Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Jisticí systémy Moeller

Jisticí systémy Moeller

Ing. Milan Hubálek, Ph.D.,
Moeller Elektrotechnika s. r. o.

Úvod

V oblasti jištění a jisticí techniky patří firma Moeller k technologické špičce v oboru. V jejím sortimentu jističů lze nalézt výrobky se jmenovitým proudem od 0,16 do 6 300 A. Je tedy možné jimi pokrýt veškeré, i velmi specifické požadavky na jištění. Moeller k těmto základním jističům nabízí i velkou šíři příslušenství pro plnění dalších funkcí systému a významně rozšiřuje možnosti jejich použití. Důležité je, že sortiment jističů Moeller je od základu koncipován jako komplexní systém jištění, nikoliv jenom jako široká nabídka dílčích jističů. Takováto soustava uživateli poskytuje lepší funkčnost a parametry, než jaké lze získat jako prostý součet parametrů dílčích jističů.

Selektivita a kaskádování

Základním požadavkem na konstrukci jakýchkoliv jisticích systémů je jejich vzájemná selektivita. Tento parametr určuje chování dvou za sebou řazených jisticích prvků a pro dané konfigurace a zkratové proudy zaručuje časovou součinnost těchto prvků. V praxi to znamená, že při daném zkratu vybaví pouze nižší stupeň jištění (tzv. přiřazený jistič), nadřazený stupeň při definovaném zkratu zůstává nevybavený. Tím je zajištěna vyšší provozní spolehlivost, neboť při zkratu je odpojena pouze postižená část rozvodu elektrické energie. Selektivita mezi jednotlivými typy jedné řady jisticího prvku je obvykle udávána pomocí třídy selektivity. Pro určení kombinace jisticích prvků různých řad se využívají tabulky stanovující selektivitu konkrétních dvou prvků v podobě maximálního zkratového proudu, do kterého je tato selektivita zaručena.

Tab. 1 Maximální zkratový proud obvodu přiřazeného jističe (NZMB1 s Icu 25 kA) v závislosti na typu předřazeného jističe

Přiřazený jistič

Předřazený jistič

 

NZM1

NZM2

NZM3

In (A)

až do 160

až do 250

až do 630

 

Icu (kA)

In (A)

Icu (kA)

25

50

100

25

50

100

50

100

NZMB1

25

160

 

25

50

100

25

50

100

50

100

Důležitým souvisejícím parametrem je tzv. kaskádování jističů. Tato funkce je specifickou vlastností daného jisticího systému. Je spojena s omezovací schopností jističů. Funkce je založena na vzájemné součinnosti předřazeného a přiřazeného jističe. Výsledkem je, že přiřazený jistič může vypnout maximální zkrat v obvodu, kde impedanční poměry indikují větší zkratový proud, než je vypínací schopnost tohoto jističe.

Princip této funkce vychází z omezovací charakteristiky předřazeného jističe. Nastane-li zkrat v obvodu přiřazeného jističe, začne tento jistič daný obvod odpojovat. Ve stejné chvíli ovšem začne rozepínat kontakty i předřazený jistič. Na jeho kontaktech vzniká oblouk s příslušným obloukovým napětím. O toto napětí je sníženo napájecí napětí zkratové smyčky, a tudíž je omezen maximální zkratový proud. Jelikož se předpokládá, že původní maximální zkratový proud převyšuje vypínací schopnost přiřazeného jističe, mohou v praxi při reálném zkratu nastat tři odlišné situace.

V prvním případě nedojde vlivem obloukového napětí na předřazeném jističi k dostatečnému omezení zkratového proudu pod úroveň vypínací schopnosti přiřazeného jističe. Následkem je destrukce tohoto jističe. Jelikož byla překročena hodnota vypínací schopnosti, nemusí v uvedeném případě vypínací doba odpovídat běžným parametrům. Připojený obvod může být vystaven zkratovému proudu po dobu delší, než je schopen vydržet. Navíc se nemusí projevit selektivita jističů, a tudíž může vybavit i předřazený jistič. Z hlediska použitelnosti je tento systém jištění špatně navržen.

Druhý možný případ je z hlediska případných škod méně závažný, nicméně z pohledu návrhu opět špatný. Předřazený jistič dokáže svým obloukovým napětím omezit zkrat pod úroveň vypínací schopnosti přiřazeného jističe. Tím je zaručeno, že tento jistič nebude zničen. Obecně ale opět není dodržena selektivita, a předřazený jistič vybaví. Následkem je výpadek napájení i nezasažených částí rozvodu.

Oba předchozí případy lze pochopitelně vyloučit použitím přiřazeného jističe s vyšší vypínací schopností a definovanou selektivitou pro takovéto proudy k předřazenému jističi. U systémů jištění umožňujících kaskádování lze využít vhodnější řešení, které odpovídá třetí možnosti z předchozího příkladu. Jestliže jsou oba dílčí jističe výrobcem navrženy, zkonstruovány a vyzkoušeny jako systém vhodný pro kaskádování, může přiřazený jistič správně fungovat i v obvodu s maximálním zkratovým proudem převyšujícím vypínací schopnost tohoto jističe. Prvním předpokladem je, že obloukové napětí předřazeného jističe omezí zkratový proud pod úroveň jeho vypínací schopnosti. Druhou nezbytnou podmínkou je selektivita obou jističů při takovémto zkratu. Splňuje-li systém zmíněné požadavky, při zkratu jednak bude omezen zkratový proud a jednak přiřazený jistič definovaně vybaví. Předřazený jistič poté opět uzavře kontakty, nevybaví, a proto nebudou odpojeny ostatní části instalace. Celou situaci ilustruje obr. 2.

Jištění malých jmenovitých proudů v instalacích s velkým zkratovým proudem

V předchozí části byly popsány a na případu výkonových jističů NZM ilustrovány principy a možnosti kaskádování. V úvodu tohoto článku je však uvedeno, že Moeller navrhuje jističe s ohledem na celý systém jištění. Nabízí se tedy otázka, je-li možné kaskádovat jističe odlišných řad.

Při návrhu sítí se poměrně často řeší problém, kdy na větvi jištěné jističem se jmenovitým proudem např. 10 A je nebezpečí vysokého zkratového proudu, např. 20 kA. Navrženým řešením bude malý instalační jistič řady PL7. Avšak jeho vypínací schopnost je 10 kA, což je pro danou úlohu nedostatečné. Typickým řešením je předřazení pojistky před tento jistič, popř. omezení průřezu přívodních kabelů, a tím zvýšení impedance zkratové smyčky. V úlohách, kde to dovoluje jmenovitý proud, je dalším možným řešením použití výkonového jističe s danou vypínací schopností. Ani jeden z těchto způsobů však nelze považovat za optimální, a to z pohledu jak výsledné ceny systému, tak provozních vlastností či potřebného prostoru.

Tab. 2.

Přiřazený jistič PL7-B
(C)...(/...) (A)

Předřazený jistič

NZMB1-A... (kA)

NZMN1-A... (kA)

NZMB2-A... (kA)

NZMN(H)2-A... (kA)

In = 0,5 až 16

25

30

   

In = 20 až 40

20

20

   

In = 50 až 63

15

15

   

In = 0,5 až 10

   

25

50

In = 13 až 32

   

25

30

In = 40 až 63

   

20

20

Optimálním řešením je právě využití schopnosti kaskády jističů. Jelikož zmíněnému jističi PL7 je obvykle předřazen výkonový jistič, lze při jeho vhodné volbě dosáhnout požadovaných vlastností bez jakýchkoliv dalších zásahů. Možnosti kaskádování jističů PL7 a NZM s uvedenými maximálními zkratovými proudy v obvodu s PL7 shrnuje tab. 2. Z údajů v této tabulce vyplývá, že při vhodné kaskádě lze jistič PL7 použít v obvodu s maximálním zkratovým proudem až 50 kA! Je ovšem nutné znovu zdůraznit, že tyto vlastnosti jsou dány vzájemně uzpůsobenou konstrukcí použitých jističů, navíc byly ověřeny podrobnými zkouškami. Je tedy nepřípustné použít např. namísto zmíněného jističe PL7 jiný 10kA jistič a očekávat, že kaskáda bude správně fungovat.

Další informace mohou zájemci získat na adrese:

Moeller Elektrotechnika s. r. o.
Komárovská 2406
193 00 Praha 9
tel.: 267 990 440
e-mail: podpora@moeller.cz
internet: www.moeller.cz

Obr. 1. Kompaktní jističe Moeller řady NZM v typových velikostech 1 až 4
Obr. 2. Princip omezení zkratového proudu a funkce kaskádování
Obr. 3. Jistič řady PL7 s vypínací schopností 10 kA podle ČSN EN 60898

Celý příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde