Elektrické prístroje, Rozdelenie elektrických prístrojov

Elektrické prístroje

Každý elektrický obvod sa skladá najmenej zo 4 členov: zdroj, spotrebič, vedenie, el. prístroj

Zákl. schéma el. prístroja:

Elektrický prístroj- je zariadenie ktoré slúži na spínanie, ovládanie a ochranu elektrických sietí, strojov a spotrebičov.

Elektrické prístroje majú zabezpečiť:

- spoľahlivosť prevádzky elektrických zariadení

- bezpečnosť osôb obsluhujúcich príslušné zariadenie

EP musia spĺňať tieto požiadavky:

- spoľahlivá izolácia

- odolnosť voči vlhku

- odolnosť voči teplu

- odolnosť voči skratu

- odolnosť voči otrasu

- nehorľavosť

EP sa vyrábajú pre menovité prúdy a pre jednosmerné a striedavé normalizované napätia, ktoré sa udávajú na štítku prístroja

Pozn.: okrem týchto údajov na prístroji býva- typ, výrobné číslo, menovitý príkon, frekvencia, hustota spínania- počet zapnutí a vypnutí za hodinu

Rozdelenie elektrických prístrojov

Podľa druhu prúdu: prístroje na jednosmerný a striedavý prúd

- podľa napätia: nízko napäťové a vysoko napäťové

- podľa účelu: spínače nn, ističe, stýkače, relé, elektromagnety, bleskoistky

Kontrolné otázky: 1. čo je to elektrický prístroj

1. ktorým podmienkam musia vyhovovať elektrické prístroje
2. čo je to hustota spínania
3. aký účel má kryt prístroja
4. podľa akých kritérií najčastejšie triedime elektrické prístroje
5. čo rozumieme pod pojmami spínanie, ovládanie, ochrana elekt. strojov a spotrebičov

Spínacie prístroje

- sú určené na spínanie jedného alebo viacerých elektrických obvodov

Spínanie- spájanie alebo rozpájanie zaťažené alebo nezaťaženého elektrického obvodu

Základné konštrukčné časti spínacích prístrojov- prúdová dráha (kontakty, spojovacie vodiče)

- izolačné časti

- mechanizmy spínacích prístrojov (umožňujú pohybové funkcie prístroja

Spínače nn (nízkeho napätia)

- sú funkčne a konštrukčne najjednoduchšie elektrické prístroje

Slúžia na zapínanie, vypínanie, prepínanie elektrických obvodov a spotrebičov

Rozdelenie spínačov nn:

Podľa spôsobu vyhotovenia- inštalačné, tlačidlové, páčkové, ťahové, otočné

Podľa stupňa krytia a vyhotovenie- spínače pre obyčajné prostredie (suché), spínače pre vlhké prostredie (vlhké), spínače do mokrého prostredia, spínače pre vonkajšie prostredie

Podľa spôsobu montáže- panelové, nástenné, polozapustené, zapustené

Voľbu spínača ovplyvňuje napätie a očakávaný prúd. Pre elektrické inštalácie sú povolené spínače menovitého prúdu najmenej 6 A. Sú umiestnené 0,9-1,2 m nad podlahou, pri dverách na strane kde sa dvere otvárajú.

Osobitné druhy spínačov

Koncové spínače – sú mechanicky ovládané vypínače, ktoré majú zabrániť prekročeniu nastavenej krajnej polohy. Využitie : žeriavy, výťahy, obrábacie stroje.

Mikrospínače – sú moderné stavebnicové spínače vhodné do automatizovaných zariadení.

Využitie : obrábacie stroje, meracia technika, automatizačná technika, výpočtová technika.

Charakteristické vlastnosti mikrospínačov : veľká presnosť, vysoká životnosť (až 10⁷ zopnutí), vysoká spínacia schopnosť (dokážu urobiť až 150 zmien za minútu)

Polovodičové spínače -  v polovodičových spínačoch sa na zopnutie a vypnutie elektrického prúdu používajú tranzistory a tyristory.

Kontrolné otázky :

1. Čo je to spínač ?
2. Čo rozumieme pod pojmom spínanie ?
3. Ako rozdeľujeme spínače NN ?
4. Vymenujte základné konštrukčné časti spínacích prístrojov
5. Čo patrí medzi osobitné druhy spínačov ?

Ochranné prístroje

(istiace prvky)

Menovitý (nominálny) prúd -  je normálny prevádzkový prúd, ktorý zabezpečuje bezpečnú a spoľahlivú prevádzku el. zariadenia pri správne navrhnutom priereze. Označuje sa I_N .

OBR:

Nadprúd - je zvýšenie normálneho prevádzkového prúdu nad požadovanú hodnotu. Nadprúdy môžu byť dvojakého charakteru : a) Nadprúd charakteru prúdového preťaženia

1. b) nadprúd charakteru skratového prúdu

OBR:

Prúdové preťaženie I_P – je dlhodobé miernejšie zvýšenie menovitého prúdu nad požadovanú hodnotu

OBR: prúdové preťaženie

Skratový prúd –je rýchle mnohonásobne zvýšenie menovitého prúdu v ktorom dochádza k nevratným javom – nastane poškodenie prístroja. (Napr. 3x I_N )

Istenie – je technické opatrenie ktoré zabezpečuje ochranu voči nadprúdom. Pre istenie zariadenia NN sa používajú tieto istiace prvky : - poistky

