Mikä on katkaisija ja miten se toimii?

Ongelma

On pimeä ja myrskyinen yö. Sytytät salin valon, kytket kahvinkeittimen ja käynnistät kannettavan sähkölämmittimen. Alkaa tuntea olosi mukavaksi, kun kuulet heikon, mutta pahaenteisen napsautuksen - ja kaikki muuttuu mustaksi. Se ei ole kissamurtaja tai poltergeisti, joka leikkii sähköjärjestelmäsi kanssa. Se on ylikuormitettu piiri, jota suojaa lauennut sähkökatkaisin. Jotenkin pelottavaa ja salaperäistä, vai mitä? Ei, jos tiedät muutaman yksinkertaisen asian.

Perheen yleismies

Kuva A: Oikein toimiva 15 AMP: n piiri

Tässä piirissä on johdot ja sähkökatkaisin, joka voi helposti kuljettaa laitteiden tarvitseman virran
sen päällä.

Mikä on piiri?

Kun sähkö tulee kotiisi, se menee katkaisulaitteeseen (tai sulakekoteloon vanhemmissa kodeissa), jossa se on jaettu useisiin piireihin. Jokainen piiri on suojattu katkaisimella tai sulakkeella. Makuuhuoneet, olohuoneet ja perhehuoneet, joissa käytetään yleensä vain valoja, herätyskelloja ja muita pieniä sähkölaitteita, ovat yleensä 15 ampeerin piireissä. Keittiöt, pesutilat, kylpyhuoneet ja ruokailutilat-paikkoja, joissa käytät todennäköisemmin leivänpaahtimia, silitysrautaa, hiustenkuivaajaa ja muita suuritehoisia esineitä-palvelevat yleensä raskaampia 20 ampeerin piirejä. Suuret laitteet, kuten 5000 watin sähköiset vedenlämmittimet ja 10 000 watin sähköiset alueet, tarvitsevat niin paljon sähköä, että ne käyttävät omaa 30–50 ampeerin piiriä (katso

Kuva. D (lisätietoja alla), suojattu suurilla, kaksinapaisilla katkaisijoilla.

Mikä on piirin ylikuormitus?

Katkaisija, johto ja jopa johdon eristys on suunniteltu toimimaan järjestelmänä - ja tällä järjestelmällä on rajoja. Yritä työntää piirin läpi enemmän virtaa kuin se on suunniteltu ja asiat alkavat tapahtua (Kuva. B). Johdot kuumenevat ylimääräisen virran kantamisen taakan alla. Kun näin tapahtuu, langan ympärillä oleva eristys voi heikentyä tai jopa sulaa. Kun eristys sulaa, virta ei enää rajoitu langan sisälle. Silloin palot alkavat. Onneksi katkaisija tunnistaa ylivirran ja "laukeaa" pysäyttääkseen virran ennen vaurioita.

Sinä yönä, jolloin valot sammui talossasi, olit kunnossa, kun vain valot ja kahvinkeitin toimivat. Todelliset ongelmat alkoivat, kun liitit tuon helvetin lämmittimen.

Perheen yleismies

Kuva B: Ylikuormitettu piiri

Tässä piirissä on liikaa energiaa vaativia laitteita ja se yrittää kuljettaa enemmän ampeeria kuin se on suunniteltu. Asiat alkavat kuumentua. Onneksi katkaisija tunnistaa tämän, laukaisee ja "katkaisee" piirin.

Kuinka laskea ampeerit, volttit ja wattit

Aloittaaksemme ongelman ratkaisemisen meidän on tiedettävä yksi yksinkertainen "nyrkkisääntö" -kaava. Tämä kaava auttaa meitä määrittämään, ylikuormittavatko kaikki tietyn piirin sähköt. Tämä kaava auttaa myös määrittämään joitain jokapäiväisiä termejä ja miten ne liittyvät toisiinsa. Loppujen lopuksi hehkulamput ja tilanlämmittimet on merkitty watteina; työkalut ja virrankatkaisimet vahvistimissa; ja kotitalouksemme sähköjärjestelmä volteina: Kuinka ne kaikki sopivat yhteen?

Yksinkertainen kaava (Kuva. C) kertoo miten: Watit jaettuna jännitteellä on yhtä suuri kuin ampeerit. Muut esitetyt yhtälöt ovat vain muita tapoja sanoa sama asia.

Jännite voidaan yksinkertaisimmin kuvata paineena, jossa sähkö - elektronien ketju - liikkuu. Suurin osa kotivirrasta työnnetään 120 voltilla, mutta suuriin sähkölaitteisiin virtaa korkeammalla 240 voltin paineella.

Vahvistimet (tai ampeeria) on elektronien lukumäärän mittaus, jonka jännite työntää tietyn pisteen ohi
yksi sekunti.

Watts on sähkötehon mittayksikkö. Se osoittaa, kuinka monta elektronia työnnettiin sähkölaitteen läpi, jotta se toimisi. Siitä sähköyhtiö laskee.

Perheen yleismies

Kuva C: Peruskaava

Käytä näitä yksinkertaisia ​​yhtälöitä muuntaaksesi eri sähkön mittaukset helpottamaan asioiden määrittämistä kuten kuinka monta pistorasiaa 15 ampeerin katkaisijalla voi olla tai kuinka monta valoa 15 ampeerin piirissä voi olla omistaa.

Lue vinkkejä helpompaa kodin sähköjohdotusta täällä.

Miksi Breakers Trip?

Laukaisemasi virrankatkaisimen ja katkaisijan kapasiteetti on 15 ampeeria tai 1800 wattia (15 ampeeria x 120 volttia = 1800 wattia). Valot käyttivät 360 wattia tai niukkaa 3 ampeeria (360 wattia jaettuna 120 voltilla = 3 ampeeria)-hyvin 15 ampeerin järjestelmän kapasiteetin rajoissa. 800 watin kahvinkeitin (jaettuna 120 voltilla) kuluttaa 6,6 ampeeria, mikä on huomattavasti enemmän valoja kuin valot, mutta niiden yhdistetty 9,6 ampeerin veto on edelleen 15 ampeerin piirin rajoissa.

Mutta kun kytket 1200 watin tilanlämmittimen, sen tarvitsemat 10 ampeeria sekä kahden muun laitteen veto vetivät 19,6 ampeeria 15 ampeerin järjestelmän läpi (Kuva. B). Se on kuin python, joka nielee sian; järjestelmä ei vain kestä kuormaa. Katkaisija sietää tätä jonkin aikaa. Mutta kun ylivirta ja siitä syntynyt lämpö alkoivat muuttaa muotoaan kaksi metallikappaletta katkaisijan sisällä, he alkoivat ”vetää liipaisimesta”. Ja milloin metalliosat taivutettuna tiettyyn pisteeseen, liipaisin katkaisi kaksi kosketuspistettä toisistaan, keskeyttäen sähkön virtauksen ja sulkemalla piiri. Jos piirissä on valtava äkillinen vetovoima, pieni sähkömagneetti katkaisijassa voi myös vetää kosketuspisteet toisistaan. Jos sinulla on sulakkeita, ylimääräinen lämpö sulaa johdon sulakkeen sisällä, mikä puolestaan ​​pysäyttää sähkön virtauksen.

Jos tämä olisi ollut 20 ampeerin katkaisija-yksi paksummalla, nro 12 johtimella, joka voisi kantaa 2400 wattia-katkaisija ei olisi lauennut. Mutta kun johto on seinässä ja katkaisija on katkaisulaatikossa, et voi tehdä paljon vakiintuneen piirin päivittämiseksi. Mutta sinulla on muita vaihtoehtoja.

240 voltin piirit

Suuremmat laitteet, kuten sähköiset vedenlämmittimet, kuivausrummut ja uunit, tarvitsevat niin paljon virtaa, että sähköä tuodaan niihin 240 voltin piirien kautta. Tämä johtuu siitä, että 240 voltin piirien jännite "työntää" kaksi kertaa voimakkaammin. Esimerkiksi 6000 watin sähköinen flugelhorn 120 voltin piirissä vaatisi 50 ampeerin piirin (6000 wattia jaettuna 120 voltilla = 50 ampeeria). Se vaatisi mammuttilankoja. Mutta sama 6000 watin flugelhorn 240 voltin piirissä vaatii vain 25 ampeerin piirin (6000 jaettuna 240 = 25) ja pienemmän johdon ja katkaisijan.

