Jistič

Je možné provést mnoho klasifikací jističů na základě jejich vlastností, jako je napěťová třída, konstrukční typ, typ přerušení a strukturální prvky.

Low-voltageEdit

Nízkonapěťové (méně než 1 000 VAC) typy jsou běžné v domácích, komerčních a průmyslových aplikacích a zahrnují:

• Miniaturní jistič (MCB) – jmenovitý proud do 125 A. Vypínací charakteristiky nejsou normálně nastavitelné. Tepelný nebo termomagnetický provoz. Jističe zobrazené výše jsou v této kategorii.
• Jistič s odlévaným pouzdrem (MCCB) – jmenovitý proud až 1 600 A. Tepelný nebo termomagnetický provoz. Vypínací proud může být nastavitelný ve větších jmenovitých hodnotách.
• Nízkonapěťové výkonové jističe lze namontovat do víceúrovňových rozvaděčů nebo rozvaděčů nízkého napětí.

charakteristiky nízkonapěťových jističů jsou dány mezinárodními normami, jako je IEC 947. Tyto jističe jsou často instalovány ve výsuvných skříních, které umožňují demontáž a výměnu bez demontáže rozváděče.

Velké nízkonapěťové lisované jističe skříně a výkonové jističe mohou mít obsluhu elektromotoru, aby se mohly pod dálkovým ovládáním otevírat a zavírat. Mohou tvořit součást systému automatického přepínání pro pohotovostní napájení.

Nízkonapěťové jističe jsou také vyráběny pro stejnosměrné (DC) aplikace, jako je DC pro vedení metra. Stejnosměrný proud vyžaduje speciální jističe, protože oblouk je spojitý – na rozdíl od oblouku střídavého proudu, který má tendenci zhasnout v každé polovině cyklu, má jistič stejnosměrného proudu odpalovací cívky, které generují magnetické pole, které oblouk rychle protahuje. Malé jističe jsou buď instalovány přímo do zařízení, nebo jsou uspořádány v panelu jističe.

Termomagnetický miniaturní jistič montovaný na DIN lištu je nejběžnějším stylem v moderních domácích spotřebičích a komerčních elektrických rozvodech po celé Evropě. Konstrukce zahrnuje následující komponenty:

1. Ovládací páka – slouží k ručnímu vypnutí a resetování jističe. Také indikuje stav jističe (zapnuto nebo vypnuto / vypnuto). Většina jističů je zkonstruována tak, aby se mohly vypnout, i když je páka držena nebo zajištěna v poloze „zapnuto“. Toto se někdy označuje jako operace „volného vypnutí“ nebo „pozitivního vypnutí“.
2. Mechanismus pohonu – nutí kontakty k sobě nebo od sebe.
3. Kontakty – umožňují proud při dotyku a rozbijí proud při pohybu od sebe.
4. Svorky
5. Bimetalový pás – odděluje kontakty v reakci na menší, dlouhodobější nadproudy
6. Kalibrační šroub – umožňuje výrobci přesné nastavení vypínací proud zařízení po sestavení.
7. solenoid – rychle odděluje kontakty v reakci na vysoké nadproudy
8. dělič / zhášeč oblouku

pevný stav upravit

Polovodičové jističe, známé také jako digitální jističe, jsou technologickou inovací, která slibuje pokrok v technologii jističů z mechanické úrovně do elektrických. To slibuje několik výhod, jako je přerušení obvodu ve zlomcích mikrosekund, lepší sledování zátěže obvodu a delší životnost.

MagneticEdit

Magnetické jističe používají solenoid (elektromagnet), jehož tažení síla se zvyšuje s proudem. Některé konstrukce kromě elektromagnetických sil využívají také elektromagnetické síly. Kontakty jističe jsou drženy uzavřené západkou. Vzhledem k tomu, že proud v solenoidu stoupá nad jmenovitou hodnotu jističe, uvolnění tahu solenoidu uvolní západku, která umožňuje kontakty rozpojit pružinou. Jedná se o nejčastěji používané jističe v USA.

Thermal-magneticEdit

Tepelně magnetické jističe, které se vyskytují u většiny distribučních desek v Evropě a zemích s podobným zapojením, obsahují obě techniky, kdy elektromagnet okamžitě reaguje na velké rázové proudy (zkraty) a bimetalový pásek reaguje do méně extrémních, ale dlouhodobějších nadproudových podmínek. Tepelná část jističe poskytuje funkci časové odezvy, která vypíná jistič dříve pro větší nadproudy, ale umožňuje přetrvávání menších přetížení po delší dobu. To umožňuje krátký proud hroty, jaké se vytvářejí, když motor o r je zapnuta jiná neodporová zátěž.S velmi velkými nadproudy během zkratu vypne magnetický prvek jistič bez úmyslného dalšího zpoždění.

