ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/4018.pdf · možnosť použitia...
Transcript of ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/4018.pdf · možnosť použitia...
ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta
Katedra výkonových elektrotechnických systémov
BAKALÁRSKA PRÁCA 2009 KUTLAK Milan
ZÁVEREČNÁ BAKALÁRSKA PRÁCA
Názov práce : Rozbor a návrh kontaktných materiálov pre elektrické prístroje nn vo
väzbe na legislatívu EU.
Fakulta elektrotechnická Katedra výkonových elektrotechnických systémov
Priezvisko a meno: KUTLAK Milan rok 2009
Počet strán: 34 Počet obrázkov: 8 Počet tabuliek: 5
Počet grafov: 3 Počet príloh: 4 Použitá literatúra: 10
Kľúčové slová : Ističe PR 60 a PR 120, vačkové spínače S100J a S160J, legislatíva EU,
vypínacie charakteristiky.
Cieľom tejto bakalárskej práce je návrh kontaktných materiálov pre elektrické
prístroje nn vo väzbe s legislatívou EU. Prvá časť hovorí o analýze súčasného stavu
z hľadiska používania kontaktných materiálov v elektrických prístrojoch nn. V druhej časti
je analýza legislatívy EU z hľadiska používania kontaktných materiálov v elektrických
prístrojoch nn. Tretia časť hovorí o tvorivom návrhu na používanie kontaktných materiálov
v súvislosti s prvou aj druhou časťou.
Anotácia v slovenskom jazyku :
The aim of this thesis work is the contact material for electrical equipment in the
custody of nn with EU legislation. The first part refers to the analysis of the current status
of the use of contact materials in electrical devices. The second part is an analysis of
legislation for the use of contact materials in electrical devices. The third section talks
about the creative proposal for the use of contact materials in relation to the first and second
part.
Anotácia v anglickom jazyku:
Vedúci bakalárskej práce : doc. Ing. Pavol Rafajdus, PhD.
Recenzent :
Dátum odovzdania práce : 12.06.2009
OBSAH
ÚVOD........................................................................................... 7
1 ROZBOR ISTIČOV A VAČKOVÝCH SPÍNAČOV........... 8 1.1 Ističe PR 60...................................................................................... 8
1.1.1 Popisné štítky...........................................................................................10
1.1.2 Montáž.....................................................................................................10
1.1.3 Pripojenie.................................................................................................10
1.2 Ističe PR 120...................................................................................11 1.2.1 Montáž.................................................................................................... 11
1.2.2 Pripojenie................................................................................................ 11
1.3 Vačkové spínače rady S100J a S160J............................................ 11 1.3.1 Znaky spínačov rady S..J........................................................................ 12
1.3.2 Použitie................................................................................................... 13
1.3.3 Typové označenie................................................................................... 13 1.4 Meranie vypínacej charakteristiky ističa C4 S241A 230/400
a K3A S183 – S400...................................................................... 14
2 LEGISLATÍVA EU ............................................................... 17 2.1 Európsky parlament a Rada európskej únie .................................. 17
2.2 Smernica 2002/95/ES Európskeho parlamentu a Rady ................ 19
3 STRIEBORNÉ KONTAKTNÉ MATERIÁLY ................. 24 3.1 Striebro a strieborné zliatiny ......................................................... 24
3.2 Striebro a nikel SINIDUR®
3.3 Striebro / Oxid cínový SISTADOX
........................................................... 24 ®
3.4 Striebro / Oxid zinočnatý DODURIT
............................................ 24 ®
3.5 Striebro / Oxid kademnatý DODURIT
......................................... 26 ®
3.6 Striebro / Grafit GRAPHOR
....................................... 27 ®
3.7 Striebro / Volfrám, Striebro / Karbid volfrámu SIWODUR
....................................................... 28 ®
3.8 Striebro / molybdén SILMODUR
....... 29 ® ............................................... 30
3.9 Meď / Chróm, Meď / Volfrám, Striebro / Karbid volfrámu
VACURIT®
3.10 Meď / Volfrám CUWODUR
................................................................................... 30 ®
ZÁVER....................................................................................... 32 ..................................................... 31
Zoznam použitých značiek a skratiek
Ag striebro – chemický prvok
Ag2MoO4
AgWO
strieborný oxid molybdénu
4
Al hliník – chemický prvok
strieborný oxid volfrámový
Bi2O3
C grafit – chemický prvok
oxid bizmutitý
Cd kadmium – chemický prvok
CdO oxid kademnatý
Cr chróm – chemický prvok
Cr(VI) šesťmocný chróm – chemická zlúčenina
Cu meď – chemický prvok
EEZ elektrické a elektronické zariadenia
EU Európska únia
Hg ortuť – chemický prvok
L-Ag15P strieborná spájkovacia zliatina
Mn mangán – chemický prvok
Ni nikel – chemický prvok
nn nízke napätie
OEEZ odpad z elektrických a elektronických zariadení
Pb olovo – chemický prvok
PbB polybrómované bifenyly
PbDe polybrómované difenylétery
Pd paládium – chemický prvok
Sb antimón – chemický prvok
Sn cín – chemický prvok
SnO2
Zn zinok – chemický prvok
oxid cínový
ZnO oxid zinočnatý
W volfrám – chemický prvok
WC karbit volfrámu
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 7
ÚVOD
Hlavným bodom tejto bakalárskej práce je analyzovať používanie kontaktných
materiálov v elektrických prístrojoch nízkeho napätia (nn), konkrétne pre vačkové spínače
S100J, S160J a ističe PR60 do 25A, PR60 od 32A do 63A, PR120 od 40A do 125A.
Analyzovať legislatívu európskej únie (EU) z hľadiska používania kontaktných materiálov
v týchto elektrických prístrojoch. Vytypovať náhradu kontaktov, kde sa nebude vyskytovať
kadmium (Cd). Cieľom práce je vytypovať vhodné materiály pre kontakty a teoreticky ich
rozobrať.
Táto predkladaná bakalárska práca je spracovaná aj v spolupráci so SEZ
Krompachy a.s., ktorá sa zaoberá vývojom, výrobou a predajom elektrických prístrojov
nízkeho a vysokého napätia. V súčasnosti má firma cca 600 pracovníkov, celkové výnosy
dosahujú okolo 20 miliónov Eur. Firma je ekonomicky stabilizovaná, dlhodobo dosahuje
kladné hospodárske výsledky.
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 8
1 ROZBOR ISTIČOV A VAČKOVÝCH SPÍNAČOV
1.1 Ističe PR 60
Ističe rady PR sú mechanické spínacie prístroje schopné zapínať, viesť a vypínať
prúdy pri normálnych podmienkach a zapínať, viesť a samočinne vypínať prúdy
pri určených abnormálnych podmienkach obvodu, ako je skrat.
Používajú sa na ochranu proti nadprúdom v domových inštaláciách,
v priemyselných elektrických rozvodoch a zariadeniach, konštruované sú na obsluhu
nepoučenými osobami a nevyžadujú údržbu.
Typ charakteristiky a hodnota menovitého prúdu sú označené štítkom (napr. C16)
uloženom v okienku zabraňujúcom poškodenie alebo zmazanie štítku.
Ističe s charakteristikou B, C, D majú farebné páčky podľa menovitého prúdu
v súlade s označovaním závitových poistkových vložiek:
• 0,5 – 4 A – hnedá,
• 6 – 8 A – zelená,
• 10 – 13 A – červená,
• 16 A – šedá,
• 20 A – modrá,
• 25 A – žltá,
• 32 a 35 A – fialová,
• 40 A – čierna,
• 50 A – biela,
• 63 A – oranžová,
ističe s charakteristikou M majú čierne páčky.
Ističe PR 60 majú na čele ukazovateľ stavu, opticky indikujúci prevádzkový stav
prístroja (zelený terčík = prístroj vypnutý, červený terčík = prístroj zapnutý). Ukazovateľ
stavu je priamo spojený s kontaktným systémom prístroja a nie je závislý na polohe
ovládacej páčky (istič vypína i pri zablokovaní ovládacej páčky), a tak vyhovuje
podmienkam bezpečného odpojenia.
Ističe PR 60 sa bežne dodávajú s popisným štítkom sivej farby RAL 7035
umiestneným na čelnej strane nad ovládacou páčkou a určeným k priamemu popisovaniu.
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 9
Obr. 1.1 Popis ističa PR 60
Horná vysúvacia západka umožňuje vysunutie ističa z rady prístrojov hore
prepojených prepojovacou lištou bez prerušenia susedných prúdových okruhov.
Kombinovaná svorka s nevyberateľnou skrutkou na oboch stranách ističa
umožňuje pripojenie prepojovacej lišty a vodiča. Lištu a vodič je možné pripojiť súčasne
jednou skrutkou.
Farba ovládacej páčky určuje menovitý prúd IN
Ukazovateľ stavu opticky indikuje prevádzkový stav prístroja. Ukazovateľ stavu je
priamo spojený s kontaktným systémom prístroja a nie je závislý na polohe ovládacej
páčky (prístroj vypína a indikuje prevádzkový stav i pri zablokovaní ovládacej páčky).
prístroja (farby ovládacích páčiek
sú v súlade s farbami závitových poistkových vložiek).
Horná vysúvacia západka
Kombinovaná svorka
Ukazovateľ stavu
Dolná vysúvacia západka
Farba ovládacej páčky
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 10
Vyhovuje teda podmienke pre bezpečné odpojenie.
Farba ukazovateľa Stav prístroja
červená zapnutý
zelená vypnutý
Dolná vysúvacia západka umožňuje upevnenie na lištu DIN šírky 35 mm. V
zafixovanej vysunutej polohe uľahčuje posun na prístrojovej lište do strán [1].
1.1.1 Popisné štítky
Je možné vybrať si nasledovné popisné štítky:
– sivej farby s textom (svetlá, zásuvky, bojler, kúrenie, jadro, hlavný istič alebo iné
texty),
– modrej farby,
– priehľadne, pod ktoré je možné umiestniť popisné štítky rozmerov 4,3 x 9,5 mm
[1].
1.1.2 Montáž
Vykonáva sa dvomi spôsobmi:
– spodná západka s pružinou na upevnenie na lištu 35 x 7,5 umožňuje aj vybratie
ističa z radu prístrojov prepojených spodnou prepojovacou lištou bez prerušenia
susedných prúdových obvodov,
– horná vysúvacia západka – umožňuje vybratie ističa z radu prístrojov prepojených
hornou prepojovacou lištou:
pomocou dvoch príchytiek pre montáž na panel s upevnením skrutkami M5,
možnosť zaplombovania páčky vo vypnutom stave alebo v zapnutom stave,
možnosť použitia prevlečných krytov hornej a dolnej svorky (šírka modulu
17,5 mm), alebo trojpólových prevlečných krytov, ktoré sa upevňujú
a plombujú pomocou plombovacej záslepky [1].
1.1.3 Pripojenie
Realizujeme:
– vodičom 1,5 - 25 mm2
– prepojovacou lištou – u vrchnej a spodnej svorky možnosť pripojenia kolíkovej
,
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 11
aj vidlicovej prepojovacej lišty (zbernice),
– súčasné pripojenie vodičov a líšt.
Spôsob pripojenia: pre striedavé ističe ľubovoľný, t. j. prívodné a vývodné svorky
môžu byť zapojené ako horné aj spodné, pre jednosmerné ističe je potrebné dodržať
polaritu svoriek vyznačenú na ističi [1].
V prílohe A sú technické údaje ističa PR60 uvedené v tab. 1.3. Na obr. 1.3 je
rozmerový náčrt a na obr. 1.4 je schéma uvedeného typu ističa.
1.2 Ističe PR 120
Ističe rady PR 120 sú elektromechanické spínacie prístroje schopné zapínať, viesť a
vypínať prúdy pri normálnych podmienkach a zapínať, viesť a samočinne vypínať prúdy
pri abnormálnych podmienkach obvodu, ako je skrat, podobne ako ističe rady PR60.
Používajú sa na ochranu proti nadprúdom v domových a priemyselných
elektrických rozvodoch. Konštruované sú na obsluhu nepoučenými osobami, nevyžadujú
údržbu, vypínacie charakteristiky B, C, D [1].
1.2.1 Montáž
Spodná príchytka pre upevnenie na lištu 35 x 7,5 umožňuje jednoduché vybratie z
radu prístrojov navzájom prepojených bez prerušenia prúdových obvodov.
Možnosť zaplombovania páčky vo vypnutom alebo zapnutom stave [1].
1.2.2 Pripojenie
Realizujeme:
– vodičom 2,5 - 50 mm2
– ľubovoľným spôsobom pripojenia [1].
,
V prílohe B sú technické údaje tohto typu ističa uvedené v tab. 1.4. Na obr. 1.5 je
rozmerový náčrt a na obr. 1.6 je schéma uvedeného typu ističa.
1.3 Vačkové spínače rady S100J a S160J
Vačkové spínače S 10, 16, 25, 32, 63, 100, 160 J sú spínače prúdového radu od 10
do 160 A rozdelené do troch rozmerových veľkosti:
I. rozmerová veľkosť – spínače S 10 J, S 16 J, S 25 J – obrysové rozmery spínacej
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 12
časti 43 x 43 x (13,5) mm,
II. rozmerová veľkosť – spínače S 32 J, S 63 J – obrysové rozmery spínacej časti
66 x 66 x (18,5) mm,
III. rozmerová veľkosť – spínače S 100 J, S 160 J – obrysové rozmery spínacej časti
77 x 84 x (21) mm,
(údaj v zátvorke znamená výšku 1 spínacej komory).
Spínače II. a III. veľkosti majú zhodnú aretačnú komoru Ø 66 mm a upe vnenie
na panel. Taktiež majú spoločné nadstavby pre jednotlivé mechanické vyhotovenia (páčka,
čelná doska, tesnenie, vyhotovenie so zámkom FAB a visiacimi zámkami, na lištu DIN,
kryty a pod.) [1].
1.3.1. Znaky spínačov rady S..J
svorky a prepojenia sú chránené voči dotyku so stupňom krytia IP 20,
krytie IP 65 dosahujú vo vyhotovení označenom "G" s utesnením hriadeľa
a upevňovacích skrutiek,
spínače veľkosti I. a II. majú prístup k svorkám skrutkovačom pod uhlom 45°
resp. 30° a taktiež zlepšenú čitateľnosť,
označenia svoriek na zošikmenej ploche,
spínací uhol 30°, 45°, 60° a 90° (prednostný uhol je 60° do šiestich spínacích polôh
a 30° do dvanástich spínacích polôh),
malé rozmery a jednotný dizajn s unifikáciou jednotlivých nadstavieb,
variabilnosť mechanických vyhotovení spínačov,
široký sortiment elektrických zapojení spínačov podľa prehľadu elektrických schém
jednotných pre celý prúdový rad, možnosť špeciálnych elektrických schém (podľa
požiadavky zákazníka),
maximálny počet spínacích komôr je 12 (24 kontaktov), vyšší počet komôr je
potrebné dohodnúť s výrobcom,
vyhovujú požiadavkám T 32 a teplotám okolia –30° do +55 °C [1].
1.3.2. Použitie
• Výkonové spínače pre spínanie motorov v AC3, AC23,
• spínače v pomocných a meracích obvodoch,
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 13
• pre radenie odporových záťaží a v elektrických peciach,
• stupňové prepínače (odbočky transformátorov, prepínače),
• spínače s vratnou polohou pre testovacie účely a jednofázové motory,
• reverzačné spínače, spínače Y D, prepínanie pólov (rýchlosti) viacotáčkových
motorov [1].
