Kapcsoló- és elosztótáblák

A kapcsoló- és elosztótáblák (áramelosztók) olyan elektromos berende­zések, amelyek a beérkező hálózati áramot több áramkörre osztják szét. Az elosztók kimeneti oldalát rendszerint kisebb megterhelésre méretezik, mint a beérkező vezetékeket. Ezeknél találjuk általában a főkapcsolót, a ki­meneteket rövidzárlat és túláram ellen kismegszakítókkal védik. A kap­csoló- és elosztótáblákra sok más készüléket is el szokás helyezni, amelyek egyrészt a villamos hálózat biztonságát és minőségét szolgálják, másrészt segítik a csatlakoztatott berendezések megfelelő és kényelmes működé­sét. Igen fontos, hogy a lakás hálózati csatlakozásán, a fogyasztásmérő, az elosztók és biztosítók szerelésén csak szakember dolgozhat.

A lakóterekben előforduló legrégebbi elosztóberendezések a falra szerelt kapcsolótáblák; ezeket azonban ma már csak kivételes esetekben hasz­nálják. Manapság a kapcsoló- és elosztótáblák általában műanyag vagy acéllemez, falon kívülre szerelhető vagy falba süllyesztett dobozok, zár­ható ajtón belül. A falon kívüli műanyag kapcsolódobozok néhány típusá­nál nincs ajtó (ilyen kapcsolótáblákkal pl. a panelházak lakásaiban talál­kozhatunk).

A modern lakások villamos hálózatában szinte kizárólag süllyesztett kapcsoló- és elosztótáblákat szerelnek, főként esztétikai okokból. Falon kívülieket többnyire csak abban az esetben, ha el vannak rejtve valahol, például az álmennyezet és a mennyezett között vagy hasonló helyeken.

Minden kapcsoló- és elosztótáblának megfelelő védelmet kell nyújtania az áramütéses balesetekkel szemben, abban az esetben is, ha működése köz­ben az ajtaját kinyitjuk vagy az magától kinyílik. Ez azt jelenti, hogy minden elektromos alkotóelemének (kismegszakítók, kapcsolók stb.) úgy kell benne elhelyezkednie, hogy azok áram alatt levő részei nyitott ajtó mellett is fedve legyenek, megakadályozva a véletlen hozzáérés okozta veszélye­ket. A kezelésre szolgáló részek kiállnak ebből a szigetelésből, és az ajtó kinyitása után hozzáférhetők. Az áramfogyasztást is mérő elosztótáblák­nál azt is meg kell akadályozni, hogy valaki jogosulatlanul hozzáférjen a mérőkészülékek bemeneti kapcsaihoz és a fogyasztásmérő előtt elhelye­zett készülékek kapcsaihoz. Ezeket vagy ezek egy részét ezért leplombált zár védi, s a zárat a plomba megsértése nélkül nem lehet eltávolítani.

Nagyon előnyösek a műanyagból készült falba süllyeszthető kapcsoló­dobozok. Szerkezetüket a fokozatos későbbi bővítési lehetőségekhez igazították.

A kapcsolótáblák különféle ajtóval vagy ajtókkal készülhetnek. Kevésbé igényes alkalmazásokhoz elegendőek az egyszerű, lakkozott acéllemez ajtók, amelyek lehet­nek tömörek vagy üvegablakosak. Minél nagyobb esztétikai igényeket tá­maszt a belső tér, ahová a kapcsolótáblát beépítjük, annál komolyabb for­mai követelményeknek kell megfelelnie a kapcsolótábla falból kilátszó ré­szének, azaz az ajtónak is. Ilyenkor választhatunk felületkezeltet, rozsda­mentes acélból készültet vagy képkeret alakú, üvegezett ajtójút, amelybe a használó saját ízlésének megfelelő képet tehet. Az ilyen esztétikailag igényes ajtók mágneszárral csukódnak.

A kapcsolótáblák szükség szerint lehetnek egysorosak vagy többsorosak. A megfelelő kapcsolótábla kiválasztásakor ügyeljünk arra is, hogy beépítése után- miután minden szükséges készüléket beleszereltünk- maradjon még körülbelül 20 %-nyi tartalék hely újabb készülékekre a későbbi kiegészítésekhez (a komfort fokozása vagy a villamos hálózat utólagos bővítése végett).

A kapcsoló- és elosztótáblák felszereltsége

A kapcsoló- és elosztótáblákra az elektromos készülékeket többnyire modulrendszerben lehet beépíteni, amelyek csavar nélküli gyorsrögzítő­vel erősíthetők a 35 mm széles fém tartósínre. Minden beszerelhető készülék ugyanolyan méretben készül - csak a szélességük különbözhet, ami mindig az egy modul szélességének egész többszöröse. Szűkített, esetleg kezelőszervként is működő felső részük kiáll a kapcsolótábla közös belső fedőlapjából.

Kismegszakítók

A kapcsoló- és elosztótáblában leggyakrabban előforduló készülékek a kismegszakítók. Ahogy már volt róla szó, minden olyan helyre fel kell őket szerelni, ahol az elektromos hálózat önálló áram­körökre ágazódik. A kismegszakítóknak az elágazásból kiinduló veze­tékeket kell megbízhatóan védeniük túláram és zárlat ellen. A kismegszakítók esetében a zárlat elleni védelmet az abba beépített elektromágneses gyorskioldó látja el. A védendő vezetékágba sorosan bekötött kismegszakító elektromágneses tekercsén átfolyó áram a zárlati áram elérésekor behúz egy horgonyt, amely egy érintkezőpáron keresztül az áramkört megszakítja.

Áram-védőkapcsolók

A különálló hibaáram-védőkapcsolók mellett azonban léteznek kombinált készülékek is, amelyek kismegszakítóból és áram-védőkapcsolóból állnak. Az ilyen berendezések valamivel költsége­sebbek ugyan, használatuk mégis előnyös, mert kevesebb helyet foglalnak el a kapcsoló- és elosztótáblákon, és így elég kisebb méretű kapcsolótáblát venni. A lakások hálózatában rendszerint elegendő egyetlen 30 mA név­leges kioldó hibaáramú áram-védőkapcsolót alkalmazni, amelynek azon­ban a túlfeszültségvédők működésére való tekintettel 10 ms, vagy még inkább 30 ms kioldási késleltetésűnek kell lennie. Kiterjedtebb hálóza­tokba már feltétlenül több (akár sok) áram-védőkapcsolót kell felszerelni. Ilyenkor a legcélszerűbb először is beiktatni egy 300 mA-es közös szelektív áram-védőkapcsolót (30 ms kioldási késleltetéssel). Ez védi a létesítményt a tűzzel szemben is. Emellett a többi áramágban (elég azok­ban, amelyek a fürdőszobát, medencét, szaunát, ezenkívül a konyhában, a házi műhelyben vagy szabadtéri területeken, stb. felszerelt csatlakozó­aljzatokat táplálják villamos energiával) kétpólusú vagy négypólusú, 30 mA kioldó hibaáramú áram-védőkapcsolót használunk.

Túlfeszültség-védelem

A túlfeszültségvédők a leggyakrabban modul­rendszerben készülnek, és nagyon egyszerűen felszerelhetők az elosztó­táblára. Lehetnek egypólusúak, ezek az egyik áram alatti vezető védelmét képesek ellátni, ill. két- vagy négypólusúak, amelyek az összes áramot továbbító vezetőt védik az egy-,ill. háromfázisú rendszerekben. A túl­feszültség hatásaival szembeni védekezéskor ugyanis nem elég csak a fázisvezetők és a védővezető közé túlfeszültség-levezetőt iktatni, hanem a nullavezető és a védővezető közé is kell. A túlfeszültség-impulzusok bár­melyik vezetőn terjedhetnek, amelyen elektromos áram folyik.

Mágneskapcsolók

Ha az a cél, hogy egy fogyasztó be- és kikapcsolását közvetett módon is lehessen vezérelni (pl. egy megadott időbeállítás alapján, vagy ha egy fogyasztót a vezérlőáramkörön kívül kellene működtetni), nagyon gyakran alkalmaznak mágneskapcsolókat, vagyis kontaktorokat. A hagyo­mányos kontaktor egy záróérintkezőkkel ellátott elektromágneses ve­zérlőáramkört tartalmazó kapcsolószerkezet. A kontaktorokat rendszere­sen használják pl. a villanyfűtés fűtési áramkörei és egyéb, többnyire nagyobb energiaigényű fogyasztók vezérlésére. Gyakran alkalmazzák az olcsóbb, ún. „éjjeli" díjszabással (ma már ez az elnevezés nem teljesen pontos), vagyis a központi vezérlés jelével összefüggésben is, amely jelet naponta mindig legalább két időszakban az energiaszolgáltató küld a hálózatba.

