
− katalogi przekaźników termobimetalowych,
− papier do notowania,
− długopis.
Ćwiczenie 4
Sprawdź działanie stycznikowego układu sterowania silnika indukcyjnego trójfazowego
zabezpieczonego przekaźnikiem termobimetalowym.
1) zaprojektować schemat układu sterowania według opisu wykorzystując rys. 9 a, 9 b i 11 a,
2) zaplanować zakres czynności kontrolnych,
3) sprawdzić poprawność zaprojektowanego schematu i planu czynności przez porównanie
z instrukcją,
4) zmontować układ według schematu,
5) ustawić prąd nastawczy przekaźnika termobimetalowego,
6) przeprowadzić kontrolę działania układu w warunkach znamionowych i przy
przeciążeniu silnika,
7) sformułować i zapisać wnioski,
8) zdemontować układ i uporządkować stanowisko.
− instrukcja (do wglądu po wykonaniu punktu 1 i 2),
− silnik indukcyjny trójfazowy z hamulcem,
− przekaźnik termobimetalowy,
− stycznik trójfazowy,
− trzy bezpieczniki topikowe w podstawie bezpiecznikowej,
− amperomierz prądu przemiennego,
− woltomierz prądu przemiennego,
− wyłącznik laboratoryjny trójfazowy,
− papier,
− długopis.
Ćwiczenie 5
Przeanalizuj pracę wybranego stycznika bezstykowego na podstawie schematu z dokumentacji
wytwórcy.
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) rozpoznać i nazwać zastosowane w aparacie elementy elektroniczne,
2) ustalić elementy pełniące funkcję łączników,

24
3) ustalić rodzaj układu tworzonego przez elementy toru prądowego,
4) rozpoznać elementy układu sterowania i zabezpieczeń,
5) określić sposób sterowania pracą łączników półprzewodnikowych,
6) ustalić parametry stycznika i porównać z parametrami stycznika elektromagnetycznego,
7) sporządzić krótką notatkę z wykonanej pracy.
− katalogi styczników elektromagnetycznych i półprzewodnikowych,
− dokumentacja techniczna styczników półprzewodnikowych,
− papier,
− długopis.
1) rozpoznać styczniki wśród eksponatów i zdjęć łączników?
2) określić parametry stycznika na podstawie tabliczki znamionowej?
3) zidentyfikować zaciski stycznika?
4) przeanalizować działanie stycznikowego układu sterowania silnika
na podstawie schematu?
5) połączyć układ ze stycznikami na podstawie schematu ideowego lub
montażowego?
6) dobrać przyrządy pomiarowe do badania stycznika?
7) zmierzyć podstawowe parametry stycznika?
8) ocenić stan techniczny stycznika na podstawie pomiarów?
9) odszukać i odczytać dane katalogowe stycznika?
10) rozpoznać elementy stycznika na eksponacie?
11) rozpoznać przekaźniki termiczne wśród eksponatów i zdjęć?
12) nastawić prąd zadziałania przekaźnika nadprądowego?
13) sprawdzić działanie przekaźnika termobimetalowego?
14) ocenić prawidłowość działania przekaźnika termobimetalowego?
15) zdemontować i zmontować stycznik?
16) rozróżnić stycznik prądu stałego od stycznika prądu przemiennego?

25
4.4. Wyłączniki niskiego napięcia
Wyłączniki instalacyjne
Nadprądowe wyłączniki instalacyjne stosowane są zamiast bezpieczników topikowych
w instalacjach mieszkaniowych oraz instalacjach przemysłowych o napięciu znamionowym
UN do 440 V i prądzie znamionowym IN do 125 A. Mają zdolność wyłączania do 25 kA.
Pełnią funkcję zabezpieczeń przeciążeniowych i zwarciowych oraz pozwalają na załączanie
i wyłączanie obwodów z niewielką częstością łączeń. Budowę wyłącznika instalacyjnego
opisano szczegółowo w jednostce modułowej Z1.01 „Dobieranie przewodów i osprzętu
w instalacjach elektrycznych”. Produkowane są wyłączniki o następujących typach
charakterystyk czasowo-prądowych:
B – wyzwalacz elektromagnetyczny działa przy wartości prądu od 3 do 5 krotności prądu
znamionowego, zakres wartości IN od 6 do 63 A (do obwodów oświetleniowych, gniazd
wtykowych i sterowania),
C – wyzwalacz elektromagnetyczny działa przy wartości prądu od 5 do 10 krotności prądu
znamionowego, zakres wartości IN od 0,5 do 63 A (do zabezpieczania silników, grzejników
i transformatorów),
D – wyzwalacz elektromagnetyczny działa przy wartości prądu od 10 do 20 krotności prądu
znamionowego, zakres IN od 0,5 do 125 A (do zabezpieczania obwodów o dużym prądzie
rozruchu – silników, transformatorów, grup lamp oświetleniowych).
Rys. 13. Charakterystyki wyłączników nadprądowych typu B, C, D [4]
Na rys. 13 przedstawione są przebiegi przykładowych charakterystyk czasowo-prądowych
wyłączników instalacyjnych nadprądowych. Prąd wyrażony jest krotnością prądu
znamionowego IN, a czas zadziałania wyłączników przy tym prądzie określony jest
w sekundach. Odcinki pionowe przebiegów wyznaczają progi zadziałania wyzwalaczy
zwarciowych wyłączników. Ponieważ dla każdego typu charakterystyki prąd zadziałania
zawiera się w przedziale krotności prądu znamionowego, przebiegi te mają postać pasmową.
Przebiegi charakterystyk czasowo-prądowych wyłączników instalacyjnych oraz przykładowe
opisy ich wykorzystania znajdziesz w literaturze [2], [3], [4].

