Elektrický jistič

Jistič je elektrický přístroj, který při nadměrném elektrickém proudu (tzv. nadproudu) (většinou při přetížení nebo zkratu) automaticky rozpojí elektrický obvod a tím ho chrání před poškozením. V omezené míře chrání i elektrické přístroje a v poslední řadě osoby či zvířata.

Jistič a pojistka

Jistič i pojistka mají podobnou funkci. S pojistkami je možné se dosud setkat u starších domovních elektrických instalací.

Výhody jističe: na rozdíl od pojistky, která se při svém zapůsobení zničí (a musí být následně vyměněna), lze jistič znovu zapnout a obnovit tak dodávku proudu do elektrického obvodu. Jedná se tedy o nedestruktivní jistící zařízení.

Výhody pojistek: hlavní výhodou je jednoduchost a tedy většinou i nižší cena a menší rozměry. Výhodou může být i vyšší rychlost vypínání. Jistič má z principu své funkce omezenou rychlost působení, dokáže zkratový proud vypnout, ale většinou jej nedokáže omezit. Omezit velikost zkratového proudu umí některé typy rychlých pojistek.

Jistič i pojistka mají podobnou funkci

Na pojistku i jistič jsou kladeny požadavky správné funkce jištěného zařízení a současně bezpečného provozu zařízení pro obsluhu.
Pojistka a jistič může nejprve jistit proti zkratu, potom může jistit i proti přetížení a až nakonec může chránit před úrazem el. proudem. Pokud chceme zařízení nejprve chránit před úrazem el. proudem musíme použít proudový chránič, který připojené zařízení nejprve chrání (nejistí) a pro svou funkci nevyžaduje malou impedance vypínací smyčky.

1. Jistič a pojistka nejprve mohou jistit proti zkratu.
Podmínkou je, že zkrat je dostatečně dokonalý a impedance vypínací smyčky je dostatečně malá, zkrat vyvolá dostatečně velký zkratový proud, který v krátkém čase odpojí vadné zařízení od napájecího zdroje. Pokud nejsou splněny podmínky tak nejistí. Současně nemusí jistit proti přetížení a před úrazem el. proudem.
2. Pokud pojistka a především jistič jistí proti zkratu mohou jistit proti přetížení.
Podmínkou je, že pojistka nebo jistič jsou k správně přiřazeny, podle jmenovitého proudu spotřebiče a současně podle vypínací charakteristiky pojistky/jističe, odebíraný proud vyvolá odpojení přetíženého zařízení od napájecího zdroje. Pokud nejsou splněny podmínky tak nejistí. Současně nemusí jistit před úrazem el. proudem.
3. Pokud pojistka a jistič jistí proti zkratu, pak může chránit i před úrazem el. proudem.
Podmínkou je, že zkrat je dokonalý a impedance vypínací smyčky je velmi malá. Zkrat vyvolá dostatečně velký zkratový proud, který ve stanoveném čase (do 0,4 s) odpojí vadné zařízení od napájecího zdroje. Přitom na neživých vodivých částech chráněného zařízení nevznikne napětí větší než bezpečné napětí a tělem ohrožené osoby neprojde proud větší než bezpečný proud. Pokud nejsou splněny podmínky tak nechrání před úrazem el. proudem.

Funkce jističe

Jistič poskytuje v elektrickém obvodu tyto základní funkce:

bezpečné automatické vypnutí obvodu při zkratu
bezpečné automatické vypnutí obvodu při nadproudu (reakce jističe za 4-20ms)
jistič je pouze jistící prvek obvodu a není primárně určen k vypnutí a zapnutí obvodu (k tomu slouží VYPÍNAČ)

Charakteristickými hodnotami jističe jsou

jmenovité napětí, pro které je jistič určen
jmenovitý proud, který jistič trvale propouští aniž by rozpojil obvod
zkratový proud, je proud, který je jistič ještě schopen vypnout (u běžných domácích přístrojů typicky 6 až 25 kiloampérů. Zkratový proud je dán fázovým napětím sítě a impedancí vypínací smyčky. Do impedance vypínací smyčky se započítává a impedance celého napájecího vodiče, impedance celého zpětného - ochranného vodiče s uzemněním a impedance napájecího transformátoru.
vypínací charakteristika http://elektrika.cz/data/clanky/novch021113 udává závislost času vypnutí jističe (obvykle od 0,01 s do 10000 s = 2,78 hod) na velikosti poměrného proudu jističem (obvykle v mezích od 1 In do 80 In)
poměrný proud udává poměr procházejícího proudu jističem ku jmenovitému proudu jističe In.

Pro určitý způsob použití existují standardizované charakteristiky jističů. Např. jističe určené pro ochranu elektromotorů (tzv. Motorové jističe) musí být konstruovány tak, aby vysoké proudy při rozběhu motoru nevedly k jejich nežádoucímu vypnutí.

Příklad konstrukce jističe

ovládací páčka
aretační mechanismus
kontakty
přívodní šroubová svorka
bimetalový člen pro vybavení přetížením
regulační prvek nastavení citlivosti (u běžných domovních jističů nebývá přítomen)
elektromagnetická spoušť pro vybavení zkratem
zhášecí komora

Rozdělení jističů

Podle napěťové soustavy:

střídavé - jsou mnohem běžnější a také menší, protože ve střídavých obvodech prochází proud nulou, díky čemuž je snadnější zhášení oblouku (střídavě periodicky mění polaritu napětí i směr proudu)
stejnosměrné

Podle akčního členu (spouště):

termomagnetické, pracující na dvou principech:
- bimetal reaguje na nízké násobky jmenovitého proudu - přetížení
- elektromagnet reaguje na vyšší násobky jmenovitého proudu - zkrat
kataraktové (hydraulické) - elektromagnet, jehož ocelové jádro se pohybuje v olejové náplni - tlumiči. Při působení nadproudu je jádro vtahováno proti síle vnitřní pružiny a tření v oleji do cívky. Při dostatečném vtažení jádra dojde k přitažení vnější kotvy elektromagnetu a tím vybavení jističe.
s elektronickou spouští - jistič obsahuje proudový transformátor, který převádí proud jističem na hodnoty, následně vyhodnocované blokem elektronické spouště. Při překročení nastavených hodnot jistič vypne. Tento způsob vybavování se využívá obvykle u jističů od 200A. Jističe s elektronickou spouští mají výhodu v širokém rozsahu nastavení jmenovitého proudu (0,4-1)x In, volby vypínací charakteristiky, diagnostice jističe (možnost propojení s PC) apod.

Podle systému zhášení oblouku:

deionové (deionizační komora)
vakuové

Podle provedení :

otevřené (masterpact), obvykle nad 2kA
kompaktní (MCCB), obvykle do 2kA

Vypínací charakteristiky

Charakteristiky běžných jističů se označují písmeny B, C a D. Charakteristiky mají stejnou část tepelné charakteristiky tj. v oblasti přetížení, tj v oblasti nadproudu. Liší se ve zkratové části charakteristiky a reakce na (krátkodobé) zvýšení proudu na násobky jmenovitého (tj. zkratového, spouštěcího) proudu.

Smluvený vypínací proud musí vypnout do hodiny, je stanoven na 1,45 násobek jmenovitého proudu.
Smluvený nevypínací proud jistič nesmí vypnout nikdy. Pro charakteristiky A, B, C a D je stanoven jako 1,13 násobek jmenovitého proudu.

A Jistí polovodiče.

Jistič velmi rychle vypíná již malé nadproudy.
Používá se pro jištění polovodičů. Oteplovací časová konstanta polovodiče a jeho polovodičového přechodu se blíží k nule.

B Jistič vedení. Staré značení L

Jistič rychle vypíná malé nadproudy.
Používá se pro jištění zařízení s malou časovou oteplovací konstantou. Takovým zařízením jsou vodiče vedení s malou hmotností.
Používá se pro jištění zařízení, které mají zapínací proud stejný jako jmenovitý nebo mírně zvýšený. Mohou to být například odporové spotřebiče.
Jistič vypíná do 0,1 s při 3-5 násobku jmenovitého proudu.

C Motorový jistič. Staré značení M, U

Jistič vypíná nadproudy.
Používá se pro jištění zařízení s běžnou časovou oteplovací konstantou. Takovým zařízením jsou například indukční motory, které mají hmotný rotor, stator a kostru, které odvádí tepelnou energii vyvinutou ve vinutí. Používají se pro motory s lehkým i těžkým rozběhem.
Používá se pro jištění zařízení, které mají zapínací proud menší než osminásobek jmenovitého proudu, například vícepólové indukční motory.
Jistič vypíná do 0,1 s při 5-10 násobku jmenovitého proudu.

D Jistič pro zařízení s velkými zapínacími proudy.

Jistič vypíná až větší nadproudy .
Používá se pro jištění zařízení, které mají zapínací proud větší než osminásobek jmenovitého proudu (desetinásobek), například transformátory a dvoupólové indukční motory.
Jistič vypíná do 0,1 s při 10-20 násobku jmenovitého proudu.

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu elektrický jistič na Wikimedia Commons
Vypínací charakteristiky jistících prvků ... článek na serveru elektrika.cz
Elektrické přístroje - jističe ... skripta Integrované SŠ ve Valašském Meziříčí

Reference