V prílohe C sú technické údaje vačkových spínačov uvedené v tab. 1.5. Na obr. 1.7
je rozmerový náčrt a na obr. 1.8 je schéma uvedeného typu spínača.
1.3.3. Typové označenie
S XXX J XXX XXXX XXX/XX XXX XXX
Počet, farba, napätie signalizačnej diódy
Číslo nápisu
Číslo polohového štítku
Farba páčky (R = červená, bez označenia = čierna)
Spínací uhol (6 = 60º, 1 = 30º, 8 = 45º, 4 = 90º)
Poloha páčky (A = 12 hod., B = 9 hod., C = 12 hod., D = 11 hod., V = 10 hod., W = 3 hod.)
Číslo schémy zapojenia (z prehľadu schém spínania alebo číslo špe-ciality pridelené výrobcom) X za číslom = spínač bez prepojok
Mechanické vyhotovenie spínača
Typ spínača (J)
Menovitý prúd spínača v ampéroch 10, 16, 25, 32, 63, 100, 160 (A)
Spínač (S)
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 14
1.4 Meranie vypínacej charakteristiky ističa C4 S241A 230/400 a
K3A S183 – S400
Ističe C4 S241A 230/400, K3A S183 – S400 sú elektromechanické spínacie
prístroje, ktoré pracujú rovnako ako ističe rady PR 60 a PR 120. V týchto ističoch sa ako
kontaktný materiál používa zliatina AgCdO. Nevýhodou týchto zliatin je zlá schopnosť
privárania, preto sa kontakty na báze AgCdO zväčša plátajú s medzivrstvou striebra.
Ďalšou nevýhodou týchto zliatin že obsahujú kadmium (Cd), ktorý znečisťuje životné
prostredie.
Obr. 1.2 Schéma zapojenia
Tab. 1.1 Namerané hodnoty pre istič C4 S241A 230/400
I[A] 45,25 36,77 25 23 21 20 18,4 17 t[s] 0,0148 0,0116 5,09 6,65 7,7 7,76 11,35 9,91 n 11,31 9,193 6,25 5,75 5,25 5 4,6 4,25
I[A] 15,4 14 12,7 11 10 9 t[s] 11,35 12,07 14,28 20,69 24,48 40,8 n 3,85 3,5 3,18 2,75 2,5 2,25
Tab. 1.2 Namerané hodnoty pre istič K3A S183 – S400
I[A] 53,74 42,43 39,6 33,94 29,7 26,02 21 12,2 8,8 6,75 t[s] 0,0088 0,0132 0,014 0,0156 0,0365 0,5 3,95 11,06 18 24,6 n 17,91 14,14 13,2 11,31 9,9 8,67 7 4,07 2,93 2,25
A
OSC
LEM ISTIČ
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 15
0,001
0,01
0,1
1
10
100
1 10 100
násobok menovitého prúdu n(-)
vypí
nací
čas
t(s
)
0,01
0,1
1
10
100
1 10 100
násobok menovitého prúdu n(-)
vypí
nací
čas
t(s
)
Graf 1.1 Vypínacia charakteristika ističa K3A S183 – S 400
Graf 1.2 Vypínacia charakteristika ističa C4 S241A 230/400
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 16
Graf 1.3 Katalógové vypínacie C,K charakteristiky zadaných ističov
Na vybraných ističoch som odmeral vypínacie charakteristiky, porovnal som ich
s katalógovými charakteristikami danými výrobcom a zistil som že sú takmer totožné.
Ističe zodpovedajú stanoveným vypínacím krivkám. Menšie rozdiely boli spôsobené
chybou, ktorá sa vyskytla pri meraní na ističoch z dôvodu prehrievania.
.
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 17
2 LEGISLATÍVA EU
2.1 Európsky parlament a Rada európskej únie
Keďže rozdiely medzi zákonmi a správnymi opatreniami prijatými členskými
štátmi, vzhľadom na obmedzenie používania nebezpečných látok v elektrických
a elektronických zariadeniach (EEZ), by mohli vytvárať obchodné prekážky a porušovanie
obchodnej súťaže v spoločenstve a mohli mať tak priamy dopad na vytváranie a fungovanie
vnútorného trhu. Preto sa ukazuje ako potrebné aproximovať právne predpisy členských
štátov v tejto oblasti a prispieť k ochrane zdravia ľudí a environmentálne vhodne
zhodnocovať a zneškodňovať odpad z elektrických a elektronických zariadení (OEEZ).
Európska Rada na svojom zasadaní v Nice 7., 8. a 9. decembra 2000 podpísala
rezolúciu Rady zo 4. decembra 2000 o zásade predbežnej opatrnosti.
Správa Komisie z 30. júla 1996 o preskúmaní stratégie spoločenstva
pre odpadové hospodárstvo zdôrazňuje potrebu znížiť obsah nebezpečných látok v odpade
a poukazuje na možné výhody z predpisov v rámci spoločenstva obmedzujúcich
prítomnosť takýchto látok vo výrobkoch a výrobných procesoch.
Rezolúcia Rady z 25. januára 1988 o akčnom programe spoločenstva na boj proti
znečisteniu životného prostredia Cd [4] vyzýva Komisiu, aby pokračovala bezodkladne v
zdokonalení osobitných opatrení pre takýto program. Tiež sa musí chrániť zdravie ľudí a
mala by sa preto zvoliť celková stratégia, ktorá najmä zakazuje používanie Cd a podporuje
vývoj substitučných výrobkov. Rezolúcia zdôrazňuje, že používanie Cd by sa malo
obmedziť na prípady, keď neexistujú vhodné a bezpečnejšie alternatívy.
Dostupné dôkazy uvádzajú, že opatrenia na zber, spracovanie, recykláciu
a zneškodňovanie OEEZ, ako sú uvedené v smernici 2002/96/ES z 27. januára 2003
Európskeho parlamentu a Rady o odpade z elektrických a elektronických zariadení, sú
potrebné, aby sa obmedzili problémy odpadového hospodárstva vo vzťahu k príslušným
ťažkým kovom a príslušným retardérom horenia. Napriek týmto opatreniam sa však
dôležité časti OEEZ budú naďalej nachádzať v súčasných cestách zneškodňovania.
Dokonca aj keby sa OEEZ zbieral separovane a dodával do recyklačných procesov, obsah
ortuti (Hg), Cd, olova (Pb), šesťmocného chrómu (Cr (VI)), polybrómovaných
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 18
difenyléterov (PbDe) a polybrómovaných bifenylov (PbB) v ňom by s veľkou
pravdepodobnosťou mohol predstavovať riziká pre zdravie a životné prostredie.
Pri zohľadnení technických a ekonomických možností najefektívnejším spôsobom
na zabezpečenie významného zníženia rizík pre zdravie a životné prostredie
vo vzťahu k týmto latkám, ktoré môže dosiahnuť želanú úroveň ochrany v spoločenstve,
je náhrada týchto látok v EEZ bezpečnými alebo bezpečnejšími materiálmi. Obmedzenie
používania týchto nebezpečných látok pravdepodobne zlepší možnosti a hospodársku
rentabilitu recyklácie OEEZ a zníži negatívne vplyvy na pracovníkov v recyklačných
podnikoch.
Látky, na ktoré sa vzťahuje táto smernica, sú vedecky dobre preskúmané
a zhodnotené a podliehajú rôznym opatreniam tak ako na úrovni spoločenstva, tak
aj na národnej úrovni.
Opatrenia ustanovené v tejto smernici zohľadňujú existujúce medzinárodné
usmernenia a odporúčania a sú založené na posúdení dostupných vedeckých a technických
informácií. Opatrenia sú potrebné na dosiahnutie želanej úrovne ochrany zdravia ľudí
a zvierat a ochrany životného prostredia vzhľadom na riziká, ktoré by mohli
pri chýbajúcich opatreniach pravdepodobne v spoločenstve vzniknúť. Opatrenia by sa mali
revidovať a v prípade potreby prispôsobiť, aby zohľadnili dostupné technické a vedecké
informácie.
Táto smernica by sa mala uplatňovať bez toho, aby boli dotknuté právne predpisy
spoločenstva tykajúce sa požiadaviek na bezpečnosť a ochranu zdravia a bez toho, aby boli
dotknuté konkrétne predpisy spoločenstva o odpadovom hospodárstve, najmä smernica
Rady 91/157/EHS z 18. marca 1991 o batériách a akumulátoroch obsahujúcich určité
nebezpečné látky [5].
Mal by sa zohľadniť technický vývoj EEZ bez ťažkých kovov, PbDe a PbB. Len čo
budú dostupné vedecké dôkazy a pri zohľadnení zásady predbežnej opatrnosti, tak by sa
mal preveriť zákaz iných nebezpečných látok a ich nahradenie environmentálne
vhodnejšími alternatívami, ktoré zabezpečia prinajmenšom rovnakú úroveň ochrany
spotrebiteľov.
Výnimky z požiadavky na nahradenie by sa mohli povoliť, ak z vedeckého
a technického hľadiska nie je možné nahradenie alebo ak by mohli negatívne vplyvy
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 19
na životné prostredie a zdravie spôsobené nahradením prevážiť nad výhodami nahradenia
pre ľudí a životné prostredie. Nahradenie nebezpečných látok v EEZ by sa malo tiež
vykonať takým spôsobom, ktorý je kompatibilný s ochranou zdravia a bezpečnosti
užívateľov EEZ.
Je prospešné opätovné použitie výrobku, pre renováciu a predĺženie životnosti je
potrebné, aby boli dostupné náhradné diely.
Opatrenia potrebné na vykonávanie tejto smernice by sa mali prijať v súlade
s rozhodnutím Rady 1999/468/ES z 28. júna 1999, ktorým sa ustanovuje postup
na uplatňovanie vykonávacích právomocí delegovaných na Komisiu [6].
Prispôsobenie vedeckému a technickému pokroku výnimiek z požiadaviek
týkajúcich sa postupného ukončenia a zákazu používania nebezpečných látok by mala
Komisia uskutočňovať podľa postupu výboru [2].
2.2 Smernica 2002/95/ES Európskeho parlamentu a Rady
Článok 1
Ciele
Cieľom tejto smernice je aproximovať právne predpisy členských štátov týkajúce sa
obmedzenia používania nebezpečných látok v EEZ a prispieť k ochrane zdravia ľudí
a environmentálne vhodnému zhodnocovaniu a zneškodňovaniu OEEZ [3].
Článok 2
Pôsobnosť
1. Bez toho, aby bol dotknutý článok 6, sa táto smernica uplatňuje na EEZ
spadajúce do kategórii 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 a 10 uvedených v prílohe D k smernici
č. 2002/96/ES (OEEZ) a na elektrické žiarovky a svietidlá v domácnostiach.
2. Táto smernica sa uplatňuje bez toho, aby boli dotknuté právne predpisy
spoločenstva týkajúce sa požiadaviek na bezpečnosť a ochranu zdravia a osobitné právne
predpisy spoločenstva o odpadovom hospodárstve.
3. Táto smernica sa neuplatňuje na náhradné diely určené na opravu alebo
na opätovné použitie EEZ uvedených na trh pred 1. júlom 2006 [3].
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 20
Článok 3
Vymedzenie pojmov
Na účely tejto smernice sa použijú tieto pojmy:
a) "EEZ" znamenajú zariadenia, ktoré na svoju riadnu činnosť potrebujú elektrické
prúdy alebo elektromagnetické polia a zariadenia na výrobu, prenos a meranie takýchto
prúdov a polí, ktoré spadajú do kategórií uvedených v prílohe D k smernici 2002/96/ES
(OEEZ) a ktoré sú navrhnuté na použitie pri hodnote napätia najviac 1000 voltov pre
striedavý prúd a 1500 voltov pre jednosmerný prúd,
b) "výrobca" znamená akúkoľvek osobu bez ohľadu na používané techniky predaja
vrátané predaja prostriedkami diaľkovej komunikácie v súlade so smernicou 97/7/ES
Európskeho parlamentu a Rady z 20. mája 19970 o ochrane spotrebiteľov pri uzatváraní
zmlúv na diaľku [7]:
i) vyrába a predáva EEZ pod svojou značkou,
ii) ďalej predáva pod svojou značkou zariadenia vyrobené inými dodávateľmi;
predajca, ktorý ďalej predáva, sa nepovažuje za "výrobcu", ak sa na zariadení nachádza
značka výrobcu, ako je ustanovené v pod odseku i),
iii) alebo profesionálne dováža a vyváža EEZ do členského štátu. Ktokoľvek, kto
poskytuje výlučne financovanie na základe zmluvy o financovaní sa nepovažuje
za "výrobcu", pokiaľ nevystupuje aj ako výrobca v zmysle bodov i) až iii) [3].
Článok 4
Prevencia
1. Členské štáty zabezpečia, aby od 1. júla 2006 nové EEZ uvedené na trh
neobsahovali Pb, Hg, Cd, Cr (VI), PBB alebo PBDE. Vnútroštátne právne predpisy
obmedzujúce alebo zakazujúce použitie týchto látok v EEZ, ktoré boli prijaté v súlade
s právnymi predpismi spoločenstva pred prijatím tejto smernice, sa môžu zachovať'
do 1. júla 2006.
2.Odsek 1 sa neuplatňuje na účely použitia uvedené v prílohe D.
3.Na základe návrhu Komisie rozhodne Európsky parlament a Rada, len čo budú
dostupné vedecké dôkazy a v súlade so zásadami politiky týkajúcej sa chemikálií,
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 21
ako je ustanovené v Šiestom environmentálnom akčnom programe Európskeho
spoločenstva o zákaze iných nebezpečných látok a ich nahradení environmentálne
vhodnejšími alternatívami, ktoré zabezpečia prinajmenšom rovnakú úroveň ochrany
pre spotrebiteľov [3].
Článok 5
Prispôsobenie vedeckému a technickému pokroku
1. Všetky zmeny a doplnenia, ktoré sú potrebné na prispôsobenie prílohy
vedeckému a technickému pokroku, sa na nasledujúce ciele príjmu v súlade s postupom
uvedeným v článku 7 ods. 2:
a) stanovenie, ak to bude potrebné, maximálnych prípustných hodnôt koncentrácie,
pokiaľ sa bude tolerovať prítomnosť látok uvedených v č1ánku 4 ods. 1 v špecifických
materiáloch a komponentoch EEZ,
b) vyňatie materiálov a komponentov EEZ z článku 4 ods. 1, ak ich odstránenie
alebo nahradenie prostredníctvom zmien v konštrukcii alebo zmien materiálov a
komponentov, ktoré nevyžadujú žiadne materiály alebo látky uvedené v tomto článku, je
technicky alebo vedecky neuskutočniteľné, alebo kde by mohli negatívne vplyvy na životné
prostredie a zdravie spôsobené nahradením prevážiť nad výhodami z nahradenia pre
životné prostredie a ľudí a/alebo nad výhodami vzhľadom na bezpečnosť spotrebiteľa,
c) preskúmanie každej výnimky v prílohe aspoň každé štyri roky alebo štyri roky
po pridaní položky do zoznamu, s cieľom posúdiť vypustenie materiálov a komponentov
EEZ z prílohy, ak ich odstránenie alebo nahradenie prostredníctvom zmien v konštrukcii
alebo zmien materiálov a komponentov, ktoré nevyžadujú žiadne materiály alebo látky
uvedené v článku 4 ods. 1, je technicky alebo vedecky uskutočniteľné za predpokladu, že
záporné vplyvy na životné prostredie a zdravie spôsobené nahradením neprevážia nad
výhodami z nahradenia pre životné prostredie a ľudí a/alebo nad výhodami vzhľadom
na bezpečnosť spotrebiteľa.
