Bezpečnosť práce na elektrických inštaláciách a elektrických zariadeniach
Výrobky podniku WAGO a ich použitie v konštrukcii elektrotechnických zariadení.
Podnik WAGO vznikol v roku 1951 v nemeckom meste Minden ako spoločnosť s ručením obmedzeným na výrobu elektrických kontaktov, hlavne svoriek, zásuviek, zástrčiek a rôznych konektorových systémov. Minden leží v severnej časti Vestfálska, asi 80 km západne od Hanoveru, kde vďaka sústredenému priemyslu a obchodu bolo dobré zázemie pre počiatočný odbyt výrobkov. Už od počiatku výroby sa technici firmy zaoberali myšlienkou vyrábať svorky bez použitia upevňovacej skrutky. Táto, ako je známe, je zdrojom mnohých porúch v elektrických zariadeniach. V sortimente vyrábaných svoriek sa vždy našiel typ s pružinovým systémom. Tieto však zabezpečovali menej kvalitný elektrický kontakt. V roku 1967 sa sústredil technický vývoj na skonštruovanie takého pružinového systému, ktorý by svojimi vlastnosťami zabezpečoval výrazne lepšie vlastnosti celého kontaktného systému. Vývojové práce trvali 10 rokov, počas ktorých bol vyvinutý celý systém, ktorého základom je KLIETKOVÁ ŤAŽNÁ PRUŽINA .
Klietková ťažná pružina
Táto pružina svojim tvarom a materiálovým vyhotovením zabezpečuje dokonalý elektrický kontakt v akomkoľvek prevádzkovom režime. Vynikajúco znáša prudké tepelné zmeny, vibrácie a pôsobenie chemických látok. Silové pôsobenie pružiny je také, že zabezpečuje správny kontaktný tlak vo veľmi širokom rozsahu pracovných prierezov vodiča. Pri nominálnom priereze do 4 mm2 je minimálny prierez 0,08 mm2. Pri väčších prierezoch je to od 0,2 mm2, najväčšia svorka pre vodič 95 mm2 má minimálny povolený prierez 35 mm2. Systém bezpečne znáša vibrácie s frekvenciou 0 až 2000 Hz a zrýchlenie do 109×g, s tým, že môže dôjsť k prerušeniu obvodu max do 1 µs a v žiadnom prípade 84
Ochrana pred zásahom elektrickým prúdom
nedôjde k vypadnutiu vodiča, aj keď je ťahaný silou 10 N. Rozsah prevádzkových teplôt je od –40 oC do +105 oC, krátkodobo až do +170 oC. Tieto vlastnosti sú dané použitými materiálmi. Klietková ťažná pružina sa používa pre sériovú výrobu svoriek od roku 1977. Od tohoto obdobia vyrába WAGO prakticky len elektrické svorky s príslušenstvom pre veľmi široké spektrum použitia. Od roku 1998 prichádza WAGO na trh s novou pružinou „ CAGE CLAMP COMPACT“
Kompaktná pružina WAGO
ktorou rozširuje, ale nenahradzuje sortiment vyrábaných svoriek. Táto pružina ešte výraznejšie zmenšuje rozmery svorky pri zachovaní všetkých vlastností „Klietkovej ťažnej pružiny“. Nosným sortimentom sú radové svorky pre prierezy od 0,08 do 95 mm2 so štandartným, alebo čelným pripojením vodičov. Pre zjednodušenie elektroinštalačných prác sú vyrábané svorky do odbočných krabíc a tzv. lustrové svorky. Pre oblasť elektroniky je vyrábaný veľmi široký rozsah svoriek určených na zapájkovanie do dosiek s plošnými spojmi. Bohatý výber je aj v oblasti viacpólových konektorov, ktoré sa dajú využiť v slaboprúdovej, i v silnoprúdovej technike. Maximálny prúd, ktorý sú schopné preniesť je až 16 A. Výrobcovia drobných elektrospotrebičov ako sú svietidlá, rôzne domáce spotrebiče, prípadne elektrické náradie používajú lámacie svorkovnice s možnosťou priameho ukostrenia ochranného vodiča. Čo do rozsahu, ale nie do významu menší je sortiment radových svoriek s prerušeným prúdovým mostíkom, do ktorých je možné nasúvať moduly so zabudovaným elektromechanickým, alebo elektronickým relé, optorelé, časovým, alebo multifunkčným relé, signalizačnými, spínacími zariadeniami a prepäťovými ochranami. Posledné 4 roky je venovaná aktivita našich konštruktérov najmä oblasti meracej techniky, elektroniky a technike prenosu dát.
85
Bezpečnosť práce na elektrických inštaláciách a elektrických zariadeniach
Zaujímavé sú výsuvné moduly vyzbrojené D/A, alebo A/D prevodníkmi, meracími zosilňovačmi a prevodníkmi: meraná veličina - signál 0-10 V, 0-20 mA, alebo 4-20 mA. V oblasti prenosu dát prišlo WAGO na trh s modulárnou stavebnicou tzv. I/O modulov umožňujúcich užívateľovi zostaviť si potrebný blok vstupno-výstupných modulov, ktoré komunikujú s nadradeným systémom po niektorej s bežných priemyslových komunikačných sietí.
Vlastnosti a výhody systému WAGO. Pružina, ktorá vo všetkých výrobkoch WAGO nahrádza pripevňovaciu skrutku, umožňuje podstatné zrýchlenie montáže vodiča do svorky (až o 80 % ), čím sa znižujú výrobné náklady. Zabezpečuje podstatne vyššiu bezpečnosť a kvalitu spoja, pri doprave sa vodiče neuvolnia. Konštrukčné usporiadanie pružinového systému má menšie priestorové nároky ako klasické skrutkové usporiadanie, čo znižuje, najmä pri väčších zariadeniach investičné náklady znížením nároku na počet polí rozvádzačov a na stavebný priestor. (V svorkovom priestore skrine to predstavuje až 1/3 miesta.) Počas prevádzky nevyžaduje údržbu, čo predstavuje podstatné zníženie prevádzkových nákladov, zefektívnenie výroby využitím pracovných síl na iné, užitočnejšie ciele. Plynotesnosť elektrického kontaktu, zabezpečená vhodnou kombináciou tvrdých a mäkkých materiálov použitých v mieste kontaktu, zaistí časovú stálosť elektrických parametrov kontaktu aj v prípade pôsobenia chemicky agresívnych látok (priemyslové, alebo mestské atmosféry). Životnosť systému vieme teraz zaručiť min. na 20 rokov, čo je hodnota overená v praxi, na svorkách uvedených do prevádzky v roku 1977 a znova skúšaných v roku 1997. Tieto svorky nevykazovali zmeny vlastností oproti novovyrobeným. Teoretický predpoklad životnosti je min. 30 rokov. Materiál použitý na pružinu je antikorózna CrNi oceľ, prúdový mostík je z 99,9 % čistej medi povrchovo chránenej chemicky stálym povlakom zliatiny Sn a Pb ( obdoba mäkkej spájky ). Materiál na nosné a izolačné teleso je polyamid PA 6.6, všeobecne používaný v elektrotechnike. Vďaka väčšej kontaktnej ploche, ako pri skrutkovom spoji vykazuje svorka menší úbytok napätia, čím sa zvyšuje prúdová zaťažiteľnosť. Prúd, ktorý prenesie svorka je vždy väčší ako max. prúd medeného vodiča nominálneho prierezu, pri prúdovom zaťažení 10 A/mm2. Oteplenie svorky pri max. povolenom prúde je do 40 oK, čo pri max. prevádzkovej teplote 105 oC predstavuje teplotu okolia do 65 oC.
Filozofiou firmy WAGO je čo najväčšia racionalizácia elektromontážnych prác. V našom záujme sú hlavne úspory na strane zákazníka a tieto na základe už popísaných vlastností sú výrazné. V našich podmienkach, kde ešte pracovná sila je pomerne lacná, úspora času nehrá tak veľkú úlohu, ale nie zanedbateľný je moment, že zákazník použitím 86
Ochrana pred zásahom elektrickým prúdom
našich svoriek zvýši kvalitu svojich výrobkov, čím sa ľahšie presadí na konkurenčne tvrdom elektrotechnickom trhu. Aj tomuto možno pripísať ten fakt, že našimi zákazníkmi sú mnohí známi výrobcovia po celom svete. Zo širokej škály spomenieme GE USA, ABB, SIEMENS, PHILIPS, železnice vo Francúzsku - TGV, nemecké a rakúske železnice, OSRAM, ZUMTOBEL, SYLVANIA, ELEKTROPLAST v oblasti svetelnej techniky. V oblasti energetiky sú to elektrárenské spoločnosti prakticky po celom svete. Na základe doporučenia komisie MAAE vo Viedni sa používajú naše svorky v jadrových elektrárniach z dôvodu vyššej bezpečnosti. Po doporučení námornej pechoty USA sa používajú naše svorky v technike armád NATO. Významní zákazníci z oblasti strojárstva sú KRUPP, VOEST, automobilky VW, ŠKODA Plzeň, podniky TOS, NH Ostrava, TRANSA Břeclav, TATRA, ČKD. Na Slovensku je to najmä energetika, plynárenstvo, hutníctvo, doprava a v poslednom čase aj elektroinštalácie významných stavieb.
