Napady

Technické vlastnosti jističů

Zvažme technické vlastnosti jističů stanovené požadavky norem IEC 60898-1 a IEC 60898-2, GOST IEC 60898-1-2020 a GOST IEC 60898-2-2011.

Veškeré informace, které si přečtete níže, vycházejí z materiálů z knihy Ju. V. Charečka [3] a také z příslušných GOST.

Spínací odolnost proti opotřebení.

Spínací trvanlivost je schopnost jističe provést určitý počet pracovních cyklů, když v jeho hlavním obvodu protéká elektrický proud, a poté zůstat v zamýšleném stavu.

Při jmenovitém napětí a proudovém zatížení v hlavním obvodu rovném jmenovitému proudu musí jakýkoli jistič vydržet alespoň 4000 cyklů elektrického provozu.

Provozní cyklus je posloupnost operací jističe z jedné polohy do druhé s návratem do výchozí polohy. Každý provozní cyklus spočívá v sepnutí hlavních kontaktů jističe s jejich následným rozepnutím.

Po 4000 cyklech zapnutí a vypnutí jmenovité elektrické zátěže nesmí být jistič nadměrně opotřebovaný, nesmí mít poškození pohyblivých kontaktů hlavního obvodu a nesmí mít oslabené elektrické a mechanické spoje. Kromě toho se nesmí zhoršit elektrická pevnost izolace jističe, která se kontroluje příslušnými zkouškami.

Jmenovité pracovní napětí (jmenovité napětí).

Pod jmenovité provozní napětí (jmenovité napětí) U_е rozumět hodnotě napětí nastavené výrobcem, při které je jistič zaručeně funkční, zejména při zkratu. Pro jeden jistič lze nastavit několik jmenovitých hodnot napětí, z nichž každá odpovídá vlastní hodnotě jmenovité spínací schopnosti při zkratu.

Normy IEC 60898‑1 a GOST IEC 60898-1-2020 stanoví následující preferované hodnoty jmenovitého napětí pro různé typy jističů:

pro jednopólové – 120, 230, 230/400 V;
pro dvoupólové – 120/240, 230, 400 V;
pro třípólové a čtyřpólové – 240, 400 V.

Preferované jmenovité napětí 120, 120/240 a 240 V jsou stanoveny normami pro jističe určené pro použití v jednofázových, třívodičových elektrických systémech střídavého proudu 120/240 V.

Automatické jističe se jmenovitým napětím 230, 230/400 a 400 V se používají v široce používaných jednofázových, dvouvodičových, třífázových, třívodičových a čtyřvodičových střídavých elektrických systémech se jmenovitým napětím 230 V, 400 a 230/400 V.

Kromě výše uvedených hodnot jsou v normách IEC 60898-2 a GOST IEC 60898-2-2011 stanoveny následující preferované hodnoty jmenovitého stejnosměrného napětí pro univerzální jističe:

pro jednopólové – 125, 220 V;
pro dvoupólové – 125/250, 220/440 V.

Obě normy také uvádějí, že výrobce musí ve své dokumentaci uvést minimální napětí, pro které je jistič navržen.

Jmenovité izolační napětí U_i.

Jmenovité izolační napětí U_i je napětí specifikované výrobcem, ke kterému se vztahují zkušební napětí izolace a povrchové cesty. Jmenovité izolační napětí se používá k určení hodnot napětí použitých při zkoušce izolace jističe. Zohledňuje se také při stanovení povrchových cest jističe. Pokud není uvedeno jinak, odpovídá jmenovité izolační napětí nejvyššímu jmenovitému napětí jističe. V tomto případě nesmí hodnota nejvyššího jmenovitého napětí jističe překročit hodnotu jeho jmenovitého izolačního napětí.

Jmenovitý proud I_n.

Jmenovitý proud I _n – elektrický proud nastavený výrobcem, který je jistič schopen vést v nepřetržitém režimu při určité regulované teplotě okolního vzduchu.

Přečtěte si více

Mateřská škola č. 24 – „JAK SPRÁVNĚ VZBUZIT MIMINKO? »

V normách IEC 60898-1 a GOST IEC 60898-1-2020 se nepřetržitý režim chápe jako režim, ve kterém hlavní kontakty jističe zůstávají sepnuté a vedou stálý elektrický proud bez přerušení po dlouhou dobu (týdny, měsíce a dokonce i roky).

Referenční teplota okolního vzduchu je teplota okolního vzduchu, při které je nastavena časově-proudová charakteristika jističe. Standardní referenční teplota okolního vzduchu je uvažována na 30 °C.

