Istič
Istič je elektrické zariadenie, ktoré v prípade, keď ním začne tiecť prúd väčší ako je určený (nadprúd alebo skrat), automaticky odpojí prívod elektrického prúdu do elektrického obvodu (resp. spotrebiča) a tým bráni jeho preťaženiu, ako aj prípadnému zasiahnutiu osôb. Jeho hlavnou výhodou oproti poistke je, že je ho možné znova zopnúť a používať bez potreby výmeny jeho častí. Ističe sa vyrábajú pre rôzne prúdové zaťaženie - od menších, ktoré slúžia na ochranu napríklad len bytu, či domu, až po veľké ističe ochraňujúce vysokonapäťové vedenia privádzajúce prúd pre celé mesto.
Rozdelenie ističov
Rozdeľujú sa podľa: Spôsobu zhasínania oblúka na:
- vzduchové - oblúk medzi kontaktmi vzniká vo vzduchu a na jeho zhasínanie sa používa deiónová zhasínacia komora (tzv. Humeníková technológia)
- olejové - oblúk medzi kontaktmi vzniká v oleji a pôsobením oleja sa zhasína
- vákuové - oblúk medzi kontaktmi vzniká vo vákuu a rýchlym rozpojením spolu s veľkou izolačnou pevnosťou vákua sa oblúk zahasí skôr
Počtu pólov na:
- jednopólové (jednofázové) - používané na istenie jednofázových vedení a spotrebičov
- trojpólové (trojfázové) - používajú sa na istenie trojfázových obvodov
Veľkosti menovitého prúdu na:
- drobné (do 63 mA)
- stredné (100 mA - 630 A)
- veľké (nad 1000 A)
Druhu prúdu na:
- jednosmerné
- striedavé
- univerzálne
Vypínacej charakteristiky na ističe na istenie:
- B - obvody s nízkymi prúdovým rázmi, vedenia,zásuvky, malé skupiny žiaroviek (skratová spúšť: 3-5 x In)
- C - obvody s vyššími prúdovým rázmi, motory, veľké skupiny žiaroviek (skratová spúšť: 5-10 x In)
- D - obvody s vysokými prúdovým rázmi, veľké induktívne/kapacitné záťaže, transformátory, motory (skratová spúšť: 10-20 x In)
Spôsobu ovládania na:
- ručné
- s elektromotorickým pohonom
- s pneumatickým pohonom
Konštrukcia
Funkčné časti ističov
Aby prístroj mohol pôsobiť ako istič v obvode s nízkym napätím, musí mať:
- kontaktový systém
- zariadenie na zhasínania oblúka
- zariadenie na ovládanie s voľnobežkou
- zariadenie na poruchové vypínanie - spúšť
Kontaktová sústava
Dimenzuje sa na trvalý prenos menovitého prúdu a musí vydržať aj krátkodobé zaťaženie skratovým prúdom. Pri malých ističoch môže byť kontaktová sústava jednoduchá alebo mostíková s jedným až dvoma prerušeniami. Malé hmotnosti pohyblivých kontaktov umožňujú dosiahnutie veľkých vypínacích rýchlostí kontaktov. Kontakty sa vyrábajú zo zliatiny striebra s prísadami, ktoré zvyšujú ich tepelnú vodivosť. Pri stredných a veľkých ističoch sa používajú najmä palcové kontakty. Ich tvar sa navrhuje tak, aby pri vypínaní skratového prúdu nenastalo zvýšenou teplotou ich zvarenie. Konštrukcia musí umožňovať jednoduchú a rýchlu výmenu kontaktov. Moderné ističe sú vybavené pomocnými mostíkovými kontaktmi.
Ovládací a voľnobežný mechanizmus
Malé a stredné ističe sa ovládajú ručne. Pri veľkých ističoch môže byť ručné ovládanie kombinované so strojovým pohonom. V zopnutej polohe sa systém zabezpečuje zámkou voľnobežky.
Spúšte
Sú to zariadenia, ktoré svojím účinkom zabezpečujú pôsobenie voľnobežného mechanizmu vtedy, ak prúd v obvode zmení svoju veľkosť pod alebo nad nastavenú hodnotu. Spúšť vytvára prúdová dráha (cievka, bimetal) a vybavovací mechanizmus (kotva). Spúšť sa skladá z elektrickej časti (cievka elektromagnetu) a mechanickej časti (kotva elektromagnetu). Ak cievkou prechádza plný prúd hlavného obvodu, spúšť je označovaná ako primárna. Ak sú prúdy v obvode veľké, alebo treba spúšť galvanicky oddeliť od siete, napája sa spúšť z prístrojového transformátora a je označovaná ako sekundárna. Čas reakcie spúšte závisí od veľkosti prechádzajúceho nadprúdu, preto sa nazýva závislá spúšť. Niektoré druhy ističov majú zabudovanú kataraktovú spúšť. Je to elektromagnetická spúšť s hydraulickým oneskorovacím zariadením z nemagnetického materiálu. Puzdro je naplnené kvapalinou s nízkym bodom tuhnutia a nachádza sa v ňom pohyblivé jadro z feromagnetického materiálu, ktoré je pružinou tlačené do zadnej polohy.
Pri vypínaní skratového prúdu pôsobí spúšť elektromagnetická. Magnetické pole vytvorené cievkou, ktorou prechádza skratový prúd, dosť veľké na to, aby pritiahlo kotvu pôsobiacu na zámok voľnobežného mechanizmu aj napriek veľkej vzduchovej medzere. Pôsobenie spúšte v tomto prípade je časovo nezávislé.
Pri vypínaní nadprúdu pôsobí spúšť ako oneskorovacia. Bimetalom preteká nadprúd, ktorý pomaly zohrieva bimetal. Bimetal sa zohreje v závislosti od veľkosti nadprúdu a času pôsobenia, čím vyvolá mechanické pôsobenie na kotvu vybavovacieho mechanizmu, ktorý dá pokyn na vypnutie ističa.
Časti ističa
- ovládacia páka
- aretačný mechanizmus
- kontakty
- prívodná svorka
- bimetalový pás
- regulačný prvok umožňujúci presné nastavenie hodnoty medzného prúdu
- elektromagnetická spúšť
- zhasínacia komora
Činnosť
Všetky ističe majú tú istú funkciu, ale ich parametre sa líšia v závislosti na napäťovej triede, veľkosti medzného prúdu a druhu ističa. Istič musí rozpoznať chybu; v nízkonapäťových je to vo vnútri samotného ističa, vysokonapäťové majú oddelené zariadenia na odhalenie nadprúdu alebo skratu. Ak je chyba odhalená, kontakty v ističi sa musia rozpojiť aby sa tým zamedzilo prechádzanie prúdu. Niektoré používajú mechanickú energiu na rozpojenie kontaktov, iné energiu zo samotného nadprúdu, napríklad pre rôzne cievky. Ak je dodávka prúdu prerušená, môže vzniknúť elektrický oblúk, ktorý je rušený/zhasínaný v zhasínacej komore. Nakoniec ak je obvod bezpečne rozpojený, kontakty môžu byť opäť spojené aby sa obnovila dodávka prúdu.
Zhasínanie elektrického oblúka
Rýchle a spoľahlivé zhasínanie oblúka zabezpečuje zhasínacia komora, ktorú obsahuje každý istič. Pri starších typoch ističov sa využívali komory s pólovými nadstavcami a zhasínacou cievkou - tento spôsob sa používa iba pri ističoch na jednosmerný prúd. V súčasnosti sa používajú deiónové zhasínacie komory. Elektrodynamické sily vyvolané prúdovou slučkou vháňajú oblúk do zhasínacej komory. Medzi kovovými doskami sa oblúk rozdelí na väčší počet oblúkov, spojených do série. Prudkým zväčšením dĺžky oblúka narastá celkový odpor vodivej dráhy a intenzívne ochladzovanie. V dôsledku toho nastáva deionizácia a oblúk sa zhasína. Ďalšie zväčšenie účinnosti zhasínania sa dosiahne zväčšením rýchlosti vypínania pohyblivých kontaktov. Ak sa oblúk zapáli v čase do 5ms od vzniku skratu a zhasínacia komora má dostatočný počet deliacich komôr, istič môže mať obmedzovací účinok. Táto úprava umožňuje zvýšenie vypínacieho prúdu malých ističov až na 10kA.
