Εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Ι Ενότητα 6: Διατάξεις Προστασίας, Ελέγχου Σταύρος Καμινάρης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο.

Παρουσίαση με θέμα: "Εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Ι Ενότητα 6: Διατάξεις Προστασίας, Ελέγχου Σταύρος Καμινάρης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Ι Ενότητα 6: Διατάξεις Προστασίας, Ελέγχου Σταύρος Καμινάρης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοποί Ενότητας Ο στόχος της 6ης Ενότητας είναι η γνώση των διατάξεων προστασίας και ελέγχου των γραμμών μιας Ε.Η.Ε. (ραγοδιακόπτες, μικροαυτόματοι, ασφάλειες τήξεως, Δ.Δ.Ε., κ.λ.π.) που χρησιμοποιούνται σε μια Ε.Η.Ε. χαμηλής τάσης και τις προδιαγραφές που αυτά πρέπει να ικανοποιούν. 4

5 Περιεχόμενα Ενότητας Ασφάλεια Ασφάλεια Τήξης Αυτόματες Ασφάλειες Αυτόματοι Διακόπτες Πωματοαυτόματος Μεγίστου Αυτόματοι Ασφαλειοδιακόπτες 5 Ασφάλειες Κεντρικού Πίνακα Γενικές Παρατηρήσεις για τις Ασφάλειες Διατάξεις Προστασίας από Διαφυγή Έντασης Αυτόματοι Δ.Δ.Ε.

6 Ασφάλεια - 1 «Ασφάλεια» ονομάζουμε την διάταξη που προορίζεται να διακόπτει αυτόματα ένα κύκλωμα, όταν η έντασή του ξεπεράσει μία ορισμένη τιμή (Ονομαστική Ένταση). 6

7 Ασφάλεια - 2 Αυτό γίνεται είτε με το λιώσιμο ενός λεπτού σύρματος (Ασφάλειες Τήξεως) είτε με την πτώση ενός αυτόματου διακόπτη (ή Αυτόματες Ασφάλειες). Έτσι, έχουμε προστασία των αγωγών, των μονώσεων και των συσκευών του κυκλώματος από υπερεντάσεις και βραχυκυκλώματα. 7

8 Ασφάλεια Τήξης - 1 Οι ασφάλειες τήξης είναι η παλαιότερη και ίσως η πιο αξιόπιστη μέθοδος προστασίας των κυκλωμάτων και των συσκευών από εντάσεις ρεύματος που είναι μεγαλύτερες της επιτρεπόμενης τιμής. Τις ασφάλειες χαρακτηρίζει η ικανότητα διακοπής ισχυρών ρευμάτων. Η λειτουργία των ασφαλείων τήξης στηρίζεται στο φαινόμενο Joule, δηλαδή στη θέρμανση που μπορεί να φθάσει μέχρι και στην τήξη ενός λεπτού συρματιδίου ή ταινίας (Τηκτό) που βρίσκεται μέσα στο φυσίγγι της ασφάλειας. 8

9 Ασφάλεια Τήξης - 2 Η διακοπή του κυκλώματος επιχειρείται αρχικά μέσω της τήξης ενός χάλκινου ή αργυρού σύρματος ή ταινίας (τηκτό), μέσα σε σκόνη χαλαζία (quartz sand) Ρεύματα < 20 Α: τηκτό μόνο από χαλκό Ρεύματα > 20 Α: τηκτό και από άργυρο, για τη μείωση απωλειών ισχύος στην αντίσταση του τηκτού 9

10 Ασφάλεια Τήξης - 3 Η οριστική απόζευξη του κυκλώματος επιτυγχάνεται μετά τη σβέση του τόξου. Η σβέση του τόξου πραγματοποιείται από τη σκόνη χαλαζία: Το τηκτό λιώνει, εξατμίζεται και στη συνέχεια συμπυκνώνεται πάνω στο χαλαζία (pre-arcing time, melting time) – αμέσως δημιουργείται τόξο Ο χαλαζίας λιώνει και στη συνέχεια στερεοποιείται στο μέρος που υπήρχε το τηκτό, εισάγοντας αφ’ ενός μεγάλη αντίσταση στο κύκλωμα και σβήνοντας αφ’ ετέρου το τόξο (arcing time). 10

