Poniedziałek, 11 czerwca 2018

Złączki i aparatura niskiego napięcia na szynę DIN

Tytułowe komponenty są używane do łączenia, przełączania oraz zabezpieczania urządzeń i obwodów w przemyśle, energetyce, budownictwie i infrastrukturze. Szerokiemu zakresowi zastosowań odpowiada różnorodność modeli złączek i innych aparatów niskiego napięcia, takich jak m.in. wyłączniki, rozłączniki, styczniki, przekaźniki i ograniczniki przepięć, które są przeznaczone do zamocowania zatrzaskowego na szynie DIN. Stanowi ono popularną metodę montażu, zapewniającą sztywne, wytrzymałe połączenie mechaniczne oraz łatwą instalację aparatury modułowej w szafach sterowniczych i rozdzielnicach. Warianty tych komponentów różnią się pod względem materiałów wykonania i stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych.

Złączki i aparatura niskiego napięcia na szynę DIN

Złączki szynowe (listwowe) to komponenty o prostej funkcjonalności, która polega na zapewnieniu elektrycznego połączenia przewodów oraz ich mechanicznym zamocowaniu. Odpowiednio do tego charakteryzuje je nieskomplikowana budowa - składają się w zasadzie z dwóch części: zacisków i obudowy.

Uzupełniają je akcesoria, takie jak m.in.: różnego rodzaju mostki wtykowe, za pomocą których konfiguruje się połączenia elektryczne pomiędzy przewodami, wtyki pomiarowe, które służą do bezpiecznego podłączania przyrządów pomiarowych, oznaczenia opisujące połączenia, osłony i zaślepki oraz wyposażenie dodatkowe, na przykład bezpieczniki i diody.

Pomimo prostoty, konstrukcje złączek szynowych występują w wielu wariantach, nad którymi ich projektanci pracowali przez wiele lat. Część rozwiązań, które są w nich stosowane, szczególnie w dziedzinie zacisków, do rozwoju której producenci przywiązują szczególną wagę, została nawet opatentowana. Przykładami firm, które są właścicielami praw do patentów w zakresie budowy złączek listowych, są: Phoenix Contact oraz WAGO.

KIERUNKI ROZWOJU

Wśród celów, jakie stawiają przed sobą projektanci złączek listwowych najważniejsze są: poprawa jakości połączeń elektrycznych przewodów i zwiększenie trwałości ich zamocowania, co uzyskuje się przede wszystkim przez ulepszanie sposobu ich zaciskania, zapewnienie wytrzymałości złączek, dzięki czemu można by z nich korzystać dłużej i w różnych warunkach otoczenia, co osiąga się przez odpowiedni dobór materiałów konstrukcyjnych, i tworzenie konstrukcji kompaktowych i zminiaturyzowanych.

Równie istotnymi kwestiami są m.in.: upraszczanie montażu złączek, poprawa bezpieczeństwa ich użytkowania, obniżanie kosztów zakupu i eksploatacji. Akcesoria i dodatkowe wyposażenie mają z kolei za zadanie m.in. rozszerzanie podstawowej funkcjonalności tych komponentów.

W rezultacie asortyment dostawców złączek szynowych cechuje duża różnorodność. Aby spośród wielu ich modeli wybrać ten najlepszy, trzeba znać zalety oraz ograniczenia różnych konstrukcji.

Jak bada się złączki szynowe?

Zanim złączki szynowe zostaną dopuszczone do użytku, muszą przejść szereg testów. Komponenty te są poddawane różnym badaniom, elektrycznym, mechanicznym i klimatycznym.

Siła wyciągająca

Przykładem testu sprawdzającego mechaniczną wytrzymałość jest badanie siły wyciągającej przewód ze złączki. Polega ono na wyciąganiu przewodu do momentu, gdy uda się go wyrwać z zacisku. Badanie to przeprowadza się zgodnie z wytycznymi zawartymi na przykład w normach: PN-EN 60947-7-1 pt.

Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa - Wyposażenie pomocnicze - Listwy zaciskowe do przewodów miedzianych i PN-EN 60998-2-2 pt. Osprzęt połączeniowy do obwodów niskiego napięcia do użytku domowego i podobnego - Wymagania szczegółowe dotyczące samodzielnych złączek z bezgwintowymi elementami zaciskowymi.

Wytrzymałość na wibracje

Sprawdzana jest również odporność na drgania. Badanie takie przeprowadza się na stole wibracyjnym, na którym złączki wprawia się w drgania wzdłuż trzech osi, zmieniając ich amplitudę, przyspieszenie i częstotliwość. Sprawdzenie, czy wibracje nie wpłyną na jakość połączeń elektrycznych, przeprowadza się zgodnie z zaleceniami odpowiednich norm branżowych, w zależności od tego, gdzie złączki będą użytkowane.

