Izbira stikalne in zaščitne opreme v omrežjih razsvetljave
Vsa omrežja za razsvetljavo morajo biti zaščitena pred kratkimi tokovi in v nekaterih primerih pred preobremenitvami.
Zaščita pred preobremenitvijo mora imeti:
- omrežja za notranjo razsvetljavo, izdelana z izpostavljenimi vodniki z gorljivim zunanjim plaščem ali izolacijo;
- svetlobna omrežja v stanovanjskih in javnih zgradbah, v poslovnih prostorih, pisarnah in objektih industrijskih podjetij, vključno z omrežji za gospodinjske in prenosne električne sprejemnike (likalniki, kotlički, ploščice, sobni hladilniki, sesalniki, pralni in šivalni stroji itd.), kadar vse vrste žic, kablov in načinov ožičenja;
- omrežja v eksplozivnih in požarno nevarnih območjih z vsemi vrstami žic, kablov in načinov ožičenja.
Zaščita svetlobnih omrežij se izvaja z zaščitnimi napravami - varovalkami in odklopniki (avtomatskimi napravami), ki izklopijo zaščiteno električno omrežje v nenormalnih pogojih. Za zaščito svetlobnih omrežij so najpogostejše avtomatske naprave.Ena od prednosti odklopnikov pred varovalkami je, da jih je mogoče uporabiti ne samo za zaščito, ampak tudi za odklop.
Varovalke ali odklopniki morajo biti nameščeni na vseh mestih v omrežju, kjer se presek žice zmanjšuje proti mestu porabe energije. Vendar namestitev zaščitnih naprav ni potrebna, če prejšnja naprava ščiti žice z manjšim prerezom. Seveda morajo biti varnostne naprave nameščene na začetku vseh omrežnih glav.
Pri izdelavi vej na ščite iz električnega omrežja se zaščitne naprave ne smejo namestiti z dolžino vej do 1 m, dovoljeno je izdelati odcepe na ščite z namestitvijo zaščitnih naprav na razdalji do 30 m. iz veje, če žice pri polaganju v jeklenih ceveh ne bodo imele pretoka manj kot 10%, pri odprtem polaganju pa ne manj kot 50% pretoka napajalnega voda. Takšno odstopanje od splošnega pravila ima v mislih predvsem odcepe napajalnih vodov, položene v delavnici na veliki nadmorski višini, kjer je vzdrževanje zaščitnih naprav zelo oteženo.
Ne glede na splošne zahteve je za povečanje zanesljivosti in enostavnosti delovanja svetlobnih naprav priporočljivo namestiti zaščitne naprave:
1. na mestih, kjer se napajalno omrežje razveja v več kot treh smereh;
2. na začetku dvižnih vodov, ki služijo trem ali več ščitom;
3. na vhodih stavbe;
4. na začetku vej od glavne linije blokovnega sistema, transformator - glavni;
5. v napeljavah zunanje razsvetljave z odcepom na vsako svetilo;
6.v inštalacijah lokalne razsvetljave na spodnji strani padajočih transformatorjev.
Varovalke v primerjavi s prodajnimi avtomati so zaradi svoje enostavnosti in poceni še vedno zelo razširjeni. Varovalka je sestavljena iz ohišja takšne ali drugačne konstrukcije in zaprtega talilnega vložka. Taljivi vložek je narejen iz talilne žice, ki se močno segreje in nato stopi, ko skozenj teče tok, ki presega nazivni tok. Ohišje varovalke omogoča vgradnjo niza varovalk za določeno območje tokov, s čimer je možno izbrati ustrezno povezavo varovalk za posamezen primer z uporabo ene ali več vrst varovalk.
V svetlobnih omrežjih se najpogosteje uporabljajo naslednje varovalke:
— tip vtikača H;
— vrste cevi PR.
Vrste uporabljenih varovalk in vrednosti nazivnih tokov varovalk zanje so podane v tabeli. 1.
Vtične varovalke H-10 imajo majhen navoj E14 in se uporabljajo samo za pomožna vezja (npr. signalna vezja).
Nizka mehanska trdnost ne omogoča njihove pravilne uporabe svetlobna omrežja… Varovalke H-20 imajo običajni navoj E27 in se uporabljajo predvsem za omrežja skupinske razsvetljave.
Varovalke H-20 se proizvajajo s kvadratno osnovo dimenzij 55 x 55 mm, višine 60 mm in pravokotno osnovo - 90 x 50 mm, višine 55 mm. Žice so povezane s prvim od zadaj, druge - pravokotne varovalke pa imajo dve izvedbi: za povezavo žic s sprednje strani in za povezavo s hrbtne strani na žične zatiče.
