Mis on kaitselüliti ja kuidas see töötab?

Probleem

On pime ja tormine öö. Paned esitule põlema, ühendad kohvimasina ja lülitad kaasaskantava elektrikerise üles. Tunnete end mugavalt, kui kuulete nõrka, kuid kurjakuulutavat klõpsatust - ja kõik läheb mustaks. See ei ole kassimurdja ega poltergeist, kes teie elektrisüsteemiga trikke mängib. See on ülekoormatud vooluahel, mida kaitseb väljalülitatud elektriline kaitselüliti. Veidi õudne ja salapärane, eks? Mitte, kui teate mõnda lihtsat asja.

Perekond meistrimees

Joonis A: korralikult toimiv 15-AMP vooluahel

Sellel vooluahelal on juhtmed ja elektriline kaitselüliti, mis suudavad hõlpsasti kanda seadmete poolt nõutavat voolutugevust
selle kallal.

Mis on vooluring?

Kui teie koju siseneb elekter, läheb see kaitselüliti kasti (või vanemate kodude kaitsmekarbisse), kus see on jagatud mitmeks vooluahelaks. Iga vooluahel on kaitstud kaitselüliti või kaitsmega. Magamistoad, elutoad ja peretoad, kus tavaliselt kasutatakse ainult tulesid, äratuskellaid ja muid väikeseid elektriseadmeid, asuvad tavaliselt 15-ampristel vooluahelatel. Kööki, pesuruumi, vannituba ja söögituba-kohti, kus kasutate suurema tõenäosusega röstreid, triikrauad, föönid ja muud suure võimsusega esemeid-teenindavad tavaliselt suurema koormusega 20-amprised ahelad. Peamised seadmed, nagu 5000-vatised elektrilised veesoojendid ja 10 000-vatised elektripliidid, nõuavad nii palju elektrit, et võtavad oma 30–50-amprise spetsiaalse vooluahela (vt.

Joonis fig. D ("Lisateave" allpool), kaitstud suurte "kahepooluseliste" kaitselülitite suurustega.

Mis on vooluahela ülekoormus?

Kaitselüliti, traat ja isegi juhtmeisolatsioon on kavandatud töötama süsteemina - ja sellel süsteemil on piirid. Proovige vooluringi kaudu rohkem voolu suunata, kui see ette nähtud, ja asjad hakkavad juhtuma (Joonis fig. B). Juhtmed kuumenevad liigse voolu kandmise koormuse all. Kui see juhtub, võib juhtme ümbritsev isolatsioon halveneda või isegi sulada. Isolatsiooni sulamisel ei piirdu vool enam juhtmega. Siis algavad tulekahjud. Õnneks tunneb kaitselüliti liigset voolu ja "käivitub", et peatada voolu enne kahjustuste tekkimist.

Öösel, kui teie majas tuled kustusid, oli teil hea, kui ainult tuled ja kohvimasin töötasid. Tõelised probleemid algasid sellest, kui ühendasite selle kohutava ruumi küttekeha.

Perekond meistrimees

Joonis B: ülekoormatud ahel

Sellel vooluahelal on liiga palju energiat nõudvaid seadmeid ja see üritab kanda rohkem voolutugevust, kui see on ette nähtud. Asjad hakkavad soojenema. Õnneks tunneb kaitselüliti seda ära, lülitab ja "katkestab" vooluahela.

Kuidas arvutada amprit, volti ja vatti

Probleemi lahendamise alustamiseks peame teadma ühte lihtsat “rusikareegli” valemit. See valem aitab meil kindlaks teha, kas kõik konkreetse vooluahela elektrilised asjad koormavad seda üle. See valem aitab määratleda ka mõningaid igapäevaseid termineid ja nende omavahelist seost. Lõppude lõpuks on lambid ja ruumi küttekehad märgistatud vattides; tööriistad ja kaitselülitid võimendites; ja meie majapidamises kasutatav elektrisüsteem voltides: kuidas need kõik kokku sobivad?

Lihtne valem (Joonis fig. C) ütleb meile, kuidas: vatti jagatud pingega võrdub ampritega. Teised näidatud võrrandid on lihtsalt teised viisid sama asja ütlemiseks.

Pinge Seda võib kõige lihtsamalt kirjeldada kui rõhku, mille all elekter - elektronide ahel - liigub. Enamik majapidamisvoolu surutakse 120 voldi juures, kuigi suurte elektriseadmete voolu surutakse kõrgemal rõhul - 240 volti.

Võimendid (või amprites) on elektronide arvu mõõtmine, mille pinge ületab antud punkti
üks sekund.

Watts on elektrienergia mõõtühik. See näitab, mitu elektroni lükati läbi elektrilise vidina, et see toimiks. See on see, mille eest elektriettevõte teile arveid esitab.

Perekond meistrimees

Joonis C: põhivalem

Kasutage neid lihtsaid võrrandeid erinevate elektrienergia mõõtmiste teisendamiseks, et aidata asju kindlaks teha nagu mitu pistikupesa 15 -amprise kaitselüliti korral võib olla või kui palju 15 -amprise vooluahela tulesid on on.

Vaadake näpunäiteid lihtsam kodune elektrijuhtmestik siin.

Miks Breakers reisib?

Lülitatud kaitselüliti ja kaitselüliti võimsus on 15 amprit või 1800 vatti (15 amprit x 120 volti = 1800 vatti). Tuled tarbisid 360 vatti või mõõdukat 3 amprit (360 vatti jagatuna 120 voltiga = 3 amprit)-see on teie 15-amprise süsteemi võimsuse piires. 800-vatine kohvimasin (jagatud 120 voltiga) tarbis 6,6 amprit, mis on oluliselt suurem võimsus kui tuled, kuid nende kombineeritud 9,6-amprine voolutugevus jääb endiselt 15-amprise vooluringi piiresse.

Kuid kui ühendasite 1200-vatise ruumikütteseadme, tõmbas nõutav 10 amprit ja ülejäänud kahe seadme tõmbamine 19,6 amprit läbi 15-amprise süsteemi (Joonis fig. B). See on nagu püüton, kes neelab sea; süsteem lihtsalt ei talu koormust. Kaitselüliti talus seda mõnda aega. Kuid kui liigne vool ja sellest tulenev soojus hakkasid kaitselüliti kahte metallitükki deformeerima, hakkasid nad päästikut tõmbama. Ja millal kui metallitükid olid teatud kohale painutatud, vallandas päästik kaks kontaktpunkti üksteisest, katkestades elektrivoolu ja lülitades selle välja vooluahel. Kui vooluahel tekib tohutu ja äkiline tõmbamine, võib kaitselülitis olev väike elektromagnet ka kontaktpunktid üksteisest lahutada. Kaitsmete olemasolul sulatab liigne kuumus kaitsme sees oleva juhtme, mis omakorda peatab elektrivoolu.

Kui see oleks olnud 20-amprine kaitselüliti-paksema, nr 12 juhtmega, mis võib kanda 2400 vatti-, poleks kaitselüliti lahti läinud. Aga kui traat on seinas ja kaitselüliti on kaitselülitil, ei saa väljakujunenud vooluahela uuendamiseks palju teha. Kuid teil on muid valikuid.

240-voldised ahelad

Suuremad seadmed, nagu elektrilised veesoojendid, kuivatid ja pliidid, vajavad nii palju energiat, et elektrit tarnitakse neile 240-voldiste vooluahelate kaudu. Seda seetõttu, et 240-voldiste ahelate pinge "surub" kaks korda tugevamalt. Näiteks 6000-vatise elektrilise flugelhorn 120-voldise vooluahela jaoks vajaks 50-amprilist vooluahelat (6000 vatti jagatud 120 voltiga = 50 amprit). Selleks oleks vaja mammutjuhtmeid. Kuid see sama 6000-vatine flugelhorn 240-voldise vooluahela jaoks vajab ainult 25-amprilist vooluahelat (6000 jagatud 240-ga = 25) ja väiksemat juhtme- ja kaitselülitit.

Esimene lahendus - lühiajaline lahendus

Lihtne lahendus on ühendada ruumikütteseade vooluahela väljalaskeavaga, mille võimsus on üleliigne. Vooluahela olemasoleva koormuse saate kindlaks teha üsna lihtsalt: klõpsake kaitselülitit välja, seejärel libistage tuledelüliteid ja katsetage pistikupesasid, et näha, millised neist enam ei tööta. Seejärel lisage selle vooluahela seadmete koguvattkoormus. Seda on sageli lihtsam öelda kui teha. Mõnikord lülitab pesuruumi pistikupesad vooluringi sildiga "magamistuba". Või on dupleksmahuti ülemine ja alumine väljalaskeava erinevatel ahelatel. Kui vooluahel on kaardistatud ja elektrilised koormused lisatud, saate aru, kas saate vooluahelasse ühendada rohkem seadmeid ilma seda üle koormamata.

Elektriliste koormuste liitmisel pidage meeles, et 15 -amprine nimivoolu juhe võib kanda kogu päeva jooksul 15 amprit. Kuid 15-amprised kaitsmed ja kaitsmed võivad pidevalt kanda ainult 12 amprit-80 protsenti nende nimiväärtusest. Pidevaks aluseks peetakse vooluahelat, mis on koormatud kolmeks tunniks või kauemaks. See 80 protsendi reegel kehtib kõigi kaitselülitite ja kaitsmete kohta. Täpsemat teavet koormuste arvutamise kohta vt Elektriliste ülekoormuste vältimine.

Teine lahendus - pikaajaline lahendus

Parim pikaajaline lahendus on kütteseadmele uue spetsiaalse vooluahela ja väljalaskeava paigaldamine. Enamik elektrikuid soovitab iga seadme jaoks spetsiaalset vooluringi, mis võtab rohkem kui poole vooluahela mahutavusest. Joonis fig. D jaotises „Lisateave” (allpool) näitab seadmete võimsust, millel on tavaliselt spetsiaalsed vooluahelad. Iga kord, kui paigaldate suure elektriseadme - olgu see siis 120 või 240 volti -, paigaldage see oma ahelale õige suurusega juhtme ja kaitselülitiga.

Nagu näete Joonis fig. E, 20-amprine kaitselüliti paksema nr 12 juhtmega võib kanda rohkem voolu kui 15-amprine vooluahel nr 14 juhtmega. Kui ühendate köögi, pesuruumi, vannitoa või söögitoa juhtmestiku või ühendate selle uuesti, nõuab riiklik elektriseadustik 20-amprise vooluahela paigaldamist, mis võib kanda rohkem voolu. Kui kasutate palju elektrilisi tööriistu, on mõistlik kasutada 20-ampriseid vooluahelaid ka oma garaaži, töökoja ja keldri jaoks.

Lisateavet uue vooluahela ühendamise kohta vt Kuidas ühendada uus vooluring.

Perekond meistrimees

Joonis E: traadi suurused

Suurem 12-mõõtmeline traat võib ohutult kanda rohkem voolutugevust kui väiksem 14-meetrine traat-ilma ülekuumenemiseta.

Õppige tundma Siin on 8 kõige levinumat elektrikoodi rikkumist.

Segamine pole lubatud

Majaomanikel, kes panevad kaitsmete puhumise vältimiseks "senti kaitsmekarpi", on aju lühis. Ilma kaitsmeta, mis häiriks vooluhulka, kui vooluahelasse surutakse liiga palju amprit, juhtmed kuumenevad üle, juhtmete isolatsioon sulab ja puhkeb tulekahju. Ja te ei saa lihtsalt asendada 15-amprilist kaitselülitit 20-amprise kaitselülitiga; see on tänapäeva ekvivalent, kui panna senti kaitsmekarpi. Pidage meeles, et kaitselüliti, juhtme- ja juhtmeisolatsioon on kõik kavandatud ja mõõdetud nii, et need töötaksid koos - turvaliselt.

Lisainformatsioon

• Joonis D: tavalised spetsiaalsed ahelad