Poistka (elektrotechnika)

Schématická značka poistky

Keramické tavné poistky pre elektrické rozvody

Automobilové tavné poistky

Malé poistky, používané v elektrotechike

250 A tavná poistka pre elektrické rozvody

Priemyselná 200 A poistka

Poistka alebo elektrická poistka alebo tavná poistka, v schéme označovaná ako F (z angl. Fuse) je elektrická súčiastka, ktorej úlohou je chrániť elektrický obvod pred prúdom vyšším ako je nominálny (tzv. nadprúd), alebo skratom. Poistka predstavuje zámerné vytvorenie najslabšieho miesta v obvode. Pri preťažení sa pretaví tavný vodič v poistke, čím sa obvod preruší.

Činnosť poistky

Je zaloźený na prerušení chráneného obvodu pretavením tavného vodiča vo vnútri poistky. Pri veľkom nadprúde alebo skrate sa tavný vodič pretaví v celej dĺžke. Elektrický oblúk, ktorý horí medzi koncami roztaveného vodiča, zaniká pôsobením prudkého nárastu odporu, ktorý vytvára odparený kov. Pôsobením elektrodynamických síl sa z roztopeného kovu tvoria perličky, ktoré oblúk trieštia. Súčasne so zvyšovaním teploty horiaceho oblúka narastá v pomerne malom priestore aj tlak pár. Kovové pary ďalej expandujú medzi zrnká kremičitého piesku, ktorý sa v poistke nachádza okolo tavného vodiča. Pary v piesku začnú kondenzovať, tým sa teplota oblúka rapídne znižuje a klesá množstvo ionizovaných častíc, ktoré sú schopné viesť elektrický prúd. Celý tento proces sa uskutoční veľmi rýchlo. Poistky sú schopné prerušiť obvod skôr, ako skratový prúd dosiahne kritickú veľkosť poškodzujúcu chránený obvod.

Z bezpečnostných dôvodov sa poistka nesmie opravovať, je potrebné ju vymeniť. Poistky sú najúčinnejšie pri veľkých nadprúdoch resp. skratoch, ktoré veľmi rýchlo pretavia tavný vodič. Pri malých nadprúdoch sú pomerne nespoľahlivé, preto sa používajú hlavne na istenie vedení proti skratom. Na istenie elektromotorov, ktoré sú citlivé na preťaženie nie sú vhodné. V súčasnosti sa poistky nahradzujú ističmi.

Rýchlosť reakcie poistky určuje hlavne jej konštrukcia. Rýchle poistky obsahujú zvyčajne len voľný tavný drôt, pri pomalých poistkách je patróna poistky vyplnená jemným kremičitým pieskom, ktorý čiastočne odvádza teplo z tavného drôtu.

Konštrukcia poistiek

Hlavnou časťou poistky je patróna (niekedy samotná označovaná ako poistka), ktorá obsahuje tavný vodič. Patróna je vymeniteľnou časťou poistky, je normalizovaná a odstupňovaná podľa maximálnej prúdovej záťaže. Poistkové puzdro, pistný spodok a pod. je pevnou časťou poistky, ktorá je pevne spojená s chráneným obvodom. Niekedy sa poistka vkladá priamo do pevnej časti - napr. nožové poistky, niekedy sa upevňuje pomocou tzv. nosiča. Malé poistky sa vyrábajú aj ako súčiastka do DPS, resp. pre povrchovú montáž. Vzhľadovo pripomínajú rezistor. Niekedy je na DPS umiestnený len poistný spodok, do ktorého sa vkladajú trubičkové poistky. Trubičková poistka je tvorená sklenenou rúrkou, na koncoch uzatvorenou prívodnými kontaktami, medzi ktorými je napnutý tavný drôt. Nikedy je rúrka vyplnená jemným až prachovým pieskom (pomalšia reakcia). Automobilová poistka je tvorená nožovými kontaktami v plastovom puzdre, medzi ktrorými je napnutý tavný drôt. Niektoré automobilové poistky sú vyrábané z jedného kusa aj s prívodnými nožami, slabé miesto je vytvorené zalisovaním (stenšením) prepojky.

Hlavné časti klasickej poistky sú:

• Poistný spodok - pevná neodnímateľná časť poistky vybavená kontaktmi a svorkami, ktorá sa zabuduje do steny
• Poistkový nosič - odnímateľná časť poistky určená pre spojenie patróny a umožňuje jej vybratie
• Patróna - obsahuje kontakty, tavný vodič, kremičitý piesok na uhasenie oblúku, terčík

Vo vstupných a výstupných obvodoch sa používajú poistky:

• závitové
• nožové

Závitovými poistkami sa istia svetelné a pomocné obvody. Majú závit typu E. Skratový výkon je malý. Výkonové poistky sa zhotovujú s nožovými kontaktmi. Používajú sa na istenie hlavných napájacích obvodov. Patróny sa delia na rozoberateľné a nerozoberateľné. Tvar patróny je valcový alebo štvorhranný. Vnútri patróny je tavný vodič zoslabený na viacerých miestach. Tým sa zabezpečuje veľký vypínací prúd (až 100kA). Účinné zhášanie oblúka zabezpečuje kremičitý piesok, ktorý obklopuje tavný vodič. Preto sa zhotovuje z materiálu s väčším odporom.

Poistky typu PH sú určené pre menovité prúdy 10 až 630A a napätie 500V/50Hz. Vyrábajú sa v piatich veľkostiach. Porcelánové poistkové spodky SPH, určené pre poistky PH, sú odstupňované v štyroch veľkostiach. Sériové zapájanie poistiek sa neodporúča.

Poškodené patróny môžeme vymeniť aj pod napätím pomocou izolačného držiaka, ktorý sa používa aj ako bezpečnostný kryt. Jednotlivé typy poistiek sa odlišujú vypínacou charakteristikou.

Vypínacia charakteristika poistky

Je závislosť vypínacieho času poistky od efektívnej hodnoty prúdu, ktorý ňou prechádza. Charakteristika má približne hyperbolický priebeh, ktorý sa asymetricky približuje menovitému prúdu $I_{N}$ a času $t=0$.

Vypínacia charakteristika závisí od:

• prierezu tavného vodiča
• materiálu tavného vodiča
• druhu zhášadla
• konštrukcie tavného vodiča.

Vypínacie časy jedného typu poistky majú rozptyl, preto je vypínacia charakteristika definovaná určitým pásmom. Podľa vypínacej charakteristiky sa poistky rozdeľujú na:

• pomalé (na istenie motorov)
• rýchle (na istenie vedenia spotrebičov)
• veľmi rýchle (na istenie polovodičových obvodov).

Pozri aj

• Istič
• Prúdový chránič

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Poistka (elektrotechnika)