Przykładem jest PN-EN 60068-2-6 Badania środowiskowe - Próby - Próba Fc: Wibracje (sinusoidalne). W dokumencie tym opisano metodę badania podzespołów, urządzeń oraz innych wyrobów, które podczas transportu lub eksploatacji mogą być narażone na wibracje o charakterze harmonicznym, które są wytwarzane głównie przez masy wirujące, pulsujące lub oscylujące. Narażenia takie występują na statkach, w samolotach, w pojazdach naziemnych, wiropłatach i pojazdach kosmicznych.

Odporność na udary

Złączki szynowe testuje się również pod kątem wytrzymałości na udary. Badanie to jest przeprowadzane podobnie, jak to sprawdzające odporność na wibracje, z tym że obiekt testów nie jest poddawany ciągłym drganiom, tylko oddzielnym przyspieszeniom, które mają charakter udarowy. Opis takich badań można znaleźć m.in. w PN-EN 60068-2-27 Badania środowiskowe - Próby - Próba Ea i wytyczne: Udary

Badanie spadku napięcia

Tytułowe badanie ma na celu sprawdzenie stałości spadku napięcia przy wywieraniu na podłączone przewody mechanicznego obciążania, na które mogą być one narażone podczas instalacji. Im mniej wielkość ta zmienia się pod wpływem naprężeń zginających, tym lepsza jest jakość zacisku złączki.

Normy, które dotyczą takich testów, to: PN-EN 60947-7-1 Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa - Wyposażenie pomocnicze - Listwy zaciskowe do przewodów miedzianych i PN-EN 60999-1 Osprzęt połączeniowy - Miedziane przewody elektryczne - Wymagania bezpieczeństwa dotyczące gwintowych i bezgwintowych elementów zaciskowych - Wymagania ogólne i wymagania szczegółowe dotyczące elementów zaciskowych do przewodów od 0,2 mm² do 35 mm² (włącznie).

Inne badania

Oprócz tego złączki szynowe badane są pod kątem: wytrzymałości na szok termiczny, odporności na korozję, palności (powierzchniowej, wytwarzania dymu, toksyczności spalin), odporności na kontakt z solanką, wytrzymałości na różne warunki klimatyczne (suche ciepło, wilgotne ciepło, zimno), odporności na prądy pełzające, własności izolacji oraz ochrony przeciwporażeniowej.

ZŁĄCZKI ŚRUBOWE

Najważniejszym elementem złączek szynowych są zaciski, od których konstrukcji oraz sposobu wykonania zależy pewność podłączenia elektrycznego i mechanicznego przewodów. Znaczenie tych elementów podkreśla fakt, że ich rodzaj jest podstawowym kryterium podziału złączek na śrubowe oraz sprężynowe.

Pierwsze z wymienionych są obecne na rynku już kilkadziesiąt lat. Przyzwyczajenie użytkowników oraz opracowywane latami dobre praktyki w zakresie instalacji i korzystania z nich sprawiają, że złączki śrubowe mają silnie ugruntowaną pozycję na rynku tytułowych komponentów i stanowią ważny punkt oferty największych producentów, pomimo upływu czasu nie tracąc na popularności.

Nie ma na to wpływu nawet fakt, że w międzyczasie powstało wiele konstrukcji konkurencyjnych, natomiast budowa złączek ze śrubą, choć oczywiście sukcesywnie wprowadza się w nich rozmaite ulepszenia, co do podstawowych rozwiązań w zasadzie nie uległa zmianie.

Uznanie, jakim cieszą się złączki śrubowe, nie wynika wyłącznie stąd, że były jednymi z pierwszych komponentów tego rodzaju. Przyczyn tego należy raczej upatrywać w ich innych zaletach.

Jedną z ważniejszych jest intuicyjność montażu - każdy wie, jak przykręcić śrubę. Dlatego instalatorzy złączek z zaciskami tego rodzaju nie wymagają specjalnego przeszkalania. Połączenie śrubowe wyróżniają także: duża siła docisku przewodu, duża powierzchnia styku oraz możliwość przyłączania więcej niż jednego przewodu, co oszczędza miejsce w szafach rozdzielczych i skraca czas montażu, oraz przyłączenia przewodów, którymi płyną prądy o dużym natężeniu. Niestety - złączki te nie są pozbawione wad.

Złączniki szynowe - przykłady

Złączki z zaciskami śrubowymi UT 2,5 mm² firmy Phoenix Contact - długość usuwanej izolacji: 9 mm, gwint śruby: M3, moment rozruchowy: 0,5-0,6 Nm, materiał izolacyjny: PA, klasa palności wg UL 94: V0, dane szczegółowe złączki przelotowej i zacisku przewodu ochronnego: szerokość: 5,2 mm, długość: 65,4 mm, wysokość: 47,5 mm, I maks.: 30 A, U maks.: 500 V, maks. średnica: 0,14 - 4 mm², maks. prąd mostka: 24 A (FBS) / 17,5 A(FBSR).