11 Ασφάλεια Τήξης - 4 Η οριστική απόζευξη του κυκλώματος επιτυγχάνεται μετά τη σβέση του τόξου. Η σβέση του τόξου πραγματοποιείται από τη σκόνη χαλαζία: Το τηκτό λιώνει, εξατμίζεται και στη συνέχεια συμπυκνώνεται πάνω στο χαλαζία (pre-arcing time, melting time) – αμέσως δημιουργείται τόξο Ο χαλαζίας λιώνει και στη συνέχεια στερεοποιείται στο μέρος που υπήρχε το τηκτό, εισάγοντας αφ’ ενός μεγάλη αντίσταση στο κύκλωμα και σβήνοντας αφ’ ετέρου το τόξο (arcing time). 11

12 Ασφάλεια Τήξης - 5 Μια ασφάλεια τήξης δρα ως περιοριστής, όχι μόνο του ρεύματος σφάλματος αλλά και του χρόνου διέλευσης αυτού του ρεύματος. Το κατά πόσο μια ασφάλεια τήξης περιορίζει την ένταση του σφάλματος και το χρόνο διάρκειάς του, εξαρτάται από τη χαρακτηριστική καμπύλη λειτουργίας της ασφάλειας και την αξιοπιστία της. 12

13 Ασφάλεια Τήξης - 6 Προσοχή!!! Η ασφάλεια μπαίνει πάντα στον αγωγό της φάσης και στην αρχή του κυκλώματος που προστατεύει… Δεν επιτρέπεται να τοποθετηθεί στον αγωγό της γείωσης και στον ουδέτερο!!! 13

14 Ασφάλεια Τήξης - 7 Ο χρόνος πού χρειάζεται μία ασφάλεια για να διακόψει την τροφοδοσία, εξαρτάται από το μέγεθος της υπερεντάσεως και από τον τύπο της ασφάλειας. Γενικά σε περίπτωση βραχυκυκλώματος η διακοπή γίνεται σε μερικά εκατοστά του δευτερολέπτου, ενώ σε περίπτωση υπερεντάσεως σε μερικά δευτερόλεπτα ή και λεπτά. 14

15 Ασφάλεια Τήξης - 8 Οι ασφάλειες τήξης επιλέγονται σύμφωνα με τα εξής κριτήρια : Ονομαστική τάση, π.χ. 230/400V, Ονομαστική ισχύς διακοπής ή ρεύμα διακοπής (αυτό προσδιορίζει κυρίως τον τύπο της ασφάλειας). Υπάρχουν τύποι D, DO, NH με μέγιστα ρεύματα διακοπής 50 kΑ, 25 kA και 100 kA αντίστοιχα. Χαρακτηριστικές χρόνου-ρεύματος. Αντί της χαρακτηριστικής ή μαζί με την χαρακτηριστική, μπορεί να δίνονται και το «μικρό» και το «μεγάλο» ρεύμα δοκιμής. Το μικρό ρεύμα δοκιμής /1 είναι το ρεύμα που δεν λιώνει την ασφάλεια σε ορισμένο χρόνο (συνήθως 1 ώρα) Το μεγάλο ρεύμα δοκιμής /2 είναι το ρεύμα που λιώνει την ασφάλεια σε ορισμένο χρόνο (συνήθως 1 ώρα) 15

16 Ασφάλεια Τήξης - 9 Οι ασφάλειες τήξης για κυκλώματα ισχύος καθορίζονται από τα εξής πρότυπα : ΕΝ 60269, IEC 60269, DIN/VDE 0636, ΕΛΟΤ 446-86. Για τα κυκλώματα μικροσυσκευών χρησιμοποιούνται μικροασφάλειες που ακολουθούν τα πρότυπα VDE 0804, DIN/IEC 257 και VDE 0820. 16

17 Ασφάλεια Τήξης - 10 Διακρίνουμε δύο τύπους ασφαλειών τήξεως, ανάλογα με την ταχύτητα που διακόπτουν την τροφοδοσία: Τις Ασφάλειες Ταχείας Τήξης (τύπος L) και τις Ασφάλειες Βραδείας Τήξης (τύπος G). 17

18 Ασφάλεια Τήξης - 11 Συνήθως χρησιμοποιούνται οι ασφάλειες ταχείας τήξης, ενώ οι βραδείας τήξης χρησιμοποιούνται στα κυκλώματα ηλεκτροκινητήρων ή σε συνεργασία με ασφάλειες ταχείας τήξης. 18

