Túláramvédelem

Névleges áramerősség:

Villamos berendezésre vonatkozó áramerősség érték, melyre a gyártója tervezte, ezt az áramerősséget tartósan képes elviselni a tervezett élettartalma alatt.

Ezt az értéket akkor veszi fel, ha pontossan a névleges feszültségére tervezett hálózatra kapsolják.

U  ↑ - I  ↑ => P  ↑

U  ↓ - I  ↓ => P  ↓

Megengedett áramerősség:

Vezető anyagokra vonatkozó olyan maximális áramerősség érték (keresztmetszet, környezeti hőmérséklet, szerelési technológia, áramkörök száma szerint), mely tartós terhelés esetén a vezetőn átfolyva a szigetelés anyagában még nem okoz károsodást.

PVC sz. → ∼70 C°-ig
Gumi sz. → ∼80-90 C°-ig

Vezeték terhelhetőségi táblázat:

• "A" szerelési csoport: vakolat alá ( védőcsőbe többnyire)
• "B" szerelési csoport: vakolatban szerelési csoport
• "C" szerelési csoport: vakolaton kívüli szerelési csoport

Korrekció tényezők:

A vezető anyag maximálisan átvezethető áramát csökkentő-nővelő tényezők.

I_{t max} = I_N * k₁ * k₂

k₁ = hőmérsékleti korrekciós tényező

k₂ = párhuzamos áramkörök számának korrekciós tényezője

k₁ hőmérsékleti korrekciós tényező táblázat:

k₂ vezetékszám szorzó táblázat:

Hőfejlődés okai:

A hőfejlődés elsődleges oka a terhelőáram.

kép

P = I² * R_V

W = P * t  (Joule hő)

Túláram:

Minden olyan áramerősséget túláramnak hívnak ami a készülékre vonakozóan, a névleges áramot vezetőre vonatkozóan a megengedett áramot túllépi.

• Túlterhelési áram: A névleges értéket nem jelentősen meghaladó túláram, mely rövid idejű fennállása esetén nem okoz veszélyes hőfejlődést, így azt nem kell megszakítani, tartós fennállása esetén késleltetve meg kell szakítani.
  • Kioldó szerve: kettősfém (Bimetál) ikerfém kioldó
• Zárlati áram: A névleges értéket jelentősen akár x100-an meghaladó túláram, mely rövid idő alatt is romboló hatást fejt ki, így megszakításáról késleltetés nélkül kell gondoskodni.
  • Kioldó szerve: elektromágneses kioldó

Túláramvédelem eszközei:

Kismegszakító: 

0,5-125A áramerősségre tervezett légközmegszakítású túláramvédelmi eszköz, mely autómata kioldású és a túláram megszünését követően visszaállítható. Kisfeszültségű váltakozó feszültségű hálózatok túláramvédelmére használhatók, de a gyártói adatlap szerint 50-60V egyenfeszültségig DC áramkörben is használhatóak.

Jellemzőjük:

• névleges áramerősség: az a tartós áram melyet időkorlát nélkül képes átvezetni. pl.: 05/1/2/3/4/6/8/10/13/16/20/25/32/40/50/60/80/100/125
• zárlati megszakítóképesség: az a max. áram melyet zárlat esetén még károsodás nélkül képes megszakítani.

		C = Kioldási karakterisztika   16 = 16 IN (A) I2N -> 4500 - 4.5 kA 6000 - 6 kA 10000 - 10 kA 15000 - 15 kA 20000 - 20 kA
		Ue = Névleges üzemi feszültség
		IEC = Kismegszakító szabvány megfelelőség
		Icn = Névleges zárlati megszakítóképesség   3 = Zárlatkorlátozási osztály (1=lassú; 3=gyors)
		Kismegszakító szimbóluma
		Conformité Européenne

Zárlatkorlátozási osztály: 
A kismegszakítóműködési tulajdonsága, hogy képes a zárlati áram mértékét csökkenteni, ezt a kioldás sebessége határozza meg. Cél, hogy a zárlati áram az előtt szakadjon meg, mielőtt a színuszhullám a maximumát eléri.

kép

névleges feszültség: 230/400 V ~

Karakterisztika:
Elektromágnes kioldó műkődési tartományát adja meg annak a megszólalási értékét, gyorsaságát.

• B - Gyors kioldású KMSZ alapvető feladata a védett áramkör védelmeinek és vezetékeinek túlterhelés védelme, valamint olyan fogyasztó áramkör védelme, ahol nem várható nagy indítási áram. I_N x  3 - 5
• C - Lassú kioldású KMSZ alapvető feladata a védett áramkör védelmeinek és vezetékeinek túlterhelés védelme, ahol jelentős indulási áramfelvétel várható. pl.: aszinkronmotor, dúgaljak. I_N x 5 - 10
• D - Lomha kioldású KMSZ alapvető feladata a védett áramkör védelmeinek és vezetékeinek túlterhelés védelme, ahol extrém mértékű indulási áramfelvétel várható. pl.: univerzális motor, heggesztőtrafó, nagy teljesítményű aszinkron motor. I_N x 10 - 20

Szabadkioldású mechanika:
A mechanika túláram esetén akkor is kold, ha a működtető kart kireteszeljük.

Szelektívítás:
Szelektíven kialakított egy hálózat akkor, ha túláram esetén a hibahelyhez legközelebbi KMSZ szólal meg anélkül, hogy a többi áramkör működését blokkolná.

KMSZ kioldó szervei:
1. Kettősfém kioldó (késleltetett kioldó)

kép

2. Elekromágneses kioldó (pillanatkioldó)

kép

1+2. A kioldó szervek a kismegszakítón belűl sorba vannak kötve, és ugyanarra a kioldó mechanikára hatnak. A túláramú szerv a védett áramkörben működő fogyasztó(kkal) sorba kapcsolódik, így az áramkör összes árama rajta is átfolyik.

1. Kettősfém kioldó (késleltetett kioldó)

kép2

Zárlati ív kioltása:
Zárlati ív megszakítás kritikus pontja a megszakítási folyamatnak, mivel az ív egy vezetőképes közeg (plazma), mely mindaddig átvezető jellegű míg azt teljesen meg nem szüntetjük. A kioldó szerkezetben ezt az úgynevezett Deion-lemezes ívoltó kamra végzi, mely a plazmát/ívet hűti-elszigeteli-és kis ívekre bontja, mely a nullátmenetkor így automatikusan megszűnik.

Olvadó elvű túláramvédelem

Olvadó rendszer működési alapjai:
Az áramkörben szándékosan elhelyezünk egy olyan keresztmentszetű részt, ahol a vezető szál (olvadószál) normál üzemi áramokat vezetve, a rajta átfolyó áram nem indukál akkora hőt, mely az olvadási pontját elérné, viszont az üzemi áramoknál nagyobb áram az olvadószálat megolvasztva az áramkört megszakítja.

kép

Alkalmazási osztályok jelőlése:

• gM = motorvédő olvadóbiztosíték
• gL = általános vezetékvédő olvadóbiztosíték
• gG = általános célú (General) olvadóbiztosíték
• gR = félvezetők védelmére alkalmas olvadóbiztosíték
• gP_V = napelemes rendszerek (Photoelektro) védelmére alkalmas olvadóbiztosíték

Wickman üvegcsőves biztosíték

Jellemzően kis vagy törpefeszültségnél használjuk, néhány 100mA - 10-20A áramerőségig, jellemzően készülékek belső áramköreit védő eszköz.

Késleltetett kioldás kialakítása:
Az olvadószálra elhelyezett forrasztási csepp az olvadószál melegedését lassítja, ezzel lomha azaz késleltetett kioldást lehet elérni.

átmérő x hossz
5x20 mm
6x30 mm

Felcserélhető típusú! - minden névleges érték azonos méretű

Diazed-Neozed olvadó biztosító rendszer

Hengeres testű (dia), kerámia testű, fel nem cserélhető típusú olvadórendszer. Műkődési alapja megegyezik a Wickman üvegcsöves biztosítékkal, de vannak eltérések is.

1.: kerámiatest
2.: jelzőtárcsa (kiolvadt állapotban leesik)
3.: segéd-olvadószál
4.: főolvadó szál
5.: fejérintkező (másik oldalon a lábérintkező)
6.: betét tokozata
7.: kvarchomok töltet

Felcserélhetetlenség műszaki megoldása:
A névleges áram növekedésével nő a fejérintkező átmérője, így egy illesztőgyűrű alakalmazásával nem tudunk a foglalatba nagyobb névleges méretűt elhelyezni.

Foglalat: rögzíti az olvadóbetétet, az elektromos csatlakozást biztosítja.

Betét fej: a foglalat menetes megoldással rögzíti a betétet, lehetővé teszi a kioldott állapot megfigyelését.

Neozed: a Diozed rendszerrel azonos működésű. de méretében kompaktabb kialakítású, a Diazeddel nem felcserélhető olvadórendszer.

NH - késes olvadóbiztosíték

Kimondottan nagy zárlati teljesítményű áramkörök kerámia testű, késes foglalatú olvadórenszer kb.: 100-125kA zárlati megszakító képeséggel.

Egy késes rendszerű olvadóbiztosító betétjének szerkezeti felépítése az ábrán látható. Ennek hő és nyomásálló (általában kerámia) tokozatában (8) lévő kvarchomok töltetben (2) helyezkedik el az olvadó elem (3), és a kiolvadásjelző szerkezet (1) segéd-olvadószála (4). Megjegyezzük, hogy a kiolvadásjelző szerkezet a tokozat közepén is elhelyezhető. Az olvadó elem általában több egymással párhuzamosan kapcsolt lapos, változó keresztmetszetű fő olvadószálból áll. Végeiket ponthegesztéssel rögzítik az érintkezőkések (7) homloklemezeihez. A tokozat végeihez nagy szilárdságú fémötvözetből készült zárólemezek (6) vannak csavarozva hőszigetelő alátét (5) közbeiktatásával.

Szakaszoló olvadó biztosító rajza: