Dimenzování jisticích přístrojů z hlediska zkratu

Vyžaduje se jednak ověření z hlediska maximálních zkratových proudů, tj. zda je jisticí přístroje vydrží, a také ověření z hlediska minimálních zkratových proudů, tj. zda je tyto přístroje odpojí.

A) Ověření z hlediska maximálních zkratových proudů - přístroje, které jsou zařazeny v obvodu, ve kterém došlo ke zkratu, musí tento zkrat vydržet. U jističů je jednak důležité, aby na zkratový proud reagovaly na druhé straně je důležité i to, aby byly schopny zkrat vypnout. Proto jsou přístroje ověřovány i z hlediska průchodu zkratového proudu.

U malých jističů (MCB) se udává pouze jedna hodnota jmenovité vypínací schopnosti I_^cn. U výkonových jističů (MCCB) se udávají dvě vypínací schopnosti a to jmenovitá mezní vypínací schopnost I_^cu a jmenovitá provozní vypínací schopnost I_^cs. Je garantováno, že jistič vydrží průchod proudu s hodnotou odpovídající I_^cu a že jej také bezpečně vypne. Po tomto vypnutí však už jistič může nemusí bude splňovat veškeré požadavky tak, jako je tomu před vypnutím. Jinak řečeno - není již zaručeno, že tak velký proud bude vypnut i podruhé. Pokud se týká proudu I_^cs, u toho je zaručeno, že proud rovnající se I_^cs nejen vypne, ale že zůstane stoprocentně funkční a splňuje nadále příslušné parametry i při opakovaném vypnutí zkratového proudu. Velikost zkratového proudu v okamžiku vypnutí jisticího přístroje se nazývá vypínací zkratový proud I_^vyp. Aby jistič bezpečně vypnul, musí být na tento proud dimenzován. Obvykle se volí jistič podle hodnoty I_^cu, protože se vychází ze skutečnosti, že pravděpodobnost vzniku zkratu v nejnepříznivějším případě poruchy bezprostředně za jističem a současně v okamžiku maxima je velice malá. Jestliže je však třeba mít naprostou jistotu, aby jistič zůstal i po zkratu nadále funkční pro možnost opakovaného vypnutí, musí být I_^vyp srovnáván se jmenovitou provozní vypínací schopností I_^cs.

Hledisko zkratových proudů v síti se dostává do popředí zájmu projektanta zejména v blízkosti zdroje, kde se vedle střídavé složky proudu I_^k projevuje i stejnosměrná složka zkratového proudu I_^a. V případě rozváděčů nelze zapomínat na dynamické účinky zkratů, protože dynamický proud I_^dyn rozváděče se srovnává se zkratovým proudem I_^km. Shrneme-li si uvedené skutečnosti, pak kritéria výběru jsou:

a) podle jmenovité zkratové vypínací schopnosti jističe: I_^cu ≥ I_^k’’ kde:
I_^cu ......... jmenovitá zkratová vypínací schopnost jističe
I_^k“ ......... počáteční rázový zkratový proud. V případě náročnějších požadavků provozu se doporučuje dimenzovat na parametr I_^cs

b) podle jmenovité zkratové zapínací schopnosti jističe: I_^cm ≥ Ι_^km kde:
I_^cm ........ jmenovitá zkratová zapínací schopnost pojistky
I_^km ........ nárazový zkratový proud (též označovaný ip)

c) u pojistky podle jmenovité vypínací schopnosti pojistky: I_^cn ≥ I_^k“ kde: I_^cn ......... jmenovitá zkratová vypínací schopnost pojistky I_^k“ ......... počáteční rázový zkratový proud

B) Ověření z hlediska minimálních zkratových proudů (ochrana před nebezpečným dotykem neživých částí). Jedním z nejužívanějších způsobů zajištění ochrany při poruše je ochrana automatickým odpojením od zdroje. Proud poruchy (tj. minimální zkratový proud) v obvodu musí být větší, než je minimální zkratový proud, který zaručuje funkci jistícího přístroje v předepsaném čase. Odtud vyplývá známá podmínka pro impedanci smyčky Z_^s poruchového proudu:

kde:
Z_^s ......... impedance smyčky poruchového proudu [Ω]
U_^o ........ fázové napětí [V]
I_^a ......... proud vybavení jisticího přístroje v předepsaném čase [A]

Předepsané časy odpojení v síti TN jsou delší než v síti TT, ve které se k odpojení používají klasické jistící přístroje (jističe nebo pojistky). Pro U_^o = 230V je to u koncových obvodů do 32A včetně 0,4s, u distribučních obvodů a obvodů nad 32A je to 5s. Impedance se uvažuje při provozní teplotě (tedy větší než za studeného stavu) a že fázové napětí se vlivem zkratového proudu snižuje. Pouze ve vyjímečných případech, kdy nevystačíme s jističem či pojistkou, použije se pro automatické odpojení proudový chránič. Tím se mnohonásobně zvýší citlivost ochrany při garantovaném vypínacím čase do 40ms u nezpožděného typu a typu G, případně do 150ms u selektivního typu. Přitom je důležité, že vypínací časy chráničů i s různou citlivostí (100, 300, 500mA, 1A) jsou při větších zkratových proudech už prakticky stejně krátké. Při volbě hodnoty jmenovitého reziduálního proudu I_^Δn ≤ 30mA se jedná navíc o doplňkovou ochranu.