Výběr jističe: typy a vlastnosti elektrických jističů

Určitě mnohé z nás napadlo, proč jističe tak rychle nahradily zastaralé pojistky z elektrických obvodů? Aktivita jejich realizace je odůvodněna řadou velmi přesvědčivých argumentů, včetně možnosti zakoupit si tento typ ochrany, který ideálně odpovídá časově aktuálním údajům konkrétních typů elektrických zařízení.

Pochybujete, jaký stroj potřebujete a nevíte, jak jej správně vybrat? Pomůžeme vám najít správné řešení – článek pojednává o klasifikaci těchto zařízení. Stejně jako důležité vlastnosti, kterým byste měli věnovat velkou pozornost při výběru jističe.

Abychom vám usnadnili pochopení strojů, je materiál článku doplněn vizuálními fotografiemi a užitečnými video doporučeními od odborníků.

Klasifikace jističů

Stroj téměř okamžitě odpojí jemu svěřenou linku, čímž se eliminuje poškození elektroinstalace a zařízení napájených ze sítě. Po ukončení odstávky lze odbočku ihned restartovat bez výměny zabezpečovacího zařízení.

Obvykle jističe vybírá se podle čtyř klíčových parametrů - jmenovité vypínací schopnosti, počtu pólů, časově-proudové charakteristiky, jmenovitého provozního proudu.

Podle jmenovité vypínací schopnosti

Tato charakteristika udává přípustný zkratový proud (zkrat), při kterém spínač sepne a rozpojením obvodu odpojí vedení a zařízení k němu připojená.

Podle tohoto parametru existují tři typy strojů - 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.

1. Automatické stroje pro 4,5 kA (4500 A) obvykle se používá k zabránění poškození elektrického vedení soukromých rezidenčních nemovitostí. Odpor vedení od rozvodny ke zkratu je přibližně 0,05 Ohm, což dává maximální proud asi 500 A.
2. 6 kA (6000 A) zařízení se používají pro ochranu proti zkratu v obytném sektoru a na veřejných místech, kde odpor vedení může dosáhnout 0,04 Ohm, což zvyšuje pravděpodobnost zkratu až na 5,5 kA.
3. Spínače 10 kA (10 000 A) používá se k ochraně průmyslových elektrických instalací. Ve zkratovém elektrickém obvodu umístěném v blízkosti rozvodny mohou nastat proudy až 10 000 A.

Před výběrem optimální úpravy jističe je důležité pochopit, zda jsou možné zkratové proudy přesahující 4,5 kA nebo 6 kA?

Jmenovitá vypínací schopnost je uvedena v dokumentaci spínače a na skříni ve formě kódu - 4500A, 600A, 10000A nebo 4,5kA, 6kA, 10kA. Na přední straně zařízení jsou informace o výrobci, modelu, jmenovitém napětí, skládající se z časově-proudových charakteristik, provozního proudu

Při zkratu zadaných hodnot se stroj vypne. Nejčastěji se pro domácí potřeby používají spínače modifikace 6000 A.

Modely 4500 A se prakticky nepoužívají k ochraně moderních elektrických sítí a v některých zemích je jejich použití zakázáno.

Pokud vás zajímá, jak správně převést ampéry na watty, doporučujeme vám seznámit se s prezentovaným materiálem v dalším článku.

Při automatické registraci zkratu je vypnutí provedeno elektromagnetickou cívkou (situace A). Při překročení jmenovitých proudů se síť otevře bimetalovou deskou (situace B)

Úkolem jističe je chránit kabeláž (nikoli zařízení a uživatele) před zkraty a roztavením izolace, když proudy překročí jmenovité hodnoty.

Podle počtu pólů

Tato charakteristika udává maximální možný počet vodičů, které lze připojit k AV pro ochranu sítě.

Jsou vypnuty, když dojde k nouzové situaci (při překročení povoleného proudu nebo překročení úrovně křivky čas-proud).

Tato charakteristika udává maximální možný počet vodičů, které lze připojit k AV pro ochranu sítě. Jsou vypnuty, když dojde k nouzové situaci (při překročení povoleného proudu nebo překročení úrovně křivky čas-proud).

Jednopólové jističe

Jednopólový spínač je nejjednodušší modifikací stroje. Je určen k ochraně jednotlivých obvodů, ale i jednofázového, dvoufázového, třífázového elektrického vedení. Do provedení spínače je možné připojit 2 vodiče - napájecí vodič a vývodový vodič.

Funkce zařízení této třídy zahrnují pouze ochranu drátu před ohněm. Neutrál samotného vedení je umístěn na nulové sběrnici, čímž obchází stroj, a zemnící vodič je připojen samostatně v zemnící sběrnici.

Připojení jednopólového AB se provádí jednožilovým vodičem, ale někdy se používají dvoužilové kabely. Napájení je připojeno v horní části stroje a chráněné vedení ve spodní části, což zjednodušuje instalaci. Instalace probíhá na 18mm DIN lištu

Jednopólový jistič neplní funkci vstupního jističe, protože když je nucen vypnout, fázové vedení je přerušeno a nulový vodič je připojen ke zdroji napětí, což neposkytuje 100% záruku ochrany.

Dvoupólové jističe

Při nutnosti úplného odpojení elektrické rozvodné sítě od napětí se používá dvoupólový jistič.

Používá se jako úvodní, kdy při zkratu nebo poruše sítě dojde k současnému odpojení všech elektrických rozvodů. To umožňuje provádět včasné opravy a modernizace okruhů naprosto bezpečně.

Dvoupólové jističe se používají v případech, kdy je potřeba samostatný vypínač pro jednofázový elektrický spotřebič, například ohřívač vody, bojler, obráběcí stroj.

Připojení dvoupólového jističe zohledňuje elektrický ochranný obvod pomocí 1- nebo 2žilového vodiče (počet vodičů závisí na schématu zapojení). Instalace se provádí na 36 mm DIN lištu

Stroj je připojen k chráněnému zařízení pomocí 4 vodičů, z nichž dva jsou silové vodiče (jeden z nich je přímo připojen k síti a druhý napájí pomocí propojky) a dva jsou odchozí vodiče, které vyžadují ochranu a mohou být 1-, 2-, 3-vodičový.

Třípólové jističe

K ochraně třífázové 3- nebo 4vodičové sítě se používají třípólové jističe. Jsou vhodné pro zapojení do hvězdy (prostřední vodič je ponechán nechráněný a fázové vodiče jsou připojeny ke pólům) nebo trojúhelníkového typu (s chybějícím středovým vodičem).

Pokud dojde k nehodě na jedné z linek, ostatní dvě se nezávisle vypnou.

Připojení třípólového AB se provádí 1-, 2-, 3-vodičovými vodiči. Instalace vyžaduje 54 mm širokou lištu DIN.

Třípólový spínač slouží jako vstupní a společný spínač pro všechny typy třífázových zátěží. Modifikace se často používá v průmyslu k poskytování proudu elektromotorům.

K modelu je připojeno až 6 vodičů, z toho 3 fázové vodiče třífázové elektrické sítě. Zbývající 3 jsou chráněny. Představují tři jednofázové nebo jedno třífázové vedení.

Čtyřpólové jističe

K ochraně tří- nebo čtyřfázové elektrické sítě, například výkonného motoru zapojeného podle principu „hvězdy“ s odstraněným nulovým bodem, se používá čtyřpólový jistič. Používá se jako vstupní přepínač pro třífázovou čtyřvodičovou síť.

Čtyřpólový spínač se připojuje pomocí 1-, 2-, 3-, 4-vodičového vodiče, schéma závisí na typu připojení, pouzdro je instalováno na DIN lištu o šířce 73 mm

K tělu stroje je možné připojit osm vodičů, z toho tři fázové vodiče elektrické sítě (+ jeden nulový vodič) a čtyři vodiče vývodové (3 fáze + 1 nulový vodič).

Jednofázové spotřebiče jsou napájeny napětím 220 V, které lze získat odběrem jedné z fází a nulového vodiče (neutrálu) elektrické sítě. To znamená, že v tomto případě je kromě tří fází elektrické sítě ještě jeden vodič - neutrální, proto jsou pro ochranu a spínání takové elektrické sítě instalovány čtyřpólové jističe, které přeruší všechny čtyři vodiče. .

Podle časově-proudové charakteristiky

AB může mít stejný indikátor jmenovitý výkon zátěže, ale charakteristiky spotřeby elektrické energie zařízení se mohou lišit.

Spotřeba energie může být nerovnoměrná a může se lišit v závislosti na typu a zátěži a také na tom, kdy je zařízení zapnuto, vypnuto nebo nepřetržitě provozováno.

Kolísání spotřeby energie může být poměrně značné a rozsah jejich změn může být široký. To vede k vypnutí stroje kvůli překročení jmenovitého proudu, což je považováno za falešné vypnutí sítě.

Pro vyloučení možnosti nevhodného chodu pojistky při nenouzových standardních změnách (zvyšování proudu, měnící se výkon) se používají jističe s určitou časovou proudovou charakteristikou (TCC).

To umožňuje provozovat jističe se stejnými proudovými parametry s libovolným přípustným zatížením bez falešného vypnutí.

VTX ukazují, po jaké době bude spínač fungovat a jaké budou v tomto případě ukazatele poměru síly proudu a stejnosměrného proudu stroje.

Vlastnosti strojů s charakteristikou B

Stroj se specifikovanou charakteristikou se vypne během 5-20 sekund. Indikátor proudu je 3-5 jmenovitých proudů stroje. Tyto úpravy se používají k ochraně obvodů, které napájejí standardní domácí spotřebiče.

Nejčastěji se model používá k ochraně elektroinstalace bytů a soukromých domů.

Funkce C - principy fungování

Stroj s nomenklaturním označením C se vypne za 1-10 sekund při 5-10 jmenovitých proudech.

Vypínače této skupiny nacházejí uplatnění ve všech oblastech - v každodenním životě, stavebnictví, průmyslu, ale nejvíce jsou žádané v oblasti elektrické ochrany bytů, domů a bytových prostor.

Činnost spínačů s charakteristikou D

Stroje třídy D se používají v průmyslu a jsou zastoupeny třípólovými a čtyřpólovými modifikacemi. Používají se k ochraně výkonných elektromotorů a různých 3fázových zařízení.

Doba odezvy AV je 1-10 sekund při násobku proudu 10-14, což umožňuje jeho efektivní využití k ochraně různých kabelů.

Spodní část grafu ukazuje násobek hodnot jmenovitého proudu a svislá čára ukazuje dobu vypnutí. U charakteristiky B dojde k vypnutí, když efektivní proud překročí jmenovitý proud 3-5krát, pro C - 5-10krát, pro D - 10-14krát

Výkonné průmyslové motory pracují výhradně s motory s charakteristikou D.

Také by vás mohlo zajímat čtení značení jističů v našem dalším článku.

Podle jmenovitého provozního proudu

Existuje celkem 12 modifikací strojů, lišících se v jmenovitý provozní proud – 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A.Parametr je zodpovědný za rychlost provozu stroje, když efektivní proud překročí jmenovitou hodnotu.

Tabulka ukazuje maximální výkon každé modifikace stroje na základě schématu zapojení a síťového napětí. Maximální výkon jističe nastane, když je zátěž připojena v konfiguraci trojúhelníku

Výběr spínače podle zadané charakteristiky se provádí s ohledem na výkon elektrického vedení, přípustný proud, který vedení vydrží v normálním režimu. Pokud je aktuální hodnota neznámá, určí se pomocí vzorců pomocí údajů o průřezu drátu, jeho materiálu a způsobu instalace.

Automaty 1A, 2A, 3A se používají k ochraně obvodů s nízkými proudy. Jsou vhodné pro dodávku elektřiny do malého počtu zařízení, například lampy nebo lustru, chladničky s nízkým výkonem a dalších zařízení, jejichž celkový výkon nepřesahuje možnosti stroje.

Přepínač 3A se efektivně používá v průmyslu, pokud je zapojen třífázově v trojúhelníkovém typu.

Spínače 6A, 10A, 16A lze použít k napájení jednotlivých elektrických obvodů, malých místností nebo bytů.

Tyto modely se používají v průmyslu, slouží k napájení elektromotorů, elektromagnetů, ohřívačů a svařovacích automatů propojených samostatnou linkou.

Tří- a čtyřpólové jističe 16A se používají jako vstupní jističe pro třífázový napájecí obvod. Ve výrobě jsou preferovány přístroje s D-křivkou.

Jističe 20A, 25A, 32A se používají k ochraně elektroinstalace moderních bytů, jsou schopny dodávat elektřinu do praček, topidel, elektrických sušiček a dalších výkonných zařízení.Jako zaváděcí stroj je použit model 25A.

Spínače 40A, 50A, 63A patří do třídy vysoce výkonných zařízení. Používají se k dodávání elektřiny do vysoce výkonných energetických zařízení v každodenním životě, průmyslu a občanské výstavbě.

Výběr a výpočet jističů

Znáte-li vlastnosti AB, můžete určit, který stroj je vhodný pro konkrétní účel. Ale před výběrem optimálního modelu je nutné provést některé výpočty, pomocí kterých můžete přesně určit parametry požadovaného zařízení.

Krok #1 - určení výkonu stroje

Při výběru stroje je důležité vzít v úvahu celkový výkon připojených zařízení.

Například k připojení kuchyňských spotřebičů k napájení potřebujete automatický stroj. Řekněme, že do zásuvky bude připojen kávovar (1000 W), chladnička (500 W), trouba (2000 W), mikrovlnná trouba (2000 W) a rychlovarná konvice (1000 W). Celkový výkon bude roven 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) nebo 6,5 kV.

Tabulka uvádí jmenovitý výkon některých domácích spotřebičů potřebný k jejich provozu. Podle předpisových údajů se volí průřez silového vodiče pro jejich napájení a jistič pro jištění vedení.

Pokud se podíváte na tabulku jističů podle připojovacího výkonu, vezměte v úvahu, že standardní napětí elektroinstalace v domácích podmínkách je 220 V, pak je vhodný jednopólový nebo dvoupólový jistič 32A o celkovém výkonu 7 kW úkon.

Je třeba poznamenat, že může být vyžadována větší spotřeba energie, protože během provozu může být nutné připojit další elektrické spotřebiče, které nebyly původně brány v úvahu.K zajištění této situace se ve výpočtech celkové spotřeby používá násobící faktor.

Řekněme, že přidáním dalšího elektrického vybavení bylo nutné zvýšit výkon o 1,5 kW. Pak je třeba vzít koeficient 1,5 a vynásobit ho výsledným vypočteným výkonem.

Při výpočtech je někdy vhodné použít redukční faktor. Používá se, když není možné současné použití několika zařízení.

Řekněme, že celkový výkon elektroinstalace pro kuchyň byl 3,1 kW. Potom je redukční faktor 1, protože se bere v úvahu minimální počet současně připojených zařízení.

Pokud jedno ze zařízení nelze propojit s jinými, pak se použije redukční faktor menší než jedna.

Krok #2 - výpočet jmenovitého výkonu stroje

Jmenovitý výkon je výkon, při kterém se kabeláž nevypne.

Vypočítá se pomocí vzorce:

M = N * CT * cos (φ),

Kde

• M – výkon (Watt);
• N – síťové napětí (Volty);
• SVATÝ – proud schopný procházet strojem (Ampéry);
• cos(φ) – hodnota kosinusu úhlu, která nabývá hodnoty úhlu posunu mezi fázemi a napětím.

Hodnota kosinusu je obvykle rovna 1, protože mezi fázemi proudu a napětí prakticky nedochází k žádnému posunu.

Ze vzorce vyjádříme ST:

CT=M/N,

Výkon jsme již určili a síťové napětí je obvykle 220 voltů.

Pokud je celkový výkon 3,1 kW, pak:

CT = 3100/220 = 14.

Výsledný proud bude 14A.

Pro výpočty s třífázovým zatížením se používá stejný vzorec, ale zohledňují se úhlové posuny, které mohou dosáhnout velkých hodnot. Obvykle jsou uvedeny na připojeném zařízení.

Krok #3 - Výpočet jmenovitého proudu

Jmenovitý proud můžete vypočítat pomocí dokumentace elektroinstalace, ale pokud není k dispozici, určí se na základě vlastností vodiče.

Pro výpočty jsou vyžadovány následující údaje:

• náměstí průřez vodiče;
• materiál použitý pro jádra (měď nebo hliník);
• způsob pokládky.

V domácích podmínkách bývá elektroinstalace umístěna ve stěně.

Pro výpočet plochy průřezu budete potřebovat mikrometr nebo posuvné měřítko. Je nutné měřit pouze vodivé jádro, nikoli vodič a izolaci

Po provedení nezbytných měření vypočítáme plochu průřezu:

S = 0,785*D*D,

Kde

• D je průměr vodiče (mm);
• S — plocha průřezu vodiče (mm²).

Dále použijeme níže uvedenou tabulku.

Určením, z jakého materiálu byla jádra vodičů vyrobena, a výpočtem plochy průřezu můžete určit ukazatele proudu a výkonu, které elektrické vedení vydrží. Údaje jsou uvedeny pro zapojení skryté ve zdi

S přihlédnutím k získaným údajům volíme provozní proud stroje a také jeho jmenovitou hodnotu. Musí být roven nebo menší než provozní proud. V některých případech je přípustné použít stroje se jmenovitým výkonem překračujícím efektivní elektrický proud.

Krok č. 4 - stanovení časově-proudové charakteristiky

Pro správné určení VTX je nutné vzít v úvahu startovací proudy připojených zátěží.

Potřebné údaje naleznete v tabulce níže.

V tabulce jsou uvedeny některé typy elektrických zařízení a také násobek zapínacího proudu a trvání impulsu v sekundách

Podle tabulky můžete určit sílu proudu (v ampérech) při zapnutí zařízení a také dobu, po které opět dojde k maximálnímu proudu.

Pokud například vezmete elektrický mlýnek na maso o výkonu 1,5 kW, vypočítejte pro něj provozní proud z tabulek (bude to 6,81 A) a s přihlédnutím k násobku startovacího proudu (až 7krát) , získáme aktuální hodnotu 6,81*7=48 (A).

Proud této síly protéká v intervalech 1-3 sekund. S ohledem na grafy VTK pro třídu B můžete vidět, že pokud dojde k přetížení, jistič se vypne v prvních sekundách po spuštění mlýnku na maso.

Je zřejmé, že mnohost tohoto zařízení odpovídá třídě C, takže pro zajištění chodu elektrického mlýnku na maso je nutné použít automat s charakteristikou C.

Pro domácí potřebu se většinou používají spínače splňující charakteristiku B a C. V průmyslu u zařízení s velkými vícenásobnými proudy (motory, napájecí zdroje atd.) vzniká proud až 10násobný, proto je vhodné použít D-úpravy zařízení.

Je však třeba vzít v úvahu výkon takových zařízení a také dobu trvání startovacího proudu.

Autonomní automatické spínače se od běžných liší tím, že jsou instalovány v samostatných rozvodných deskách.

Mezi funkce zařízení patří ochrana obvodu před neočekávanými přepětími a výpadky napájení v celé nebo určité části sítě.

Závěry a užitečné video k tématu

Volba AV podle aktuální charakteristiky a příklad výpočtu proudu jsou diskutovány v následujícím videu:

Výpočet jmenovitého proudu AV je demonstrován v následujícím videu:

Stroje jsou instalovány u vchodu do domu nebo bytu. Jsou umístěny v odolné plastové krabice. Přítomnost AV v domácím elektrickém okruhu je zárukou bezpečnosti. Zařízení umožňují včasné vypnutí elektrického vedení, pokud parametry sítě překročí stanovenou prahovou hodnotu.

S přihlédnutím k hlavním charakteristikám jističů a provedením správných výpočtů můžete provést správnou volbu tohoto zařízení a jeho instalace.

Pokud máte znalosti nebo zkušenosti s prováděním elektroinstalačních prací, podělte se o ně s našimi čtenáři. Zanechte své komentáře k výběru jističe a nuancím jeho instalace v komentářích níže.