SIEMENS – Aparatura modułowa SENTRON
Wyłączniki nadprądowe
serie 5SL i 5SY
Wyłączniki nadmiarowoprądowe (ang. MCB Miniature Circuit Breaker) stosowane są w każdej instalacji elektrycznej w celu zapewnienia ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania (jeden ze środków ochrony przy uszkodzeniu).
Charakterystyki wyzwalania
Obecnie stosowane wyłączniki wyposażone są w wyzwalacz termiczny oraz elektromagnetyczny, dzięki czemu chronią zarówno przewody zasilające jak i odbiorniki energii elektrycznej przed skutkami zwarć oraz przeciążeń. Ze względu na próg zadziałania (krotność) wyzwalacza zwarciowego (elektromagnetycznego) rozróżniamy cztery podstawowe typy charakterystyk:
- Charakterystyka A – krotność 2-3x In; (znana też jako charakterystyka Z u innych producentów)
Do ochrony obwodów z wrażliwymi odbiorami półprzewodnikowymi oraz obwodów pomiarowych z przekładnikami - Charakterystyka B – krotność 3-5 x In;
Uniwersalna charakterystyka przeznaczona do zabezpieczania obwodów gniazd wtykowych i oświetleniowych - Charakterystyka C – krotność 5-10 x In;
Stosowana głównie do zabezpieczania obwodów z urządzeniami o zwiększonym prądzie rozruchowym (np. zespoły lamp oświetleniowych, silniki) - Charakterystyka D – krotność 10-20 x In;
Do obwodów elektrycznych z urządzeniami o dużych udarach prądowych, np. transformatory, zawory elektromagnetyczne
Rys 1. Charakterystyki wyzwalaczy wyłączników nadprądowych
Wykonania wielobiegunowe i wymiary
Wyłączniki nadmiarowoprądowe dają możliwość załączania i ochrony pojedynczych oraz wielobiegunowych obwodów lub odbiorników. Norma PN-EN 60898-1 rozróżnia następujące wykonania wyłączników: 1, 1+N, 2, 3, 3+N i 4-biegunowe. W wersjach 1+N oraz 3+N, biegun neutralny nie jest zabezpieczany wyzwalaczem, jest on natomiast rozłączany wraz z pozostałymi biegunami (ręcznie lub automatycznie).
Dostępne są dwa gabaryty wyłączników 1+N: 5SL60 (1+N, jednomodułowe, 18 mm) i 5SL65 (1+N, dwumodułowe, 36 mm).
Rys 4. Wyłączniki nadprądowe 1+N:
po lewej: jednomodułowy 5SL6016-7 (C16),
po prawej: dwumodułowy 5SL6516-7 (C16)
Dostępne serie wyłączników nadprądowych SIEMENS
W ofercie firmy Siemens możemy wyróżnić trzy podstawowe rodziny wyłączników nadmiarowoprądowych:
- Seria 5SL – wyłączniki dedykowane do budownictwa mieszkalnego i infrastrukturalnego (do 63A)
- Seria 5SY – wyłączniki dedykowane do zastosowań przemysłowych (w tym pojazdy kolejowe i statki) (do 80A)
- Seria 5SP – wyłączniki wysokoprądowe (80A – 125A) oraz wyłączniki przedlicznikowe (selektywne)
Pobierz broszurę: „Przegląd wyłączników nadmiarowoprądowych SIEMENS”
Zdolności zwarciowe
Standardowo wyłączniki nadmiarowoprądowe testowane są zgodnie z normą PN-EN 60898-1, która zakłada, że dostęp do zabezpieczeń instalacji elektrycznej mają osoby niewykwalifikowane. Z tego względu podlegają one bardziej rygorystycznej procedurze testowania (trzykrotne załączenie wyłącznika na zwarcie). Zgodnie z tą normą, wyłączniki firmy Siemens posiadają następujące zdolności zwarciowe Icn:
- 6 kA: Serie: 5SL6 oraz 5SY6
- 10 kA: Serie: 5SL4, 5SY4 oraz 5SP4
- 15 kA: Seria 5SY7
- 25 kA: Seria 5SY8 (wg. normy PN-EN 60947-2)
Rodzina wyłączników 5SY spełnia dodatkowo wymagania normy PN-EN 60947-2, która zakłada m.in., że osoby niewykwalifikowane nie mają dostępu do aparatów zabezpieczających. W tym przypadku wyłączniki posiadają odpowiednio większe zdolności zwarciowe, w zależności od ich prądów znamionowych (szczegółowe wartości prądów zwarciowych dostępne pokazuje tabela 1). Jako przykład weźmy wyłącznik z serii 5SY4, 1-biegunowy, charakterystyka C, prąd znamionowy 32A (rys. 5) Zdolność zwarciowa Icu zgodnie z normą PN-EN 60947-2 wynosi 20kA. Zdolność zwarciowa Icn zgodnie z normą PN-EN 60898-1 to 10 kA.
a) Icu = 20kA zgodnie z normą IEC / EN 60947-2 (tzw. „przemysłową”)
b) Icn = 10kA zgodnie z normą IEC / EN 60898-1 (tzw. „domową”)
Tabela 1. Prądy zwarciowe Icu zgodnie z normą PN-EN 60947-2 dla wyłączników nadprądowych
Napięcie znamionowe DC
Wszystkie wyłączniki nadmiarowoprądowe firmy Siemens mogą zabezpieczać obwody prądu stałego. Maksymalne napięcie znamionowe DC dla serii 5SL to 60V na biegun, natomiast dla aparatów 5SY napięcie to wynosi 72V na biegun. Dodatkowo ofertę wyłączników z serii 5SY uzupełniają uniwersalne wyłączniki 5SY5, które można stosować również w instalacjach stałoprądowych o wyższych napięciach. Znamionowe napięcie stałe takich wyłączników to 250V DC na biegun – maksymalnie do 1000 V dla szeregowego połączenia biegunów wyłącznika 4-polowego.
Zalety najtańszej serii 5SL6
Szybki montaż i demontaż z szyny TH35
Dzięki jednostronnemu mechanizmowi zatrzaskowemu (na dole aparatu), wyłączniki nadprądowe 5SL można zdemontować i zamontować na szynę zasilającą (bez jej demontażu). Podobna sytuacja jest z wyłącznikami różnicowoprądowymi 5SV3 (typ A) i 5SV4 (typ AC).
Szyny łączeniowe sztyftowe
Dzięki zastosowaniu szyn trzpieniowych mamy możliwość podłączenia pod zaciski przyłączeniowe wyłączników 5SL zarówno szyny jak i przewodu zasilającego. W tym przypadku uzyskujemy lepszą dostępność do przewodów zasilających, co ułatwia wizualną kontrolę połączeń w gotowej rozdzielnicy (przewody nie są zasłaniana przez szynę łączeniową).
Akcesoria wspólne z pozostałą aparaturą modułową z rodziny SENTRON
Do wyłączników 5SL6 możemy dobudować maksymalnie dwa moduły styków dodatkowych (bądź alarmowych). Jest to wspólna gama akcesoriów z innymi aparatami modułowymi (wyłączniki różnicowoprądowe czy rozłączniki modułowe).
Rys 6. Mechanizm zwalniający aparaty z szyny łączeniowej bez użycia dodatkowych narzędzi
Dostępne akcesoria do wyłączników 5SL6
RC – napęd zdalny
AS – styk pomocniczy
FC – styka alarmowy
Dostępne akcesoria do wyłączników 5SL4 oraz 5SY
RC – napęd zdalny
AS – styk pomocniczy
FC – styka alarmowy
ST – wyzwalacz wzrostowy
UR – wyzwalacz zanikowy
Szyny łączeniowe sztyftowe
Aparaturę modułową możemy znaleźć praktycznie w każdej rozdzielnicy. Nie istotne, czy jest to rozdzielnica główna zakładu przemysłowego, rozdzielnica sterownicza, czy może rozdzielnica mieszkaniowa. Podczas produkcji każdej rozdzielnicy, jedną z najbardziej czasochłonnych, a więc i najbardziej kosztownych czynności jest jej „obszycie” – elektryczne połączenie wszystkich urządzeń. Dla całej aparatury modułowej SENTRON, usprawnienie tego procesu gwarantuje jednolity system szyn łączeniowych w wykonaniu sztyftowym (inaczej trzpieniowym lub pinowym).
Widok zabudowy wyłączników nadmiarowoprądowych serii SENTRON z wykorzystaniem szyn łączeniowych.
Dostępne wykonania szyn łączeniowych
Szyny łączeniowe do aparatury modułowej SENTRON, dostępne są w dwóch wariantach wykonania.
5ST36 wykonane w pełnej izolacji, bez możliwości skracania (dostępne w długościach od 2 do 12 modułów montażowych).
Szyna łączeniowa 5ST3624 w pełnej izolacji (nie przystosowana do cięcia)
5ST37 z możliwością dowolnego skracania, przy zastosowaniu osłon końcowych (dostępne w odcinkach o długości 12 lub 56/57 modułów montażowych). Należy pamiętać, że wykonania 12 modułowe dostarczane są z dwoma osłonami końcowymi w komplecie natomiast odcinki metrowe (56-57 modułów) dostarczane są bez osłon końcowych.
Szyna łączeniowa 5ST3708 z możliwością skracania (odcinki 12 modułowe dostarczane są z dwoma osłonami końcowymi).
Układ szyny łączeniowej 5ST3667 do wyłączników nadmiarowoprądowych z biegunem N po lewej stronie.
Układ szyny łączeniowej 5ST3624 do wyłączników nadmiarowoprądowych z biegunem N po prawej stronie.
Połączenie wyłącznika różnicowoprądowego i nadprądowego
Specjalne wykonania szyn łączeniowych przygotowano również do łączenia wyłączników różnicowoprądowych z wyłącznikami nadmiarowoprądowymi. Są to wykonania szyn pozwalające połączyć 3-fazowy wyłącznik różnicowoprądowy (w wykonaniu z biegunem N zarówno po lewej jak i po prawej stronie) z ośmioma aparatami 1-modułowymi. Układ tych szyn przedstawiono na rysunkach nr. 12 i 13.
Zalety stosowania szyn łączeniowych
Podstawowymi korzyściami wynikającymi z zastosowania systemu szyn łączeniowych są:
- ograniczenie czasu łączenia elektrycznego aparatury,
- redukcja możliwości dokonania błędów montażowych,
- łatwiejsza identyfikacja połączeń między aparatami,
- zwiększona ochrona przed dotykiem części będących pod napięciem.
Warto jednak zwrócić uwagę na to, co jeszcze zyskujemy stosując szyny łączeniowe w wykonaniu sztyftowym:
- lepszą wizualną kontrolę podłączenia przewodów – szyny sztyftowe, instalowane są z tyłu aparatu, co umożliwia podłączenie przewodów przed nimi
- możliwość szybkiej wymiany urządzenia podłączonego do systemu szyn łączeniowych – system bez narzędziowego demontażu wyłączników SENTRON z szyny TH, w połączeniu z szyną sztyftową umożliwia wymianę pojedynczego aparatu, bez konieczności demontowania pozostałych: zobacz więcej
- możliwość łatwiej rozbudowy istniejących układów, dzięki równoległemu połączeniu szyn w pełnej izolacji – stosując je możemy dowolnie rozbudowywać połączenia aparatów zachowując oczywiście wymagania odnośnie maksymalnej obciążalności szyn. Dzięki takiemu rozwiązaniu zyskujemy nie tylko możliwość łatwej rozbudowy, ale także możemy w efektywny sposób wykorzystywać komponenty, które posiadamy
- możliwość łączenia za pomocą szyn aparatów o biegunowości 1+N, zabudowanych w obudowie o szerokości jednego modułu montażowego. Mowa tutaj o wyłącznikach nadmiarowopradowych 5SL60 oraz wyłącznikach kombinowanych RCBO 5SV1
- możliwość zwiększenia przekroju szyn łączeniowych nawet do 32 mm2 dzięki ich równoległemu połączeniu co przedstawiono na rysunku obok
Sposób podłączenia zasilania do wyłączników połączonych szyną łączeniową.
Przykład połączenia 12 wyłączników 1-biegunowych z wykorzystaniem 3 szyn o długości 6 modułów montażowych.
Szyna łączeniowa 5ST3673-0 do łączenia wyłączników 5SL60 oraz 5SV1
Zwiększanie efektywnego przekroju szyn łączeniowych poprzez ich równoległe połączenie
Jakość produktu gwarancją bezpieczeństwa
Na rynku polskim dostępne są urządzenia zabezpieczające wielu producentów. Część z nich dostarcza produkty wysokiej jakości, które spełniają wszystkie wymagania stawiane przez normy produktowe co jednocześnie przekłada się na bezpieczeństwo użytkownika. Obok tych produktów występuje grupa urządzeń o wątpliwej jakości, które mogą nie zapewniać pełnej ochrony, wpływając tym samym negatywnie na bezpieczeństwo.
Należy mieć na uwadze, że wg Unijnego ustawodawca jedynym obowiązkiem producenta lub importera aparatury elektrycznej, który wprowadza produkt do sprzedaży i potwierdza zgodność podawanych parametrów jest wystawienie Deklaracji Zgodności UE oraz oznaczenia CE. Jednak nie gwarantuje to jakości aparatów elektrycznych, co wykazały badania przeprowadzone w ramach inicjatywy MSSI ELECTRICAL (firma Siemens jest uczestnikiem projektu), Sekcja Producentów Aparatury Elektrycznej w Krajowej Izbie Gospodarczej Elektroniki i Telekomunikacji (SPAE KIGEiT) przy współpracy z niezależnym, akredytowanym laboratorium Biura Badawczego ds. Jakości (BBJ) zleciła przebadanie dwóch typów produktów różnych producentów: wyłączników nadmiarowoprądowych oraz wyłączników różnicowoprądowych.
Badanie miało na celu sprawdzenie produktów pod kątem ich zgodności z deklarowanymi przez producentów parametrami technicznymi. Wyniki wykazały, że ponad 40% spośród próbek wyłączników nadmiarowoprądowych oraz 56% spośród wyłączników różnicowoprądowych nie spełnia wymagań norm produktowych (odpowiednio PN-EN 60898-1 oraz PN-EN 61008-1).
Zobacz Wyniki badań wyłączników nadprądowych MCB
Z tego też powodu ważne jest aby urządzenia zabezpieczające posiadały poza oznaczeniem CE dodatkowy certyfikat renomowanego laboratorium badawczego. W przypadku aparatury firmy Siemens, jakość produktów potwierdzana jest przez dodatkową kontrolę jakościową instytutu VDE.
