Důležitými prvky elektrické sítě jsou jističe. Chrání elektroinstalaci před nepříjemnými nehodami: přetížením nebo zkratem. Je důležité vybrat správný typ prvku s ohledem na vlastnosti jističů: A, B, C nebo D.
Co jsou jističe
Na rozdíl od pojistek lze tyto prvky znovu použít. První automatický odpojovač se objevil již v roce 1905. Vylepšené prvky se používají dodnes.
Na co jsi?
Automatické spínače (AB) odpojí elektrický obvod, když proud protéká nad nastavenou hodnotu. Toto jsou požadované elektroinstalační prvky:
- k řízení toků proudu v elektrických sítích;
- k odpojení obvodu v případě nouze.
Někdy je k opravě elektroinstalace potřeba odpojit elektrické vedení. Tato možnost se provádí stisknutím přepínače AB.
Vypínače se také používají k vypnutí příliš vysokého proudu nebo napětí v elektrických obvodech.
Možnosti zapojení jsou omezené. Aby se zabránilo přehřátí izolace kabelu a požáru, je nutné nepřekračovat maximální jmenovité hodnoty kabelu a všech prvků obvodu. Dodržování této podmínky sleduje AB.
Jedním z příkladů překročení povolené zátěže je současné připojení velkého množství výkonných zařízení se slabým elektrickým vedením. Neustálý chod jističů indikuje nutnost výměny kabelu nebo nesprávný výběr jističe.
Vadná zařízení mohou vést ke zkratu. V tomto případě může nedostatek automatizace nebo nesprávná volba spínačů způsobit požár.
Při připojování zařízení navíc dochází k tzv. chybě. „rozběhový proud“ je okamžitý impuls, který může být velký, když je připojeno několik zařízení současně. V tomto případě je také důležitá správná volba třídy automatických vypínacích zařízení.
Princip činnosti spínačů
Princip činnosti automatického elektromagnetického spouště je založen na vlivu elektromagnetického pole vytvořeného kolem toroidního vodiče při průchodu elektrického proudu. Jeho síla bude tím větší, čím vyšší bude náboj.
Abyste pochopili, jak AB funguje, měli byste zvážit následující obrázek. V blízkosti středu cívky je tyč, která je připevněna k pružině. Příliš velký proud procházející závity torusu vytváří silné elektromagnetické pole, které dokáže překonat odpor spirály. Výsledkem je, že jádro je taženo dovnitř a táhne s sebou pružinu připojenou k pohyblivému kontaktu, který přeruší obvod.
Pokud elektromagnetická spoušť nefunguje, uvede se do činnosti tepelný odpojovač, což je bimetalová deska.
Jeho funkcí je vypnutí obvodu při přetížení. Procházející proud ohřívá tepelný článek. Vzhledem k tomu, že 2 druhy kovu, ze kterých se skládá, mají různé koeficienty roztažnosti, část desky se ohýbá a tlačí na páku přerušení čáry.
Jak fungují – návrh automatizace
Konstrukce spínačů pro domácnost obsahuje 2 spouště: tepelné a elektromagnetické. Protože první reaguje pomalu (v závislosti na stupni nárůstu proudu), zařízení obsahuje druhý odpojovač, který okamžitě reaguje na vysoké hodnoty proudu při sepnutí.
Kromě toho při činnosti spouště vzniká v důsledku fyzikálních jevů elektrický oblouk. Aby se tomu zabránilo, obsahuje konstrukce AB prvek skládající se z několika desek. Elektrický oblouk se v této komoře rozdrtí a zhasne.
Obrázek níže ukazuje, jak funguje jistič.
Všechny součásti prvku jsou uzavřeny v pouzdře vyrobeném z plastu zpomalujícího hoření.
Charakteristika ochranných jističů a doba jejich odezvy
Nejdůležitější vlastnosti AV jsou uvedeny na jeho těle: typ zařízení, jmenovitý proud, parametry vypnutí atd.
Třída prvku – A, B, C nebo D – udává jeho citlivost na nadproud. Tento parametr tedy určuje tzv. „aktuální charakteristiky“ zařízení. Ukazuje, po jaké době se spínače aktivují, když se nabití zvýší na nastavenou úroveň. Každý typ zařízení má svůj vlastní práh odezvy.
Za označením třídy AB je uveden její jmenovitý proud. Tato hodnota odráží stav, ve kterém bude spínač normálně fungovat.
Při posuzování charakteristik prvku je nutné rozlišit jmenovitý proud od maximálního dovoleného proudu. První z nich působí neustále, po dlouhou dobu. Druhý charakterizuje přípustné skoky v parametrech obvodu v důsledku náhlých událostí. Na těle spínače je uveden pouze jmenovitý proud.
Kromě toho je na krytu uvedeno napětí, pro které je zařízení určeno.
Někdy rámeček označuje vypínací proud – maximální přípustnou hodnotu, při které bude spínač normálně fungovat a nebude selhat.
Širší seznam technických charakteristik prvku lze nalézt v dokumentaci.
MA hrací automaty
Tyto spínače se používají ve velkých průmyslových instalacích, elektromotorech. Jejich zvláštností je, že nemají mechanismus tepelného uvolnění. K přerušení obvodu v důsledku přetížení se používá relé, připojené k obvodu nezávisle na AV.
V tomto případě stroj pouze chrání vedení před zkratem.
Zařízení třídy A
Spínače této třídy se používají v zařízeních, která jsou nejcitlivější na změny elektrických parametrů, například v polovodičových zařízeních. Přeruší obvod, když se proud zvýší o 30 % nebo více.
Doba přerušení sítě elektromagnetickou spouští je 0,05 sekundy při překročení nominální hodnoty nabití o 100 %. K tepelnému odpojení dojde po 20-30 sekundách.
Spínače třídy B
Tyto prvky jsou součástí samostatných elektrických vedení. Fungují, když se proud zvýší 2–5krát. Doba vypnutí je 0,015 sekundy, pokud z nějakého důvodu nefunguje elektromagnetická spoušť, je to 3–5 sekund. Nejčastěji se AV této třídy používají v domácích sítích.
Zařízení třídy C
Spínače typu C fungují, když se proud zvýší 5–10krát. Nejčastěji se používají ve vstupních panelech. Neovládají jednotlivé větve elektroinstalace, ale celou elektrickou síť. Doba odezvy je 1,5 sekundy.
Stroje třídy D
Automatické stroje této třídy jsou navrženy tak, aby vypnuly síť, když se proud zvýší 10–20krát. Nejčastěji se používají v soukromých domech, kde jsou instalace s výkonnými elektromotory a vysokými startovacími proudy až 1000 A.
.jpg)
Bezpečnostní zařízení třídy K a Z
Tyto prvky se používají v průmyslu. Jsou navrženy tak, aby překonaly proudy až 6300 A.
Vlastnosti spínačů tříd K a Z jsou dány charakterem protékajícího proudu – je střídavý nebo stejnosměrný. Kromě toho jsou charakteristiky zařízení typu K více závislé na těchto podmínkách.
Jak vybrat jistič
V závislosti na účelu se mohou požadavky na elektrické sítě lišit. Je důležité vybrat správné typy a typy strojů, aby nejen fungovaly, ale také nezpůsobovaly nepříjemnosti.
Při nákupu AB musíte zvážit některé nuance. Všechny charakteristiky jsou vypočteny pro normální podmínky prostředí – teplota vzduchu +25°C a ohřev drátu při +65°C.
V chladnějších místnostech však navýšení trvá déle. V souladu s tím spínač nebude fungovat, i když proud dosáhne hodnot větších, než je přípustné.
V prostředí s vyšší teplotou – například v okolí rozvodů umístěných pod izolací – se kabely rychleji zahřívají. To může vést k falešným pozitivům VA.
Kromě toho izolace vodičů vystavených teplotám 65 °C podléhá rychlému stárnutí.
Normy PUE obsahují tabulku maximálního proudového zatížení. Při pokládce elektrické sítě a nákupu AV je však potřeba počítat s provozními podmínkami.
Navíc je lepší zvolit o něco nižší hodnoty maximálního přípustného proudu, aby se zabránilo předčasnému stárnutí izolace.
Nejprve musíte určit typ přepínačů, které potřebujete. Elektrická síť využívá jedno-, dvou-, tří- a čtyřfázová zařízení. V domácí elektroinstalaci se nejčastěji používají prvky s 1 nebo 2 póly. V prvním případě jsou na fázovou svorku připojeny elektromagnetické a tepelné spouště a ve druhém je ještě 1 kontakt pro nulový vodič.
U třífázových AV jsou jejich vlastní elektromagnetické a tepelné spouště připojeny ke každému z kontaktů s proudem. Kromě nich má čtyřpólové zařízení volnou svorku, která se připojuje k nulovému vodiči.
Výpočet jmenovitého proudu
Hlavní charakteristikou AV je jmenovitý proud. Pro domácí elektrické sítě je pro výpočet této hodnoty povoleno použít zjednodušené vzorce:
- Iн=P*4,55 – pro jednofázovou síť;
- Iн=P*1,52 – pro třífázové zapojení.
V těchto vzorcích P znamená výkon sítě. Je snadné jej zjistit, pokud znáte příkon všech elektrických spotřebičů a osvětlení.
Příklad výpočtu ukazatele P:
V domě je vysavač 850 W, žehlička 2100 W, kávovar 800 W, žárovky 4 x 100 W a žárovky 8 x 40 W.
Při výpočtu se používá koeficient poptávky, který zohledňuje, že ve většině případů nefungují všechna zařízení současně. Při celkovém výkonu do 5 kW se bere rovna 1. V opačném případě použijte tabulku:
| Výkon dle pasu, kW | 14 a méně | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | Od 70 XNUMX a více |
| Faktor poptávky | 0,8 | 0,65 | 0,6 | 0,55 | 0,5 | 0,48 | 0,45 |
Vzhledem k tomu, že 1000 W = 1 kW, v příkladu, který uvažujeme, elektrické spotřebiče spotřebují:
P1 = (0,85+2,1+0,8)*0,8 = 3 kW.
Síť elektrického osvětlení používá:
P2 = (4*0,1+8*0,04)*1 = 0,72 kW.
Celkový výkon celé domácí elektrické sítě je tedy:
P = P1 + P2 = 3 + 0,72 = 3,72 kW.
Proud jističe můžete určit na základě spotřeby energie pomocí tabulky:
| Jmenovitý proud, A | Výkon, kW | |
|---|---|---|
| jednofázový | třífázový | |
| 10 | 2,2 | 6,57 |
| 16 | 3,52 | 10,52 |
| 20 | 4,4 | 13,15 |
| 25 | 5,5 | 16,44 |
| 32 | 7,04 | 21,04 |
| 40 | 8,8 | 26,3 |
| 50 | 11,0 | 32,87 |
Při výběru stroje pro elektrické rozvody můžete zvolit hodnotu jmenovitého proudu podle průměru průřezu kabelu podle tabulky:
| Dráty s měděnými jádry | Dráty s hliníkovými vodiči | |
|---|---|---|
| Průřez, mm² | V | V |
| 1,5 | 16 | – |
| 2,5 | 25 | 16 |
| 4,0 | 32 | 25 |
| 6,0 | 40 | 32 |
| 10,0 | 50 | 40 |
| 16,0 | 63 | 50 |
| 25,0 | 80 | 63 |
Typ elektromagnetické spouště
Třída prvku určuje místo použití a zamýšlený účel. Je třeba vzít v úvahu, že všechny elektrické spotřebiče po zapnutí vytvářejí krátkodobý napěťový ráz, tzv. „startovací proud“. Pokud je spuštěno několik zařízení současně, celková hodnota tohoto indikátoru může spadnout do rozsahu spínače a způsobit jeho vypnutí. Pro eliminaci falešných vypnutí je lepší použít AV s požadovanou charakteristikou proud-čas.
Čtěte také: Jak získat technické podmínky pro dodávku elektřiny: potřebné doklady pro podání žádosti
Zkrat a jaký je jeho proud?
Zkrat je přímé spojení mezi fázovým vodičem a uzemněným vodičem. Teoreticky je jeho proud roven nekonečnu, protože nic nebrání toku náboje. Ale ve skutečnosti má nějaký odpor i samotná šňůra, která spojuje kontakty.
Záleží na délce drátu, jeho tloušťce atd. Proto má zkratový proud, i když je velký, konečnou hodnotu.
Spínací odpor
Při spojování kontaktů dochází k procesům, které je postupně ničí. Všechny spínače jsou navrženy pro omezený počet operací. Tento parametr určuje mechanickou a elektrickou odolnost prvku. Po překročení počtu spuštění může zařízení selhat, protože dosloužila. V tomto případě bude nutné změnit AB.
Třída omezení proudu
Na těle stroje je často ve čtvercovém rámečku vyznačeno číslo od 1 do 3, charakterizující časový interval, během kterého není dovoleno poškození v důsledku zkratu.
Selektivita
Od AB je často vyžadována selektivita – tzn. selektivní vypnutí pouze jedné větve okruhu nejblíže spínači. Správným výběrem zařízení můžete dosáhnout maximálního souladu s touto podmínkou.
To ale není vždy možné. Když proud překročí hodnoty pro provoz vstupního jističe v panelu a jističe samostatné linky, nelze předvídat, který z nich bude jednat jako první. Nelze tedy dosáhnout úplné selektivity.
Typy síťových bezpečnostních zařízení
Podle návrhu existuje několik typů ochranných zařízení:
- zařízení malých rozměrů;
- vzduchové prvky;
- uzavřený AB;
- RCD.
malé modely
Malá zařízení jsou navržena pro použití v obvodech s nízkou zátěží. Jsou určeny pro průtok proudu od 4,5 do 15 A. Takové prvky se ve většině případů používají v domácích sítích. Jedná se o modulární zařízení, jejichž rozměry jsou standardizované. Jejich šířka je násobkem 1,75 cm.Díky dříve známé velikosti lze spínače tohoto typu snadno namontovat na speciální lištu – DIN lištu.
Zařízení s otevřeným vzduchem
Tato zařízení se používají ve výkonných sítích. Nejčastěji se používají v průmyslu. Většina z nich je třífázová.
Palubní AV mohou být umístěny ve speciálních skříních mimo budovu. Ale jejich hlavní výhodou je schopnost měnit vlastnosti zařízení a upravovat je pomocí vložek.
Uzavřené jističe
AV uzavřeného typu se používají pro provoz v náročných podmínkách. Jejich tělo je vyrobeno z litého kovu a je utěsněno. Takové stroje se používají k řízení fungování motorů továrních strojů a dalších výkonných zařízení, protože vydrží vysoký proud.
Zařízení na zbytkový proud
Funkce přerušení sítě se také používá k ochraně osoby před úrazem elektrickým proudem. Pro tyto účely se používají proudové chrániče – proudové chrániče. Jejich úkolem je zabránit úniku proudu v důsledku vlhkosti nebo náhodného spojení pouzdra s fázovým vodičem.
Existují zařízení, která kombinují úkoly automatického odpojovače a RCD – diferenciální spínače. Eliminují přetížení a zkratové proudy a také kontrolují únik, tzn. před čím RCD chrání. Nejčastěji se difavtomaty používají v samostatné větvi elektrického obvodu připojeného k výkonnému zařízení: trouba, klimatizace, topení atd.
