Elektrický přístroj

Elektrický přístroj je speciální elektrické zařízení, které může být přímou součástí elektrických obvodů (např. obvodů určených pro rozvod elektrické energie), nebo se jedná o detekční, signalizační či měřící prvky umístěné mimo elektrický obvod. Jedná se o velmi obsáhlý sortiment elektrických zařízení.^[1] Elektrické přístroje slouží zejména k:^[2]^[3]

obsluze, ovládání a spínání elektrických obvodů
jištění elektrických rozvodů a spotřebičů
ochraně lidí a zvířat před úrazem elektrickým proudem
k měření a regulaci fyzikálních veličin

Součásti přístrojů

Základními prvky elektrického přístroje jsou kontakty a elektromagnet, která je ovládá. Základními stavy elektrického přístroje tak jsou:^[1]^[3]

Vypnutý - na kontaktech je maximální napětí sítě (U = U_N), neprotéká proud (I = 0)
Zapnutý - protéká proud (I = I_N), na kontaktech (hypoteticky) žádný úbytek (U = 0)

Činnost přístroje pak spočívá v přechodu mezi výše uvedenými stavy, tedy v procesu zapínání a vypínání. Elektromagnet může být ovládán vnějšími signály (např. relé nebo stykač) nebo proudem protékajícím kontakty (např. jistič, proudový chránič). Mezi elektrické přístroje se řadí i zařízení, která postrádají jeden ze základních prvků, tedy buď nemají elektromagnet (např. ručně ovládaný vypínač) nebo nemají kontakty (např. měřící přístroje, kde elektromagnet ovládá měřící ústrojí).

Spojovací přístroje

Slouží pro trvalé nebo dlouhodobé spojení. Důležité při spojování vodičů je znát materiál kontaktů těchto přístrojů a zejména se vyvarovat přímého spojení dvou nejčastějších vodičů: mědi a hliníku. Hliník je značně reaktivní a snadno oxidující kov a přesto se v praxi osvědčil jako korozivzdorný materiál. Za tuto vlastnost vděčí odolné oxidační vrstvě, která se vytváří na jeho povrchu působením vzdušného kyslíku. Je-li pak slučován s nějakým ušlechtilejším kovem - což je právě měď - dochází za přítomnosti elektricky vodivých kapalin, mezi které patří i kondenzační voda, k elektrochemické reakci v podobě galvanického článku s měděnou anodou, vodou coby elektrolytem a hliníkovou katodou. Napětí, které je vytvářeno tímto článkem, působí přes kvazi-kovový kontakt měď–hliník do zkratu, následně dochází k tvorbě usazenin, resp. k rozkladu hliníku. V důsledku zvýšení přechodového odporu narůstá teplota v místě dvoukového spoje a v nejhorším případě může dojít k zahoření a následnému vzniku požáru.^[4]

Přístrojová svorkovnice, slangově nazývaná čokoláda

Pevné spojení

Pohyblivé spojení

Spínací přístroje

Spínají a rozpínají elektrický obvod - galvanicky oddělují zdroj od spotřebiče. Obvykle má dva kontakty - jeden pevný a druhý pohyblivý. Elektrický proud procházející z jednoho kontaktu do druhého musí překonat přechodový závislý na materiálu kontaktů, přítlaku, teplotě a dalších parametrech. Při rozpínání elektrického obvodu vzniká oblouk, jehož teplem se kontakty opalují. Vypínání stejnosměrného proudu je mnohem obtížnější než vypínání proudu střídavého, protože proud prochází během jednoho kmitu dvakrát nulou. U stejnosměrného proudu ztěžuje vypínání indukčnost obvodu, neboť oblouk se v tomto případě snaží co nejdéle udržet.^[5] Tyto přístroje se dají obecně rozdělit na dvě skupiny: nesamočinné, u kterých k sepnutí dochází vnějším mechanickým zásahem, např. rukou, částí stroje apod., a samočinné, které jsou ovládány elektromagnetem, případně např. hydraulicky či pneumaticky.

Páčkový dvojpolohový spínač

Pro nízké napětí

Pro vysoké napětí

odpojovač - slouží k viditelnému rozpojení a zapojení nezatížených částí zařízení^[6]^[7]
odpínač - schopný odpínat pouze provozní výkony a proudy, na které je dimenzován^[6]^[7]
vypínač/spínač- vypínají jak provozní tak i zkratové výkony a proudy soustavy^[6]^[7]

Jistící a ochranné přístroje

Chrání elektrický obvod a okolí před účinky poruchových stavů, tedy přetížení, nadproudů, zkratů, přepětí, podpětí, obloukových výbojů atd.^[3] Výjimkou nejsou ani kombinované přístroje (např. jistič + proudový chránič). Pokud dojde k vypnutí ochranného přístroje aktivováním jeho ochranné funkce, používá se pojem, že přístroj vybavil.