2. Predtým ako sa príloha zmení a doplní podľa odseku 1, sa Komisia okrem iného
poradí s výrobcami EEZ, prevádzkovateľmi recyklačných a spracovateľských zariadení,
environmentálnymi organizáciami, zamestnaneckými a spotrebiteľskými zväzmi.
Pripomienky sa pošlú výboru uvedenému v článku 7 ods. 1. Komisia predloží správu o
obdŕžaných informáciách [3].
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 22
Článok 6
Preskúmanie
Pred 13. februárom 2005 preskúma Komisia opatrenia ustanovené v tejto smernici,
aby v prípade potreby zohľadnila nové vedecké dôkazy.
Do tohto dátumu Komisia predloží najmä návrhy na zahrnutie zariadení
do pôsobnosti tejto smernice, ktoré patria do kategórii 8 a 9, ktoré sú uvedené v prílohe D
k smernici 2002/96/ES (OEEZ).
Komisia tiež preštuduje potrebu prispôsobiť zoznam látok uvedených v článku
4 ods. 1 na základe vedeckých faktov a pri zohľadnení zásady predbežnej opatrnosti
a v prípade potreby predloží Európskemu parlamentu a Rade návrhy takýchto úprav.
Počas preskúmania sa musí venovať osobitná pozornosť vplyvu iných
nebezpečných látok a materiálov používaných v EEZ na životné prostredie a na zdravie
ľudí.
Komisia preverí možnosť nahradenia takýchto látok a materiálov a Európskemu
parlamentu a Rade predloží návrhy, aby sa v prípade potreby rozšírila pôsobnosť
článku 4 [3].
Článok 7
Výbor
1.Komisii bude pomáhať výbor zriadený na základe článku 18 smernice Rady
75/442/EHS [8].
2.V prípade odkazu na tento odsek sa budú uplatňovať články 5 a 7 rozhodnutia
1999/468/ES so zreteľom na jeho článok 8.
Obdobie ustanovené v článku 5 ods. 6 rozhodnutia 1999/468/ES sa stanovuje na tri
mesiace.
3. Výbor príjme svoj rokovací poriadok [3].
Článok 8
Tresty
Členské štáty stanovia tresty, ktoré sa budú uplatňovať pri porušení vnútroštátnych
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 23
ustanovení prijatých v súlade s touto smernicou. Stanovené tresty musia byt' účinné,
primerané a odrádzajúce [3].
Článok 9
Transpozícia
1. Členské štáty príjmu zákony, iné právne predpisy a správne opatrenia potrebné
na dosiahnutie súladu s touto smernicou do 13. augusta 2004. Bezodkladne o tom
informujú Komisiu. Členské štáty uvedú priamo v prijatých ustanoveniach alebo pri ich
úradnom uverejnení odkaz na túto smernicu. Podrobnosti o odkaze upravia členské
štáty.
2. Členské štáty oznámia Komisii znenie všetkých zákonov, iných právnych
predpisov a správnych opatrení, ktoré príjmu v oblasti pôsobnosti tejto smernice [3].
Článok 10
Nadobudnutie účinnosti
Táto smernica nadobúda účinnosť dňom jej uverejnenia v Úradnom
vestníku EU [3].
Článok 11
Adresáti
Táto smernica je adresovaná členským štátom [3].
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 24
3 STRIEBORNÉ KONTAKTNÉ MATERIÁLY
Kontaktné materiály sú jadrom spínačov, ktoré určujú ich účinnosť a životnosť.
AMI DODUCO má desiatky rokov skúseností v oblasti vývoja inovačných kontaktných
materiálov pre kompletné spektrum aplikácií elektromechanických spínačov,
od elektrického zaťaženia nízkeho rozsahu po vysokonapäťové rozvodne [3].
3.1 Striebro a strieborné zliatiny
Striebro (Ag) má najvyššiu elektrickú a tepelnú vodivosť, nízky stykový odpor,
veľmi dobrú deformáciu a vyznačuje sa dobrou vodivosťou a zvárateľnosťou. Ag v styku
s materiálom iba v úzkom rozmedzí spĺňa požiadavky elektrických aplikácií. Legovanie Ag
s paládiom (Pd) zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť voči elektrickej korózii [3].
Legovanie Ag s meďou (Cu) a niklom (Ni) v nízkych koncentráciách zvyšuje
mechanickú pevnosť a elektrickú odolnosť voči opotrebeniu, ale bez toho, aby došlo
k zníženiu elektrickej vodivosti a zvýšeniu odporu kontaktu. Ag s legujúcimi prídavnými
látkami, ako mangán (Mn) a Ni sú základom pre rozptýlenie tvrdených zliatin.
Ag
AgPd30...50
AgCu3...10
ARGODUR®
ARGODUR
SPECIAL: AgNi 0,15 ®
ARGODUR
27: Ag (Cu+Ni) 2 ®
Vyrobené v procese tavenia, lisované, valcované, resp. ťahané. Spracovanie
v podobe tyčí, drôtov, pásov, profilov, tipov a nitov [3].
3.2 Striebro a nikel SINIDUR
32: Ag (Mg+Ni) 0,3...0,5
Kontaktné materiály vyrobené práškovou metalurgiou – Ag/Ni sú odolné voči
elektrickému opotrebovaniu a kontaktnému zváraniu na rozdiel od strieborných zliatin.
Majú dobrý vplyv na hasenie elektrického oblúka, schopnosť pohybu a orientácie, vysokú
elektrickú a tepelnú vodivosť. Prechodový odpor sa zvyšuje s množstvom Ni. SINIDUR
®
®
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 25
kontaktné materiály môžu byť narušené bez problémov, môžu sa spájkovať aj zvárať.
SINIDUR®
Ag/Ni 10 ... 40
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, valcované resp. ťahané. Spracovanie v podobe
tyčí, drôtov, pásov, profilov, tipov a nitov [3].
3.3 Striebro a oxid cínový (SnO2) SISTADOX®
SISTADOX® kontaktné materiály sú charakteristické nasledujúcimi vlastnosťami:
dlhá doba životnosti dotykových súčastí, nízky prechodový odpor, vysoká bezpečnosť proti
kontaktnému zváraniu, dobrá mobilita oblúku a oblúkové zhášacie vlastnosti, ekologický.
SISTADOX® kontaktné materiály sú optimalizované pre rôzne aplikácie úžitkových
kategórií pridaním malého množstva ďalších kovových oxidov a používanie rôznych
výrobných technológií.
SISTADOX® P a WP
Ag/SnO2 8 ...12 P a Ag/SnO2 8 ...12 WP
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané.
SISTADOX® PE
Ag/SnO2 8...12 PE
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané
s oxidom bizmutitým (Bi2O3) a prísadami oxidu meďnatého (CuO). Spracovanie v tvare
tyčí, drôtov (nitovací drôt) a nitov.
SISTADOX® PX a WPX
Ag/SnO2 2 ... 8 PX a Ag/SnO2 6 ... 14 WPX
Vyrobené práškovou metalurgiou, ktorá je založená na reakčnom rozprašovacom
sušení, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané s Bi2O3 - CuO prísadami.
SISTADOX® PX
Ag/SnO2 2 PX
Drôtové sekcie môžu byť privarené priamo na nanesený materiál. Spracovanie
v tvare tyčí, drôtov (nitovacie drôty) a nitov.
SISTADOX®
Ďalšia Ag vrstva na spodnej strane (10 – 20 % celkovej hrúbky) predstavuje
WPX
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 26
materiál spájkovaný a zvárateľný. Spodná vrstva môže byť zo spájkovacej zliatiny
(napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov a tipov.
SISTADOX® PC a WPC
Ag/SnO2 2 ... 8 PC a Ag/SnO2 6 ... 14 WPC
Vyrobené práškovou metalurgiou, ktorá je založená na reakčnom rozprašovacom
sušení, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané. Môžme ich porovnať so SISTADOX®
PX a WPX s vyššou koncentráciou Bi2O3 a CuO prísadami.
SISTADOX® PC
Ag/SnO2 2 PC
Drôtové sekcie môžu byť privarené priamo na nanesený materiál. Spracovanie
v tvare tyčí, drôtov (nitovacie drôty) a nitov.
SISTADOX® WPC
Ďalšia Ag vrstva na spodnej strane (10 – 20 % celkovej hrúbky) predstavuje
materiál spájkovaný a zvárateľný. Spodná vrstva môže byť zo spájkovacej zliatiny
(napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov a tipov.
SISTADOX® WPD
Ag/SnO2 6 ... 14 WPD
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané
s prísadami strieborného oxidu molybdénu (Ag2MoO4). Ďalšia Ag vrstva na spodnej strane
(10 – 20 % celkovej hrúbky) predstavuje materiál spájkovaný a zvárateľný. Spodná vrstva
môže byť zo spájkovacej zliatiny (napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov
a tipov [3].
3.4 Striebro a oxid zinočnatý DODURIT®
DODURIT® kontaktné materiály pozostávajú zo striebra/oxidu zinočnatého
(Ag/ZnO) alebo striebra/oxidu kademnatého (Ag/CdO). Ekologický DODURIT® ZnO je
kontaktný materiál s prísadami špecifického kovového oxidu, vyznačuje sa vysokou
spínacou dobou životnosti v aditívnom riadení prenosu aplikácií.
DODURIT®
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané,
bez ďalších oxidov kovu. Spracovanie v tvare tyčí, drôtov (nitovacia drôty) a nitov.
ZnO P
Ag/ZnO 8 P
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 27
DODURIT® ZnO WP
Ag/ZnO 8 WP
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané,
bez ďalších oxidov kovu. Ďalšia Ag vrstva na spodnej strane (10 – 20 % celkovej hrúbky)
predstavuje materiál spájkovaný a zvárateľný. Spodná vrstva môže byť zo spájkovacej
zliatiny (napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov a tipov.
DODURIT® ZnO PW100
Ag/ZnO 8 PW100
Vyrobené práškovou metalurgiou, výrobný postup náter, spekanie, lisovanie,
valcovanie, resp. ťahanie. Pri porovnaní s DODURIT® ZnO PW25 S má o niečo viac prísad
strieborného oxidu volfrámového (AgWO4). Spracovanie v tvare tyčí, drôtov (nitovacie
drôty) a nitov.
DODURIT® ZnO PW25
Ag/ZnO 6 ... 10 PW25
Vyrobené práškovou metalurgiou, výrobný postup náter, spekanie, lisovanie,
valcovanie, resp. ťahanie s Ag2WO4 prísadami. Spracovanie v tvare tyčí, drôtov (nitovacie
drôty) a nitov.
DODURIT® ZnO WPW25
Ag/ZnO 6 ... 10 WPW25
Vyrobené práškovou metalurgiou, výrobný postup náter, spekanie, lisovanie,
valcovanie, resp. ťahanie s Ag2WO4 prísadami. Ďalšia Ag vrstva na spodnej strane
(10 – 20 % celkovej hrúbky) predstavuje materiál spájkovaný a zvárateľný. Spodná vrstva
môže byť zo spájkovacej zliatiny (napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov
a tipov [3]. 3.5 Striebro a oxid kademnatý DODURIT®
DODURIT® kontaktný materiál pozostáva z Ag/CdO alebo Ag/ZnO. Cd obsahujúce
materiály sú stále viac nahradzované ekologickým SISTADOX® alebo DODURIT® ZnO
kontaktným materiálom. DODURIT® CdO je aplikovaný v spínacích prístrojoch, počas
dlhej životnosti dotykových súčastí. Vyznačuje sa odolnosťou proti zváraniu a nízkym
prechodovým odporom.
DODURIT® CdO
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 28
Ag/CdO 10 ... 15
AgCd zliatiny lisované, valcované, resp. ťahané, vnútorne oxidované – ťahané.
Spracovanie v tvare tyčí, drôtov (nitovacie drôty) a nitov.
DODURIT® CdO ZH
Ag/CdO 10 ... 15 ZH
AgCd zliatiny, valcované, vnútorne oxidované – valcované resp. ťahané. V AgCd
10 ... 15, na spodnej strane (10 – 30 % celkovej hrúbky) predstavuje materiál spájkovaný
a zvárateľný. V AgCd 10 ... 15, podklad môže byť navyše vybavený vrstvou spájkovacej
zliatiny (napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov a tipov.
DODURIT® CdO ZH AG
Ag/CdO 10 ... 15 ZH AG
AgCd zliatiny, valcované, vnútorne oxidované – valcované resp. ťahané. Ďalšia Ag
vrstva na spodnej strane (10 – 20 % celkovej hrúbky) predstavuje materiál spájkovaný
a zvárateľný. Ag podklad môže byť navyše vybavený vrstvou zo spájkovacej zliatiny
(napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov a tipov.
DODURIT® CdO P
Ag/CdO 10 ... 15 P
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané.
Spracovanie v tvare tyčí, drôtov (nitovací drôt) a nitov.
DODURIT® CdO WP
Ag/CdO 10 ... 15 WP
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, lisované, valcované, resp. ťahané.
Ďalšia Ag vrstva na spodnej strane (10 – 20 % celkovej hrúbky) predstavuje materiál
spájkovaný a zvárateľný. Spodná vrstva môže byť zo spájkovacej zliatiny
(napr. L-Ag15P). Spracovanie v tvare pásov, profilov a tipov [3].
3.6 Striebro a grafit GRAPHOR®
GRAPHOR
® kontaktný materiál má veľmi vysokú odolnosť proti zváraniu aj
pri uzatváraní kontaktov, aj keď kontakty sú uzatvorené v prípade skratu. Zváracia
odolnosť sa zvyšuje s koncentráciou grafitu, ale aj s množstvom elektrického opotrebenia.
GRAPHOR® kontaktné materiál s grafitovými vláknami vloženými do Ag matice sa
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 29
vyznačuje lepšími vlastnosťami na nadmernú teplotu a dobu spínacej životnosti,
v porovnaní s bežným striebro/grafit materiálom.
GRAPHOR®
Ag/C 2 ... 5
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekaný a pretlačovaný. Grafitové častice sú
vertikálne zarovnané na spínaciu plochu. Tipy na jednej strane alebo na všetkých stranách
s tenkou vrstvou Ag. Zváracia strana je hobľovaná alebo prípadne inak tvarovaná, aby
poskytovala ďalšiu vrstvu zo spájkovacej zliatiny (napr. L-Ag15P). Spracovanie v podobe
tipov.
GRAPHOR® D
Ag/C 3D ... 4D
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, pretláčané a valcované. Grafitové
častice sú usporiadané paralelne na prepínací povrch. Zváracia strana tenkej vrstvy Ag je
tvarovaná, mala by poskytovať ďalšiu vrstvu alebo spájkovanú zliatinu
(napr. L-Ag15P). Spracovanie v podobe pásikov a tipov.
GRAPHOR® DF
Ag/C DF
Vyrobené práškovou metalurgiou, spekané, pretláčané a valcované. Tento C je
zapustený v Ag matici ako prášok (cca 1,5 hm.%) alebo v tvare vlákna (cca 2,3 hm.%).
