Wyłącznik instalacyjny

Wyłącznik instalacyjny (wyłącznik nadmiarowo-prądowy, wyłącznik nadprądowy, wyłącznik instalacyjny typu DS nazywany też potocznie eską) – element instalacji elektrycznej, którego zadaniem jest przerwanie ciągłości obwodu, gdy prąd płynący w tym obwodzie przekroczy wartość bezpieczną dla tego obwodu. Wyłączniki te przeznaczone są do sterowania i zabezpieczenia przed skutkami przetężeń (przeciążeń i zwarć) obwodów odbiorczych instalacji oraz urządzeń elektrycznych w gospodarstwach domowych i innych.

Wyłącznik instalacyjny

Wyłącznik instalacyjny trójbiegunowy

Symbol Symbol dwutorowego wyłącznika instalacyjnego

W Polsce, od lat dziewięćdziesiątych wyłączniki nadprądowe powoli wyparły stosowane powszechnie bezpieczniki topikowe, rzadziej bezpieczniki automatyczne. Istotnymi zaletami są wyższa czułość (rozłączenie prądu przy niższych natężeniach i krótszym czasie) oraz możliwość wielokrotnego zadziałania.

Wytwarza się je na napięcia do 440 V prądu przemiennego, prądy znamionowe do 125 A i prądy wyłączalne do 25 kA o charakterystykach czasowych B, C, D oraz innych, specjalnych. Najbardziej rozpowszechnione są jednak "B, C, D" na prądy znamionowe do 63 A i prądy wyłączalne nie większe niż 10 kA.

Budowa

W instalacjach elektrycznych stosuje się obecnie wyłączniki instalacyjne płaskie mocowane na wsporniku DIN TH35, o znormalizowanej szerokości jednego bieguna 17,7 mm dla wykonań standardowych, oraz 27 mm (1,5 modułu) dla wykonań przemysłowych (prądy znamionowe do 200 A i prądy zwarciowe do 25 kA). Występują w odmianach 1-, 2-, 3- i 4-biegunowych. Dodatkowo wyróżniamy odmiany wyłączników z torem neutralnym (np. 1P+N – jednobiegunowy z torem neutralnym) lub bez (np. 1P – jednobiegunowy bez toru neutralnego).

Przekrój przez wyłącznik instalacyjny

Na załączonym przekroju wyłącznika instalacyjnego wyróżnione zostały jego następujące elementy:

1. Dźwignia napędowa
2. Zamek
3. Styk stały i styk ruchomy
4. Zaciski przyłączowe
5. Wyzwalacz termobimetalowy (przeciążeniowy)
6. Wkręt regulacyjny
7. Wyzwalacz elektromagnetyczny (zwarciowy)
8. Komora gaszeniowa (do gaszenia łuku elektrycznego)

Wyłącznik ma dwa wyzwalacze:

• zwarciowy (elektromagnetyczny lub elektroniczny),
• przeciążeniowy (termobimetaliczny lub elektroniczny).

Popularne wyłączniki instalacyjne o charakterystyce B (np.: S301B16) mają wyzwalacz przeciążeniowy ustawiony na 1,13-1,45 krotności prądu znamionowego, a zwarciowy na 3-5 krotności prądu znamionowego. Natomiast wyłączniki o charakterystyce C wyłączają prąd zwarciowy, gdy osiągnie on wartość 5-10 krotności prądu znamionowego (typowe np. dla prądu rozruchowego silników indukcyjnych), a o charakterystyce D, gdy osiągnie wartość 10-20 krotności prądu znamionowego. Istnieją ponadto wyłączniki instalacyjne selektywne, których zadziałanie następuje z opóźnieniem, po zadanej zwłoce czasowej.

Do większości wyłączników instalacyjnych, producenci przewidują dodatkowe akcesoria w postaci dołączanych styków pomocniczych (AUX) i alarmowych (ALARM) oraz wyzwalaczy wzrostowych (SHUNT) i podnapięciowych (UVT).

Właściwy i umiejętny sposób doboru (na etapie projektu instalacji) wyłączników instalacyjnych w instalacji elektrycznej, ich prądów znamionowych i charakterystyk jest bardzo ważny dla ich właściwego i selektywnego działania, tzn. aby wyłączenie następowało przez najbliższy miejscu awarii wyłącznik. Ze względu na obecność komory gaszeniowej ważna jest orientacja (góra/dół) wyłącznika przy montażu.

Charakterystyka

Wyłączniki nadprądowe produkowane są zgodnie ze ściśle określonymi charakterystykami wyłączenia:

Typ	Przeznaczenie	Prąd wyzwalania przeciążeniowego (krotność)	Prąd wyzwalania zwarciowego (krotność)
A	Dla urządzeń elektroniki	1,13 – 1,45	2 -3
B	Standardowe, np. gniazda w mieszkaniach	1,13 – 1,45	3 - 5
C	Dla urządzeń o zwiększonym prądzie rozruchowym, np. silniki indukcyjne, lampy wyładowcze	1,13 – 1,45	5 -10
D	Dla urządzeń o dużym prądzie rozruchowym, np. zabezpieczenie zwarciowe silników energooszczędnych, transformatorów	1,13 – 1,45	10 - 20
E	Wyłączniki selektywne, np. zabezpieczenie przedlicznikowe
K	Charakterystyka dla urządzeń trójfazowych (Eaton/Moeler)	1,05 - 1,30	8 - 12
L	Charakterystyka stosowana we wkręcanych bezpiecznikach automatycznych zastępujących bezpieczniki topikowe, obecnie zastąpiona charakterystyką B.
S	Charakterystyka selektywna (Eaton/Moeler)		13 - 17
Z	Charakterystyka o podwyższonej czułości, przeznaczona do ochrony elektroniki		2 - 3

Standardowe prądy znamionowe to szereg: 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A, 125 A (13 A w Polsce jest rzadko używany).

W zależności od producenta dostępne są także prądy znamionowe 0,5 A, 1 A, 2 A, 3A, 4A, 8A (np. dla zabezpieczenia urządzeń trójfazowych).

Parametry i właściwości

Niektóre właściwości i parametry wyłączników instalacyjnych, ważne dla celów ochrony przetężeniowej instalacji i urządzeń, są następujące:

• czas umowny jest równy 1 h dla wyłączników o prądzie znamionowym do 63 A oraz 2 h dla wyłączników na większe prądy znamionowe,
• umowny prąd niezadziałania $I_{nt}$ jest równy 1,13 prądu znamionowego wyzwalacza przeciążeniowego wyłącznika,
• umowny prąd zadziałania $I_{t}$ jest równy 1,45 prądu znamionowego wyzwalacza przeciążeniowego.
• trwałość łączeniowa
• charakterystyka działania
• napięcie znamionowe
• prąd znamionowy
• klasa ograniczenia energii
• znamionowa zwarciowa zdolność łączeniowa
• maksymalne i minimalne napięcie pracy
• klasa palności materiału obudowy
• sposób mocowania
• sposób przyłączania przewodów
• odporność na udary
• odporność na drgania

Wyłączniki instalacyjne wielobiegunowe obciążone jednobiegunowo przy pracy od stanu zimnego powinny zadziałać w czasie umownym przy przeciążeniu:

• -1,1 umownego prądu zadziałania w przypadku wyłączników dwubiegunowych,
• -1,2 umownego prądu zadziałania w przypadku wyłączników trój- i czterobiegunowych.

Przykłady

• Wyłączniki instalacyjne (nadprądowe) S300 firmy Legrand
  • S301 B – wyłącznik nadprądowy 1-biegunowy
  • S302 B – wyłącznik nadprądowy 2-biegunowy
  • S303 B – wyłącznik nadprądowy 3-biegunowy
  • S304 B – wyłącznik nadprądowy 4-biegunowy
• wyłączniki nadprądowe NB1-63H 10 kA (lub 6 kA)

Zobacz też

• bezpiecznik elektryczny

Bibliografia

• HenrykH. Markiewicz HenrykH., Instalacje elektryczne, wyd. 8 zm., 8 dodr, Warszawa: WNT, 2009, ISBN 978-83-204-3579-5, OCLC 750828361 .brak strony (książka)
• Wyłącznik nadmiarowo-prądowy, budowa i działanie. w serwisie YouTube