Ratkaisu yksi - lyhyen aikavälin korjaus

Yksinkertainen ratkaisu on kytkeä tilanlämmitin virtapiirin pistorasiaan, jolla on ylimääräinen kapasiteetti. Voit määrittää piirin nykyisen kuormituksen melko helposti: Napsauta katkaisija pois, napsauta sitten valokytkimiä ja testaa pistorasioita nähdäksesi, mitkä eivät enää toimi. Laske sitten yhteen piirin laitteiden kokonaiswattikuormitus. Tämä on usein helpommin sanottu kuin tehty. Joskus piiri, jossa on merkintä "makuuhuone", kytkee pesutilan pistorasiat. Tai kaksipuolisen liitännän ylä- ja alaliitäntä ovat eri piireissä. Kun piiri on kartoitettu ja sähkökuormat laskettu yhteen, voit kertoa, voitko kytkeä lisää laitteita piiriin ilman ylikuormitusta.

Kun lisäät sähkökuormia, muista, että 15 ampeerin nimellisjohtimessa voi olla 15 ampeeria koko päivän. Kuitenkin 15 ampeerin katkaisijat ja sulakkeet voivat kantaa vain 12 ampeeria-80 prosenttia niiden nimellisarvosta-jatkuvasti. Jatkuvaksi katsotaan piiri, joka on ladattu täyteen kapasiteettiin vähintään kolme tuntia. Tämä 80 prosentin sääntö koskee kaikkia katkaisijoita ja sulakkeita. Lisätietoja kuormien laskemisesta on kohdassa Sähköisten ylikuormitusten estäminen.

Ratkaisu kaksi - Pitkäaikainen korjaus

Paras pitkän aikavälin ratkaisu on asentaa lämmittimelle uusi erillinen piiri ja pistorasia. Useimmat sähköasentajat ehdottavat omaa piiriä jokaiselle laitteelle, joka kuluttaa yli puolet piirin kapasiteetista. Kuva. D kohdassa ”Lisätietoja” (alla) näyttää niiden laitteiden tehot, joilla on yleensä omat piirit. Aina kun asennat suuren sähkölaitteen - olipa se sitten 120 tai 240 volttia - asenna se omalle piirilleen oikean kokoisella johdolla ja katkaisijalla.

Kuten voit nähdä Kuva. E, 20 ampeerin katkaisija paksummalla nro 12 johdolla voi siirtää enemmän virtaa kuin 15 ampeerin piiri nro 14 johdolla. Kun johdot tai johdot keittiötä, pesutupaa, kylpyhuonetta tai ruokailutilaa, National Electrical Code edellyttää, että asennat 20 ampeerin piirit, jotka voivat kantaa enemmän virtaa. Jos käytät paljon sähkötyökaluja, on järkevää käyttää 20 ampeerin piirejä myös autotallissa, työpajassa ja kellarissa.

Lisätietoja uuden piirin kytkemisestä on kohdassa Kuinka yhdistää uusi piiri.

Perheen yleismies

Kuva E: Lankojen koot

Suurempi 12-mittainen johto voi kuljettaa turvallisesti enemmän ampeeria kuin pienempi 14-mittainen johto-ilman ylikuumenemista.

Lisätietoja 8 yleisimpiä sähkökoodirikkomuksia täällä.

Peukalointi ei ole sallittua

Asunnon omistajilla, jotka laittavat "penniäkään sulakekoteloon" estääkseen sulakkeiden palamisen, on oikosulku. Ilman sulaketta, joka häiritsee virran kulkua, kun liian monta vahvistinta työnnetään piirin läpi, johdot ylikuumenevat, langaneriste sulaa ja syttyy tulipalo. Ja et voi yksinkertaisesti korvata 15 ampeerin katkaisijaa 20 ampeerin katkaisijalla; Se vastaa nykypäivää penniä sulakerasiaan. Muista, että katkaisija, johto ja johtoeriste on suunniteltu ja mitoitettu toimimaan yhdessä - turvallisesti.

lisäinformaatio

• Kuva D: Yleiset omat piirit