Ako funguje istič (MCB)

Vnútorné súčasti

Štandardný istič MCB obsahuje päť funkčných systémov, ktoré spolupracujú:

• Svorky — skrutky alebo svorky na upevnenie vodičov
• Bimetalový pásik — dva zvarené kovy (zvyčajne meď a oceľ) s rozdielnymi koeficientmi rozťažnosti, ktorý sa pri zahriatí ohýba
• Elektromagnetická cievka — vinutie, ktorým preteká prúd obvodu, s pohyblivým jadrom
• Vypínací mechanizmus — pružinová páka, ktorá drží alebo uvoľňuje kontakty
• Zhášacia komora oblúka — mreža oceľových platničiek, ktorá pri otvorení kontaktov rozdeľuje a chladí elektrický oblúk

1. Tepelná ochrana — preťaženie

Keď prúd prekročí menovitú hodnotu In uvedenú na ističi, bimetalový pásik sa začne zahrievať. Keďže sa oba kovy rozťahujú rozdielne, pásik sa postupne ohýba. Pri dostatočnom priehybe uvoľní vypínaciu páku a kontakty sa otvoria.

Tepelný mechanizmus má časovú charakteristiku nepriamo úmernú preťaženiu: pri 1,5×In môže trvať niekoľko minút, pri 5×In niekoľko sekúnd. Norma IEC 60898-1 vyžaduje, aby istič pri 1,13×In (prídržný prúd) nevypol za menej ako 1 hodinu, ale pri 1,45×In musí vypnúť za menej ako 1 hodinu.

2. Magnetická ochrana — skrat

Pri skrate prúd náhle vzrastie na hodnoty desiatky až stovky násobku In. Elektromagnetická cievka okamžite vytvorí silné magnetické pole, ktoré pritiahne pohyblivé jadro. To pôsobí priamo na vypínací mechanizmus a otvorí kontakty za menej ako 10 milisekúnd.

Prah magnetického vypínacieho prúdu závisí od charakteristiky (vypínacej charakteristiky) ističa:

3. Zhášacia komora oblúka

Keď sa kontakt pod napätím otvorí, medzi oboma kontaktmi vznikne elektrický oblúk — stĺpec ionizovanej plazmy s teplotou tisícok stupňov Celzia. Ak sa oblúk rýchlo neuhasí, kontakty sa roztavia a istič sa stane nepoužiteľným alebo dokonca nebezpečným.

Zhášacia komora obsahuje mrežu tenkých oceľových platničiek, ktoré:

• rozdelia dlhý oblúk na sériu krátkych oblúkov
• rýchlo ochladia plazmu a znížia jej vodivosť
• vynútia deionizáciu plynu medzi kontaktmi

Všetko sa to deje za niekoľko milisekúnd. Horúci plyn vychádza cez otvory v puzdre ističa do vnútra rozvádzača, preto sa pred týmito otvormi dodržiavajú vzdialenosti, ktoré udáva výrobca. O tom, či môže byť rozvádzač tesný, nerozhoduje plyn z oblúka: rozvádzače IP54 alebo IP65 s ističmi sú bežné výrobky a ich dimenzovanie vrátane prípadného vetrania závisí od stratového výkonu prístrojov.

4. Vypínacia schopnosť (Icn)

Vypínacia schopnosť (v IEC 60898-1 menovitá skratová vypínacia schopnosť, Icn) je maximálny skratový prúd, ktorý istič dokáže prerušiť bez toho, aby sa zničil. Vyjadruje sa v kA a musí byť väčšia ako predpokladaný skratový prúd v mieste inštalácie.

Čo istič MCB NErobí

Istič MCB nedeteguje malé reziduálne prúdy do zeme (rádovo v miliampéroch). Ak sa osoba dotkne fázového vodiča a prúd prejde ľudským telom do zeme, istič nevypne (prúd v obvode je takmer rovnaký — rozdiel je príliš malý na to, aby spustil tepelný alebo magnetický mechanizmus: reziduálne prúdy rádovo desiatok až stoviek miliampérov, pre človeka nebezpečné, sú voči prahom ističa zanedbateľné). To je úlohou ističa RCCB alebo RCBO.

Referenčná norma

Referenčnou normou pre domové ističe MCB je IEC 60898-1 (SR EN 60898-1 v Rumunsku), ktorá definuje charakteristiky B/C/D, menovitú skratovú vypínaciu schopnosť Icn (normalizované hodnoty 1,5 / 3 / 4,5 / 6 / 10 kA a vyššie, až do 25 kA) a vypínacie časy pri preťažení a skrate.

Norma I7-2011 sa o ističi MCB zmieňuje v kontexte ochrany pred nadprúdmi (kap. 4.3) a selektivity ochrán (čl. 4.3.7.1): kaskádovo radené ističe musia byť koordinované tak, aby pri poruche vypol ten najbližší k poruche, nie ten na vstupe.