Spínací, jisticí a ochranné přístroje pro obvody nízkého napětí 1.část. Pojistky a jističe

B1B 14 ZSP– Elektrické přístroje NN

Spínací, jisticí a ochranné přístroje pro obvody nízkého napětí 1.část Pojistky a jističe

Doc. Ing. Pavel Mindl, CSc.


Tématické zaměření


B1B 14 ZSP– Elektrické přístroje NNN

Jištění proti nadproudům a zkratům

B1B 14 ZSP – Elektrické přístroje NN

Struktura energetické sítě a zkratové poměry

Jištění v rozvodu elektrické energie


Náhradní impedanční schéma části rozvodu


Jištění proti nadproudu a zkratu Důvody: Při nadproudech - proudech vyšších než jmenovitých (jednotkových násobcích jmenovitého proudu ) dochází k nadměrnému oteplení vodičů v důsledku výkonových ztrát na ohmickém odporu vedení. Důsledkem je nadměrný ohřev izolace vodičů, její rychlá degradace a riziko vzniku požáru. Při zkratech – (desetinásobcích jmenovitého proudu), se k tepelným účinkům elektrického proudu přidávají účinky silové – elektrodynamické síly mezi vodiči, protékanými proudem. Tyto síly mohou působit destruktivně na upevňovací elementy sběrnicových systémů (zejména v rozváděčích). Z uvedeného plyne potřeba oba typy nežádoucích efektů eliminovat.


Elektrické přístroje pro jištění elektrických obvodů před nadproudem a zkratem 1.Tavné pojistky – jednorázové použití pojistka představuje uměle vytvořené nejslabší místo elektrického obvodu. Pojistka musí být snadno vyměnitelná a dostatečně bezpečná před účinkem elektrického oblouku, vznikajícím při tavení pojistkového vodiče. Pouzdro pojistky pro jištění el. rozvodu musí být konstruováno tak, aby do něj nebylo možné vložit pojistku vyšší dimenze, než je jeho jmenovitý proud. Po zapůsobení je nutné pojistkovou vložku vyměnit. 2. Jističe – automatické vypínače, zajišťující vypnutí přetíženého elektrického obvodu. Jistič lze po poklesu přetížení nebo odstranění zkratu opět zapnout a tak obnovit dodávku proudu bez nutnosti výměny nějakého elementu. 3. Nadproudová relé – kombinace nadproudového čidla se spínačem, ovládajícím elektricky výkonový vypínač – typicky stykač. Vypíná jen nadproudy.

Příklady tavných pojistek Trubičkové pojistky – skleněné nebo keramické s tavným vodičem uloženým ve zhášecím písku nebo ve vzduchu. Používají se pro jištění přístrojů.Vypínací charakteristiky: T – pomalá, F - rychlá. Tavné pojistkové vložky a pouzdra pro jištění el. rozvodů NN menších výkonů

Tavné pojistkové vložky a pouzdra pro jištění el. rozvodů NN velkých výkonů (průmyslové aplikace, hlavní domovní skříně)


Funkční třídy a vypínací charakteristiky pojistek Funkční a provozní třídy nízkonapěťových pojistek

Dílčím rozsahem jištění se myslí např. jištění pro případ zkratu


Tavné pojistky

Vypínací charakteristika čas – proud pojistky 13 A třídy gG


JISTIČE Blokové schéma jističe proti nadproudům a zkratům


Princip činnosti proudově závislé spouště s bimetalem • ohřev bimetalu procházejícím proudem • postupná deformace bimetalového pásku vlivem ohřevu (časová prodleva) • změna polohy volného konce bimetalu vyvolá vybavení volnoběžky spínacího kontaktu jističe Změna délky elementu bimetalu s teplotou Posunutí táhla o ∆y uvolní volnoběžku

l

Deformace bimetalu vlivem ohřevu protékajícím

proudem

∆y

a.10-5/K-1

č.

materiál

1

hliník

2,4

2

měď

1,7

3

stříbro

1,9

4

wolfram

0,4

5

železo

1,2

Hodnoty teplotního součinitele roztažnosti vybraných materiálů


Miniaturní jistič (MCB Miniature Circuit Breaker) Elektromagnetická spoušť

Ovládací páčka

Ukazatel stavu kontaktů Zámek volnoběžky

Zhášecí komora

Volnoběžka

Hlavička svorky Vybavovací táhlo tepelné spouště Pohyblivý kontakt Třmen svorky Pevný kontakt Tlumič výfuku oblouku -deionizační mřížka

Třmen svorky

Opalovací plechy Západka pro montáž na přístrojovou lištu

Nastavovací šroub

Tepelná spoušť (bimetal)


Proudová dráha v jističi Elektromagnet zkratové spouště Připojovací svorka

Pohyblivý kontakt s volnoběžkou Propojovací dracoun Připojovací svorka

Prostor pro zhášecí lamely (zhášecí komora)

Bimetalový pásek

Ližiny pro vedení oblouku do zhášecí komory


Proudová dráha v jističi Detail bimetalového pásku

Detail elektromagnetu zkratové spouště



Ovládací páčka


Zhášecí komora

Volnoběžka


Třmen svorky


Nastavovací šroub




Ovládací páčka


Zhášecí komora

Volnoběžka


Třmen svorky


Nastavovací šroub



Kontaktní a zhášecí systém omezujících jističů




Kontaktní a zhášecí systém jističů se zpožděným vypínáním


Elektronické spouště jističů

Analogové spouště pracující na základě měření vrcholové hodnoty proudu se již nepoužívají. V současnosti se digitálně měří efektivní hodnota proudu (true RMS) !


Digitální zpracování časového průběhu proudu Efektivní hodnota spojitého signálu

Efektivní hodnota vzorkovaného signálu


Spodní část jističe s proudovými transformátory a elektronickou spouští

Odkrytovaná elektronika spouště a vybavovací elektromagnet (aktuátor)


Detail elektronických obvodů spouště

Vybavovací elektromagnet


Detail průvlekových proudových transformátorů


Koordinace působení jističů při vypínání nadproudu a zkratu Způsoby dosažení selektivity jištění


Koordinace působení jističů při vypínání nadproudu a zkratu



Kaskádní vypínání


Přiřazení jističů z hlediska selektivity jištění


Orientační výpočet zkratového proudu ze zkratového proudu zdroje, délky a průřezu kabelu


Koordinace jištění jistič-pojistka z charakteristik čas-proud a I2 t - proud I Is

IB

Icn


Vypínací charakteristiky miniaturních jističů Starší provedení před harmonizací norem s EU

Vypínací charakteristika čas-proud typu L pro jištění vedení

Vypínací charakteristika čas-proud typu U univerzální pro jištění vedení a zátěží s většími nárazovými proudy (žárovkové obvody)


Vypínací charakteristiky miniaturních jističů Nové provedení po harmonizaci norem s EU dle ČSN-EN 60 898

Vypínací charakteristika čas-proud typu B pro jištění vedení

Vypínací charakteristika čas-proud typu C Univerzální pro jištění vedení a zátěží s většími nárazovými proudy (žárovkové obvody)

Vypínací charakteristika čas-proud typu D pro jištění zátěží s většími nárazovými proudy (transformátory)


Konec 1. části

Spínací, jisticí a ochranné přístroje pro obvody nízkého napětí 1.část. Pojistky a jističe

Recommend Documents