Elektrický jistič

(přesměrováno z Jistič)
Ukázka jističe: Výrobce Hager, kód výrobku MCS 116, vypínací charakteristika B se jmenovitým proudem 16 A s maximálním zkratovým proudem 6000 A o energetické třídě 3. Vpravo pak schematická značka s popisem vývodů. Šedivá ovládací páčka je dole (vypnuto), pod páčkou místo pro popisný štítek. Nahoře a dole vstupní/výstupní kontakty, vzadu uchycení na DIN lištu.
Jistič – schematická značka.

Jistič (ochranný vypínač) je elektrický přístroj, který zajišťuje nadproudovou ochranu. Při nadměrném elektrickém proudu automaticky odpojí elektrický obvod od sítě, čímž chrání před průnikem nebezpečného dotykového napětí, nadproudem (zkratem, přetížením), poškozením elektrické instalace nebo přístrojů, případně požárem. Po odstranění závady je možné jistič uvést znovu do výchozího stavu (tzv. nahodit) na rozdíl od svého předchůdce pojistky (kterou bylo nutné vyměnit). Ochranu osob a zvířat před úrazem elektrickým proudem zajišťuje proudový chránič.[1]

CharakteristikaEditovat

Jistič zajišťuje v elektrickém obvodu automatické rychlé odpojení spotřebiče od sítě, dojde-li k překročení povoleného proudu nebo k přetížení. K překročení povoleného proudu může dojít porušením izolace, průnikem nebezpečného dotykové napětí s následným zkratem a podobně. Odpojení spotřebiče od napájení (tzv. vybavení jističe) je zajištěno pomocí elektromagnetické spouště během velmi krátké doby. Při přetížení vypíná jistič zpožděně při déletrvajícím vyšším odběru elektrického proudu, který nestačí pro odpojení jako v předchozím případě (zkrat), ale ohrožuje spotřebič poškozením teplem, následným požárem a podobně. Odpojení je realizováno pomocí bimetalového pásku.[1][2]

Aby nedošlo vlivem velmi vysokých zkratových proudů k poškození jističe (při překročení zkratového proudu), jsou před něj předřazovány nadproudové ochrany (tavná pojistka provozní třídy gG).[1][2] U třífázových jističů musí být zajištěno, že při vybavení jističe u jedné z fází dojde k odpojení i zbývajících, aby nedošlo k poškození trojfázového spotřebiče (např. motoru), který vyžaduje aktivní všechny tři fáze. Standardní jistič není určen k vypnutí a zapnutí obvodu, k tomu slouží vypínač. U některých spotřebičů (např. motory) je kromě jističe používána ještě tepelná ochrana motoru, která reaguje přesněji na přetížení (nadproudové relé), případně používá měřící termistor (upevněn přímo na motoru), který při překročení určité teploty spotřebič odpojí.[3]

Jmenovitý proud jističe (nadproudové ochrany) nesmí být větší, než přípustný proud vedení (v závislosti na průřezu vodiče). Nadproudové ochrany musí být nainstalovány všude, kde se zmenšuje průřez vodiče nebo v místech, kde se mění typ vedení nebo způsob uložení vodičů. Ochrana před zkratem musí být nainstalována na začátku vedení. Ochrana před přetížením může být v nerozvětveném obvodu v jeho libovolném místě.[1]

Typy jističůEditovat

Jističe jsou vyráběny pro určitý jmenovitý proud Ia (2, 4, 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 A). Při zkratu (tj. výrazné překročení jmenovitého proudu jističe) zajistí elektromagnetická spoušť velmi rychlé rozpojení vnitřních kontaktů jističe ještě před tím, než zkratový proud dosáhne maxima (za 4–20 ms).[1] Při mírném překročení jmenovitého proudu jističe (do trojnásobku jmenovitého proudu) elektromagnetická ochrana nereaguje[2] a teprve s určitým zpožděním zareaguje ochrana proti přetížení (od 4 s do desítek minut).[1] Takové chování jističe umožňuje používat jističe i pro spotřebiče, které mají při zapojení krátkodobě vyšší odběr, než je jmenovitý proud jističe. Proto jsou jističe vyráběny s různými vypínacími charakteristikami (B, C a D). Jističe typu C a D jsou tzv. pomalejší než jistič typu B.

Princip selektivityEditovat

Mezi zdroji elektrického proudu (např. elektrárna) napájejícími distribuční elektrické soustavy a koncovými spotřebiči je postupně zapojeno více nadproudových ochran (hlavní jistič, bytový jistič, jistič zásuvkového okruhu atd.) s odstupňovanými hodnotami jmenovitých proudů (např. hlavní jistič 25 A, zásuvkový okruh 16 A, světelný okruh 10 A). Při přetížení nebo zkratu zareaguje jen nejbližší nadproudová ochrana a ostatní okruhy nejsou přerušeny. Hierarchicky řazené ochrany by měly mít jmenovité proudy v poměru alespoň 1,65, aby celý systém selektivně (výběrově) vypínal jen postižené části elektrické sítě.[4]

Barevné značeníEditovat

Původní barevné značení pojistek se zachovalo i pro jističe. Modulární jističe pro domovní elektroinstalace se vyrábějí v řadě s vypínací schopností 10 kA s barevným označením shodným s keramickými pojistkami. Barevná je přímo páčka jističe nebo je na krytu jističe barevný terčík. Rozvodné společnosti vyžadují montovat před elektroměr právě označené jističe.

