Επιλέξτε κατηγορία
Επιλέξτε κατηγορία
Ως υλικό ράγας καλούνται όλα τα στοιχεία τα οποία τοποθετούνται σε πίνακες και ποιο συγκεκριμένα σε ράγες.
Κάθε πίνακας έχει εσωτερικά μια η περισσότερες ράγες (μεταλλικοί ράβδοι κατάλληλου σχήματος).
Αυτές αποτελούν την βάση στερέωσης των διαφόρων στοιχείων του πίνακα (διακοπτών ασφαλειών κλπ...).
Το υλικό ράγας έχει κατάλληλη βάση και τοποθετείται κατά μήκος της.
By Kae - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5076988
Υπάρχουν διαφόρων μορφών ράγες, οι ποιο δημοφιλείς στους οικιακούς πίνακες είναι του «τύπου καπέλου». Οι διαστάσεις και η μορφή τους φαίνονται στα παρακάτω σχήματα:
Υπάρχουν 2 διαστάσεων ράγες ως προς το βάθος. Η μία με 7.5mm βάθος και η άλλη με 15mm.
Ο αριθμός των στοιχείων που μπορούν να τοποθετηθούν σε μια ράγα είναι ανάλογος του μήκους της. Συνηθίζεται το μήκος αυτό να περιγράφεται ως αριθμός θέσεων. Μία θέση είναι 17.5mm και είναι το ποιο συνηθισμένο πλάτος ενός υλικού ράγας. Έτσι όταν λέμε ότι ο πίνακας είναι χωρητικότητας 12 θέσεων σημαίνει ότι εσωτερικά η ράγα του έχει μήκος αρκετό για την τοποθέτηση 12 στοιχείων.
Αντίστοιχα, τα στοιχεία κατασκευάζονται και αυτά ως πολλαπλάσια η υποπολλαπλάσια πλάτους της μίας θέσης (17.5mm). Μία μονοφασική μονοπολική ασφάλεια π.χ. έχει πλάτος μιας θέσης. Ένα ρελαί διαρροής μονοφασικό έχει πλάτος συνήθως 2 θέσεων ενώ μια τριφασική ασφάλεια τριών η περισσότερων θέσεων.
Στα σπίτια τα ποιο συνηθισμένα υλικά ράγας για τους πίνακες είναι οι ασφάλειες, οι διακόπτες, τα ενδεικτικά καθώς και τα ρελαί ισχύος. Για το ρελαί διαρροής υπάρχει ξεχωριστό κεφάλαιο.
Πρόκειται για τα στοιχεία εκείνα που προστατεύουν τους αγωγούς από υπερεντάσεις. Τοποθετούνται σε σειρά στο κύκλωμα και διακόπτουν το ρεύμα όταν η έντασή του ρεύματος στο κύκλωμα ξεπεράσει μια προκαθορισμένη τιμή.
Χαρακτηριστικά όλων των ασφαλειών είναι η τάση λειτουργίας τους (συνήθως 200-400V για σπίτια) και το ονομαστικό ρεύμα προστασίας (In). Αυτό είναι η ένταση του ρεύματος η οποία αν ξεπεραστεί ενεργοποιείται η ασφάλεια.
Π.χ. μια ασφάλεια με In=10Α ενεργοποιείται όταν η ένταση του ρεύματος ξεπεράσει τα 10Α. Αυτό στην πραγματικότητα αποτελεί μια υπερ-απλούστευση διότι οι ασφάλειες πάντα επιτρέπουν εντάσεις ρεύματος πολύ μεγαλύτερες του ονομαστικού για κάποιο χρονικό διάστημα.
Αυτό γίνεται διότι αρκετές συσκευές με επαγωγικά και χωρητικά φορτία (μοτέρ – πηνία πυκνωτές κλπ.) στιγμιαία μπορεί να απαιτούν μεγάλη ένταση στους αγωγούς. Αν η ασφάλεια ενεργοποιείτε κάθε φορά που γινόταν αυτό, οι συσκευές δεν θα μπορούσαν να λειτουργήσουν. Σκοπός των ασφαλειών είναι κυρίως να προστατεύουν τους αγωγούς και συνήθως οι αγωγοί μπορούν να δεχτούν ρεύμα έντασης μεγαλύτερο από το κανονικό αρκεί να έχει μικρή χρονική διάρκεια.
