Elektrické ističe sú v súčasnosti najdôležitejšími bezpečnostnými prvkami každej elektroinštalácie, ich výber by ste preto nemali podceňovať. Vhodný spôsob istenia a typ ističa by mal určiť projektant alebo kvalifikovaný elektrotechnik podľa viacerých kritérií. Takýto zásah do elektroinštalácie je následne odobrený revíziou zahŕňajúcou špeciálne merania. Tento článok vám poradí, aké ističe do domu či bytu si vybrať a prečo by ste ich výber a inštaláciu mali zveriť odborníkovi.
Čo je to istič a prečo je nevyhnutný?
Istič je akýmsi automatickým vypínačom, ktorý vypne elektrický prúd v obvode v prípade poruchy. Vypínač, známy aj ako istič, sa používa na zabránenie prehriatia izolácie v kábloch a na ochranu obvodu pred skratovým prúdom. Okrem toho istič uľahčuje aj údržbu elektrických vedení, pretože je možné kedykoľvek odpojiť obvod v požadovanej časti vedenia. Tým, že istič vypne prívod prúdu do daného obvodu, zabráni požiaru, prípadne deštrukcii prvkov elektroinštalácie. Kabeláž, ale aj vypínače, zásuvky, svorky na vodiče či inštalačné krabice sú totiž navrhnuté iba na určitú úroveň pretekajúceho prúdu.
Elektrické ističe však chránia aj pred úrazom elektrickým prúdom. V sieťach TN-S, resp. TN-C a TN-C-S, aké sa používajú v bytoch, domoch, kanceláriách či komerčných budovách, zabezpečujú tzv. ochranu pred nepriamym dotykom. V prípade poruchy, napríklad dotyku fázového vodiča s vodivým krytom spotrebiča, by mohol byť kryt pod napätím až 230 V, čo by mohlo spôsobiť vážny úraz. Z tohto dôvodu sa vodivý kryt spotrebičov pripája na tzv. ochranný vodič (žltozelený - označený ako PE, ľudovo „uzemnenie“ alebo „zem“). Ak by sa v tomto prípade dotkol fázový vodič krytu, v podstate by nastal skrat s ochranným vodičom. Tento skrat by následne „vyhodil“ istič, čím by sa predišlo úrazu.
Pri normálnej prevádzke spotrebiča bez poruchy v sieti TN-C-S tečie obvodom (aj ističom) primeraný prúd. Pri dotyku fázového vodiča s vodivou kostrou spotrebiča sa táto ocitne pod napätím a ak sa jej dotknete, hrozí vám úraz. Pri spojení kostry s ochranným vodičom začne obvodom tiecť vysoký skratový prúd, istič tok prúdu preruší a úraz tak nehrozí.
Ako funguje elektrický istič?
Istič je pomerne zložitý elektrický prístroj, ktorý sa skladá z niekoľkých desiatok súčiastok. Prúd vstupuje do ističa a vystupuje z neho cez pripojovacie svorky. Potom prechádza cez kontakty ovládané tzv. ovládacou páčkou. Istič je vybavený tepelnou a elektromagnetickou poistkou.
Elektromagnetická spúšť ističa reaguje na skrat. Ak príde ku skratu, vytvorí sa v jej cievke silné elektromagnetické pole, vďaka čomu cievka k sebe pritiahne kotvu elektromagnetu a okamžite vypne istič. Tepelnú spúšť tvorí tzv. bimetalový pliešok. Pri prechode vyššieho prúdu než je menovitý prúd ističa sa pliešok zahrieva a ohýba. Ak preťaženie trvá dostatočne dlho, pliešok sa ohýba natoľko, že vypne istič.
Kľúčové parametre pre výber ističa
Výber ističa musí byť optimalizovaný na poskytovanie dokonalej ochrany osôb a majetku a súčasne dodržania kontinuity prevádzky. Ističe sú bežne definované počtom pólov, menovitým prúdom v ampéroch (A), charakteristikou B, C alebo D a vypínacou schopnosťou v tisíckach ampérov (kA).