Trubičková tavná pojistka

tavná pojistka
jistič - dvě spouště: tepelná pro vypnutí nadproudu a elektromagnetická pro vypnutí zkratu
- nadproudové relé; motorový spouštěč - lze nastavit vypínací proud podle štítku motoru a skutečného odběru
proudový chránič - hlídá unikající proud
napěťový chránič - hlídá napětí na neživých částech (už se nepoužívá)
oblouková ochrana - dokáže detekovat poruchové oblouky
přepěťová ochrana

Měřící přístroje

Slouží k měření elektrických a neelektrických veličin. Základními jsou:


Měřící přístroj	Měřená veličina	Vnitřní odpor R_i		Připojení při měření	Odpor na zvýšení rozsahu (n-krát)
Měřící přístroj	Měřená veličina	Ideální	Reálný	Připojení při měření	Připojení	Velikost
Voltmetr	napětí	$\infty$	desítky až stovky $k\Omega$	paralelně k zdroji/spotřebiči	sériově (předřadník)	$R_{P}=R_{i}\cdot (n-1)$
Ampérmetr	proud	$0$	desetiny až setiny $\Omega$	sériově se zdrojem/spotřebičem	paralelně (bočník)	$R_{B}={\frac {R_{i}}{(n-1)}}$

Univerzální elektrický měřící přístroj (multimetr), mezi jehož funkce patří: měření napětí (AC & DC); měření proudu (AC & DC); měření odporu; měření frekvence; měření kapacity; měření teploty; testování diod; testování tranzistorů

Další:

Ostatní

Zabezpečují další požadované funkce elektrického obvodu:

Galerie

Jistič kombinovaný s proudovým chráničem
Stykač určený pro spínání trojfázového motoru
Spínací mechanismus polohového spínače
Animace zobrazující princip relé
Elektrické přístroje v rozvaděči, přichycené pomocí nosné lišty (tzv. DIN).
Zásuvkový box se dvěma vývody 230V/16A a jedním vývodem 3x400V/16A
Úsekový odpojovač na vedení 22kV

Odkazy

Reference

↑ ^a ^b VRÁNA, Václav; KOLÁŘ, Václav. Elektrické přístroje [online]. Redakce Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava [cit. 2022-04-29]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2022-11-26.
↑ CHMIEL, Pavel. Praktické činnosti - Elektrické přístroje [online]. Střední škola Havířov-Šumbark [cit. 2022-04-29]. Dostupné online.
↑ ^a ^b ^c HELŠTÝN, David; KAČOR, Petr; HYTKA, Zdeněk. Elektrické přístroje spínací ochranné a jisticí. Ostrava: Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO, 2003. ISBN 80-248-0315-1.
↑ Správné spojování hliníku a mědi [online]. FCC public [cit. 2022-07-14]. Dostupné online.
↑ KREJČÍ, František. TEORIE: Elektrické spínací přístroje [online]. Elektrika.cz, 2010-10-14 [cit. 2022-08-07]. Dostupné online.
↑ ^a ^b ^c KUPILÍK, Martin. Elektrodynamické účinky zkratového proudu na odpojovač. Plzeň, 2015 [cit. 2022-07-14]. Diplomová práce. Západočeská univerzita v Plzni - Fakulta elektrotechnická. Vedoucí práce Ing. Jaroslav Šnajdr. Dostupné online.
↑ ^a ^b ^c ČSN EN 60947-3. Spínací a řídicí přístroje nízkého napětí - Část 3: Spínače, odpojovače, odpínače a pojistkové kombinace. 2010-02-01. detail.

Literatura

Kříž, Michal: Montáž a připojování elektrických přístrojů, In-el 1999, ISBN 80-86230-12-0

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu elektrický přístroj na Wikimedia Commons

[:1-1] VRÁNA, Václav; KOLÁŘ, Václav. Elektrické přístroje [online]. Redakce Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava [cit. 2022-04-29]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2022-11-26.

[2] CHMIEL, Pavel. Praktické činnosti - Elektrické přístroje [online]. Střední škola Havířov-Šumbark [cit. 2022-04-29]. Dostupné online.

[:2-3] HELŠTÝN, David; KAČOR, Petr; HYTKA, Zdeněk. Elektrické přístroje spínací ochranné a jisticí. Ostrava: Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO, 2003. ISBN 80-248-0315-1.

[4] Správné spojování hliníku a mědi [online]. FCC public [cit. 2022-07-14]. Dostupné online.

[5] KREJČÍ, František. TEORIE: Elektrické spínací přístroje [online]. Elektrika.cz, 2010-10-14 [cit. 2022-08-07]. Dostupné online.

[:0-6] KUPILÍK, Martin. Elektrodynamické účinky zkratového proudu na odpojovač. Plzeň, 2015 [cit. 2022-07-14]. Diplomová práce. Západočeská univerzita v Plzni - Fakulta elektrotechnická. Vedoucí práce Ing. Jaroslav Šnajdr. Dostupné online.

[:3-7] ČSN EN 60947-3. Spínací a řídicí přístroje nízkého napětí - Část 3: Spínače, odpojovače, odpínače a pojistkové kombinace. 2010-02-01. detail.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]