Zváracia strana je tenkej vrstvy Ag, je tvarovaná a mala by poskytovať ďalšiu vrstvu alebo
spájkovaciu zliatinu (napr. L – Ag15P). Spracovanie v podobe pásikov a tipov [3].
. 3.7 Striebro a Volfrám, Striebro a Karbid volfrámu SIWODUR®
Tieto kontaktné materiály majú veľmi vysokú odolnosť proti opotrebeniu
a kontaktnému zváraniu. Vzhľadom k tvorbe oxidov volfrámu(W) a volframánu na povrchu
Ag/W kontaktových materiálov sa zvyšuje prechodový odpor počas prepínania doby
životnosti. Ag/Karbid volfrámu(WC) je výhodnejší v tomto ohľade. S malým množstvom C
sa správanie nadmernej teploty môže dodatočne zlepšiť.
SIWODUR®
Ag/W 50 ... 80
SIWODUR® C
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 30
Ag/WC 38 ... 65
Vyrobené práškovou metalurgiou v jednodielnych stlačených technológiách,
následne infiltrované s Ag v tekutej fáze. Spodná strana kontaktových tipov je tvarovaný
a infiltrovaný s niektorým prebytkom Ag. Spodná strana môže byť navyše zo spájkovacej
zliatiny (napr. L-Ag15P). Spracovanie v podobe tipov.
SIWODUR® C PLUS
Ag/WC/C 82/16/2...70/27/3
Vyrobené práškovou metalurgiou v jednodielnych stlačených technológiách
a následne spekané. Spodná strana kontaktových tipov je tvarovaná a dodatočne vybavená
vrstvou spájkovacej zliatiny (napr. L-Ag15P). Spracovanie v podobe tipov [3].
3.8 Striebro a molybdén SILMODUR®
Ag/molybdén (Mo) má o niečo nižšiu elektrickú odolnosť proti opotrebeniu ako
Ag/W. Vzhľadom k tomu, že oxidy molybdénu sú menej stabilné ako oxid volfrámový,
povrch SILMODUR® dotykových súčastí môže byť jednoduchšie filtrovaný elektrickým
oblúkom a z tohto dôvodu je prechodový odpor nižší.
SILMODUR®
Ag/Mo 50 ... 70
Vyrobené práškovou metalurgiou v jednodielnych stlačených technológiách,
následne infiltrované s Ag v tekutej fáze. Spodná strana kontaktových tipov je tvarovaná
a infiltrovaná s prebytkom Ag. Spodná vrstva môže byť navyše zo spájkovacej zliatiny
(napr. L-Ag15P). Spracovanie v podobe tipov [3].
3.9 Meď a chróm, Meď a volfrám, Striebro a karbid volfrámu
VACURIT®
VACURIT®
Elektrické opotrebenie VACURIT
kontaktné materiály na báze Cu/Cr, Cu/W, Cu/W/antimón (Sb)
a Ag/WC sú optimalizované pre vákuové spínače. Majú dostatočne nízky obsah plynu
alebo len miernu tendenciu k uvoľňovaniu plynov. ® kontaktných materiálov v priebehu doby
životnosti je všeobecne stály. Materiály sú väčšinou odolné proti zváraniu. To platí
pre zatvorenie a vedenie vysokého prúdu. Oba, prechodový odpor a tok prúdu cez
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 31
VACURIT® kontaktný materiál zostanú z veľkej časti nezmenené po celú dobu životnosti
spínacieho prístroja.
VACURIT®
Cu/Cr 25 ... 50
VACURIT®
W/Cu 20, W/Cu30/Sb1
VACURIT®
WC/Ag 40
Vyrobené práškovou metalurgiou v jednodielnych stlačených technológiách,
spekané a v prípade potreby dodatočne stlačené. WC/Ag je infiltrovaný do Ag v kvapalnej
fáze po stlačení prášku a spekaní. Spracovanie v tvare diskov, krúžkov a lisované
špirály [3].
3.10 Meď a volfrám CUWODUR®
CUWODUR® kontaktné materiály sa skladajú z Cu/W a Cu/WC. Táto skupina
materiálov je predovšetkým elektricky a oblúkovo odolná proti opotrebeniu a používa sa
vo vysokom a strednom napätí v spínacích prístrojoch. V týchto aplikáciách CUWODUR®
ukazuje svoju vysokú odolnosť voči tepelným a mechanickým šokom. Ďalšia oblasť
pôsobnosti CUWODUR® materiálov sú elektródy pre osvetlenia a ochranu zariadení.
CUWODUR®
Cu/W 50 ... 80
CUWODUR® H
Cu/W 75H ... 80H
CUWODUR® C
Cu/WC 50
Vyrobené práškovou metalurgiou v jednodielnych stlačených technológiách,
spekané a infiltrované s Cu v kvapalnej fáze. Spájanie CUWODUR®
materiálov
s elektricky a tepelne vysokou vodivosťou prináša materiálom zváranie elektrónovým
lúčom, nárazové zváranie a spájkovanie. Spracovanie v podobe tipov, tvarovaných dielov,
tvrdých pružín, rúrok a tyčí [3].
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 32
ZÁVER
V bakalárskej práci som sa venoval rozboru a návrhu kontaktných materiálov
pre elektrické prístroje nn vo väzbe na legislatívu EU. Analyzoval som elektrické prístroje:
vačkové spínače rady S100J, S160J a ističe rady PR60, PR120 na žiadosť SEZ
Krompachy, ktoré sa používajú v súčasnej dobe.
Potom som analyzoval legislatívu EU z hľadiska používania kontaktných
materiálov v týchto elektrických prístrojoch, ktoré sú pre používateľov a zvlášť
pre pracovníkov v recyklačných podnikoch nebezpečné.
Vytypoval som náhradu kontaktných materiálov, kde sa nevyskytuje Cd. Teoreticky
som ich rozobral a zvážil ich výhody oproti kontaktným materiálom používaných
v súčasných elektrických prístrojoch nn.
V diplomovej práci by som chcel z týchto kontaktných materiálov vybrať niekoľko,
na prípravu vzoriek a na takýchto prístrojoch by som previedol skúšky. Z nameraných
hodnôt by som zostrojil charakteristiky, ktoré by som porovnal so súčasnými katalógovými
charakteristikami. Nakoniec by som vytypoval materiály s najlepšími vlastnosťami, ktoré
by mohli nahradiť terajšie kontaktné materiály v EEZ.
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 33
Čestné prehlásenie
Prehlasujem, že som zadanú bakalársku prácu vypracoval samostatne,
pod odborným vedením vedúceho bakalárskej práce doc. Ing. Pavla Rafajdusa, PhD.
a používal som len literatúru uvedenú v práci.
V Žiline dňa 12.6.2009
Žilinská univerzita v Žiline 2009
Bakalárska práca 34
Zoznam použitej literatúry
[1] SEZ KROMPACHY: Produktový katalóg 2008
[2] http://www.naturelektro.sk/pics/upload/users/admin/File/Smernica%20200295ES.pdf
[3] http://www.amidoduco.com/cm.html
[4] Ú. v. ES C 30, 4.2.1988, s. 1
[5] Ú. v. ES L 78, 26.3.1991, s. 38. Smernica naposledy zmenená a doplnená smernicou
Komisie 98/101/ES (Ú. v. ES L 1, 5.1.1999, s. 1)
[6] Ú. v. ES L 184, 17.7.1988, s. 23
[7] Ú. v. ES L 144, 4.6.1997, s. 19. Smernica naposledy zmenená a doplnená smernicou
2002/65/ES (L 271, 9.10.2002, s. 16)
[8] Ú. v. ES L 194, 25.7.1975, s. 39
[9] Ú. v. ES L 186, 12.7.1991, s. 59
[10] Ú. v. ES L 262, 27.9.1976, s. 201
ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta
Katedra výkonových elektrotechnických systémov
BAKALÁRSKA PRÁCA Prílohová časť
2009 KUTLAK Milan
ZOZNAM PRÍLOH PRÍLOHA A:
Ističe PR 60
PRÍLOHA B:
Ističe PR 120
PRÍLOHA C:
Vačkové spínače rady S100J a S160J
PRÍLOHA D:
Použitie Pb, Hg, Cd a Cr (VI), ktoré sú vyňaté z požiadaviek článku 4 ods. 1
PRÍLOHA A
Tab. 1.3 Technické údaje [1]
Počet pólov 1, 1+N, 2, 3, 3+N, 4 Vypínacie charakteristiky B, C, D, M Menovitý prúd I A N 0,2 až 63 Menovité napätie U V N 230, 230/400, 400 Menovité jednosmerné napätie U V N max.40 – (pre jeden pól a t=15 ms) Menovitá frekvencia Hz 50 až 60 Vypínacia schopnosť kA 10 Trieda selektivity 3 Elektrická trvanlivosť spínacích cyklov 4 000 Mechanická trvanlivosť spínacích cyklov 100 000
Prierez pripojovacích vodičov mm1,5 – 25 pre Cu vodiče
2 2,5 – 25 pre Al vodiče – špeciálne prevedenie
Upevnenie na lištu DIN 35 x 7,5 na panel
Krytie IP 20 IP 40 z čela prístroja
Teplota okolia °C – 25 až +55 Pracovná poloha ľubovoľná Odolnosť proti vibráciám 3g (8 až 50 Hz) Príslušenstvo pomocné a signálové kontakty
-PKJ, 2PKJ, PKJ+SKJ vypínacia spúšť – VC prevlečné kryty – KSP1, KSP3 štítky nápisu – ŠN uzamykanie páčky – UP1 plombovacia záslepka – PZ príchytky – LP, PPL, PP
Obr. 1.3 Rozmerový náčrt ističa PR 60 [1]
1 – pólový 2 – pólový 3 – pólový 4 – pólový
Obr. 1.4 Schéma a zobrazenie ističov PR 60 [1]
PRÍLOHA B
Tab. 1.4 Technické údaje [1]
Počet pólov 1, 1+N, 2, 3, 3+N, 4 Vypínacie charakteristiky B, C, D Menovitý prúd I A N 40, 50, 63, 80, 100, 125 Menovité napätie U V N 230, 230/400, 400 Menovitá frekvencia Hz 50 až 60 Vypínacia schopnosť kA 10 (15) Trieda selektivity 3 Elektrická trvanlivosť 4 000 spínacích cyklov Prierez pripojovacích vodičov mm 2,5 – 50 2 Upevnenie na lištu DIN 35 x 7,5 EN 60 715 Krytie IP 20, IP 40 z čela prístroja Teplota okolia °C – 5 až +40 Pracovná poloha ľubovoľná Schválené ESS Príslušenstvo Vypínacia cievka – VC: 230V AC,
rozmer: 1,5 x základ. modul (27 mm)
Obr. 1.5 Rozmerový náčrt ističa PR 120 [1]
1 – pólový 2 – pólový
Obr. 1.6 Zobrazenie ističov PR 120 [1]
PRÍLOHA C
Tab. 1.5 Technické údaje [1]
Typ spínača S100J S160J Menovité izolačné napätie Ui (V) 690 690 Menovité impulzné výdržné napätie Uimp (kV) 6 6 Menovitý tepelný prúd Ith (A) 100 150 Menovitý pracovný prúd IeAC – 21A – ohmické záťaže, AC – 1 – málo induktívne záťaže
(A), 100 150
Menovitý pracovný výkon (kW) / menovitý pracovný prúd Ie (A)
AC – 3 motory s kotvou nakrátko, Spúšťanie, vypínanie za chodu
1 fáza 220 – 240V 10 / 56,8 13 / 73,8 3 fázy 220 – 240V 17 23 380 – 440V 30 / 54 40 / 72 500V 30 40
AC – 23A spínanie motorových a vysokoinduktívnych záťaží
1 fáza 220 – 240V 13 / 73,8 18 / 102 3 fázy 220 – 240V 23 30 380 – 440V 40 / 72 55 / 99 500V 40 55
Menovitý pracovný prúd Ie (A) jednosmerný 24V 100 / 32 150 / 63 (spínanie s jedným kontaktom) 48V 32 / 20 32 / 20 DC – 21A / DC – 22A 110V 5 / 4 5 / 4 (odporová záťaž / jednosmerné motory) 220V 1,2 / 0,5 1,2 / 0,5 Menovitý podmienený skratový prúd (kA) 10 10 s poistkou gG (A) 100 160 Menovitý krátkodobý výdržný prúd – 1 sec Icw (A), 1500 2000 Skratová zapínacia schopnosť Icm (A), 1500 1600 Mechanická trvanlivosť (cykly) 3x105 105 Rozsah pripojovacích vodičov (mm2) 16 – 50 16 – 50 Pripojovacia skrutka M6x0,75 M6x0,75
Obr. 1.7 Rozmerový náčrt vačkových spínačov rady S100, 160J [1]
Obr. 1.8 Vačkový spínač S100, 160J [1]
PRÍLOHA D
Použitie Pb, Hg, Cd a Cr (VI), ktoré sú vyňaté z požiadaviek článku 4 ods. 1
1. Hg v kompaktných žiarivkách s obsahom najviac 5 mg na lampu.
2. Hg v lineárnych žiarivkách na všeobecné ciele použitia s obsahom najviac:
– halofosfát (10 mg),
– trifosfát s bežnou životnosťou (5 mg),
– trifosfát s dlhou životnosťou (8 mg).
3. Hg v lineárnych žiarivkách na špeciálne ciele použitia.
4. Hg v iných lampách, ktoré nie sú osobitne uvedené v tejto prílohe.
5. Pb v skle katódových trubíc, elektronických komponentoch a fluorescenčných
trubiciach.
6. Pb ako prvok v zliatine ocele s obsahom do 0,35% Pb na hmotnosť, Al s
obsahom do 0,4% Pb na hmotnosť a ako zliatina Cu s obsahom do 4% Pb na
hmotnosť.
7. – Pb v spájkach s vysokou teplotou topenia (t. j. zliatinová spájka Sn – Pb s
vyšším obsahom ako 85% Pb),
– Pb v spájkach pre servery, pamäť a systémy na ukladanie dát (výnimka
udelená do roku 2010),
– Pb v spájkach pre zariadenia sieťovej infraštruktúry pre spínanie,
signalizáciu, prenos ako aj sieťové zariadenia pre telekomunikácie,
– Pb v elektronických keramických súčiastkach (napr. piezoelektronické
prístroje).
8. Pokovovanie Cd okrem použitia, ktoré je zakázané na základe smernice
91/338/EHS [9], ktorou sa mení a dopĺňa smernica 76/769/EHS [10] týkajúca sa
obmedzení predaja a používania určitých nebezpečných látok a prípravkov.
9. Cr (VI) ako protikorózne činidlo v chladiarenských systémoch z uhlíkovej ocele
v absorpčných chladničkách.
10. V rámci postupu uvedeného v článku 7 ods. 2 vyhodnotí Komisia použitie:
– Deka – BDE,
– Pb v lineárnych žiarivkách na špeciálne účely,
– Pb v spájkach pre servery, pamäť a systémy ukladania dát zariadenia sieťovej
infraštruktúry pre spínanie, signalizáciu, prenos ako aj sieťové zariadenia pre
telekomunikácie (s cieľom stanoviť konkrétne časové obmedzenie pre túto
výnimku), a
– žiaroviek,
ako prioritnú záležitosť, aby sa čo najrých1ejšie zistilo, či sa majú podľa toho
tieto body zmeniť a doplniť [2].