Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, 746 01 Opava Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0713 Název projektu: Zvyšování klíčových aktivit Předmět, ročník: Elektrické stroje a přístroje, 2. ročník Název sady vzdělávacích materiálů: Elektrické přístroje Sada číslo: ICT-82 Pořadové číslo vzdělávacího materiálu: 01 Označení vzdělávacího materiálu:VY_32_INOVACE_ICT-82-01 Téma vzdělávacího: Kontakt a spínače Druh učebního materiálu: Digitální učební materiál, prezentace Autor: Ing. Karel Stacha Anotace: DUM objasňuje princip, konstrukci, parametry a druhy kontaktů, druhy spínacích přístrojů ručních; potřebné zařízení - interaktivní pracoviště, vzorky přístrojů, kalkulačka Metodické poznámky: Materiál je vhodný pro učební obory technické Vytvořeno: 21. 10. 2012 Ověření ve výuce: 24. 10. 2012

Kontakt a spínače Spínač je souhrnný název pro označení vypínače, přepínače, odpojovače, odpínače, stykače, apod. Hlavní částí spínačů jsou kontakty. Kontakty svým stykem předávají elektrický proud do jiné části obvodu, konstrukčně je kontakt složen z pevné a pohyblivé části.

Požadavky na kontakt Odolnost proti opalování oxidaci mechanickému opotřebení chemickým vlivům styk, je stav ve kterém se uskutečňuje přechod proudu z pevného kontaktu na pohyblivý (jeho plocha se volí podle dovolené proudové hustoty materiálu) bodový I- el. proud tekoucí kontaktem přímkový S- plocha styku kontaktu plošný Stykový odpor, jeho hodnota závisí na: přítlačné síle tvaru kontaktů tvrdosti materiálu samočisticí schopnost kontaktů Materiál kontaktů čisté kovy - měď, zlato, stříbro, wolfram slitiny - lepší mechanické vlastnosti a odolnost vůči opalování, horší vodivost kompozitní materiál - slinuté kovy, pro náročnější podmínky grafit - pro kluzné kontakty (kartáče)

Druhy kontaktů Dle vzájemného pohybu Čelní Třecí Kluzné Dle tvaru Nožový Můstkový

Druhy kontaktů dle tvaru Palcový Váčkový

Druhy kontaktů dle tvaru Válcový Kartáčový

Druhy kontaktů dle tvaru Růžicový Lamelový

Druhy kontaktů Hlavní, opalovací

Parametry spínačů Jmenovité napětí: malé napětí (mn) ‐ do 50 V nízké napětí (nn) ‐ nad 50 V do 1kV vysoké napětí (vn) ‐ nad 1 kV do 72,5 kV velmi vysoké napětí (vvn) ‐ nad 72,5 kV do 787 kV zvlášť vysoké napětí (zvn) ‐ nad 787 kV Druh napětí: stejnosměrné, střídavé Jmenovitý proud podle počtu pólů: jednopólové dvoupólové třípólové mnohopólové podle typu montáže:pro montáž uvnitř budov (krytí IP) pro venkovní montáž

Elektrický oblouk Oblouk je elektrický výboj, jehož výbojová dráha je tvořena rozžhavenými kontakty a prostředím, ve kterém oblouk hoří. Oblouk vzniká při oddalování kontaktů. Účinky oblouku: Tepelné - spečení kontaktů (ne spékavý materiál) Opalování kontaktů - kysličníky na povrchu kontaktů (ochranná atmosféra, opalovací kontakt) Přenos materiálů kontaktů: stejnosměrný oblouk - na kladném kontaktu vznikají důlky, na záporném výstupky střídavý oblouk - na obou kontaktech vznikají důlky i perličky

Elektrický oblouk zhášení el. oblouku Princip - zvětšení napětí (rezistance) oblouku, aby počet vznikajících iontů byl menší než počet iontů zanikajících. Způsoby: rychlé oddálení kontaktů od sebe přetržením oblouku na více místech vyfouknutí oblouku magnetickým polem intenzivní chlazení oblouku vypínání v „nule“ (oblouk vůbec nevznikne)

Mechanické spínače - domovní 5a - spínač skládající se ze spínačů č. 1 a č. 6 5b - spínač skládající se ze dvou spínačů č. 6

Vysvětlení funkce spínače 5a, 5b

Ovládání kontaktů Spoušť Je samočinné zařízení, které při vybavení spínače uvolňuje volnoběžku spínače a ta spínač vypne či zapne. Zpravidla je ovládaná mechanicky, elektromagneticky či tepelným účinkem nadproudu (v regulační technice se používá též ovládání hydraulické nebo pneumatické). Volnoběžka Je západkové spínací ústrojí samočinných spínačů. Nejjednodušší volnoběžkou je dvojice prolomených pák, na které se pro vybavení působí mechanicky, u větších spínačů je zpravidla odbavována pomocným relé.

Funkční stavy elektrických kontaktů Základním úkolem spínacího přístroje je uzavírat a přerušovat elektrický obvod z čehož plyne, že vypínač má dva funkční stavy statické : a) polohu vypnutou (I = 0, UK = UN), b) polohu zapnutou (I=IN, UK=0). Vlastním úkolem spínače je tedy uskutečnění přechodu z jednoho stavu do stavu druhého. Z čehož vyplývají další dva funkční stavy dynamické: c) zapínání (I: 0 → IN), d) vypínání (I: IN → 0). Vypnutá poloha představuje spolehlivé přerušení elektrického obvodu. Izolační vzdálenost mezi kontakty musí být taková, aby nedošlo k průrazu prostředí mezi nimi.

Úkoly Co nazýváme styk u spínače? Co je to stykový odpor? Popište podmínky pro dobrý styk. Jaké materiály jsou vhodné pro kontakty? Jaké kontakty znáš? Co je to elektrický oblouk? Jaký je princip zhášení oblouku? Vyjmenuj druhy zhášení oblouku? Který proud se snadněji vypíná, stejnosměrný či střídavý? Vysvětli funkci hlavního a opalovacího kontaktu v procesu zhasínání oblouku. Jak rozdělujeme spínací přístroje? Co rozumíme pod pojmem spínání? Co je spínač? Jak rozdělujeme spínače? Jaké druhy kontaktů znáte? Co je spoušť u spínače? Co je to volnoběžka u spínače? Jak poškozuje elektrický oblouk kontakty? Popiš funkční stavy kontaktů. Jaké mechanické spínače znáš?

Zdroje Doporučená literatura Obrázky a tabulky: TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. Vyd. 1. Praha: Europa-Sobotáles, 2002, 561 s. ISBN 80-867-0600-1. Obrázky a tabulky: Archív autora