5 dowodów na przewagę wyłączników silnikowych nad bezpiecznikami

W artykule znajdziesz 5 dowodów, dla których warto zdecydować się na wyłącznik silnikowy przy zabezpieczaniu linii technologicznych. Porównamy zaawansowane technologicznie, nowoczesne wyłączniki silnikowe i tradycyjne wkładki topikowe. Na samym końcu znajdziesz również nowoczesne wyłączniki firmy EATON. Wszystko to poniżej.

Wkładki topikowe - Jak było kiedyś?

W przeszłości podstawowym zabezpieczeniem maszyn i pracowników na liniach produkcyjnych były wkładki topikowe. Służyły one tylko w jednym celu, mianowicie miały zabezpieczać przed przetężeniami prądowymi, znanymi również jako zwarcia i przeciążenia. 

Wyłączniki silnikowe - Jak jest teraz?

Wraz z postępem technologicznym powstały znacznie bardziej zaawansowane systemy ochrony (wśród nich znajdziemy wyłączniki silnikowe). Nowoczesne rozwiązania pozwalają na zminimalizowanie kosztów przestoju w działaniu linii technologicznych oraz są po prostu bezpieczniejsze.

Wyłącznik silnikowy co to?

To specjalny rodzaj zabezpieczenia przeznaczony do zastosowania z silnikami elektrycznymi i innymi urządzeniami. Wyłącznik silnikowy znany również jako „termik” zabezpieczy maszyny przed uszkodzeniem w przypadku pojawienia się zwarcia, przeciążenia lub zaniku fazy. Termik natychmiastowo odetnie zasilanie i uchroni maszynę przed niepożądanymi skutkami awarii sieci. Wyłącznik znajduje również zastosowanie jako bezpieczny sposób na włączenie lub wyłączenie zabezpieczonego silnika.

Lista dowodów:

      1. Wysoka wydajność 

Czas płynie nieubłaganie, a wraz z nim starzeją się zabezpieczenia w tym wkładki topikowe. Ich wydajność może spadać, powodując przepalenia nawet w normalnych warunkach. Niestety tego typu zabezpieczenia nie można w żaden sposób przetestować. Sprawa ma się zupełnie inaczej jeśli mówimy o wyłącznikach - już w procesie produkcji każda sztuka jest sprawdzana i testowana.

Dodatkowo wyłączniki silnikowe wyposażone są w specjalne przyciski umożliwiające ich przetestowanie w każdym momencie. Dzięki tej możliwości termiki zapewniają najwyższą wydajność pracy.

      2. Większe bezpieczeństwo pracy

Jak powszechnie wiadomo, przepalony bezpiecznik topikowy należy wymienić. Taka czynność to niepotrzebne ryzyko porażenia prądem personelu technicznego, nawet w przypadku gdy stosujemy odpowiednią podstawę bezpiecznikową.

Podczas prac konserwacyjnych związanych z wymianami wkładek zdarzają się pomyłki - źle dobrana wkładka czy zastąpienie jej kawałkiem drutu, to powszechnie znane błędy i niedociągnięcia. Operacja wymiany wkładki topikowej jest częstą przyczyną pożarów instalacji elektrycznych. Wysokie ryzyko wypadku podnosi również ryzyko zastoju linii technologicznej, co z kolei generuje straty. Aby zneutralizować niepotrzebne i kosztowne ryzyko wystarczy zastosować wyłącznik silnikowy. Zapewni on bezpieczeństwo obsłudze technicznej i zmniejszy częstotliwość konserwacji instalacji elektrycznej, a co za tym idzie, znacząco zmniejszy straty generowane przez zastoje.

       3. Rozszerzone zabezpieczenie silnika

Wyłącznik silnikowy może zadziałać nawet 1000 razy szybciej niż zwykły bezpiecznik topikowy. Wynika to z dużo większej zdolności do wyłączania termika. Wybrane modele wyłączników silnikowych zapewniają ograniczenie prądu zwarciowego, które do tej pory kojarzyło się tylko z bezpiecznikami. Suma wszystkich właściwości wyłączników zapewnia nie tylko rozszerzoną, skuteczną i pewną ochronę, a także wydłuża żywotność urządzenia. 

Często silniki trójfazowe zabezpieczone wkładkami topikowymi, pracują w stanie przeciążenia. Wynika to z mechaniki działania tego typu zabezpieczenia. Każda faza jest zabezpieczona przez jedną wkładkę topikową. Kiedy dochodzi do zwarcia na jednej z faz wkładka, przepala się, jednak pozostałe dwie zostają nienaruszone. Wynikiem tego jest dalsza wymuszona praca silnika w stanie przeciążenia, co może doprowadzić do jego poważnego uszkodzenia.

Takiej sytuacji można uniknąć, dzięki zastosowaniu wyłącznika silnikowego, urządzenie zawsze przerywa jednocześnie wszystkie trzy fazy i bezpiecznie wyłącza silnik. Przemysłowe wyłączniki silnikowe działające zgodnie z normą VDE 0660, część 102 wyzwolą się przy zaniku zasilania w jednej z faz. Asymetria powstała z wyniku rozłożenia się dużo większego prądu na dwóch torach wyłącznika, spowoduje jego wyzwolenie. W takiej sytuacji nie zadziała żaden bezpiecznik. 

       4. Oszczędność kosztów

Jeśli popatrzymy na jednostkowy koszt pojedynczej wkładki bezpiecznikowej oraz wyłącznika silnikowego zauważymy, że termik jest znacznie droższy. Jednak przy kalkulacji kosztów instalacji należy zwrócić uwagę na inne niezbędne podzespoły konieczne do zainstalowania przy użyciu zwykłego bezpiecznika. Przy instalacji trójfazowej są to między innymi:

• trzy wkładki bezpiecznikowe,
• trzy podstawy bezpiecznikowe lub droższe rozłączniki bezpiecznikowe,
• rozłącznik poprzedzający podstawę bezpiecznikową lub rozłącznik bezpiecznikowy,
• zapas wkładek bezpiecznikowych, należy pamiętać o sytuacji gdy, przepali się tylko jeden bezpiecznik i tak należy wymienić wszystkie trzy.

Kiedy zsumujemy wszystkie wydatki, okazuje się, że zastosowanie wyłącznika silnikowego jest tańszym rozwiązaniem.

       5. Wysoka funkcjonalność wyłączników

Wyłączniki silnikowe pomimo swoich niewielkich rozmiarów pozwalają na ich szeroką rozbudowę o dodatkowe funkcje. Jedną z nich jest wbudowana ochrona przed zwarciem do ziemi. Wyżej wspomniane możliwości rozbudowy stanowią istotną zaletę, która pokazuje wyższość nad rozwiązaniami bezpiecznikowymi. Do rozbudowy wyłącznika użyjemy szerokiej gamy akcesoriów, są nimi między innymi:

• styki pomocnicze sygnalizujące położenie urządzenia (ON/OFF),
• wskaźniki przeciążenia - pozwalają na identyfikację problemu - zwarcie/przeciążenie),
• mostki łączeniowe- przyśpieszają one prace montażowe,
• rączki serwisowe z możliwością zamknięcia na kłódkę,
• rączki zewnętrze na elewację,
• wiele innych.

Nie sposób w tym miejscu nie wspomnieć o możliwościach zdalnego sterowania urządzeniami, pomiarów prądów znamionowych, pomiarów mocy i energii. Możliwa jest również komunikacja sieciowa przy zastosowaniu odpowiednich interfejsów. Dzięki tym możliwością wyłączniki silnikowe znajdują się w przedziale urządzeń loT i mogą stanowić część systemu Przemysł 4.0.

Wyłączniki silnikowe EATON

Firma Eaton jest przodującym producentem wyłączników silnikowych. Ofertę tych urządzeń można podzielić wg prądów znamionowych oraz typów wyzwalaczy, a co za tym idzie funkcjonalności.

Wyłączniki silnikowe PKZ

Do 65A dostępne są wyłączniki silnikowe PKZ w 3 seriach: 

• wyposażone w pokrętło obrotowe PKZM0 do 32A, o bardzo wysokiej zdolności zwarciowej Icu=150kA/400VAC,
• PKZM4 - odpowiednik PKZM0 do 65A,
• w wersji z przyciskami PKZM01 do 25A.

Wszystkie produkty serii PKZ znajdziesz tutaj. 

Wszystkie powyższe serie wyposażone są w termomagnetyczne wyzwalacze, tj. z członem przeciążeniowym i zwarciowym. Urządzenia te pracują w klasie wyzwalania 10A, tzn. np. przy 6-krotności prądu znamionowego, który występuje podczas rozruchu „przetrzymują” prąd przez 10 sekund bez automatycznego wyłączenia, a przy tym pracują prawidłowo przy znamionowych warunkach pracy silnika. Akcesoria do wszystkich serii są wspólne, co pozwala zminimalizować zapasy magazynowe. 

Najpopularniejsze akcesoria do urządzeń PKZM to:

• styki pomocnicze przednie NHI-E i boczne NHI,
• wyzwalacze napięciowe: wzrostowe A-PKZ0 i podnapięciowe U-PKZ0,
• rączka serwisowa AK-PKZ0 z możliwością blokady na kłódkę w pozycji OFF,
• blok zasilający BK25/3 i mostki montażowe B3.0-… do szybkiego rozprowadzenia zasilania.

Wyłączniki silnikowe PKE

Do 65A dla trudniejszych i bardziej zaawansowanych aplikacji, np. do silników o ciężkich rozruchach oraz przy wyższych wymaganiach klientów dedykowane są elektroniczne wyłączniki silnikowe PKE. 

Wyłączniki te występują w 2 wersjach:

• zaawansowanej, z możliwością komunikacji sieciowej,
• standardowej, bez takiej możliwości. 

Cały zakres prądowy od 0,3A do 65A jest pokryty 8 urządzeniami: 3 podstawami: 12A, 32A, 65A oraz 5 wyzwalaczami (zamiast 28 urządzeń w serii PKZ). Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość zastosowania go do silników o różnej mocy bez trzymania dużych zapasów magazynowych. W urządzeniu dostępne jest dodatkowo drugie pokrętło umożliwiające regulację klasy wyzwalania od 5 do 20. 

Wersja zaawansowana z komunikacją umożliwia:

• odczyt aktualnego prądu silnika (bez dodatkowych urządzeń),
• odczyt informacji o nastawach członu przeciążeniowego Ir oraz klasy wyzwalania,
• możliwość zmiany powyższych nastaw zdalnie,
• predykcję wyzwolenia zabezpieczenia termicznego w oparciu o matematyczny model silnika (informacja o czasie, kiedy nastąpi wyzwolenie przy przeciążeniu silnika),
• zapisywanie i archiwizowanie informacji o przełączeniach i stanie urządzenia (bez dodatkowych styków) oraz o jego wyzwoleniach i źródłach tych wyzwoleń (bez AGM), co umożliwia szybką diagnostykę.

Wyłączniki silnikowe NZM… - MX…

 

Dla większych prądów do 1400A Eaton oferuje serię elektronicznych wyłączników silnikowych NZM... - MX… (PXR20) oraz cyfrowych NZM... - PMX... (PXR25)

Cechy charakterystyczne tej serii:

• elektroniczny blok zabezpieczeń PXR20 umożliwiający szeroką regulację prądów znamionowych. Przykładowo, model na 140A posiada regulację od Ir=0,4xIn w zakresie 56 - 140A,
• możliwość regulacji klasy wyzwalania poprzez regulację czasu tr (zwłoka podczas rozruchu), 
• możliwości regulacji członu zwarciowego bezzwłocznego, np.  2 – 12 * In,
• funkcja pamięci termicznej uniemożliwiająca załączenie silnika na przeciążenie,
• PXR20/25 posiada pełną diagnostykę przez port Micro USB i oprogramowanie PXPM z możliwością zapisu wartości wyzwoleń oraz informację o źródle wyzwolenia,
• komunikacja, np.: Modbus RTU,
• możliwość zainstalowania modułu przekaźnikowego, który może zostać zaprogramowany np. do zrzutów obciążenia w przypadku przekroczenia założonego progu prądu znamionowego, 
• cyfrowy blok zabezpieczeń do ochrony silników PXR25 posiada w standardzie wyświetlacz oraz możliwości pomiaru prądu, napięcia, energii itp., 
• PXR25 posiada funkcję odczytującą stan aparatu i wspomagającą przeprowadzanie i planowanie konserwacji.