Varovalke tipa H-60 z velikim navojem EZZ se uporabljajo samo v električnih omrežjih in le v tistih objektih, kjer ni stalnega servisnega osebja. V vseh ostalih primerih je v napajalnem omrežju priporočljiva vgradnja cevnih varovalk tipa PR. Takšna omejitev za varovalke tipa H je posledica relativno majhnih vrednosti največjih dovoljenih izklopnih tokov.
Tabela 1. Nazivni tokovi N in PR varovalk in varovalk zanje
Varovalke tipa PR imajo za razliko od varovalk tipa H odprte tokovne dele, zato jih lahko servisira samo specializirano osebje. Prednosti PR varovalk vključujejo velik največji izklopni tok. Njihovo glavno področje uporabe je zaščita posameznih odsekov električnega omrežja.
Bolj ko je tok, ki prežge varovalko, večji od nazivnega toka varovalke, krajši čas bo potreben, da pregori. Vendar varovalke ne pregorijo takoj, ko skozi njih teče večji tok od nazivnega. Skoraj takojšnje (nekaj sekund) gorenje varovalke je zagotovljeno le pri toku, ki presega 2,5-kratnik nazivnega toka.
Med preskusi varovalke vzdržijo en in pol toka najmanj 1 uro in tok, ki presega nazivno za 20 - 30% - za nedoločen čas. V pogojih delovanja material varovalke oksidira in se stara ter pogosto izgori pri toku, ki je blizu nazivnemu. Zato varovalke ne smejo biti obremenjene s tokom, ki je višji od nazivnega toka, da bi se izognili lažnemu sproženju.
Veljavni električni predpisi zahtevajo, da nazivni tok varovalke ni manjši od delovnega toka bremena, tj.
V zadnjem času se je pojavil trend zamenjave varovalk z avtomatskimi krmilniki. Napredek tehnologije je omogočil oblikovanje strojev z dobrimi električnimi podatki (veliki maksimalni prekinitveni tokovi - do 10.000 A, hiter izklop v primeru kratkega stika) in konstrukcijskih dimenzij, ki so izjemno priročne za namestitev na oklope.
Konstrukcijske značilnosti strojev so možnost kombiniranja funkcij varovalke in stikala v stroju, zagotovljena varnost njihovega vzdrževanja in priročnost montaže v majhnih zanesljivih ščitih. Stroji so izdelani s separatorji, ki vsebujejo samo toplotne ali toplotne in elektromagnetne releje.
Termični rele deluje v preobremenitvenem območju in izklopi stroj po časovnih intervalih, ki so obratno sorazmerni z velikostjo preobremenitve, elektromagnetni rele pa v primeru kratkega stika izklopi stroj takoj.
Pogoji za zaščito žic in kablov pred avtomatskimi inštalacijskimi stroji so blizu pogojem za zaščito varovalk. Zato nastavitveni tok nastavitvenega stroja ne sme biti manjši od delovnega toka bremena, tj.
Pri izračunih z uporabo teh formul ne smete izbrati nepotrebno velikih nazivnih tokov varovalk ali tokov iz nastavitev avtomatskih strojev.Praviloma je treba nazivni tok varovalke ali nastavitveni tok nastavitvenega stroja vzeti enako ali najbližje velikim vrednostim izrazov na desni strani razmerij.
Izbira avtomatskih nastavitev stroja brez odlašanja se izvede neposredno v skladu s tabelami, predlagani PUE.
Prečni prerezi pogonov in kablov morajo biti takšni, da pri danem delovnem toku in izbrani varovalki temperatura delovnih žic ne doseže vrednosti, pri katerih je mehanska trdnost žice oslabljena, pride do nevarnosti požara ali je izolacija žic in kablov poškodovana. Zato v vseh primerih dolgotrajno dopustni vodniški tok Iadm ne sme biti manjši od obratovalnega toka, ki ga določa projektna obremenitev, tj.
Poleg tega morajo prečni prerezi žic in kablov ustrezati razmerjem
kjer je β koeficient, ki določa mejo v preseku žic za prostore, kjer lahko električna napeljava vnese elemente s povečano požarno nevarnostjo.
Pri zaščiti z varovalkami v industrijskih prostorih industrijskih podjetij β = 1, v stanovanjskih zgradbah, domačih in javnih prostorih, vnetljivih skladiščih in servisnih prostorih industrijskih podjetij β = 1,25. Pri zaščiti z avtomatskimi napravami je v vseh primerih β = 1.