Kategorije uporabe električnih sistemov
Pri načrtovanju sistema, ki preklaplja električno breme, je izjemno pomembno izbrati pravilen tip stikalne naprave, ki bo omogočala vklop in izklop bremena.
Električni sistemi pogosto vključujejo preklapljanje bremen za delovanje opreme. Za pravilno izbiro stikalne naprave glede na predvideno uporabo je najprej potrebno določiti obratovalne značilnosti bremena, ki ga želimo krmiliti ali preklapljati.
 | Aleš Semolič Tehnična podpora |
IEC (Mednarodna elektrotehniška komisija)
Za pomoč pri izbiri stikalnih naprav je IEC opredelil več kategorij uporabe. Kategorije uporabe so določene v standardih za nizkonapetostne stikalne naprave (IEC 60947-1, -2, -3, -4, -5, -6). Ti upoštevajo predvideno uporabo in s tem povezano obremenitev posameznih tipov nizkonapetostnih stikalnih naprav, kot so kontaktorji, ločilniki, odklopniki in stikalni ločilniki (tabela 1.1-1).
Te kategorije služijo kot pokazatelj na katerikoli električni napravi, za kakšno vrsto električne obremenitve je namenjena in kakšen je delovni cikel bremena. To močno poenostavi izbiro ustreznih kontaktorjev in relejev ter zagotavlja največjo varnost električne opreme, saj preprečuje preobremenitve.
Primer:
Kategorije uporabe, ki urejajo področje nizkonapetostnih stikalnih naprav, določajo obratovalne pogoje, značilne za stikalne naprave: kontaktorje, releje, odklopnike in njihove pripadajoče talilne vložke itd. Takšne naprave so zasnovane za različne obratovalne pogoje in električne obremenitve, ki jih je treba za natančno opredelitev razvrstiti v podkategorije.
Kategorije uporabe, opredeljene v standardih IEC:
| Standard | |
| IEC 60947-1 | Splošne zahteve |
| IEC 60947-2 | Odklopniki |
| IEC 60947-3 | Odklopniki, stikalno-varovalčne enote in stikalni ločilniki |
| IEC 60947-4 | Kontaktorji in zaganjalniki motorjev: 4-1 Elektromehanski kontaktorji in zaganjalniki motorjev 4-2 Polprevodniški krmilniki in zaganjalniki motorjev za izmenično napetost |
| IEC 60947-5 | Krmilna oprema in stikalni elementi: 5-1 Elektromehanska krmilna oprema |
| IEC 60947-6 | Večfunkcijske stikalne in krmilne naprave: 6-1 Glavna stikala (kategoriji AC-32A/B) 6-2 Krmilna in zaščitna stikalna oprema (CPS) |
| IEC 60947-7 | Pomožna oprema: 7-1 Priključni bloki za bakrene vodnike 7-2 Priključni bloki zaščitnih vodnikov za bakrene vodnike |
Kako izbrati ustrezno nazivno vrednost za napravo
Nazivne moči ali tokovi so običajno navedeni v tehničnih podatkih, ki spremljajo napravo. Ti so praviloma podani za različne nazivne napetosti. Da bi bili ti standardi uporabni v vseh primerih, ima vsaka stikalna naprava običajno navedene podatke za več kategorij uporabe.
To poenostavi izbiro naprav za projektante – ti morajo le primerjati podatke o obremenitvi z zmogljivostjo stikalne naprave v ustrezni kategoriji uporabe ter izbrati napravo, ki izpolnjuje ali presega zahtevane vrednosti.
Za določeno kategorijo uporabe sta nazivni obratovalni tok Ie in nazivna obratovalna napetost Ue določena tako, da opredeljujeta potrebno zmogljivost vklopa in izklopa posamezne stikalne naprave. Dodatni dogovori med uporabniki in proizvajalci praviloma niso potrebni, saj je izbira in primerjava naprav že omogočena na podlagi teh podatkov.
Obstaja tudi standard IEC/EN 61095, ki določa kategorije za »gospodinjske in podobne uporabe«. Obremenitev kontaktov v amperih je običajno navedena neposredno na kontaktorju, npr. AC1 za neinduktivna bremena, kot so grelci, in AC3 za motorne obremenitve.
