AKADEMIA ROLNICZA

we Wrocławiu

Instytut Inżynierii

Rolniczej

Automatyka

Wykład 12

Dr inż. Deta Łuczycka

2

Układy blokad i sygnalizacji

Zabezpieczenia urządzeń
elektrycznych

3

Wpływ prądu elektrycznego na
organizm człowieka

- niedotlenienie mózgu

- migotanie komór serca

- poparzenia i spalenia (perły
kostne)

- olśnienia

- uszkodzenie słuchu

4

Awaryjne stany pracy:

- zwarcie 1-fazowe
- zwarcie międzyfazowe
- przeciążenie

- zanik napięcia w jednej
fazie

- zanik napięcia zasilającego

5

Zabezpieczenie poprawnej pracy urządzeń
elektrycznych

1)bezpieczniki: - topikowe

- automatyczne
2) wyłączniki różnicowo -
prądowe
4) przekaźniki termiczne
( termiki )

3) odłączniki

5) styczniki

6) elektryczne układy zabezpieczające: - zmiana kierunku
wirowania silnika 3- f

- zabezpieczenie przed
pracą dwufazową

7) elementy ochrony przeciwporażeniowej: - zerowanie

- uziemienie

- ochronne obniżenie
napięcia roboczego

- izolacja i separacja
odbiorników

8) układy samoczynnego załączania rezerwy: - SZR stycznikowy

- z przekaźnikiem
podnapięciowym

6

7

8

Schemat stycznika

1. Trzpień

2. Styk główny ( ruchomy)

3. Styk główny ( nieruchomy)

4. Sprężyna powrotna

5. Zwora ruchoma

6. Elektromagnes napędowy

L

3

1

2

3

4

5

6

w

yj

śc

ie

w

ej

śc

ie

L

2

L

1

9

BUDOWA I ZASADA

DZIAŁANIA:

 
 

Stycznik jest to łącznik, posiadający napęd elektromagnetyczny.

Składa się on z trzpienia, styków ( ruchomych i nieruchomych ) ,

sprężyny powrotnej, zwory ruchomej, elektromagnesu napędowego.

Przy dużych prądach płynących przez stycznik, styki główne są

posrebrzane. Aby styki się nie utleniały stosuje się również

zanurzenie całego stycznika w oleju transformatorowym. Olej szybko

chłodzi, gasi łuk elektryczny, zabezpiecza styki przed utlenianiem.

Żeby zabezpieczyć stycznik przed pulsacją prądu zmiennego wkłada

się do jego rdzenia pierścień miedziany. Gdy prąd jest włączony

powstaje dodatkowy strumień elektromagnetyczny.

Cewki elektromagnesu wykonuje się na napięcia: 6, 12, 24, 48, 60,

110, 230, 400 [V] prądu zmiennego.

Do styków nieruchomych podłącza się przewody elektryczne, na

wejściu i wyjściu stycznika. Jeżeli do cewki elektromagnesu

doprowadzimy napięcie to elektromagnes przyciągnie zworę ruchomą

i nastąpi zamknięcie obwodu elektrycznego, przez stycznik zacznie

płynąć prąd. Przy zaniku napięcia zasilania cewki, nastąpi

samoczynne rozłączenie stycznika, zwora ruchoma zostanie

wypchnięta do pozycji wejściowej.

 
 

10

ZASTOSOWANIE:

 

Znajdują zastosowanie w instalacjach niskiego napięcia,

rozdzielnicach niskiego napięcia, aparaturach sterowniczych i

bateriach kondensatorów. Wykorzystuje się je szczególnie w do

załączania w obwodach trójfazowych ,prądu przemiennego. Można je

również stosować w obwodach prądu stałego.

Styczniki ID nadają się do bezpośredniego załączania silników

klatkowych, a także jako styczniki rozruchowe innych typów silników.

Styczniki IDX stosuje się zaś do załączania kondensatorów mocy.

Do styczników ID i IDX można bezpośrednio przyłączyć

zabezpieczenia termiczne typu IR oraz dodatkowe człony eliminacji

zakłóceń ZX 20 i ZX 25. Człony eliminacji zakłóceń służą do

stłumienia drgań styków, które powstają przez odłączenie cewki

sterującej. Wspomniane podzespoły są oferowane jako dodatkowy

osprzęt. Nadają się one do napięć znamionowych do 220 V, przy czym

ZX 20 stosuje się dla styczników na prąd przemienny, a ZX 25 - dla

styczników na prąd stały.

Dozór styczników w normalnych warunkach eksploatacji nie jest

konieczny. Należy jedynie w odpowiednich odstępach czasu, w

zależności od częstotliwości załączania i obciążeń, kontrolować udar

zestyku głównego urządzenia stykowego. Wymiana ruchomych i

stałych styków, jak również komór gaszących łuk jest możliwa bez

całkowitego demontażu urządzenia, tylko po odjęciu modułu

załączającego. Także cewka magnetyczna może zostać wymieniona

bez specjalistycznych narzędzi.

11

Podłączenie stycznika wygląda następująco:

 

Przy tym połączeniu stycznik będzie trzymał (złapie), jeśli

będziemy wciskać przycisk, lub jeśli będzie to jakiś wyłącznik.

