Neobvyklý příběh konvenčního jističe

Vývoj ochranného zařízení: od Edisona do současnosti

Jistič je nám tak známý, že se zdá, že v něm není nic zajímavého. Než však přepínač našel svůj moderní vzhled a usadil se v každém domě, v kancelářích, školách, nákupních centrech a podnicích, prošel dlouhým vývojem.

1836-1899

První jistič vedení byl vynalezen americkým Charlesem Graftonem Page. V roce 1838 vytvořil jistič - ve skutečnosti rtuťový tank s kontaktní tyčí. Jak se proud zvyšoval, objevilo se elektromagnetické pole, které způsobilo, že tyč stoupala z rtuti. Okruh se otevřel a když magnetické pole zmizelo, všechny prvky se vrátily na své místo.

Později se objevily prototypy pojistek. Jejich zařízení bylo patentováno Thomasem Edisonem v roce 1880: tavná vložka vyrobená z fólie nebo drátu byla umístěna do skleněné baňky. Zevně se pojistka podobala známé žárovce, ale se zdánlivou primitivitou poskytla přetížení sítě během přetížení: vložka vyhořela - obvod se otevřel.

Na konci 19. století se objevily jističe s automatickou ochranou proti zkratu. Jednalo se o zařízení s pružinovými kontakty, které přidržovala západka. Pod vlivem elektromagnetu se otevřel a uvedl do činnosti tažnou pružinu. Tento princip se ukázal být tak účinný, že se stále používá v průmyslových vypínačích.

Samopal Charles Grafton Page

1900–1910

Začátkem dvacátého století se v Evropě začal skutečný rozmach jističů. Na světové výstavě v Paříži Electric. Schukkert v Norimberku “představil třífázový generátor s novým jističem.

Časopis „Elektřina“ z roku 1902 uvádí: „Sekundární spínání jističe po jeho vypadnutí z obvodu je možné pouze tehdy, pokud byla skutečně odstraněna příčina zkratu nebo jiného poškození. Zařízení je velmi citlivé. Funguje vždy se stejným proudem. Pomocí speciálního šroubu lze zařízení dodat do libovolného počtu ampérů až do 2000 “.

V roce 1910 se objevil spínač se dvěma relé. Zařízení okamžitě odpojilo síť pouze s velkým přetížením. Pokud se síla v síti mírně zvýšila, vypnul se spínač s nastavitelným zpožděním.

Ve stejném období vynálezci přemýšlejí o tom, jak vyřešit problém elektrického oblouku, který vzniká, když se kontakty otevřou, a zničí prvky jističe. A Michail Dolivo-Dobrovolsky vynalézal obloukové zařízení: kovová mřížka izolačního materiálu s úzkými štěrbinami zhasne elektrický oblouk jeho rozdrcením na malé části.

Jističe na začátku 20. století

1911–1920

V roce 1911 byl na výstavě v Turíně představen první jistič oleje. Francouzi předvedli dvě možnosti najednou: třífázové při 25 kV a jednofázové při 45 kV s kapacitou 10 kVA. Vstupy, kontaktní a obloukové systémy v takovém spínači byly umístěny do uzemněné nádrže s olejem, který byl pod tlakem. Olejová nádrž sloužila nejen k uhasení oblouku, ale také k izolaci živých částí.

Jednoduše, spolehlivě a levně, tyto jističe měly také řadu významných nedostatků: mohly explodovat, být nebezpečné pro oheň a měly velmi působivé rozměry.

V roce 1914 vynalezl stejný Dolivo-Dobrovolský deionickou mřížku se speciálními elektromagnety pro vtlačování elektrického oblouku do mezery v obloukové komoře. Tato technologie pomáhá uhasit oblouk co nejefektivněji.Princip použitý před 105 lety se stále používá v jističích.

1921–1945

Němečtí inženýři Hugo Stotz a Heinrich Schachtner provedli revoluci: kombinovali tepelné a magnetické vypínací jednotky do jediné opakovaně použitelné jednotky. Výsledkem bylo, že zařízení začala chránit nejen před přetížením (jako jejich předchůdci s jedním tepelným uvolněním), ale také před zkraty. Nyní nemusel být po každé operaci vložka změněna - stačilo stisknout tlačítko a restartovat spínač.

Vypínač Hugo Stotz

Němci získali patent na vynález v roce 1924 ao čtyři roky později se na trhu objevil první modulární jistič na světě, který byl potom vyráběn bez strukturálních změn téměř 30 let.

Reklama na jističe Hugo Stotz ve 20. - 30. letech XX. Století

Ve třicátých letech se objevily také obloukové komory pro hašení jisker, ke kterým dochází při spuštění zařízení, a také kontaktní podložky vyrobené z materiálů obsahujících stříbro.

Podle Denise Nikitina, odborného inženýra, jednoho z předních výrobců a dodavatelů elektrických a osvětlovacích zařízení, se v naší době čisté stříbro nepoužívá při výrobě jističů kvůli nízkému bodu tání a rychlé destrukci během hoření obloukem.