Οι ασφάλειες ως προς τον τρόπο λειτουργίας διακρίνονται σε αυτόματες και τηκόμενες.
Οι αυτόματες ασφάλειες (η μικροαυτόματοι) μοιάζουν αρκετά με διακόπτες. Διαθέτουν ένα εξωτερικό «λεβιεδάκι» με το οποίο μπορεί κανείς να διακόψει χειροκίνητα το ρεύμα. Εάν ενεργοποιηθούν διακόπτουν το ρεύμα και ταυτόχρονα κατεβάζουν το διακοπτάκι στην θέση off. Όταν οι αιτίες που προξένησαν την υπερένταση εξαλειφθούν μπορούν να ξαναχρησιμοποιηθούν ανεβάζοντας χειροκίνητα το λεβιεδάκι.
Η αυτόματες ασφάλειες ανάλογα με το πόσο ανεκτικές είναι σε εντάσεις άνω της ονομαστικής τους κατηγοριοποιούνται ως εξής:
Μία αυτόματη ασφάλεια π.χ. τύπου Α των 10A μπορεί να αφήσει ρεύμα από 20 έως 30 A χωρίς να ενεργοποιηθεί για κάποιο χρονικό διάστημα. Μία αντίστοιχη ασφάλεια τύπου D θα αφήσει από 100Α έως και 200Α. Μπορεί να φαίνεται ανόητο μία ασφάλεια των 10Α να μην ενεργοποιείται για εντάσεις της τάξεως των 200Α αλλά μην ξεχνάμε ότι τα χρονικά διαστήματα είναι πολύ μικρά και σκοπό έχουν να δώσουν στις συσκευές τον χρόνο (και το ρεύμα) που χρειάζεται ώστε να λειτουργήσουν σωστά.
Για κάθε ασφάλεια υπάρχει η αντίστοιχη χαρακτηριστική. Πρόκειται για ένα γράφημα Έντασης – χρόνου στο οποίο μπορούμε να δούμε τον χρόνο ενεργοποίησης κάθε ασφάλειας ανάλογα με το ρεύμα που την διαρρέει.
Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται οι χαρακτηριστικές για ασφάλειες τύπου B, C και D σε σχέση με την ονομαστική τιμή της έντασης.
image from https://www.c3controls.com/wp-content/uploads/2018/05/c3controls-Understanding-Trip-Curves.pdf
Βλέπουμε πως κάθε ασφάλεια διαφέρει στον χρόνο απόκρισης ανάλογα με την ένταση του ρεύματος. Για μια ασφάλεια C π.χ. για υπερεντάσεις λίγο μεγαλύτερες της ονομαστικής η ασφάλεια θα αργήσει πάρα πολύ να ενεργοποιηθεί. Για υπερεντάσεις της τάξεως 3Ιn η ενεργοποίηση γίνεται το πολύ σε 10 δευτερόλεπτα. Αντίθετα για υπερεντάσεις από 5 φορές την ονομαστική έως 10, ο χρόνος απόκρισης πέφτει έως και κάτω από ένα δευτερόλεπτο.
Η λειτουργία τους βασίζεται στην τήξη ενός λεπτού αγωγού από χαλκό ή άλλο κράμα. Όταν η ασφάλεια διαρρέεται από ρεύμα έντασης μεγαλύτερη της ονομαστικής της ο αγωγός αυτός θερμαίνεται λόγω ωμικής αντίστασης και τήκεται (λιώνει) σταματώντας την ροή του ρεύματος. Ο τρόπος λειτουργίας τους, της καθιστά αναλώσιμες. Σε αντίθεση με τις αυτόματες δεν μπορούν να ξαναχρησιμοποιηθούν εάν ενεργοποιηθούν έστω και μία φορά.
Σε σχέση με την ανεκτικότητα τους σε υπερεντάσεις οι τηκόμενες διακρίνονται με βάση 2 γράμματα. Το πρώτο γράμμα δηλώνει την περιοχή ρευμάτων προστασίας των γραμμών της εγκατάστασης. Το δεύτερο γράμμα υποδηλώνει το είδος της εγκατάστασης.
