Při přetížení nebo zkratu elektrického obvodu hrozí nebezpečí požáru, roztavení elektroinstalace nebo selhání elektrických spotřebičů. Aby se předešlo nebezpečí, používají se pojistky nebo automatické pojistky. Jsou zapojeny do série se zátěží a přeruší obvod při překročení jmenovitého proudu.
Typy nejběžnějších jističů
Klasifikace
Podle principu činnosti jsou pojistky buď tavné nebo automatické. První jsou obyčejné dopravní zácpy. Jsou široce používány v domácích sítích, protože jsou poslední a nejspolehlivější obrannou linií. Jsou zašroubovány v blízkosti měřiče a základna je stejná jako u žárovky. Po každé operaci by měly být vypálené svíčky vyměněny.
Pojistky jsou instalovány za měřičem. Vstupní stroj instalovaný před elektroměrem musí být zaplombován, aby se zabránilo krádeži elektřiny. K tomu je umístěn v krabici s přístupem pouze ke spínači.
Stroje jsou rozděleny do následujících typů:
- elektromechanické (jističe);
- elektronický;
- samoléčení.
Nejběžnější jsou jističe (foto výše).
Po elektroměru se elektrický proud rozchází podél vedení v bytě. Hlavní vstup a každý okruh samostatně musí být chráněny před přetížením a zkratem (zkrat). Ve starých domech se používají zástrčky s tenkými vodivými vložkami (obr. a). Při jmenovitých parametrech pojistková vložka odolá proudovému zatížení. Když jeho hodnota překročí normu, vložka zástrčky shoří a přeruší obvod. Pro obnovení obvodu by měl být vyhořelý prvek vyměněn za provozuschopný. Vlastníma rukama to zvládne i nespecialista.
Pojistky a automatické pojistky (zástrčky)
Byla vyrobena automatická zařízení podobného tvaru, která by mohla nahradit dopravní zácpy. Na Obr. b ukazuje automatickou závitovou pojistku PAR-10, kde číslo udává jmenovitý proud. Nevyžaduje výměnu pojistkových vložek při každém spuštění a obnovení funkčnosti je zajištěno stisknutím tlačítka.
Princip činnosti pojistkové zástrčky
Automatická pojistka PAR je vyrobena jako zástrčka a místo toho je zašroubována do kazety. Když je PAR zapnutý, uzavře obvod mezi závitovým pouzdrem (1) a centrálním kontaktem (2) pomocí drátu (4) (obr. b). Drát je navinut kolem cívky elektromagnetu (5) a připojen k bimetalové desce (6). Při tepelném přetížení vysokým proudem se deska ohne a uvolní páku držící pružinu (7). Odpojí kontakty a zvedne tlačítko (9), což ukazuje, že stroj funguje. Dojde-li ke zkratovému proudu, jádro (8) elektromagnetu se prudce zatáhne, uvolní páku a pružina otevře kontakty.
Ruční vypnutí automatické pojistky se provádí stisknutím malého tlačítka (10), které působí na páku.
Automatické přepínače
K ochraně proti zkratovým proudům a přetížení se používají automatické jističe. Oproti pojistkám, které vyžadují častou výměnu, je jejich funkčnost výrazně rozšířena v následujících oblastech:
- rychlé restarty;
- ochrana proti přetížení pro různé proudy;
- vypnutí obvodu, když napětí klesne pod normální hodnotu;
- spínací operace;
- dálkové ovládání.
Strojní zařízení
Domácí automatická pojistka obsahuje dvě ochrany – tepelnou a elektromagnetickou. Spouštěč tepelného přetížení je bimetalová deska, kterou prochází elektrický proud a ohřívá ji. Když proud dosáhne prahové hodnoty, deska se deformuje takovým způsobem, že to ovlivní rozpojení elektrického kontaktu. V závislosti na přetížení může být doba odezvy dlouhá. Minimální vypínací proud závisí na typu stroje a je minimálně 1,3 jmenovité hodnoty. Po vychladnutí desky je zařízení opět připraveno k použití.
V průběhu času se mohou parametry jističe změnit v důsledku opotřebení kontaktů.
Elektromagnetická spoušť je ochrana proti zkratu. V zařízení je pouze jeden uvolňovací mechanismus, který se však aktivuje různými způsoby. Při zkratu je hodnota proudu výrazně vyšší než jmenovitý proud a bimetalový pásek může být zničen. Proto je vyžadováno okamžité rozepnutí kontaktů, které je vytvářeno elektromagnetem. Proudový impuls prochází cívkou a vlivem elektromagnetické indukce aktivuje pohyblivé jádro, které uvolní vypínací pružinu.
V případě zkratu způsobí vypnutí stroje vzhled elektrického oblouku, který je násilně uhašen v komoře pro zhášení oblouku.
Stroj lze použít jako běžný spínač zátěže. Obvykle se pro tento účel snaží použít napěťové relé, které má výkonnější kontakty.
