B, C, D Kismegszakító karakterisztika és termikus (hő) kioldás.
A kismegszakító megválasztása során rengeteg paramétert kell figyelembe venni, ezen paraméterek egyike a kismegszakító karakterisztika. Nagyon fontos, hogy a védelmi készülék paraméterei, és a védendő áramkör, illetve a táplált elektromos szerkezet tulajdonságai összhangban legyenek egymással. Viszont ehhez nem elegendő mindössze a kismegszakító névleges áramát megválasztani. A lehető legjobb túláramvédelem kialakításához a névleges áram mellé még helyesen kell a karakterisztikát is megválasztani. A megfelelő kismegszakító karakterisztika kiválasztásával jó egyensúly érhető el a túláramvédelem és a védendő készülék optimális működése között. Az alacsony szorzótartománnyal rendelkező kioldási görbe kiválóan teljesíti az áramkör túláramvédelmét minden létező tekintetben, de csak, esetlegesen gyakori és zavaró kioldások árán (főleg induktív fogyasztók bekapcsolási árama miatt). Magasabb szorzótartománnyal rendelkező megszakító választásával az energiaellátás folytonossága biztosabb lesz, de ez azzal is jár, hogy nagyobb igénybevételnek lesznek kitéve a védendő vezetékek. Tehát nagyon fontos tisztában lenni a kismegszakítók karakterisztikája között lévő különbségekkel, mert mint ahogyan lejjebb látható lesz majd, azok jelentős mértékben eltérnek egymástól. A legtöbb esetben a dilemma, hogy a b vagy c kismegszakító legyen beépítve. Természetesen nem lehet minden szituációra érvényes kijelentést tenni, de aki végigolvassa a cikket, az elfogja tudni dönteni magának.
Csak, hogy ne legyen annyira egyszerű az élet az IEC 60898 három karakterisztikát definiál. Tehát a háztartásokban B, C és ritkább esetben D kismegszakító karakterisztikákkal találkozhatunk.
A kismegszakító karakterisztika azt mutatja meg, hogy a késleltetés nélküli elektromágneses pillanat kioldó (zárlat ellen véd) a névleges áram hányszorosára van be állítva.
A késleltetett hőkioldó (túlterhelés ellen véd) viszont a kismegszakító karakterisztikáktól teljesen független. Mind a három tárgyalt kismegszakító karakterisztika esetében a hőkioldás azonos módon fut le.
B karakterisztika: B karakterisztikával rendelkező túláramvédelmi készülék esetében a késleltetés nélküli elektromágneses gyorskioldó a névleges áram 3-5 szeresére van állítva. Vagyis egy B10-es kismegszakító esetében azt fogja jelenteni, hogy a késleltetés nélküli pillanatkioldó 30A és 50A közötti tartományban fog megszólalni. Jellemzően ohm-os fogyasztók túláram védelmére alkalmazhatóak, mint például elektromos tűzhely, hőtárolós vízmelegítő vagy elektromos fűtőkészülékek stb. De például, ha a panel villanyvezetékei még az eredetiek és meghibásodás miatt szükségessé válik a kismegszakítók cseréje B karakterisztikánál nagyobbat alkalmazni nem célszerű.
C karakterisztika: C karakterisztikával rendelkező kismegszakítók késleltetés nélküli gyorskioldója a névleges áramérték 5-10 szeresére van állítva. Ez azt jelenti, hogy C10-es kismegszakító gyorskioldója 50A és 100A közötti tartományban fog megszólalni. C karakterisztikájú védelmi készüléket érdemes használni az induktív jellegű és kapcsolóüzemű tápegységekkel rendelkező fogyasztók vezetékvédelmére. A háztartásokban is számos induktív jelleget öltő fogyasztó előfordul. Ilyen készülék például a mosógép és mosogatógép, légkondicionáló berendezés, szagelszívó, hűtőszekrény, mikrohullámú sütő stb.
D karakterisztika: D karakterisztika esetében a késleltetés nélküli kioldó már a névleges áramérték 10-20 szorosára van állítva. Ebben az esetben a D10-es kismegszakító gyorskioldója már 100A és 200A közötti tartományban fog működésbe lépni. Elsősorban ipari felhasználása a jellemző. Fogyasztócsoportok vezeték védelmére alkalmazzák. Háztartási jellegű felhasználása a legritkább esetekben lehet indokolt. Nem is tudok olyan fogyasztót, vagy fogyasztók csoportját példaként felhozni, ami D karakterisztikát igényelne az otthonok esetében.
A kismegszakító karakterisztika teljes megértéséhez, érdemes egy picit boncolgatni a vonatkozó időkorlátot is. A védelmikészülék emberi léptékkel mérve, a zárlatot azonnal megszakítja. Amúgy meg szigorú előírásoknak kell az idő tekintetében megfelelnie az elektromágneses kioldónak. Mind a három karakterisztika esetében megvan határozva a zárlatiáram alsó és felső tartánya, figyelembevéve egy nemlekapcsolási (megtartási) és egy lekapcsolási (kioldási) időkorlátot.
A táblázatból kiragadva a B karakterisztikát látható, hogy az elektromágneses kioldó működésének az alsó tartományában (3xIn) elvárás az, hogy legalább 0,1s-ig ne kapcsoljon le. Viszont a felső tartományban már (5xIn) 0,1s elérése elött az elektromágneses kioldónak működésbe kell hoznia a megszakító mechanikát.
Kismegszakító karakterisztika összefoglalás: 16 Amper névleges áramú kismegszakító, ha B karakterisztikával rendelkezik 48A túláram már működésbe hozza az elektromágneses pillanatkioldót, azaz zárlati áramnak fog minősülni. Ugyan ez az áram C és D karakterisztika esetén még csak túlterhelésnek minősül, tehát a kismegszakító lekapcsolása később fog megtörténni. Látható, jelentős különbségek jelentkeznek a B, C és a D típusú kismegszakítók között! Hatással van a berendezés védelmére, üzembiztonságra, valamint az energiaellátás folytonosságára. A helytelenül megválasztott karakterisztikával rendelkező túláramvédelmi eszköz, indokolatlan megszólaláshoz vezet, vagy éppen ellenkezőleg, az indokolt lekapcsolás később következik be, mint kellene. Az ábra az próbálja bemutatni, mi a különbség a B és C kismegszakító között, és azok, hogy viszonyulnak a D-hez.
Általánosságban talán kijelenthető, hogy a háztartási, illetve a szórakoztató elektronikai készülékek gyártói igyekeznek egyre kisebb áram felvételű, és kis indulási áramot felvevő fogyasztókat gyártani. Háztartások fixen kötött fogyasztói többnyire ohm-os jellegűek. Ezeknek a fogyasztóknak a vezeték védelmére B kioldási karakterisztikával rendelkező védelmi készülékek a legmegfelelőbbek. Egy újonnan kiépített, és kellő mennyiségű áramkörrel rendelkező berendezés vezetékvédelmére tapasztalataink szerint bőven elegendő C kioldási jelleggörbével rendelkező kismegszakító 10A névleges árammal, ritkább esetben C13-as kismegszakító. De látható, hogy egyáltalán nem mindegy, hogy a háztartásokban b vagy c kismegszakító van alkalmazva.
Háztartásokban gyakrabban előforduló fogyasztók, és az ajánlott kismegszakító karakterisztika:
Számtalan alkalommal felmerül a kérdés, hogy egy elektromos készülékhez B vagy C kismegszakító kell-e?
B kismegszakító karakterisztika: kerámia-főzőlap, elektromos sütő, elektromos bojler, elektromos átfolyós vízmelegítő, lámpák-fényforrások, elektromos hőforrások (elektromos konvektor, hősugárzó, elektromos radiátor, infrapanel), általánosan az Ohm-os jelleget öltő elektromos szerkezetek.
C kismegszakító karakterisztika: hűtőgép, klíma, mosógép, mosogatógép, mikróhullámú sütő, indukciós főzőlap, szagelszívó, nagy teljesítményű tápegységgel rendelkező számítógép, konyhai dugaljak, fürdőszobai dugaljak, általánosan az induktív jelleget öltő elektromos szerkezetek.
Az ikerfémre vonatkozó idő és áram karakterisztikák (30Celsius):
Szerencsére a hőkioldással sokkal egyszerűbb dolgunk van. Ezek a paraméterek egyformák és kőbe vannak vésve mind a három kismegszakító karakterisztika esetében.
Tesztáram 1,13 x In (azaz 1,13 szorozva a kismegszakító névleges áramával): Ebben az esetben kicsinek mondható túlárammal van a kismegszakító hőkioldása vizsgálva. 10A névleges áramú kismegszakítón ebben az esetben 11,3 amper van átvezetve. Ezt az áramot legalább 1 órán keresztül kell a kismegszakítónak tudnia vezetni, leoldás nélkül. Ennél a vizsgálóáramnál a teszt indításakor a bimetal alapállapotban van (nem volt terhelve megelőzően).
Tesztáram 1,45 x In (azaz 1,45 szorozva a kismegszakító névleges áramával): Ez már viszonylag nagynak mondható túlterhelésnek számít. Ebben az esetben egy 10A-es kismegszakítón már 14,5 amper van átvezetve. Itt az elvárás a védelmikészüléktől, hogy 1 órán belül bontsa az áramkört. 1,45-ös teszt közvetlenül az 1,13-as után következik.
Tesztáram 2,55 x In (azaz 2,55 szorozva a kismegszakító névleges áramával): Itt már komolynak mondható túlterhelésről beszélünk. Ekkor a példának felhozott 10A-es kismegszakítón már 25,5 amper van átvezetve. Itt az az elvárás a kismegszakítótól, hogy ezt a mértékű túlterhelést legalább 1 másodpercig engednie kell, de maximum 60 másodperc után bontania kell a túlterhelt áramkört. A 2,55-ös teszt indításakor a bimetall ugyancsak (hideg) alapállapotban van.
A termikus kioldásra vonatkozó konvencionális paraméterek:
Konvencionális idő: 1 óra In 63A-ig. 63A feletti kismegszakítók esetében már 2 órát jelent.
Konvencionális nem kioldóáram (Int): Ez az érték1,13 szorozva a kismegszakító névleges áramával. Azaz legalább 1 órán keresztül a 13% túlterhelést engednie kell (ha In nagyobb, mint 63A akkor 2 órán keresztül).
Konvencionális kioldóáram (It): Ez az érték 1,45 szorozva a kismegszakító névleges áramával.
A cikk végére érve talán érthetővé is vált mindenki számára miért van szükség arra, hogy a kismegszakítóba két, egymástól teljesen eltérő működésielvvel rendelkező kioldó rendszert építsenek be. Nincs itt semmiféle black magic. Csak így lehet megkülönböztetni egymástól a túlterhelést és zárlatot. Mind a két túláramtípus esetben, gyökeresen eltérő árammennyiségeket kell figyelembe venni, gyökeresen eltérő időkorlátok mellett.