Πρώτο Γράμμα
| g | Πλήρης προστασία σε όλη την περιοχή ρευμάτων |
| a | Μερική προστασία, διακόπτουν ρεύματα με τιμές μόνο πάνω ένα καθορισμένο πολλαπλάσιο της ονομαστικής έντασης. Παρέχουν προστασία μόνο έναντι βραχυκυκλωμάτων. |
Δεύτερο Γράμμα
| L | Γραμμές, Καλώδια |
| G | Γενική Χρήση |
| M | Κινητήρες |
| R | Ημιαγωγοί |
| B | Εγκαταστάσεις Ορυχείων |
| Tr | Μετασχηματιστές |
Οι τηκόμενες που χρησιμοποιούνται στα σπίτια είναι κυρίως οι gG και οι gL.
Γενικά οι τηκόμενες τείνουν να καταργηθούν από τα σπίτια καθώς οι αυτόματες είναι ποιο πρακτικές. Καλό είναι όμως η γενική ασφάλεια να είναι τηκόμενη για λόγους που θα δούμε παρακάτω.
Υπάρχουν 2 τύπων τηκόμενες ασφάλειες.
1. Οι Diazed.
All images by Siemens Greece
Πρόκειται για ασφάλειες παλαιότερες με πλάτος μεγαλύτερο της μίας θέσεως.
2. Οι neozed.
image from All images by Siemens Greece
Νεότερου σχεδιασμού με πλάτος μίας θέσης.
Υπάρχουν και άλλων τύπων αλλά πολύ σπάνια χρησιμοποιούνται στα σπίτια.
Στις τηκόμενες ασφάλειες ασφαλίζουμε μόνο την φάση. Στις αυτόματες έχουμε την δυνατότητα χρησιμοποιώντας ειδικές διπολικές η L+N ασφάλειες να ασφαλίσουμε και τον ουδέτερο.
Οι διπολικές ασφάλειες ενεργοποιούνται ανιχνεύοντας όχι μόνο την ένταση της φάσεως αλλά και του ουδετέρου. Οι ασφάλειες L+N δεν ανιχνεύουν την ένταση του ουδετέρου, τον διακόπτουν όμως σε περίπτωση που ενεργοποιηθούν από το ρεύμα της φάσης.
Το να ασφαλίσουμε ή να διακόψουμε τον ουδέτερο ίσως δεν είναι απαραίτητο σε γειωμένες εγκαταστάσεις. Χρησιμοποιούνται όμως τέτοιες ασφάλειες ειδικά (L+Ν) για διακοπή του ουδετέρου σε συσκευές μεγάλης κατανάλωσης για την πλήρη απομόνωσή τους. Πρακτικά αυτό βοηθάει σε περιπτώσεις διαρροής. Με την απομόνωση της συσκευής αποτρέπουμε την ενεργοποίηση του ρελαί διαρροής και έτσι δεν διακόπτεται η παροχή σε όλο το σπίτι μέχρι να αποκατασταθεί η διαρροή.
Σας έχει τύχει ποτέ ενώ συνδέεται πολλές συσκευές σε μία πρίζα να πέφτει ο γενικός η ακόμα χειρότερα να καίγεται η ασφάλεια στο ρολόι? Αυτό δεν θα έπρεπε να συμβαίνει. Για αυτό αλώστε υπάρχουν και ασφάλειες κάθε γραμμής ώστε να ενεργοποιούνται αυτές όταν υπερφορτώνεται μια γραμμή. Όταν συμβαίνουν τέτοια φαινόμενα υπάρχει πρόβλημα με την επιλεκτικότητα των ασφαλειών.
Η επιλεκτικότητα αναφέρετε στην διαδοχή με την οποία πρέπει να ενεργοποιούνται οι ασφαλιστικές διατάξεις. Όταν υπερφορτώνεται μια γραμμή πρέπει να ενεργοποιείται η ασφάλεια αυτής της γραμμής. Αν για κάποιο λόγο αυτό αποτύχει τότε τον ρόλο αναλαμβάνει ο γενικός. Αν και αυτό αποτύχει τότε η ασφάλεια στο ρολόι κλπ.
