ما هو قاطع الدائرة وكيف يعمل؟

المشكلة

إنها ليلة مظلمة وعاصفة. يمكنك النقر على ضوء القاعة ، وتوصيل صانع القهوة وتشغيل السخان الكهربائي المحمول. لقد بدأت في الشعور بالراحة ، عندما تسمع نقرة خافتة ، لكنها تنذر بالسوء ، وكل شيء يصبح أسودًا. إنه ليس لص قطة أو روح شريرة يلعب الحيل بنظامك الكهربائي. إنها دائرة محملة بشكل زائد يتم حمايتها بواسطة قاطع دائرة كهربائية معطل. كندة مخيفة وغامضة ، إيه؟ ليس إذا كنت تعرف بعض الأشياء البسيطة.

العامل الماهر في الأسرة

الشكل (أ): دائرة 15 أمبير تعمل بشكل صحيح

تحتوي هذه الدائرة على أسلاك وقاطع دائرة كهربائية يمكنه بسهولة حمل التيار الذي تتطلبه الأجهزة
عليه.

ما هي الدائرة؟

عندما تدخل الكهرباء إلى منزلك ، فإنها تذهب إلى صندوق قاطع الدائرة (أو صندوق المصاهر في المنازل القديمة) ، حيث يتم تقسيمها إلى عدد من الدوائر. كل دائرة محمية بواسطة قاطع أو فتيل. غرف النوم وغرف المعيشة والغرف العائلية حيث تستخدم عادة الأضواء والمنبهات وغيرها من العناصر الكهربائية الصغيرة عادة في دوائر 15 أمبير. عادةً ما يتم تقديم المطابخ وغرف الغسيل والحمامات وغرف الطعام - الأماكن التي من المرجح أن تستخدم فيها محمصات ومكاوي ومجففات شعر وعناصر أخرى ذات قدرة كبيرة - من خلال دوائر المهام الثقيلة بقوة 20 أمبير. تتطلب الأجهزة الرئيسية مثل سخانات المياه الكهربائية بقدرة 5000 وات والنطاقات الكهربائية بقدرة 10000 وات قدرًا كبيرًا من الكهرباء لدرجة أنها تأخذ دائرة مخصصة من 30 إلى 50 أمبير (انظر

تين. د في "معلومات إضافية" أدناه) ، محمية بقواطع دوائر كبيرة "ذات قطب مزدوج".

ما هو الحمل الزائد للدائرة؟

تم تصميم كل من قاطع الدائرة والأسلاك وحتى عزل الأسلاك للعمل كنظام — وهذا النظام له حدود. حاول دفع تيار خلال دائرة أكثر مما صُممت من أجله وتبدأ الأشياء في الحدوث (تين. ب). تسخن الأسلاك تحت عبء حمل التيار الزائد. عندما يحدث هذا ، يمكن أن يتحلل العزل حول السلك أو حتى يذوب. عندما يذوب العزل ، لم يعد التيار محصوراً داخل السلك. وذلك عندما تبدأ الحرائق. لحسن الحظ ، يستشعر قاطع الدائرة التيار الزائد و "الرحلات" لإيقاف تدفق الطاقة قبل حدوث التلف.

في الليلة التي انطفأت فيها الأنوار في منزلك ، كنت بخير مع تشغيل المصابيح وصانع القهوة فقط. بدأت المشكلة الحقيقية عندما قمت بتوصيل سخان الفضاء الرتق.

العامل الماهر في الأسرة

الشكل ب: دائرة محملة بشكل زائد

تحتوي هذه الدائرة على عدد كبير جدًا من الأجهزة التي تتطلب الطاقة وتحاول حمل شدة تيار أكبر مما صُممت من أجله. تبدأ الأمور في التسخين. لحسن الحظ ، يستشعر قاطع الدائرة ذلك ، ويقوم برحلات و "يكسر" الدائرة.

كيفية حساب الامبير والفولت والوات

لبدء حل المشكلة ، نحتاج إلى معرفة صيغة واحدة بسيطة من "قاعدة التجربة". ستساعدنا هذه الصيغة في تحديد ما إذا كانت جميع العناصر الكهربائية الموجودة في دائرة معينة تفرط في تحميلها. تساعد هذه الصيغة أيضًا في تحديد بعض المصطلحات اليومية وكيفية ارتباطها ببعضها البعض. بعد كل شيء ، المصابيح الكهربائية وسخانات الفضاء موصوفة بالواط ؛ أدوات وقواطع دوائر في الامبير. ونظامنا الكهربائي المنزلي بالفولتات: كيف يتناسبان معًا؟

الصيغة البسيطة (تين. ج) يخبرنا كيف: الواط مقسومًا على الجهد يساوي أمبير. المعادلات الأخرى الموضحة ليست سوى طرق أخرى لقول نفس الشيء.

الجهد االكهربى يمكن وصفه ببساطة بأنه الضغط الذي تتحرك تحته الكهرباء - سلسلة من الإلكترونات. يتم دفع معظم التيار المنزلي عند 120 فولت ، على الرغم من دفع التيار إلى الأجهزة الكهربائية الكبيرة عند ضغط أعلى يبلغ 240 فولت.

أمبير (أو الأمبيرات) هو قياس عدد الإلكترونات التي يدفعها الجهد إلى ما بعد نقطة معينة
ثانية واحدة.

واتس هي وحدة قياس للطاقة الكهربائية. يشير إلى عدد الإلكترونات التي تم دفعها عبر أداة كهربائية لجعلها تعمل. هذا هو ما تقدمه لك شركة الكهرباء.

العامل الماهر في الأسرة

الشكل ج: الصيغة الأساسية

استخدم هذه المعادلات البسيطة لتحويل قياسات مختلفة للكهرباء للمساعدة في تحديد الأشياء مثل عدد المنافذ الموجودة على قاطع 15 أمبير يمكنك الحصول عليها أو عدد الأضواء على دائرة 15 أمبير التي يمكنك الحصول عليها لديك.

تعرف على نصائح حول أسهل الأسلاك الكهربائية المنزلية هنا.

لماذا رحلة الكسارات؟

تبلغ سعة الدائرة الكهربائية وقاطع الدائرة التي قمت بتعثرها 15 أمبير ، أو 1800 واط (15 أمبير × 120 فولت = 1800 واط). اجتذبت الأضواء 360 واط ، أو 3 أمبير (360 واط مقسومة على 120 فولت = 3 أمبير) - ضمن قدرة نظام 15 أمبير. صانعة القهوة بقدرة 800 وات (مقسومة على 120 فولت) اجتذبت 6.6 أمبير ، وهي طاقة أكبر بكثير من الأضواء ، لكن سحبها المشترك 9.6 أمبير لا يزال ضمن حدود دائرة 15 أمبير.

ولكن عند توصيل سخان الفضاء بقدرة 1200 وات ، فإن 10 أمبير المطلوبة ، بالإضافة إلى سحب الجهازين الآخرين ، تسحب 19.6 أمبير من خلال نظام بقوة 15 أمبير (تين. ب). إنه مثل ثعبان يبتلع خنزير. النظام لا يستطيع التعامل مع الحمل. قاطع الدائرة تحمل هذا لفترة من الوقت. ولكن عندما بدأ التيار الزائد والحرارة الناتجة في تشويه قطعتين من المعدن داخل الكسارة ، بدأوا في "سحب الزناد". وعندما تم ثني القطع المعدنية إلى نقطة معينة ، وقطع الزناد نقطتي اتصال متباعدتين ، وقاطع تدفق الكهرباء وأغلق ذلك دائرة كهربائية. إذا كان هناك رسم مفاجئ ضخم على الدائرة ، فإن مغناطيسًا كهربائيًا صغيرًا في قاطع الدائرة يمكن أن يفصل نقاط الاتصال عن بعضها أيضًا. إذا كان لديك مصهر ، فإن الحرارة الزائدة تذوب سلكًا داخل المصهر ، والذي بدوره يوقف تدفق الكهرباء.

إذا كان هذا قاطعًا بقوة 20 أمبير - سلك بسلك رقم 12 أكثر سمكًا يمكنه حمل 2400 واط - فلن ينفجر القاطع. ولكن بمجرد أن يكون السلك في الحائط ويكون القاطع في صندوق القاطع ، فلن يكون هناك الكثير مما يمكنك فعله لترقية دائرة ثابتة. لكن لديك خيارات أخرى.

دوائر 240 فولت

تتطلب الأجهزة الأكبر حجمًا ، مثل سخانات المياه الكهربائية والمجففات والمواقد ، قدرًا كبيرًا من الطاقة بحيث يتم توصيل الكهرباء إليها عبر دوائر 240 فولت. وذلك لأن الجهد في دوائر 240 فولت "يدفع" ضعف القوة. على سبيل المثال ، يتطلب قرن فلوجلورن كهربائي بقدرة 6000 وات على دائرة 120 فولت دائرة بقدرة 50 أمبير (6000 واط مقسومة على 120 فولت = 50 أمبير). سيتطلب ذلك أسلاكًا ضخمة. لكن نفس القرن الفلوجيلورن الذي يبلغ قوته 6000 واط على دائرة 240 فولت يتطلب فقط دائرة بقدرة 25 أمبير (6000 مقسومة على 240 = 25) وسلكًا أصغر وقاطع دائرة.

الحل الأول - الإصلاح قصير المدى

الحل البسيط هو توصيل سخان الفضاء بمأخذ في دائرة ذات سعة زائدة. يمكنك تحديد الحمل الموجود على الدائرة بسهولة إلى حد ما: انقر فوق قاطع الدائرة ، ثم انقر فوق مفاتيح الإضاءة واختبر المنافذ لمعرفة أي منها لم يعد يعمل. ثم أضف إجمالي الحمل الواط للأجهزة على تلك الدائرة. القول أسهل من الفعل. في بعض الأحيان ، ستوفر دائرة تسمى "غرفة النوم" منافذ طاقة في غرفة الغسيل. أو ستكون المخارج العلوية والسفلية لوعاء مزدوج على دوائر مختلفة. بمجرد الانتهاء من رسم دائرة كهربائية وإضافة الأحمال الكهربائية ، ستتمكن من معرفة ما إذا كان بإمكانك توصيل المزيد من الأجهزة بالدائرة دون زيادة التحميل عليها.

عندما تضيف الأحمال الكهربائية ، ضع في اعتبارك أن السلك المصنف عند 15 أمبير يمكنه حمل 15 أمبير طوال اليوم. ومع ذلك ، يمكن للقواطع والصمامات بقدرة 15 أمبير حمل 12 أمبير فقط - 80 بالمائة من تصنيفها - على أساس مستمر. يعتبر الأساس المستمر عبارة عن دائرة محملة بسعة لمدة ثلاث ساعات أو أكثر. تنطبق قاعدة الـ 80 بالمائة هذه على جميع القواطع والصمامات. لمزيد من المعلومات المتعمقة حول حساب الأحمال ، راجع منع زيادة الأحمال الكهربائية.

الحل الثاني - الإصلاح طويل الأمد

أفضل حل طويل المدى هو تركيب دائرة كهربائية مخصصة جديدة ومنفذ للسخان. سيقترح معظم الكهربائيين دائرة مخصصة لأي جهاز يستهلك أكثر من نصف سعة الدائرة. تين. د في "معلومات إضافية" (أدناه) يوضح القوة الكهربائية للأجهزة التي عادة ما تحتوي على دوائر مخصصة. في أي وقت تقوم بتركيب جهاز كهربائي كبير - سواء كان 120 أو 240 فولت - قم بتثبيته على دائرته المخصصة باستخدام السلك ذي الحجم الصحيح وقاطع الدائرة.

كما ترى من تين. ه، يمكن لقاطع 20 أمبير مع السلك رقم 12 أن يحمل تيارًا أكثر من دارة 15 أمبير بسلك رقم 14. عندما تقوم بتوصيل الأسلاك أو تجديد الأسلاك في المطبخ أو غرفة الغسيل أو الحمام أو غرفة الطعام ، سيطلب منك القانون الوطني للكهرباء تركيب دوائر بقوة 20 أمبير ، والتي يمكن أن تحمل تيارًا أكثر. إذا كنت تستخدم الكثير من الأدوات الكهربائية ، فمن المنطقي استخدام دوائر 20 أمبير في المرآب وورشة العمل والطابق السفلي أيضًا.

للحصول على معلومات حول كيفية توصيل دائرة جديدة ، انظر كيفية توصيل دائرة جديدة.

العامل الماهر في الأسرة

الشكل هـ: أحجام الأسلاك

يمكن أن يحمل السلك الأكبر مقاس 12 شدة تيار أكبر بأمان من السلك الأصغر مقاس 14- بدون ارتفاع درجة الحرارة.

تعرف على المزيد حول 8 أكثر انتهاكات الكود الكهربائي شيوعًا هنا.

لا يسمح بالتلاعب

أصحاب المنازل الذين يضعون "قرشًا في صندوق المصهرات" لمنع انفجار الصمامات لديهم أدمغة قصيرة الدائرة. بدون فتيل لتعطيل تدفق الطاقة عند دفع عدد كبير جدًا من الأمبيرات عبر دائرة ، ترتفع درجة حرارة الأسلاك ، ويذوب عزل الأسلاك وتندلع الحرائق. ولا يمكنك ببساطة استبدال قاطع التيار بقوة 15 أمبير بقاطع 20 أمبير ؛ هذا هو المعادل المعاصر لوضع فلس واحد في صندوق المصاهر. تذكر أن قاطع الدائرة والأسلاك والعزل السلكي جميعها مصممة ومقاسة للعمل معًا بأمان.

معلومة اضافية

• الشكل د: الدوائر المخصصة المشتركة