26
Wyłączniki instalacyjne nie zapewniają selektywności wyłączania zwarć. Aby ją osiągnąć,
trzeba dodatkowo stosować bezpieczniki topikowe. Niektóre firmy podjęły produkcję
wyłączników selektywnych, które znajdują coraz szersze zastosowanie w instalacjach
mieszkaniowych. Ze względu na ograniczanie wartości prądów przeciążeniowych stosowanie
ich i dobieranie nastaw wymaga od instalatorów dużego doświadczenia. Więcej informacji na
temat wyłączników selektywnych znajdziesz w literaturze [3].
Rys. 14. Seria wyłączników instalacyjnych typu S firmy FAEL [12]
Wyłączniki silnikowe
Wyłączniki silnikowe są grupą aparatów przeznaczonych do zabezpieczania silników
elektrycznych i innych urządzeń elektrycznych przed skutkami przeciążeń i zwarć,
niesymetrią obciążenia i pracą niepełnofazową. W przypadku wystąpienia przeciążenia lub
zwarcia następuje szybkie wyłączenie zasilania dzięki zadziałaniu wbudowanych wyzwalaczy
zwarciowych i przeciążeniowych (rys. 15 a). Czas zadziałania w przypadku zwarć jest rzędu
milisekund. Istotną cechą wyłączników silnikowych, odróżniającą je od wyłączników
instalacyjnych, jest możliwość nastawiania zakresu prądowego wyzwalaczy termicznych za
pomocą umieszczonego na obudowie pokrętła (rys. 15 b, c, d). Wyłączniki silnikowe
budowane są w bardzo szerokich zakresach wartości prądów – od ułamków A do 80 A, dla
wartości napięć łączeniowych do 690 V / 50 Hz. Znamionowe prądy wyłączalne mogą w
niektórych wykonaniach osiągnąć wartość do 100 kA. Charakterystyki czasowo-prądowe
zbliżone są do typu D, ponieważ wyłączniki silnikowe współpracują z urządzeniami o
okresowych dużych przeciążeniach. Istotną ich zaletą jest również szybkie wyłączanie
w przypadku wystąpienia zaniku napięcia fazy. Zastępują zespół stycznik – przekaźnik
termiczny dla zastosowań niewymagających dużej częstości łączeń (do 120 łączeń na
godzinę – serii M 250 firmy FAEL). Niewątpliwą zaletą wyłączników silnikowych jest ich
zwarta budowa i niewielkie wymiary. Zwykle stopień ochrony w zależności od typu obudowy
wynosi od IP 30 do IP 65.
a) b) c) d)
Rys. 15. Wyłączniki silnikowe: a) schemat, b) serii MM501N firmy HAGER,
c) serii M 250 firmy FAEL, d) serii MS2.5 firmy ABL-SURSUM [12]

27
Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe (RCD)
Są to urządzenia powodujące szybkie wyłączenie zasilania już w momencie niewielkiego
pogorszenia stanu izolacji podstawowej, wywołującego przepływ tzw. prądu upływu. Instaluje się je
w obwodzie bezpośrednio przed chronionymi urządzeniami. Działają w oparciu o pierwsze prawo
Kirchhoffa (bilans prądów). Elementem wykrywającym prąd upływu jest tzw. przekładnik
Ferrantiego (przetwornik sumujący prądy), który jest rodzajem transformatora o wielu uzwojeniach
po stronie pierwotnej i tylko jednym uzwojeniu po stronie wtórnej (rys. 16 b). Uzwojenie wtórne,
nazywane różnicowym, steruje wyłączaniem napięcia zasilającego w przypadku, gdy suma prądów
w uzwojeniach pierwotnych przekroczy wartość znamionowego różnicowego prądu
wyzwalającego IΔN. Dla prawidłowego działania wyłącznika różnicowoprądowego wszystkie
przewody robocze zasilające odbiornik muszą przechodzić przez wyłącznik, a zacisk ochronny
urządzenia musi być połączony przewodem ochronnym lub uziemiony (dla stworzenia drogi dla
prądu upływu z chronionego elementu do ziemi lub przewodu ochronnego PE. Nie wolno łączyć
z przewodem ochronnym ani uziemiać żadnego z przewodów przechodzących przez przekładnik
Ferrantiego, gdyż będzie to powodowało nieuzasadnione zadziałanie wyłącznika. Wartość
rezystancji uziemienia uziomu w przypadku stosowania wyłączników różnicowoprądowych może
być znacznie większa niż przy stosowaniu zabezpieczeń przetężeniowych i zależy od
znamionowego różnicowego prądu wyzwalającego IΔN. Prawidłowość działania wyłącznika
różnicowoprądowego sprawdza się wciskając przycisk kontrolny – TEST.
Do podstawowych parametrów wyłączników różnicowoprądowych należą:
− napięcie znamionowe UN,
− prąd znamionowy ciągły IN,
− prąd znamionowy różnicowy IΔN,
− częstotliwość znamionowa fN.
a) b) c)
Rys. 16. Wyłącznik różnicowoprądowy: a) jednofazowy z członem nadprądowym typu AD004A firmy
HAGER, b) schemat i sposób włączenia, c) trójfazowy typu F 364 firmy ABB [12]
Wyłącznik różnicowoprądowy powinien zadziałać, jeśli prąd upływu jest równy
znamionowemu różnicowemu prądowi zadziałania IΔN. Wartość prądu znamionowego
różnicowego wyłącznika dobiera się w zależności od miejsca jego zainstalowania, rodzaju
obwodu i warunków środowiska. Do zabezpieczania obwodów odbiorczych stosowane są
moduły kompaktowe zawierające wyłącznik ochronny różnicowoprądowy oraz człon
nadprądowy z wyzwalaczem termicznym i elektromagnetycznym (rys. 16 a, b).

28
Wyłączniki różnicowoprądowe dzieli się w zależności od wartości prądu IΔN na:
− wysokoczułe, o prądach IΔN 10 mA oraz 30 mA,
− średnioczułe, o prądach IΔN 100 mA oraz 300 mA 500 mA,
− niskoczułe, o prądach IΔN 500 mA oraz 1000 mA
Wyłączniki różnicowoprądowe o prądach IΔN 500 mA i 1000 mA stosowane głównie jako
zabezpieczenia przed pożarem związanym z uszkodzeniem izolacji i przepływem prądów
doziemnych [4].
Wyłączniki różnicowoprądowe powszechnego użytku są wyłącznikami typu AC i pracują
prawidłowo przy prądach przemiennych o częstotliwości 50 Hz. Produkowane są również
wyłączniki typu A, reagujące na prądy sinusoidalne oraz pulsujące (wyprostowane
jednopołówkowo lub dwupołówkowo). Istnieją również wyłączniki różnicowoprądowe
elektroniczne, które reagują na prądy upływu o niewielkich częstotliwościach oraz prądy
stałe. Zawierają one dodatkowy generator zasilany ze wszystkich trzech faz zabezpieczanego
obwodu, co zapewnia właściwą pracę nawet przy zaniku napięcia w dwóch fazach.
Oznaczane są one literą B. Aby zapewnić selektywność wyłączania, konieczne jest niekiedy
stosowanie w instalacjach wyłączników różnicowoprądowych selektywnych o nieco
wydłużonym czasie zadziałania. Oznaczane są one literą S.
Uwaga: Selektywne wyłączniki różnicowoprądowe działają w czasie nieprzekraczającym
0,2 s dopiero przy prądach dwukrotnie większych niż wartość znamionowego prądu różnicowego.
Dobierając wyłączniki różnicowoprądowe należy pamiętać, że mają one charakterystykę pasmową
i mogą zadziałać już przy prądach upływu o wartości połowy prądu wyzwalającego (0,5 IΔN).
Więcej informacji na temat rodzajów wyłączników różnicowoprądowych, ich budowy i zasad
stosowania znajdziesz w literaturze [3], [4].
Wyłączniki sieciowe i stacyjne
Wyłączniki sieciowe i stacyjne należą do grupy aparatów przemysłowych. Wyłączniki
w wykonaniu sieciowym mają prądy znamionowe ciągłe od 63 A do 800 A, przy wartości prądów
wyłączalnych od 6 kA do 45 kA. Wyposażone są w napęd ręczny oraz wyzwalacze
przeciążeniowe i zwarciowe, w starszych wersjach zwykle bez możliwości regulacji prądu
nastawczego przeciążeniowego i zwarciowego. W nowoczesnych wykonaniach łączników
sieciowych wbudowane wyzwalacze termiczne posiadają płynną regulację prądu
nastawczego, często w kilku podzakresach, np. (0,63 – 0,8 – 1) x IN (rys. 17 b). Również prąd
zadziałania wyzwalaczy zwarciowych można nastawiać w kilku zakresach (5 – 6 – 7,1 – 8,5 –
10) x IN (rys. 17 b). Istnieje możliwość opcjonalnego wewnętrznego oraz zewnętrznego
wyposażenia dodatkowego. Może to być:
− wyzwalacz napięciowy wzrostowy – do zdalnego otwierania wyłącznika,
− wyzwalacz podnapięciowy – powodujący samoczynne wyłączenie w przypadku nadmiernego
obniżenia napięcia,
− zespoły styków pomocniczych do podłączenia obwodów sygnalizacji,
− styki alarmowe do sygnalizacji wyłączenia na skutek przetężenia,
− napęd silnikowy do zdalnego sterowania dźwignią wyłącznika,
− dodatkowy zespół napędowy ręczny przedłużony.
Tak bogate wyposażenie wyłączników sieciowych oraz nowoczesna konstrukcja umożliwiają:
− wyłączenie prądów przeciążeniowych według nastawionej charakterystyki,
− szybkie wyłączenie prądów zwarciowych według nastawionej charakterystyki,
− ograniczenie amplitudy spodziewanego prądu zwarciowego,
− ograniczenie energii prądu zwarcia.

29
Obecnie buduje się już wyłączniki mocy ze sterowaniem mikroprocesorowym, których
możliwości są jeszcze szersze.
a) b)
Rys. 17. Wyłączniki sieciowe: a) wyłącznik mocy serii H firmy HAGER, IN do 630 A,
b) wyłącznik mocy serii EB firmy ETI-POLAM, In do 800 A [12]
Wyłączniki stacyjne przeznaczone są do montowania w rozdzielnicach przemysłowych dużej
mocy oraz stacjach transformatorowo-rozdzielczych niskiego napięcia. Prądy znamionowe
obecnie produkowanych aparatów tego typu mieszczą się w granicach 400 A do 5000 A, zaś
prądy wyłączalne osiągają wartość 80 kA. Wyłączniki posiadają napęd silnikowy
umożliwiający zdalne zamykanie. Wykonywane są w wersjach stałych i wysuwnych, do
specjalnych szaf rozdzielczych dwuczłonowych, w których aparaty montowane są na wózkach.
Głównym producentem aparatury stacyjnej była do niedawna firma APENA, a najbardziej
rozpowszechnioną wersją wyłącznika stacyjnego były aparaty z serii APU, obecnie wycofane
z produkcji. Aktualnie produkowane są starsze typy aparatów DS na prądy znamionowe od
1600 A do 5000 A, przy napięciu znamionowym 690 V / 50 Hz. Najnowszym rozwiązaniem
jest wyłącznik M-PACT o napięciu znamionowym 690V / 50 Hz i prądzie znamionowym od
800 A do 4000 A.
a) b)
Rys. 18. Wyłączniki stacyjne produkcji firmy APENA: a) typ M-PACT z napędem silnikowym,
b) typ DS z napędem silnikowym [12]
Nowe rozwiązania wyłączników stacyjnych wyposażone są w elektroniczne analogowe lub
cyfrowe wyzwalacze nadprądowe, które charakteryzują się:
− wysoką dokładnością zadziałania w szerokim zakresie temperatur,
− szerokim zakresem nastawiania prądów zadziałania,
− możliwością kształtowania charakterystyk czasowo-prądowych,
− możliwością łatwej zmiany prądów znamionowych u użytkownika,
− sygnalizacją przyczyny zadziałania wyłącznika,
− sygnalizacją przeciążenia tzw. „pre-alarm”,
− zachowaniem wytrzymałości zwarciowej nawet dla maksymalnych prądów
znamionowych wyzwalaczy.
Najnowocześniejsze typy wyłączników stacyjnych wyposażone są już również w wyzwalacze
mikroprocesorowe (np. M-PACT – rys. 18 a).

30
1. Na jakie rodzaje dzieli się wyłączniki?
2. Jakie są zadania poszczególnych rodzajów wyłączników?
3. Jakie są typy charakterystyk wyłączników instalacyjnych?
4. Jakimi cechami odznaczają się poszczególne typy wyłączników instalacyjnych i jakie jest
ich zastosowanie?
5. W jakich wersjach są wykonywane wyłączniki instalacyjne?
6. Co jest główną wadą wyłączników instalacyjnych?
7. Z jakich części składa się wyłącznik instalacyjny?
8. Czym różnią się wyłączniki silnikowe od wyłączników instalacyjnych?
9. Jaki jest zakres podstawowych parametrów wyłączników silnikowych?
10. Z jakich części składa się wyłącznik różnicowoprądowy?
11. Jaka jest zasada działania wyłączników różnicowoprądowych?
12. Jakie są najważniejsze parametry wyłączników różnicowoprądowych?
13. Jakie spotyka się rodzaje wyłączników różnicowoprądowych?
14. Jaki jest zakres parametrów wyłączników sieciowych?
15. Jakie może być wyposażenie wyłączników sieciowych?
16. Jaki jest zakres parametrów wyłączników stacyjnych?
17. Jakie napędy stosuje się w wyłącznikach stacyjnych?
18. Jakie są możliwości działania nowoczesnych wyłączników stacyjnych?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rozpoznaj i nazwij wyłączniki z zestawu ćwiczeniowego oraz ich części.
1) sporządzić zestawienie otrzymanych wyłączników zawierające: oznaczenie typu, producenta
i rodzaj wyłącznika, odczytane z tabliczki znamionowej,
2) sporządzić zestawienie nazw oznaczonych elementów poszczególnych wyłączników,
3) porównać wykonane zestawienia z wzorem załączonym do ćwiczenia,
4) podkreślić w swoim zestawieniu błędy w identyfikacji,
5) ocenić jakość wykonanej pracy,
6) w przypadku błędów dokonać ponownej identyfikacji łączników i ich elementów.
− zestaw wyłączników z ponumerowanymi częściami do identyfikacji,
− katalogi wyłączników,
− papier,
− długopis,
− linijka,
− wzór identyfikacji wyłączników i ich części (do wglądu po wykonaniu punktu 2).

31
Ćwiczenie 2
Porównaj działanie wyłącznika instalacyjnego typu D i silnikowego o tym samym
prądzie znamionowym.
1) zaprojektować układ do sprawdzenia działania wyzwalaczy przeciążeniowych obydwu
wyłączników dla kilku wartości prądu,
2) narysować schemat układu,
3) skonsultować zaproponowany schemat z nauczycielem,
4) sporządzić wykaz potrzebnego sprzętu,
5) zmontować układ pomiarowy,
6) przeprowadzić pomiary dla kilku wartości prądu płynącego przez wyłączniki,
7) sporządzić zestawienie wyników pomiarów,
8) porównać wyniki pomiarów z charakterystykami zamieszczonymi w katalogach,
9) sformułować i zapisać wnioski.
− stanowisko laboratoryjne zasilane napięciem trójfazowym,
− wyłącznik instalacyjny typu D,
− wyłącznik silnikowy,
− symetryczne obciążenie trójfazowe lub silnik indukcyjny trójfazowy,
− autotransformator trójfazowy,
− wyłącznik trójfazowy,
− 3 amperomierze prądu przemiennego,
− 3 woltomierze prądu przemiennego,
− katalogi wyłączników instalacyjnych i silnikowych,
− papier,
− długopis.
Ćwiczenie 3
Zbadaj działanie wyłącznika różnicowoprądowego jednofazowego.
1) narysować schemat układu pomiarowego do wyznaczenia wartości prądu zadziałania
wyłącznika różnicowoprądowego,
2) połączyć układ pomiarowy według schematu,
3) sprawdzić poprawność działania wyłącznika przy użyciu przycisku TEST,
4) przeprowadzić kilka pomiarów prądu zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego,
5) zanotować wyniki pomiarów,
6) porównać wyniki z dokumentacją wyłącznika i ocenić jego działanie,
7) sprawdzić w dokumentacji dopuszczalną wartość rezystancji uziemienia,
8) sformułować wnioski i przedstawić je w postaci pisemnej.

32
− stanowisko laboratoryjne z zasilaniem jednofazowym,
− wyłącznik różnicowoprądowy,
− rezystor regulowany – 2 szt.,
− wyłącznik jednofazowy,
− amperomierz,
− długopis,
− dokumentacja wyłączników różnicowoprądowych.
Ćwiczenie 4
Przeanalizuj działanie wyłącznika na podstawie jego schematu i charakterystyki czasowo-
prądowej.
1) zaznaczyć na schemacie wyłącznika tory prądowe,
2) nazwać zabezpieczenia znajdujące się w torach prądowych,
3) odczytać z charakterystyki czasowo-prądowej zakresy działania poszczególnych zabezpieczeń,
4) zidentyfikować na podstawie schematu inne zabezpieczenia zamontowane w wyłączniku,
5) określić sposób ich podłączenia do obwodu zabezpieczanego,
6) ustalić według dokumentacji zakresy działania tych zabezpieczeń,
7) przedstawić wyniki pracy w postaci pisemnej.
− dokumentacja wyłącznika sieciowego lub stacyjnego zawierająca schemat, charakterystyki,
parametry,
− papier, długopis,
− kolorowe pisaki.
Ćwiczenie 5.
Przeanalizuj działanie wyzwalaczy i przekaźników współpracujących z wyłącznikami.
1) rozpoznać i nazwać przedstawiony na schemacie rodzaj zabezpieczenia (przykłady
schematów przedstawiono w załączniku do ćwiczenia 5),
2) opisać zasadę działania przedstawionego zabezpieczenia,
3) narysować schemat podłączenia zabezpieczenia do kontrolowanego obwodu, stosując
właściwe symbole graficzne i oznaczenia literowe,
4) uzasadnić w postaci pisemnej sposób podłączenia.
− zestaw schematów różnych typów wyzwalaczy i przekaźników,
− papier,
− długopis,