19 Ασφάλεια Τήξης - 12 19 Ασφάλειες Τήξης α) Βιδωτές ασφάλειες μεγάλες, DIAZED, D-system. β) Βιδωτές ασφάλειες μικρές, ΝΕΟZED, DΟ-system. γ) Μαχαιρωτές ασφάλειες ΧΤ, υψηλής ισχύος, ΝΗ. δ) Μικροασφάλειες (τύπου G) σε γυάλινο κύλινδρο

20 Ασφάλεια Τήξης - 13 20 Βιδωτές: Χρησιμοποιούνται στις Ε.Η.Ε. και υπάρχουν σε δύο τύπους τις D ή DIAZED και τις Do ή NEOZED που έχουν μικρότερες διαστάσεις.

21 Ασφάλεια Τήξης - 14 Η όλη διάταξη μιας ασφάλειας, αποτελείται από τα εξής μέρη: Το φυσίγγι (ασφάλεια),που είναι κατασκευασμένο από πορσελάνη και περιέχει το νήμα (τηκτό) και ένα ενδεικτικό χρωματιστό δίσκο, ο οποίος πέφτει, όταν η ασφάλεια καεί. Την βάση της ασφάλειας ή ασφαλειοθήκη. Είναι το εξάρτημα που στερεώνεται πάνω στον πίνακα και μέσα σ’ αυτό τοποθετείται το φυσίγγι. 21

22 Ασφάλεια Τήξης - 15 Την μήτρα. Είναι μικρό πορσελάνινο εξάρτημα που τοποθετείται στο βάθος της ασφαλειοθήκης και εξασφαλίζει ότι δεν θα τοποθετηθεί, από λάθος, μεγαλύτερη ασφάλεια από την κατάλληλη για την γραμμή. Το πώμα. Είναι πορσελάνινο, βιδώνει πάνω στην ασφαλειοθήκη και συγκρατεί το φυσίγγι. Στο πάνω μέρος του έχει γυαλί, για να φαίνεται αν έχει καεί το φυσίγγι. 22

23 Ασφάλεια Τήξης - 16 Κάθε φυσίγγι χαρακτηρίζεται από το ονομαστικό ρεύμα του, που καθορίζει έως πόσα Ampere μπορούν να περάσουν από το τηκτό του. Τα ονομαστικά ρεύματα έχουν τυποποιημένες τιμές : 6Α, 10Α, 16Α, 20Α, 25Α, 35Α, 40Α, 50Α, 63Α, 80Α, 100Α. Για κάθε μέγεθος υπάρχει και ένα χαρακτηριστικό χρώμα πάνω στον ενδεικτικό δίσκο. 23

24 Ασφάλεια Τήξης - 17 Προσοχή!!! Ποτέ δεν πρέπει το τηκτό νήμα του φυσιγγίου μιας ασφάλειας όταν καεί, να αντικατασταθεί με οποιοδήποτε λεπτό συρματίδιο ή αλουμινόχαρτο, γιατί τότε η ασφάλεια μόνο προστασία δεν παρέχει. Πάντοτε θα αντικαθίσταται το κατεστραμμένο φυσίγγι με άλλο της ίδιας ονομαστικής έντασης. 24

25 Ασφάλεια Τήξης - 18 Μαχαιρωτές: Έχουν σώμα μορφής ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου. Στην πάνω και κάτω βάση του έχουν από ένα έλασμα (λεπίδα). Τα δύο αυτά ελάσματα, κουμπώνουν σε αντίστοιχες διπλές ελατηριωτές μεταλλικές λάμες, που βρίσκονται στην βάση της ασφάλειας. Έτσι γίνεται η στήριξη της ασφάλειας και ταυτόχρονα η ηλεκτρική επαφή. 25

26 Ασφάλεια Τήξης - 19 Για την τοποθέτηση ή αφαίρεση των μαχαιρωτών ασφαλειών από την βάση τους, χρησιμοποιείται ειδική μονωτική λαβή. Μαχαιρωτές ασφάλειες υπάρχουν, σε τυποποιημένα μεγέθη, από 6 έως και 1000 Α, αλλά συνήθως χρησιμοποιούνται για μεγάλες εντάσεις (άνω των 30 Α). Στα τριφασικά συστήματα οι μαχαιρωτές ασφάλειες συνδυάζονται με μαχαιρωτούς διακόπτες, όποτε έχουμε τους λεγόμενους ασφαλειοαποζεύκτες. Αυτοί χρησιμοποιούνται σε πίνακες διανομής ισχύος ως ασφάλειες και συγχρόνως ως διακόπτες. 26

27 Ασφάλεια Τήξης - 20 Κυλινδρικές: Έχουν σώμα κυλινδρικό και οι δύο βάσεις του είναι από αγώγιμο υλικό για να γίνεται η ηλεκτρική επαφή και η στήριξη. Χρησιμοποιούνται για μεγάλες εντάσεις ρεύματος, όπως σε πίνακες υποσταθμών και σε πίνακες διανομής της ΔΕΗ. 27

28 Ασφάλεια Τήξης - 21 Επίσης, κυλινδρικές ασφάλειες μικρού μεγέθους, χρησιμοποιούνται για την προστασία ηλεκτρονικών συσκευών. Ασφάλειες Αυτοκινήτων: Είναι ασφάλειες τήξεως, μικρού μεγέθους και ειδικής μορφής, με διαφορετικό χρώμα ανάλογα με την ικανότητα διακοπής σε Α. 28

29 Ασφάλεια Τήξης - 22 Οι ασφάλειες για προστασία γραμμών πρέπει να προστατεύουν τόσο από υπερφόρτιση όσο και από βραχυκυκλώματα. Η προστασία κινητήρων πρέπει να λειτουργεί κυρίως για υψηλά ρεύματα. Επίσης, άλλες χρήσεις απαιτούν διαφορετικά χαρακτηριστικά από τις ασφάλειες. Έτσι κατασκευάζονται ειδικές ασφάλειες για κινητήρες (Μ), για ημιαγωγούς, για εφαρμογές ορυχείων κλπ. 29

30 Ασφάλεια Τήξης - 23 Κατασκευάζονται επίσης ασφάλειες για διάφορες κατηγορίες χρήσης, που χαρακτηρίζονται από δύο γράμματα και περιγράφονται στα πρότυπα ΕΝ 60947, IEC 60947, DIN-VDE 0660. Το πρώτο είναι το g ή το α. Η σημασία των γραμμάτων δίνεται παρακάτω : g = Πλήρης προστασία σε όλη την περιοχή ρευμάτων α = Μερική προστασία, μόνο σε υψηλά ρεύματα (χρήσιμες σε κινητήρες λόγω των υψηλών ρευμάτων εκκίνησης). 30

31 Ασφάλεια Τήξης - 24 Το δεύτερο γράμμα χαρακτηρίζει το υπό προστασία στοιχείο. Αυτό μπορεί να είναι ένα από τα παρακάτω γράμματα : G = Γενική χρήση, L = Γραμμές, καλώδια, M = Θερμικά (π.χ. για κινητήρες), R = Ημιαγωγοί, B = Εγκαταστάσεις ορυχείων, Tr = Μετασχηματιστές. Για παράδειγμα οι πιο συνηθισμένες κατηγορίες είναι : gG = Πλήρης προστασία στη γενική χρήση, gL = Πλήρης προστασία για γραμμές, αM = Μερική προστασία σε υψηλά ρεύματα για κινητήρες. 31

32 Αυτόματες Ασφάλειες Οι αυτόματοι διακόπτες ή αυτόματες ασφάλειες έχουν διαφορετική κατασκευή από τις ασφάλειες τήξεως, αλλά και αυτές, διακόπτουν την τροφοδοσία σε περίπτωση υπερεντάσεως ή βραχυκυκλώματος, με παρόμοιο τρόπο. Μετά την διακοπή όμως, δεν χρειάζεται να τις αντικαταστήσουμε, αλλά απλώς να σηκώσουμε το χειριστήριο και να αποκατασταθεί η τροφοδοσία (αφού βέβαια επισκευάσουμε ή απομονώσουμε την συσκευή που προκάλεσε το βραχυκύκλωμα). Οι πιο γνωστές αυτόματες ασφάλειες Ε.Η.Ε. είναι : Οι πωματοαυτόματοι μεγίστου. Οι αυτόματοι ασφαλειοδιακόπτες τύπου W, WL, και SL. 32

33 Αυτόματοι Διακόπτες - 1 Οι αυτόματοι διακόπτες είναι Διακόπτες Ισχύος (ΔΙ) που ανοίγουν αυτόματα το κύκλωμα σε προκαθορισμένο χρόνο αν το ρεύμα του κυκλώματος που προστατεύουν υπερβεί μια προκαθορισμένη τιμή. Προστατεύουν από υπερφόρτιση και βραχυκυκλώματα και αποτελούνται από: Ένα ΔΙ Ένα θερμικό στοιχείο ή έναν ΗΝ που δίνει εντολή στο ΔΙ να ανοίξει (υπερφόρτιση) χρόνος απόκρισης: δευτερόλεπτα – λεπτά (ανάλογα με το ρεύμα) Ένα ΗΜ στοιχείο που δίνει εντολή στο ΔΙ να ανοίξει ακαριαία (βραχυκύκλωμα) χρόνος απόκρισης: 10-100 ms, όταν το ρεύμα υπερβεί μία τιμή ≅ 2 – 15 IN 33

34 Αυτόματοι Διακόπτες - 2 Οι αυτόματοι διακόπτες μπορούν να συνδεθούν με ΗΝ υπότασης ή υπέρτασης για την προστασία κινητήρων Ανάλογα με τη συσκευή που προστατεύουν, διακρίνονται σε: Αυτόματοι διακόπτες γραμμών και συσκευών (μικροαυτόματοι) Αυτόματοι διακόπτες κινητήρων Αυτόματοι διακόπτες ισχύος για εγκαταστάσεις διανομής 34

35 Μικροαυτόματοι - 1 Οι μικροαυτόματοι έχουν περιορισμένη ικανότητα απόζευξης (3 – 10 kA) - Συνήθως: 6 kA Αν το αναμενόμενο ρεύμα βραχυκύκλωσης είναι μεγαλύτερο, πρέπει να προστατεύεται ο μικροαυτόματος με ασφάλεια τήξης που προτάσσεται. Αλλιώς θα καταστραφεί επειδή δεν θα μπορεί να διακόψει το ρεύμα βραχυκύκλωσης. Η ασφάλεια πρέπει να είναι 2 - 4 βαθμίδες μεγαλύτερη 35

36 Μικροαυτόματοι - 2 Οι μικροαυτόματοι προστατεύουν τη μόνωση των καλωδίων και των αγωγών από θερμική καταπόνηση, η οποία μπορεί να προκληθεί λόγω υπερφόρτισης ή βραχυκυκλώματος. Γι’ αυτό το λόγο οι καμπύλες απόζευξης των μικροαυτόματων είναι προσαρμοσμένες στις χαρακτηριστικές καμπύλες φόρτισης των καλωδίων και των αγωγών. 36

37 Μικροαυτόματοι - 3 Παράδειγμα: Ον. Ρεύμα Μικροαυτόματου: 40 A Ον. Ρεύμα Ασφάλειας Τήξης: ≤ 100 A Συνήθεις Βαθμίδες Μικροαυτόματων: 6 - 10 - 16 - 20 - 25 - 32 - 35 - 40 - 50 - 63 Α Συνήθεις Βαθμίδες Ασφαλειών: 6 - 10 - 16 - 20 - 25 - 35 - 50 - 63 - 80 - 100 Α 37

38 Πωματοαυτόματος Μεγίστου - 1 38

39 Πωματοαυτόματος Μεγίστου - 2 O πωματοαυτόματος μεγίστου είναι αυτόματος διακόπτης αέρα και χρησιμοποιείται κυρίως στους πίνακες φωτισμού. Ο διακόπτης αυτός αντικαθιστά τις ασφάλειες. Στην πράξη είναι γνωστός και ως μικροαυτόματος ή αυτόματη ασφάλεια. Στην προηγούμενη εικόνα φαίνεται ένας πολύ κοινός τύπος τέτοιου διακόπτη του εμπορίου αυτού, γνωστός και ως πωματοαυτόματος. 39

40 Πωματοαυτόματος Μεγίστου - 3 Το ρεύμα εισέρχεται από το μεταλλικό άκρο (8) και με τη βοήθεια του συνδετικού αγωγού οδηγείται στις επαφές (5). Όταν οι επαφές είναι κλειστές, το ρεύμα περνάει μέσα από αυτές, μέσα από τον ηλεκτρομαγνήτη (6) και μέσα από το θερμικό στοιχείο (4) και με τη βοήθεια του μεταλλικού σπειρώματος (3), οδηγείται στους καταναλωτές. Το μεταλλικό σπείρωμα εσωτερικά είναι μονωμένο με το μονωτικό (7). Έτσι ο αγωγός που συνδέεται στο άκρο (8) δεν έρχεται σε επαφή με το σπείρωμα. Όταν οι επαφές (5) είναι κλειστές, τότε ο πιεστικός διακόπτης (button) (1) είναι πιεσμένος μέσα στο μικροαυτόματο. Αν στο κύκλωμα που εξυπηρετεί ο μικροαυτόματος εμφανιστεί κάποια υπερένταση, τότε υπερθερμαίνεται το θερμικό στοιχείο και με κατάλληλο μηχανισμό εκτινάσσει το πιεστικό διακόπτη (button) (1) προς τα έξω. Έτσι ανοίγουν οι επαφές (5) και διακόπτεται το κύκλωμα. 40

41 Πωματοαυτόματος Μεγίστου - 4 Αν στο ίδιο κύκλωμα εμφανιστεί κάποιο βραχυκύκλωμα, τότε διεγείρεται ο ηλεκτρομαγνήτης (6) και με κατάλληλο μηχανισμό ανοίγουν και πάλι οι επαφές κι έτσι διακόπτεται το κύκλωμα. Με τη βοήθεια του σπειρώματος (3) στερεώνεται ο πωματοαυτόματος επάνω στον πίνακα. Ο πιεστικός διακόπτης (button) (2) χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ή τη συντήρηση του κυκλώματος. Στην πράξη συνίσταται να ξεβιδώνεται ο πωματοαυτόματος για κάθε συντήρηση, εκτός από την περίπτωση αντικατάστασης λυχνιών. Πιέζοντας το κουμπί (2) πρέπει να εκτινάσσεται προς τα έξω πιεστικός διακόπτης (button) (1). Αν αυτό δε συμβεί, τότε ο πωματοαυτόματος παρουσιάζει βλάβη. Ο πωματοαυτόματος προστατεύει ένα κύκλωμα φωτισμού, όταν αυτό διαρέεται από ρεύμα βραχυκύκλωσης κατά 1,6 φορές μεγαλύτερο της ονομαστικής του έντασης. Επίσης προστατεύει και από ρεύματα βραχυκύκλωσης μικρότερης έντασης, αλλά μεγαλύτερης διάρκειας. 41

42 Αυτόματοι Ασφαλειοδιακόπτες - 1 Οι αυτόματοι ασφαλειοδιακόπτες τύπου W, WL, και SL. Αποτελούνται από ένα ηλεκτρομαγνητικό στοιχείο (ρελέ) και από ένα διμεταλλικό στοιχείο (θερμικό). Το ηλεκτρομαγνητικό στοιχείο κάνει διακοπή σε περίπτωση βραχυκυκλώματος πολύ γρήγορα (εκατοστά ή και χιλιοστά του δευτερολέπτου), ενώ Το διμεταλλικό διακόπτει σε περίπτωση υπερεντάσεως με καθυστέρηση μερικών δευτερολέπτων ή και λεπτών, ανάλογα με την υπερένταση. 42

43 Αυτόματοι Ασφαλειοδιακόπτες - 2 Οι αυτόματες ασφάλειες στερεώνονται στην ράγα του πίνακα διανομής, από μία για κάθε μερικό κύκλωμα. Αντέχουν για 20.000 ζεύξεις - αποζεύξεις. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως διακόπτες των κυκλωμάτων, αλλά για περιορισμένο αριθμό χρήσεων. Επειδή υπάρχει η μικρή πιθανότητα να κολλήσουν και να μην παρέχουν προστασία για πολύ μεγάλα ρεύματα βραχυκυκλώματος (3000 Α και πάνω), πρέπει να τοποθετούμε ως γενική ασφάλεια του πίνακα μία ασφάλεια τήξεως και όχι αυτόματη ασφάλεια. 43

44 Ασφάλειες Κεντρικού Πίνακα Οι γενικές ασφάλειες ενός κεντρικού πίνακα προστατεύουν τη γραμμή μετρητή-πίνακα κυρίως από υπερφορτίσεις. Μπορεί όμως να χρησιμεύουν και ως εφεδρική προστασία σε βραχυκυκλώματα των γραμμών διανομής, που ξεκινούν από τον κεντρικό πίνακα. Οι ασφάλειες του κεντρικού πίνακα είναι κατά κανόνα μια τάξη μεγέθους μικρότερες από αυτές του μετρητή, λόγω επιλεκτικής προστασίας, πράγμα απαραίτητο καθώς δεν επιτρέπεται στον καταναλωτή η πρόσβαση στις ασφάλειες του μετρητή. Σε μονοφασικούς καταναλωτές οι ασφάλειες είναι 50 Α, 35 Α ή 25 Α όταν έχουμε στο μετρητή 63 Α ή 40 Α μικροαυτόματο, ή 35 Α ασφάλεια αντίστοιχα. 44

45 Κατά την προστασία εγκατάστασης με ποικιλία διατομών, η επιλογή των ασφαλειών δεν πρέπει να γίνεται πρόχειρα, αλλά με ιδιαίτερη προσοχή, γιατί εξαρτάται απ’αυτό όχι μόνο η προστασία αλλά και η καλή λειτουργία της εγκατάστασης. Οι ασφάλειες πρέπει να έχουν μεταξύ τους επιλεκτική ικανότητα ή συνεργασία, δηλαδή να έχουν τέτοιες χαρακτηριστικές Ρεύματος – Χρόνου, ώστε η ασφάλεια με τη μικρότερη ονομαστική ένταση να διακόπτει πριν από την ασφάλεια με τη μεγαλύτερη ονομαστική ένταση. 45 Γενικές Παρατηρήσεις για τις Ασφάλειες - 1

46 Αν δεν έχουμε τη δυνατότητα σύγκρισης των χαρακτηριστικών των μέσων προστασίας, τότε κάνουμε τις επιλογές μας λαμβάνοντας υπόψη τη σχέση των ονομαστικών εντάσεων των ασφαλειών. Η σχέση αυτή δίνεται σε μορφή κλάσματος (π.χ. 1:1,6) και δηλώνει το πόσες φορές μεγαλύτερη πρέπει να είναι η επικεφαλής ασφάλεια από τις επιμέρους σε κάποιον κλάδο ενός κυκλώματος. 46 Γενικές Παρατηρήσεις για τις Ασφάλειες - 2

47 Η επιλεκτική λειτουργία των μέσων προστασίας εξασφαλίζεται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό, αν τηρηθούν οι σχέσεις : Ασφάλεια τήξης / Ασφάλεια τήξης 1/1,6 (π.χ. 20/35Α) Ασφάλεια τήξης / Μικροαυτόματος 1/1,9 (π.χ. 16/32Α) Μικροαυτόματος / Μικροαυτόματος 1/1,3 (π.χ. 16/25Α) 47 Γενικές Παρατηρήσεις για τις Ασφάλειες - 3

48 Γενικές Παρατηρήσεις για τις Ασφάλειες - 4 Οι μικροαυτόματοι (αυτόματες ασφάλειες) τοποθετούνται συνήθως στο τέλος αυτής της σειράς, ενώ πριν από αυτές συνδέονται συντηκτικές ασφάλειες (ασφάλειες τήξης). Αυτόματοι που είναι τοποθετημένοι μέσα σε πίνακα και καταλαμβάνουν μια σειρά και λειτουργούν ταυτόχρονα, πρέπει να φορτίζονται κατά 15% λιγότερο, από την ονομαστική τους ένταση (αν καταλαμβάνουν δύο σειρές του πίνακα, τότε πρέπει να φορτίζονται κατά 20% λιγότερο από την ονομαστική τους ένταση). Αυτός ο κανόνας εξηγεί γιατί μερικές φορές ο μικροαυτόματος αντιδρά ενώ με βάση το ρεύμα κανονικής λειτουργίας του μηχανήματος που τροφοδοτεί (π.χ. Κλιματιστικό) δεν θα έπρεπε. 48

49 Διατάξεις Προστασίας από Διαφυγή Έντασης Διαφορικός διακόπτης εντάσεως (ΔΔΕ) - Αντιηλεκτροπληξιακός Είναι συσκευή που αυτόματα προκαλεί διακοπή του ρεύματος, όταν συμβεί για οποιοδήποτε λόγο διαρροή. Άρα προστατεύει αποτελεσματικά και από ηλεκτροπληξία, δεδομένου ότι η ηλεκτροπληξία είναι μία διαρροή ρεύματος προς την γη, δια μέσου του ανθρώπινου σώματος. Ο διακόπτης αυτός, συγκρίνει συνεχώς την ένταση στον αγωγό της φάσεως με την ένταση στον ουδέτερο αγωγό (στο μονοφασικό ρεύμα). Όταν η διαφορά των εντάσεων αυτών γίνει μεγαλύτερη από 30mA (δηλαδή επικίνδυνη), τότε μέσω ενός ρελέ ανοίγουν οι επαφές του διακόπτη και γίνεται διακοπή. Αντίστοιχη είναι και η λειτουργία των τριφασικών διαφορικών διακοπτών εντάσεως. 49

50 Αυτόματοι Δ.Δ.Ε. - 1 Για να είναι αποτελεσματική η λειτουργία ενός τέτοιου διακόπτη Δ.Δ.Ε. πρέπει αυτός να βρίσκεται στην αρχή του κυκλώματος που προστατεύει. Για τον λόγο αυτό τοποθετείται στην αρχή του πίνακα διανομής μίας Ε.Η.Ε. αμέσως μετά τον γενικό διακόπτη και την γενική (ή τρεις γενικές στο τριφασικό) ασφάλεια και έτσι προστατεύει και το μεγαλύτερο μέρος του πίνακα. Αυτόματοι Δ.Δ.Ε. (μονοφασικός και τριφασικός) 50

51 Αυτόματοι Δ.Δ.Ε. - 2 Μετά τον Δ.Δ.Ε. δεν επιτρέπεται σε κανένα σημείο να υπάρχει σύνδεση του ουδέτερου MT ή γείωση, γιατί τότε ο Δ.Δ.Ε. θα διακόπτει το κύκλωμα. Τρεις μονοφασικοί Δ.Δ.Ε. είναι προτιμότεροι και ασφαλέστεροι από έναν τριφασικό (στην περίπτωση αυτή, οι ουδέτεροι κάθε Δ.Δ.Ε. πρέπει να είναι χωριστού). Οι Δ.Δ.Ε. δεν μας εξασφαλίζουν από βραχυκυκλώματα που συμβαίνουν μεταξύ των αγωγών φάσεων ή μεταξύ φάσεων και ουδέτερου, την προστασία στην περίπτωση αυτή αναλαμβάνουν άλλες προστατευτικές διατάξεις π.χ. οι ασφάλειες (μικροαυτόματοι). 51

52 Αυτόματοι Δ.Δ.Ε. - 3 Οι Δ.Δ.Ε. έχουν μέσο όρο ζωής 20.000 ζεύξεις-αποζεύξεις και η ευαισθησία τους είναι συνήθως 30mA με χρόνο απόζευξης 0,2sec. Η ονομαστική τους ένταση λειτουργίας, δηλαδή το φορτίο σε Α που μπορούν να διακόπτουν χωρίς πρόβλημα, είναι 40Α ή 63Α. Όταν τα φορτία είναι μεγαλύτερα, τότε μπορούμε να τοποθετήσουμε δύο ή περισσότερους και ο καθένας να προστατεύει μία ομάδα κυκλωμάτων. 52

53 Αυτόματοι Δ.Δ.Ε. - 4 Οι Δ.Δ.Ε. διαθέτουν και ένα μπουτόν test το οποίο επιτρέπει τον έλεγχο της καλής λειτουργίας τους. Ο έλεγχος αυτός πρέπει να γίνεται συχνά (κάθε μήνα) για να είναι ο διακόπτης πάντοτε σε ετοιμότητα. Στις εγκαταστάσεις που διαθέτουν Δ.Δ.Ε. πρέπει να προσέχουμε, ώστε να μην γίνεται πουθενά μετά τον διακόπτη σύνδεση του ουδετέρου με τον αγωγό γειώσεως, επειδή έτσι ο Δ.Δ.Ε. θα προκαλεί διακοπή. 53

54 Αυτόματοι Δ.Δ.Ε. - 5 Όταν ο Δ.Δ.Ε. ανοίγει χωρίς φανερή αιτία, αυτό είναι σήμα προειδοποίησης, που σημαίνει ότι η εγκατάσταση έχει πρόβλημα. Η τυχόν παράκαμψη του Δ.Δ.Ε. με γεφύρωση είναι πολύ επικίνδυνη!!! 54

55 Τέλος Ενότητας