JISTIČE A CHRÁNIČE JISTIČE
Obr. 3.3.1. Schématická značka jednofázového a trojfázového jističe Jističe jsou samočinné nadproudové vypínače, určené ke spínání a jištění elektrických obvodů, popř. i k jejich ochraně. Úlohou jištění je zabránit škodám na elektrickém zařízení vlivem nežádoucích provozních poměrů. Jištění se dá zabezpečit pojistkami nebo spouštěmi. Pojistky jistí především proti zkratovému proudu, proti přetížení chrání nedokonale. Jsou probrány v předchozí kapitole. Spoušť je takový prvek samočinného vypínače, který při abnormálních provozních stavech (např. při nadproudu) způsobí jeho samočinné vypnutí mechanickým způsobem uvolněním volnoběžky (neboť tepelné relé stykače působí elektricky). Nadproudová spoušť je: 1. Elektromagnetická (zkratová) — chrání před účinky zkratového proudu, vypíná bez časového zpoždění. 2. Zpožďovací (proti přetížení) — chrání před dlouhodobým přetížením, vypíná s jistým zpožděním. Elektromagnetická zkratová spoušť se skládá z cívky, kterou prochází buď plný proud hlavního obvodu (přímá spoušť), nebo proud odebíraný z pomocného přístrojového transformátorku, kterým prochází hlavní proud (nepřímá spoušť). Při zkratovém proudu (5 až 16 In) vypne v době od 0,1 až 0,2 s. Zpožďovací nadproudová spoušť může být: a) tepelná, b) kataraktová. Jiné druhy (např. s hodinovým strojkem) se u jističů nepoužívají. a) Tepelná nadproudová spoušť je provedena stejně jako tepelné relé pro zajištění ve spojení se stykači. Pásek dvojkovu je vyhříván buď přímo hlavním proudem, nebo odporovým vyhřívacím drátem napájeným proudem z pomocného proudového transformátorku. Časové zpoždění zabezpečuje dvojkov svou charakteristikou. Při menším proudu se ohřívá méně a vypnutí způsobí za delší dobu a naopak. Vlastnosti tepelné spouště závisejí na vnější teplotě. Jen speciální kompenzované soustavy dvojkovových prvků jsou nezávislé na teplotě. b) Kataraktová spoušť je elektromagnetická s hydraulickým zpožděním. Kotva elektromagnetu působí na píst ve válci olejového tlumiče. Válce kataraktových spouští se plní silikonovým olejem, takže charakteristika je nezávislá na vnější teplotě.
1
Jističe mají dva druhy nadproudových spouští: a) elektromagnetickou zkratovou spoušť spojenou s tepelnou nadproudovou spouští, b) kataraktovou, která má zkratovou i nadproudovou zpožděnou spoušť spojenou v jeden celek. POZNÁMKA. V hovorové řeči se užívá názvů „zkratová spoušť", tj. nadproudová elektromagnetická spoušť chránící před zkratem a „nadproudová spoušť", tj. spoušť s časovým zpožděním chránící před přetížením a „kataraktový jistič", tj. jistič s elektromagnetickou spouští doplněný hydraulickým zpožděním. Obecně mohou být nadproudové spouště: a) závislé — doba vybavení je nepřímo úměrná proudu; při nadproudu vypínají tím dříve, čím je proud větší, b) nezávislá — doba vybavení nezávisí na velikosti proudu; při každém nadproudu vypínají za stejný, předem nastavený čas; c) polozávislé — do určité velikosti proudu působí závisle, při větších proudech nezávisle.
a) b) c) Obr. 3.3.2. Nadproudové spouště: a) závislé, b) nezávislé, c) polozávislé Závislost doby (po níž dojde k vypnutí) na velikosti zatížení udává charakteristika spouště. Na obr. 3.3.3. je vypínací charakteristika jističe AMT.
Obr. 3.3.3. Vypínací charakteristika spouště typu ETA 76 pro jmenovitý proud 52 až 100 A, a- za studeného stavu, b - při pracovní teplotě. V charakteristice je vyznačen rozptyl.
2
Charakteristika spouště má být přizpůsobena oteplovací křivce chráněného zařízení. Rozlišujeme dva základní typy: 1. Charakteristika motorová a) pomalá, b) rychlá. 2. Charakteristika vedení Podle těchto charakteristik jsou také jističe motorové a jističe vedení. Základní průběh jednotlivých charakteristik je uveden v normě. Například u motorových jističů nad 100 A působí nadproudová a zkratová spoušť takto: Při přetížení proudem: l,05 In nesmí vypnout do 2 h, 1,20 In musí vypnout do 2 h, l,50 In musí vypnout při lehkém a středním rozběhu do 2 min, při těžkém rozběhu do 4 min, 7In musí vypnout: a) při lehkém rozběhu v rozmezí 1 až 4 s, b) při středním rozběhu v rozmezí 4 až 10 s, c) při těžkém rozběhu do 10 s, (8 až 16) In musí vypnout do 0,1 s. Nadproudové spouště se buď dají v jistém rozsahu svého jmenovitého proudu nastavit, nebo jsou nenastavitelné. Jmenovitý proud nenastavitelných spouští je třeba volit podle jmenovitého proudu chráněného zařízení. POZNÁMKA. Jističe nahrazují pojistky až do své vlastní zkratuvzdornosti. Je-li zkratový proud větší než dovolený vypínací proud jističe, musí se mu pojistky předřadit. Kromě nadproudových spouští mohou mít jističe ještě spoušť na podpětí (nulovou cívku). Je to v podstatě elektromagnet s cívkou připojenou k síti; vypíná jistič při poklesu napětí pod 65 až 35 % -a nesmí dovolit jeho zapnutí, pokud napětí nedosáhne alespoň 75 % jmenovité hodnoty. Jističe se nehodí k častému spínání. DRUHY JISTIČŮ Jističe mohou být: a) Vzduchové - oblouk mezi kontakty vzniká ve vzduchu, k jeho hašení se nejčastěji používá deionová zhášecí komora. b) Olejové - oblouk se zháší působením oleje; používají se jen zřídka. Jističe na stejnosměrný proud musí mít vždy vyfukovací cívku. Podle počtu pólů jsou jističe: a) jednopólové, b) trojpólové. Jednopólové jističe se používají k jištění jednofázových vedení a spotřebičů.
3
Obr. 3.3.4. Vypínací charakteristika jističe (Lovato)
4
CHRÁNIČE Chrániče jsou ochranné vypínače určené pro ochranu před nebezpečným dotykovým napětím. Ochranu před nebezpečným dotykovým napětím obstarává ochranná spoušť. Ta se zpravidla spojuje s nadproudovou a zkratovou spouští jističů a tak vzniká ochranný jistič. Jsou dva typy ochranných spouští: a) napěťová (napěťový chránič), b) proudová (proudový chránič). Proudová ochranná spoušť působí tak, že vypne ochranný vypínač, když z některé fáze jde do země určitý proud (např. tělem člověka při dotyku živé části nebo neživé části, jestliže se na ni dostane napětí). Vypínač přitom vypne tak rychle, že nemůže dojít k úrazu. Podstatou proudové ochranné spouště je diferenciální proudový transformátor DT (obr. 3.3.5.). Pokud je trojfázová soustava zatížena souměrně, je součet okamžitých hodnot proudů v každém okamžiku nulový a transformátor není buzen. Jde-li z některé fáze proud do země, transformátor se nabudí a v jeho sekundární cívce se indukuje napětí, které přes příslušné vypínací články dá impuls k vypnutí.
Obr. 3.3.5. Schéma ochranného jističe s proudovou spouští PS - proudová spoušť, DT - diferenciální transformátor, T - zkoušecí tlačítko, F - ochranný vodič, I z - poruchový proud, P - pojistky
5
Ukázka provedení jističů a chráničů
6
Ukázka katalogových listů jističů a chráničů
7
8