Złączki z zaciskami Push-in PT 1,5 mm² firmy Phoenix Contact - długość usuwanej izolacji: 8-10 mm, materiał izolacyjny: PA, klasa palności wg UL 94: V0, dane szczegółowe złączki dwupoziomowej: szerokość: 5,2 mm, długość: 65,4 mm, wysokość: 42,6 mm, I maks.: 16 A, U maks.: 500 V, maks. średnica: 0,14-1,5 mm², maks. prąd mostka: 17,5 A.

Piętrowe złączki instalacyjne Push-in Cage Clamp firmy WAGO - materiał przewodu: miedź, przekrój: 2,5 mm², przewód jednodrutowy: 0,25-4 mm², przewód jednodrutowy, montaż wtykowy bez pomocy narzędzi: 0,75-4 mm², przewód linkowy: 0,25-4 mm², przewód linkowy z tulejką, montaż wtykowy bez pomocy narzędzi: 0,75 mm², długość odizolowania przewodu: 10-12 mm, liczba zacisków: 5, liczba potencjałów: 3, liczba poziomów: 3, rodzaj oprzewodowania: od czoła, szerokość: 5,2 mm, wysokość: 54,7 mm, głębokość: 110 mm, materiał izolacyjny: poliamid.

Dwupiętrowe złączki diodowe Push-in Cage Clamp z diodą 1N4007 firmy WAGO - materiał przewodu: miedź, przekrój: 2,5 mm², przewód jednodrutowy: 0,25-4 mm², przewód jednodrutowy, montaż wtykowy bez pomocy narzędzi: 0,75-4 mm², przewód linkowy: 0,25-4 mm², przewód linkowy z tulejką, montaż wtykowy bez pomocy narzędzi: 0,75 mm², długość odizolowania przewodu: 10-12 mm, liczba zacisków: 4, liczba potencjałów: 2, liczba poziomów: 2, rodzaj oprzewodowania: od czoła, szerokość: 5,2 mm, wysokość: 51,7 mm, głębokość: 69,7 mm, materiał izolacyjny: poliamid.

JAKIE SĄ WADY ZŁĄCZEK ZE ŚRUBĄ?

Montaż złączek śrubowych w przypadku gdy śruby, które mocują przewody są przykręcane ręcznie, jest czasochłonny. Chociaż zadanie to można przyspieszyć, zamiast śrubokrętu używając wkrętarki akumulatorowej, tak czy inaczej trzeba posłużyć się jakimś narzędziem.

Przez to złączki tego typu pod względem pracochłonności instalacji wypadają gorzej w porównaniu do innych, które można zamontować beznarzędziowo.

Konsekwencją konieczności dokręcenia śruby jest także to, że na jakość połączenia przewodów ze stykami złączki w dużym stopniu mają wpływ: siła, dokładność i doświadczenie osoby, która ma za zadanie tę czynność wykonać.

Jeśli na przykład instalator przykręci ją za słabo, takie połączenie za jakiś czas się poluzuje. Jeżeli natomiast śruba zostanie zakręcona zbyt mocno, może to spowodować nadmierne ściśnięcie przewodu, które go zdeformuje, na przykład zmieniając jego przekrój.

Poza tym instalator może po prostu zapomnieć o przykręceniu śruby. Za sztandarową wadę złączek tego typu uważa się również to, że połączenie ulegają w nich poluzowaniu na skutek wibracji.

JAK SIĘ ZAPOBIEGA ODKRĘCANIU ŚRUB?

Niektóre z wyżej wymienionych ograniczeń śrubowych złączek listwowych producenci rozwiązują, opracowując ich specjalne konstrukcje. Przykładem są te, w których wprowadza się modyfikacje w stosunku do standardowego sposobu mocowania przewodu w zacisku.

Tradycyjnie stosowana jest blaszka ochronna. Umieszcza się ją pomiędzy śrubą a przewodem. Taki ochronnik jest potrzebny, gdyż bez niego przykręcanie śruby wprost do przewodu powodowałoby uszkodzenie jego żyły.

W przypadku użycia blaszki ochronnej to bezpośrednio na nią wywierana jest siła dokręcania śruby, która za jej pośrednictwem przenosi się na przewód. Dzięki temu takie połączenie jest trwałe, natomiast przewód pozostaje nienaruszony.

Złączki śrubowe z blaszanym ochronnikiem przewodu nie są zalecane wówczas, kiedy pewność połączenia jest warunkiem krytycznym ze względu na możliwość poluzowania się zacisku pod wpływem uderzeń lub wibracji.

