Rys. 2. Przełączniki typu Sircover	Rys. 3. Przełączniki typu Sircover CD

Rys.1.Budowa przełączników typu Sircover CD z napędem ręcznym

Rys.4. Sircover by-pass w różnych stanach pracy (I-O-II)

Rys.5. Sircover by-pass w różnych stanach pracy (I-I+II-II)

Problem ten został rozwiązany wiele lat temu przez firmę SOCOMEC. Wprowadziła ona do produkcji przełączniki, których konstrukcja jest oparta na dwóch rozłącznikach izolacyjnych umieszczonych jeden za drugim (rys. 1). W ten sposób powstały przełączniki izolacyjne typu Sircover w różnych odmianach. Wszystkie przełączniki tego typu - zarówno z napędem ręcznym, jak i silnikowym - składają się z rozłączników izolacyjnych typu Sirco (produkowanych także przez firmę SOCOMEC) i spełniają wymagania normy IEC 947-3.

Przełączniki z napędem ręcznym
Przełączniki Sircover (rys. 2) są aparatami trójpołożeniowymi z dwoma wersjami napędu (I-O-II oraz l-l+ll-ll). Rozwiązanie konstrukcyjne przełączników pozwala zaoszczędzić ok. 45% powierzchni w po równaniu z przełącznikami w klasycznym wykonaniu, czyli dwóch rozłączników umieszczonych obok siebie lub jeden nad drugim. Ponadto konstrukcja przełączników Sircover umożliwia "mostkowanie" zacisków bezpośrednio na aparacie (wspólny punkt) za pomocą oferowanych przez producenta mostków. Aparaty te są wykonywane na prąd od 125 do 3150 A oraz wersjach trój-, cztero-, sześcio- i ośmio-biegunowych. Mogą być stosowane w obwodach prądu przemiennego przy napięciu 400 V w kategoriach użytkowych od AC 23 (przełączniki do 800 A) do AC 22/AC 21 (przełączniki powyżej 800 A), a także w obwodach prądu stałego. Od niedawna SOCOMEC oferuje również wersję kompaktową (rys. 3) Sircover CD w zakresie od 125 do 630 A o zmniejszonych wymiarach w porównaniu z typowymi przełącznikami Sircover. W wersji CD, oprócz jakże istotnego zmniejszenia wymiarów, wprowadzono kilka zmian konstrukcyjnych, np. przekonstruowano napęd w wersji pośredniej (dźwignia montowana na elewacji rozdzielnicy), co wyeliminowało konieczność stosowania sprzęgła łączącego wałek napędu z dźwignią. Ponadto zmieniono pozycje robocze dźwigni napędu, tak by dźwignia nie „wychodziła" poza obrys aparatu i nie zajmowała więcej miejsca w rozdzielnicy. Przełączniki Sircover są również oferowane w wersji obejściowej, jako tzw. by-pass (z podwojoną liczbą biegunów w jednym z obwodów). Buduje się je na prąd znamionowy ciągły od 125 do 1600 A w dwóch wersjach napędu, tj. I-O-II (tzw. obejście z przerwą) oraz l-l+ll-ll (tzw. obejście bez przerwy). Na rys. 4 i 5 pokazano typowe zastosowania przełącznków obejściowych, a na rys. 6 - przełączniki obejściowe z zainstalowanymi mostkami.

Rys.6. Przełączniki Sircover by-pass z mostkiem od strony zasilania widocznymi od góry (mostki odpływowe znajdują się od spodu, są więc niewidoczne)

Często w układach typu sieć-agregat użytkownicy oczekują widocznej przerwy w elemencie wykonawczym. W takich przypadkach występuje potrzeba zastosowania przełącznika z widocznymi przerwami w obu obwodach. Przykładem takiego przełącznika jest przełącznik Sider (rys. 7), dostępny w zakresie od 80 do 1600 A, oraz nowy, modułowy przełącznik Sirco VM1 do montażu na szynie TS 35 w zakresie od 63 do 125 A (prezentowany w styczniowym numerze Ei). Przedstawione aparaty wyczerpują ofertę firmy SOCOMEC obejmującą przełączniki izolacyjne z napędem ręcznym.

Przełączniki z napędem silnikowym
Kolejną grupę stanowią przełączniki Sircover z napędem silnikowym, w dwóch wersjach: pełnej (Sircover VE - rys. 8) oraz uproszczonej Sircover VS. Obie wersje są standardowo wyposażone w dźwignie do ręcznego lub awaryjnego przełączania aparatów (podstawowym rodzajem pracy jest tryb automatyczny). Główna różnica dotyczy możliwości sterowania przełącznikami. W przełączniku typu VE trzy położenia (I-O-II) uzyskuje się zarówno przy napędzie ręcznym, jak i pracy zdalnej (automatycznej), natomiast w przełączniku VS w trybie pracy zdalnej są to tylko pozycje l i II, a w pozycję O przełącznik można przestawić za pomocą dźwigni.

Rys.7. Przełączniki Silder

Przełączniki Sircover VE są budowane na prąd znamionowy ciągły od 250 do 3150 A. W podstawowej, katalogowej wersji, moduł sterujący jest zasilany napięciem 230 V AC. W zależności od potrzeb zamawiającego mogą to być również moduły zasilane napięciem stałym: 24, 48 oraz 110 V DC. Przełącznik typu VE może być z powodzeniem wykorzystany w automatycznych układach sieć-agregat ze względu na bogate wyposażenie panelu sterującego. Na wyposażenie to składa się zespół wtykowych bloków zacisków (zacieniowany obszar na rys. 9) przeznaczonych do:

• zasilania modułu sterującego,
• sterowania przełączaniem aparatu w zadane pozycje (l lub O lub II),
• sygnalizacji stanu aparatu (pozycji) -styki sygnalizujące,
• sygnalizacji wyprzedzenia do pozycji pracy (l i II) - styki wyprzedzające,
• sygnalizacji rodzaju pracy przełącznika (automatyczna lub ręczna),
• sygnalizacji stanu blokady przełącznika - brak możliwości sterowania zarówno automatycznego, jak i ręcznego

Rys.8. Rozdzielnica przełączników Sircover VE

Rys.13. Panel czołowy modułu sterującego przełącznika Sircover VS

Rys.10. Przełącznik w trybie pracy automatycznej Rys.11. Przełącznik w trybie pracy ręcznej Rys.12. Całkowita blokada sterowania przełącznikiem

Jak już wcześniej zaznaczono, przełącznik Sircover VS (rys. 13) jest wersją uproszczoną przełącznika VE. W tym przypadku wtykowy blok zacisków umożliwia:

• zasilanie modułu sterującego,
• sterowanie przełączaniem aparatu w zadane pozycje (l lub II),
• sygnalizację wyprzedzenia do pozycji pracy l i II (styki wyprzedzające).
  

Przełącznik VS jest w zasadzie polecany tylko do sterowania elektrycznego (sterowanie dźwignią ręczną tylko między pozycjami I-O oraz O-ll). W jego przypadku sygnalizacja jest ograniczona do niezbędnego minimum, czyli do sygnalizacji stanu styków głównych połączonej jednocześnie z wyprzedzeniem zmiany stanu tych styków (przejścia z l do II i z II do l). W wersji podstawowej moduł sterujący jest zasilany napięciem 230 V AC, jednak oferta producenta obejmuje również moduły sterujące na napięcia 24 i 48 V DC. Dla porównania z poprzednią wersją VE na rys. 14 pokazano typowy schemat przyłączenia przełącznika VS do automatycznego układu sieć-agregat. Zacieniowane pole na tym schemacie wskazuje wtykowy blok zacisków dostępny w tej wersji przełącznika. W przypadku tego przełącznika czas przejścia aparatu z pozycji l do pozycji II wynosi: 1,8 s dla aparatów 125 i 160 A; 2,2 s dla aparatu 250 A; 2,8 s dla aparatów 400 i 630 A oraz 3,4 s dla aparatów 800, 1250 i 1600 A. Mimo prostoty, przełączniki typu VS doskonale sprawdzają się w układach automatyki siećagregat jako elementy wykonawcze. Przełączniki te są użytecznym i pewnym rozwiązaniem w układach nie wymagających rozbudowanego sterowania i sygnalizacji.

Rys.9. Przykładowy schemat przyłączenia przyełącznika Sircover Ve w układzie automatyki sieć-agregat

Silnikowe przełączniki izolacyjne alternatywą dla układów stycznikowych
Jednym z pierwszych argumentów przemawiających na korzyść prezentowanych przełączników jest to, że ich konstrukcja opiera się na roztącznikach izolacyjnych. W razie stosowania styczników wymaga to instalowania roztącznika izolacyjnego w szereg z każdym stycznikiem, ponieważ stycznik jako aparat nie zapewnia funkcji izolacyjnej. Kolejnym, bardzo poważnym argumentem przemawiającym na korzyść przełączników jest to, że z racji budowy aparatu nie istnieje ryzyko jednoczesnego załączenia obu rozłączników, z jakich składa się przełącznik, co mogłoby doprowadzić do zwarcia (podanie napięcia z sieci i z agregatu na zmostkowane zaciski przełącznika). Technicznie jest to niewykonalne, bowiem w danej chwili może być załączony tylko jeden z rozłączników. W przypadku układów opartych na stycznikach wymagane jest stosowanie dodatkowych blokad: mechanicznej i elektrycznej, co zwiększa liczbę niezbędnych elementów dodatkowych. Układ wykonawczy przełącznika ze stycznikami wymaga ciągłego zasilania cewki przynajmniej jednego z nich, a możliwe wahania napięcia zasilania mogą być przyczyną zakłóceń w pracy stycznika. Z kolei omawiane w artykule przełączniki z napędami silnikowymi wymagają napięcia zasilania tylko w chwili podania komendy przełączenia w zadaną pozycję. Niewątpliwie styczniki mają ogromną przewagę nad wszelkimi rozłącznikami izolacyjnymi i przełącznikami zbudowanymi z ich użyciem, jeśli za kryterium porównawcze weźmiemy wytrzymałość mechaniczną aparatów rozumianą jako liczbę cykli łączeniowych. Biorąc jednak pod uwagę rozważane zastosowanie (element wykonawczy w układzie automatyki sieć-agregat) można stwierdzić, że ta zaleta styczników nie ma szczególnego znaczenia. Niejednokrotnie może się zdarzyć, że układ automatyki nigdy nie zostanie wykorzystany ze względu na to, że nie będzie zaników zasilania po stronie sieci. Styczniki, mające dużą wytrzymałość łączeniową, z pewnością nie znajdują sobie równych w układach sterowania napędów. Zwolennicy styczników zauważą, że czas przełączania układu stycznikowego jest znacznie krótszy od czasu komutacji przełączników izolacyjnych z napędem silnikowym. Również i w tym przypadku nie należy bezkrytycznie przyjmować tego argumentu. Po pierwsze dlatego, że każdy agregat ma swój czas rozruchu i jest on na tyle długi, że czas komutacji elementu wykonawczego automatyki nie jest krytyczny z punktu widzenia całego układu. Po drugie w układach, w których zanik zasilania jest niedopuszczalny zawsze są instalowane układy bezprzerwowego zasilania (UPS-y), które podtrzymują zasilanie do czasu przejścia na zasilanie z własnego agregatu. Styczniki charakteryzują się również znacznie mniejszą wartością wytrzymywanych prądów krótkotrwałych (/cw, 1 s) w porównaniu z rozłącznikami izolacyjnymi, co niekiedy może powodować konieczność stosowania aparatów ograniczających wartość prądów zakłóceniowych w celu ochrony samego stycznika (np. przed zespawaniem styków torów głównych). Ostatnim już argumentem, prawdopodobnie najmniej istotnym w porównaniu z wcześniej przytoczonymi, jest utrudnione uzyskanie wspólnego punktu na odpływie ze styczników w porównaniu z przełącznikami w prezentowanym układzie. Autorzy mają nadzieję, że niniejszy artykuł, a zwłaszcza jego część poświęcona rozważaniom porównawczym dotyczącym układów automatyki sieć-agregat opartych na przełącznikach izolacyjnych z napędem silnikowym oraz na stycznikach, wzbudzi zainteresowanie oraz komentarze Czytelników Ei.