Ochrana pred elektrickým prúdom, časť 2: ističe a poistky

V prvej časti seriálu sme vás oboznámili s typmi a dôsledkami úrazov el. prúdom. Dnes vám povieme niečo o tom, ako sa pred nimi (a pred požiarmi) chrániť, akú úlohu v tom plnia ističe a poistky, ako fungujú a ako ich správne zvoliť.  

Základom je tzv. odpojenie od siete

Ako sme si povedali v minulej časti seriálu, jedným z typov úrazov je tzv. nepriamy dotyk. Ten vznikne vtedy, ak sa dotknete neživej časti spotrebiča, ktorá je pod napätím, hoci by za bežných okolností nemala byť. Elektrický prúd potom potečie z miesta dotyku cez vaše telo do zeme. Toto sa môže stať napr. v situácií, keď sa v zariadení vplyvom otrasov uvoľní spod svorky živý vodič a bude sa dotýkať vodivého krytu (kostry) zariadenia.

V rozvodných sieťach typu TN, ktoré sa používajú v domácich elektroinštaláciách, sa pre tieto prípady používa tzv. ochrana automatickým odpojením od rozvodnej siete. V praxi sa realizuje tak, že vodivý kryt zariadenia je vodivo spojený s ochranným vodičom v prípade trojvodičovej siete TN-S, resp. s kombinovaným vodičom (ktorý plní aj funkciu ochranného) v starších dvojvodičových elektroinštaláciách so sieťami TN-C (v oboch prípadoch ide o žltozelený vodič).

 

tn-c-s-1

Obr. 1 – Princíp fungovania rozvodnej siete typu TN-C-S, ktorá sa používa v domoch, bytových domoch, komerčných a väčšinou aj v priemyselných priestoroch.

 

Pri dotyku živého vodiča na kostru zariadenia teda nastane skrat, v dôsledku čoho ochranný prvok (istič alebo poistka) odpojí príslušný elektroinštalačný okruh od siete. Budete tak vedieť, že niekde nastal problém. Tomuto spôsobu sa kedysi (v starých normách) hovorilo aj ochrana nulovaním.

Ochrana automatickým odpojením od siete však nezabráni úrazu pri priamom dotyku, či už jednopólovom alebo dvojpólovom. Na to, aby zásuvkový istič vypol, potrebuje nadprúd viac než 16 A, pri svetelnom ističi to je viac než 10 A. Za nebezpečný a potenciálne smrteľný el. prúd sa pre človeka považuje už 50 mA striedavých.  

Na takéto malé prúdy reagujú prúdové chrániče, o ktorých budeme písať v nasledujúcej časti seriálu.

Chránia aj pred požiarmi a poškodením elektroinštalácie

Nadprúdové ochrany, medzi ktoré patria už spomínané poistky a ističe, sa používajú aj na ochranu pred skratom či nadprúdom. Tepelné účinky el. prúdu dokážu zahriať vodiče až natoľko, že sa roztaví ich izolácia, prehreje ich okolie, v dôsledku čoho môže ľahko vzniknúť požiar.

Elektroinštalačné káble, ale aj krabice, svorky, zásuvky a ističe sú navrhnuté len pre určitý max. prúd. Pri jeho prekročení (nadprúd, skrat) sa prehrejú natoľko, že sa roztavia, poškodia a nebudú spoľahlivo izolovať.

V praxi sa najčastejšie stretnete s káblom s prierezom vodičov 2,5 mm2 a 16 A ističom pre zásuvkové obvody. Na svetelné obvody sa zase používa kábel s prierezom vodičov 1,5 mm2 a 10 A istič. 

Tieto hodnoty však nie sú pevne dané a voľba prierezu vodiča a príslušného istenia závisí od viacerých okolností:

Zaťažiteľnosť kábla – Závisí nielen od prierezu vodičov, ale aj od materiálu izolácie kábla či počtu zaťažených vodičov.

