Łącznik elektryczny - Polski Serwis Naukowy

Łączniki elektryczne – aparaty elektryczne przeznaczone do załączania lub wyłączania prądu w jednym lub większej liczbie obwodów elektrycznych. Łącznik może być przeznaczony do jednej lub obu tych czynności łączeniowych. Przemieszczenie styków ruchomych łącznika z jednego położenia granicznego w drugie położenie graniczne nazywa się przestawieniem. Ogólna definicja łącznika obejmuje wszystkie urządzenia przeznaczone do wykonywania operacji łączeniowych.

Łuk elektryczny, wyładowanie łukowe – ciągłe wyładowanie elektryczne zazwyczaj w gazie pod ciśnieniem normalnym (atmosferycznym) lub wyższym. Cechą charakterystyczną jest bardzo mały wewnętrzny opór elektryczny. Wyładowanie zachodzi pomiędzy dwiema elektrodami z materiału przewodzącego prąd elektryczny lub między stykami łącznika elektrycznego mechanizmowego w trakcie wyłączania prądu elektrycznego.

Prąd znamionowy – ustalony prąd pracy urządzenia elektrycznego, przy poziomie którego urządzenie to zachowuje się zgodnie z jego przeznaczeniem. Informacja o prądzie znamionowym zamieszczana jest na tabliczce znamionowej urządzenia oraz zamieszczana w instrukcji obsługi urządzenia.

Podział i rodzaje

Z uwagi na rodzaj prądu w torze głównym łączniki dzieli się na łączniki prądu stałego, przemiennego oraz stałego i przemiennego (uniwersalne). Ze względu na wartość napięcia rozróżnia się następujące łączniki:

niskonapięciowe - przeznaczone do pracy w układach elektroenergetycznych prądu przemiennego o napięciu nie wyższym niż 1000 V oraz w układach elektroenergetycznych prądu stałego o napięciu nie wyższym niż 1500 V.

wysokonapięciowe - przeznaczone do pracy w układach elektroenergetycznych o napięciach powyżej 1000 V dla prądu przemiennego i powyżej 1500 V w przypadku prądu stałego.

Ze względu na sposób załączania lub wyłączania prądu łączniki dzielą się na:

Półprzewodniki - najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność (przewodnictwo właściwe) może być zmieniana w szerokim zakresie (np. 10-8 do 106 S/m (simensa na metr)) poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlenie badź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków.

Obwód elektryczny - układ źródeł prądu i napięcia, przewodów elektrycznych, przez które prąd może bez przerwy płynąć, oraz rozmaitych elementów obwodów elektrycznych elementów aktywnych lub pasywnych obwodu jak rezystory, kondensatory, cewki (zwojnice), diody, wzmacniacze, transformatory, itp.

łączniki mechanizmowe - załączanie lub wyłączanie prądu odbywa się za pomocą mechanicznych zestyków rozłącznych;

łączniki półprzewodnikowe - załączanie lub wyłączanie prądu odbywa się za pomocą sterowania przewodnictwem półprzewodnika (np. stycznik elektroniczny)

łączniki hybrydowe - łączą w sobie elementy półprzewodnikowe i mechanizmowe

Ze względu na funkcje i wielkość załączanego lub wyłączanego prądu łączniki dzielimy na:

Aparaty elektryczne - to grupa przyrządów głównie elektromechanicznych, ale także elektromagnetycznych, elektronicznych lub mieszanych, które pełnią funkcje:

Łącznik izolacyjny (ang. isolating switching device) – łącznik elektryczny, który w stanie otwarcia stwarza we wszystkich swoich biegunach bezpieczne przerwy izolacyjne.

łączniki instalacyjne - załączanie lub wyłączanie prądu odbywa się w normalnych warunkach pracy obwodu;

łącznik drogowy - działający pod wpływem ruchomej części maszyny, gdy część ta osiągnie przewidziane położenie;

łącznik krańcowy (en: microswitch), zwany również wyłącznikiem krańcowym, krańcówką bądź wyłącznikiem bezpieczeństwa; jest to łącznik drogowy powodujący otwieranie skuteczne (inaczej otwieranie niezawodne), tzn. dające pewność, ze wszystkie zestyki główne łącznika są otwarte, gdy manipulator (napęd) łącznika jest w położeniu otwarcia, a ruchoma napędzająca część maszyny osiągnie położenie krańcowe;

Istotnym kryterium podziału, które łączy się ściśle z ogólnie przyjętymi nazwami łączników jest wartość największego prądu wyłączalnego przez łączniki. Z tego względu rozróżnia się:

Wyłącznik to łącznik elektryczny mechanizmowy zdolny do załączania, przewodzenia i wyłączania prądów w normalnych warunkach pracy obwodu oraz prądu przeciążeniowego lub prądu zwarciowego.

Heksafluorek siarki (sześciofluorek siarki, zwany również elegazem), SF6 – nieorganiczny związek chemiczny o bardzo dobrych własnościach dielektrycznych. Jest bezbarwny, bez smaku i zapachu, ok. 6 razy cięższy niż powietrze.

wyłączniki - załączanie lub wyłączanie prądu odbywa się w normalnych warunkach pracy obwodu oraz w warunkach przeciążenia lub zwarcia;

odłączniki - (odpinacze) łączniki mechanizmowe, który w stanie otwarcia spełnia warunki określające stan izolowania, nie służą do wyłączania i załączania prądu, czynności łączeniowe wykonują w stanie bezprądowym;

rozłączniki - załączanie lub wyłączanie prądu odbywa się w normalnych warunkach pracy obwodu oraz w warunkach przeciążenia. Mogą również przewodzić i załączać prądy zwarciowe ale nie mogą ich wyłączać. Do grupy tej zaliczane są między innymi:

styczniki - łączniki mechanizmowe o dużej trwałości, przestawiane w sposób inny niż ręczny, przeznaczone do załączania i wyłączania prądu w normalnych warunkach pracy obwodu, a także przy przeciążeniach.

Podział łączników z uwagi na środowisko gaszenia łuku:

Łącznik instalacyjny to najprostszy łącznik elektryczny przeznaczony do załączania i wyłączania prądów roboczych w instalacjach niskiego napięcia, np. instalacji oświetlenia. Łączniki takie nie są zabezpieczeniami elektrycznymi.

Stycznik elektroniczny jest elementem elektrotechnicznym służącym do zdalnego, bezstykowego załączania obwodów elektrycznych, spełnia te same zadania co stycznik.

gazowe:

powietrzne normalnociśnieniowe

pneumatyczne (ze zwiększonym ciśnieniem)

z sześciofluorkiem siarki SF6

cieczowe:

pełnoolejowe

małoolejowe

wodne

gazowydmuchowe,

ze stałym materiałem gaszeniowym:

bezpieczniki piaskowe

próżniowe.

W praktyce operuje się zazwyczaj nazwami łączników wynikających częściowo z podziału wg kryterium wartości prądu wyłączeniowego, a częściowo z podziału wg kryteriów konstrukcyjnych z dodatkowymi informacjami dotyczącymi rodzaju prądu, wartości napięcia i innych cech charakteryzujących, np. wyłącznik pneumatyczny wysokiego napięcia prądu przemiennego, rozłącznik gazowydmuchowy wysokiego napięcia prądu przemiennego itp.

Łącznik manewrowy (ang. control switching device) – łącznik elektryczny przeznaczony przede wszystkim do pracy manewrowej, czyli pracy łączeniowej łącznika w warunkach roboczych części układu elektroenergetycznego, której elementem jest ten łącznik.

Bezpiecznik topikowy - rodzaj bezpiecznika elektrycznego, w którym przez stopienie się jednego z jego elementów następuje przerwanie ciągłości obwodu elektrycznego. Przerwanie ciągłości następuje w momencie przekroczenia przez płynący w obwodzie prąd elektryczny określonej wartości w określonym czasie. Główną częścią bezpiecznika jest element topikowy wbudowany we wkładkę topikową. Topik jest przewodnikiem elektrycznym, który w momencie zbyt dużej wartości płynącego prądu nagrzewa się. Jeżeli taki stan trwa dłuższy czas to wówczas topik nagrzewa się do temperatury, w której się topi. Prąd wówczas nie ma możliwości przepływu i obwód zostaje wyłączony. Im wyższa wartość prądu, tym szybciej dochodzi do nagrzania i stopienia topika. Bezpieczniki cechują się charakterystyką czasowo-prądowo odwrotną, co oznacza, że im wyższą wartość ma prąd, tym mniej czasu potrzeba na jego zadziałanie.

Łączniki elektroenergetyczne niskonapięciowe

Łączniki elektroenergetyczne niskiego napięcia wytwarzane są na prądy znamionowe ciągłe w granicach od części ampera do kilku tysięcy amperów, napięcia znamionowe do 1000 V prądu przemiennego i 1500 V prądu stałego oraz o różnych innych parametrach technicznych, określanych właściwościami łączników. W łącznikach o określonym przeznaczeniu uzyskuje się różne układy połączeń zestyków głównych i pomocniczych, zmieniając położenie dźwigni napędu.

Odłącznik jest łącznikiem elektrycznym, który ma stworzyć w obwodzie elektrycznym bezpieczną przerwę izolacyjną. Czynności manewrowe (załączanie/wyłączanie) wykonywane są raczej sporadycznie najczęściej w stanie bezprądowym lub przy prądach o niewielkiej wartości.

Łączniki niskiego napięcia mogą być klasyfikowane na podstawie różnych kryteriów podziału. Rozpowszechniony jest między innymi podział ze względu na ich przeznaczenie i zdolność łączeniową. W ten sposób wyróżnić można:

Łączniki izolacyjne (odłączniki) - przeznaczone do sporadycznego załączania i wyłączania obwodów w stanie bezprądowym lub przy prądach o niewielkiej wartości.

Łączniki robocze (rozłączniki) - przeznaczone do załączania i wyłączania obwodów obciążonych prądami roboczymi.

Łączniki zwarciowe - przeznaczone do załączania i wyłączania obwodów obciążonych prądami roboczymi zwarciowymi.

Łączniki manewrowe - przeznaczone do sterowania pracą odbiorników, np. silników, charakteryzujące się dużą trwałością mechaniczną i łączeniową oraz znaczną lub bardzo dużą znamionową częstością łączeń.

Bezpieczniki - przeznaczone do jednokrotnego przerywania prądów zwarciowych i przeciążeniowych.

Przypisy

PN-90/E-06150/10 Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa. Przypisy ogólne.