A régi, fölöslegesen nagy méretű áramelosztókban ugyanolyan fölöslege­sen nagy, ipari alkalmazásra szánt kontaktorokat építettek. Házak és laká­sok elektromos hálózatához ezek a kontaktorok általában egyáltalán nem megfelelők, se méretükből (a szekrényekben nem illeszkednek a kismeg­szakítók méretsorába), se működésükből kifolyólag - nemcsak hogy nem zajtalanok, de még csak nincs is lecsökkentve a zajkibocsátásuk. A kon­taktorok ugyanis váltakozó áramú elektromágnest tartalmaznak, amely behúzott állapotban erősen zúghat. Ezért ma már alapvető elvárás, hogy a házak és lakások elektromos rendszerében kizárólag minikontaktorok legyenek, amelyek vagy csökkentett zajkibocsátással üzemelnek, vagy ráadásul váltakozóáramú elektromágnes helyett egyenáramúval vannak ellátva.

Egyéb készülékek

A házak és lakások belső elektromos hálózatába gyakran további ké­szülékeket is felszerelnek, amelyek nagyobb komfortot nyújtanak, segítik a nagyobb energiaigényű fogyasztók problémamentes működését. Röviden említsünk meg közülük legalább néhányat.

Az impulzusreléket, más szóval bistabil reléket, vagyis a léptetőreléket elsősorban a világítástechnikai áramkörök kapcsolására alkalmazzák folyósokon, lépcsőházakban és más olyan helyeken, ahol az adott áramkört több helyről kell működtetni, vagyis ki-be kapcsolni. A hagyományos megoldás helyett (amikor is két 6-os kapcsolási jelölésű (váltókapcsoló) kapcsolót és további 7-es kapcsolási jelölésű (keresztkapcsoló) egységeket) építenek be), ennél a megoldásnál minden vezérlőhelyszínen csak működtető nyomógombokat, vagyis egy érpárra különböző helyeken ár-csatlakozó záróérintkezőjű nyomógombokat használnak. Bármelyik gomb megnyomása áramlökést vált ki, amitől a relé átbillen egyik stabil helyzetéből a másikba. Az egyik impulzus zárja a fázisáramkört, a következő bontja. Másképpen fogalmazva, egy gomb megnyomásával a világí­tást felkapcsoljuk, majd a következő alkalommal lekapcsoljuk, amikor ismét megnyomjuk akár ugyanazt a nyomógombot akár egy másikat.

Az elektromágneses túláramrelé egy további olyan készülék, amely az átfolyó áram bizonyos határértékére reagál. Ha az átfolyó áram átlépi ezt a határt, annak érintkezői lekapcsolják a szóban forgó áramkört. Ilyen módon leállítható például a villanyfűtés arra az időre, amíg az elektromos átfolyóvíz-melegítő dolgozik. Ez pedig megakadályozhatja, hogy az áram­felvétel meghaladja az egész épületre megállapított teljes névleges áram értékét. A fogyasztásmérő elé ebben az esetben elég egy fokkal kisebb névleges áramra hitelesített kismegszakítót szerelni, mint ahogy egyéb­ként szükséges lenne.

A kapcsoló- és elosztótáblák elhelyezése

A villamos kiépítéseknél korábban az volt a gyakorlat, hogy egyetlen elosztótáblát alkalmaztak az egész lakásra vagy családi házra, tekintet nélkül a belső hálózat nagyságára. A kisebb lakóterekben és más kevés helyiségből álló egységekben természetesen ma is megfelelő eljárás egy közös szekrényben elhelyezni az összes szükséges kismegszakítót és egyéb elektromos készüléket, de a több helyiséget felölelő hálózatoknál már előnyösebb, ha egy főelosztót és megfelelő számú másodlagos elosztót alakítunk ki, s ez utóbbi kapcsolótáblák egyenként kb. 4...6 közel eső helyiséget fednek le. Az egyes áramágak így jócskán leegyszerűsödnek, a kismegszakítóktól a védett dugaszolóaljzatokig, lámpákig és fogyasztókig vivő vezetékek jelentősen lerövidülnek és átláthatóbbakká válnak. Emellett ráadásul az egyébként nélkülözhetetlen, viszont nem túl esztéti­kus elágazódobozokból is kevesebbre van szükség. Intelligens hálózat, buszrendszer alkalmazásakor pedig elengedhetetlen alapkövetelmény a kapcsolótáblák ilyen szellemű elhelyezése.