Uloženie vodiča – Rôzne materiály majú rôznu schopnosť odvádzať teplo. Je preto rozdiel, či kábel uložíte priamo pod omietku, do chráničky pod omietku, na stenu, do inštalačnej lišty atď. Takisto je dôležité aj zoskupenie káblov či samostatných vodičov. Ak je ich viacero vedľa seba, teplo sa odvádza pomalšie a prúdová zaťažiteľnosť je nižšia.

Teplota okolitého prostredia – Prúdová zaťažiteľnosť vodiča sa udáva pre teplotu okolia 30 °C. Ak bude teplota vyššia (kotolňa, sauna a pod.), musí sa použiť korekčný činiteľ. 

Úbytok napätia – Kábel kladie prechádzajúcemu prúdu odpor, v dôsledku čoho na ňom vzniká úbytok napätia. Ak je kábel príliš dlhý, na jeho konci nemusíte mať 230 V, ale napr. len 200 V, čo môže robiť niektorým spotrebičom problémy. Pri príliš dlhých okruhoch sa preto musí voliť kábel s väčším prierezom.

Typ kábla, prierezy vodičov a príslušné istenie by mal zvoliť projektant alebo kvalifikovaný elektrotechnik. Do úvahy pritom berie vyššie uvedené parametre, vonkajšie vplyvy na stavbu a napr. aj charakteristiku ističov. Následne vhodnosť ističa skontroluje revízny technik meraním impedančných slučiek. 

Nie je istič ako istič

Istič je, na rozdiel poistiek, vratný ochranný prvok proti nadprúdu a skratu. To znamená, že po poruche ho môžete znovu zapnúť a použiť

Moderné ističe sú navyše vybavené tzv. zapínacím zámkom, ktorý je nezávislý na ovládacej páčke. Zámok funguje tak, že v prípade vypnutia ističa v dôsledkom poruchy ho znovu „nenahodíte“, pokiaľ porucha trvá. Takisto istič „nenahodíte“ ani nenecháte v zapnutom stave, ak budete páčku držať v zapnutej polohe. Zámok ho jednoducho vypne bez ohľadu na polohu páčky.

 

19244_pe61b10

Obr. 2 – Bežný jednopólový 10 A istič, používaný napr. na ochranu jednofázových svetelných okruhov v domoch či bytoch.

 

Bežné ističe pre domáce použitie sa skladajú z 2 typov spúští:

Elektromagnetická – Zareaguje okamžite pri skrate, dokonca ešte skôr, ako dosiahne skratový prúd svoje maximum. Umožňuje jej to silný elektromagnet, ktorý k sebe pri prechode skratového prúdu pritiahne kotvu. Tá uvoľní zámok ističa, následne sa istič vypne.

Tepelná – Reaguje na nadprúd, tj. vyšší než menovitý vypínací prúd ističa. Tvorí ju tzv. bimetalový pásik, ktorý sa vplyvom tepla pri prechode prúdu ohýba na jednu stranu. Pri príliš vysokom prúde zatlačí na zámok ističa a ten istič vypne.

 

Circuitbreaker

Obr. 3 – Vnútro ističa s elektromagnetom a bimetalom. Zdroj: Wikimedia commons, autor: Ali@gwc.org.uk, licencia CC BY-SA 2.5

Istič na obrázku 3 sa skladá z nasledovných súčastí:

1. ovládacia páčka,

2. aretačný mechanizmus (zámok),

3. kontakty ističa ovládané zámkom,

4. pripájacie svorky,

5. bimetalový pásik (tepelná spúšť),

6. regulačný prvok na presné nastavenie hodnoty medzného prúdu,

7. elektromagnetická spúšť,

8. zhášacia komora (zabraňuje tvorbe el. oblúka).

 

Pri výbere ističov si väčšina ľudí všíma len menovitý vypínací prúd. S ním však priamo súvisí aj vypínacia charakteristika. Práve tá určuje, pri akom prúde a po akom čase sa istič vypne. Príklady vypínacích charakteristík si môžete prezrieť na obrázku nižšie. Obrázok je len ilustračný a hodnoty nemusia byť úplne presné.