Alternatywą są elementy, w których specjalny kształt klatki, w której znajduje się zacisk, sprawia, że śruba samoistnie się zaciska. Takie złączki są odporne na oddziaływanie drgań. Dzięki temu nie wymagają okresowego przeglądu w celu dokręcenia śrub. Większość producentów ma je w swojej ofercie.

Aparatura niskiego napięcia i akcesoria na szynę DIN - przykłady

Wyłączniki nadprądowe CLS6, CLS6-DC firmy Eaton Electric - znamionowa zwarciowa zdolność łączeniowa: 6 kA, charakterystyka: B, C, D, typoszereg: 2,4,6, do 63 A, optyczny wskaźnik ustawienia zestawu, możliwość oszynowania z góry i z dołu, wyzwalacz wzrostowy: Z-ASA, wyzwalacz podnapięciowy: Z-USA, wyłączniki na prąd stały: CLS6-DC.

Wyłączniki nadprądowe PLHT do zastosowań w przemyśle firmy Eaton Electric - wytrzymałość zwarciowa: do 25 kA, prąd znamionowy: do 125 A, charakterystyki: B, C, D, wykonania: 1-biegunowe, 2-biegunowe, 3-biegunowe, 3-biegunowe+N, 4-biegunowe, przekrój zacisków przyłączeniowych 2,5-50 mm², osprzęt: wyzwalacz wzrostowy Z-LHASA/..., styk pomocniczy Z-LHK

Wyłączniki nadprądowe z modułem różnicowoprądowym mRB6 firmy Eaton Electric - 3+N-biegunowe, prąd znamionowy zwarciowy umowny: 6 kA, charakterystyka: B, C, D, typ A, zakres prądów znamionowych: do 16 A, wskaźnik zadziałania członu różnicowoprądowego, wskaźnik stanu ustawienia zestyków, styki pomiarowe: ZP-IHK, ZP-NHK, ZP-WHK, wyzwalacz wzrostowy: ZP-ASA.

Rozłącznik izolacyjny Acti 9 iSW firmy Schneider Electric - 2-biegunowy, znamionowy prąd łączeniowy: 32 A 415 VAC 50/60 Hz, znamionowe napięcie łączeniowe: 415 V prąd przemienny (AC) 50/60 Hz, znamionowe napięcie izolacji: 500 V prąd przemienny (AC) 50/60 Hz zgodnie z EN/IEC 60669-2-4, znamionowe napięcie udarowe wytrzymywane: 4 kV, typ sterowania: dźwignia.

Ogranicznik przepięć Multi 9 PRD1 firmy Schneider Electric - 1-biegunowy, klasa ochronnika: typ 1 + 2, technologia ochronnika: MOV, iskiernik, znamionowe napięcie łączeniowe: 230 V (+/-10 %) prąd przemienny 50 Hz, znamionowy prąd wyładowczy - tryb wspólny: 25 kA L/PE, największy prąd wyładowczy - tryb wspólny: 40 kA L/PE, prąd udarowy - tryb wspólny: 25 kA L/PE 12,5 A, największe trwałe napięcie pracy - tryb wspólny: 350 V L/PE, napięciowy poziom ochrony: 1,5 kV typ 2, tryb wspólny L/PE, przepięcie dorywcze - wytrzymałość: 1200 V N/PE dla 200 ms, 415 V L/N dla 5 s, tryb bezpieczny: 440 V L/N dla 7200 s, wytrzymałość zwarciowa: 25 kA.

ZŁĄCZKI SPRĘŻYNOWE I WTYKOWE

Tytułowe konstrukcje są główną konkurencją dla złączek śrubowych. Od momentu wprowadzenia w latach 70. zeszłego wieku cieszą się niesłabnącą popularnością, która zachęca producentów do prac nad ulepszaniem ich podstawowej konstrukcji. Dzięki temu ich dziedzina rozwija się dużo prężniej niż złączek śrubowych. Wynikiem tych wysiłków są m.in. złączki wtykowe.

Jeżeli chodzi o złączki sprężynowe w podstawowej wersji, to podłączenie przewodu sprowadza się do trzech czynności: otwarcia sprężyny na przykład wkrętakiem, wprowadzenia przewodu, a następnie zwolnienia sprężyny, co powoduje automatycznie zakleszczenie przewodu. W przypadku złączek wtykowych przewody, które charakteryzują się odpowiednią wytrzymałością na zginanie, podłącza się po prostu przez wetknięcie w zacisk, bez użycia narzędzi.

Wśród zalet złączek sprężynowych wymienia się brak konieczności pracochłonnego przykręcania śrub i używania w tym celu narzędzi. To przekłada się na skrócenie czasu, który trzeba przeznaczyć na podłączenie przewodów, a dzięki temu szybsze oddanie ich do użytku i mniejsze koszty pracy. Ponadto sprężyna kompensuje odkształcenia przewodu, których przyczyną jest na przykład zjawisko płynięcie miedzi, a siła jej docisku jest dostosowana do przekroju przewodu.