W momencie gdy puścimy przycisk stycznik także rozewrze

swoje styki. Na wyłączniku będzie trzymał tak długo, aż

rozłączymy wyłącznik, lub zabraknie napięcia w sieci. Jednak

gdy napięcie się znowu pojawi stycznik złapie.

12

Dlatego najlepiej i najbezpieczniej jest zastosować poniższy
schemat z dwoma przyciskami: STOP i ZAŁĄCZ.

Po naciśnięciu przycisku zał cewka stycznika dostanie

napięcie i przyciągnie zworę. Jeśli puścimy ten przycisk to w

przeciwieństwie do schematu zamieszczonego wyżej, stycznik

nie puści, gdyż jest podtrzymywany sam przez siebie (styk

rozwarty pod przyciskiem zał).

13

PRZEKAŹNIK PODTRZYMUJĄCY:

14

Zastosowanie:

 

Klasyczny układ sterowania stycznika zawierający przyciski

START i STOP posiada podstawową wadę samoczynnego

wyłączenia się przy krótkotrwałych zanikach lub spadkach

napięcia sieci. Ponowne załączenie stycznika wymaga

działania ze strony personelu obsługującego. Przy rozległych

obiektach ponowne uruchomienie może być kłopotliwe.

Przekaźnik A160 eliminuje tą dolegliwość. Zapamiętuje on

stan stycznika (załączony/wyłączony) i pamięta go przez

nastawiony czas podtrzymania. Jeżeli napięcie zasilania

powróci przed upływem tego czasu wówczas przekaźnik A160

spowoduje, że stycznik znajdzie się w stanie w jakim był przed

zanikiem zasilania. Jeżeli czas zaniku napięcia będzie dłuższy

niż nastawiony czas podtrzymania wówczas pamięć A160

zostanie skasowana i po podaniu napięcia zasilania stycznik

będzie w stanie niewzbudzonym.

 

 
 

15

Dane techniczne :

 

 

Napięcie znamionowe 230V +10% -15% (48-

63) Hz*
Znamionowy prąd łączeniowy 5A
Czas podtrzymania 1s, 2s, 3s, 4s
Pobór mocy < 1W
Minimalny czas załączenia stycznika
wprowadzony do pamięci 100ms
Minimalny czas wyłączenia stycznika
wprowadzony do pamięci 100ms
Maksymalny przekrój przewodu 4 mm2
przyłączanego
Temperatura otoczenia -20°C do +40°C
Kategoria przepięciowa III poziom
Stopień ochrony obudowy IP 40 (zaciski IP 20)
Montaż szyna T35mm

16

P- przekaźnik
podnapięciowy

Schemat samoczynnego uruchomienia rezerwy
zasilania

17

Sygnalizacja

W układach zautomatyzowanych udział obsługi ludzkiej
ogranicza się do:

- kontroli odbiorczej

- rozruchu

- kontroli pracy normalnej

- konserwacji

- interwencji w sytuacjach
awaryjnych

Czynniki te są ułatwione przez wprowadzenie:

- członów wskaźnikowych

- członów alarmowych

Wyróżnia się sygnalizację:

- informacyjną

- zakłóceniową

- dyspozycyjną

18

Sygnalizacja

Układy sygnalizacyjne zapewniają przekazywanie
informacji

urządzenie obsługa

- wskaźnik torów pomiarowych

- optyczne i akustyczne człony sygnalizacyjne

- człony rejestrujące

W skład układów sygnalizacyjnych wchodzi układ wykrywający
stan obiektu czy urządzenia.

19

Optyczne człony wskaźnikowe i

alarmowe.

- sygnalizacyjne źródła światła;

- żarówki i lampy neonowe o wstrząsoodpornym
mocowaniu (bagnetowe)

2-220V, wielkości 7 - 10mm

- neonowe 0,05 - 0,5W
- żarówki 0,4 - 25W

- przełączniki podświetlane

- napisy podświetlane (trwałość 5-10 tys. godzin)
- wyłączniki klapkowe (razem z akustycznym) - wymagają
kasowania

- sygnalizatory cyfrowe
- sygnalizatory wskaźnikowe

20

Akustyczne człony alarmowe

- dzwonki 1,5 - 30V 0,2 -
4W
- buczki 5 - 10W

- syreny od 40W (zasięg 0,5km) do
11kW(zasięg 15km)

21

Układy blokad

Zabezpieczenie układów przed pomyłkowym
wykonaniem łączeń oraz powodowanie wyłączeń
w sytuacjach grożących awarią.

- mechaniczne (np. zespoły izostatów w radiu)

- elektromechaniczne (rygle mechaniczne napędzane
elektromagnesem)

- elektryczne

22

Blokady

-czynna

(samoczynne wyłączanie pracujących obwodów

w razie awarii)

a

x

23

Blokady

- bierna

(uniemożliwienie załączenia np. drzwi windy)

a

y

A

x

24

Blokady

y

x

A

z

a

- mieszana

25

Blokady

-

wykluczająca

- wyłączenie jednego powoduje

odłączenie innego

- uprzywilejowana

- zapewniająca konieczność

zachowania kolejności załączenia

- złączenie A powoduje
wyłączenie B i C

- załączenie B
powoduje wyłącznie
C

A

C

B

a

a

b

A

26

Dziękuję