Normy IEC 60898-1 a GOST IEC 60898-1-2020 stanoví následující preferované hodnoty jmenovitého proudu: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 A.

Jmenovitá frekvence.

Charakteristika „jmenovitá frekvence“ definuje průmyslovou frekvenci, pro kterou je jistič navržen a se kterou jsou sladěny jeho další charakteristiky. Jistič může mít několik hodnot jmenovité frekvence. Jističe, které splňují požadavky norem IEC 60898-2 a GOST IEC 60898-2-2011, mohou pracovat i se stejnosměrným proudem. Standardní hodnoty jmenovité frekvence pro jističe jsou 50 a 60 Hz.

Charakteristika odpojení.

Vypínací charakteristika každého jističe musí jednak zajistit spolehlivou ochranu vodičů elektrických obvodů před nadproudem. Na druhé straně nesmí umožnit vypnutí jističe za standardních provozních podmínek, když v jeho hlavním obvodu protéká elektrický proud rovný jmenovitému proudu. Vypínací charakteristika jističe musí být během jeho provozu stabilní a musí být v mezích odpovídajícího standardního časoproudového pásma. 1 .

Poznámka 1: Tato charakteristika jističe se v bodě 8.6.1 normy GOST IEC 60898-1-2020 nazývá normální časoproudová charakteristika a v bodě 8.6.1 normy GOST IEC 60898-2-2011 standardní časoproudová charakteristika. Časoproudová charakteristika jakéhokoli jističe má však tvar křivky. Normy stanoví hraniční hodnoty, v nichž se musí nacházet vypínací charakteristiky všech jističů, tj. specifikují časoproudové zóny, které se nacházejí mezi hraničními časoproudovými křivkami. Proto je logičtější nazývat danou charakteristiku standardní časoproudovou zónou. V bodě 8.6.1 norem IEC 60898‑1 a IEC 60898-2 se nazývá přesně takto – „standardní časoproudová zóna“.

Poznámka 1 od Kharechko Yu.V. z knihy [3]

Hlavní parametry standardních časoproudových zón jsou uvedeny v tabulkách 7 norem IEC 60898-1 a IEC 60898-2. Časoproudová charakteristika jakéhokoli vysoce kvalitního jističe musí být v rámci svého standardního časoproudového pásma.

Okamžitý vypínací proud.

Okamžitý vypínací proud je minimální elektrický proud, který způsobí automatické vypnutí jističe bez časového zpoždění.

V normách IEC 60898-1 a GOST IEC 60898-1-2020 jsou pro každý typ okamžitého vypnutí stanoveny následující standardní rozsahy okamžitých vypínacích proudů. 1 :

typ B – nad 3 I_n až 5 I_n;
typ C – nad 5 I_n až 10 I_n;
typ D – nad 10 I_n až 20 I_n 2 .

Poznámka 1: V normě IEC 60898-1 se tato charakteristika nazývá „standardní rozsah okamžitého vypnutí“. Tento název však nelze považovat za úspěšný. Okamžité vypnutí nemůže mít žádný rozsah. Buď k němu dojde, nebo ne. Požadavky normy IEC 60898-1 a GOST R 50345 se vztahují k rozsahům, ve kterých se nacházejí minimální elektrické proudy způsobující okamžité vypnutí jističů, tj. normy stanoví rozsahy, ve kterých se musí nacházet okamžité vypínací proudy. Proto je správnější nazývat danou charakteristiku jističe v mezinárodní normě standardním rozsahem okamžitých vypínacích proudů, jak je nazýván v bodě 5.3.5 normy GOST IEC 60898-1-2020.

Poznámka 1 od Kharechko Yu.V. z knihy [3]

Poznámka 2: Normy IEC 60898-1 a IEC 60898-1-2020 uvádějí, že u speciálních jističů s okamžitým vypnutím typu D lze horní limit zvýšit na 50 I._n.

Poznámka 1 od Kharechko Yu.V. z knihy [3]

Pro univerzální jističe stanoví požadavky norem IEC 60898-2 a GOST IEC 60898-2-2011 pouze dva typy okamžitého vypnutí – B a C. Zároveň jsou pro stejnosměrný proud uvedeny jiné standardní rozsahy okamžitých vypínacích proudů než pro střídavý proud.

typ B – nad 4 I_n až 7 I_n;
typ C – nad 7 I_n až 15 I_n.

