Vypínací charakteristika obecně

Vypínací charakteristika (viz. Obrázek 2), někdy též nazývaná čas/proud charakteristika, udává závislost vypínacího času na proudu protékaném jističem, přičemž proud se obvykle udává v násobcích jmenovitého proudu jističe. Znázornění poměru I/In představuje elegantní řešení, protože takto uvedená charakteristika je univerzální pro různé jmenovité hodnoty jističe. Je nutné si uvědomit, že charakteristiky znázorňované v katalozích všech výrobců předpokládají jistič za studeného stavu, tzn. bez předchozího působení tepelných účinků procházejícího proudu. Vzhledem k výrobním tolerancím a vlastnostem použitých materiálů není možné, aby byla charakteristika tvořena jednou křivkou, proto je tvořena dolní a horní mezí tolerance a mezi těmito tolerancemi musí docházet k vypnutí jističe. Pomyslně lze vypínací charakteristiku rozdělit do následujících částí:
 

1. Oblast působení časově závislé spouště – tato oblast je znázorněna hyperbolickým tvarem vypínací charakteristiky v časech desítek až stovek sekund. Je to oblast vypínání nízkých nadproudů. O vypínání jističe se v tomto případě stará bimetal (Obrázek 1 – část 1), který svým zahříváním a z toho vycházejícího ohybu vypíná zmíněná přetížení.

2. Oblast působení okamžité zkratové spouště – toto je část charakteristiky znázorněné svislými úsečkami ve vypínací charakteristice. V jističi realizovaném elektromagnetem - cívkou s jádrem (Obrázek 1 – část 2). Náhlá změna proudu (okamžik zkratu) způsobí vznik takového magnetického pole v cívce, které uvede do pohybu jádro cívky, a to úderem do volnoběžky spínacího mechanismu zapříčiní rozepnutí jističe.

3. Oblast omezení zkratových proudů – oblast v čase 0,01 s a nižším, kdy vlivem elektrodynamických sil zkratového proudu dochází k odtrhnutí kontaktů od sebe (Obrázek 1 – část 3). Tento jev se děje v první půlvlně zkratového proudu, kde dochází k omezení prošlé energie. Kontakty se rozepnou dříve, než zkratový proud dosáhne své maximální hodnoty.

Obr. 1 Řez jističem

aBeCeDu zná každý

Norma ČSN EN 60898-1: Jističe pro nadproudové jištění domovních a podobných instalací… definuje tři typy vypínacích charakteristik pod označením B, C a D. Bez špetky nadsázky se dá říci, že tyto charakteristiky zná snad každý elektrikář. Specifické pro tyto charakteristiky je to, že oblast působení časově závislé spouště je pro všechny tři charakteristiky stejná. Norma ČSN EN 60898-1 při zkoušení této oblasti uvádí, že jistič bez ohledu na charakteristiku nesmí vypnout 1,13 násobek I_n po dobu 1 hodiny (pro jističe s I_n ≤ 63 A, s I_n > 63 A jsou to 2 hodiny). Po uplynutí tohoto času se proud plynule zvýší na 1,45 násobek a jistič musí do 1 hodiny (popř. 2 hodin při I_n > 63 A) vypnout. To vše se děje při referenční teplotě 30°C. Z uvedeného je zřejmé, že vodič v instalaci smí být téměř hodinu namáhán proudem 1,45 x I_n a při volbě jistícího přístroje by se tato skutečnost neměla opomíjet. Rozdíl nastává v oblasti působení zkratové spouště, kde již dochází ke zmíněnému rozdělení charakteristik na typ B, C a D dle ČSN EN 60898-1. Rozsahy vypínání jsou pevně stanoveny normou, viz. tabulka 1.

Tab. 1

Obr. 2 Vypínací charakteristiky B, C a D

Co s ostatními „písmenky“?

Jak již bylo zmíněno v předchozím odstavci, norma ČSN EN 60898-1 zná pouze vypínací charakteristiky typu B, C, D. Ovšem rozmach technologií a použitých materiálů, převážně v průmyslových odvětvích, vyžaduje po jisticích zařízeních specifické chování. Z tohoto důvodu vznikly i jiné typy charakteristik, dle normy ČSN EN 60947-2: Spínací a řídicí přístroje nízkého napětí –Část 2: Jističe. Tato norma dává výrobcům jisticích zařízení určitou volnost v tom, jak si daný typ vypínací charakteristiky pojmenují a v umístění vypínání časově nezávislé spouště (okamžité zkratové spouště). Ale rozdílných věcí je ještě více. Oproti normě ČSN EN 60898-1 udává norma ČSN EN 60947-2 referenční teplotu okolí 40 °C, pokud si výrobce nezvolí jinou. Proto při bližším zkoumání vypínacích charakteristik, zejména v oblasti působení časově závislé spouště, je nutné mít na zřeteli rozdílné referenční teploty. Dále ČSN EN 60947-2 stanovuje jiné meze tolerance pro oblast časově závislé spouště. Zkoušení probíhá tak, že při referenční teplotě jistič nesmí po dobu 1 hodiny vypnout 1,05 násobek In, poté se hodnota zkušebního proudu zvýší na 1,3 násobek In a jistič musí do jedné hodiny vypnout. Toto platí pro jističe s jmenovitou hodnotou proudu menší nebo rovnou 63 A. Pro jističe s jmenovitou hodnotou nad 63 A jsou zkušební nevypínací a vypínací časy rovny 2 hodinám. V případě instalačních jističů řady xEffect firmy Eaton jsou další charakteristiky pojmenovány jako K, S, popřípadě Z (Obrázek 3).

Tab. 2

Obr. 3 Vypínací charakteristiky K, S a Z