str. 1

Temat: Wyzwalacze termiczne i elektromagnetyczne
Wyzwalacz przeciążeniowy służy do identyfikacji prądów przeciążeniowych i wyłączenia
wyłącznika, jeśli przeciążenie przekroczy wartość nastawioną na charakterystyce
wyzwalacza.
Podstawową
charakterystyką
wyzwalacza
przeciążeniowego
jest
charakterystyka czasowo-prądowa. (rys. 11.2). Rozróżnia się dwie konstrukcje wyzwalaczy
przeciążeniowych:
 termobimetalowe, w których przepływający przez wyłącznik prąd nagrzewa element
termobimetalowy, powodując jego odkształcenie i zadziałanie wyzwalacza
(charakterystyka z rys. 11.2a),
 elektroniczne, w których charakterystykę realizuje się przy pomocy specjalnego układu
elektronicznego (charakterystyka z rys. 11.2b).
a)
t
tp
b) t
tp
1
1
zakres regulacji
prądu nastawienia I nn
zakres regulacji
prądu nastawienia I nn
3
2
Inw
Inn min
Inn
Int It
Inw
Inn min
I
Inn
Int It
I
Rys. 11.2. Charakterystyki czasowo-prądowe wyzwalaczy przeciążeniowych: a) – wyzwalacz
termobimetalowy, b) – wyzwalacz elektroniczny; tp – umowny czas próby, Inn – prąd
nastawienia wyzwalacza, Int – umowny prąd niezadziałania, It – umowny prąd zadziałania,
Inn min minimalna wartość prądu nastawienia, Inw – prąd znamionowy wyzwalacza; strzałki
ilustrują możliwości regulacji charakterystyk, przy czym strzałki 1 i 2, to powszechnie
spotykane możliwości regulacji, strzałka 3 (obrót ramienia charakterystyki wyzwalacza
elektronicznego), to rzadko spotykany rodzaj regulacji.
Na charakterystyce czasowo-prądowej wyzwalacza przeciążeniowego wyróżnia się kilka
niżej wymienionych typowych wielkości:

Umowny czas próby tp - największa wartość czasu, dla którego producent określa
charakterystykę prądowo-czasową. Standardowe wartości umownych czasów próby
podane w normach [11.2, 11.3 i 11.4] wynoszą: 1 h dla wyłączników o prądach
znamionowych In  63 A, oraz 2 h dla wyłączników o prądach znamionowych In > 63 A

Umowny prąd niezadziałania Int to największa wartość prądu, przy którym wyzwalacz
nie zadziała przed upływem czasu próby tp.

Umowny prąd zadziałania It to najmniejsza wartość prądu, który spowoduje
zadziałanie wyzwalacza przed upływem czasu próby tp.
Istnieją dwie standardowe pary prądów niezadziałania i zadziałania:
Int = 1,05 Inn oraz It = 1,3 Inn,
str. 1
(11.1)
dla wyłączników o regulowanej wartości prądu nastawy wyzwalacza Inn, określone w normie
[11.3], oraz
Int = 1,13 Inn oraz It = 1,45 Inn,
(11.2)
dla wyłączników o nieregulowanej wartości prądu nastawy wyzwalacza Inn, w tzw.
wyzwalaczach modułowych, określone w normie [11.4].
Prąd nastawienia Inn można zmieniać w wyzwalaczach przeciążeniowych o regulowanej
charakterystyce od minimalnego prądu nastawienia Inn min do prądu znamionowego
wyzwalacza Inw (rys. 11.2):
Inn min  Inn  Inw
(11.3)
W wyzwalaczach o charakterystyce nieregulowanej (wyzwalacze przeciążeniowe
modułowe), prąd nastawienia jest równy prądowi znamionowemu wyzwalacza:
Inn min = Inn = Inw
(11.4)
Wyzwalacz zwarciowy służy do identyfikacji prądów zwarciowych przepływających przez
wyłącznik i do wyłączenia wyłącznika, jeśli prądy te przekroczą wartości nastawione na
charakterystyce czasowo-prądowej. Istnieją dwa rozwiązania wyzwalaczy zwarciowych:
 elektromagnetyczne, w których elementem reagującym na wartość prądu jest zwora
elektromagnesu, przez którego uzwojenie przepływa prąd danego bieguna wyłącznika
(charakterystyka z rys. 11.3a),
 elektroniczne, realizujące charakterystykę prądowo-czasową przy pomocy układu
elektronicznego specjalnej konstrukcji, zasilanego zwykle z obwodu wtórnego
przekładnika prądowego włączonego do danego bieguna wyłącznika (charakterystyka
z rys. 11.3b).
Wyzwalacze zwarciowe elektromagnetyczne posiadają dwa zasadnicze parametry
(rys. 11.3a):
 prąd nastawienia Inz, będący wartością progową, poniżej której wyzwalacz nie działa
i po przekroczeniu której następuje jego zadziałanie,
 czas zadziałania wyzwalacza, który jest równy czasowi własnemu tw dla wyzwalaczy
bezzwłocznych bądź nastawianemu czasowi zwłoki t2 w wyzwalaczach działających
ze zwłoką czasową..
Wyzwalacze elektroniczne są budowane zwykle jako dwustopniowe (rys. 11.3b), tj. posiadają
człon zwarciowy krótkozwłoczny (nastawienie Inz1 i t2) oraz człon zwarciowy bezzwłoczny
(nastawienie Inz2, działający z nienastawialnym czasem własnym tw).
Charakterystyka wyzwalacza jest charakterystyką pasmową, czyli posiada pewien rozrzut
w stosunku do wartości nastawianych. Rozrzut wartości prądu wokół Inz wynosi dla
wyzwalaczy elektromagnetycznych Inz = 20% [11.3], a dla wyzwalaczy elektronicznych nie
przekracza Inz1, Inz2 = 15%. Czas własny wyzwalacza (tw, rys. 11.3), który w praktyce
rozumiany jest jako czas upływający od chwili identyfikacji prądu zwarciowego do chwili
rozejścia się styków wyłącznika, zawiera się zwykle w zakresie (0,010,05) s. Przeciętne
czasy nastawień zwłoki czasowej (t2, rys. 11.3) mieszczą się w przedziale (0,10,5) s.
str. 2
Wyzwalacz podnapięciowy U< (rys. 11.1), nazywany także zanikowym, jest przeznaczony
do samoczynnego wyłączenia wyłącznika w przypadku zaniku napięcia zasilającego, bądź
do uniemożliwienia załączenia wyłącznika w przypadku braku tego napięcia.
Zgodnie z zaleceniami normy [11.2] wyzwalacz podnapięciowy powinien powodować
otwarcie wyłącznika, nawet przy powolnym obniżaniu napięcia, w zakresie między 70%
a 35% jego napięcia znamionowego.
Wyzwalacz ten powinien ponadto zapobiegać zamknięciu wyłącznika, gdy napięcie
zasilania jest niższe niż 35% napięcia znamionowego wyzwalacza oraz powinien umożliwić
zamknięcie wyłącznika przy napięciu równym co najmniej 85% jego napięcia znamionowego.
Górna granica napięcia zasilania wyzwalacza powinna wynosić 110% jego wartości
znamionowej.
Wyzwalacz napięciowy U> (rys. 11.1), nazywany również nadmiarowym bądź
wybijakowym, jest przeznaczony do celowego, zdalnego wyłączenia wyłącznika. Wyzwalacz
ten powinien powodować otwarcie wyłącznika, gdy napięcie podawane na wyzwalacz
i mierzone w czasie wyzwalania zawiera się między 70% a 100% znamionowego napięcia
zasilania obwodów sterowniczych wyłącznika [11.2].
wyzw. bezzwłoczny
a) t
wyzw. zwłoczny
Inz
t
Inz
t
tw
t
tw
t2
t
t2
b) t
Iw
I
Inz1
Inz1
Inz2
Inz2
Iw
I
Rys.
11.3.
Charakterystyka
czasowo-prądowa
wyzwalacza
zwarciowego
elektromagnetycznego (a) i elektronicznego (b); Inz – prąd nastawienia wyzwalacza
elektromagnetycznego, Inz1, Inz2 prądy nastawienia odpowiednio członu krótkozwłocznego
i członu bezzwłocznego wyzwalacza elektronicznego, tw – czas własny wyzwalacza, t2 – czas
zwłoki, Inz, Inz2, Inz2 - rozrzut wartości nastawionego prądu, t rozrzut wartości czasu, Iw –
prąd wyłączalny wyłącznika; strzałki ilustrują możliwości zmian nastawień charakterystyk.
str. 3