33
Załącznik do ćwiczenia 5
a) b) c)
Przykłady schematów do analizowania [2]
Ćwiczenie 6.
Zbadaj działanie wyłącznika sieciowego lub stacyjnego wyposażonego w różne wyzwalacze.
1) zaprojektować układ do sprawdzenia działania wyłącznika wyposażonego w pełny
zestaw standardowych wyzwalaczy,
2) narysować schemat układu,
3) zaplanować kolejność badań,
4) skonsultować zaproponowany schemat z nauczycielem,
5) sporządzić wykaz potrzebnego sprzętu,
6) zasymulować układ pomiarowy na komputerze,
7) przeprowadzić symulację pomiarów parametrów zadziałania poszczególnych wyzwalaczy,
8) sporządzić zestawienie wyników pomiarów,
9) porównać wyniki pomiarów z danymi katalogowymi,
10) wnioski przedstawić w postaci pisemnej.
− komputer z oprogramowaniem do symulacji działania łączników,
− drukarka,
− papier.

34
1) rozpoznać rodzaj wyłącznika na podstawie wyglądu
zewnętrznego?
2) rozpoznać rodzaj wyłącznika na podstawie oznaczeń na tabliczce
znamionowej?
3) ustalić wyposażenie wyłącznika?
4) określić zastosowanie wyłącznika?
5) narysować schemat podłączenia wyłącznika do sieci?
6) połączyć układ sterowania z wyłącznikiem według schematu?
7) sprawdzić poprawność działania wyłącznika?
8) rozpoznać wyzwalacz i przekaźnik na podstawie jego schematu?
9) przeanalizować działanie wyzwalaczy i przekaźników?
10) rozpoznać elementy budowy wyłącznika na eksponacie?
4.5. Dobieranie łączników i zasady ich eksploatacji
Dobieranie łączników
Dobierając łączniki i ewentualnie ich nastawy do określonych warunków pracy należy
stosować się do wytycznych podanych w odpowiednich normach i przepisach oraz zaleceń
producentów podanych w kartach katalogowych oferowanych produktów. Ze względu na
niezawodność działania i lepsze parametry techniczne, a także łatwiejszy montaż warto
rezygnować z tańszej być może aparatury starszego typu, na rzecz nowoczesnych rozwiązań
modułowych lub kompaktowych.
Głównymi kryteriami doboru aparatury powinny być:
− funkcje, jakie ma pełnić dany aparat,
− wartość i rodzaj napięcia oraz prądu roboczego obwodu,
− wartość przewidywanych prądów zwarciowych i przeciążeniowych,
− warunki pracy określone kategorią użytkowania,
− dodatkowe wymagania dotyczące zabezpieczenia obwodów i urządzeń przed
zakłóceniami.
Wyłączniki instalacyjne dobiera się ze względu na wartość i rodzaj napięcia zabezpieczanej
instalacji, obciążalność prądową długotrwałą zabezpieczanych przewodów oraz rodzaje zasilanych
odbiorników.
Wyłączniki silnikowe dobiera się z uwzględnieniem rodzaju i wartości napięcia zasilającego
silnik, prądu znamionowego silnika oraz jego kategorii użytkowania. Należy pamiętać o właściwym
nastawieniu prądu wyzwalacza termicznego.
Przy dobieraniu styczników nie można kierować się jedynie wartością prądu znamionowego
zabezpieczanego silnika. Znacznie ważniejszym parametrem jest znamionowa moc łączeniowa
stycznika w określonych warunkach pracy (kategorii użytkowania). Styczniki powinny zapewniać

35
skuteczne gaszenie łuku elektrycznego oraz utrzymywać podaną przez producenta trwałość
zestyków i komór gaszenia. Przy obciążeniu stycznika mocą łączeniową mniejszą od znamionowej
trwałość jego wzrasta. W dokumentacji katalogowej i na obudowie stycznika podawane są
alternatywne możliwości wykorzystania go w różnych kategoriach użytkowania.
Dobierając przekaźnik termiczny, współpracujący ze stycznikiem przy zabezpieczaniu
silnika, należy uwzględnić jego klasę wyzwalania. Przekaźniki termiczne na małe prądy
włączane są bezpośrednio w kontrolowany obwód. W przypadku zabezpieczania obwodów,
w których płyną duże prądy rzędu setek amperów, stosuje się przekaźniki prądowe wtórne,
współpracujące z przekładnikami prądowymi. Jeśli mają one stałą przekładnię w całym
obszarze kontrolowanych prądów, to ich klasa wyzwalania mieści się w przedziale od 5 do
10. Do silników o rozruchu ciężkim stosuje się przekaźniki o klasie wyzwalania większej niż
10, współpracujące z przekładnikami prądowymi szybkonasycającymi się. Niekiedy zachodzi
konieczność uniemożliwienia ponownego załączenia napędzanego urządzenia, gdy czas jego
stygnięcia jest dłuższy niż czas stygnięcia przekaźnika termobimetalowego. Należy wówczas
zastosować przekaźnik ryglowany, którego zamknięcie wymaga ręcznego zwolnienia
zabezpieczenia (rygla).
Wyłączniki różnicowoprądowe dobierane są w zależności od przeznaczenia ze względu
na wartość prądu różnicowego (czułość). Jednocześnie muszą mieć odpowiednie napięcie
znamionowe i prąd znamionowy ciągły. Dobrać należy również typ wyłącznika: AC, A, B,
selektywny. W zależności od potrzeb instaluje się wyłączniki jednofazowe lub trójfazowe,
z zabezpieczeniem przeciążeniowym lub bez. Dobierając zabezpieczenie wielostopniowe
(np. w tablicy głównej oraz dodatkowo w wybranych obwodach) należy pamiętać
o zapewnieniu wybiórczego zadziałania. jako zabezpieczenie główne należy wówczas
zastosować wyłącznik różnicowoprądowy selektywny, o większym różnicowym prądzie
zadziałania. W zależności od miejsca zainstalowania wyłączniki powinny mieć odpowiedni
stopień ochrony obudowy (IP XY).
Wyłączniki stacyjne i sieciowe muszą spełniać wymagania wynikające z parametrów
zabezpieczanego odcinka sieci. Poza parametrami znamionowymi istotne przy doborze tego typu
łączników są wartości przewidywanych prądów zwarciowych, decydujące o znamionowej
zdolności wyłączania. Ważny jest też rodzaj i zakres działania zabezpieczeń, na który często trzeba
zdecydować się w momencie zamawiania wyłącznika.
Konserwacja i naprawa łączników
W zasadzie większość mechanizmów wyłączników nie wymaga czynności
konserwacyjnych. Tylko w przypadku dużych aparatów należy okresowo czyścić i smarować
zamki wyłączników. Wszystkie czynności konserwacyjne należy przeprowadzać według
instrukcji, zgodnie z zaleceniami producenta. Okresowo należy dokonywać oględzin styków
i dbać, aby nie były zabrudzone. Czyszczenie styków można wykonywać pędzelkiem lub
szorstką szmatką przy użyciu benzyny. W przypadku intensywnego osmalenia można użyć
miękkiej szczoteczki metalowej. Nie należy czyścić styków papierem ściernym, ponieważ
kryształy materiału ściernego wbijają się w powierzchnię styków i pogarszają warunki
styczności (warstwa nieprzewodząca). W większych aparatach należy również okresowo
regulować sprężyną docisk zestykowy, ponieważ maleje on na skutek odpuszczenia sprężyn
stykowych lub zużycia styków. Niektóre aparaty wymagają regulacji przechyłu styków, który
zmienia się pod wpływem ich zużywania. Sposoby regulacji docisku stykowego i przechyłu
styków podane są w dokumentacji technicznej aparatu.
W aparaturze łączeniowej najszybszemu zużyciu ulegają styki i zaciski. Wymaga to ich
kilkakrotnej wymiany, ponieważ okres trwałości mechanicznej urządzenia jest znacznie

36
dłuższy. Producenci oferują zestawy zestykowe do przeprowadzenia wymiany przez osoby
nadzorujące prawidłową pracę aparatury.
a) b)
Rys. 19. Elementy wymienne do styczników oferowane przez zakład EMA – ELESTER:
a) komplet styków i zacisków, b) cewka stycznika z zaciskami [12]
W ofercie znajdują się również cewki sterujące do styczników, zespoły styków pomocniczych
i komory gaszenia łuku elektrycznego. Nie zaleca się naprawy zespołów wyzwalaczy
w wyłącznikach, gdyż precyzja ich działania zależy od precyzji montażu.
Zasady bezpiecznej eksploatacji łączników
Podczas eksploatacji łączników zagrożenie dla człowieka stwarza praca w pobliżu
elementów pod napięciem. Należy więc pamiętać o przestrzeganiu przepisów bezpieczeństwa
określonych szczegółowymi instrukcjami stanowiskowymi. Ograniczenie zagrożeń związane
jest również z właściwym montażem aparatury, w tym dotrzymywaniem wymiarów
tzw. obszarów zagrożenia. Ich odpowiednia wielkość umożliwia bezpieczne wykonywanie
przeglądów, regulacji i konserwacji aparatów, a także zapewnia ich prawidłową pracę.
Wymiary obszarów zagrożenia podawane są przez producentów w dokumentacji. Szczególnie
istotne jest właściwe oznakowanie szyn i aparatury łączeniowej, gdyż znacznie zmniejsza
możliwość popełnienia omyłki na skutek niewłaściwej identyfikacji obwodów. Przy
instalowaniu łączników należy przestrzegać zasady, aby po ich otwarciu styki ruchome nie
pozostawały pod napięciem. Aparaty należy montować tak, aby ich dźwignie i przyciski
napędowe w górnym położeniu powodowały załączenie, w dolnym wyłączenie obwodu.
Ponadto powinny być zaopatrzone w napisy informacyjne.
Obecnie producenci coraz częściej stosują rozwiązania techniczne konstrukcji łączników
zwiększające bezpieczeństwo użytkowania. Znakomitym przykładem są opisane w rozdziale
4.2. rozłączniki bezpiecznikowe, w których otwarcie pokrywy umożliwia bezpieczną
wymianę wkładki topikowej. W przypadku nowych rozwiązań technicznych stosuje się
w aparatach łączeniowych uniedostępnienie zacisków, poprzez schowanie ich w głębi osłon.
W przypadku wyłączników stacyjnych rozwiązaniem zwiększającym bezpieczeństwo obsługi
jest umieszczenie ich na wysuwanych wózkach instalowanych w tzw. rozdzielnicach
dwuczłonowych. Po częściowym wysunięciu wózka tory główne są rozłączane, pozwalając
na bezpieczną pracę przy torach sterujących. Całkowite wysunięcie wózka powoduje
samoczynne odłączenie styków wszystkich obwodów i umożliwia bezpieczną wymianę
aparatu lub jego podzespołów.

