Wyłącznik dużej mocy Airpax JAE/JRE/JLE (218)
Seria 218 w ramie F obsługuje główne obwody wysokoprądowe szafy aparatury trakcyjnej. Wykonania od jednego do sześciu biegunów. Pojedynczy biegun przenosi 100–250 A; bieguny połączone równolegle — 275–800 A przy 160 V DC i 275–1200 A przy 65 V DC.
Znamionowy prąd wyłączalny wynosi 10 000 A przy 160 V DC oraz, przy 65 V DC, 100 000 A dla aparatów 1–800 A i 65 000 A dla 801–1200 A. Wariant JLE ma UL 489 listed, JTE — UL 489A telecom, JAE — IEC 60947-2 oraz AS 60947.2-2005. Charakterystyka stała od -40 do +85 °C.
Materiał obudowy stosowany w produkcji tej rodziny — kompozyt poliestrowy wzmacniany włóknem szklanym, oznaczenie 610-P610B01 — spełnia wymagania R22 i R23 z tablicy 5 EN 45545-2:2013+A1:2015 dla poziomów zagrożenia HL1, HL2 i HL3. Wyniki badań: wskaźnik tlenowy >80,0%, Ds max 41, CIT(NLP) 0,05 [raport zbiorczy Warringtonfire nr 522701 z 12.09.2022, na podstawie raportów 518051, 518056 i 518062]. Opinia dotyczy samego materiału w zbadanej postaci; zgodność gotowego aparatu potwierdza producent dla konkretnego wykonania.
Cechy główne:
- Rama F, wykonania od jednego do sześciu biegunów
- Pojedynczy biegun 100–250 A; bieguny równolegle 275–800 A przy 160 V DC i 275–1200 A przy 65 V DC
- Znamionowy prąd wyłączalny 10 000 A przy 160 V DC
- Przy 65 V DC: 100 000 A dla aparatów 1–800 A oraz 65 000 A dla 801–1200 A
- JLE z UL 489 listed, JTE z UL 489A telecom, JAE wg IEC 60947-2 i AS 60947.2-2005
- Obudowa 610-P610B01 — R22 i R23 wg tablicy 5 EN 45545-2, poziomy HL1–HL3
Jak działa wyłącznik hydrauliczno-magnetyczny (HMCB)
Dwa sposoby mierzenia prądu
Wyłącznik termiczny wyzwala się, gdy element bimetalowy — warstwa dwóch lub trzech metali, po stronie o niskiej rozszerzalności zwykle inwar, w środku miedź albo nikiel — wygnie się po nagrzaniu do ustalonej temperatury. Nagrzewa go prąd obciążenia przez straty I²R, ale tak samo nagrzewa go i chłodzi wszystko, co dzieje się wokół. Wyłącznik hydrauliczno-magnetyczny mierzy prąd wprost: cewka połączona szeregowo z obwodem wytwarza strumień magnetyczny, który przesuwa ruchomy rdzeń w rurce.
Przebieg zadziałania
Do 100% prądu znamionowego rdzeń stoi, trzymany sprężyną, styki pozostają zamknięte. Przy 100–125% strumień przesuwa rdzeń wbrew sile sprężyny, aż ten oprze się o rdzeń biegunowy. Ruch rdzenia zwiększa strumień w obwodzie magnetycznym, jarzma obracają się z pozycji spoczynkowej i wyzwalają sworzeń, który odblokowuje składany łącznik mechanizmu — styki się rozwierają. Prędkość ruchu rdzenia kontroluje płyn silikonowy wypełniający rurkę; lepkość płynu wyznacza krzywą zwłoki. Przy zwarciu strumień jest na tyle silny, że aparat zadziała natychmiast, bez ruchu rdzenia opóźniającego; charakterystyki stosowane do ochrony urządzeń według norm UL dają zadziałanie natychmiastowe powyżej 600% prądu znamionowego.
Skąd bierze się niezależność od temperatury
Wyłącznik termiczny do wyzwolenia potrzebuje wzrostu temperatury swojego elementu, więc z natury reaguje na temperaturę otoczenia. Ten sam aparat o prądzie znamionowym 10 A zadziała już przy 7 A w miejscu gorącym, a dopiero przy 13 A w chłodnym. Producent urządzenia, który nie wie, dokąd trafi jego wyrób, nadrabia to doborem: w gorącym otoczeniu zawyża prąd znamionowy, żeby uniknąć niepożądanych wyzwoleń, w zimnym godzi się na dłuższy czas zadziałania — w obu kierunkach kosztem ochrony. Kompensacja dodatkowym elementem termicznym problemu nie usuwa. Aparat hydrauliczno-magnetyczny tego ograniczenia nie ma: utrzymuje wartości znamionowe i charakterystykę zadziałania od −40 do +85 °C, bez obniżania obciążalności.
Co z tego wynika przy projektowaniu
Prąd znamionowy bierze się z prądu obciążenia i przekroju przewodu, bez tabeli współczynników temperaturowych. Cewkę można nawinąć na dokładną wartość prądu, a przy obciążeniach o dużym prądzie rozruchowym dołożyć elementy tłumiące strumień: stalową płytę bocznikową na szczycie cewki albo koło inercyjne na zworze, które fizycznie hamuje jej ruch w pierwszych chwilach rozruchu. Zdalne wyłączanie realizuje wyzwalacz przekaźnikowy albo cewka napięciowa, a styk pomocniczy mieści się w tej samej obudowie — wyłącznik termiczny wymaga do tego osobnego modułu o połowie szerokości. Przeciwwaga zwory ogranicza reakcję mechanizmu na wstrząsy.
Zakres rodziny Airpax
Prądy od 0,1 do 1200 A, napięcia do 600 V AC i 300 V DC, wykonania na prąd stały oraz na 50/60 Hz i 400 Hz. Dopuszczenia UL 489, UL 1077 i EN 60947-2, w tym wykonania na rynek kolejowy.
Źródło: Sensata Technologies, biała księga WP-00019 „Jak temperatura otoczenia wpływa na wyłączniki hydrauliczno-magnetyczne oraz wyłączniki termiczne”, kwiecień 2024; karta przeglądowa rodziny Airpax (sensata-airpax-hydraulic-magnetic-circuit-breaker-line-card.pdf).
Występuje w obszarach
Normy deklarowane
Pełne numery z kart i deklaracji: IEC 60947-2:2006, EN 45545-2:2013+A1:2015 (R22, R23; HL1–HL3 — materiał obudowy)
Dopuszczenia i certyfikaty
Dopuszczenie strony trzeciej dla rynku, na którym obowiązuje. Numer certyfikatu potwierdza karta albo świadectwo producenta. Zapis z linkiem prowadzi do opisu: kto wydaje, co dowodzi, gdzie sprawdzić.