Jednou z posledných noviniek v oblasti elektroinštalácii je konektorový elektroinštalačný systém WINSTA. Je určený pre použitie v podokenných žľaboch, zdvojenej podlahe, alebo stropných podhľadových systémoch. Jeho výhoda spočíva v tom, že kabeláž sa dá pripraviť v dielni, alebo v iných priestoroch ako je miesto inštalácie. Vlastná inštalácia sa potom vykoná veľmi rýchlo len pospájaním vlastných konektorov a uložením káblov. Na trhu sa už objavujú aj elektrické prístroje vybavené zásuvkami WINSTA určené pre zabudovanie do žľabových systémov (vypínače, sieťové zásuvky). WAGO má v ponuke zásuvky určené na zabudovanie do akéhokoľvek prístroja (svietidlá, ventilátory, zdroje, atď.) Toto riešenie elektroinštalácie umožňuje výrazne skrátiť čas potrebný na vlastnú inštaláciu, zjednodušuje rekonštrukcie, prípadne zmeny zapojenia, alebo zmeny rozloženia prístrojov.
Konektorový systém WINSTA
Každý jeden konektor je vybavený dvoma pripojovacími bodmi na jeden pól. Je samozrejmosťou, že každý pripojovací bod je vybavený pružinou. Možné prierezy 2 od 0,5 do 4 mm . Pružina umožňuje pripojiť pevné aj lanové vodiče. Pevné vodiče sa montujú bez nástroja, jednoduchým zasunutím, lanové vodiče sa pripojujú použitím nástroja. Menovitý prúd je 25 A a prevádzkové napätie 400 V. Zdvojenie pripojovacích bodov umožňuje pripojenie viacerých spotrebičov na jeden rozvodný kábel bez nutnosti použitia odbočných krabíc.
Ku konektorom sa dodáva veľké množstvo príslušenstva ako to už u spoločnosti WAGO býva zvykom. Jedná sa hlavne o kryty konektorov, ktoré súčasne slúžia ako 87
Bezpečnosť práce na elektrických inštaláciách a elektrických zariadeniach
káblové koncovky s krytím IP 20. V ponuke je široký sortiment spojok, odbočiek alebo rozvodiek v troj aj päťpólovom vyhotovení. Ako zaujímavosť spomenieme trojfázovú spojku s jednofázovou odbočkou s možnosťou voľby odbočujúcej fázy prepínačom, čo je zaujímavé hlavne pri veľkých osvetľovacích systémoch.
Kábel so zapojenými konektormi WINSTA
Záverom chceme podotknúť, že sortiment výrobkov WAGO na území Slovenska distribuujeme už viac ako 10 rokov priamo, alebo cez sieť veľkoobchodov. S našimi výrobkami je spokojných množstvo elektrotechnikov. Ale stále sa stretávame ešte s neznalosťou problematiky pružinových kontaktov a preto sme radi, keď máme možnosť predstaviť naše výrobky pred širokou odbornou verejnosťou. O tom, že predstavujeme výrobky na veľmi vysokej úrovni kvality nás presvedčuje stále vyšší počet zákazníkov, ale aj záujemcov o naše výrobky. Preto týmto chceme poďakovať organizátorom tohoto seminára za umožnenie predstavenia našich produktov.
Ing. Ján Hronský WAGO Elektrik spol. s r. o. Odborárska 52 831 02 Bratislava
tel. fax: 02 / 4445 8301 www.wago.com e-mail:
[email protected]
88