37
1. Jakie są ogólne zasady dotyczące dobierania wyłączników?
2. Czym należy kierować się przy dobieraniu wyłączników instalacyjnych?
3. Dlaczego warto stosować nowoczesne wyłączniki mimo ich wyższej ceny?
4. Czym należy się kierować dobierając wyłączniki silnikowe?
5. Jakie parametry stycznika decydują o jego prawidłowej współpracy z silnikiem?
6. Czego dotyczy pojęcie „klasa wyzwalania”?
7. Kiedy należy stosować przekaźniki wtórne szybkonasycające się?
8. Kiedy należy stosować przekaźniki termiczne ryglowane?
9. Jakie czynniki decydują o wyborze wyłącznika różnicowoprądowego?
10. Jakie dokumenty wpływają na bezpieczeństwo eksploatacji łączników?
11. Jakich czynności konserwacyjnych wymagają styczniki i wyłączniki?
12. Jakie naprawy aparatury łączeniowej można wykonywać we własnym zakresie?
13. Jakie czynniki decydują o bezpiecznej eksploatacji łączników?
14. Jakie rozwiązania techniczne podwyższają bezpieczeństwo użytkowania aparatów
łączeniowych?
15. Jakie grupy łączników wyróżnia się wśród łączników stykowych i jakie pełnią one
zadania?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie instrukcji stanowiskowej dokonaj wymiany i regulacji styków stycznika
SU firmy APENA umieszczonego w tablicy rozdzielczej.
1) zapoznać się z instrukcją stanowiskową,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną stycznika,
3) sporządzić zestawienie materiałów, narzędzi i przyrządów pomiarowych,
4) zgromadzić materiały, narzędzia i przyrządy na stanowisku,
5) przeprowadzić wymianę i regulację styków,
6) sprawdzić prawidłowość działania aparatu,
7) uporządkować stanowisko robocze.
− makieta tablicy rozdzielczej ze stycznikiem typu SU – APENA,
− instrukcja stanowiskowa do tablicy rozdzielczej,
− dokumentacja techniczna stycznika SU,
− komplet styków głównych do wymiany,
− komplet wkrętaków,
− komplet kluczy płaskich,
− siłomierz (dynamometr),
− lampka kontrolna z baterią,
− suwmiarka,
− pasek bibułki.

38
Ćwiczenie 2
Rozpoznaj łączniki przedstawione na schemacie, planie oraz w postaci zdjęć i eksponatów (gra
dydaktyczna).
1) zapoznać się z otrzymaną dokumentacją techniczną,
2) odszukać w dokumentacji wszystkie występujące łączniki,
3) zapisać oznaczenia łączników w tabeli rozwiązań,
4) uzupełnić tabelę rozwiązań nazwami rodzajów łączników,
5) zapoznać się z zestawem zdjęć i eksponatów łączników,
6) uzupełnić tabelę rozwiązań odpowiednimi numerami zdjęć lub eksponatów,
7) po ukończeniu zadania obliczyć liczbę trafnych odpowiedzi na podstawie wzoru rozwiązania.
− zestaw dokumentacji do ćwiczenia (schematy i plany instalacji i układów elektrycznych),
− zestaw ponumerowanych eksponatów i zdjęć łączników,
− tabela rozwiązań,
− długopis,
− wzór rozwiązania zadania do wglądu po wykonaniu punktu 6.
Ćwiczenie 3
Przygotuj prezentację porównującą budowę, zasadę działania i zastosowanie wskazanego
przez nauczyciela rodzaju łączników niskiego napięcia.
1) przygotować projekt zestawienia według polecenia,
2) wypełnić zestawienie, wykorzystując wiadomości o poznanych typach łączników,
3) zaprezentować przygotowane zestawienie pozostałym zespołom.
− papier do przygotowania prezentacji lub komputer z oprogramowaniem do prezentacji,
− kolorowe pisaki, linijka lub rzutnik multimedialny,
− eksponaty i zdjęcia łączników,
− katalogi łączników.
Ćwiczenie 4
Dobierz stycznik i przekaźnik termobimetalowy do sterowania pracą trójfazowego silnika
indukcyjnego o mocy znamionowej 4,5 kW na napięcie 230/400 V napędzającego mieszalnik
do betonu (betoniarkę) w warunkach rozruchu bezpośredniego.
1) ustalić kategorię użytkowania stycznika,
2) obliczyć wartość prądu znamionowego silnika,
3) odszukać w katalogach odpowiednie styczniki i przekaźniki termiczne,
4) sporządzić wykaz 3 styczników i przekaźników do wyboru,

39
5) uzasadnić podjęte decyzje,
6) przedstawić rozwiązanie pozostałym grupom.
− zestaw katalogów styczników i przekaźników termobimetalowych różnych firm,
− kalkulator,
− papier do prezentacji rozwiązania,
− długopis,
1) ustalić kryteria doboru różnych typów łączników?
2) uzasadnić zastosowanie łącznika o wyższej cenie?
3) wymienić parametry decydujące o prawidłowym doborze
stycznika?
4) określić kategorię użytkowania stycznika?
5) dobrać przekaźnik termobimetalowy do wskazanego zastosowania?
6) dobrać wyłącznik różnicowoprądowy?
7) wymienić styki łącznika i przeprowadzić ich regulację?
8) zastosować zasady bezpieczeństwa podczas konserwacji i naprawy
łącznika?
9) rozróżnić łączniki izolacyjne, robocze i zwarciowe w postaci
eksponatów i zdjęć oraz na schematach i planach?
10) dobrać wyłącznik instalacyjny, sieciowy i stacyjny do podanych
warunków?
11) wyszukać odpowiedni łącznik w katalogach książkowych
i multimedialnych?

40
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję – masz na tę czynność 5 minut. Jeżeli są wątpliwości,
zapytaj nauczyciela.
2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3. Na rozwiązanie zadań masz 30 minut. Pracuj samodzielnie.
4. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
5. W czasie rozwiązywania zadań możesz korzystać z załączonych katalogów oraz kalkulatora.
6. Zaznacz poprawną odpowiedź w karcie odpowiedzi, zaczerniając odpowiednie pole.
7. W przypadku pomyłki weź złą odpowiedź w kółko i zaznacz odpowiedź właściwą.
8. Za każdą dobrą odpowiedź otrzymasz 1 punkt.
9. W przypadku złej odpowiedzi lub braku odpowiedzi otrzymasz 0 punktów.
10. Po zakończeniu testu podnieś rękę i zaczekaj, aż nauczyciel odbierze od Ciebie pracę.
11. Test zawiera 20 zadań typu PRAWDA – FAŁSZ. Przeczytaj je uważnie i postaraj się
dobrze zrozumieć.
12. Test jest jednostopniowy. Na ocenę dopuszczającą wystarczy uzyskać 9 punktów.
Powodzenia !

41
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
1. Zdjęcie 1 przedstawia rozłącznik bezpiecznikowy.
2. Zdolność wyłączania jest to maksymalna liczba
cykli łączeniowych, którą łącznik może poprawnie
wykonać w jednostce czasu.
3. Zestyk zwierny aparatu posiadającego tabliczkę ze zdjęcia 2. 2.
jest oznaczony numerami 97 i 98.
4. Przedstawiony na schemacie obok zestyk
otwiera się samoczynnie po zmniejszeniu
napięcia zasilającego cewkę.
5. Przedstawione na schemacie obok
urządzenie nie będzie poprawnie działało,
jeżeli uziemimy przewód neutralny
po stronie odbiornika.
6. Według schematu przedstawionego w zadaniu 5. zaciski N oraz 1 należy przyłączyć do
zacisków zasilających odbiornika.
7. Do sprawdzania prawidłowości działania przekaźnika termobimetalowego potrzebny jest
amperomierz oraz stoper elektroniczny.
8. Wartość docisku zestykowego odczytuje się na dynamometrze w chwili, gdy styki
całkowicie się zamkną.
9. Podczas badania stycznika zamykał się on przy napięciu sterującym wynoszącym
0,9 napięcia znamionowego. Oznacza to, że działa on prawidłowo.
10. Do zabezpieczenia instalacji oświetleniowej w mieszkaniu należy zastosować wyłącznik
instalacyjny typu B o prądzie znamionowym 10 A.

42
11. Producenci podają w katalogach maksymalne przekroje przewodów, jakie można podłączyć do
zacisków łącznika.
12. Przy wymianie wkładki topikowej kompaktowego rozłącznika bezpiecznikowgo nie jest
konieczne używanie rękawic elektroizolacyjnych.
13. Pomiar prądu różnicowego wyłącznika ochronnego można wykonać przy pomocy
oscyloskopu.
14. Do pomiaru prądu zadziałania wyzwalaczy zwarciowych w wyłącznikach mocy
niezbędne jest zastosowanie przekładnika prądowego.
15. Znamionowe napięcie łącznika nie może być mniejsze niż napięcie sieci, w której będzie
on zainstalowany.
16. Aparat, którego tabliczkę przedstawiono na zdjęciu 3 można 3.
wykorzystać do sterowania silnikiem o mocy 7,5 kW zasilanym
napięciem 400 V.
17. Do sterowania silnika indukcyjnego trójfazowego o mocy
4,4 kW i napięciu znamionowym 400 V należy zastosować
wyłącznik silnikowy o prądzie znamionowym 10÷16 A.
18. Prób działania łączników nie wolno wykonywać po
usunięciu komór gaszenia łuku elektrycznego.
19. Zdjęcie 3 przedstawia tabliczkę znamionową stycznika.
20. W prze W przedstawionym na rysunku obok
schemacie układu sterowania pracą silnika
styki dodatkowych przekaźników
zabezpieczających silnik przed
zanikiem napięcia dowolnej fazy
należy włączyć równolegle z przyciskiem
wyłączającym 4 (WYŁ).

43
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……………………………………………………………………………
Dobieranie łączników w instalacjach elektrycznych
Zaznacz poprawną odpowiedź:
Nr zadania Odpowiedź Punktacja
1 PRAWDA FAŁSZ
2 PRAWDA FAŁSZ
3 PRAWDA FAŁSZ
4 PRAWDA FAŁSZ
5 PRAWDA FAŁSZ
6 PRAWDA FAŁSZ
7 PRAWDA FAŁSZ
8 PRAWDA FAŁSZ
9 PRAWDA FAŁSZ
10 PRAWDA FAŁSZ
11 PRAWDA FAŁSZ
12 PRAWDA FAŁSZ
13 PRAWDA FAŁSZ
14 PRAWDA FAŁSZ
15 PRAWDA FAŁSZ
16 PRAWDA FAŁSZ
17 PRAWDA FAŁSZ
18 PRAWDA FAŁSZ
19 PRAWDA FAŁSZ
20 PRAWDA FAŁSZ
Razem

44
6. LITERATURA
1. Bastian P., Schuberth G., Spielvogel O., Steil H.-J., Tkotz K., Ziegler K.: Praktyczna
elektrotechnika ogólna. Warszawa, Rea 2003
2. Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne. Warszawa, WSiP 1999
3. Markiewicz H.: Instalacje elektryczne. Warszawa, WNT 2005
4. Musiał E.: Instalacje i urządzenia elektroenergetyczne. Warszawa, WSiP 2005
5. Michel K., Sapiński T.: Czytam rysunek elektryczny. Warszawa, WSiP 1999
6. Poradnik inżyniera elektryka t. 3. Praca zbiorowa. Warszawa, WNT 2005
7. Strojny J.: Podręcznik INPE dla elektryków, zeszyt 1. Warszawa, COSiW SEP 2004
8. Strojny J.: Podręcznik INPE dla elektryków, zeszyt 7. Warszawa, COSiW SEP 2005
9. Strzałka J.: Podręcznik INPE dla elektryków, zeszyt 2. Warszawa, COSiW SEP 2004
10. PN-EN 60617:2003 Symbole graficzne stosowane w schematach
11. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 7 kwietnia 2002 w sprawie warunków
technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75,
poz. 690, ze zmianami Dz. U. Nr 109, poz.1156)
12. Katalogi bezpieczników i łączników niskiego napięcia

Technik.elektryk 311[08] z1.02_u

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Technik.elektryk 311[08] z1.02_u

Similar to Technik.elektryk 311[08] z1.02_u (20)

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (6)

Technik.elektryk 311[08] z1.02_u