Magnetic-hydraulicEdit

Magneticko-hydraulický jistič používá solenoid cívka zajišťující provozní sílu k otevření kontaktů. Magneticko-hydraulické kladiva obsahují funkci hydraulického zpoždění pomocí viskózní kapaliny. Pružina zadržuje jádro, dokud proud nepřekročí jmenovitou hodnotu jističe. Během přetížení je rychlost pohybu solenoidu omezena kapalinou. Zpoždění umožňuje krátkodobé proudové rázy nad běžný provozní proud pro spouštění motoru, napájení zařízení atd. Zkratové proudy poskytují dostatečnou elektromagnetickou sílu k uvolnění západky bez ohledu na polohu jádra, čímž se obejde funkce zpoždění. Okolní teplota ovlivňuje časové zpoždění, ale neovlivňuje jmenovitý proud magnetického jističe.

Velké výkonové jističe, které se používají v obvodech s více než 1 000 volty, mohou obsahovat hydraulické prvky v ovládacím mechanismu kontaktu. Hydraulická energie může být dodávána čerpadlem nebo skladována v akumulátorech. Tvoří odlišný typ od jističů naplněných olejem, kde olej je prostředkem pro hašení oblouku.

Běžné spouštění (ganged) breakersEdit

Chcete-li zajistit současné rozpojení více obvodů z důvodu poruchy kteréhokoli z nich, jističe mohou být vyrobeny jako sestavená skupina. Toto je velmi běžný požadavek pro 3fázové systémy, kde vypínání může být buď 3 nebo 4 pólové (plný nebo spínaný neutrál). Někteří výrobci vyrábějí spojovací sady, které umožňují vzájemné propojení skupin jednofázových jističů podle potřeby.

V USA, kde jsou běžné zdroje s dělenou fází, musí být v odbočných obvodech s více než jedním živým vodičem každý živý vodič být chráněn jističem. Aby se zajistilo přerušení všech vodičů pod napětím, když dojde ke spuštění jakéhokoli pólu, musí být použit jistič „společného vypnutí“. Ty mohou buď obsahovat dva nebo tři vypínací mechanismy v jednom pouzdře, nebo u malých jističů mohou externě spojovat póly dohromady prostřednictvím jejich ovládacích rukojetí. Dvoupólové společné jističe jsou běžné na 120/240-voltových systémech, kde 240 V zátěže (včetně hlavních spotřebičů nebo dalších rozvodných desek) rozprostírají dva živé vodiče. Společné třípólové jističe se obvykle používají k napájení třífázové elektrické energie pro velké motory nebo další rozvodné desky.

Samostatné jističe se nikdy nesmí používat pro živé a nulové napětí, protože pokud je neutrál odpojen, zatímco živý vodič zůstane připojen, nastane velmi nebezpečný stav: obvod se zdá být bez napětí (zařízení nefunguje), ale vodiče zůstávají pod napětím a některá zařízení na zbytkový proud (RCD) se nemusí vypnout, pokud se někdo dotkne vodiče pod proudem (protože některé proudové chrániče potřebují k vypnutí napájení). Proto je nutné použít pouze běžné vypínací jističe, když je zapotřebí přepnutí nulového vodiče.

Vypínací jednotky Upravit

Vypínací jednotka se jeví podobná k normálnímu jističi a pohybující se akční členy jsou „spojeny“ s normálním mechanismem jističe, aby fungovaly společně podobným způsobem, ale vypínací spoušť je solenoid určený k ovládání externím signálem konstantního napětí, spíše než proudem, obvykle místní síťové napětí nebo stejnosměrný proud. Často jsme to my ed k přerušení napájení, když dojde k vysoce rizikové události, jako je požární nebo povodňový poplach nebo jiný elektrický stav, například detekce přepětí. Vypínací spouští mohou být uživatelem přizpůsobeným doplňkem standardního jističe nebo dodávány jako nedílná součást jističe.

Medium-voltageEdit

Vysokonapěťové jističe dimenzované na 1 až 72 kV může být sestaveno do kovově uzavřených rozváděčů pro vnitřní použití, nebo mohou být jednotlivé komponenty instalovány venku v rozvodně. Vzduchové jističe nahradily jednotky naplněné olejem pro vnitřní použití, ale nyní jsou samy nahrazeny vakuovými jističi (do přibližně 40,5 kV). Stejně jako níže popsané jističe vysokého napětí jsou i tyto ovládány ochrannými relé snímajícími proud, která jsou provozována prostřednictvím proudových transformátorů. Vlastnosti vypínačů VN jsou dány mezinárodními normami, jako je IEC 62271. Vysokonapěťové vypínače téměř vždy používají samostatné proudové snímače a ochranná relé, místo toho, aby se spoléhaly na zabudované tepelné nebo magnetické nadproudové snímače.

Středonapěťové jističe lze klasifikovat podle média používaného k hašení oblouku:

• Vakuové jističe – se jmenovitým proudem do 6300 A a vyšším pro použití generátorových jističů (až 16 000 A & 140 kA).Tyto přerušovače přerušují proud vytvářením a hašením oblouku ve vakuové nádobě – neboli „láhvi“. Měchy s dlouhou životností jsou navrženy tak, aby pojížděly po 6–10 mm, které musí kontakty spojovat. Obvykle se používají pro napětí do přibližně 40 500 V, což zhruba odpovídá středonapěťovému rozsahu energetických systémů. Vakuové jističe mají delší životnost mezi generální opravou než jiné jističe. Kromě toho je jejich potenciál globálního oteplování mnohem nižší než u jističů SF6.
• Vzduchové jističe – Jmenovitý proud do 6300 A a vyšší u jističů generátorů. Vypínací charakteristiky jsou často plně nastavitelné, včetně konfigurovatelných vypínacích prahů a zpoždění. Obvykle elektronicky řízené, i když některé modely jsou řízeny mikroprocesorem přes integrovanou elektronickou vypínací jednotku. Často se používá pro hlavní distribuci energie ve velkých průmyslových zařízeních, kde jsou jističe uspořádány ve výsuvných skříních pro snadnou údržbu.
• Jističe SF6 hasí oblouk v komoře naplněné plynným hexafluoridem.

Vysokonapěťové jističe lze do obvodu zapojit šroubovanými spoji na přípojnice nebo vodiče, zejména ve venkovních rozvodnách. Vysokonapěťové jističe v řadách rozvaděčů jsou často konstruovány s výsuvnou konstrukcí, která umožňuje demontáž jističe bez narušení připojení napájecího obvodu, pomocí motorem ovládaného nebo ručně zalomeného mechanismu k oddělení jističe od jeho krytu.

High-voltageEdit

Sítě přenosu elektrické energie jsou chráněny a řízeny vysokonapěťovými jističi. Definice vysokého napětí se liší, ale při přenosu energie se obvykle předpokládá, že je 72,5 kV nebo vyšší, podle nedávné definice Mezinárodní elektrotechnické komise (IEC). Vysokonapěťové jističe jsou téměř vždy ovládány solenoidy, přičemž ochranná relé snímající proud jsou provozována prostřednictvím proudových transformátorů. V rozvodnách může být schéma ochranného relé složité a chrání zařízení a sběrnice před různými typy přetížení nebo zemního spojení.

Vysokonapěťové jističe jsou obecně klasifikovány podle média používaného k hašení oblouku:

• Sypký olej
• Minimum oleje
• Tryskání vzduchem
• Vakuum
• SF6
• CO2

Z důvodu ochrany životního prostředí a nákladů na izolační úniky ropy používá většina nových jističů k uhašení oblouku plyn SF6.

Jističe lze klasifikovat jako živou nádrž , kde skříň, která obsahuje vypínací mechanismus, je na potenciálu vedení, nebo mrtvá nádrž s krytem na potenciálu země. Běžně jsou k dispozici vysokonapěťové střídavé jističe s jmenovitým výkonem do 765 kV. Společnost Siemens uvedla v listopadu 2011 na trh 1 200 kV jističů, poté v dubnu následujícího roku ABB.

Vysokonapěťové jističe používané v přenosových systémech mohou být uspořádány tak, aby umožňovaly jeden pól třífázového vedení vypnout, místo vypnout všechny tři póly; u některých tříd poruch to zlepšuje stabilitu a dostupnost systému.

Jističe stejnosměrného proudu vysokého napětí jsou od roku 2015 stále předmětem výzkumu. Takové jističe by byly užitečné pro propojení přenosových systémů HVDC.

vysokonapěťový hexafluorid sírový (SF6) Upravit

jistič hexafluorid sírový používá ke zhášení oblouku kontakty obklopené plynným hexafluoridem sírovým . Nejčastěji se používají pro napětí na úrovni přenosu a mohou být zabudovány do kompaktního rozváděče izolovaného plynem. V chladném podnebí může být kvůli zkapalnění plynu SF6 vyžadováno doplňkové topení nebo snížení jmenovitého výkonu jističů.

Odpojovací jistič (DCB) Upravit

Odpojovací jistič (DCB) byl představen v roce 2000 a jedná se o vysokonapěťový jistič po vzoru jističe SF6. Představuje technické řešení, kde je odpojovací funkce integrována do vypínací komory, což eliminuje potřebu samostatných odpojovačů. Tím se zvyšuje dostupnost, protože hlavní kontakty vypínače pro rozpojení na volném prostranství vyžadují údržbu každých 2–6 let, zatímco moderní jističe mají intervaly údržby 15 let. Implementace řešení DCB také snižuje požadavky na prostor v rozvodně a zvyšuje spolehlivost kvůli nedostatku samostatných odpojovačů.

Za účelem dalšího zmenšení požadovaného prostoru rozvodny a zjednodušení návrhu a konstrukci rozvodny lze do DCB integrovat snímač proudu z optických vláken (FOCS).420 kV DCB s integrovaným FOCS může snížit stopu rozvodny o více než 50% ve srovnání s konvenčním řešením jističů pod napětím s odpojovači a proudovými transformátory, a to díky redukovanému materiálu a bez dalšího izolačního média.

Vysoké napětí na oxid uhličitý (CO2) Upravit

V roce 2012 představila společnost ABB vysokonapěťový jistič 75 kV, který jako prostředek k hašení oblouku používá oxid uhličitý. Vypouštěč oxidu uhličitého pracuje na stejných principech jako Jistič SF6 a lze jej také vyrobit jako odpojovač. Přepnutím z SF6 na CO2 je možné snížit emise CO2 o 10 tun během životního cyklu produktu.