Dzięki temu jakość styku nie ulega wraz z upływem czasu pogorszeniu, na przykład samoczynnemu poluzowaniu, ani pod wpływem wibracji. Nie ma zatem konieczności dokonywania okresowych przeglądów stanu połączeń, co obniża koszty eksploatacji.

Inaczej niż w złączkach śrubowych nacisk nie zależy od siły montera, a połączenie jest niezawodniejsze. Dzięki temu urządzenia i instalacje, których częścią są złączki sprężynowe, rzadziej są wyłączane z użytku z ich powodu. Minimalne jest też ryzyko błędu takiego, jak w przypadku gdy instalator zapomni o przykręceniu przewodu w złączce śrubowej.

CO WYRÓŻNIA SZYBKOZŁĄCZA?

Oprócz "zwykłych" złączek śrubowych i sprężynowych w ofercie producentów tych komponentów można też znaleźć m.in. złączki na końcówki oczkowe i szybkozłączki nożowe. Do tych drugich podłącza się przewody bez konieczności wcześniejszego zdjęcia z nich izolacji.

Jest to możliwe dzięki wyposażeniu ich w specjalne styki, które rozcinają oraz rozsuwają izolację podczas wkładania przewodu, co zapewnia odpowiedni kontakt pomiędzy nim a stykami złączki. Szybkozłącza nożowe pozwalają przyspieszyć oprzewodowanie złączki nawet o kilkadziesiąt procent.

Ze złączek szynowych w szafach sterowniczych i rozdzielniach korzysta się tak chętnie głównie dlatego, że charakteryzuje je duża gęstość upakowania zacisków, które umieszczane są często w kilku rzędach.

Dodatkowo można zwiększyć ich liczbę przez dostawianie kolejnych poziomów złączek jeden na drugim. Dostępne są tego typu konstrukcje składające się zwykle z dwóch lub trzech rzędów, choć można również spotkać złączki czteropiętrowe.

Złączki wielopoziomowe konstruuje się w taki sposób, aby ich poszczególne poziomy były względem siebie przesunięte. Ułatwia to dostęp do dolnego poziomu zacisków nawet przy kompletnym okablowaniu.

ZŁĄCZKI W WERSJACH SPECJALNYCH

Korzystając ze złączek wielopoziomowych, uzyskuje się dużą gęstość upakowania zacisków na małej przestrzeni. Dostępne miejsce jest zatem wykorzystywane efektywniej, niż w przypadku złączek jednopoziomowych.

Z tych natomiast, jeżeli oszczędność miejsca nie jest priorytetem, można budować łańcuchy przy użyciu specjalnych mostków. Konstrukcje te mogą się składać ze złączek różnego rodzaju, na przykład z przewodami o różnych przekrojach, innych typach zacisków i złączek w wersjach specjalnych.

Te ostatnie to komponenty wyposażone w sygnalizację przepływu prądu, obecności napięcia lub z wbudowanymi prostymi komponentami elektronicznym, takimi jak na przykład diody prostownicze. Do tej grupy zalicza się także wersje z rozłącznikami, które pozwalają na odłączanie niektórych obwodów od napięcia oraz złączki z wbudowanymi bezpiecznikami.

PRZYKŁADOWE AKCESORIA

Uzupełnieniem złączek są akcesoria, w tym różnego typu mostki wtykowe, które umieszcza się w złączkach w specjalnie do tego przeznaczonych otworach funkcyjnych. Dzięki tym komponentom można w zależności od potrzeb konfigurować połączenia elektryczne przewodów. W asortymencie producentów złączek można znaleźć m.in. wtykowe mostki krosujące, do połączeń z przeskokiem i ciągłych, redukcyjne, z przewodem oraz pionowe.

Mostki pierwszego typu służą do łączenia wybranych zacisków. Dostępne są też wtyki pozwalające na podłączenie dwóch potencjałów obok siebie w tym samym torze mostkowania, a w przypadku toru podwójnego nawet czterech. Siatkę połączeń w takich mostkach konfiguruje się, wyłamując odpowiednie zęby stykowe, których może być od kilku do nawet kilkudziesięciu w jednym mostku. W ten sposób omija się (przeskakuje) niektóre z zacisków.

Mostki wtykowe do połączeń z przeskokiem dostępne są w różnych wykonaniach, na przykład z wystającą wypustką, która służy do wyciągania tego elementu bez konieczności używania w tym celu narzędzi albo z zatrzaskiem do rozłączania. W sprzedaży są również mostki do połączeń typu trójkąt i gwiazda.