 

charakteristika-isticov

Obr. 4 – Charakteristiky najčastejšie používaných ističov B, C a D. Zdroj: Wikimedia commons, licencia public domain

 

Ako vidíte z obrázka, bežný istič s charakteristikou B okamžite vypne pri 3-násobku menovitého prúdu. To je tá oblasť, kde začína reagovať elektromagnetická spúšť. Pre 16 A istič, bežne používaný na zásuvkové obvody v domoch a bytoch to znamená prúd až 48 A. Pre ilustráciu, 2,5-násobok prúdu (40 A) nechá tiecť 10 s a 1,5-násobok (24 A) nechá tiecť až 1 minútu (toto už nie je z grafu dobre viditeľné).

Pri charakteristike C vypne istič okamžite až pri 6-násobku a pri charakteristike D dokonca až pri 10-násobku prúdu

Okamžité vypnutie ističa musí nastať skôr, ako skratový prúd dosiahne maximum. Pred napätie do 230 V je to do 0,4 s. Pre napätie do 400 V je to potom do 0,2 s a pri napätí vyššom než 400 V je to do 0,1 s.

Ističe s charakteristikou B sa využívajú na istenie svetelných okruhov a zásuvkových okruhov s bežnými spotrebičmi. Ističe s charakteristikou C potom využijete pri istení okruhov so spotrebičmi, ktoré majú vysoký rozbehový prúd. Ide napr. o elektromotory (okružná píla, kompresor a pod.), zváracie transformátory či okruhy s veľkým počtom žiarivkových svietidiel (výrobné a skladovacie haly a pod.). V domácnostiach sa vám teda zídu napr. v dielni či okolo domu. Ističe s ostatnými charakteristikami sa potom využívajú napr. v priemysle a v špeciálnych aplikáciách.

Nemusíte však mať obavy, uvedené charakteristiky vyplývajú z normy STN EN 60898-1 a nie sú teda navrhnuté od oka, ale vypočítané tak, aby bolo použitie ističov bezpečné. Ako sme však už spomenuli, ich použitie v konkrétnom prípade musí navrhnúť projektant alebo elektrotechnik a skontrolovať revízny technik.

Informácie o ďalších parametroch ističov nájdete v spodnej časti stránky kategórie Ističe

Pozrieť ponuku ističov na našom e-shope »

Poistky zďaleka nepovedali posledné slovo

Poistky sú, na rozdiel od ističov, nevratné prvky ochrany pred skratom a nadprúdom. To znamená, že v prípade poruchy a prerušenia el. obvodu ich nemôžete znovu použiť a musíte ich vymeniť.

Poistky sa skladajú z tenkého drôtika, ktorý je vyrobený zo špeciálneho materiálu a má presne vypočítaný prierez. Tak je zaručené, že poistka obvod preruší iba vtedy, keď má. Podľa vyhotovenia poistky môže byť drôtik uložený voľne vo vzduchu alebo v pieskovom lôžku.

Výhodou poistiek oproti ističom však je vyššia spoľahlivosť. Istič sa skladá z viacerých súčastí a každá z nich môže v určitých okamihoch zlyhať. Samozrejme, ističe sú dôkladne testované a výrobca garantuje ich funkčnosť a parametre pri dodržaní ním špecifikovaných podmienok. Pri poistke však vždy máte istotu, že sa prepáli. Okrem toho majú poistky vyššiu skratovú odolnosť než ističe (prežijú vyšší skratový prúd). Použitie poistky alebo ističa však vždy musí odporučiť projektant, prípadne kvalifikovaný elektrotechnik.

Typy poistiek podľa vyhotovenia:

Trubičkové poistky – Používajú sa v elektrických spotrebičoch priamo na ich ochranu. Sklenené trubičkové poistky však nenahrádzajú však ističe alebo závitové poistky, ktoré chránia samotnú elektroinštaláciu.

 

800px-Glassikring

Obr. 5 – Miniatúrna trubičková poistka, aké sa používajú na ochranu elektrospotrebičov. Zdroj: Wikimedia commons, autor:  André Karwath aka Aka, licencia CC BY-SA 2.5

 

Miniatúrne nožové poistky – Nájdete ich prevažne v automobiloch, ale aj v niektorých elektrospotrebičoch.

 

800px-Car_fuses

Obr. 6 – Miniatúrne nožové poistky do auta. Zdroj: Wikimedia commons, autor: M.Minderhoud, licencia CC BY-SA 3.0

 

Závitové poistky – V minulosti ste sa s nimi mohli stretnúť v každom byte či dome. Dnes sú súčasťou nezrekonštruovaných elektroinštalácií starších domov, bytov a priemyselných objektov. V niektorých prípadoch sa závitové poistky v priemysle používajú aj dnes. 

 

728px-Smeltveiligheid

Obr. 7 – Klasická závitová poistka typu DIAZED, používaná v starších elektroinštaláciách domácností. Zdroj: Wikimedia commons, autor: Johanna83, licencia CC BY-SA 3.0

Valcové poistky – Pripomínajú trubičkové poistky, na rozdiel od nich sú však väčšie. Valcové poistky sa umiestňujú do tzv. poistkových odpínačov, umožňujú okruh jednoducho prerušiť a poistku bezpečne vymeniť.

Nožové poistky – Používajú sa v rozvodných sieťach, nájdete ich napr. v moderných prípojkových skrinkách stavebných objektov. Na rozdiel od ostatných typov poistiek nie sú určené na to, aby s nimi manipulovali nekvalifikované osoby. Na výmenu nožových poistiek je nutné špeciálne náradie a ochranné prostriedky.

 

Industrial_NH1_Fuse_100A

Obr. 8 – Nízkonapäťová nožová poistka, aká sa používa v rozvodných sieťach. Červený terčík slúži na indikáciu prepálenia poistky. Zdroj: Wikimedia commons, autor:  Medvedev, licencia CC BY-SA 3.0

 

Závitové poistky sa vyrábajú v rôznych veľkostiach. Starší systém typu D, označovaný ako DIAZED, ktorý bol používaný v domových inštaláciách, používa závity D I až D V (rímske číslice). Modernejší systém NEOZED menšie závity, označované ako D01, D02 a D03.

 

D01-Neozed-16A

Obr. 9 – Poistková vložka závitovej poistky novšieho typu NEOZED.

Pozrieť ponuku poistiek na našom e-shope »

Aj pri poistkách je najdôležitejším parametrom menovitý vypínací prúd. Ich hodnoty sú odstupňované podobne ako pri ističoch – 10, 16, 20, 25, 35, 50, 63 A atď.

Rovnako ako ističe, aj poistky však majú svoje vypínacie charakteristiky, ktoré opisujú, v akom čase zareagujú na akú veľkosť nadprúdu. Bežné poistky pre domáce použitie sú určené na ochranu elektroinštalačného vedenia a chránia ho pred skratom i nadprúdom. Patria do triedy gG (staršie označenie gL). Charakteristiky nemajú také skosenie ako charakteristiky ističov od určitého bodu, keďže poistky nemajú elektromagnetickú spúšť.

Pre ilustráciu, 16 A poistka typu gG preruší el. obvod pri 48 A za cca 2 s. Ističu s charakteristikou B to pri 230 V musí trvať najviac 0,1 s. 

Aký istič alebo poistku? 

Neviete si rady s výberom? Informácie o parametroch ističov nájdete v spodnej časti stránky kategórie Ističe. V prípade akýchkoľvek otázok nás kontaktujte a s výberom vám radi poradíme.

Pozrieť ponuku ističov na našom e-shope »

Nastavenia cookies

Používame súbory cookie, aby sme vám umožnili pohodlné prehliadanie webovej stránky a vďaka analýze prevádzky webovej stránky neustále zlepšovali jej funkcie, výkon a použiteľnosť

Nevyhnutné (vždy aktívne, nemožno vypnúť)
Tieto cookie sú potrebné na správne fungovanie webovej stránky
Analytické
Pomáhajú nám pochopiť, ako používate webové stránky. Môžeme ich použiť na zlepšenie
Profilovanie (marketing)
Vďaka týmto cookie súborom vám môžeme zobrazovať relevantný obsah a reklamy, ktoré pre vás môžu byť zaujímavé a užitočné