Průvodce pojistkami IEC 60269: Normy, gG vs. aM & Velikosti NH

Proč je důležité rozumět normám pro nízkonapěťové pojistky pro elektrickou bezpečnost

Když elektroinženýr specifikuje “pojistku 20A” pro obvod ochrany motoru, tento tříznakový popis představuje desítky kritických technických rozhodnutí. Jmenovité napětí, vypínací schopnost, časově-proudové charakteristiky, fyzické rozměry a kategorie použití zásadně ovlivňují, zda bude tato pojistka spolehlivě chránit zařízení – nebo katastrofálně selže během poruchového stavu.

Ve společnosti VIOX Electric vyrábíme nízkonapěťové pojistky, které splňují mezinárodní normy IEC 60269 a slouží výrobcům rozvaděčů, inženýrům automatizace a elektroinstalatérům v průmyslových, komerčních a obnovitelných energetických odvětvích. Během dvou desetiletí partnerství B2B jsme byli svědky nákladných důsledků, když nákupní týmy objednávají pojistky pouze na základě jmenovitých proudů, aniž by rozuměly klasifikačnímu systému za těmito čísly.

Tato komplexní příručka vysvětluje rámec normy IEC 60269, dekóduje kategorie použití (gG, aM, gPV, aR) a poskytuje praktická kritéria výběru pro sladění specifikací pojistek s reálnými aplikacemi. Ať už navrhujete nový ovládací panel, udržujete stávající instalace nebo získáváte náhradní díly, tato technická reference zajistí, že pojistky specifikujete správně hned napoprvé.

IEC 60269: Globální norma pro nízkonapěťové pojistky

Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) norma 60269 poskytuje definitivní technickou specifikaci pro nízké napětí pojistky používané v elektrických systémech po celém světě. Tato vícedílná norma, poprvé publikovaná v 80. letech 20. století a pravidelně aktualizovaná (nejnovější vydání: IEC 60269-1:2024), harmonizuje dříve rozdílné národní specifikace z Německa (DIN VDE 0636), Británie (BS 88), Francie a Itálie.

Rozsah napětí a proudu

IEC 60269 se vztahuje na pojistky s:

• Jmenovitá střídavá napětí: Až 1 000 V
• Jmenovitá stejnosměrná napětí: Až 1 500 V
• Minimální vypínací schopnost: 6 kA (6 000 ampér)
• Aktuální hodnocení: 2 A až 1 250 A (v závislosti na fyzické velikosti)

Tyto prahové hodnoty napětí definují “nízké napětí” v průmyslových elektrických systémech a odlišují tyto pojistky od ochranných zařízení pro střední napětí (1 kV–35 kV) a vysoké napětí (>35 kV) používaných v energetických aplikacích.

Struktura normy IEC 60269

Část normy	Název	Rozsah použití
IEC 60269-1	Obecné požadavky	Společné specifikace pro všechny typy pojistek: značení, rozměry, zkušební postupy
IEC 60269-2	Doplňkové požadavky pro průmyslové použití	Pojistky NH, válcové pojistky pro kvalifikovaný personál (velikosti A–I)
IEC 60269-3	Doplňkové požadavky pro domácí použití	Domácí pojistky pro nekvalifikované osoby (systémy A–F)
IEC 60269-4	Ochrana polovodičů	Pojistky typu aR pro tyristory, diody, IGBT
IEC 60269-6	Fotovoltaické systémy	Pojistky typu gPV se jmenovitým napětím 1 000–1 500 V DC pro solární aplikace

Pro výrobce elektrických zařízení B2B a výrobce rozvaděčů, IEC 60269-2 představuje nejrelevantnější specifikaci, která pokrývá Pojistky HRC (High Rupturing Capacity) používané v průmyslových rozvaděčích, řídicích centrech motorů a rozvodných deskách.

Kategorie použití: Dekódování dvoupísmenného kódu

Každá pojistka vyhovující normě IEC 60269 nese dvoupísmenné označení kategorie použití, které definuje její zamýšlené použití a provozní charakteristiky. Tento klasifikační systém – často nepochopený mimo odborné kruhy – přímo určuje, zda bude pojistka ve vašem konkrétním obvodu fungovat správně.

Struktura klasifikačního systému

Dvoupísmenný kód má následující formát:

První písmeno (rozsah vypínání):

• g (německy: “gesamt” = plný): Vypínací schopnost v plném rozsahu – chrání proti přetížení i zkratovým proudům
• a (německy: “ausschließlich” = výhradně): Vypínací schopnost v částečném rozsahu – chrání pouze proti zkratovým proudům nad stanovenou prahovou hodnotou

Druhé písmeno (typ aplikace):

• G: Všeobecné použití (kabely, vodiče, transformátory)
• M: Obvody motorů
• PV: Fotovoltaické systémy
• R: Ochrana polovodičů (usměrňovače)

Pojistky gG: Všeobecné použití, ochrana v plném rozsahu

Pojistky gG (dříve označované jako gL v některých národních normách) představují nejběžnější typ průmyslových pojistek, určený pro komplexní ochranu obvodů.

Technické vlastnosti:

• Chrání proti přetížení (1,6× jmenovitý proud) i zkratovým stavům
• Konvenční tavicí proud: 1,6× In (proud, při kterém se pojistka roztaví během 1 hodiny)
• Vypínací schopnost: Typicky 100–120 kA při jmenovitém napětí
• Časově-proudová křivka: Střední rychlost – pomalejší než polovodičové pojistky, rychlejší než typy pro ochranu motorů

Primární aplikace:

• Ochrana kabelů a vodičů v distribučních systémech
• Primární a sekundární obvody transformátorů
• Obecné průmyslové napájecí zdroje
• Zařízení s předvídatelným, stabilním odběrem proudu

Při specifikaci pojistek gG by jmenovitý proud neměl překročit 1,45násobek trvalé proudové zatížitelnosti kabelu, aby byla zajištěna správná ochrana proti přetížení podle instalačních předpisů NEC/IEC.

Pojistky aM: Ochrana motorů, částečný rozsah

Pojistky aM jsou speciálně navrženy tak, aby vyhovovaly vysokým zapínacím proudům charakteristickým pro spouštění motorů a zároveň poskytovaly robustní ochranu proti zkratu.

Technické vlastnosti:

• Odolává rozběhovým proudům motoru: 6-8× jmenovitý proud bez roztavení
• Částečná ochrana: Přerušuje pouze proudy nad přibližně 5× In
• Vypínací schopnost: 100-120 kA (shodná s gG při jmenovitém napětí)
• Časově-proudová charakteristika: Záměrně pomalejší v oblasti přetížení, srovnatelná rychlost pro zkraty

Primární aplikace:

• Obvody třífázových indukčních motorů
• Zařízení pro konverzi energie (VFD, soft startéry)
• Ochrana proti zapínacím proudům transformátoru
• Jakýkoli obvod s vysokými rázovými proudy během normálního provozu

Zásadní rozdíl: Pojistky aM neposkytují ochranu proti přetížení pro vinutí motoru. Musí být použity ve spojení s tepelnými nadproudovými relé (součást sestavy spouštěče motoru), která vypnou při trvalém nadproudu dříve, než dojde k tepelnému poškození.

Pojistky gPV: Ochrana fotovoltaických systémů

gPV pojistky představují specializovanou kategorii vyvinutou speciálně pro solární aplikace DC, standardizovanou v IEC 60269-6:2010.

Technické vlastnosti:

• Jmenovité napětí: 1 000 V DC nebo 1 500 V DC
• Navrženo pro podmínky nízkého přetížení a vysokého zkratového proudu DC
• Schopné přerušit zpětné zkratové proudy (zpětné napájení z paralelních stringů)
• Zhášení oblouku optimalizované pro aplikace DC

Primární aplikace:

• Solární slučovací boxy (ochrana stringů)
• DC odpojovače
• Vstupní ochrana PV invertoru

Jmenovité napětí DC odlišuje pojistky gPV od standardních pojistek se jmenovitým napětím AC, které nemohou bezpečně přerušit DC oblouky kvůli absenci průchodu proudu nulou.

Pojistky aR: Vysokorychlostní ochrana polovodičů

Pojistky aR (dříve nazývané “ultrarychlé” nebo “usměrňovací” pojistky) poskytují ochranu citlivých výkonových polovodičových zařízení na úrovni milisekund.

