Pojistka je elektromechanické spínací zařízení, které je určeno k ochraně prvků elektrických rozvodných soustav a zařízení před proudovým přetížením a nadproudem.
Pojistka vypíná elektrický obvod otevřením částí pod napětím pod vlivem elektrického proudu, který překročí přípustnou hodnotu.
Účel a princip činnosti
Pojistka je určena k průchodu provozního proudu a přerušení elektrického obvodu, to znamená k ochraně elektrického zařízení a elektrické sítě před nadproudy, ke kterým dochází při zkratu nebo při kritickém přetížení. Zajišťuje nepřetržitý provoz elektrického obvodu.
Pojistka je zabudována do otevřeného obvodu (v sérii).
Když protéká nadproud, pojistkový prvek se zahřívá a taví a vytváří elektrický oblouk. Když elektrický oblouk zhasne, obvod je otevřený.
Pojistková vložka je obvykle naplněna speciálním plnivem (křída, křemičitý písek), aby se odstranilo přebytečné teplo a úspěšně se uhasil oblouk. Během procesu tavení pojistkového prvku se obvod přeruší a pojistka se vypne.
Když pojistka vypadne, je třeba ji vyměnit, aby se obnovilo napájení.
Existuje také něco jako doba odezvy pojistky. Je rozdělena do dvou intervalů:
- Doba tání tavitelného prvku. Je to tento interval, který určuje účinnost pojistky, protože elektrický oblouk zavádí elektrický obvod do odporu, který omezuje tok proudu, což zase snižuje škodlivé účinky na všechny prvky systému.
- Doba hoření oblouku.
Pojistky mají označení, která mohou udávat rozsah jejich ochrany. Rozsah ochrany je označen dvěma písmeny: „a“ – částečná a „g“ – plná.
Dále jsou v označení uvedena velká anglická písmena:
- G – univerzální pojistky pro jištění kabelů, elektromotorů, transformátorů;
- L – pojistky pro rozvaděče a kabely;
- B – pojistky pro důlní zařízení;
- F – pojistky pro elektrické obvody nízkého výkonu;
- M – pojistky pro spínací přístroje a elektromotory;
- R – pojistky pro polovodičové obvody;
- S – pojistky s okamžitým spalováním a s průměrnou dobou odezvy;
- Tr – pojistky pro transformátory.
Klasifikace hlavních typů pojistek
Na základě principu činnosti a způsobu přerušení elektrického obvodu jsou pojistky rozděleny do 4 typů:
1. Pojistky s tavnou vložkou.
Tyto pojistky mají vodivý prvek, který se při vystavení nadproudu roztaví a vypaří. Tím je zajištěno, že elektrický obvod je přerušen a chráněn.
Pojistkové vložky jsou vyrobeny z olova, mědi, zinku a železa. Provoz tavného vodiče pod normálním proudem zajišťuje dobrou teplotní rovnováhu mezi teplem generovaným na kovu a odvodem tepla do okolí. Při překročení návrhového zatížení je tato rovnováha zničena.
Urychlení provozu takových pojistek je zajištěno speciálními technickými řešeními: zmenšením plochy proměnných tvarů průřezu a využitím metalurgického efektu.
Při přerušení elektrického obvodu vznikne elektrický oblouk, kterým prochází nadproud, dokud nezhasne.
2. Pojistky elektromechanického provedení.
Tyto pojistky jsou založeny na automatickém vypnutí. Říká se jim také automaty. Speciální senzor hlídá velikost proudu a při jeho překročení stroj přeruší elektrický obvod.
3. Pojistky na bázi elektronických součástek.
Takové pojistky chrání elektrický obvod bezkontaktně pomocí diod, tyristorů nebo tranzistorů.
Pojistka řídí velikost proudu a při jejím překročení se pojistková brána zablokuje, čímž se odpojí zátěž. V tomto případě se zařízení zablokuje samo.
4. Samočinné pojistky.
Tyto pojistky se liší od pojistek s pojistkovou vložkou, protože jsou opakovaně použitelné. Po nadproudu zůstávají funkční.
Jsou složeny z polymerních materiálů, které mají kladný teplotní koeficient pro elektrický odpor. Mají krystalickou strukturu a při nadproudu přechází pojistka do amorfního stavu.
Pojistky spolu s jističi slouží k ochraně prvků a zařízení elektrických instalací před poškozením, ke kterému může dojít při abnormálních podmínkách ohrožujících celistvost jednotlivých prvků nebo celé instalace. Pojistky se obvykle používají k ochraně kabelů, vodičů a elektrických zařízení s vysokým a nízkým proudem před zkraty a více či méně významnými přetíženími.
Poměrná levnost a jednoduchost konstrukce pojistek vedly k jejich širokému použití ve všech případech, kdy jsou vhodné pro ochranu elektrických instalací. Protože jsou však pojistky jednoduché, mají řadu nevýhod, které určují jejich použití v elektrických instalacích s jednoduchými spínacími obvody a k ochraně prvků instalací, které nemají vysoké požadavky na ochranu proti přetížení.
Hlavní nevýhody pojistek jsou:
obtížnost a v některých případech nemožnost dosáhnout jejich selektivního působení jak při zkratech v síti, tak při přetížení;
nízká vhodnost většiny pojistek pro ochranu před malým přetížením;
potřeba speciálního spínacího zařízení (vypínač, odpojovač), protože pojistka, na rozdíl od jističů, může provádět automatické vypnutí pouze v nouzových režimech, protože v normálních režimech je nekontrolovaným zařízením;
nutnost výměny jedné z částí pojistky (pojistkové vložky) po jejím vypadnutí.
V současné době probíhá vývoj pojistek s pokročilejšími charakteristikami, které umožňují spolehlivou ochranu proti přetížení a mají vyšší selektivní účinek.
Pojistky jsou obvykle klasifikovány podle následujících kritérií:
V současné době se vyrábí velké množství různých typů pojistek. Více o tom najdete zde: Typy pojistek
Závislost celkové doby hoření pojistkové vložky a zhasnutí vzniklého oblouku na násobku proudu tavícího vložku ve vztahu ke jmenovitému proudu pojistkové vložky se nazývá charakteristika pojistky, nebo jinak řečeno. ampérsekundová (ochranná) charakteristika.
Vlastnosti pojistky jsou určeny:
schopnost chránit instalační prvek před přetížením;
selektivita působení pojistky ve spojení s působením ostatních pojistek a reléová ochrana obvodu, ve kterém je pojistka instalována.
Volbou vhodných ampérsekundových charakteristik pojistkových vložek sekvenčně zapojených pojistek sousedních úseků sítě dosáhneme selektivity jejich působení, tedy takového působení, při kterém se vložka pojistky níže ve směru napájení vypálí před vložka pojistky vyšší úrovně má čas vyhořet.
Při výběru pojistkových vložek podle podmínek selektivity jištění musí být splněna i podmínka, aby jmenovitý proud pojistkové vložky nepřesáhl hodnotu stanovenou pravidly pro chráněný prvek instalace.
Důležitou vlastností pojistky je její vypínací schopnost, která určuje maximální hodnotu zkratového proudu odpojeného pojistkou. Vypínací schopnost pojistky závisí na rychlosti zhášení oblouku při spálení pojistkové vložky, a za jinak stejných okolností, čím nižší je ampérsekundová charakteristika pojistkové vložky, tím je větší.
Uspořádání pojistek
Jak bylo uvedeno výše, hlavním účelem pojistky je chránit prvky elektrických instalací před přetížením a zkraty. Pojistka zapojená do série s chráněným prvkem se přepálí, když proud chráněného obvodu o určitou hodnotu překročí jmenovitý proud pojistkové vložky. V tomto případě pojistka automaticky vypne poškozenou část sítě. Na jiné odchylky od běžného provozu sítě pojistka nereaguje. Pro obnovení napájení části sítě při spálení pojistkové vložky je nutné vyměnit spálenou pojistkovou vložku za novou.
Hlavní části každé pojistky jsou:
prvek sloužící k umístění (uchycení) pojistkové vložky a vytvoření podmínek pro zhášení oblouku při přepálení tavné vložky;
pojistkový spodek ve formě stojánku nebo zásuvky, podle typu pojistky, se svorkou pro připojení k elektrickému obvodu.
Základna pojistky a prvek použitý pro uložení pojistkové vložky jsou vybaveny odpovídajícími kontaktními zařízeními. Pomocí kontaktních zařízení je prvek upevněn k základně pojistky a je zajištěno spolehlivé zařazení pojistkové vložky do obvodu ochranného proudu.
Některé pojistky jsou vybaveny přídavnými zařízeními: svorkami zabraňujícími vypadnutí pojistek při vibracích, úchyty pro pohodlné a bezpečné vyjmutí vyjímatelné pojistkové vložky z rozváděče atd.
Instalace a provoz pojistek
Trubkové pojistky musí být instalovány na svislých rovinách s kontaktními sloupky instalovanými přísně svisle. Je přísně zakázáno instalovat jiné než tovární pojistkové vložky nebo vložky, které nejsou určeny pro tento typ patrony, aby se zabránilo prasknutí trubice a překrytí při vypadnutí pojistky. Jmenovitý proud pojistkové vložky musí odpovídat údajům chráněného prvku instalace.
Během provozu musíte sledovat stav pojistek a distribučních zařízení, abyste zabránili kontaminaci a prachu, aby se zabránilo překrývání pojistek se stejnou polaritou. Kontaktní části pojistek je nutné pravidelně čistit od oxidů. Všechny operace k vyjmutí patron z kontaktních kolíků musí být prováděny pomocí speciálně navržených zařízení (kleště, rukojeti) s odpojeným napětím.
Pojistky se doporučuje instalovat na svislé roviny, ale lze je instalovat na nakloněných a vodorovných rovinách. Aby nedošlo k přehřátí pojistkových svorek, je nutné pečlivě připojit přívodní vodiče pomocí přípojnic nebo vodičů správného průřezu. Při provozu je nutné neustále hlídat správné dotažení pojistkových vložek, v případě potřeby pootočit hlavou pojistky. Kontaktní části pojistek se doporučuje mazat čistou technickou vazelínou.
Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře
Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!