V moderních zařízeních se ke zvýšení odolnosti kontaktní skupiny používá slitina stříbra s žáruvzdornou látkou (kovovou nebo nekovovou). Například sériové spínače používají pájky vyrobené z materiálu obsahujícího stříbro, což zvyšuje odolnost kontaktní skupiny proti opotřebení a snižuje přechodový odpor. V souladu s tím se zvyšuje životnost jističe, zvyšuje se jeho spolehlivost.

Patent Hugo Stotz pro jistič

Reklama Stotzových přepínačů na pohlednicích

1946–1975

V Rusku vývoj technologií postupoval poněkud odlišnou cestou. V poválečném období byly široce používány jističe AB25. Uvolnění v nich byla pouze tepelná, proto tato zařízení spolehlivě chránila pouze před přetížením.

Zkraty se staly problémem: elektrická síť musí být otevřena okamžitě, ale bimetalická deska tepelného uvolnění potřebuje čas, aby se zahřála a pracovala. Zkratový proudový jistič s takovým uvolněním se samozřejmě odpojil, ale oheň v zapojení mohl začít dříve.

Co se týče obloukových komor sovětských jističů v letech 1950-1960, obsahovaly malé množství desek. Účinnost zhášení oblouku je v tomto případě nízká kvůli malému drcení.

V moderních obloukových komorách je mnohem více desek, zatímco inženýři se snaží najít optimální rovnováhu mezi zvýšeným počtem desek pro účinnost oblouku a kompaktností jističů.

Jističe v první polovině 20. století

Automatický spínač STOTZ-KONTAKT z roku 1952 uvolnění

Vypínač ABB

Reklamní jističe v Německu v 70. letech XX. Století

1976–1991

V průběhu příštích 20 let se vektor vývoje jističů na světě posunul směrem ke zlepšení výkonu, zdokonalení obloukových a kontaktních systémů, vzniku pohonů. Ale v naší zemi bylo toto období poznamenáno množením přepínačů AE1031.

Automatický spínač AE1031

Jejich propouštění bylo stále jen tepelné, ale byl zde také zásadní rozdíl - nepřítomnost obloukové komory.

Když je zařízení spuštěno, jeho kontakty se odchylují ve větší vzdálenosti než zařízení předchozí generace a oblouk zhasne. Takové přepínače se vyrovnávají s jejich úkolem a stále se nacházejí v panelech bytových domů.

Spínač AE1031 v rozložené podobě

"Je lepší nahradit takový vypínač moderním vypínačem vybaveným elektromagnetickým spouštěním a obloukovou komorou." Zátěž se významně zvýšila a zkratové proudy se zvýšily, “vysvětluje Denis Nikitin (IEK GROUP). - Pro zajištění bezpečnosti elektrických sítí vyžadují jističe spolehlivý provoz a rychlost. Moderní zařízení pracují se zkratem téměř okamžitě - za 0,1 sekundy. “

Zvětšená oblouková komora jističe VA47-60 IEK®

Od 90. let 20. století

V 90. letech 20. století Rusko učinilo obrovský průlom v navrhování a výrobě jističů, osvědčených postupech zahraničních společností a zavádění vlastních technologií, které splňují požadavky domácího trhu.

Většina moderních domácích jističů má jak tepelná, tak elektromagnetická spouště, chrání síť současně před přetížením a zkratem.

Pro ně výrobci vyrábějí další moduly, které rozšiřují funkčnost jističů.

Například jsou vynalezeny vypínací jednotky, které lze ovládat na dálku. Umožňují otevřít okruh na dálku a jsou nezbytné při požáru, když potřebujete vypnout větrání nebo otevřít elektromagnetický zámek dveří, ale není přístup ke stínění.

Moderní BA47-60M IEK®

Impuls ze systému požární ochrany je veden do nezávislé spouště a uvolňuje jistič. Příkladem je bezšroubová montáž s provozním napětím v rozsahu 161–253 V, která se používá k vypnutí jednoho, dvou, tří nebo čtyřpólových jističů řady BA47-29 a BA47-100 IEK®.

Mechanická odolnost moderních jističů proti opotřebení je navržena pro nejméně 20 000 cyklů a pro elektrické ne méně než 6000. Přední výrobci dokázali dosáhnout těchto působivých ukazatelů díky speciální konstrukci pouzdra se zlepšeným odvodem tepla a jeho dodatečnou ochranou proti vyhoření zpoza oblouku ( teplo se odvádí přes plastové a kovové desky).

Vývoj v obloukových komorách pokračuje: počet desek se v nich zvyšuje, na výstupu jsou instalovány dvojité mřížky pro jiskření, které zvyšují požární bezpečnost zařízení a zabraňují vypouštění produktů hoření oblouku.

Systémy automatického řízení charakteristik (v závislosti na pracovních podmínkách) se stále více zavádějí do moderních zařízení, mikroprocesory se stále více používají pro modelování oblouku a vzhled třífázových strojů s dobou odezvy 1 ms. Vývoj jističe pokračuje.

Materiál připravený tiskovou službou IEK GROUP