Technické vlastnosti:

• Extrémně rychlá operace: Odstraní poruchy v <5 milliseconds
• Velmi tenký tavný prvek pro rychlé roztavení
• Částečný rozsah: Nechrání proti přetížení (spoléhá na tepelný management zařízení)
• Vysoké hodnoty I²t během normálního provozu (zvýšený rozptyl výkonu)

Primární aplikace:

• Ochrana tyristorů v měničích výkonu
• Diodové a IGBT moduly
• UPS systémy
• Svařovací zařízení

Srovnávací tabulka kategorií použití

kategorie použití	Rozsah ochrany	Reakce na přetížení	Spouštění motoru	Přerušovací kapacita	Typical Application
gG	Plná (přetížení + zkrat)	Vypne při 1,6× In	Může vypnout zbytečně	100-120 kA	Ochrana kabelů, obecné obvody
aM	Částečná (pouze zkrat)	Odolává 6-8× In	Toleruje zapínací proud	100-120 kA	Motorové obvody s tepelnou ochranou proti přetížení
gPV	Plná (DC poruchy)	Vypne při 1,6× In	N/A (DC systémy)	20-50 kA DC	Solární slučovací boxy
aR	Částečná (rychlý zkrat)	Žádná ochrana proti přetížení	NEUPLATŇUJE SE	50-100 kA	Polovodičová zařízení

Fyzické velikosti pojistek: Normy NH a válcové

Pochopení kategorií použití řeší pouze polovinu problému se specifikací. Fyzické rozměry se musí shodovat s pojistkovou základnou nebo držákem instalovaným ve vašem elektrickém panelu – nekompatibilní velikosti vytvářejí chyby při nákupu a zpoždění instalace.

Velikosti pojistek NH (nožové)

Pojistky NH – standardizované v německé normě DIN 43620 a začleněné do IEC 60269-2 – představují nejběžnější formát průmyslových pojistek na světě. Označení “NH” pochází z “Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungen” (nízkonapěťové, vysoce výkonné pojistky).

Konstrukční prvky NH:

• Keramické tělo vyplněné křemenným pískem pro zhášení oblouku
• Postříbřené měděné nožové kontakty pro nízký kontaktní odpor
• Indikátor úderníku (mechanický nebo s mikrospínačem pro vzdálené monitorování)
• Barevně odlišené rukojeti pro rychlou identifikaci jmenovitého proudu

Specifikace velikosti NH

Velikost NH	Délka (mm)	Šířka (mm)	Rozsah proudu (A)	Typická vypínací schopnost @ 500V	Aplikace
NH000 (nebo NH00C)	185	65	2-160	120 kA	Ovládací panely, malé motory, podružné rozvody
NH00	140	50	2-160	120 kA	Rozvodné desky, střední motory (do 22kW)
NH0	95	45	4-100	120 kA	Menší ovládací panely, specializované aplikace
NH1	115	54	10-160	120 kA	Centra řízení motorů, hlavní rozvod
NH2	150	69	125-250	120 kA	Průmyslové napáječe, velké motory (30-75kW)
NH3	215	100	200-630	120 kA	Hlavní rozvaděče, sekundární vinutí transformátorů
NH4	330	155	500-1,250	80-100 kA	Vstupní přípojka, velké průmyslové zátěže

Důležitá poznámka: Velikosti NH00 a NH000 jsou často zaměnitelné ve stejné pojistkové základně (označené jako “NH00C” nebo “Kombi” držáky), ale NH1-4 vyžadují základny specifické pro danou velikost. Před objednáním pojistkových článků vždy ověřte kompatibilitu držáku.

Velikosti válcových pojistek

Válcové pojistky – s rozměry dle normy IEC 60269-2 – slouží pro řídicí obvody, elektroniku a aplikace vyžadující kompaktní ochranu.

Označení velikosti	Průměr × Délka (mm)	Rozsah proudu (A)	Jmenovité napětí (AC)	Běžné aplikace
10×38	10 × 38	1-32	500-690V	Ochrana FV stringů, řídicí obvody, DC systémy
14×51	14 × 51	1-63	500-690V	Průmyslové rozvaděče, výkonová elektronika
22×58	22 × 58	1-125	500-690V	Obvody se středním výkonem, rozvodné desky

Tyto rozměry odpovídají mezinárodní standardizaci, která umožňuje kompatibilitu mezi výrobci – jakákoli pojistková vložka 14×51 mm fyzicky pasuje do jakéhokoli pojistkového držáku 14×51 mm, bez ohledu na výrobce (i když elektrické parametry musí stále odpovídat požadavkům aplikace).

Časově-proudové charakteristiky: Pochopení odezvy pojistky

Časově-proudová charakteristika definuje, jak rychle pojistka reaguje na různé úrovně nadproudu – kritický parametr pro koordinaci s ochrannými prvky na vstupu a výstupu.

Doby odezvy pojistky gG (příklad 20A)

Úroveň proudu	Multiplikátor	Očekávaná doba vypnutí
32A	1,6× In	1-2 hodiny (konvenční tavicí proud)
40A	2× In	2-5 minut
60A	3× In	30–60 sekund
100A	5× In	2-5 sekund
200A	10× In	0,1-0,2 sekundy
400A	20× In	<0.01 seconds

Doby odezvy pojistky aM (příklad 20A)

Úroveň proudu	Multiplikátor	Očekávaná doba vypnutí
32A	1,6× In	Nevybaví (navržená tolerance)
40A	2× In	Nevypne
60A	3× In	5-10 minut
100A	5× In	15-30 sekund
200A	10× In	0,2-0,5 sekundy
400A	20× In	<0.01 seconds (similar to gG)

Důležité pozorování: Všimněte si, že pojistky aM záměrně nereagují na mírná přetížení (2-4× jmenovitý proud), čímž se přizpůsobují záběrovým proudům motoru, které by způsobily nežádoucí vypínání s pojistkami gG. Toto toleranční okno činí pojistky aM nevhodnými jako samostatná ochrana – musí pracovat společně s tepelnými nadproudovými relé.

Podrobné specifikace vypínací schopnosti a jak souvisejí s pojistkou s vysokou vypínací schopností (HRC) návrhem, naleznete v komplexním průvodci VIOX na téma pojistky s vypínací schopností 300 kA.

Průvodce výběrem pojistek: Přizpůsobení specifikací aplikacím

Správný výběr pojistky vyžaduje koordinaci pěti kritických parametrů: kategorie použití, jmenovitý proud, jmenovité napětí, fyzická velikost a vypínací schopnost.

Postupný proces výběru

1. Identifikujte typ chráněného zátěže:

• Kabely/vodiče: Vyberte kategorii gG
• Motory: Vyberte kategorii aM (s tepelným nadproudovým relé)
• Solární FV: Vyberte kategorii gPV
• Polovodiče: Vyberte kategorii aR

2. Vypočítejte požadovaný jmenovitý proud pojistky:

Pro Pojistky gG ochrana kabelů:

Jmenovitý proud pojistky = Proudová zatížitelnost kabelu ÷ 1,45

(Zajišťuje vypnutí pojistky před přehřátím kabelu)

Pro Pojistky aM ochrana motorů:

Jmenovitý proud pojistky = Jmenovitý proud motoru při plném zatížení × 1,5 až 2,0

(Přizpůsobuje se záběrovému proudu při spouštění a zároveň chrání proti stavům zablokovaného rotoru)

Pro gPV pojistky v solárních systémech:

Jmenovitý proud pojistky = Zkratový proud stringu × 1,56

(Dle požadavků NEC 690.9 pro fotovoltaiku)

3. Ověřte jmenovité napětí:

• Jmenovité napětí pojistky musí být rovno nebo vyšší než jmenovité napětí obvodu
• Pro AC třífázové systémy: Použijte fázové napětí (typicky 480V, 690V)
• Pro DC systémy: Použijte maximální napětí systému (1 000 V nebo 1 500 V pro FV)

4. Potvrďte vypínací schopnost:

• Minimálně 6 kA pro shodu s IEC 60269
• Průmyslové systémy obvykle vyžadují 50-120 kA v závislosti na úrovních poruchových proudů
• Konzultujte data studie zkratových proudů nebo použijte kalkulátory poruchových proudů

5. Vyberte fyzickou velikost:

• Velikosti NH: Vybírejte na základě jmenovitého proudu a dostupného prostoru v panelu
• Válcové: Vyberte průměr × délku odpovídající stávajícím držákům

Příklady běžných aplikací

Aplikace	Kategorie využití	Typická velikost	Směrnice pro jmenovitý proud
Motor 30 kW (400 V, 3fázový)	aM	NH2	80-100 A (FLC ≈ 52 A)
Měděný kabel 25 mm²	gG	NH1	50-63 A (proudová zatížitelnost kabelu 89 A)
Solární pole s 10 stringy (8 A/string)	gPV	10×38 mm	16 A na string
Sekundární strana transformátoru 50 kW	gG	NH3	100-125 A
Výstupní obvod VFD	aM	NH1	Odpovídá FLC motoru × 1,5

Pravidla zaměnitelnosti

Kdy MŮŽETE nahradit:

• ✅ gG → aM (méně citlivé na přetížení, přijatelné, pokud je přítomno tepelné relé)
• ✅ Nižší vypínací schopnost → Vyšší vypínací schopnost (např. 50 kA → 120 kA)
• ✅ Vyšší jmenovité napětí → Stejné jmenovité napětí (např. pojistka s jmenovitým napětím 690 V v systému 480 V)

Kdy NEMŮŽETE nahradit:

• ❌ aM → gG v motorových obvodech (způsobí nežádoucí vypínání)
• ❌ AC-rated → DC aplikace (mechanismy zhášení oblouku se liší)
• ❌ Vyšší jmenovitý proud → Nižší (maří účel ochrany)
• ❌ Nižší vypínací schopnost → Požadovaná kapacita (bezpečnostní riziko)

Porovnání charakteristik odezvy pojistek s jinými ochrannými zařízeními, prostudujte si analýzu VIOX doby odezvy pojistky vs. MCB pro aplikace vyžadující selektivitu.

VIOX Electric: Řešení pojistek vyhovující normě IEC 60269

Ve společnosti VIOX Electric vyrábíme komplexní nízkonapěťové pojistkové systémy navržené podle norem IEC 60269 pro zákazníky B2B v průmyslové automatizaci, obnovitelné energii a komerčním elektrotechnickém průmyslu.

Sortiment produktů:

• Pojistkové vložky NH (velikosti 000-4, kategorie gG a aM, 2-1 250 A)
• Válcové pojistkové vložky (formáty 10×38 mm, 14×51 mm, 22×58 mm)
• Pojistkové základny a držáky NH (jedno a třípólové konfigurace)
• Fotovoltaické pojistky gPV (jmenovité hodnoty 1 000 V DC, 1 500 V DC)

Všechny pojistkové produkty VIOX mají certifikaci CE, ověření shody s normou IEC 60269 a procházejí přísným testováním vypínací schopnosti při 120 kA (série NH) a 50 kA (válcová série), aby byl zajištěn spolehlivý výkon v poruchových podmínkách.

Často Kladené Otázky

Co znamená gG na pojistce?

gG představuje kategorii použití “pro všeobecné použití, plný rozsah” podle normy IEC 60269. První písmeno “g” (gesamt = plný) označuje, že pojistka poskytuje ochranu proti přetížení i zkratovým proudům. Druhé písmeno “G” specifikuje obecné použití pro kabely, vodiče a zařízení. Pojistky gG vypnou při 1,6násobku svého jmenovitého proudu do 1 hodiny a mohou bezpečně přerušit proudy až do své jmenovité vypínací schopnosti (obvykle 100-120 kA).

Mohu nahradit pojistku gG pojistkou aM?

Ne, tato náhrada je ve většině aplikací nebezpečná. Pojistky aM NEPOSKYTUJÍ ochranu proti přetížení – přerušují pouze zkratové proudy vysoké velikosti. Použití pojistky aM tam, kde je specifikována pojistka gG, odstraňuje kritickou ochranu proti přetížení, což může potenciálně způsobit přehřátí kabelů nebo zařízení předtím, než pojistka zareaguje. Opačná náhrada (gG namísto aM) je technicky bezpečná, ale může způsobit nežádoucí vypínání v motorových obvodech kvůli záběrovým proudům při spouštění.

Jakou velikost pojistky NH potřebuji pro 200A obvod?

Pro jmenovitý proud 200 A vyberte NH2 nebo NH3 velikost v závislosti na aplikaci a napětí:

• Velikost NH2: K dispozici v jmenovitých hodnotách do 250 A, vhodné pro 200 A, pokud je omezený prostor
• Velikost NH3: Preferovaná volba pro aplikace 200 A díky vynikajícímu tepelnému výkonu a nižší ztrátě výkonu

Vždy ověřte, zda se vaše pojistková základna shoduje s vybranou fyzickou velikostí. NH2 a NH3 nejsou zaměnitelné bez výměny pojistkového držáku.

Jak zjistím, zda je pojistka v souladu s normou IEC 60269?

Pojistky vyhovující normě IEC 60269 musí mít přímo na těle pojistky následující označení:

• Kategorie použití (gG, aM, gPV atd.)
• Jmenovitý proud (např. 63 A)
• Jmenovité napětí (např. 500 V AC)
• Vypínací schopnost (např. 120 kA)
• Identifikace výrobce

Dále hledejte označení CE a referenci normy IEC 60269-2 (průmyslové) nebo IEC 60269-3 (domácí). Pojistky bez těchto jasných označení nemusí splňovat mezinárodní bezpečnostní požadavky.

Jaký je rozdíl mezi pojistkami NH a BS88?

Pojistky NH (německá norma DIN 43620) a pojistky BS88 (britská norma) spadají pod IEC 60269, ale mají odlišné fyzické rozměry. Pojistky NH používají nožové kontakty a jsou dimenzovány označeními 000, 00, 1, 2, 3, 4. Pojistky BS88 používají obdélníkové šroubové nebo zacvakávací upevnění a jsou dimenzovány katalogovými čísly (např. 00, 1, 2, 3, 4). I když obě splňují elektrické požadavky IEC, nejsou mechanicky zaměnitelné – základna pojistky musí odpovídat standardu pojistkové vložky.

Proč nemohu použít pojistku s AC jmenovitým napětím v DC obvodu?

AC pojistky spoléhají na přirozené nulové průchody proudu, které se vyskytují 100-120krát za sekundu (v závislosti na frekvenci 50Hz/60Hz), aby uhasily oblouk při přerušení obvodu. Stejnosměrný proud nemá nulové průchody – oblouk trvá nepřetržitě, což vyžaduje odlišné mechanismy zhášení oblouku a prodloužené kontaktní mezery. Použití AC pojistky v DC obvodu může vést k tomu, že pojistka nedokáže přerušit poruchu, což může způsobit požár nebo poškození zařízení. Vždy používejte DC pojistky (jako gPV) pro DC aplikace, zejména fotovoltaické systémy.

Závěr: Přesnost specifikace zajišťuje bezpečnost systému

Pochopení norem IEC 60269, kategorií použití (gG, aM, gPV, aR) a požadavků na fyzickou velikost transformuje výběr pojistek z odhadů na inženýrskou přesnost. Ať už navrhujete nové elektrické systémy, udržujete stávající instalace nebo pořizujete náhradní komponenty, tyto technické specifikace zajišťují kompatibilitu, shodu a spolehlivou nadproudovou ochranu.

Klíčové poznatky:

1. IEC 60269 sjednocuje globální normy pro nízkonapěťové pojistky (do 1 000 V AC, 1 500 V DC)
2. Kategorie použití definují aplikačně specifické ochranné charakteristiky
3. gG poskytuje ochranu v plném rozsahu; aM toleruje záběrový proud motoru; gPV zvládá DC poruchy
4. Fyzické velikosti (NH 000-4, válcové formáty) se musí shodovat s instalovanými pojistkovými základnami
5. Nikdy nenahrazujte typy pojistek bez ověření elektrické a mechanické kompatibility

VIOX Electric vyrábí řešení pojistek vyhovující normě IEC 60269, která jsou podpořena technickou podporou, aplikačním inženýrstvím a globálními partnerstvími B2B. Pro pomoc se specifikacemi, katalogy produktů nebo návrhem pojistkových systémů na míru kontaktujte náš technický tým, abyste zajistili, že vaše nadproudová ochrana splňuje jak bezpečnostní požadavky, tak provozní požadavky.