Какво е прекъсвач и как работи?

Проблемът

Тъмна и бурна нощ е. Включвате светлината на коридора, включвате кафемашината и завъртате преносимия електрически нагревател. Започвате да се чувствате удобно, когато чуете слабо, но зловещо щракване - и всичко почернява. Това не е котешки крадец или полтергайст, който играе номера с вашата електрическа система. Това е претоварена верига, защитена от прекъсвач на електрическата верига. Доста призрачно и мистериозно, а? Не и ако знаете няколко прости неща.

защо прекъсвачите наклоняват правилно функциониращата верига от 15 ампера Семеен майстор

Фигура А: Правилно функционираща 15-AMP верига

Тази верига има проводници и електрически прекъсвач, които лесно могат да носят ампеража, необходим за устройствата
върху него.

Какво е верига?

Когато електричеството влезе във вашия дом, то отива в кутия за прекъсвачи (или кутия с предпазители в по -стари домове), където е разделена на няколко вериги. Всяка верига е защитена с прекъсвач или предпазител. Спалните, дневните и семейните стаи, където обикновено се използват само светлини, будилници и други малки електрически елементи, обикновено са на 15-амперни схеми. Кухни, перални, бани и трапезарии-места, където е по-вероятно да използвате тостери, ютии, сешоари и други предмети с голям ват-обикновено се обслужват от по-тежки 20-амперни схеми. Основните уреди като 5000-ватови електрически нагреватели за вода и 10 000-ватови електрически диапазони изискват толкова много електроенергия, че поемат собствена специална верига от 30 до 50 ампера (вж.

Фиг. д в „Допълнителна информация“ по -долу), защитен от големи, „двуполюсни“ размери на прекъсвача.

Какво е претоварване на веригата?

Прекъсвачът, проводникът и дори изолацията на проводниците са проектирани да работят като система - и тази система има ограничения. Опитайте се да прокарате повече ток през верига, отколкото е проектиран, и нещата започват да се случват (Фиг. Б). Проводниците се нагряват под тежестта да носят излишния ток. Когато това се случи, изолацията около проводника може да се разгради или дори да се стопи. Когато изолацията се стопи, токът вече не се ограничава в проводника. Тогава започват пожари. За щастие прекъсвачът усеща излишния ток и „прекъсва“, за да спре потока на енергия, преди да настъпи повреда.

През нощта, когато светлините угаснаха в къщата ви, бяхте добре, когато работеха само светлините и кафеварката. Истинските проблеми започнаха, когато включихте този проклет нагревател.

защо прекъсвачите изключват претоварена верига Семеен майстор

Фигура B: Претоварена верига

Тази верига има твърде много енергоемки устройства и се опитва да носи по-голяма ампераж, отколкото е предназначена. Нещата започват да се нагряват. За щастие прекъсвачът усеща това, прекъсва и „прекъсва“ веригата.

Как да се изчислят ампери, волта и вата

За да започнем да решаваме проблема, трябва да знаем една проста формула „правило на палеца“. Тази формула ще ни помогне да определим дали всички електрически елементи на определена верига я претоварват. Тази формула също помага да се дефинират някои ежедневни термини и как те са свързани помежду си. В края на краищата крушките и нагревателите на помещенията са етикетирани във ватове; инструменти и прекъсвачи в усилватели; и нашата битова електрическа система във волта: Как всички те се вписват заедно?

Простата формула (Фиг. ° С) ни казва как: Ватовете, разделени на напрежение, са равни на ампера. Другите показани уравнения са просто други начини да се каже същото.

Волтаж най -просто може да се опише като налягането, при което електричеството - верига от електрони - се движи. Повечето домакински ток се изтласква при 120 волта, въпреки че токът към големи електрически уреди се изтласква при по -високо налягане от 240 волта.

Усилватели (или ампери) е измерване на броя на електроните, които напрежението изтласква през дадена точка
една секунда.

Уотс е мерна единица за електрическа мощност. Той показва колко електрони са били изтласкани през електрическа притурка, за да работи. За това Ви плаща сметката на електрическата компания.

защо прекъсвачите изключват основната формула Семеен майстор

Фигура В: Основната формула

Използвайте тези прости уравнения, за да конвертирате различни измервания на електроенергия, за да определите нещата например колко изхода на прекъсвач с 15 ампера можете да имате или колко светлини на верига с 15 ампера можете имам.

Научете за съвети за по -лесно домашно електрическо окабеляване тук.

Защо прекъсвачите пътуват?

Изключената от вас верига и прекъсвач са с капацитет 15 ампера или 1800 вата (15 ампера х 120 волта = 1800 вата). Светлините консумират 360 вата или 3 ампера (360 вата, разделени на 120 волта = 3 ампера)-в рамките на капацитета на вашата 15-амперна система. 800-ватовата кафемашина (разделена на 120 волта) извлича 6.6 ампера, значително по-голяма мощност от светлините, но комбинираното им равенство от 9.6 ампера все още е в границите на 15-амперната верига.

Но когато включите 1200-ватов нагревател, необходимите 10 ампера, плюс тегленето на другите две устройства, издърпаха 19,6 ампера през 15-амперна система (Фиг. Б). Това е като питон, поглъщащ прасе; системата просто не може да се справи с натоварването. Прекъсвачът понася това известно време. Но когато излишният ток и получената топлина започнаха да деформират двете парчета метал вътре в прекъсвача, те започнаха да „дърпат спусъка“. И когато металните парчета се огънаха до определена точка, спусъкът скъса две точки на контакт, прекъсвайки потока на електричество и изключвайки това верига. Ако има огромно, внезапно изтегляне на верига, малко електромагнит в прекъсвача може да разглоби и контактните точки. Ако имате предпазители, излишната топлина разтопява жица вътре в предпазителя, което от своя страна спира потока на електричество.

Ако това беше 20-амперният прекъсвач-такъв с по-дебел проводник № 12, който можеше да носи 2400 вата-прекъсвачът нямаше да се задейства. Но след като проводникът е в стената и прекъсвачът е в кутията на прекъсвача, не можете да направите много, за да надстроите установена верига. Но имате друг избор.

240-волтови схеми

По-големите уреди, като електрически бойлери, сушилни и печки, изискват толкова много енергия, че електричеството се подава към тях чрез 240-волтови вериги. Това е така, защото напрежението в 240-волтовите вериги „натиска“ два пъти по-силно. Например, 6000-ватов електрически флугерор на 120-волтова верига ще изисква 50-амперна верига (6000 вата, разделена на 120 волта = 50 ампера). Това ще изисква мамут проводници. Но същият 6000-ватов флугелхорн на 240-волтова верига изисква само 25-амперна верига (6000, разделена на 240 = 25) и по-малък проводник и прекъсвач.

Решение първо - Краткосрочната корекция

Простото решение е да включите нагревателя на помещението в контакт на верига с излишен капацитет. Можете да определите съществуващото натоварване на веригата доста лесно: Щракнете върху прекъсвача, след това натиснете превключвателите на светлините и тествайте изходите, за да видите кои от тях вече не функционират. След това добавете общото ватово натоварване на устройствата в тази верига. Често това е по -лесно да се каже, отколкото да се направи. Понякога верига с надпис „спалня“ ще захранва контактите в пералното помещение. Или горният и долният изход на дуплексния съд ще бъдат на различни вериги. След като начертаете верига и електрическите натоварвания се увеличат, ще можете да кажете дали можете да включите повече устройства във веригата, без да я претоварвате.

Докато добавяте електрическите натоварвания, имайте предвид, че проводник с мощност 15 ампера може да носи 15 ампера през целия ден. Въпреки това, 15-амперните прекъсвачи и предпазители могат да носят само 12 ампера-80 процента от техния рейтинг-непрекъснато. За непрекъсната основа се счита верига, натоварена до капацитет за три часа или повече. Това правило от 80 процента се прилага за всички прекъсвачи и предпазители. За по-задълбочена информация относно изчисляването на натоварванията вж Предотвратяване на електрически претоварвания.

Решение второ - Дългосрочната корекция

Най-доброто дългосрочно решение е да инсталирате нова специална верига и изход за нагревателя. Повечето електротехници ще предложат специална схема за всеки уред, който ще използва повече от половината капацитет на верига. Фиг. д в „Допълнителна информация“ (по -долу) показва мощността на уредите, които обикновено имат специални схеми. Всеки път, когато инсталирате голям електрически уред - независимо дали е 120 или 240 волта - го инсталирайте на собствена специална верига с проводник и прекъсвач с правилния размер.

Както можете да видите от Фиг. E, 20-амперен прекъсвач с по-дебел проводник № 12 може да носи повече ток от 15-амперна верига с проводник № 14. Когато окабелявате или окабелявате кухня, перално помещение, баня или трапезария, Националният електрически кодекс ще изисква от вас да инсталирате 20-амперни схеми, които могат да носят повече ток. Ако използвате много електроинструменти, има смисъл да използвате 20-амперни схеми и за вашия гараж, работилница и мазе.

За информация как да свържете нова верига вижте Как да свържете нова верига.

защо прекъсвачите изключват размерите на проводниците Семеен майстор

Фигура Е: Размери на проводниците

По-големият проводник от 12 габарита може безопасно да носи по-голям ампераж от по-малкия проводник от 14 габарита-без прегряване.

Научете за 8 най -често срещани нарушения на електрическия код тук.

Не се допуска подправяне

Собствениците на жилища, които поставят „стотинка в кутията с предпазители“, за да предотвратят изгоряването на предпазителите, имат късо съединение. Без предпазител, който да наруши потока на мощност, когато твърде много усилватели са изтласкани през верига, проводниците се прегряват, изолацията на проводниците се стопява и възникват пожари. И не можете просто да замените 15-амперния прекъсвач с 20-амперния прекъсвач; това е съвременният еквивалент на поставянето на стотинка в кутията с предпазители. Не забравяйте, че прекъсвачът, проводникът и изолацията на проводници са проектирани и оразмерени да работят заедно - безопасно.

Допълнителна информация

Фигура D: Общи специализирани схеми