Umění techniky

Komplexní technologie v miniaturním jističi

Odborné znalosti jsou potřeba nejen při práci s přístroji společnosti ABB určenými ke spínání vysokých proudů a napětí, ale také k obsluze častěji používaných a technicky komplikovaných miniaturních jističů. „Během vývoje konstruktéři mechanických částí úzce spolupracovali s elektrotechniky,“ říká Joachim Becker, produktový manažer ve společnosti ABB Stotz-Kontakt. „Vývoj nové generace trvá asi tři roky. V dnešní době není ani počítačová simulace schopna modelovat a odhalit všechna úskalí. Proto je třeba některé prvky a funkční kroky testovat samostatně, např. vstup elektrického oblouku do obloukové komory.“

Na počátku

Během půl milisekundy (ms) po vzniku zkratu zaznamená cívka zvýšený proud z důvodu poruchy. Síly ve spínači rozepnou kontakty.

Vytvoří se elektrický oblouk

Mezi pevnými a pohyblivými kontakty se při jejich rozepínání vytvoří elektrický oblouk. Proud i nadále proudí elektrickým obloukem.

Kontakty se rozepnou

Kontakty jsou rozepnuté a elektrický oblouk je jasně vidět.

Elektrický oblouk v komoře pro zhášení oblouku

Nerovnoměrný tlak v oblouku vytváří plazmatické vlny, které směřují z kontaktů do komory pro zhášení elektrického oblouku.

Rozptýlení elektrického oblouku

Jakmile elektrický oblouk vstoupí do rovnoměrně tvarované komory, rozdělí se na menší 30 V oblouky, které se zhášejí jednotlivě.

Přepínač se vypne

Za méně než 3 ms od vzniku zkratového proudu se porucha bezpečně vyřeší. Hmotová setrvačnost přepínače prodlužuje jeho přesun do koncové polohy na 10 ms.

Spínací oblouk

Ve vzduchu mezi dvěma elektrodami se vyskytuje elektrický oblouk. Pokud nejsou rozepnuté kontakty od sebe při přepínání dostatečně vzdáleny, stačí i nevelké elektrické pole a vzduch se ionizuje. V důsledku toho se vytvoří elektrický oblouk podobně jako blesk při bouřce. U střídavého proudu se oblouk vybije, jakmile sinusoida proudové vlny projde nulou. Pokud se kontakty při rozepínání dostatečně nevzdálí, oblouk se zažehne znovu. Cílem různých systémů je tomuto jevu zamezit a oblouk rychle zhasnout. Ke zhášení oblouku slouží např. stlačený vzduch nebo jiné metody využívající dielektrickou pevnost ve vakuu nebo v prostředí s plynným fluoridem.

Elektrický oblouk, který není rychle rozptýlen, může způsobit velké škody. I jeho trvání v délce 300 ms může zapříčinit požár nebo výbuch. V závislosti na konstrukci rozváděče může také dojít k vážnému zranění osob.