DO CZEGO SŁUŻĄ MOSTKI REDUKCYJNE?

Mostki ciągłe służą do łączenia sąsiadujących zacisków i wielu złączek. Wtyki redukcyjne są natomiast używane do łączenia złączek z przewodami różniącymi się przekrojem.

Ich przykładowym zastosowaniem są bloki zasilające, w których zasilanie doprowadzane jest przewodem o większym przekroju, a potem zostaje rozdzielone na kilka złączek z przewodami o mniejszych średnicach. Realizuje się to jednostronnie albo dwustronnie.

Dzięki mostkom redukcyjnym można znacznie skrócić czas realizacji bloków zasilających. Wtyki redukcyjne umożliwiają także łączenie złączek z różnymi rodzajami zacisków, na przykład złączek śrubowych ze złączkami sprężynowymi.

Za pomocą mostków przewodowych łączy się zaciski znajdujące się w większej odległości albo na różnych poziomach złączek, natomiast mostkami pionowymi - piętra złączek wielopoziomowych. Poza tym, że otwory funkcyjne w złączkach są używane do rozprowadzania potencjałów przy użyciu mostków, można z nich skorzystać przy okazji przeprowadzania pomiarów.

Zadanie to ułatwiają wtyki i adaptery pomiarowe. Wśród akcesoriów w ofercie producentów złączek szynowych można również znaleźć wtyki zabezpieczające, które wyposaża się w wymienialne bezpieczniki różnych rodzajów, na przykład wkładki bezpiecznikowe albo bezpieczniki płaskie, i świetlny wskaźnik ich przepalenia.

OSŁONY I OZNACZENIA

Do kategorii akcesoriów złączek szynowych należą także osłony i oznaczenia. Jeżeli chodzi o te pierwsze, mogą na przykład obustronnie zamykać złączki, zwłaszcza te przeznaczone do pracy z dużymi prądami i napięciami.

Osłony spełniają ponadto funkcję informacyjną. Przykładem są osłony ostrzegawcze, które służą do zakrywania, a przy tym jednocześnie wyróżnienia złączy przyłącza sieciowego. Są montowane, żeby zapobiec omyłkowej ingerencji w te zaciski. Do tej grupy zaliczane są też rozmaite zaślepki. Przykładem są elementy tego typu, które w czasie normalnej pracy złączki służą jako osłona dla wtykowej listwy pomiarowej.

Osłonami maskującymi, zwykle wykonanymi z przezroczystego tworzywa sztucznego, zakrywa się całą złączkę. Ma to na celu utrudnienie osobom niepowołanym odłączenia przewodów.

Oznaczenie są bardzo ważnym uzupełnieniem złączek. Dzięki nim można opisać połączenia, co jest warunkiem prawidłowej, bezpiecznej i szybkiej instalacji przewodów, a później użytkowania, już po zamontowaniu w szafie.

Powinny być trwałe i czytelne. Najczęściej informacje zamieszcza się na wtykowych tabliczkach, różnokolorowych albo białych z czarnym nadrukiem oraz takich, które instalator może sam opisać.

W przypadku złączek wielopoziomowych przydatnym rozwiązaniem są specjalne wtykowe uchwyty na tabliczki z opisami. Dzięki nim można znacząco powiększyć powierzchnię informacyjną, co w przypadku złączek o dużej gęstości upakowania zacisków jest bardzo przydatne. Uchwyty dostępne są w wersji pojedynczej i w wykonaniach dwu- i więcej rzędowych.

Jednym z podstawowych zagadnień związanych z tematyką złączek szynowych są kwestie łatwości montażu przewodów przy jednoczesnym zapewnieniu trwałości wykonywanych połączeń. Nowością w tym zakresie są wprowadzone przez firmę WAGO podczas tegorocznych targów hanowerskich nowe złączki TOPJOB S z dźwignią. Pozwalają one na ręczny montaż i demontaż przewodów w rozdzielnicach bez konieczności stosowania jakichkolwiek przyrządów montażowych.

PRZEGLĄD MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH

Tory prądowe złączek wykonywane są przeważnie z miedzi elektrotechnicznej albo mosiądzu. Blaszki ochronne, które pośredniczą w dokręcaniu śruby do przewodu w złączkach śrubowych, są stalowe, materiał ten bowiem zapewnia ochronnikowi właściwości mechaniczne wymagane w tym zastosowaniu.

Najważniejsza jest sprężystość stali, którą dodatkowo zwiększa się przez jej obróbkę cieplną. Dzięki tej właściwości dociskana płytka stalowa nie ulega trwałemu zniekształceniu, tylko przenosi siłę dokręcania śruby na przewód.

Tworzywo sztuczne, z którego wykonuje się obudowę, determinuje parametry mechaniczne złączki, w tym odporność na działanie sił zewnętrznych i różne warunki środowiskowe, możliwość pracy w szerokim zakresie temperatur i długoterminową wytrzymałość, jak również stopień izolacji.

