Co je jistič a jak funguje?

Problém

Je temná a bouřlivá noc. Zapnete osvětlení chodby, zapojíte kávovar a spustíte přenosný elektrický ohřívač. Začínáte se cítit pohodlně, když uslyšíte slabé, přesto zlověstné cvaknutí - a všechno zčerná. Není to zloděj koček nebo poltergeist, který si hraje s vaším elektrickým systémem. Je to přetížený obvod chráněný vypnutým elektrickým jističem. Trochu strašidelné a tajemné, že? Ne, pokud znáte pár jednoduchých věcí.

Rodinný kutil

Obrázek A: Správně fungující obvod 15-AMP

Tento obvod má vodiče a elektrický jistič, který může snadno přenášet proud požadovaný zařízením
na to.

Co je to obvod?

Když se elektřina dostane do vašeho domu, přejde do skříňového jističe (nebo pojistkové skříňky ve starších domech), kde je rozdělena na několik obvodů. Každý obvod je chráněn jističem nebo pojistkou. Ložnice, obývací pokoje a rodinné pokoje, kde se obvykle používají pouze světla, budíky a další drobné elektrické předměty, jsou obvykle na 15 ampérových obvodech. Kuchyně, prádelny, koupelny a jídelny-místa, kde budete s větší pravděpodobností používat toustovače, žehličky, vysoušeče vlasů a další velké wattové položky-jsou obvykle obsluhovány silnějšími obvody o výkonu 20 ampérů. Hlavní spotřebiče, jako jsou elektrické ohřívače vody o výkonu 5 000 W a elektrické rozsahy 10 000 W, vyžadují tolik elektřiny, že spotřebují vlastní vyhrazený obvod 30 až 50 A (viz.

Obr. D v části „Další informace“ níže), chráněné velkými „dvoupólovými“ velikostmi jističů.

Co je to přetížení obvodu?

Jistič, vodič a dokonce i izolace drátu jsou navrženy tak, aby fungovaly jako systém - a tento systém má svá omezení. Zkuste obvodem protlačit více proudu, než pro jaký je určen, a začnou se dít věci (Obr. B). Dráty se zahřívají pod tíhou přenášení přebytečného proudu. Když k tomu dojde, izolace kolem drátu může degradovat nebo se dokonce roztavit. Když se izolace roztaví, proud již není omezen uvnitř drátu. Tehdy začínají požáry. Naštěstí jistič detekuje přebytečný proud a „vypne“ se, aby zastavil tok energie, než dojde k poškození.

V noci ve vašem domě zhasla světla, bylo vám dobře, když fungovala pouze světla a kávovar. Skutečné potíže začaly, když jste zapojili ten zatracený ohřívač prostoru.

Rodinný kutil

Obrázek B: Přetížený obvod

Tento obvod má příliš mnoho energeticky náročných zařízení a snaží se přenášet větší proud, než pro který je určen. Věci se začínají zahřívat Naštěstí to jistič vycítí, vypne a „rozbije“ obvod.

Jak vypočítat zesilovače, volty a watty

Abychom mohli problém začít řešit, musíme znát jeden jednoduchý vzorec „pravidla“. Tento vzorec nám pomůže určit, zda jej všechny elektrické věci v určitém obvodu přetěžují. Tento vzorec také pomáhá definovat některé každodenní pojmy a jejich vzájemný vztah. Koneckonců, žárovky a ohřívače prostoru jsou označeny ve wattech; nástroje a jističe v zesilovačích; a náš elektrický systém pro domácnost ve voltech: Jak do sebe všechny zapadají?

Jednoduchý vzorec (Obr. C) nám říká, jak: Watty dělené napětím se rovnají ampérům. Ostatní zobrazené rovnice jsou jen jinými způsoby, jak říci totéž.

Napětí lze nejjednodušeji popsat jako tlak, pod kterým se pohybuje elektřina - řetězec elektronů. Většina proudu v domácnosti je tlačena na 120 voltů, ačkoli proud do velkých elektrických spotřebičů je tlačen na vyšší tlak 240 voltů.

Zesilovače (nebo ampéry) je měření počtu elektronů, které napětí tlačí za daný bod
jedna sekunda.

Watty je jednotka měření elektrické energie. Udává, kolik elektronů bylo protlačeno elektrickým zařízením, aby fungovalo. To je to, za co vám elektrická společnost účtuje poplatky.

Rodinný kutil

Obrázek C: Základní vzorec

Pomocí těchto jednoduchých rovnic můžete převádět různá měření elektřiny, která vám pomohou určit věci jako kolik zásuvek na 15 ampérovém jističi můžete mít nebo kolik světel na 15 ampérovém obvodu můžete mít mít.

Přečtěte si o tipy pro jednodušší domácí elektroinstalace zde.

Proč Breakers Trip?

Vypnutý obvod a jistič mají kapacitu 15 ampérů nebo 1 800 wattů (15 ampérů x 120 voltů = 1 800 wattů). Světla nabírala 360 wattů, nebo mizerně 3 ampéry (360 wattů děleno 120 volty = 3 ampéry)-tedy v rámci kapacity vašeho 15-amp systému. 800 wattový kávovar (děleno 120 volty) měl 6,6 ampérů, což je podstatně více energie než světla, ale jejich kombinovaný odběr 9,6 ampérů je stále v mezích obvodu 15 ampérů.

Když jste ale zapojili 1 200 wattový ohřívač prostoru, 10 ampérů, které to vyžadovalo, plus odběr dalších dvou zařízení, vytáhly 19,6 ampéru systémem 15 ampérů (Obr. B). Je to jako krajta polykající prase; systém prostě nemůže zvládnout zátěž. Jistič to chvíli toleroval. Když ale přebytečný proud a výsledné teplo začaly deformovat dva kusy kovu uvnitř jističe, začaly „mačkat spoušť“. A kdy kovové kusy se ohnuly do určitého bodu, spoušť odtrhla dva kontaktní body od sebe, přerušila tok elektřiny a vypnula obvod. Pokud dojde k obrovskému, náhlému odtahu obvodu, malý elektromagnet v jističi může také oddělit kontaktní body od sebe. Pokud máte pojistky, přebytečné teplo roztaví drát uvnitř pojistky, což zase zastaví tok elektřiny.

Kdyby to byl jistič o výkonu 20 ampérů-ten se silnějším drátem č. 12, který by mohl přenášet 2 400 wattů-jistič by se nevypnul. Ale jakmile je vodič ve zdi a jistič je v krabici jističe, není mnoho, co byste mohli udělat pro upgrade zavedeného obvodu. Ale máte jiné možnosti.

Obvody 240 voltů

Větší spotřebiče, jako jsou elektrické ohřívače vody, sušičky a kamna, vyžadují tolik energie, že se k nim elektřina přivádí prostřednictvím 240voltových obvodů. Je to proto, že napětí v 240voltových obvodech „tlačí“ dvakrát tak silně. Například elektrická křídlovka o výkonu 6 000 wattů na 120voltovém obvodu by vyžadovala obvod 50 ampérů (6 000 wattů děleno 120 volty = 50 ampérů). To by vyžadovalo mamutí dráty. Ale stejný 6 000 wattový křídlovek na 240voltovém obvodu vyžaduje pouze obvod 25 ampérů (6 000 děleno 240 = 25) a menší drát a jistič.

Řešení první - krátkodobá oprava

Jednoduchým řešením je zapojit ohřívač prostoru do zásuvky v okruhu, který má přebytečnou kapacitu. Stávající zátěž na obvodu můžete určit poměrně snadno: Klepněte na jistič, poté zapněte vypínače a vyzkoušejte zásuvky, abyste zjistili, které z nich již nefungují. Poté sečtěte celkové wattové zatížení zařízení v daném obvodu. To se často snáze řekne, než udělá. Obvod označený jako „ložnice“ někdy napájí zásuvky v prádelně. Nebo horní a dolní vývody duplexní zásuvky budou na různých obvodech. Jakmile budete mít zmapovaný obvod a sečtené elektrické zátěže, budete vědět, zda můžete do obvodu zapojit více zařízení, aniž byste jej přetížili.

Když sečtete elektrickou zátěž, mějte na paměti, že vodič o výkonu 15 ampérů může přenášet 15 ampérů po celý den. 15 ampérové ​​jističe a pojistky však mohou nepřetržitě přenášet pouze 12 ampérů-80 procent jejich hodnocení. Za spojitý základ se považuje obvod nabitý na kapacitu po dobu tří hodin nebo déle. Toto pravidlo 80 procent platí pro všechny jističe a pojistky. Podrobnější informace o výpočtu zatížení viz Prevence elektrického přetížení.

Řešení dva - dlouhodobá oprava

Nejlepším dlouhodobým řešením je instalace nového vyhrazeného obvodu a výstupu pro ohřívač. Většina elektrikářů navrhne vyhrazený obvod pro jakýkoli spotřebič, který čerpá více než poloviční kapacitu obvodu. Obr. D v „Dalších informacích“ (níže) ukazuje výkon spotřebičů, které mají běžně vyhrazené obvody. Kdykoli nainstalujete velký elektrický spotřebič - ať už je to 120 nebo 240 voltů - nainstalujte jej na vlastní vyhrazený obvod pomocí vodiče a jističe správné velikosti.

Jak vidíte z Obr. E„20ampový jistič se silnějším vodičem č. 12 může přenášet větší proud než obvod 15 ampérů s vodičem č. 14. Když zapojujete nebo přepojujete kuchyň, prádelnu, koupelnu nebo jídelnu, národní elektrotechnický kodex bude vyžadovat instalaci obvodů s 20 ampéry, které mohou přenášet větší proud. Pokud používáte mnoho elektrického nářadí, má smysl používat obvody s 20 ampéry také pro vaši garáž, dílnu a sklep.

Informace o zapojení nového obvodu viz Jak připojit nový obvod.

Rodinný kutil

Obrázek E: Velikosti vodičů

Větší drát o průměru 12 může bezpečně přenášet větší proud než menší vodič o průměru 14-bez přehřívání.

Další informace o Zde je 8 nejčastějších porušení elektrického kódu.

Není dovoleno zasahovat

Majitelé domů, kteří vložili „penny do pojistkové skříňky“, aby zabránili přepálení pojistek, mají zkratovaný mozek. Bez pojistky, která by narušila tok energie, když obvodem protlačí příliš mnoho zesilovačů, dojde k přehřátí vodičů, roztaví se izolace vodičů a dojde k požáru. A nemůžete jednoduše vyměnit 15ampový jistič za 20ampový; to je současný ekvivalent vložení penny do pojistkové skříňky. Nezapomeňte, že jistič, vodič a izolace vodičů jsou navrženy a dimenzovány tak, aby fungovaly společně - bezpečně.

dodatečné informace

• Obrázek D: Společné vyhrazené obvody