Pokud v hlavním obvodu jističe protéká elektrický proud, jehož hodnota se rovná dolní hranici standardního rozsahu okamžitých vypínacích proudů (3 I_n, 5 I_n, 10 I_n střídavý proud a pro univerzální jističe také 4 I_n a 7 I_n (stejnosměrný proud) musí jistič vypnout v časovém intervalu delším než 0,1 s, ale kratším než 45 s nebo 90 s (okamžité vypnutí typu B), 15 s nebo 30 s (okamžité vypnutí typu C) a 4 s nebo 8 s (okamžité vypnutí typu D) při jmenovitém proudu do 32 A včetně a větším než 32 A, tj. dolní hranice standardního rozsahu okamžitých vypínacích proudů není okamžitý vypínací proud.

Když v hlavním obvodu jističe protéká elektrický proud rovný horní hranici standardního rozsahu okamžitých vypínacích proudů (5 I_n, 10 I_n, 20 I_n střídavý proud nebo 7 I_n, 15 I_n (DC), musí vypnout v časovém intervalu kratším než 0,1 s, tj. horní hranicí standardního rozsahu okamžitého vypínacího proudu je maximální přípustná hodnota okamžitého vypínacího proudu. Jakýkoli nadproud přesahující horní hranici standardního rozsahu okamžitého vypínacího proudu, zejména
by mělo způsobit okamžité vypnutí jističe.

V případě, že se hodnota elektrického proudu protékajícího v hlavním obvodu jističe nachází mezi dolní a horní hranicí standardního rozsahu okamžitých vypínacích proudů, může k vybavení dojít buď s krátkým časovým zpožděním (několik sekund), nebo bez časového zpoždění (méně než 0,1 s). Skutečná doba odezvy konkrétního jističe je určena jeho individuální časově proudovou charakteristikou. Okamžitý vypínací proud jističe je také určen jeho individuální časově proudovou charakteristikou.

Norma IEC 60898‑1 a GOST IEC 60898-1-2020 klasifikují jističe podle jejich okamžitých vypínacích proudů do typů B, C a D, tj. všechny jističe se dělí na tři typy okamžitého vypínání: typ B, typ C a typ D. Konkrétní typ okamžitého vypínání má svůj vlastní standardní rozsah okamžitých vypínacích proudů a také svou vlastní standardní časově-proudovou zónu. Pro univerzální jističe normy IEC 60898‑2 a GOST IEC 60898-2-2011 stanoví dva typy okamžitého vypínání B a C.

Impulsní výdržné napětí.

Impulsním výdržným napětím se rozumí nejvyšší špičková hodnota impulsního napětí předepsaného tvaru a polarity, která za stanovených podmínek nezpůsobuje průraz izolace. Jmenovité impulsní výdržné napětí U_skřítek Jistič musí být rovný nebo vyšší než standardní hodnoty jmenovitého impulzního výdržného napětí, které jsou stanoveny v tabulkách 3 normy IEC 60898-1 a GOST IEC 60898-1-2020, v závislosti na jmenovitém napětí elektrické instalace (viz tabulka 1).

V normě EN 60898-1 je daná charakteristika základem pro klasifikaci jističů, která stanoví schopnost jističů omezit očekávané nadproudy v elektrických obvodech, které chrání. Jističe se dělí do tří tříd omezení energie.

Třída omezení elektřiny.

Charakteristika „třída omezení energie“ a hodnoty charakteristiky I2t, podle kterých lze jističe zařadit do určité třídy, nejsou stanoveny ani v normě IEC 60898-1, ani v normě GOST IEC 60898-1-2020. Obě normy však uvádějí, že kromě charakteristiky I2t uvedené výrobcem lze jističe klasifikovat i podle jejich charakteristiky I2t. Výrobce musí charakteristiku I2t poskytnout na vyžádání. Může uvést klasifikaci I2t a jističe odpovídajícím způsobem označit.

Tabulka 3 ukazuje maximální hodnoty charakteristiky I2t jističů podle tříd omezení energie, jejichž hodnoty jsou převzaty z dodatku A11, zavedeného do normy EN 60898 v roce 1994.

Tabulka 3. Mezní hodnoty charakteristiky I²t pro jističe, A²s
Jmenovitá zkratová spínací schopnost, A	Třída omezení elektřiny
	1	2		3
	Okamžitý vypínací typ jističe
	B a C	В	С	В	С
Jmenovitý proud do 16 A včetně
3000	Limitní hodnoty nejsou stanoveny.	31000	37000	15000	18000
4500		60000	75000	25000	30000
6000		100000	120000	35000	42000
10000		240000	290000	70000	84000
Jmenovitý proud nad 16 A až do 32 A včetně *
3000	Limitní hodnoty nejsou stanoveny.	40000	50000	18000	22000
4500		80000	100000	32000	39000
6000		130000	160000	45000	55000
10000		310000	370000	90000	110000
* Pro jističe se jmenovitým proudem 40 A lze použít maximální hodnoty rovné 120 % hodnot uvedených v tabulce. Takové jističe mohou být označeny symbolem odpovídající třídy omezení energie.

Automatické spínače s třídou omezení energie 2 a 3 jsou proudově omezující automatické spínače charakterizované krátkou vypínací dobou, během níž zkratový proud nestihne dosáhnout své maximální hodnoty. Použití proudově omezujících automatických spínačů v elektrických instalacích budov umožňuje snížit negativní dopad zkratových proudů na nízkonapěťová elektrická zařízení a především na vodiče elektrických obvodů.

Moderní jističe pro domácnosti s jmenovitým proudem až 40 A a okamžitým vypnutím typu B a C jsou obvykle jističe omezující proud a odpovídají třetí třídě omezení energie.

Normy IEC 60898-2 a GOST IEC 60898-2-2011 dále stanoví následující klasifikaci univerzálních jističů podle časové konstanty:

jističe vhodné pro stejnosměrné elektrické obvody s časovou konstantou T ≤ 4 ms;
Automatické jističe vhodné pro stejnosměrné elektrické obvody s časovou konstantou T ≤ 15 ms.

GOST IEC 60898-2-2011 poskytuje následující vysvětlení: „Je zřejmé, že zkratové proudy nepřesahují 1500 A v instalacích, kde v důsledku připojených zátěží nesmí časová konstanta během normálního provozu překročit 15 ms. V elektrických instalacích s hodnotami zkratového proudu přesahujícími 1500 A se za dostatečnou považuje časová konstanta T = 4 ms.“

Seznam použité literatury

GOST IEC 60898-1-2020
GOST IEC 60898-2-2011
Kharečko Yu.V. Stručný terminologický slovník slaboproudých elektroinstalací. Část 5// Doplněk časopisu “Knihovna inženýra bezpečnosti práce”. – 2017. – № 2. – 160 st

Hlavní charakteristikou automatických ochranných zařízení je jmenovitý proud jističů. Tento parametr je zobrazen na tělese zařízení spolu s ochrannou známkou výrobce a sériovým číslem. Tato hodnota je maximální hodnota proudu v ampérech. Doba, po kterou proud protéká jističem, může být nekonečně dlouhá, aniž by došlo k odpojení chráněného obvodu. Pokud je překročena jmenovitá hodnota, jistič se vypne a chráněný obvod se rozpojí.

Parametry stroje

Hlavní hodnoty jmenovitých proudů jsou standardizované a představují následující řady hodnot: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 a 100 ampérů. Tyto hodnoty přesně odpovídají jejich hodnotě, když teplota kolem strojů nepřekročí 30 stupňů. Pokud se teplota zvýší, odpovídající jmenovitý proud se sníží.

K tomu může dojít, když je v elektrickém rozvaděči instalováno několik zařízení najednou ve velmi těsné vzdálenosti od sebe. Dochází k vzájemnému ohřevu, v důsledku čehož se snižuje hodnota spínaného elektrického proudu. Aby se tato chyba zohlednila, je povoleno použít speciální korekční faktory.

Při současném připojení více spotřebičů k síti mohou krátkodobě vznikat rozběhové proudy, které opakovaně překračují jmenovitý proud jističe. Aby se v takových okamžicích zabránilo samovolnému vypnutí, je běžnou praxí používat automaty s různými charakteristikami časového proudu.

Časově proudová charakteristika

Při uvažování jmenovitých proudů jističů nesmíme zapomínat na časově-proudovou charakteristiku jejich činnosti. Zde na sobě závisí doba odpojení obvodu a proud, který jím protéká. Ve skutečnosti protékající elektrický proud souvisí s jmenovitým proudem a ukazuje, kolikrát ho překračuje. To znamená, že při stejném proudu může k odpojení docházet různě.

Existuje několik typů jističů v závislosti na charakteristikách čas-proud. Každý typ ukazuje, kolikrát překračuje hodnotu proudu. To určuje rozsah použití konkrétního typu jističe.

Viz také:
SPD pro soukromý dům: princip fungování, schéma připojení, 1, 2, 3 třídy

Některé modely přístrojů mají označení C, což znamená možnost co nejrychlejšího vypnutí. Tato charakteristika automatů je graf, kde vodorovná osa udává jmenovitý proud a svislá osa udává dobu odezvy přístroje.