Menovitý prúd (In)
Najčastejšie ľudia vyberajú ističe práve podľa hodnoty menovitého prúdu. Menovitý prúd je maximálny trvalý prúd, ktorý môže ističom pretekať bez toho, aby vypol. Obvykle sa používa na svetelné obvody v dome v kombinácii s káblom 3 × 1,5 mm2 istič 10A a pre zásuvkové obvody v kombinácii s káblom 3 × 2,5 mm2 istič 16A.
Pre správny výpočet menovitého prúdu je dôležité poznať výkon spotrebiča. Zásuvkový okruh istený 16A 1-fázovým ističom môžete zaťažiť maximálne 3,68kW záťažou (230V x 16A = 3680W).
Pre trojfázové zariadenia, ako sú motory alebo ohrievače, sa výpočet líši:
- Pre 3-fázový motor s výkonom napr. 5 kW, orientačný výpočet prúdu je približne dvojnásobok výkonu, teda 5 kW x 2 = 10 A. Pre výkon 20 kW by to bolo približne 40 A, čo naznačuje potrebu trojfázového ističa s menovitým prúdom 40 A alebo viac.
- Pre 3-fázové ohrievacie teleso bojlera, napr. s výkonom 4500 W, sa výkon vydelí tromi, čím sa získa výkon na 1 fázu (1500 W / fázu). Následne sa vypočíta prúd na fázu. Pre 20 kW ohrievač by to bolo 20000W / (sqrt(3) * 400V) ≈ 28.87 A. V tomto prípade by bol vhodný trojfázový istič s menovitým prúdom 32 A alebo 40 A, v závislosti od konkrétnych parametrov vedenia a inštalácie.
"Confused About Wire & Breaker Sizes? Here's What You Need to Know!"
Charakteristika ističa (B, C, D)
Veľmi dôležitá je aj tzv. charakteristika ističa. Charakteristika ističa určuje, pri akej úrovni prekročenia menovitého prúdu zareaguje tepelná a elektromagnetická spúšť. Skratový prúd, pri ktorom elektromagnetická spúšť zareaguje, môže byť dvojnásobok, trojnásobok alebo aj viacnásobok menovitého prúdu ističa - závisí to od charakteristiky ističa.
Pre byty a domy sa v elektroinštaláciách najčastejšie používa charakteristika ističa B.
- Charakteristika B: Ističe B sú určené na ochranu káblového vedenia zásuvkových a svetelných obvodov. Okamžite vypínajú pri cca 3- až 5-násobku menovitého prúdu. Sú vhodné pre ohmické záťaže, ako sú ohrievače, žiarovky a väčšinu bežných domácich spotrebičov.
- Charakteristika C: Ističe C reagujú pri cca 5- až 10-násobku menovitého prúdu. Sú vhodné všade tam, kde budete používať výkonné spotrebiče s elektromotormi (vysávače, vysokotlakové čističe, okružné píly), transformátormi (zváračka), spínanými zdrojmi (zváracie invertory). Okrem toho sa C ističe používajú napr. aj na istenie rozvodov verejného osvetlenia.
- Charakteristika D: Vypínajú až pri cca 10- až 20-násobku menovitého prúdu. Používajú sa pre veľké indukčné alebo kapacitné záťaže, kde môžu vzniknúť zapínacie prúdy 10 až 15 násobku menovitého prúdu ističa, napr. veľké elektromotory s ťažkým rozbehom.
Počet pólov
Vyjadruje počet kontaktov ističa. Podľa počtu pólov sa ističe delia na jednopólové, dvojpólové, trojpólové a štvorpólové. Jednofázové ističe sú jednopólové, keďže majú iba jeden vypínací kontakt. Dvojpólové, trojpólové a štvorpólové ističe sa používajú pre trojfázové siete.
Pre hlavné ističe domov s elektrickým vykurovaním alebo vyšším odberom, napríklad pre záťaž 20 kW, sú potrebné trojpólové ističe (napr. 3 × 32 A a viac).
Vypínacia schopnosť (Icn)
Vypínacia schopnosť ističa je schopnosť ističa vypnúť pri extrémne vysokých skratových prúdoch. Vyjadruje maximálny skratový prúd, pri ktorom je istič schopný bezpečne a spoľahlivo prerušiť elektrický obvod bez poškodenia. Pre byty a domy sa obvykle používajú ističe s vypínacou schopnosťou 6 kA (6 000 A), alebo 4,5 kA. Hodnota vypínacej schopnosti ističa musí byť rovná alebo vyššia ako hodnota predpokladaného skratového prúdu. Predpokladaný skratový prúd závisí od dĺžky a prierezu káblov a výkonu zdroja.
Typ napätia (AC/DC)
Existujú ističe pre striedavý (AC) aj jednosmerný (DC) prúd. Jednosmerné ističe sa používajú napr. vo fotovoltických (solárnych) systémoch či v špeciálnych aplikáciách v priemysle. Môžete ich použiť aj ako ističe na 12V obvody. Max. jednosmerné napätie pre DC ističe sa líši. Niektoré ističe znesú až 1 000 V, niektoré však napr. iba 200 V. Pri zapájaní DC ističov si dajte pozor - pri vyššom napätí musíte u niektorých typov zapojiť viac do série, aby elektrický oblúk pri vypnutí spoľahlivo prerušili. Jednosmerný prúd, na rozdiel od striedavého, tečie vždy iba jedným smerom. Musíte si teda dať pozor, na ktorú svorku pripojíte kladný a na ktorú záporný pól.
Typy ističov a ich použitie
Ističe, s ktorými sa stretávate v domácich rozvodných skrinkách, patria medzi tzv. modulárne prístroje. Majú štandardizovanú veľkosť jedného (jednofázový, resp. jednopólový) alebo viacerých modulov. Upevňujú sa na DIN lištu - ide o plechovú lištu so špeciálnym tvarom, ktorý umožňuje jednoduché nacvaknutie ističov a ďalších modulárnych prístrojov.
Existujú však aj iné ističe pre vyššie prúdy, napätia či špeciálne aplikácie - napr. kompaktné ističe, vzduchové ističe, motorové spúšťače atď. Hoci je ich princíp je v mnohom podobný a v niektorých prípadoch dokonca rovnaký, v tomto článku sa im nebudeme venovať. Pre veľké prúdy až 400 A sú určené napríklad ističe typu MCCB.
Príklady výberu ističov pre rôzne záťaže
Pri plánovaní elektrickej inštalácie vo firme alebo v byte sa nezaobídete bez ističov. Správny výber ističa zabezpečuje ochranu elektrického vedenia a aj samotného spotrebiča pred nadmerným prúdom. Profesionálny elektrikár by mal vedieť, ako vybrať správne ističe pre bezpečnú a spoľahlivú prevádzku elektrického systému a ako ich vybrať podľa kapacity použitej záťaže a ďalších parametrov.
Pre bežné domáce obvody:
- Istič na zásuvky: Najčastejšie používaný istič na zásuvky je jednofázový jednopólový 16 A istič s charakteristikou B, v kombinácii s káblom 3 × 2,5 mm2. Zásuvkový okruh istený 16A 1-fázovým ističom môžete zaťažiť maximálne 3,68kW záťažou.
- Istič na svetlo: Ako istič na svetlo sa najčastejšie používa typ s menovitým prúdom 10 A a charakteristikou B - jednofázový, jednopólový. Je to v kombinácii s káblom 3 × 1,5 mm2.
Pre trojfázové spotrebiče (napr. 20 kW záťaž):
Na pripojenie elektrického sporáka, elektrickej varnej dosky, elektrického kotla alebo 400 V zásuvky môžete použiť trojfázový (trojpólový) istič s charakteristikou B alebo C v kombinácii s káblom 5 × 2,5 mm2 alebo s väčším prierezom v závislosti od konkrétnej záťaže.
Hlavný istič do domu vám musí schváliť dodávateľ elektriny. Hodnota musí zodpovedať zvolenej odbernej sadzbe - pri dome bez elektrického vykurovania či nabíjania elektromobilu je to väčšinou 3 × 25 A, pri dome s elektrickým vykurovaním či väčším odberom, ako je napríklad záťaž 20 kW, je to 3 × 32 A a viac.
Pre trojfázové motory je často vhodná charakteristika C z dôvodu rozbehových prúdov. Ak chcete istiť 3-fázový motor s výkonom 5kW, výkon vynásobíte dvoma, dostanete približnú Amperáž ističa, čiže 5kW x 2 = 10A - použijete 10A 3-fázový istič. Pre motor s výkonom 20 kW by ste mohli potrebovať istič s menovitým prúdom približne 40 A alebo viac, pričom charakteristika C alebo D by bola vhodnejšia vzhľadom na vysoké rozbehovové prúdy motora.
Pre 20 kW odporovú záťaž (napr. elektrický kotol alebo iný ohrievač) v trojfázovej sieti (400V) sa prúd vypočíta pomocou vzorca I = P / (sqrt(3) * U). Pre 20 kW to znamená I = 20000W / (1.732 * 400V) ≈ 28.87 A. V takom prípade by bol trojfázový istič 32 A s charakteristikou B alebo C dobrou voľbou, v závislosti od presných parametrov inštalácie a prípadných prechodových javov.
Prehľad bežných typov ističov a ich aplikácií
Nižšie je uvedená tabuľka, ktorá ilustruje pomer medzi prierezom kábla, menovitou hodnotou ističa a typickou spotrebou energie pre rôzne aplikácie:
| Typ obvodu/zariadenia | Prierez vodiča (Cu) | Menovitý prúd ističa | Charakteristika | Max. zaťaženie (orientačné) | Počet pólov |
|---|---|---|---|---|---|
| Svetelný obvod | 1,5 mm² | 10 A | B | 2,3 kW | 1-pólový |
| Zásuvkový obvod | 2,5 mm² | 16 A | B | 3,68 kW | 1-pólový |
| Sporák / varná doska / 400V zásuvka | 2,5 mm² | 16 A | B | ~11 kW | 3-pólový |
| Hlavný istič (dom bez el. vykurovania) | 6-10 mm² | 25 A | B | ~17 kW | 3-pólový |
| Hlavný istič (dom s el. vykurovaním/väčším odberom, napr. 20 kW) | 10-16 mm² | 32 A | B | ~22 kW | 3-pólový |
| 3-fázový motor (napr. 20 kW) | 10-16 mm² | 40-50 A | C alebo D | ~27-34 kW | 3-pólový |
Inštalácia a pripojenie ističov
Modulárne ističe, s ktorými sa stretnete v bytoch či domoch, sa upevňujú na DIN lištu nacvaknutím. Vybrať ich môžete jednoducho tak, že pomocou skrutkovača povolíte západku s pružinkou, ktorá istič na lište pridržiava. Väčšie ističe sa často pripevňujú do rozvodnej skrinky resp. rozvádzača pomocou skrutiek.
Na pripojenie vodičov sú ističe obyčajne vybavené tzv. strmeňovými svorkami, do ktorých vložíte vodič a pomocou skrutkovača pritiahnete skrutku. Svorky ističov mávajú pre vytvorenie spoľahlivého vodivého spoja predpísaný ideálny uťahovací moment v Nm. V malých rozvodných skrinkách pri paralelnom prepojení ističov pomôže prepojovacia lišta na ističe, nazývaná aj prepojovací hrebeň na ističe.
Prepojovacie hrebene sa predávajú v rôznych dĺžkach do cca 56 modulov a bežne znesú prúd max. 63 A. Vo väčších rozvádzačoch sa ističe a ďalšie prístroje prepájajú lankovými vodičmi s dvojitými dutinkami.
Dôležité upozornenia
⚠️ Montáž, opravu či rekonštrukciu elektroinštalácie môže vykonávať iba kvalifikovaný elektrikár, ktorý spĺňa podmienky podľa § 21 - 24 vyhl. MPSVaR č. 508/2009 Z.z. Neodborný zásah do elektroinštalácie môže mať za následok ohrozenie majetku či zdravia osôb. Samozrejme najlepším riešením je spoľahnúť sa na školeného projektanta, či zdatného elektrotechnika. Riešením je tiež poctivo preštudovať dokumenty k zariadeniu, ktoré chcete istiť, a možno zistíte, že výrobca zariadenia už potrebné parametre ističa alebo motorového spúšťača odporúča.