Asově-proudové charakteristiky jističů.

Jak je známo, jističe mohou mít následující typy vybavovacích zařízení, které zajišťují ochranu elektrického obvodu před nadproudy: elektromagnetické – chránící síť před zkraty, tepelné – zajišťující ochranu před proudy při přetížení a kombinované, což je kombinace elektromagnetických a tepelných vypínacích zařízení (podrobněji si přečtěte článek “jističe”).

Poznámka: Moderní jističe určené k ochraně elektrických sítí do 1000 voltů mají obvykle kombinované spouště.

Vypínací zařízení jističe jsou akční členy, které zajišťují odpojení (vypnutí) elektrického obvodu, když v něm dojde k proudu překračujícímu přípustnou hodnotu, a čím větší je toto překročení, tím rychleji by mělo dojít k vypnutí.

Závislost vypínací doby jističe na velikosti procházejícího proudu se nazývá časově proudová charakteristika nebo ve zkratce – VTX.

Podmínky a hodnoty VTX

VTX strojů jsou určeny následujícími hodnotami:

1) Okamžitý vypínací proud — minimální hodnota proudu, která způsobí automatické vypnutí jističe bez záměrného časového zpoždění. (GOST R 50345-2010, odstavec 3.5.17)

Poznámka: Provoz bez záměrné časové prodlevy je zajištěn elektromagnetickým spouštěním stroje.

Okamžitý vybavovací proud je určen tzv. „vypínací charakteristikou“ nebo, jak se také nazývá, vypínací charakteristikou.

Podle GOST R 50345-2010 existují následující typy vypínacích charakteristik pro jističe:

Poznámka: existují i další, nestandardní typy charakteristik, o nich jsme hovořili v článku „automatické spínače“.

Jak je patrné z tabulky výše, okamžitý vypínací proud je indikován jako rozsah hodnot, např. charakteristika „B“ předpokládá, že jistič zajistí okamžité vypnutí, když jím protéká proud 3 až 5krát větší, než je jeho jmenovitý, tzn. Pokud má jistič s touto charakteristikou jmenovitý proud 16 A, zajistí okamžité vypnutí při proudu 48 až 80 A.

Vypínací charakteristiky jističe lze obvykle určit podle označení na jeho tělese.

2) Podmíněný nevypínací proud — nastavená hodnota proudu, kterou je jistič schopen vést bez vypnutí po stanovenou (podmíněnou) dobu*. (GOST R 50345-2010, článek 3.5.15) Podle článku 8.6.2.2 GOST R 50345-2010 je podmíněný nevypínací proud roven 1,13 jmenovitého proudu jističe.

3) Uslovní vypínací proud — nastavená hodnota proudu, která způsobí, že jistič bude fungovat ve stanovené (podmíněné) době*. (GOST R 50345-2010, článek 3.5.16) Podle článku 8.6.2.3 GOST R 50345-2010 je podmíněný vypínací proud roven 1,45násobku jmenovitého proudu jističe.

* Podmíněný čas se rovná 1 hodině pro jističe se jmenovitým proudem do 63 A včetně a 2 hodinám se jmenovitým proudem vyšším než 63 A. (GOST R 50345-2010, bod 8.6.2.1)

Časově-proudová charakteristika jističe je určena podmínkami a hodnotami tabulka 7 GOST R 50345-2010:

I_n — jmenovitý proud jističe

VTX grafy

Pro usnadnění výrobci uvádějí v pasech u jističů charakteristiky čas-proud ve formě grafu, kde osa X ukazuje násobek proudu elektrického obvodu ke jmenovitému proudu jističe (I/In) a osa Y ukazuje dobu vypínání spouště.

Pro podrobné prozkoumání si vezměme jako příklad graf VTX pro jistič s charakteristikou „B“

POZNÁMKA: Všechny níže uvedené grafy jsou uvedeny jako příklady. Různí výrobci mohou mít různé grafy VTX (viz technický list stroje), ale v každém případě musí splňovat požadavky GOST R 50345-2010 a zejména hodnoty uvedené v tabulce 7 výše.

Jak vidíte, graf VTX je reprezentován dvěma křivkami: první křivka (červená) je charakteristika stroje v tzv. „horkém“ stavu, tzn. stroj je v provozu, druhý (modrý) je charakteristika stroje ve „studeném“ stavu, tzn. stroj, kterým právě začal protékat elektrický proud.

V tomto případě má modrá křivka další přerušovanou čáru, tato čára znázorňuje charakteristiku jističe (jeho tepelné spouště) se jmenovitým proudem do 32 A, tento rozdíl v charakteristikách jističů do a nad 32 A je způsoben tím, že u jističů s vyšším jmenovitým proudem má bimetalová deska tepelné spouště podle potřeby větší, větší průřez, aby se zahřál.

Každá křivka má navíc dva úseky: první, ukazující plynulou změnu doby odezvy v závislosti na proudu elektrického obvodu, je charakteristikou tepelného spouštění, druhý, ukazující prudké snížení doby odezvy (při proudu 3 In v horkém stavu a 5 In ve studeném stavu), je charakteristikou elektromagnetického uvolnění jističe.

Jak je vidět, graf VTX ukazuje hlavní hodnoty charakteristik stroje podle GOST R 50345-2010 Při 1.13 In (konvenční nevypínací proud) stroj nevypne během 1-2 hodin a při proudu 1,45 In (konvenční vybavovací proud) stroj odpojí obvod za méně než 50 sekund.

Jak již bylo uvedeno výše, okamžitý vypínací proud je určen vypínací charakteristikou jističe, u jističů s charakteristikou “B” je od 3In do 5In, přičemž podle výše uvedeného GOST (tabulka 7) při 3In by jistič neměl vypínat za méně než 0,1 sekundy ze studeného stavu, ale měli bychom vypínat za méně než 0,1 sekundy od proudu studeného obvodu výše, od 5. tato podmínka je splněna.

Pomocí časově-proudové charakteristiky je také možné určit dobu odezvy jističe při jakýchkoli jiných hodnotách proudu, například: v obvodu je instalován jistič s charakteristikou „B“ a jmenovitým proudem 16 A, během provozu v tomto obvodu došlo k přetížení a proud se zvýšil na 32 A, dobu odezvy jističe určíme následovně:

Proud tekoucí v obvodu dělíme jmenovitým proudem stroje 32A/16A=2

Po zjištění, že proud v obvodu je dvojnásobkem jmenovité hodnoty stroje, tzn. tvoří 2 palců tuto hodnotu položíme na osu X grafu a zvednutím podmíněné čáry z ní nahoru se podíváme na místo, kde se protíná s křivkami grafu:

Jak vidíme z grafu, při proudu 32 Ampérů jistič se jmenovitým proudem 16 Ampérů otevře obvod za méně než 10 sekund z horkého stavu a za méně než 5 minut ze studeného stavu.

Uveďme příklady charakteristik VTX jističů všech standardních provozních charakteristik (B, C, D):

POZNÁMKA: Charakteristiky časového proudu podle GOST R 50345-2010 jsou specifikovány pro jističe pracující při teplotě +30 + 5 °C, namontované za určitých podmínek.

Zkušební podmínky. Korekční faktory

Podle GOST R 50345-2010 Během testování jsou spínače instalovány samostatně, svisle, ve volném prostoru na místě chráněném před nadměrným externím ohřevem nebo chlazením.

zkoušky jističů se provádějí při jakékoli teplotě vzduchu a výsledky jsou upraveny pro teplotu +30 °C na základě korekčních faktorů poskytnutých výrobcem.

V žádném případě by odchylka zkušebního proudu od hodnoty specifikované v tabulce 7 neměla překročit 1,2 % na změnu kalibrační teploty o 1 °C.

Výrobce připraví údaje o změně vypínací charakteristiky pro jiné kalibrační teploty, než je referenční hodnota.

Pro přesné stanovení vypínací doby jističů provozovaných za podmínek odlišných od zkušebních je tedy nutné použít korekční faktory, které musí poskytnout výrobce těchto jističů.

Uveďme příklad takových korekčních faktorů (obvykle jsou pouze 2):

Teplotní koeficient bere v úvahu rozdíl mezi okolní teplotou, při které byl jistič testován, a skutečnou okolní teplotou, při které je provozován:

Jak je z grafu patrné, čím nižší je okolní teplota, tím je tento koeficient vyšší. To se vysvětluje jednoduše – čím nižší je okolní teplota, tím větší proud musí protékat jističem, aby se spoušť zahřála na teplotu potřebnou pro její činnost.

Koeficient zohledňující počet strojů instalovaných vedle sebe (Kn)

Jak je uvedeno výše, jističe jsou během testování instalovány samostatně, ale v praxi jsou instalovány v elektrických panelech v řadě s jinými jističi, což v důsledku toho zhoršuje jejich chlazení v důsledku zhoršení cirkulace vzduchu a tepla z poblíž instalovaných spínačů: