Obsah přednášky: obecné informace o jističích. Klasifikace. Konstrukce. Parametry spínačů s mikroprocesorovými spouštěmi.

Účel přednášky: prostudovat konstrukci automatických vzduchových jističů.

10.1 Obecné informace. Klasifikace

Automatický vzduchový jistič (automatický) je zařízení určené k automatickému odpojování obvodů během havarijních podmínek a také k občasnému (6 až 30krát denně) spínání elektrických obvodů. Automatické spínače jsou vyráběny pro AC obvody do 1000V a DC do 440V v jedno-, dvou-, tří- a čtyřpólovém provedení pro jmenovité proudy od 6,3 do 6300 A.

Jističe mají přímo působící relé nazývaná vypínací jednotky. Spouště zajišťují vypnutí jističe při přetížení, zkratu a poklesu napětí. K odpojení může dojít bez časového zpoždění nebo se zpožděním.

Na základě doby vypnutí jsou spínače rozděleny do následujících typů:

– normální spínače – doba odezvy v závislosti na jmenovitém proudu a provedení je v rozmezí 0,02-0,1 sekundy;

– selektivní – k vypnutí dochází po obdržení spouštěcího impulsu a před vypnutím mají časové zpoždění až 1 sekundu;

– vysokorychlostní spínače – doba jejich činnosti by neměla přesáhnout 0,005 sekundy.

Normální a selektivní jističe nemají proud omezující účinek. Vysokorychlostní spínače, stejně jako pojistky, mají účinek omezující proud, protože vypnou obvod dříve, než proud v něm dosáhne rázové hodnoty.

Selektivní jističe umožňují selektivní ochranu sítí instalací jističů s různým časovým zpožděním: nejmenší u spotřebitele a postupně se zvyšující směrem ke zdroji energie.

V některých případech je vyžadována kombinovaná ochrana elektrického obvodu – maximální proud a minimální napětí. Automaty, které splňují tento požadavek, se nazývají univerzální.

Automatické stroje pro všeobecné průmyslové, komerční a domácí účely mají obvykle pouze nadproudovou ochranu, nastavenou ve výrobě. Tyto vlastnosti nelze během provozu měnit. Takové stroje se nazývají instalační stroje.

Moderní jističe se jmenovitým proudem vyšším než 250A mohou být vybaveny elektronickými spouštěmi. V těchto spínačích má spotřebitel možnost nezávisle upravit nastavení spouště. Proudy tepelných a elektromagnetických spouští i dobu jejich činnosti lze nastavit, což umožňuje spolehlivě vyladit jistič od zapínacích proudů a zajistit selektivitu chodu ochrany.

10.2 Konstrukce jističů

Uvažujme hlavní prvky jističe a jejich interakci podle schematického diagramu (obrázek 10.1).

READ
Jak se jmenuje starožitná lampa?

Obrázek 10.1 – Schematické schéma jističe

Kontaktní systém silnoproudých spínačů je dvoustupňový a skládá se z 11, 5 hlavních a 7 zhášecích kontaktů oblouku.

Hlavní kontakty musí mít nízký přechodový odpor, protože jimi prochází hlavní proud. Typicky se jedná o pevné měděné kontakty se stříbrnými překryvy na pevných kontaktech a kovokeramické překryvy na pohyblivých kontaktech. Obloukové kontakty spínají a přerušují obvod, proto musí být odolné vůči vzniklému oblouku, povrch těchto kontaktů je kovokeramický. Při jmenovitých proudech do 630A je kontaktní systém jednostupňový, tzn., že kontakty plní roli hlavního i zhášení oblouku. Na obrázku 10.1 je spínač zobrazen v otevřené poloze. Pro zapnutí otáčejte klikou 2 nebo přiveďte napětí na elektromagnetický pohon 1. Výsledná síla posouvá páčky 3 doprava, přičemž se nosná část 13 otáčí, nejprve se sepnou zhášecí kontakty 7 oblouku a vznikne proudový obvod přes tyto kontakty a pružné spojení 12 a poté hlavní kontakty 5 – 11. Po dokončení operace je spínač držen v zapnuté poloze západkou 14 se zuby 15 a pružinou 16.

Vypínač se vypíná rukojetí 2, pohonem 1 nebo automaticky při aktivaci spouště. Maximální spoušť 17 se spustí, když jejím vinutím YAT1 protéká zkratový proud. Vytvoří se síla, která překoná napětí P pružiny 16, páky 3 se posunou nahoru za úvrať, v důsledku čehož dojde k vypnutí jističe při působení vypínací pružiny 4. Stejné uvolnění plní funkce nezávislého vydání. Pokud je na spodní vinutí YAT2 přivedeno napětí tlačítkem SB, spustí se a provede vzdálené vypnutí. Když napětí klesne nebo zmizí, spustí se minimální spoušť 18 a vypne se také jistič. Při odpojování se nejprve otevřou hlavní kontakty a veškerý proud teče do obloukových kontaktů. Na hlavních kontaktech nevzniká žádný oblouk. Zábleskové kontakty 7 se otevřou, když jsou hlavní v dostatečné vzdálenosti. Mezi zhášecími kontakty se vytvoří oblouk, který je vyfukován nahoru do zhášecí komory 8, kde zhasne. Zhášecí komory se nejčastěji vyrábějí s ocelovými pláty (efekt dělení dlouhého oblouku na krátké), u silnoproudých strojů s labyrintově štěrbinovými (efekt zhášení oblouku v úzké štěrbině). Oblouk je vtahován do komory magnetickým výbuchem. Materiál komory musí mít vysokou odolnost proti oblouku. Při protékání zkratového proudu zapnutým jističem vznikají mezi kontakty značné elektrodynamické síly přesahující síly kontaktních pružin 6 a 10, které mohou odtrhnout jeden kontakt od druhého a vzniklý oblouk je svaří. Aby se zabránilo samovolnému vypnutí, jsou použity elektrodynamické kompenzátory 9 ve formě sběrnic zakřivených do smyček. Proudy v přípojnicích 9 mají různé směry, což vytváří elektrodynamickou sílu, která zvyšuje tlak v kontaktech.

READ
Jak se jmenuje ozdobná páska na garnýž?

Páky 3 hrají roli mechanismu volného uvolnění, který zajišťuje, že jistič je kdykoli vypnut, včetně, pokud je to nutné, během procesu spínání. Pokud je spínač zapnut na existující zkrat, spustí se maximální spoušť 17 a přesune páky 3 nahoru za úvrať, čímž se přeruší spojení pohonu 1 (nebo 2) s pohyblivým systémem jističe, který se vypne pružinou 4, a to navzdory skutečnosti, že pohon bude přenášet sílu na zařazení. V zásadě jsou všechny moderní spínače vyrobeny podle výše uvedeného schématu. Mohou se lišit v konstrukci, konstrukčních a vodičových materiálech a ochranných zařízeních.

Automatické spínače v souladu s moderními standardy se vyznačují následujícími hlavními parametry:

In – jmenovitý proud jističe. Jedná se o proud, jehož delší průtok nezpůsobí zahřátí spínače nad povolenou teplotu.

Icu – jmenovitá maximální zkratová vypínací schopnost. Jedná se o efektivní hodnotu maximálního zkratového proudu, který je jistič ještě schopen vypnout při zachování své funkčnosti.

Ics – Jmenovitá provozní zkratová vypínací schopnost. Jedná se o efektivní hodnotu zkratového proudu, kterou je jistič schopen po právě vypnutí poruchy znovu rozepnout při zachování své funkčnosti.

Icm – Jmenovitá zkratová zapínací schopnost. Jedná se o maximální hodnotu zkratového proudu (zkratového rázového proudu), kterou je jistič schopen odolat při zachování své funkčnosti.