Pri drugih napravah so obratovalni tokovi ali nazivna moč navedeni v tehničnih podatkih izdelka. Proizvajalci stikalne opreme pogosto navajajo podatke za več kategorij uporabe za določen izdelek. Pravilna izbira stikalne naprave je mogoča, če značilnosti električnega bremena izpolnjujejo ali presegajo vrednosti, določene v proizvajalčevih podatkih.
Preskusni pogoji
Preskusna pravila, opredeljena v standardih IEC, določajo parametre, znotraj katerih morajo proizvajalci izvajati preizkuse za vsako posamezno kategorijo uporabe. Ti standardi zagotavljajo, da so vse preizkušene naprave primerne za predvideno uporabo, kar uporabnikom omogoča varno izbiro brez poglabljanja v zapletene tehnične podrobnosti. V določenih primerih se lahko pogoji dejanske uporabe precej razlikujejo od pogojev, določenih v standardih. Med takšne primere spadajo visoka frekvenca delovanja, težki zagonski pogoji ali zelo dolga življenjska doba opreme. V takih primerih se morata proizvajalec in uporabnik dogovoriti o dopustnih obremenitvah.
Pogosto uporabljene kategorije uporabe
Spodnja tabela prikazuje pregled različnih okrajšav, ki se uporabljajo za nizkonapetostno stikalno in krmilno opremo, skupaj z napravami, za katere posamezna kategorija uporabe velja, ter z ustreznim standardom IEC, ki jo določa.
| Kategorija uporabe | Tipična uporaba | Ustrezen standard IEC |
| AC-1 | Neinduktivna ali rahlo induktivna bremena, npr. uporovne peči, grelci | 60947-4-1 |
| AC-2 | Motorji z drsnimi obroči: izklop | 60947-4-1 |
| AC-3 | Kletkasti motorji: zagon, izklop motorjev med delovanjem | 60947-4-1 |
| AC-4 | Kletkasti motorji: zagon, protitokovno zaviranje, impulzno delovanje | 60947-4-1 |
| AC-5a | Preklapljanje praznilnih svetilk | 60947-4-1 |
| AC-5b | Preklapljanje žarilnih svetilk | 60947-4-1 |
| AC-6a | Preklapljanje transformatorjev | 60947-4-1 |
| AC-6b | Preklapljanje kondenzatorskih bank | 60947-4-1 |
| AC-7a | Rahlo induktivna bremena v gospodinjskih napravah, npr. mešalniki, mešalniki hrane | 60947-4-1 61095 |
| AC-7b | Motorna bremena v gospodinjskih napravah, npr. ventilatorji, centralni sesalci | 60947-4-1 61095 |
| AC-8a | Krmiljenje hermetično zaprtih kompresorjev hladilnih naprav z ročnim ponastavljanjem zaščite pred preobremenitvijo | 60947-4-1 |
| AC-8b | Krmiljenje hermetično zaprtih kompresorjev hladilnih naprav z avtomatskim ponastavljanjem zaščite pred preobremenitvijo | 60947-4-1 |
| AC-12 | Krmiljenje uporovnih bremen in polprevodniških bremen z optično izolacijo | 60947-5-2 |
| AC-13 | Krmiljenje polprevodniških bremen s transformatorsko izolacijo | 60947-5-1 |
| AC-14 | Krmiljenje majhnih elektromagnetnih bremen | 60947-5-1 |
| AC-15 | Krmiljenje izmeničnih elektromagnetnih bremen | 60947-5-1 |
| AC-20 | Vklop in izklop v breznapetostnih pogojih | 60947-3 |
| AC-21 | Preklapljanje uporovnih bremen, vključno z zmernimi preobremenitvami | 60947-3 |
| AC-22 | Preklapljanje mešanih uporovnih in induktivnih bremen, vključno z zmernimi preobremenitvami | 60947-3 |
| AC-23 | Preklapljanje motornih ali drugih močno induktivnih bremen | 60947-3 |
| AC-31A AC-31B | Neinduktivna ali šibko induktivna bremena | 60947-6-1 |
| AC-33A AC-33B | Motorna bremena ali mešana bremena, ki vključujejo motorje, upore in do 30 % žarilne obremenitve | 60947-6-1 |
| AC-35A AC-35B | Bremena s plinskimi praznilnimi svetilkami | 60947-6-1 |
| AC-36A AC-36B | Bremena z žarilnimi svetilkami | 60947-6-1 |
| AC-40 | Distribucijski tokokrogi z mešanimi uporovnimi in induktivnimi bremeni | 60947-6-2 |
| AC-41 | Neinduktivna ali šibko induktivna bremena, uporovne peči | 60947-6-2 |
| AC-42 | Motorji z drsnimi obroči: zagon, izklop | 60947-6-2 |
| AC-43 | Kletkasti motorji: zagon, izklop med obratovanjem | 60947-6-2 |
| AC-44 | Kletkasti motorji: zagon, protitokovno zaviranje ali sprememba smeri vrtenja | 60947-6-2 |
| AC-45a | Preklapljanje plinskih praznilnih svetilk | 60947-6-2 |
| AC-45b | Preklapljanje žarilnih svetilk | 60947-6-2 |
| AC-51 | Neinduktivna ali rahlo induktivna bremena, uporovne peči | 60947-4-3 |
| AC-52a | Krmiljenje statorskega navitja motorja z drsnimi obroči: 8-urno delovanje z zagonskimi tokovi pri zagonih in upravljanju | 60947-4-2 |
| AC-52b | Krmiljenje statorskega navitja motorja z drsnimi obroči: prekinitveno delovanje | 60947-4-2 |
| AC-53a | Krmiljenje kletkastega motorja: 8-urno delovanje z zagonskimi tokovi pri zagonih in delovanju | 60947-4-2 |
| AC-53b | Krmiljenje kletkastega motorja: prekinitveno delovanje | 60947-4-2 |
| AC-55a | Preklapljanje električnih krmilnikov za praznilne svetilke | 60947-4-3 |
| AC-55b | Preklapljanje žarilnih svetilk | 60947-4-3 |
| AC-56a | Preklapljanje transformatorjev | 60947-4-3 |
| AC-56b | Preklapljanje kondenzatorskih baterij | 60947-4-3 |
| AC-58a | Krmiljenje hermetično zaprtih kompresorjev hladilnih naprav z avtomatskim ponastavljanjem zaščite pred preobremenitvijo: 8-urno delovanje z zagonskimi tokovi | 60947-4-2 |
| AC-58b | Krmiljenje hermetično zaprtih kompresorjev hladilnih naprav z avtomatskim ponastavljanjem zaščite pred preobremenitvijo: prekinitveno delovanje | 60947-4-2 |
| AC-140 | Krmiljenje majhnih elektromagnetnih bremen s tokom držanja =< 0,2 A; npr. kontaktorski releji | 60947-5-2 |
| A | Zaščita tokokrogov brez nazivne kratkotrajne vzdržljivosti toka | 60947-3 |
| B | Zaščita tokokrogov z nazivno kratkotrajno vzdržljivostjo toka | 60947-3 |
| DC-1 | Neinduktivna ali rahlo induktivna bremena, uporovne peči, grelci | 60947-4-1 |
| DC-3 | Motorji z vzporednim vzbujanjem: zagon, protitokovno zaviranje, impulzno delovanje, dinamično zaviranje | 60947-4-1 |
| DC-5 | Motorji z zaporednim vzbujanjem: zagon, protitokovno zaviranje, impulzno delovanje, dinamično zaviranje | 60947-4-1 |
| DC-6 | Preklapljanje žarilnih svetilk | 60947-4-1 |
| DC-12 | Krmiljenje uporovnih bremen in polprevodniških bremen z optično izolacijo | 60947-5-1 60947-5-2 |
| DC-13 | Krmiljenje enosmernih elektromagnetov | 60947-5-1 60947-5-2 |
| DC-14 | Krmiljenje enosmernih elektromagnetnih bremen z uporovnim dušenjem v tokokrogu | 60947-5-1 |
| DC-20 | Vklop in izklop v breznapetostnih pogojih | 60947-5-1 |
| DC-21 | Preklapljanje uporovnih bremen, vključno z zmernimi preobremenitvami | 60947-5-1 |
| DC-22 | Preklapljanje mešanih uporovnih in induktivnih bremen, vključno z zmernimi preobremenitvami (npr. motorji z vzporednim vzbujanjem) | 60947-5-1 |
| DC-23 | Preklapljanje močno induktivnih bremen (npr. motorji z zaporednim vzbujanjem) | 60947-5-1 |
Tabela se lahko uporabi za izbiro najprimernejše velikosti komponente za določen tip naprave, glede na nazivno napetost, nazivni tok in električno obremenitev, ki jo je potrebno preklapljati.