Ochranný jistič CP vs. jistič NFB a pojistka: rozdíly

Představte si stroj dodaný z Japonska. Na výkresu rozvaděče napájejí výstupy 24 V DC řadu malých přístrojů označených „CP“, každý s hodnotou typu „2P 3A“. V seznamu dílů se jmenují sākitto purotekuta (circuit protector). Jeden z nich vypíná při každém startu stroje a někdo z týmu navrhne vyměnit ho za místní jistič MCB se stejným počtem ampérů, nebo za jmenovitý proud o stupeň vyšší.

Ochranný jistič (circuit protector, CP) chrání zařízení a řídicí obvody před nadproudem. Jistič označený NFB nebo MCCB chrání vodiče a kabely. Jsou vyrobeny podle různých norem a plní různé úkoly. Shodný jmenovitý proud proto z jednoho z nich nedělá náhradu druhého ani náhradu pojistky.

Článek vysvětluje, co je CP a jak vypíná. Ukazuje, jak číst značení P/E a typový kód, a čím se CP liší od jističe NFB, pojistky a proudového chrániče (ELB). Dále popisuje, co ověřit při výběru nebo výměně, a proč reset CP není totéž co opětovný rozběh stroje. Na konci najdete kontrolní seznam, otázky pro japonského dodavatele a vzor dotazu.

Obsah

1. Hlavní body
2. Rychlý přehled: ochranné přístroje na japonských výkresech
3. Co je ochranný jistič (CP)?
4. Jak ochranný jistič vypíná
5. Značení CP: póly, spouště a typový kód
6. Ochranný jistič vs. jistič (NFB/MCCB)
7. Ochranný jistič vs. pojistka
8. Ochranný jistič vs. ELB (jistič s ochranou proti svodovému proudu)
9. Výběr nebo výměna ochranného jističe
10. Po vypnutí: reset CP vs. opětovný rozběh stroje
11. Kontrolní seznam před výměnou nebo změnou jmenovitého proudu CP
12. Otázky pro japonského dodavatele
13. Meze tohoto průvodce
14. Časté otázky
15. Zdroje

Hlavní body

• CP = circuit protector, formálně 機器保護用遮断器 se zápisem kiki hogo-yo shadanki („jistič pro ochranu zařízení“). Japonská norma je JIS C 4610, vycházející z IEC 60934 (Circuit-breakers for equipment, CBE)
• CP chrání přístroje a řídicí obvody uvnitř zařízení. Jistič NFB/MCCB chrání vedení. CP nenahrazuje ochranu vedení na nadřazené úrovni
• „2P1E“ znamená dva póly a jednu nadproudovou spoušť, nikoli dva zdroje napájení
• Výběr CP není jen o ampérech. Ověřte AC nebo DC, napětí, zapínací (náběhový) proud a jeho dobu trvání, vypínací schopnost při vašem napětí, proudové omezení zdroje DC, teplotu v rozvaděči a pomocné kontakty
• „Auto reset“ u CP nemusí znamenat, že se obvod sám znovu zapne. Kdy smí stroj znovu naběhnout, je samostatné rozhodnutí podle rizik stroje
• Když CP vypíná opakovaně, najděte příčinu dřív, než zvážíte vyšší jmenovitý proud

Rychlý přehled: ochranné přístroje na japonských výkresech

Podle tabulky přiřadíte označení z japonského výkresu nebo seznamu dílů ke správnému přístroji. Poslední sloupec uvádí nejbližší evropskou kategorii. Neznamená, že jsou výrobky zaměnitelné.

Označení, na které narazíte	Co to je	Hlavní úkol	Japonská norma	Nejbližší kategorie v Evropě
CP, CBE, sākitto purotekuta (circuit protector), kiki hogo-yo shadanki	Ochranný jistič / jistič pro zařízení (circuit-breaker for equipment)	Nadproudová ochrana přístrojů a řídicích obvodů uvnitř zařízení	JIS C 4610 (mechanické typy)	CBE (IEC 60934; evropská verze EN 60934, číslo a vydání ČSN ověřte). V Severní Americe se CP často certifikují jako UL 1077 (doplňková ochrana)
NFB, MCCB, haisen-yo shadanki	Jistič v lisovaném pouzdru (molded case circuit breaker)	Ochrana vedení před přetížením a zkratem	JIS C 8201-2-1	MCCB (IEC 60947-2, ČSN EN 60947-2). Malé instalační jističe (MCB) se řídí spíše EN 60898-1. V USA jsou jističe pro odbočné obvody podle UL 489
F, FUSE, pojistka	Pojistka	Při nadproudu se přetaví a obvod rozpojí, musí se vyměnit	Podle typu pojistky	Pojistka typu a jmenovité hodnoty, kterou předepsal výrobce zařízení
ELB, ELCB, roden shadanki	Jistič s ochranou proti svodovému proudu (earth leakage circuit breaker)	Ochrana proti svodovému proudu do země. Mnoho typů zahrnuje i nadproudovou ochranu	JIS C 8201-2-2 a další	Proudový chránič (RCD; např. ČSN EN 61008-1 / 61009-1, podle provedení)

Jističe NFB, MCCB, ELB a hodnoty AF/AT natištěné na japonských jističích vysvětluje samostatný článek.

Co je ochranný jistič (CP)?

Ochranný jistič odpojí napájení řídicího obvodu nebo zátěže, když jí protéká nadproud. Formální japonský název kiki hogo-yo shadanki znamená „jistič pro ochranu zařízení“. Na výkresech a v katalozích se zkracuje na CP nebo CBE.

V rozvaděči CP typicky sedí na větvích napájejících senzory, indikátory, elektromagnetické ventily a podobné prvky, jeden CP na obvod. Poruchu pak snáz najdete. Při správně koordinované ochraně se také nezastaví víc částí stroje, než je nutné.

Nadřazený jistič (NFB/MCCB) je jiný přístroj s jiným úkolem. Chrání přívodní a odbočná vedení před přetížením a zkratem. Že za ním jsou CP, neznamená, že ochranu vedení nahoře můžete vynechat. Rozhodněte, který přístroj chrání kterou část obvodu.

Nadřazený jistič, zdroj a větvové CP nemají stejnou roli.

← Obrázek lze posouvat do stran →

Koncepční náčrt napájecí cesty a umístění přístrojů. Póly na straně AC, uzemnění, čísla vodičů a detaily svorek jsou vynechány. Nejde o schéma zapojení pro stavbu rozvaděče.

CP se používají v řídicích obvodech obráběcích strojů, v napájení elektroniky a v kancelářské technice. Některé výrobky jsou určené pro zdravotnické prostředky a vozidla. Existují mechanické a elektronické typy. Dva přístroje, které se oba jmenují „CP“, se mohou lišit vnitřní konstrukcí, druhem napájení i normou, a je třeba je brát jako různé výrobky.

Norma JIS C 4610:2005 se jmenuje 機器保護用遮断器 (kiki hogo-yo shadanki) a týká se mechanických spínacích přístrojů chránících obvody uvnitř elektrických zařízení. Její předmluva uvádí jako základ revize IEC 60934:2000, Circuit-breakers for equipment (CBE). IEC 60934 byla sama revidována v roce 2019. Nepředpokládejte, že JIS C 4610 platí i pro elektronické CP. Přečtěte si normy uvedené u konkrétního výrobku.

Některé řady nabízejí velmi malé jmenovité proudy v jemných stupních, ale rozsah se řada od řady liší. Například Mitsubishi Electric CP30-BA se uvádí od 0,1 A do 30 A. To je údaj jedné řady, ne rozsah platný pro všechny CP.

Na primární a sekundární straně zdroje se pro stejnou zátěž liší napětí i proud. Na výkresu ověřte, na které straně který CP sedí a jakou poruchu má hlídat. Při dohledávání, co CP napájí, pomáhají kromě názvů přístrojů i čísla vodičů a svorek.

Jak ochranný jistič vypíná

CP spojuje část, která snímá nadproud, a část, která obvod rozpojí. Podle způsobu snímání rozlišujeme tepelné, magnetické, hydraulicko-magnetické a tepelně-magnetické typy. Elektronické CP sledují proud elektronickým obvodem.

U tepelného CP se teplo od procházejícího proudu přenáší na bimetalový proužek a jeho pohyb rozpojí kontakty. Bimetal tvoří dva spojené kovy s různou tepelnou roztažností, a proto se při zahřátí ohýbá.

Doba vypnutí tepelného CP závisí nejen na velikosti proudu, ale i na tom, jak dlouho teče, a na teplotě okolí. CP není spínač, který se rozpojí v okamžiku překročení jmenovitého proudu. Kdo to očekává, dojde ke špatným závěrům.

Pomůže oddělit dva kroky: zahřátí snímacího prvku a rozpojení kontaktů.

← Obrázek lze posouvat do stran →

Koncepční kresba tepelného mechanismu, nikoli vnitřní konstrukce konkrétního výrobku. Magnetické a elektronické CP bimetal vůbec nemusí používat.

Magnetický CP využívá magnetickou sílu proudu k pohybu kotvy, která uvolní vypínací mechanismus. U některých hydraulicko-magnetických typů se pohyb zpomaluje olejovým tlumičem (dashpot), aby vznikla potřebná časová prodleva.

I u magnetických typů je třeba ověřit teplotu a podmínky montáže. U některých hydraulicko-magnetických výrobků například působí na jádro gravitace podle polohy montáže jinak, takže vypínací charakteristiky platí jen za podmínek uvedených v katalogovém listu.

Tepelně-magnetické typy kombinují zjištění trvalého přetížení s rychlou reakcí na velké proudy. Mechanismy i časové charakteristiky se liší i při stejném jmenovitém proudu. Samotný název typu proto neřekne, jakou zátěž CP ochrání.

Elektronické CP sledují proud elektronicky a vypínají výstup větve, často polovodičovým spínačem. Výrobky pro obvody 24 V DC mohou mít nastavení proudu pro každou větev a indikaci stavu a některé přidávají signalizační výstup nebo dálkový reset.

Rozpojení mechanického kontaktu a vypnutí polovodiče nechávají obvod v různém elektrickém stavu. Některé elektronické CP mají i mechanické oddělení, ale samotná indikace „OFF“ není důkazem, že je obvod odpojen.

Tepelná nadproudová relé také snímají přetížení motoru teplem. Co chrání a jak rozpojují obvod (obvykle přes stykač), je ale třeba ověřit zvlášť.

Značení CP: póly, spouště a typový kód

Co znamená 2P1E a 2P2E

Na japonských jističích a CP je „P“ počet pólů a „E“ počet nadproudových spouští (trip elements). Přístroj 2P1E má dva póly, které spínají společně, a jednu spoušť snímající nadproud. Neznamená to, že obvod má dva zdroje napájení.

Počítejte zvlášť póly, které snímají nadproud, a kontakty, které se rozpojují společně.

← Obrázek lze posouvat do stran →

Schéma k vysvětlení značení P/E. U skutečných CP může příslušenství uspořádání spouští změnit, proto čtěte vnitřní schéma zapojení výrobku, ne jen počet pólů.

Jedna spoušť neznamená, že se rozpojí jen kontakt tohoto pólu. Zda se oba póly rozpojí společně a který pól spoušť nese, jsou dvě samostatné informace. Ověřte proto počet pólů, počet spouští a vnitřní zapojení dohromady. U jističů 2P1E od Fuji Electric je například pól bez spouště označen „N“ a patří k střednímu (uzemněnému) vodiči.

Polarita DC a systém uzemnění AC také ovlivňují, kde musí být spoušť a jak se přístroj zapojí. Některé výrobky dovolují při stanovených podmínkách spojit póly do série. Nezaměňujte svorky ani neměňte předepsané zapojení. Používejte jen zapojení, pro která je výrobek certifikován.

Jak číst typový kód a jmenovité hodnoty

Typové kódy CP shrnují počet pólů, vnitřní příslušenství, vypínací charakteristiku a jmenovitý proud do jednoho řetězce. Výběrový katalog Mitsubishi Electric pro USA (vydání 18, 2018) vysvětluje kód CP30 na tomto příkladu:

Část kódu „CP30-BA 1P 1-M 3A“	Význam	Další kódy ve stejném katalogu
CP30-BA	Řada (rám 30 A)	CP30-HU (vyšší vypínací schopnost)
1P	1 pól	2P, 3P
1	Vnitřní příslušenství: provedení bez pomocného spínače	2 = pomocný spínač (AX), 9 = signalizační spínač (AL), 21/91 = verze pro malé zátěže, 6 = napěťová spoušť (shunt trip)
M	Vypínací charakteristika: střední rychlost	1 = okamžitá, F = rychlá, S = pomalá, MD/SD = se setrvačným zpožděním
3A	Jmenovitý proud	0,5–30 A standardně; 0,1, 0,25, 0,3 A nestandardně

Stejný katalog ukazuje, proč jedno číslo vypínací schopnosti nestačí. U jednopólového CP30-BA uvádí 2,5 kA při 250 V AC a 2,5 kA při 65 V DC podle UL 1077 / CSA C22.2 č. 235. Podle IEC 60934 a JIS C 4610 uvádí 2,5 kA při 230 V AC a 2,5 kA při 60 V DC. Každá hodnota patří ke konkrétní normě a napětí. Kódy a hodnoty se liší podle výrobce a vydání katalogu, takže vždy čtěte aktuální katalogový list přesně pro typ na vašem výkresu.

Ochranný jistič vs. jistič (NFB/MCCB)

V japonských rozvaděčích se jistič obvykle označený NFB nebo MCCB vybírá k ochraně kabelů před přetížením a zkratem. CP se vybírá ke spínání a ochraně napájení zařízení, řídicích obvodů a zátěží. Pokrývají různé části obvodu.

Výraz „circuit breaker“ se někdy používá volně pro obojí. Aby bylo jasné, zda jde o jistič vedení, nebo o ochranu zařízení, čtěte v katalogovém listu určení a normu, ne název.

Typické normy jsou JIS C 4610 a IEC 60934 pro CP a JIS C 8201-2-1 pro jističe vedení. V Severní Americe se CP, například řada CP30 od Mitsubishi, nabízejí jako doplňkové ochrany UL 1077. Ty jsou určeny pro ochranu uvnitř zařízení tam, kde je ochrana odbočného obvodu už zajištěna, nikoli jako jističe odbočných obvodů. Když nahrazujete přístroj podle jedné normy přístrojem podle jiné, ověřte, že jsou stále splněny původní ochranné podmínky, nejen počet ampérů.

Poznámka pro české závody. Běžný evropský instalační jistič MCB (typicky podle EN 60898-1) není ochranný jistič zařízení podle IEC 60934. Při zavedení „místní“ náhrady proto chybí-li schválení dodavatele stroje, nejde jen o jiné číslo na štítku. Mění se norma, charakteristika a podmínky koordinace. Pro napájení platí 230/400 V, 50 Hz, ale japonský stroj může mít obvody 100/200 V a 50 nebo 60 Hz. Ověřte jmenovité napětí a typ proudu u každého CP zvlášť.

Rozhodnout nemůže ani velikost. Mezi jističe vedení patří i malé jističe MCB, které CP velmi připomínají. Fuji Electric upozorňuje, že MCB vyhovují normám pro průmyslové jističe (například IEC 60947-2), CP vyhovují IEC 60934 a JIS C 4610 a jen CP se vyrábějí v okamžitém provedení a v provedení se setrvačným zpožděním.

CP nabízejí jemné jmenovité hodnoty a charakteristiky pro malé zátěže a NFB se vyrábějí pro velké proudy vedení. Jejich rozsahy proudů se ale překrývají, takže neexistuje pevná hodnota v ampérech, která by je oddělovala.

CP může za určitých podmínek nakonec chránit i část vedení, ale to není zaručeno. Fuji Electric v FAQ uvádí, že CP nejsou zařazeny mezi přístroje k ochraně vodičů a pro tento úkol nejsou dimenzovány. Zda CP kabel ochrání, záleží na jeho zatížitelnosti a na vypínací charakteristice CP. Nezaměňujte, co přístroj náhodou dělá, s tím, k čemu je dimenzován.

Při návrhu obvodu vypište přístroje v pořadí od zdroje: nadřazený jistič, kabel, větvový CP, zátěž. Pak si u každého poznamenejte, co snese. Koordinace ochran, tedy který přístroj vypne při dané poruše první, je jedním z důvodů, proč se CP dávají do větví.

Menší jmenovitý proud podřízeného CP nezaručuje, že vypne první. Pořadí závisí na velikosti a době trvání poruchového proudu, proto ho posuzujte podle časově-proudových charakteristik a kombinačních údajů výrobce. Pokud to vyřešíte při výběru přístrojů, a ne až po nakreslení schématu, ušetříte přepracování.

Vypínací schopnost a zkratový proud

Zkratový proud závisí na výkonu zdroje, transformátoru a na délce a průřezu kabelů. V každém obvodu automaticky nedosahuje 10 kA a více. Zjistěte proud očekávaný v místě instalace a porovnejte ho s vypínací schopností přístroje.

Jmenovitý proud a jmenovitá vypínací schopnost jsou dvě samostatné specifikace. Jmenovitý proud se týká normálního provozu, vypínací schopnost je poruchový proud, který přístroj dokáže přerušit. I CP pro zátěž několika ampérů se může setkat se zkratovým proudem mnohonásobně vyšším než normální proud.

Hodnoty vypínací schopnosti mají své podmínky: napětí, AC nebo DC, zkušební normu a způsob zapojení pólů. Nevytrhávejte z katalogu samotné číslo v kA. Porovnávejte hodnoty z řádku, který odpovídá vašim napájecím podmínkám.

Odlište, co CP přeruší sám, od toho, co zvládne jen v kombinaci s nadřazeným přístrojem. Velký jistič nahoře sám o sobě neznamená, že poskytuje záložní ochranu libovolnému CP.

Při výměně CP převezměte spolu s jmenovitým proudem také zkratové podmínky v místě instalace a certifikační podmínky výrobku. I náhrada se stejnými rozměry se může lišit v tom, zda je jen pro AC, nebo i pro DC, ve vypínací schopnosti nebo v pomocných kontaktech.

Chcete-li, aby se zastavila jen vadná část, porovnejte časově-proudové charakteristiky podřízeného a nadřazeného přístroje a tam, kde je třeba, navrhněte selektivní vypínání. Podle velikosti zkratu mohou přesto zareagovat oba přístroje, proto neodhadujte, co se zastaví, jen podle normálního proudu.

Srovnání vedle sebe

Hlavní rozdíl je v účelu a použití, ne ve velikosti. Tabulka ukazuje obecný obraz. Zda přístroj vyhovuje konkrétnímu obvodu, závisí na normě a specifikaci daného typu.

Položka	Ochranný jistič (CP)	Jistič vedení (NFB/MCCB)
Co hlavně chrání	Vnitřek zařízení, řídicí obvody, zátěže	Vedení v přívodních a odbočných obvodech
Typické normy	Mechanické typy: JIS C 4610, IEC 60934 (UL 1077 v Severní Americe)	JIS C 8201-2-1 (IEC 60947-2); UL 489 pro odbočné obvody v USA
Jmenovitý proud	Některé řady nabízejí malé hodnoty v jemných stupních	Volí se podle vedení; rozsah závisí na výrobku
Typické umístění	Jednotlivé obvody uvnitř zařízení nebo rozvaděče	Rozvodnice, přívody k zařízením
Co určuje výběr	Co zátěž snese, zapínací proud, zdroj, se kterým pracuje	Zatížitelnost kabelu, zkratové podmínky, koordinace
Výměna jednoho za druhý	Nikdy nerozhodujte jen podle jmenovitého proudu nebo vnějších rozměrů. Ověřte normu, napětí a vypínací schopnost

Ochranný jistič vs. pojistka

Pojistka rozpojí obvod, když nadproud přetaví její vnitřní vložku. Jakmile se přetaví, nelze ji znovu použít. Odstraníte příčinu a vyměníte ji za pojistku předepsaného typu a jmenovité hodnoty.

Pojistku není třeba měnit při každém zapnutí a vypnutí zařízení, jen když se přetaví. Pokud se přetaví při každém startu, ověřte, zda její časová charakteristika vyhovuje běžnému zapínacímu proudu a zda zátěž nemá poruchu.

Většinu CP naopak lze po odstranění příčiny a provedení potřebných kontrol uvést zpět do provozu předepsaným úkonem. To neznamená, že CP vydrží věčně. Záleží i na proudech, které přerušil, na historii vypnutí a na jmenovité životnosti.

Některé CP slouží také jako vypínač napájení, ale zda jsou vhodné pro časté denní spínání, závisí na spínací schopnosti a jmenovité životnosti. Ochranná funkce z CP nedělá náhradu stykače nebo ovládacího spínače.

Ruční vypnutí CP obvykle odpojí napájení na straně zátěže. Berte to jako provozní otázku: kdo smí přístroj přepínat a jak zabránit nechtěnému zastavení nebo nechtěnému opětovnému zapnutí.

Nepředpokládejte, že univerzální CP poskytne stejnou ochranu jako rychlá pojistka chránící polovodiče. Liší se proud a doba, které přístroj snese, i proudově omezující schopnost pojistky, takže se řiďte specifikací výrobce zařízení a schválenými kombinacemi.

Při srovnání nákladů počítejte i prostoje, práci spojenou s výměnou a ochranu, kterou obvod potřebuje, ne jen ceny dílů. Po přetavení pojistky zjistěte příčinu a vyměňte ji za předepsaný díl.

Ochranný jistič vs. ELB (jistič s ochranou proti svodovému proudu)

ELB zjišťuje proud unikající z obvodu do země a obvod rozpojí. Tento svodový proud je jiná veličina než nadproud, na který reaguje CP. Běžná metoda detekce vede přívodní a zpětný vodič společně součtovým proudovým transformátorem (ZCT). Při normálním provozu se jejich magnetická pole ruší a proud, který se nevrací, vytvoří nerovnováhu, kterou ELB zachytí. U vícefázových obvodů AC pracuje ELB se součtem proudů fází. Svod nelze posoudit prostým odečtením dvou údajů ampérmetru.

Svod dost velký, aby způsobil úraz elektrickým proudem, může vzniknout i tehdy, když je proud zátěže mnohem nižší než jmenovitý proud CP. Neočekávejte, že běžný nadproudový CP svod zjistí. Ochranu proti svodovému proudu navrhněte samostatně. Některé ELB poskytují i ochranu před přetížením a zkratem. Citlivost, vypínací čas a vztah ELB k NFB popisuje náš článek o NFB a ELB.

Páčka CP nebo ELB v poloze OFF není důkazem, že jsou pryč jiné zdroje nebo uložená energie. Pro údržbu je nutné určit všechny zdroje energie na zařízení a postupovat podle LOTO (zablokování a označení) a ověření beznapěťového stavu podle předpisů vašeho závodu.

Výběr nebo výměna ochranného jističe

CP vybírejte pro normální provoz i pro poruchové stavy, ne jen podle toho, jak se po vypnutí vrací. Nejdřív shromážděte specifikace zátěže a zdroje. Potom zužujte kandidáty podle vypínací charakteristiky, vypínací schopnosti, podmínek instalace a způsobu resetu.

Druh napájení a místo CP

Nejdřív potvrďte AC nebo DC, provozní napětí, frekvenci, systém uzemnění a to, kterou větev CP chrání. Hodnoty pro AC a DC jsou uvedeny zvlášť i při stejném napětí, takže hodnotu pro AC nepřebírejte jako mez pro obvod DC.

Na rozdíl od AC proud DC pravidelně neprochází nulou, proto se při jeho přerušení řiďte hodnotami výrobku pro DC. Typ označený pro AC i DC může mít pro každé z nich jiné mezní napětí, jinou vypínací charakteristiku i jinou vypínací schopnost.

Obvod 24 V DC neznamená, že postačí jakýkoli malý ochranný přístroj. Rozlište primární a sekundární stranu zdroje, počet fází a napájecí systém podle napětí, která se v japonských závodech používají (400 V, 200 V, 100 V a 24 V).

U přístrojů napájených z jednoho zdroje sepište každou větev s názvem zátěže a normálním proudem. Když chráníte senzory, elektromagnetické ventily a řídicí jednotky jedním velkým CP, mění se oproti ochraně každé zátěže zvlášť to, které části stroje se při poruše zastaví, i způsob hledání poruchy.

Trvalý proud a zapínací proud

Normální provozní proud zjistěte ze specifikace zátěže a ze skutečných provozních podmínek. U zátěže DC dá orientační hodnotu dělení výkonu napětím. Startovací špičku a její dobu trvání získejte jako samostatný údaj.

Těchto 4 A je součet normálního zatížení, nikoli odpověď na jmenovitý výkon zdroje nebo nastavení CP. Počítejte také se spotřebou zdroje a případného elektronického CP, se zátěžemi, které startují současně, a se změnami podle teploty okolí.

Zátěže se vstupními kondenzátory, transformátory, solenoidy nebo motory mohou hned po zapnutí odebírat mnohem víc než za normálního provozu. CP musí propustit normální start a přitom vypnout při nadproudu, který zátěž nesnese.

Při volbě vypínací charakteristiky záleží na špičce i na době jejího trvání.

← Obrázek lze posouvat do stran →

Smyšlený obdélníkový průběh k ukázce vstupů pro výběr. Není to vypínací křivka skutečného výrobku ani zaručený průběh zapínacího proudu.

Vezměme smyšlenou zátěž, která běží s 1,2 A a při startu odebírá 8 A po dobu 20 ms, a kandidátní CP o jmenovitém proudu 2 A. Provozní proud je 0,6násobek jmenovitého a zapínací proud 4násobek. Dalším krokem je zjistit, jak se CP zachová, když proud po 20 ms dosahuje čtyřnásobku jmenovité hodnoty.

Vypínací křivky obvykle zobrazují na vodorovné ose násobek (nebo procento) jmenovitého proudu a na svislé ose čas. Nezaměňte sekundy a minuty ani násobky a procenta. Zkontrolujte také, zda je křivka jedna čára, nebo pás mezi minimální a maximální dobou vypnutí.

Propustit normální zapínací proud a vypnout dřív, než porucha zátěž poškodí, jsou dvě podmínky, které musí platit současně. Zvyšování jmenovitého proudu při každém vypnutí může obětovat tu druhou, proto před zvýšením proudu prověřte charakteristiky a příčinu.

Názvy křivek jako okamžitá, rychlá, střední, pomalá a se setrvačným zpožděním vždy čtěte podle křivek daného výrobce. Zpoždění neznamená, že se tolerují všechny starty. Pro opakované impulzy a pro již zahřátý CP se řiďte dokumentací výrobku.

U motorů mají ustálený, rozběhový a zablokovaný proud různý význam a každý účel ochrany potřebuje jiné hodnoty. Sledování mechanického přetížení, například zaseknutí, je jiný úkol než zkratová ochrana pomocí CP. Zvažte k tomu shock relay (relé pro sledování proudu).

Měření normálního proudu neprozradí špičku ani dobu krátkého zapínacího proudu. Šířku pásma měřidla, funkci záznamu a způsob připojení přizpůsobte tomu, co potřebujete zachytit.

Zdroj DC a ochrana větví

Mnoho spínaných zdrojů 24 V DC se před nadproudem chrání omezením proudu nebo poklesem výstupního napětí. Pokud zdroj omezí proud dřív, nemusí větvový CP dostat dost proudu, aby vypnul v očekávané době.

Zkrat v jedné větvi proto může stáhnout společné napájecí napětí a zastavit i zdravé řídicí přístroje. Proto přidání CP do každé větve nezaručuje, že ostatní větve poběží dál.

Některé elektronické CP jsou na tento problém navrženy a ve spojení se zdrojem podporují selektivní ochranu vadné větve. Způsob omezení proudu a požadovaný výkon zdroje se podle výrobku liší, proto je vybírejte spolu s podmínkami zapojení.

Specifikace elektronického ochranného jističe Omron S8V-CP například varují, že nedostatečný výkon zdroje může snížit výstupní napětí všech větví. Zdroj musí dodat i proud potřebný k vypnutí CP, takže 4 A normálního součtu z předchozího příkladu výběr nekončí.

U dlouhých kabelových tras ověřte také rozdíl napětí mezi zdrojem a přístrojem a cestu proudu při zkratu. Některé výrobky nabízejí zpožděný start větví nebo signalizační výstupy, proto zdroj, CP a zátěže uveďte ve specifikaci jako jeden systém.

Teplota v rozvaděči, montáž a pomocné kontakty

I při správném proudu a vypínací charakteristice CP nepracuje podle očekávání mimo jmenovitou teplotu v rozvaděči nebo mimo podmínky montáže těsně vedle sebe. V dokumentaci zvoleného typu zkontrolujte rozsah teploty okolí, případné snížení zatížení, polohu montáže a odstupy od sousedních přístrojů.

K výběru patří také typ svorek, vhodné průřezy vodičů, lisovací koncovky, utahovací moment a kryty svorek. Nestačí, že malý přístroj zapadne na původní místo. Zkontrolujte prostor pro ohyb vodičů a přístup nářadí, aby šel CP namontovat bez násilí.

Kontrolní seznam, aby se po zvolení jmenovitého proudu nepřeskočily ostatní podmínky.

← Tabulku lze posouvat do stran →

Specifikace	Co ověřit	Potřebné informace
Napájení a napětí	AC/DC, provozní napětí, polarita a předepsané zapojení	Specifikace zdroje a jednopólové schéma / schéma zapojení
Jmenovitý proud a časové charakteristiky	Trvalý proud, normální zapínací proud, co zátěž snese	Průběh proudu zátěže a vypínací křivky
Vypínací schopnost	Předpokládaný zkratový proud v místě instalace, zkušební podmínky	Parametry sítě a tabulka hodnot daného typu
Koordinace	Nadřazené přístroje, omezení proudu zdroje, zdravé větve	Kombinační údaje výrobce
Prostředí a montáž	Teplota v rozvaděči, montáž těsně vedle sebe, poloha, vibrace	Výkres rozmístění a provozní podmínky
Připojení	Vodiče, svorky, utažení, kryty	Montážní návod a specifikace dílů
Reset a signály	Ruční/dálkový reset, signalizační/pomocné kontakty, podmínky opětovného startu	Provozní specifikace a sekvence zastavení a obnovení

Pokud podmínky nejsou ujasněné, nerozhodujte jen zvýšením jmenovitého proudu kandidáta. Shromážděte informace o zátěži a zdroji a zeptejte se výrobce.

Pomocný a signalizační kontakt mají různé úkoly. Pomocný kontakt obvykle hlásí stav ZAP/VYP hlavních kontaktů a signalizační kontakt hlásí vypnutí. Ověřte typ kontaktu a jeho stav za normálních i poruchových podmínek, jeho jmenovité hodnoty a co se děje se signálem při ztrátě napájení.

Žádný alarm na obrazovce rozvaděče nedokazuje, že CP nezareagoval. V typovém kódu a ve schématu sekvence ověřte, zda signál zahrnuje jen vypnutí, nebo i ruční vypnutí, a zda je pomocný kontakt skutečně osazen.

Po vypnutí: reset CP vs. opětovný rozběh stroje

Po vypnutí najděte a odstraňte příčinu, například vadnou zátěž nebo poškozené vedení, a teprve potom CP resetujte. Opakované zapínání, dokud příčina trvá, může poruchu opakovat a rozšířit poškození CP i zařízení.

Některé CP se resetují ručně, jiné automaticky a některé elektronické typy externím signálem, proto se řiďte návodem ke konkrétnímu typu. Tepelné typy mohou před resetem potřebovat vychladnout. Nepředpokládejte, že jsou všechny typy připraveny po stejné době čekání.

„Auto reset“ (japonsky jido risetto) nemusí znamenat, že se hlavní obvod sám znovu zapne. Mitsubishi Electric tento pojem používá u CP30-BA, protože jeho páčka se při vypnutí přesune do polohy OFF. U varianty s alarmovým spínačem (AL) se páčka zastaví v poloze vypnutí mezi ZAP a VYP.

Jinými slovy, mechanismus připravený na další úkon a automatické opětovné sepnutí hlavního obvodu jsou dvě různé události. Některé elektronické CP také rozlišují „připraveno k resetu“ od „výstup zapnut“, proto čtěte popis stavů v návodu.

I tam, kde je dlouhé zastavení nákladné, například u kyslíkového čerpadla akvária, není automatické obnovení univerzální odpovědí. Zvažte nebezpečí opětovného startu s trvající poruchou proti dopadu zastavení a návrh rozhodněte s ohledem na alarmy, monitorování a zálohu.

Vrtačka, která se zastaví nadproudem, ukazuje druhou stranu. Pokud se nástroj roztočí v okamžiku, kdy se ochrana resetuje, může dojít ke zranění. Obnovení ochranného přístroje, obnovení řídicího napájení, potvrzení bezpečnosti a povel ke chodu mají být samostatné kroky podle rizik stroje.

V příkladu s vrtačkou návrh drží vřeteno v klidu, i když je napájení opět k dispozici.

← Obrázek lze posouvat do stran →

Koncepční diagram oddělení úkonů. Není to schéma zapojení bezpečnostního obvodu a neurčuje požadovanou bezpečnostní funkci. Návrh se řídí posouzením rizik daného stroje a platnými normami.

Detekce podpětí nebo napěťová spoušť a zabránění opětovnému startu stroje po návratu napájení jsou také samostatné funkce. CP je nemusí mít ve standardní výbavě, proto ve specifikaci výrobku ověřte příslušenství, jeho provozní napětí, podmínky přídržné funkce a ovládací obvod.

Uvolnění nouzového zastavení a zahájení běžného provozu řeší bezpečnostní návrh stroje. U strojních zařízení se tím zabývá například ČSN EN 60204-1. Konkrétní články a aktuální vydání si ověřte u norem. CP pokrývá jen část nadproudové ochrany. Ochrana před úrazem elektrickým proudem a před neočekávaným rozběhem vzniká kombinací vhodných přístrojů a řízení.

Před přijetím návrhu potvrďte s připojenou zamýšlenou zátěží normální start, zastavení, alarmy a postup resetu. Nevytvářejte záměrné zkraty v provozu a neobcházejte ochranné přístroje. Rozsah a způsob ověření se řídí zkušebními postupy výrobce a vašeho provozu.

Kontrolní seznam před výměnou nebo změnou jmenovitého proudu CP

• Druh přístroje potvrzený z katalogového listu: CP (JIS C 4610 / IEC 60934 / UL 1077) nebo jistič vedení (JIS C 8201-2-1 / IEC 60947-2 / UL 489)
• Přečtený celý typový kód: póly, spouště (např. 2P1E), vnitřní příslušenství, vypínací charakteristika, jmenovitý proud
• AC nebo DC, provozní napětí, polarita a předepsané zapojení
• Normální proud každé větve a špička a doba zapínacího proudu
• Vypínací křivka porovnaná se zapínacím proudem a s tím, co zátěž snese
• Předpokládaný zkratový proud v místě instalace vs. vypínací schopnost podle správné normy a napětí
• Nadřazený přístroj a proudové omezení zdroje zkontrolované z hlediska koordinace
• Teplota v rozvaděči, snížení zatížení, poloha montáže a odstupy
• Svorky, průřezy vodičů, utahovací moment a kryty
• Pomocné nebo signalizační kontakty: osazené, zapojené a co signalizují
• Způsob resetu a podmínky opětovného startu rozhodnuté odděleně od resetu CP, podle posouzení rizik stroje
• Příčina opakovaných vypnutí nalezená dřív, než se cokoli změní na vyšší jmenovitý proud

Otázky pro japonského dodavatele

• Jaký je přesný typový kód každého CP na výkresu a jaké normy a certifikace (JIS C 4610, IEC 60934, UL 1077, CSA) nese? Je k dispozici i evropské prohlášení o shodě?
• Jaká vypínací charakteristika (okamžitá, střední, pomalá, se setrvačným zpožděním) byla zvolena pro každou větev a proč?
• Jaký je normální proud a špička a doba zapínacího proudu každé zátěže?
• Jaký je jmenovitý výkon a chování proudového omezení zdroje DC a bylo s ním potvrzeno selektivní vypínání CP?
• Jaká vypínací schopnost je požadována v místě každého CP? Spoléhá některý CP na záložní ochranu, a pokud ano, na který nadřazený přístroj a za jakých kombinačních podmínek?
• Jsou osazeny pomocné nebo signalizační kontakty a jak se používají v řídicí sekvenci?
• Jaké podmínky a povely jsou potřeba k opětovnému startu stroje poté, co CP vypnul a byl resetován?
• Které lokálně dostupné CP, pokud nějaké, schvalujete jako náhrady?

Vzor dotazu

Japonskému dodavateli se obvykle píše anglicky. Text níže si podle potřeby přeložte.

Předmět: Ochranný jistič CP3 na výkresu E-012: náhrada a dotaz k vypínání

Dobrý den, [jméno],

V rozvaděči stroje [název stroje] vypíná ochranný jistič CP3 (větev 24 V DC k elektromagnetickým ventilům, výkres E-012) téměř při každém startu. Než cokoli změníme, potvrďte nám prosím následující:

• přesný typový kód CP3 včetně vypínací charakteristiky a jeho certifikace,
• normální a zapínací proud zátěží na této větvi,
• zda je přijatelná jiná vypínací charakteristika nebo jmenovitý proud a které typy schvalujete, pokud budeme nakupovat lokálně,
• jmenovitý výkon a chování proudového omezení zdroje 24 V.

Dokud od vás nedostaneme odpověď, jmenovitý proud ani přístroj měnit nebudeme. Přikládáme fotografie štítku a indikace vypnutí.

S pozdravem,
[Vaše jméno]

Název stroje, číslo výkresu a označení CP v tomto dotazu jsou smyšlené zástupné hodnoty.

Meze tohoto průvodce

• Průvodce vysvětluje pojmy a to, co ověřit. Není to metoda návrhu ani pracovní postup. Návrh ochrany, resetování a rozhodnutí o opětovném startu patří výrobci zařízení a osobám odpovědným za elektrickou bezpečnost ve vašem závodě podle vašich předpisů BOZP a pravidel pro práci na elektrických zařízeních
• Typové kódy, hodnoty a certifikace se liší podle výrobce, řady a vydání katalogu. Příklady Mitsubishi Electric a Omron zde ilustrují druh informací, které hledat. Vždy použijte aktuální katalogový list pro svůj přesný typ
• Evropské normy uvádíme podle čísel. Aktuální vydání a platnost jako ČSN EN ověřte v katalogu ČSN/ÚNMZ. Splnění normy CP nezaručuje přijetí podle vašich předpisů. Zda lze přístroj podle UL 1077 nebo IEC 60934 použít na dané pozici, závisí na místních pravidlech a na posouzení odpovědné osoby (např. revizního technika)
• Výpočty proudů a průběhy v tomto článku jsou smyšlené příklady

Časté otázky

Může ochranný jistič nahradit NFB (MCCB)?

Ne jen proto, že se shoduje počet ampérů. NFB chrání vedení a CP chrání zařízení. Před volbou jednoho či druhého ověřte, co má obvod chránit, a také platnou normu, napětí, vypínací schopnost a kombinační podmínky.

Když je CP „auto reset“, rozběhne se stroj sám?

Nemusí. „Auto reset“ může popisovat návrat páčky nebo vnitřního mechanismu do připraveného stavu, nikoli opětovné zapnutí hlavního obvodu. Po odstranění příčiny ověřte pro konkrétní typ postup resetu a stav výstupu.

Jaký je rozdíl mezi 2P1E a 2P2E?

Oba mají dva póly. P je počet spínaných pólů a E počet nadproudových spouští, takže 2P1E snímá nadproud na jednom pólu a 2P2E na obou. Vybírejte podle systému uzemnění a vnitřního schématu zapojení včetně příslušenství.

Proč se zastavila i další zařízení, když byla porucha jen v jedné větvi?

Mohl současně vypnout nadřazený přístroj, nebo společný zdroj DC omezil proud a snížil napětí. Zkontrolujte společně výkon zdroje, zapojení a charakteristiky CP, ne jen vadnou větev.

CP stále vypíná. Mohu dát o stupeň větší?

Nejdřív najděte příčinu: zkrat, přetížení, zapínací proud nebo teplotu. Vyšší jmenovitý proud může vypínání zastavit, ale také zabránit tomu, aby CP přerušil poruchu dost rychle na ochranu zátěže nebo vedení. Prověřte proto výběr podle specifikací.

Zdroje

• Japanese Standards Association, JIS C 4610:2005 – náhled (japonsky): název, rozsah, vztah k IEC 60934:2000
• BSI, Circuit-breakers for equipment (CBE) a SIS, IEC 60934:2019: rozsah IEC 60934
• Mitsubishi Electric Automation, CP30 circuit protectors, Low Voltage Power Distribution Selection Guide, vydání 18 (2018): typový kód, rozsah jmenovitých proudů, vypínací schopnosti podle UL 1077 a IEC/JIS
• Mitsubishi Electric, katalog ochranných jističů, říjen 2019 (japonsky): specifikace, vypínací charakteristiky, pomocné kontakty
• Mitsubishi Electric FAQ, poloha páčky CP30-BA po vypnutí (japonsky): auto reset a indikace vypnutí
• Mitsubishi Electric FA e-learning, ochranné jističe (japonsky): hlavní účel CP
• Mitsubishi Electric, ELB (japonsky): detekce pomocí ZCT
• Fuji Electric FAQ, ochranné jističe a ochrana vodičů (japonsky)
• Fuji Electric FAQ, miniaturní jističe vs. ochranné jističe (japonsky)
• Fuji Electric FAQ, 2P1E vs. 2P2E (japonsky)
• Schneider Electric FAQ, doplňkové ochrany UL 1077: nejsou určeny k ochraně odbočných obvodů
• Omron, S8V-CP, jmenovité hodnoty a vlastnosti (japonsky): elektronický CP a výběr zdroje
• E-T-A, tepelné ochranné jističe (japonsky) a elektronické ochranné jističe (japonsky)
• Oriental Motor, ochranné přístroje motorů (japonsky)
• Omron, ruční reset vs. automatický reset (japonsky): neočekávaný rozběh a posouzení rizik