Για να πετύχουμε την σωστή διαδοχή πρέπει η ασφάλειες να είναι υπολογισμένες ώστε ο χρόνος απόκρισης της πλησιέστερης να είναι μικρότερος από αυτόν της ποιο απομακρυσμένης. Όπως είδαμε ποιο πάνω κάθε ασφάλεια ανάλογα με τον τύπο και την ένταση που την διαρρέει έχει διαφορετικό χρόνο ενεργοποίησης. Ο χρόνος αυτός εξαρτάται από την χαρακτηριστική της.
Όταν λοιπόν ασφαλίζουμε κυκλώματα με διαδοχικές ασφάλειες προσέχουμε τις χαρακτηριστικές τους ώστε να πετύχουμε σωστή διαδοχή στην ενεργοποίηση.
Η επιλεκτικότητα θεωρητικά πρέπει να ισχύει και σε βραχυκύκλωμα. Επειδή όμως σε αυτές τις περιπτώσεις η ένταση παίρνει πολύ μεγάλη τιμή σε μικρό χρονικό διάστημα είναι δύσκολη η πρόβλεψη. Συνήθως σε βραχυκύκλωμα πέφτει «ότι προλαβαίνει» ασχέτως επιλεκτικότητας.
Ένας εύκολος τρόπος να διασφαλίσουμε την σωστή επιλεκτικότητα είναι η επιλογή μίας και μόνο μάρκας για όλο το υλικό ράγας του πίνακα. Η κάθε εταιρία έχει κάνει η ίδια την προεργασία για την μελέτη της επιλεκτικότητας και μας διασφαλίζει ότι τα υλικά της μπορούν να συνεργαστούν σωστά μεταξύ τους.
Από τις ποιο δημοφιλείς εταιρίες κατασκευής ραγο-υλικού είναι η Hager, η ΑΒΒ , η Siemens, η Schneider,η Legrand, η Gayer και η Ελληνική Adeleq.
Ένα χαρακτηριστικό όλων των ασφαλειών το οποίο αρκετές φορές διαφεύγει της προσοχής είναι το μέγιστο ρεύμα απόζευξης. Πρόκειται για το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας της ασφάλειας και μετριέται σε kiloAmpere.
Το ρεύμα αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία και ειδικά στα βραχυκυκλώματα.
Όταν δεν υπάρχει βραχυκύκλωμα η ένταση είναι σε σχετικά ασφαλή επίπεδα. Ακόμα και όταν η ένταση ξεπεράσει την επιτρεπόμενη είμαστε σίγουροι ότι η ασφάλεια θα ενεργοποιηθεί προστατεύοντας το κύκλωμα.
Σε περίπτωση όμως που έχουμε βραχυκύκλωμα η τιμή της έντασης παίρνει πολύ γρήγορα πολύ μεγάλες τιμές. (ίσως και αρκετές χιλιάδες ανά περίπτωση). Εκεί η ασφάλεια πρέπει να ενεργήσει άμεσα διαφορετικά τα αποτελέσματα θα είναι καταστρεπτικά για τους αγωγούς.
Για κάθε ασφάλεια όμως υπάρχει μια τιμή έντασης η οποία αν ξεπεραστεί πολύ γρήγορα η ασφάλεια δεν θα λειτουργήσει. Αυτό αποτελεί επίσης χαρακτηριστικό κάθε ασφάλειας και ονομάζεται μέγιστο ρεύμα απόζευξης. Αν π.χ. έχω ασφάλειες με μέγιστο ρεύμα απόζευξης 3kA και ένα μεγάλο βραχυκύκλωμα δημιουργήσει ρεύμα 4kA η ασφάλεια θα είναι σαν να μην υπάρχει. Με τόσο υψηλή τιμή έντασης οι αγωγοί θα καταστραφούν γρήγορα προξενώντας ίσως και πυρκαγιές.
Οι συνήθης τιμές του ρεύματος απόζευξης για τις αυτόματες ασφάλειες είναι 3-6kA.
Από πολλούς κατασκευαστές υπάρχουν διαθέσιμες και ασφάλειες ρεύμα απόζευξης 10-15κΑ οι οποίες
έχουν υψηλότερη τιμή και για αυτό τον λόγο δεν χρησιμοοποιούνται συχνά.
Οι αντίστοιχες τιμές για τις τηκόμενες είναι αρκετά υψηλότερες (25-50kΑ).
Για αυτό το λόγο όπως είπαμε προηγουμένως προτιμούμε η γενική ασφάλεια του πίνακα να είναι τηκόμενη.
Έτσι σε περίπτωση δημιουργίας πολύ υψηλής έντασης είμαστε σίγουροι ότι η γενική τηκόμενη θα λειτουργήσει προστατεύοντας την εγκατάσταση.
Η αλήθεια είναι ότι τόσο μεγάλες τιμές έντασης δημιουργούνται σπάνια και έχουν να κάνουν με πολλούς παράγοντες. Αλλά μια σωστή σωστή ηλεκτρολογική εγκατάσταση πρέπει να υλοποιείται για παν ενδεχόμενο.
Οι διακόπτες ομοιάζουν εξωτερικά με αυτόματες ασφάλειες, δεν πρέπει όμως να συγχέονται. Οι διακόπτες δεν παρέχουν καμία προστασία από υπερεντάσεις. Ο ρόλος τους είναι καθαρά ρόλος χειρισμού. Ένας διακόπτης ανοίγει και κλείνει ένα κύκλωμα.
Ανάλογα με το πόσα κυκλώματα θέλουμε να χειριστούμε ταυτόχρονα οι διακόπτες μπορεί να είναι μονοπολικοί, διπολικοί τριπολικοί κλπ.
Οι διακόπτες μπορεί να είναι 2 ή παραπάνω θέσεων. Προσοχή! Εδώ οι θέσεις δεν αναφέρονται στο μέγεθος των διακοπτών αλλά στις διακριτές καταστάσεις που μπορεί να βρίσκεται ο διακόπτης). Για παράδειγμα,δύο θέσεων είναι οι διακόπτες ON/OFF οι οποίοι απλά ανοίγουν η κλείνουν τα κυκλώματα. Τριών η περισσοτέρων θέσεων διακόπτες συνδέουν και απομονώνουν μεταξύ τους περισσότερα από ένα κυκλώματα.
Χαρακτηριστικό των διακοπτών όπως και των περισσοτέρων στοιχείων του πίνακα είναι ή ονομαστική τάση και ένταση. Είναι η τιμή τάσης και έντασης στην οποία μπορεί να λειτουργήσει με ασφάλεια ο διακόπτης.
Δεδομένου ότι η πλειονότητα των οικιακών ασφαλειών είναι αυτόματες δημιουργείται το ερώτημα σε τι χρησιμεύει ένας διακόπτης. Η αυτόματη ασφάλεια μπορεί να λειτουργήσει και ως διακόπτης απλά κατεβάζοντας το "λεβιεδάκι" της.
Η απάντηση έχει να κάνει με διάφορα φαινόμενα που παρατηρούνται όταν ανοίγει η κλείνει ένα κύκλωμα. Αυτά δημιουργούν σπινθηρισμούς στους ακροδέκτες όπου γίνεται η επαφή ζεύξης/απόζευξης με αποτέλεσμα την φθορά των επαφών αυτών. Ειδικά σε μεγάλα φορτία η φθορά είναι μεγαλύτερη. Ο διακόπτης είναι ποιο κατάλληλα σχεδιασμένος να δέχεται αυτούς τους σπινθηρισμούς προστατεύοντας την ασφάλεια, ειδικά σε συσκευές μεγάλης κατανάλωσης όπου ανοίγουν και κλείνουν συχνά (π.χ. θερμοσίφωνας).
Το πόσο απαραίτητο είναι η χρήση διακόπτη για τον οικιακό πίνακα είναι στην κρίση του ηλεκτρολόγου. Εκτός αυτού αρκετές αυτόματες ασφάλειες πλέον είναι κατασκευασμένες ώστε να είναι ποιο ανθεκτικές στους σπινθηρισμούς κάνοντας την χρήση διακοπτών λιγότερο αναγκαία. Κατά την γνώμη μου πέραν του γενικού διακόπτη ένας διακόπτης για τον θερμοσίφωνα πρέπει να τοποθετείται.
Ο ρόλος των ρελαί είναι ίδιος με αυτό των διακοπτών. Η διαφορά είναι ότι τα ρελαί δεν ενεργοποιούνται (μόνο) χειροκίνητα. Μπορούν να ενεργοποιηθούν ηλεκτρικά μέσω ενός δευτερεύοντος κυκλώματος.
Τα ρελαί ισχύος χρησιμοποιούνται κυρίως σε αυτοματισμούς όπου ένα χαμηλής ισχύος κύκλωμα χρησιμοποιείται για να ανοίξει ή να κλείσει ένα υψηλής ισχύος.
Η αρχή λειτουργίας τους είναι αρκετά απλή.
Ένα κύκλωμα μικρής ισχύος (δευτερεύον κύκλωμα) θέτει σε λειτουργία έναν ηλεκτρομαγνήτη ο οποίος οπλίζει τον διακόπτη ενός κυκλώματος υψηλής ισχύος (πρωτεύον κύκλωμα). Όταν το ρεύμα στον ηλεκτρομαγνήτη διακόπτεται ο διακόπτης του υψηλής ισχύος κυκλώματος επανέρχεται στην αρχική του θέση με ένα έλλατήριο.
Τα ρελαί χαρακτηρίζονται από:
Το τελευταίο ορίζεται ως η κατάσταση του ρελαί (ανοιχτό η κλειστό) σε περίπτωση που το δευτερεύον κύκλωμα δεν διαρρέεται από ρεύμα.
Ένα ρελαί χαρακτηρίζεται ως NO (Normally Open) όταν σε κατάσταση ηρεμίας είναι ανοιχτό (δεν περνάει ρεύμα στο κύκλωμα ισχύος)
Αντίθετα ένα ρελαί NC (Normally Closed) σε κατάσταση ηρεμίας είναι κλειστό. (περνάει ρεύμα στο κύκλωμα ισχύος)
Η επιλογή ενός NC η ΝΟ ρελαί πρέπει να γίνεται έτσι ώστε κατά τον περισσότερο χρόνο το δευτερεύον κύκλωμα να μην διαρρέεται από ρεύμα.
π.χ. Για έναν θερμοσίφωνα ένα ρελαί NC και ένα NO μπορούν να δουλέψουν το ίδιο καλά.
Ένα ρελαί NC σε κατάσταση ηρεμίας (δεν περνάει ρεύμα από το δευτερεύον κύκλωμα), διατηρεί το κύκλωμα ισχύος σε λειτουργία, δηλαδή ο θερμοσίφωνας είναι ανοιχτός.
θα πρέπει λοιπόν να έχει ενεργοποιημένο το δευτερεύον κύκλωμά του τον περισσότερο χρόνο ώστε να παραμένει κλειστός ο θερμοσίφωνας.
Μόνο όταν ο θερμοσίφωνας λειτουργεί το δευτερεύον κύκλωμα δεν θα διαρρέεται από ρεύμα.
Η επιλογή ενός ρελαί NC σε αυτήν την περίπτωση είναι λάθος διότι τον περισσότερο χρόνο ο θερμοσίφωνας δεν είναι ανοιχτός.
Το δευτερεύον κύκλωμα ενός NC θα διαρρέεται συνεχώς από ρεύμα με αποτέλεσμα να υπερθερμαίνεται.
Εκτός αυτού μια βλάβη ή διακοπή στο δευτερεύον κύκλωμα θα θέσει το ρελαί σε κατάσταση ηρεμίας.
που σε αυτή την περίπτωση σημαίνει ότι ο θερμοσίφωνας θα τεθεί σε λειτουργία και θα παραμείνει έτσι έως ότου ενεργοποιηθεί ξανά το δευτερεύων κύκλωμα.
Αυτό μπορεί να είναι από αθέμιτο έως και επικίνδυνο.
Αρκετά ρελαί έχουν 3 επαφές εκτός οποίων ανά ζεύγη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως NΟ και η ως NC.