Výběr automatické pojistky
Podle účelu jsou stroje rozděleny do typů uvedených v tabulce.
Typy domovních jističů
Typ jističe Vypínací proud
Tabulka ukazuje, že nejdůležitějším kritériem pro výběr stroje je jmenovitý proud. Mělo by být o 10-15% menší než přípustné proudové zatížení kabeláže, protože hlavní funkcí zařízení je jeho ochrana. Poté vyberte stroj nejblíže ze standardní řady.
Dalším kritériem výběru je provozní proud. Lze jej vybrat na základě účelu zařízení, jak je uvedeno ve výše uvedené tabulce.
V napájecím systému bytu nebo domu lze nainstalovat několik strojů. Hodnocení každého z nich se vybírá na základě zatížení každého řádku. V tomto případě je třeba dodržet selektivitu, aby zařízení na horní úrovni nefungovala dříve než zařízení nainstalovaná na nižších úrovních.
Vstupní obvod zahrnuje instalaci hlavního dvoupólového jističe před měřič a následné připojení jednosvorkových obvodů ke každému vedení. Ve schématu před nimi je diferenciální jistič, který je jak stroj, tak RCD.
Schéma zapojení pro sériové zapojení jističů
Pro tento obvod můžete místo diferenciálního spínače nainstalovat RCD, protože hlavní jistič je již tam.
Jednopólový jistič musí být připojen k fázi, nikoli k nulovému vodiči. V opačném případě zůstane napětí na zátěži, když je vedení bez napětí.
U třífázového hlavního vstupu je instalován čtyřpólový jistič a zatížení fází je rovnoměrně rozloženo mezi vedení. Pokud je zátěž třífázová (elektrokotel, motor stroje), pak se k ní připojuje čtyřpólový jistič s nižší jmenovitou než hlavní na vstupu. Na obrázku je schéma třífázového vstupu do domu.
Třífázové vstupní schéma do soukromého domu
Hlavní jednofázové spotřebiče jsou umístěny za měřičem a jsou rozděleny do tří skupin, z nichž každá vyžaduje vlastní pojistku:
- typ D – výkon (elektrický sporák, pračka a myčka);
- typ B – osvětlení;
- typ C – technické místnosti (garáž, sklep).
Schéma také ukazuje třífázové vedení, které se obvykle používá pro potřeby domácnosti. Je pro něj vybrán stroj typu C. Pokud jsou v lince instalovány stroje s třífázovými motory, je lepší použít zařízení typu D.
Elektronické pojistky a omezovače proudu
Elektronická ochranná zařízení jsou rozdělena do tří typů:
- samoopravný elektrický obvod po odstranění havárie;
- Poplašná zařízení při nehodách;
- obnovení výživy prostřednictvím vnějšího zásahu.
Elektronika využívá proudová čidla připojená k zátěži. Když pokles napětí na snímači vzroste nad předem stanovenou hodnotu, vyšle signál do ochranného zařízení, které vypne obvod nebo omezí proud.
Nejjednodušší ochranou radioelektronických zařízení před proudovým přetížením je stabilizátor napětí 220V, znázorněný na Obr. A. Zatěžovací proud zde nemůže být vyšší než maximální proud tranzistoru KP302V. Chcete-li změnit výstupní proud, můžete vybrat jiný tranzistor nebo je zapojit paralelně.
Elektronické obvody pro omezení proudu
Na Obr. b elektrický proud je také omezen tranzistory. VT1 pracuje v saturačním režimu a vstupní napětí je téměř úplně převedeno na výstup. V provozním režimu je VT2 uzavřen a LED HL1 nesvítí. Snímač proudu je rezistor R3. Když je na něm překročena prahová hodnota poklesu napětí, tranzistor VT2 se začne otevírat a VT1 se začne zavírat, čímž se omezí zatěžovací proud. Současně se rozsvítí LED HL1, která signalizuje, že proud dosáhl prahové hodnoty.
Pro velké provozní proudy se používá obvod tyristorové ochrany (obr. c). V normálním režimu je tyristor uzamčen a kompozitní tranzistor pracuje v saturačním režimu. Při zatížení Rн objeví se zkrat, řídicím spojem tyristoru protéká proud, který jej otevře. V tomto případě je řídicí obvod tranzistorů posunut otevřeným tyristorem a proud v zátěži je snížen na minimum.
Video o pojistkách AES 50A, 70A
Video níže popisuje vlastnosti použití vodotěsných automatických pojistek řady AES 50A, 70A.
Moderní automatická pojistka, která se z obyčejné zástrčky vyvinula v multifunkční zařízení, splňuje bezpečnostní požadavky na provoz elektrického obvodu. Je důležité jej správně vybrat s ohledem na typ připojované zátěže a charakteristiky zapojení. Rychlost a výkon strojů jsou poměrně vysoké. Pokud je nutné chránit polovodičové obvody, používají se elektronická zařízení. Nejúčinnější ochrana je pomocí více zařízení včetně pojistek.