- ističe

- ochranné ističe

- nadprúdové relé stykačov

Poistky

Význam a pôsobenie, rozdelenie poistiek

- poistky patria medzi elektrické prístroje, ktoré chránia elektrické zariadenia pred účinkami nadprúdu

Poistka pôsobí jednorázovo, tak že pri preťažení sa pretaví tavný vodič a istení obvod sa preruší. Z bezpečnostných dôvodov sa poistka nesmie opravovať, treba ju vymeniť

Druhy poistiek: 1. podľa vyhotovenia (upevnenia tavnej vložky)- rúrkové(len pre malé prúdy do 10 A), závitové (istenie zásuvkových a svetelných obvodov inštalácie), výkonové (nožové pre veľké prúdy)

1. podľa vypínacej charakteristiky- pomalé (istenie motorov), rýchle (istenie vedenia spotrebičov), veľmi rýchle (istenie polovodičových obvodov)

Konštrukcia závitovej poistky nn

- poistkový spodok, dotykový prúžok, poistková hlavica, tavná vložka

Tavná vložka- porcelánová tavná vložka, valcového tvaru, tavný vodič, kremičitý piesok (uhasenie oblúka), na vložke je ukazovateľ pretavenia- kovový terčík- po pretavení drôtika odpadne

Farebné označenie terčíka- určuje veľkosť menovitého prúdu

Najdôležitejšia časť poistky- tavný vodič vo forme drôtika alebo pásika, vyhotovený zo striebra alebo z postriebrenej medi.

OBR: princíp poistky

Pri preťažený alebo skrate sa otepľuje tavný drôtik poistky oveľa rýchlejšie než drôt vedenia a po určitom čase alebo okamžite sa tenký drôtik prepáli, čím sa chránené vedenie i prúd preruší. Poistka je teda akýmsi samočinným vypínačom pri veľkom preťažení .

Ističe

Patria medzi elektrické prístroje, nazývame ich samočinné vypínače – samočinne vypínajú nadprúdy.

Zabezpečujú aby prúd v elektrickom obvode neprekračoval určitú hraničnú hodnotu. Istič sa používa opakovateľne – ručne sa opäť zapne.

Druhy ističov :

1. Podľa rozvodnej sústavy :
2. jednopólové(istenie jednofázových vedení a ističov)
3. trojpólové(na istenie trojfázových vedení)

1. Podľa zhášania oblúka :
2. vzduchové
3. olejové

1. Podľa druhu prúdu
2. jednosmerné
3. striedavé
4. univerzálne

1. Podľa veľkosti menovitého prúdu
2. drobné
3. stredné
4. veľké

1. Podľa vypínacej charakteristiky :
2. ističe vedenia – predovšetkým istia vedenie až potom ostatné el. zariadenia
3. ističe motorov –istia predovšetkým motory

Ističe majú elektromagnetickú spúšť a tepelnú spúšť. Elektromagnetická spúšť reaguje/vypína na veľké zväčšenia prúdu - ihneď.

Tepelná spúšť – reaguje na teplo vyvinuté dlhšie trvajúcim preťažením. Spúšť uvoľní vypínací mechanizmus a tým samočinne rozpojí elektrický obvod.

Ochranné ističe majú oproti ostatným ističom ešte ochrannú spúšť napäťovú.

Princíp činnosti ističa

Prúd prechádza cez kontakty k zapnutého samočinného vypínača cez dvojkov (B) do cievky elektromagnetu E a späť cez zhášaciu cievku. Cievka svojim magnetickým polom vyfukuje a prerušuje obvod na kontaktoch k pri vypínaní prúdu. Pri pretekaní nadprúdu sa Bimetal prehne , pritlačí vypínací mechanizmus a dá im pulz a oddiali od seba kontakty k a vychýli ručnú páku.

Stýkače

Stýkač je diaľkovo ovládaný spínač. Diaľkové ovládanie pôsobí najčastejšie na princípe elektromagnetu.

Druhy stýkačov- podľa spôsobu ovládania: elektromagnetické, pneumatické

- podľa prostredia v ktorom sa zháša elektrický oblúk: vzduchové, olejové

- podľa druhu prúdu: stýkače na jednosmerný a striedavý prúd

Základné časti stýkačov

Skladá sa z piatich základných časti :

1. Nosná časť – bakelitové výlisky, lisovaný izolant, liatina
2. Kontaktový systém – hlavné kontakty – vedú elektrický prúd potrebný na napájanie elektrického zariadenia

- pomocné kontakty – slúžia na kontrolu, signalizáciu a blokovanie

1. Prídržný a ovládací systém – zabezpečuje zopnutie pevných a pohyblivých kontaktov

Skladá sa z elektromagnetu ktorý má pevnú časť magnetického obvodu (jadro) a pohyblivú časť (kotvu) a zapínaciu cievku

1. Zhášací systém – zhašacia komora
2. Vratný systém – jeho úloha spočíva v zabezpečení vypnutej polohy tak, aby sa nespojil elektrický obvod

Princíp činnosti stýkača

Do zapínacej cievky stýkača sa privedie elektrický prúd, ktorý vybudí magnetické pole. Silové účinky magnetického poľa pôsobia cez vzduchovú medzeru na pohyblivú časť magnetického obvodu – kotvu. Na kotve sú uložené pohyblivé kontakty. Pritiahnutím kotvy spínajú hlavné a pomocné kontakty. Vypínanie stýkača sa dosiahne krátkym prerušením prúdu v obvode zapínacej cievky