Zwykle korpusy tych komponentów są poliamidowe. Materiał ten ma własności samogasnące i nie zawiera substancji halogenkowych. Ponadto charakteryzuje się dużą wytrzymałością na uszkodzenia mechaniczne, dużą wartością napięcia przebicia, odpornością na termiczne starzenie się oraz temperaturą pracy w zakresie od -25°C do +125°C.

Materiał styków elektrycznych, tworzywo, z jakiego wykonano obudowę i ogólne wykonanie złączki są cechami, które odróżniają komponenty znanych marek od tych tańszych. Chociaż na pierwszy rzut różnice między nimi nie muszą być zauważalne, w dłuższej perspektywie negatywne skutki oszczędności mogą stać się odczuwalne, jeżeli niższa cena nie idzie w parze z jakością.

Poza tym wybierając droższe złączki uznanych firm, mamy gwarancję, że ich parametry oraz właściwości zostały odpowiednio przetestowane. Przykłady badań, którym poddawane są te komponenty, zostały przedstawione w ramce.

ŁĄCZNIKI NN

Do tytułowej kategorii zalicza się wiele urządzeń. Jedną z nich są łączniki elektryczne, które służą do włączania i odłączania zasilania odbiorników energii elektrycznej. Przykładem są wyłączniki nadprądowe i różnicowoprądowe, które zapewniają ochronę i stanowią zabezpieczenie urządzeń przed szkodliwymi efektami wyładowań atmosferycznych oraz zaburzeń powstających wewnątrz instalacji.

Wyłączniki nadprądowe zabezpieczają przed skutkami zwarć oraz przeciążeń niskonapięciowe urządzenia elektryczne prądu przemiennego i stałego. Ich ważnymi zaletami w porównaniu do bezpieczników topikowych jest większa czułość i zdolność do wielokrotnego zadziałania. Są dostępne w różnych wersjach. Jednym z kryteriów ich podziału jest czas zadziałania.

Te działające natychmiastowo oznaczane są literą A. Korzysta się z nich w ochronie wrażliwszych urządzeń elektronicznych. Wyłączniki oznaczane litrami B, C i D działają z opóźnieniem. Modele tych aparatów różnią się także pod względem stosunku prądu zadziałania do prądu znamionowego. Wyłączniki nadprądowe mogą być 1-, 2-, 3- albo 4-biegunowe.

WYŁĄCZNIKI RÓŻNICOWOPRĄDOWE

Wyłączniki różnicowoprądowe mają za zadanie chronić ludzi przed porażeniem elektrycznym. Dostępne są w różnych wersjach, w tym: dwubiegunowej, do obwodów jednofazowych, czterobiegunowej, do obwodów trójfazowych z przewodem neutralnym i trójbiegunowej, do obwodów trójfazowych, bez przewodu neutralnego.

Wyłączniki różnicowoprądowe klasyfikuje się oprócz tego ze względu na rodzaj wyzwalania. Przykładowe wersje to: A i AC. Modele typu A są przystosowane do zadziałania przy prądzie uszkodzeniowym przemiennym i przy prądzie uszkodzeniowym pulsującym jednokierunkowym, natomiast modele typu AC aktywują się przy prądzie uszkodzeniowym przemiennym. Wyłączniki różnicowoprądowe dostępne są także w wersjach różniących się stopniem czułości zadziałania oraz różnym jego opóźnieniem (bezzwłoczne, krótkozwłoczne, zwłoczne).

WYŁĄCZNIKI KOMBINOWANE I AKCESORIA

Poza oddzielnymi wyłącznikami nadprądowymi i różnicowoprądowymi dostępne są także człony różnicowoprądowe, które rozszerzają możliwości wyłączników nadprądowych o zabezpieczenie przed porażeniem oraz wyłączniki kombinowane.

Te drugie stanowią połączenie obu rodzajów wyłączników, dzięki czemu zapewniają kompleksową ochronę przed zwarciami, przeciążeniami i porażeniem prądem. Do zalet wyłączników kombinowanych zalicza się oszczędność miejsca w szafie sterowniczej albo rozdzielni oraz ich łatwiejsze okablowanie.

Producenci wyłączników nadprądowych, różnicowoprądowych i kombinowanych oferują też różne akcesoria. Przykładem są styki sygnalizacyjne i pomocnicze, których zadaniem jest rozszerzenie funkcjonalności tych wyłączników.

Wśród tych urządzeń można wyróżnić m.in.: aparaty do ponownego automatycznego załączania wyłącznika, styki pomocnicze pozwalające na zdalną sygnalizację zadziałania wyłącznika lub na sterowanie obwodem kontrolnym oraz wyzwalacze, wzrostowe i zanikowe.

OGRANICZNIKI PRZEPIĘĆ

Kolejnymi urządzeniami zaliczanymi do modułowej aparatury niskonapięciowej, które są dostępne w wersjach do montażu na szynie DIN, są ograniczniki przepięć. Ich zadaniem jest zabezpieczanie instalacji elektrycznej i podłączonych do niej odbiorników prądu przed przepięciami łączeniowymi oraz indukowanymi i skutkami bezpośrednich wyładowań atmosferycznych.

Urządzenia te są zbudowane z dwóch typów elementów: iskierników i warystorów. Iskierniki, które mają dużą impedancją zmniejszającą się gwałtownie przy występowaniu przepięcia, odpowiadają za ucięcie napięcia.

Warystory, wykonywane z tlenków metali, które również cechuje duża impedancja zmniejszająca się w sposób ciągły wraz ze wzrostem prądu udarowego oraz napięcia, odpowiadają natomiast za ograniczanie napięcia. Ograniczniki przepięć mogą także zawierać elementy kombinowane, które ucinają albo ucinają i ograniczają napięcie, w zależności od ich typu.

Tytułowe urządzenia dzieli się na kilka kategorii. Podstawowej ich klasyfikacji dokonuje się na podstawie przeznaczenia danej klasy ograniczników.

PRZEGLĄD TYPÓW OGRANICZNIKÓW

Te typu pierwszego chronią instalację elektryczną i zasilane z niej odbiorniki przed skutkami uderzenia pioruna bezpośrednio w linię zasilającą albo w instalację odgromową. Ograniczniki typu drugiego zabezpieczają z kolei przed skutkami przepięć, które są wynikiem, poza wyładowaniami atmosferycznymi, również operacji łączeniowych w sieci elektrycznej oraz przepięć, które zostały ograniczone przez urządzenia typu pierwszego.

Do ochrony szczególnie wrażliwych urządzeń elektronicznych, takich jak na przykład sprzęt komputerowy, używa się ograniczników typu trzeciego. Dostępne są oprócz tego ograniczniki kombinowane, typów 1+2, 2+3 i 1+2+3, które łączą różne stopnie ochrony przeciwprzepięciowej.

Aby wybrać ogranicznik przepięć, który właściwie spełni swoją funkcję trzeba przedtem zebrać oraz przeanalizować szereg informacji. M.in. należy wiedzieć, jaki charakter mają zaburzenia udarowe, które mogą wystąpić w danej instalacji elektrycznej i sprawdzić wartości znamionowych napięć udarowych dopuszczalnych w przypadku podłączonych do niej odbiorników. Oprócz tego trzeba zapoznać się z organizacją instalacji elektrycznej oraz urządzeniami i systemami, z którymi obiekty chronione przez ograniczniki przepięć współpracują.

ROZŁĄCZNIKI, STYCZNIKI, PRZEKAŹNIKI

Tematy numerów APA w przyszłości

Wśród urządzeń NN dostępnych w formie modułów do montażu na szynie DIN można też znaleźć wymienione we wstępie artykułu rozłączniki, styczniki oraz przekaźniki.

Pierwsze z nich spełniają dwie funkcje. Pierwszym zadaniem rozłączników jest przewodzenie prądu w warunkach znamionowych oraz w czasie sytuacji awaryjnych, jak przeciążenia czy zwarcia, lecz tylko przez pewien czas. Drugą funkcją jest izolowanie obwodu, co umożliwia bezpieczną pracę w czasie obsługi urządzeń i sieci. Rozłączniki rozłączają obwód w warunkach znamionowych i przeciążeniowych.

Rozłączniki w szafach sterowniczych i rozdzielczych wykorzystuje się do odłączania napięcia od wszystkich obwodów. Urządzenia te pełnią w związku z tym zwykle funkcję wyłącznika awaryjnego. Wyróżnia się cztery ich kategorie, klasyfikacji dokonując na podstawie ilości biegunów, od której zależy zastosowanie rozłączników.

Rozłączniki jednobiegunowe przeznaczone są do rozłączania faz, czyli odcinania dopływu prądu w określonych częściach instalacji w sieciach jednofazowych. Podobne jest zadanie rozłączników 3-biegunowych w sieciach trójfazowych.

Z pierwszych powinno się korzystać w instalacjach o małym poborze mocy, zaś z 3-biegunowych również w tych o średnim poborze mocy. Jeżeli wymagana jest całkowita izolacja od sieci zasilającej, korzysta się z rozłączników dwu- oraz czterobiegunowych, odpowiednio w przypadku sieci jednofazowych i trójfazowych.

Monika Jaworowska

Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów
Dowiedz się więcej
Przejdź do kompendium

Prezentacje firmowe

Zobacz również