Montáž a údržba automatizačních prostředků

1. Montáž a údržba automatizačních prostředků Automatizační technika

2. Tavná pojistka • Tavná pojistka je elektrický přístroj, který chrání elektrotechnické zařízení či obvod před poškozením nadměrným proudem.

3. Princip • Princip jištění spočívá v tom, že pojistka tvoří nejslabší místo elektrického obvodu. Při zahřátí vyšším, než povoleným proudem se vodič uvnitř pojistky přetaví a elektrický obvod přeruší. • Pojistka (užívají se i výrazy pojistková patrona nebo pojistková vložka) funguje jednorázově, musí se vždy po přerušení vyměnit, nesmí se opravovat.

4. Obecně • Používané řady označené • DII (6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A) • DIII (35 A, 50 A, 63 A). Před rokem 1970 se místo 16 A pojistky používaly 15 A. • Pojistky mají válcový tvar. Kontakt na širším konci má v konkrétní řadě stejný průměr pro všechny proudy. Uprostřed tohoto kontaktu je barevný signalizační terčík. Barva terčíku je přiřazena proudovému rozsahu. Při přerušení pojistky se terčík uvolní a odpadne. Druhý konec pojistky je zúžený a každému proudovému rozsahu je přiřazena konkrétní velikost keramické vložky v pojistkovém spodku. Barva vložky se shoduje s barvou terčíku na pojistce. • Přiřazení velikostí pojistek a vložek je takové, že do vložky lze zasunout vždy jen správnou (nebo slabší) pojistku, nikdy ne silnější. • Normalizované barvy jsou: 6 A zelená, 10 A červená, 13 A černá, 16 A šedá, 20 A modrá, 25 A žlutá, 35 A černá, 50 A bílá, 63 A měděná. • Dnes jsou tyto pojistky nahrazovány jističi.

5. Rozdělení • Válcové pojistky • Především pro jištění v rozvaděčích. • Pojistky jsou úplně symetrické. Oba konce jsou stejné. Proudové rozsahy jsou rozlišeny pouze potiskem, barevné, ani tvarové rozlišení není použito . • Pojistky se zasazují do pojistkových odpínačů. Ty jsou určeny výhradně k montáži na nosnou lištu (DIN lišta, nebo také TS-35).

6. Rozdělení • Nožové pojistky • Pro jištění výkonově silnějších obvodů (např.s trojfázovými motory, celé domy) se používají nožové pojistky. • Nožové pojistky jsou nejčastěji označeny PN... nebo NH... • Uvnitř jednotlivých velikostních řad je rozlišení pouze potiskem, tvarové ani barevné rozlišení se nepoužívá. • Pojistky těchto typů se vyměňují pomocí izolovaného držáku, tz. žehličky.

7. Rozdělení • Ostatní pojistky • Skleněné trubičkové pojistky se užívají k jištění výrobků spotřební elektroniky. Mají hodnoty od několika desetin do několika ampérů. Jsou rozměrově stejné, proto je třeba dbát na to, aby byla vyměněna pojistka stejné hodnoty. • V automobilech a dalších dopravních prostředcích se obvykle používají plastové pojistky s nožovými kontakty.

8. Rozdělení podle charakteristiky vypínání • V praxi se pojistky rozdělují také na tzv. rychlé (značeno F) a pomalé (značeno T) v závislosti na tom, jak rychle se přepálí při konstantním nadproudu. • Pomalejší pojistky se předřazují např. před elektromotory, u kterých při jejich startu dochází ke krátkodobému výraznému nárustu proudu.

9. Elektrický jistič • Jistič je elektrický přístroj, který při nadměrném elektrickém proudu automaticky rozpojí elektrický obvod a tím může chránit obsluhu před možným úrazem elektrickým proudem a chráněné elektrické zařízení před jeho poškozením. • Na rozdíl od pojistky, která musí být vyměněna, lze jistič znovu zapnout a obnovit tak dodávku proudu do elektrického obvodu. • Jedná se tedy o nedestruktivní jistící zařízení.

10. Vlastnosti • Charakteristickými hodnotami jističe jsou jmenovité napětí, pro které je určen, zkratový proud, který je schopen vypnout a vypínací charakteristika (podle rychlosti reakce na nadproud nebo zkratový proud udávaná v milisekundách). • Motorové jističe určené pro ochranu prakticky všech elektromotorů musí být konstruované tak, aby vysoké záběrové proudyelektromotorů v klidovém stavu (tedy při startumotoru z klidového stavu) nevedly k jejich nežádoucímu vypnutí, což je dáno právě správnou vypínací charakteristikou jejich jističe.

11. Jističe jsou vybaveny většinou dvěma nadproudovými spouštěmi: • Elektromagnetická spoušť (nadproudová, zkratová) vypíná ihned, nezávisle na velikosti nadproudu. Základem je elektromagnet. Protéká-li cívkou nadproud, přitáhne kotva a jistič vypne. Elektromagnetická spoušť zapůsobí okamžitě při zkratu • Tepelná spoušť reaguje po určité době pří tepelném přetížení spotřebiče. Pracuje na principu bimetalu, který se průchodem proudu ohřívá, posléze ohne a vypne jistič.

12. Příklad konstrukce jističe • ovládací páčka • aretační mechanismus • kontakty • přívodní šroubová svorka • bimetalový člen pro vybavení přetížením • regulační prvek nastavení citlivosti • elektromagnetická spoušť pro vybavení zkratem • zhášecí komora

13. Vypínací charakteristiky • B Jistič vedení • vypíná při 3-5 násobku jmenovitého proudu • C Univerzální jistič • vypíná při 5-10 násobku jmenovitého proudu • D Motorový jistič • vypíná při 10-20 násobku jmenovitého proudu

14. Vypínací charakteristiky

15. Stykač • Stykač je zařízení pro spínání nebo rozepínání elektrického spojení. Stykače se používají v ovládacích obvodech, např. jako řídicí stykače pro střední výkony. Zařízení s větším výkonem, například motory, jsou napájena přes výkonové stykače.

16. Princip • Stykače a relé mají podobnou konstrukci, princip i charakteristické parametry. Když přivedeme napětí na svorky cívky, vzniká magnetické pole. Kotva s pohyblivými kontakty je přitažena. Pohyblivé kontakty se spojí s pevnými kontakty nebo přeruší stávající spojení. • U stykačů jsou hlavní proudové kontakty spínací. • Pomocné kontakty jsou spínací nebo rozpínací. • Výměnou jednotlivých částí, například sady kontaktů nebo cívky, je možno stykač upravit pro jiné napětí, nebo vybavit jiným typem kontaktů.

17. Princip

18. Rozdělení • Podle použití rozlišujeme stykače na výkonové a pomocné, podle druhu spínaného proudu na stykače pro střídavý proud (AC) a stykače pro stejnosměrný proud (DC). • Stejnosměrný stykač je rozdílný v cívce, která je navinuta na magnetické jádro (tudíž nemá el. plechy), která má severní a jižní pól. • Střídavý stykač má vinutí navinuté na el. plechy tvaru E a I.

19. Údržba • Stykače nevyžadují téměř žádnou údržbu. Při 500 sepnutích za hodinu a provozu 8 hodin denně se doporučuje kontrola funkce stykače jednou za rok. • Doba údržby stykačů se většinou stanoví podle namáhání a podle životnosti udávané výrobcem.

20. Zapojení v obvodu

21. Proudový chránič • Proudový chránič je elektrický přístroj, který odpojí chráněný elektrický obvod, pokud část přitékajícího proudu uniká mimo obvod, například při poškození izolace nebo při dotyku člověka. • Základní princip: • Pokud je přitékající proud I1 roven odtékajícímu proudu I2, zůstává relé sepnuté. V okamžiku, kdy dojde k poruše a část proudu (I3) začne téci např. přes lidské tělo do země, změní se intenzita magnetického pole vytvářeného superpozicí magnetických polí dolní cívky a horní cívky a dojde k rozepnutí kontaktů.

22. Proudový chránič • Proudové chrániče jsou velmi citlivé. Běžné typy pro zásuvkové obvody domovních instalací mají předepsanou citlivost 30 mA a fungují v rozsahu od 15 mA do 30 mA unikajícího proudu. • Ve většině domácností se proudové chrániče zatím používají spíše omezeně, jen pro některé obvody, jako doplněk ke standardním jističům. V nových instalacích je však použití chráničů povinné pro zapojení koupelen a pro zásuvkové obvody určené zařízením používaným mimo budovu. • Typicky tedy pro různé sekačky, drobné stavební stroje, čerpadla. Proudovým chráničem musí být povinně vybaveny také přemístitelné (staveništní) rozvaděče. • Od roku 2009 je používání proudových chráničů povinné pro všechny zásuvkové obvody v nových nebo rekonstruovaných domovních instalacích.

24. Proudový chránič - konstrukční provedení

25. Napěťový chránič • Napěťový chránič vřazuje mezi zdroj a elektrický předmět s chráněnými část­mi vypínací element, ovládaný elektromagnetem. • Jeho vinutí je provedeno tak, aby elektromagnet reagoval na určité napětí. Bývá to 42V nebo 24V. • Princip: • Cívka elektromagnetu je jedním koncem připojena na chráněnou část, druhým je uzemněna. Vyskytne-li se na chráněné části proti zemi napětí dosahující úrovně nastaveni elektromagnetu, chránič odpojí chráněné zařízeni od zdroje.

26. Napěťový chránič • Chráničový vodič se smí spojit pouze s chráněnými částmi. • Proti jiným neživým částem musí být izolován. • Na pomocný zemnič musí být použito samostatného zemniče, který je umístěn mimo oblast působení jiných zemničů. Zemní odpor pomocného zemniče nemá být větší než 200Ω.

27. Napěťový chránič

28. Ochrana malým napětím SELV a PELV • Spočívá v použiti takového napětí. které je zárukou, že nezpůsobí úraz elektrickým proudem. Jmenovité napětí tedy nepřesahuje horní mez malého napětí (mn). • Velikost bezpečného napětí závisí na tom k čemu obvod slouží a kde je obvod používán. • Např. • u přenosných elektrických spotřebičů. používaných v bezpečných prostorech. může dosahovat až 50 V střídavých. V závislosti na druhu prostoru (na vnějších vlivech) lze požadovat i nižší meze napětí. např. ve zvlášť nebezpečných prostorech • U některých zdravotnických přístrojů. které jsou určeny pro styk s tělem a s jeho vnitřními orgány může být velikost bezpečného napětí jen několik desetin voltu. • Dalším příkladem použití této ochrany jsou dětské hračky. popř. i některé ‚hračky pro dospělé.

29. Podle účelu použití se volí provedení SELV nebo PELV, kde znamená: • SELV (Safety extra-low voltage) — bezpečnostní malé napětí. • PELV (Protective extra-low voltage) — ochranné malé napětí.

30. Rozdíl mezi obvody SELV a PELV: • SELV — živé i neživé části nesmí být spojeny se zemí nebo s ochrannými vodiči jiných obvodů • obvody PELV — jsou spojeny se zemí

31. Zdroje pro SELV a PELV • bezpečnostní ochranný transformátor • motorgenerátor • elektrochemický zdroj (např. baterie) • elektronický zdroj • Vodiče obvodů SELV a PELV musí být přednostně prostorově odděleny od vodičů všech ostatních obvodů. • Vidlice a zásuvky pro obvody SELV a PELV musí být nezáměnné s vidlicemi a zásuvkami pro sítě o jiném napětí. Zásuvky nesmí mít kontakt pro ochranný vodič.

32. Užití obvodů SELF a PELF