Normalizované barvy jsou: 2 A růžová, 4 A hnědá, 6 A zelená, 10 A červená, 13 A černá, 16 A šedá, 20 A modrá, 25 A žlutá, 35 A černá, 50 A bílá, 60 a 63 A hnědá(měděná), 80 A stříbrná, 100 A červená, 125 A žlutá.

Charakteristické hodnoty jističeEditovat

Charakteristickými hodnotami jističe jsou:

Jmenovité napětí
Jmenovité napětí určuje, pro jaké napětí je jistič určen.
Jmenovitý proud Ia
Jmenovitý proud udává maximální proud, který jistič trvale propouští, aniž by rozpojil obvod.
Zkratový proud
Zkratový proud je maximální proud, který je jistič ještě schopen vypnout (u běžných domácích přístrojů typicky 6 až 25 kA). Zkratový proud je dán fázovým napětím sítě a impedancí vypínací smyčky.
Vypínací čas ta
Vypínací čas[5] udává závislost času vypnutí jističe (obvykle od 0,01 s do 10000 s, tj. 2,78 hod) na velikosti poměrného proudu jističem (obvykle v mezích od 1 In do 80 In).
Poměrný proud
Poměrný proud udává násobek jmenovitému proudu jističe In.

Vypínací charakteristikyEditovat

 
Graf závislosti násobku jmenovitého proudu (vodorovná osa) na čase vypnutí (svislá osa). Obě osy používají logaritmickou stupnici.

Charakteristiky běžných jističů se označují písmeny B, C a D. Charakteristiky mají stejnou část tepelné charakteristiky tj. v oblasti přetížení, tj v oblasti nadproudu. Liší se ve zkratové části charakteristiky a reakce na (krátkodobé) zvýšení proudu na násobky jmenovitého (tj. zkratového, spouštěcího) proudu. Smluvený vypínací proud je proud, při kterém musí jistič vypnout do hodiny (je stanoven na 1,45 násobek jmenovitého proudu). Smluvený nevypínací proud nesmí jistič vypnout nikdy (pro charakteristiky B, C a D je stanoven jako 1,13 násobek jmenovitého proudu).

B – jistič vedení, staré značení L
Jistič rychle vypíná malé nadproudy. Používá se pro jištění zařízení s malou časovou oteplovací konstantou. Takovým zařízením jsou vodiče vedení s malou hmotností. Používá se pro jištění zařízení, které mají zapínací proud stejný jako jmenovitý nebo mírně zvýšený. Mohou to být například odporové spotřebiče (rychlovarná konvice, vařič, žárovky). Jistič vypíná do 0,1 s při 3–5 násobku jmenovitého proudu.
C – motorový jistič, staré značení M, U
Jistič vypíná nadproudy. Používá se pro jištění zařízení s běžnou časovou oteplovací konstantou. Takovým zařízením jsou například indukční motory, které mají hmotný rotor, stator a kostru, které odvádí tepelnou energii vyvinutou ve vinutí. Používají se pro motory s lehkým i těžkým rozběhem, pro vícepólové indukční motory. Dále se používají pro zařízení se pulzními zdroji (např. počítače), protože mají při připojení k síti krátký a vysoký odběr proudu. Používá se pro jištění zařízení, které mají zapínací proud menší než osminásobek jmenovitého proudu. Jistič vypíná do 0,1 s při 5–10 násobku jmenovitého proudu.
D – jistič pro zařízení s velkými zapínacími proudy
Jistič vypíná až větší nadproudy. Používá se pro jištění zařízení, které mají zapínací proud větší než osminásobek jmenovitého proudu (desetinásobek), například transformátory a dvoupólové indukční motory. Je nevhodný pro běžné použití (např. v domácnostech). Jistič vypíná do 0,1 s při 10–20 násobku jmenovitého proudu.
Z a G
Jističe vypínají menší nadproudy, než jistič charakteristiky B (2–3 násobek jmenovitého proudu) při faktoru χ=1,35. Typ Z je používán pro ochranu polovodičových součástek nebo napěťového měřicího transformátoru. Typ G pro transformátory a motory s velkými zapínacími proudy.[6]

Konstrukce jističeEditovat

 
Průřez jističem:
1 – ovládací páčka
2 – mechanismus vypínače
3 – rozpojovací kontakty
4 – přívodní a odchozí kontakty
5 – bimetalový pásek
6 – kalibrační šroub
7 – cívka s údernou kotvou
8 – zhášecí komůrka.

Na obrázku je termomagnetický typ jističe, který kombinuje elektromagnetickou a tepelnou spoušť zajišťující vybavení jističe (tj. odpojení obvodu). Ovládací páčka (1), která umožňuje jistič vypnout nebo zapnout a zároveň signalizuje stav jističe (vypnuto/zapnuto). Páčka pomocí aretačního mechanismu vypínače (2) ovládá rozpojovací kontakty (3), které přeruší obvod mezi přívodními a odchozími kontakty (4). Bimetalový pásek (5) slouží pro aktivaci vypínacího mechanismu jističe při přetížení (dlouhodobý větší odběr proudu), nastavuje ho kalibračním šroubem výrobce (6). Při zkratu je v cívce (7) vytvořeno magnetické pole, které má ve svém jádře úderník, který aktivuje vypínací mechanismus. Zhášecí komůrka (8) slouží k zhasnutí elektrického oblouku vzniklého při rozpojení kontaktů jističe.[1]

Jistič je možná přichytit na montážní DIN lištu. Zapínací zámek jističe má nezávislé vypínání, což znamená že není možné podržením páčky zabránit vybavení jističe (tj. rozpojení kontaktů) a zároveň není možné zapnutí obvodu, pokud trvá závada (zkrat). Na čelní straně jističe jsou uvedeny charakteristiky jističe (jmenovitý proud, vypínací charakteristika apod.).

Typy jističůEditovat

Jistič může být určen pro střídavé nebo stejnosměrné napětí. Jističe pro střídavý proud jsou mnohem běžnější a také menší, protože ve střídavých obvodech prochází proud nulou, díky čemuž je snadnější zhášení oblouku (střídavě periodicky mění polaritu napětí i směr proudu).

Termomagnetický typ jističe obsahuje elektromagnet a bimetal. Elektromagnet reaguje na vyšší násobky jmenovitého proudu (zkrat). Bimetal reaguje na nízké násobky jmenovitého proudu (přetížení).

Ve starších rozvodech lze vidět kataraktové (hydraulické) jističe (v ČR typy J1K a J7K). Obsahují elektromagnet, jehož ocelové jádro se pohybuje v olejové náplni, který slouží jako tlumič. Při působení nadproudu je jádro vtahováno proti síle vnitřní pružiny a tření v oleji do cívky. Při dostatečném vtažení jádra dojde k přitažení vnější kotvy elektromagnetu a tím vybavení jističe.

Pro vyšší proudy slouží jističe s elektronickou spouští. Takový jistič obsahuje proudový transformátor, který převádí proud jističem na hodnoty, následně vyhodnocované blokem elektronické spouště. Při překročení nastavených hodnot jistič vypne. Tento způsob vybavování se využívá obvykle u jističů od 200 A. Jističe s elektronickou spouští mají výhodu v širokém rozsahu nastavení jmenovitého proudu (0,4 až 1 násobek In, volby vypínací charakteristiky, diagnostice jističe – možnost propojení s PC apod.).

Zhášení elektrického oblouku, který vznikne při rozpojení kontaktů může být realizováno v deionizační komoře (deionové) nebo ve vakuu. Podle provedení mohou být jističe otevřené (masterpact, obvykle nad 2 kA) nebo kompaktní (MCCB, obvykle do 2 kA).

RetrofitEditovat

Jako retrofit je označována záměna starých jističů za nové.[7] Prostou náhradou staršího prvku je totiž provedena oprava stávající elektrické instalace. Oprava totiž nevyžaduje, aby kompletní elektrická instalace prošla novou revizí podle současných platných přepisů, což by mohlo být velmi nákladné.[8] Mezi populární retrofity v českých domácnostech patří retrofit KT1 a KT3 na staré („černé“) jednofázové a třífázové jističe IJV a IJM.[9]

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. a b c d e f g TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. vyd. Praha: Europa-Sobotáles cz, 2006. 624 s. ISBN 80-86706-13-3. Kapitola 10.4 Jistič, s. 298-301. 
  2. a b c HABERLE, Heinz. Průmyslová elektronika a informační technologie. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2003. 720 s. ISBN 80-86706-04-4. Kapitola 1.2.10 Nadproudové ochrany, s. 27. 
  3. Jak poznám, která ochrana se nejlépe hodí k motoru?. Elektrika.cz [online]. 2013-10-12 [cit. 2020-07-03]. Dostupné online. 
  4. TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. vyd. Praha: Europa-Sobotáles cz, 2006. 624 s. ISBN 80-86706-13-3. Kapitola 10.3 Ochrana elektrických vedení a spotřebičů, s. 297. 
  5. Vypínací charakteristiky jistících prvků
  6. TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. vyd. Praha: Europa-Sobotáles cz, 2006. 624 s. ISBN 80-86706-13-3. Kapitola Vypínací charakteristiky nadproudových ochran, s. 598. 
  7. Co vše „retrofit“ zahrnuje a jak probíhá? [online]. OEZ [cit. 2020-07-08]. Dostupné online. 
  8. Lze vyměnit starý černý jistič za nový moderní? [online]. Elektrika.cz (diskuze), 2008-01-05, rev. 2019-11-27 [cit. 2020-07-08]. Dostupné online. 
  9. BOROVEC, Jaroslav. Čím nahradit staré IJV a IJM? [online]. Elektrika.cz, 2005-03-02 [cit. 2020-07-08]. Dostupné online. 

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat