Tavná pojistka

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Vložky do domovních závitových pojistek (10 a 6 A).
IEC symbol pojistky.

Tavná pojistka je elektrický přístroj, který zajišťuje nadproudovou ochranu.[1][2] Při nadměrném proudu dojde k zahřátí a následnému přetavení tavného drátku, který způsobí přerušení chráněného obvodu. Pojistka tak chrání před průnikem nebezpečného dotykového napětí, nadproudem (zkratem, přetížením), poškozením elektrické instalace nebo přístrojů, případně požárem. Po odstranění závady je nutné pojistku vyměnit (neopravuje se). Ochranná funkce je pro pojistku destruktivní na rozdíl od novějšího elektrického jističe. Ochranu osob a zvířat před úrazem elektrickým proudem zajišťuje proudový chránič.

Charakteristika[editovat | editovat zdroj]

Pojistky jsou jednoduchou ochranou před nadměrným proudem (nadproudem) při zkratu nebo přetížení. Ochranná funkce je pro pojistku destruktivní, protože dojde k přetavení odporového drátku a pojistku nelze opravit, musí se vyměnit. V domovních instalacích jsou již pojistky většinou nahrazeny jističi, které lze znovu aktivovat (tzv. nahodit). Pojistky jsou však pro svoji jednoduchost a příznivé vlastnosti stále využívány například u hlavního přívodu elektrického proudu do domu (nožové pojistky), jako ochrana citlivých zařízení (přístrojové pojistky) nebo v automobilech (žiletkové pojistky).

Jmenovitý proud pojistky (nadproudové ochrany) nesmí být větší, než přípustný proud vedení (v závislosti na průřezu vodiče). Nadproudové ochrany musí být nainstalovány všude, kde se zmenšuje průřez vodiče nebo v místech, kde se mění typ vedení nebo způsob uložení vodičů. Ochrana před zkratem musí být nainstalována na začátku vedení. Ochrana před přetížením může být v nerozvětveném obvodu v jeho libovolném místě.[1]

Konstrukce pojistky[editovat | editovat zdroj]

Schéma závitové pojistky:
A) vývod ke spotřebiči; B) přívod proudu ze sítě; C) vymezovací kroužek; D) objímka (pojistkový spodek); E) šroubovací pojistková hlavice; F) tavný vodič s barevným signalizačním terčíkem; G) keramická pojistková vložka

Tavná pojistka využívá principu ohřevu tenkého drátku, který je při průchodu nadproudu procházejícím proudem ohříván až k přetavení. Na přiloženém obrázku je v porcelánovém těle pojistkové vložky umístěn tenký tavný drátek (F), který je obklopen křemičitým pískem (kvůli zhášení elektrického oblouku vzniklého při rozpojení elektrického okruhu). Pojistka je umístěna v objímce (D) a zajištěna šroubovací hlavicí (E). Elektrický proud je přiveden do spodní části objímky (B), kde je umístěn vymezovací kroužek (D), do kterého se zasouvá zúžená (spodní) část porcelánového pouzdra pojistky. Ve vymezovacím kroužku je otvor, který určuje maximální jmenovitý proud pojistky. Silnější pojistka má širší spodní konec, takže nejde zastrčit do menšího vymezovacího kroužku, ale slabší pojistku lze použít. Pro snadnější rozlišení jmenovitého proudu obsluhou je vymezovací kroužek nabarven (viz tabulka). Na spodní i vrchní straně pojistkové vložky jsou kontaktní víčka (propojená tavným drátkem), přičemž na zadním (širším konci) je uprostřed barevný terčík (je připevněn k tavnému drátku a je pod ním pružinka). Jakmile se pojistka nadměrným proudem přepálí, terčík odskočí (slouží jako vizuální kontrola, tzv. ukazatel stavu pojistky). K závitu, do které je zašroubována pojistková hlavice, je připojen vývod pojistky, takže pokud je pojistka vyndána, nehrozí na něm nebezpečné dotykové napětí.

Pojistky jsou vyráběny v několika provedeních. Volba konkrétního provedení pojistky závisí na velikosti a druhu napětí, velikosti proudu, jištěném zařízení a místě použití. Běžně se lze setkat se závitovými pojistkami s oblým Edisonovým závitem E27 a E14, přístrojovými – trubičkovými pojistkami a pojistkami pro motorová vozidla.

Tavný drátek[editovat | editovat zdroj]

Protože je tavný drátek tenký a odpor vodiče je nepřímo úměrný jeho průměru, má tenčí drátek větší odpor, než zbytek elektrického vedení. Na tavném drátku s větším odporem vzniká podle Ohmova zákona podstatný úbytek napětí. Protože tepelný výkon je funkcí P = UI2, začne se při průchodu nadproudu drátek podstatně zahřívat (až k možnému přetavení). Tavný elektrický vodič musí mít velkou konduktivitu i při malých rozměrech, nízkou teplotu tavení, malou náchylnost k oxidaci a snadnou vypařitelnost (bez pevných zbytků). Nejčastěji jsou používány tavné elektrické vodiče vyrobené ze stříbra nebo mědi (dráty, pásky). Tavný drátek pojistky je dimenzován tak, aby jeho čas přetavení byl kratší, než čas po kterém dojde k tepelnému poškození chráněného zařízení, tj. tepelná časová konstanta pojistky má být (mnohem) kratší než tepelná časová konstanta chráněného zařízení. Proto jsou konstruovány pojistky s různými vypínacími charakteristikami.

V pojistkové vložce pro vyšší napětí nebo vyšší elektrické proudy je tavný vodič uložen v hasebním prostředku (obvykle v křemičitém písku), který má za úkol tlumit vnitřní tlakovou vlnu vzniklou působením elektrického oblouku, hasit vzniklý elektrický oblouk a tím urychlit vypnutí pojistky. Pro jednotlivé typy elektrických pojistek a jmenovité proudy výrobci udávají tavné voltampérové charakteristiky. Na vodorovné ose jsou vyneseny proudy a na svislá ose doba do vypnutí pojistky. Obě osy mají logaritmické měřítko.

Po přetavení vodiče pojistkové vložky musí být použita nová. Pojistkové vložky je zakázáno opravovat. Opravená pojistková vložka může být například příčinou požáru a důvodem neplnění finančního plnění ze strany komerční pojišťovny.

Typy pojistek[editovat | editovat zdroj]

Nožové pojistky typu NH.
Automobilové žiletkové pojistky.
Skleněná přístrojová pojistka.

Především nožové a válcové pojistky se vyrábějí pro různé oblasti použití. Běžně se lze setkat se těmito funkčními a provozními třídami pojistek:

  • gL/gG jsou pojistky, které jistí v celém proudovém rozsahu proti přetížení i proti zkratu. Používají se pro jištění vedení. Tyto pojistky jsou osazeny na přívodním kabelu k domu.
  • aM pojistky jistí proti zkratu, nejistí proti přetížení. Užívají se pro jištění motorů, kde určité přetížení vysokými rozběhovými proudy je přípustné.
  • gR pro jištění polovodičů a gTr pro jištění transformátorů jsou speciality, v běžné praxi málo vídané.
  • gF1 pro jištění kabelů

Závitové pojistky[editovat | editovat zdroj]

Starší konstrukce závitových pojistek se označuje DIAZED: DII (6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A) a DIII (35 A, 50 A, 63 A). Novější jsou prostorově úspornější NEOZED (velikosti DO1, DO2, DO3).[1] Obě provedení jsou konstrukčně shodné (až na velikost) a pojistkové vložky jsou vyráběny pro hodnoty 2 až 100 A. Norma vychází z německého prostředí.[1] Závitové pojistky stále najdeme ve starších domovních instalacích. Běžně se lze setkat s pojistkami se závitem E27 (Edison) do 25 A a E33 (Goliáš) od 35 A.

Normalizované barvy jsou (hodnoty v Ampérech): 2 (růžová), 4 (hnědá), 6 (zelená), 10 (červená), 13 (černá), 16 (šedá), 20 (modrá), 25 (žlutá), 35 (černá), 50 (bílá), 60 a 63 (hnědá/měděná), 80 (stříbrná), 100 (červená), 125 (žlutá). Barvy se opakují, ale díky vložce nelze vložit větší pojistku. Barevné značení pojistek se zachovalo dodnes a nyní se používá na jističích.

Nožové pojistky[editovat | editovat zdroj]

Pro jištění výkonově silnějších obvodů (např.s trojfázovými motory, celé domy) se používají nožové pojistky. Nožové pojistky pro nízké napětí a velké proudy jsou označovány NH (německy Niederspannungs-Hochleistungssicherungssystem, nízkonapěťový systém pro vysoké výkony) a jsou vyráběny v šesti různých velikostech (NH00, NH0, NH1 až NH4) pro proudy 2 až 1250 A.[1] Uvnitř jednotlivých velikostních řad je rozlišení pouze potiskem, tvarové ani barevné rozlišení se nepoužívá. Nožové pojistky jsou používány jako nadproudová ochrana jističů, typicky u hlavního přívodu do domu.

Tavné nožové pojistky smí vyměňovat jen osoba odborně způsobilá (elektrikář podle vyhlášky 50) a to pomocí speciálního držáku s izolačním krytem ruky (tzv. žehlička) při použití ochranné helmy s ochranou obličeje.[1]

Žiletkové pojistky[editovat | editovat zdroj]

Žiletkové pojistky jsou používány v automobilech. Pojistky mají barevné plastové tělo s nožovými kontakty (barva odpovídá jmenovitému proudu). Starší vozidla jsou osazena porcelánovými válcovými pojistkami s kovovými čepičkami.

Přístrojové pojistky[editovat | editovat zdroj]

Přístrojové pojistky jsou pro svoji jednoduchost a prostorovou nenáročnost používány k ochraně měřicích přístrojů a elektronických zařízení (síťové zdroje, rozhlasové přijímače atp.). Přístrojovou pojistku tvoří skleněná nebo keramická trubička s kontaktními čepičkami, které jsou uvnitř pojistky spojeny tavným drátkem. Přístrojové pojistky jsou typicky vyráběny pro napětí 250 V a pro proudy od 0,032 do 20 A. Pro různé aplikace jsou vyráběny přístrojové pojistky s různými vypínacími charakteristikami (tj. různé časy přetavení drátku v závislosti na proudu): superrychlé (FF), rychlé (F), středně pomalé (M), pomalé (T), superpomalé (TT).[1] Rychlé pojistky jsou používány pro ochranu citlivé elektroniky, pomalé pro rozběhy elektromotorů (při jejich startu dochází ke krátkodobému výraznému nárůstu proudu).

Jednotlivé proudové hodnoty jsou rozměrově stejné, proto je třeba dbát na to, aby byla vyměněna pojistka stejné hodnoty. Záměnou za pojistku vyšší hodnoty může dojít k poškození přístroje. Trubičkové pojistky jsou vyráběny dvou rozměrových řadách pro dvě různá jmenovitá napětí.

Válcové pojistky[editovat | editovat zdroj]

Především pro jištění v rozvaděčích výrobních objektů nebo přímo elektrických strojů se prosadily válcové pojistky. Pojistky jsou symetrické. Válcové keramické tělísko má na koncích nalisované kovové čepičky jako kontakty. Oba konce jsou stejné. Proudové rozsahy jsou rozlišeny pouze potiskem, barevné ani tvarové rozlišení není použito. Existují tři rozměrové řady: 10×38 mm pro proudy 0,5–25 A, 14×51 mm pro proudy 2–50 A a 22×58 mm pro proudy 4–125 A. Pojistky se zasazují do pojistkových odpínačů. Ty jsou určeny výhradně k montáži na nosnou lištu (DIN lišta, nebo také TS-35). Samotná pojistka je umístěna ve výklopné schránce. Pro třífázové obvody existují odpínače, u kterých se odpojí všechny tři fáze současně. Tyto pojistky se prosazují především pro úsporu místa. Zaberou v rozvaděči méně místa než DIAZED pojistky.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c d e f g TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. vyd. Praha: Europa-Sobotáles cz, 2006. 624 s. ISBN 80-86706-13-3. Kapitola 10.3 Ochrana elektrických vedení a spotřebičů, s. 295-297. 
  2. HABERLE, Heinz. Průmyslová elektronika a informační technologie. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2003. 720 s. ISBN 80-86706-04-4. Kapitola 1.2.10 Nadproudové ochrany, s. 27. 

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]