Jištění elektrických obvodů

1. Jištění elektrických obvodů Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. František Kocián Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

2. Charakteristika DUM

3. Jištění elektrických obvodů Náplň výuky Základní pojmy Princip jištění Jističe Pojistky

4. Při jištění elektrických obvodů motorových vozidel je třeba respektovat tato opatření (ČSN 304002) jištěné obvody musí být jištěny tak, aby při zkratu na kterémkoliv konci vedení se pojistka přetavila, aniž by se přitom vodiče nepřípustně zahřály tento požadavek musí být splněn i v případě, že je několik obvodů jištěno společnou pojistkou obvody, které není možno jistit (např. přívod ke spouštěči), musí být zvlášť provedena izolace tohoto obvodu a v místech, kde je nebezpečí jejího poškození a zkratu (propálení, prodření apod.) musí být opatřena přídavnou izolací Základní pojmy

5. V praxi se dodržují některé obecné zásady (není součástí ČSN 304002) za nevhodné a nebezpečné se považuje jištění vedení od akumulátoru ke generátoru, k regulátoru napětí a ke spínání výkonového obvodu spouštěče, obvodu zapalování a elektrického ovládání brzd zvláštní požadavky jsou kladeny na jištění povinného vnějšího osvětlení. Nesmí dojít k tomu, že při přepálení jedné pojistky dojde k výpadku celého osvětlení každý světlomet má samostatnou pojistku jak pro tlumená, tak dálková světla brzdová, směrová světla a světla do mlhy nemají mít společnou pojistku Základní pojmy

6. Jistič i pojistka mají podobnou funkci. S pojistkami je možné se dosud setkat u starších domovních elektrických instalací a jištění motorových vozidel. Při přetížení nebo zkratu automaticky rozpojí elektrický obvod a tím může chránit obsluhu před možným úrazem elektrického proudu a chráněné elektrické zařízení před jeho poškozením. 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 Princip jištění

7. Jistič – elektrický přístroj, který při nadměrném elektrickém proudu (tzv. nadproudu) (většinou při přetížení nebo zkratu) automaticky rozpojí elektrický obvod. 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 – 20 ms) jistič je pouze jistící prvek obvodu není primárně určen k vypnutí a zapnutí obvodu (k tomu slouží VYPÍNAČ) Elektrický jistič Obr. 1: jednopólový jistič Obr. 2: Dvoupólový jistič

8. Charakteristickými hodnotami jističe jsou Jmenovité napětí, pro které je určen Jmenovitý proud, který trvale propouští aniž by rozpojil obvod Zkratový proud, který je schopen vypnout (u běžných domácích přístrojů typicky 6 až 25 kiloampér. Zkratový proud je daný zkratovým výkonem nejbližšího transformátoru) Vypínací charakteristika udává závislost času vypnutí na velikosti nadproudu nebo zkratového proudu. V závislosti na typu jističe a velikosti proudu může jít o časy od desítek minut do několika milisekund. 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. Elektrický jistič

9. Rozdělení jističů Podle napěťové soustavy: střídavé stejnosměrné Podle typu spouště: bimetalové reaguje na nízké násobky jmenovitého proudu - přetížení elektromagnetické, elektromagnet reaguje je na vyšší násobky jmenovitého proudu – zkrat kataraktové (hydraulické) – elektromagnet, jehož ocelové jádro se pohybuje v olejové náplni – tlumiči. selektronickou spouští – jistič obsahuje proudový transformátor, který převádí proud jističem na hodnoty, následně vyhodnocované blokem elektronické spouště Elektrický jistič

10. Konstrukce 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 Elektrický jistič Obr. 3: Konstrukce jističe

11. Vypínací charakteristiky Charakteristiky běžných jističů se označují písmeny B, C a D. Všechny charakteristiky mají stejnou tepelnou část, liší se pouze ve zkratové části. A Jistí (polovodiče) B Jistí (odporové spotřebiče) – vypíná do 0,1 s při 3 – 5 násobku jmenovitého proudu. Staré značení L C Univerzální jistič (žárovky, motory s lehkým rozběhem) – vypíná do 0,1 s při 5 – 10 násobku jmenovitého proudu. Staré značení U D Motorový jistič (pro motory s těžkým rozběhem) – vypíná do 0,1 s při 10 – 20 násobku jmenovitého proudu. Staré značení M Elektrický jistič Obr. 4: Vypínací charakteristiky jističů

12. Elektrická (tavná) pojistka – jednorázové zařízení, které přeruší obvod při nadproudu nebo zkratu. Tavná elektrická pojistka je obvykle tvořena tenkým vláknem, které se při překročení určité velikosti proudu přepálí a přeruší tak elektrický obvod. Princip – pojistka tvoří nejslabší místo elektrického obvodu. Průchodem elektrického proudu pojistkou vzniká na elektrickém odporu vodiče pojistky úbytek napětí a výkonová ztráta ve formě tepla. Tím se vodič pojistkové patrony zahřívá. V závislosti na velikosti proudu se zvyšuje výkonová ztráta na vodiči pojistky. Ztrátový výkon je funkcí čtverce proudu a proto se stoupající velikostí proudu se výrazně zkracuje doba do přetavení vodiče pojistky. Přetavením vodiče pojistky a uhašením vzniklého elektrického oblouku dojde k přerušení elektrického obvodu. Pojistky

13. Pojistky jsou vyráběny v několika provedeních závitová pojistka řady E16, E27, E33 válcová pojistka nožová pojistka – řady PH přístrojová pojistka (skleněná) automobilová (nožová pojistka) speciální pojistky např. jištění polovodičů – řady PC Pojistky Obr. 5: Závitová pojistka (keramická) řady E33 Obr. 6: Přístrojové pojistky Obr. 7: Nožové pojistky

14. K jištění elektrických obvodů motorových vozidel se používají tavné pojistky. Tavné pojistky poskytují ochranu při nadproudu (např. při 1,9 násobku jmenovitého proudu pojistka vypne nejdéle za 1 hodinu, při 2,75 násobku za 10 sekund). Vyrábí se několik typů pojistky válcové, jmenovité proudy: 5 A, 8 A, 16 A, 25 A a 40 A pojistky ploché (nožové), dělí se do tří skupin (firma Hella) standardní mini maxi Pojistky Obr. 10: Hodnoty pojistek Obr. 8: Nožové pojistky Obr. 9: Válcové pojistky

15. K jištění elektrických obvodů motorových vozidel se používají tavné pojistky. Pojistky jsou umístěny v tzv. pojistkové skříňce. Tyto skříňky se dělí dle typů pojistek a proudového zatížení. Pojistky Obr. 11. Pojistková skříňka Octávia Obr. 12: Pojistková skříň Š 120

16. Kontrolní otázky: • Jištění – brzdová, směrová světla a světla do mlhy? • Nemají mít společnou pojistku • Mají mít společnou pojistku • Záleží na výrobci • Elektrická (tavná) pojistka? • Při vypínání nezáleží na proudu • Slouží jako vypínač • Tvořena tenkým vláknem, které se při překročení určité velikosti proudu přepálí a přeruší tak elektrický obvod. • Obsahuje jistič elektromagnetická spoušť? • Ne • Ano • Dle typu vozidla

17. Kontrolní otázky - řešení • Jištění – brzdová, směrová světla a světla do mlhy? • Nemají mít společnou pojistku • Mají mít společnou pojistku • Záleží na výrobci • Elektrická (tavná) pojistka? • Při vypínání nezáleží na proudu • Slouží jako vypínač • Tvořena tenkým vláknem, které se při překročení určité velikosti proudu přepálí a přeruší tak elektrický obvod • Obsahuje jistič elektromagnetická spoušť? • Ne • Ano • Dle typu vozidla

18. Seznam obrázků: Obr. 1: jistič [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cicuit_breaker_1_pole.jpg Obr. 2: dvoupólový jistič [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Jtecul.jpg Obr. 3: konstrukce jističe [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Circuitbreaker.jpg Obr. 4: vypínací charakteristiky jističů [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://elektrika.cz/obrazek/moell_6v.jpg Obr. 5: keramickápojistka [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.zsvltava.cz/fyzika/wp-content/uploads/2011/05/pojistka- Obr. 6: přístrojová pojistka [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.dovavanik.cz/autozarovky---pojistky-.html Obr. 7: nožová pojistka [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.dna.cz/energie/products/23/foto/nn-pojistka1-jpg.jpg

19. Seznam obrázků: Obr. 8: pojistka nožová ATO [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.dovavanik.cz/autozarovky---pojistky-.html Obr. 9: autopojistka Torpédo [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.dovavanik.cz/autozarovky---pojistky-.html Obr. 10: hodnoty pojistek [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://www.auto-samolepky.cz/images/2096.jpg Obr. 11: Pojistková skříňka Octávia [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://skoda.panda.cz/obrazky/208_2.jpg Obr. 12: Pojistková skříňka Š120 [online]. [vid. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://skoda.panda.cz/clanek.php3?id=165

20. Seznam použité literatury: [1] JAN, Z., KUBÁT, J., ŽDÁNKÝ, B., Elektrotechnika motorových vozidel II, Praha, AVID spol. sr.o., 2002, ISBN 978-80-87143-07-0 [2] ŠŤASTNÝ, J. a REMEK, B., Autoelektrika a autoelektronika, Praha, Nakladatelství T. Malina, 1994, ISBN 80-900759-6-7 [3] KUČERA, V., Elektrotechnika motorových vozidel, SNTL, Praha, 1976 [4] jističe, pojistky [online]. [cit. 8.9.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/

21. Děkuji za pozornost 