Mi a megszakító és hogyan működik?
A probléma
Sötét és viharos éjszaka van. Rákattint az előszoba lámpájára, csatlakoztatja a kávéfőzőt, és felhajtja a hordozható elektromos fűtőtestet. Kényelmesnek érzi magát, amikor halk, de baljós kattanást hall - és minden elsötétül. Nem macskabetörő vagy poltergeist trükköz az elektromos rendszerével. Ez egy túlterhelt áramkör, amelyet egy kioldott elektromos megszakító véd. Kicsit kísérteties és titokzatos, mi? Nem, ha tud néhány egyszerű dolgot.
Családi ezermester
A ábra: Egy megfelelően működő 15 AMP áramkör
Ennek az áramkörnek vezetékei és elektromos megszakítója van, amelyek könnyedén hordozzák az eszközök által igényelt áramot
Rajta.
Mi az áramkör?
Amikor az áram bejut az otthonába, az egy megszakító dobozba (vagy a régebbi otthonok biztosítékdobozába) kerül, ahol számos áramkörre van felosztva. Minden áramkört megszakító vagy biztosíték véd. A hálószobák, nappalik és családi szobák, ahol általában csak lámpákat, ébresztőórákat és egyéb apró elektromos berendezéseket használnak, általában 15 amper áramkörök. A konyhákat, mosókonyhákat, fürdőszobákat és étkezőket-ahol nagyobb valószínűséggel használnak kenyérpirítót, vasalót, hajszárítót és más nagy teljesítményű tárgyakat-általában nagyobb teljesítményű, 20 amperes áramkörök szolgálják fel. Az olyan főbb készülékek, mint az 5000 wattos elektromos vízmelegítők és a 10 000 wattos elektromos tartományok, olyan sok áramot igényelnek, hogy saját 30-50 amper áramkört választanak (lásd.
Ábra. D az alábbi „További információk” részben), nagy, „kétpólusú” megszakítóméretekkel védve.Mi az áramkör túlterhelése?
A megszakítót, a vezetéket és még a vezeték szigetelését is úgy tervezték, hogy rendszerként működjenek - és ennek a rendszernek vannak korlátai. Próbáljon nagyobb áramot átvinni az áramkörön, mint amire tervezték, és a dolgok elkezdődnek (Ábra. B). A vezetékek felmelegednek a felesleges áram szállításának terhe alatt. Amikor ez megtörténik, a huzal körüli szigetelés romolhat vagy akár megolvadhat. Amikor a szigetelés elolvad, az áram már nem korlátozódik a vezetékben. Ekkor kezdődnek a tüzek. Szerencsére a megszakító érzékeli a túlzott áramot, és „kiold”, hogy megállítsa az áramlást, mielőtt a sérülés bekövetkezik.
Azon az éjszakán, amikor a fények kialudtak a házában, jól volt, hogy csak a lámpák és a kávéfőző működött. Az igazi baj akkor kezdődött, amikor csatlakoztatta azt a rohadt helyiségfűtőt.
Családi ezermester
B ábra: Túlterhelt áramkör
Ez az áramkör túl sok energiaigényes eszközt tartalmaz, és több áramot próbál szállítani, mint amire tervezték. A dolgok kezdenek felmelegedni. Szerencsére a megszakító ezt érzékeli, lekapcsolja és „megszakítja” az áramkört.
Hogyan kell kiszámítani az erősítőt, voltot és wattot
A probléma megoldásának megkezdéséhez ismernünk kell egy egyszerű „hüvelykujj” képletet. Ez a képlet segít meghatározni, hogy egy adott áramkör összes elektromos dolga túlterheli -e. Ez a képlet segít meghatározni néhány mindennapi kifejezést és azok egymáshoz való viszonyát is. Végül is az izzókat és a helyiségfűtőket wattban tüntetik fel; szerszámok és megszakítók erősítőkben; és háztartási elektromos rendszerünk voltban: Hogyan illeszkednek egymáshoz?
Az egyszerű képlet (Ábra. C) elmondja, hogyan: A watt osztva a feszültséggel megegyezik amperrel. A többi feltüntetett egyenlet csak más módja annak, hogy ugyanazt mondjuk.
Feszültség legegyszerűbben úgy írható le, mint az a nyomás, amely alatt az elektromosság - az elektronok lánca - mozog. A legtöbb háztartási áramot 120 volton, de a nagy elektromos készülékek áramát nagyobb, 240 voltos nyomáson tolják.
Erősítők (vagy amper) az elektronok számának mérése, amelyet a feszültség egy adott ponton túl tol
egy másodperc.
Watts az elektromos teljesítmény mértékegysége. Azt jelzi, hogy hány elektronot nyomtak át egy elektromos eszközön, hogy működjön. Ez az, amit az elektromos társaság számláz.
Családi ezermester
C ábra: Az alapképlet
Használja ezeket az egyszerű egyenleteket a villamos energia különböző méréseinek konvertálásához, hogy segítsen meghatározni a dolgokat például, hogy hány kimenet lehet egy 15 amperes megszakítón, vagy hány lámpa egy 15 amperes áramkörön van.
Ismerje meg a tippeket egyszerűbb otthoni elektromos vezetékek itt.
Miért kirándulnak a megszakítók?
A kioldott megszakító kapacitása 15 amper, vagy 1800 watt (15 amper x 120 volt = 1800 watt). A lámpák 360 wattot fogyasztottak, vagy egy kicsi 3 amperes teljesítményt (360 watt osztva 120 voltgal = 3 amper)-jól a 15 amperes rendszer kapacitásán belül. A 800 wattos kávéfőző (120 V-mal elosztva) 6,6 amper áramot fogyaszt, ami lényegesen nagyobb teljesítmény, mint a lámpáké, de együttes 9,6 amper áramfelvételük továbbra is a 15 amper áramkör határain belül van.
De amikor csatlakoztatta az 1200 wattos helyiségfűtőt, az ehhez szükséges 10 amper, valamint a másik két eszköz húzása 19,6 amper áramot húzott át egy 15 amperes rendszeren (Ábra. B). Olyan ez, mint a piton, amely lenyeli a disznót; a rendszer egyszerűen nem bírja a terhelést. A megszakító ezt egy ideig elviselte. De amikor a túlzott áram és az ebből eredő hő deformálni kezdte a két fémdarabot a megszakító belsejében, elkezdték „húzni a ravaszt”. És mikor a fémdarabok egy bizonyos pontra hajlottak, a ravasz két érintkezési pontot szétválasztott, megszakítva az áramlást és leállítva áramkör. Ha óriási, hirtelen húzódik az áramkör, egy kis elektromágnes a megszakítóban is széthúzhatja az érintkezési pontokat. Ha van biztosítéka, a felesleges hő megolvaszt egy vezetéket a biztosíték belsejében, ami megállítja az áramlást.
Ha ez egy 20 amperes megszakító lett volna-egy vastagabb, 12. számú vezetékkel, amely 2400 wattot képes szállítani-, akkor a megszakító nem indult volna el. De ha a vezeték a falban van, és a megszakító a megszakító dobozában van, nem sokat tehet a kialakított áramkör frissítéséért. De van más választása is.
240 voltos áramkörök
A nagyobb készülékek, mint például az elektromos vízmelegítők, szárítók és tűzhelyek, olyan sok energiát igényelnek, hogy az áramot 240 voltos áramkörökön keresztül hozzák el hozzájuk. Ez azért van, mert a 240 voltos áramkörök feszültsége kétszer erősebben „nyomja”. Például egy 6000 wattos elektromos flugelhorn egy 120 voltos áramkörön 50 amperes áramkört igényel (6000 watt osztva 120 voltgal = 50 amper). Ehhez mamut huzalokra lenne szükség. De ugyanez a 6000 wattos flugelhorn 240 voltos áramkörön csak 25 amper áramkört (6000 osztva 240 = 25) és kisebb vezetéket és megszakítót igényel.
Első megoldás - A rövid távú javítás
Az egyszerű megoldás az, ha a helyiségfűtést egy áramkör túlterhelésű kimenetéhez csatlakoztatja. Az áramkör meglévő terhelését meglehetősen könnyen meghatározhatja: Kattintson a megszakítóra, majd pöccintse a fénykapcsolókat és tesztelje ki, hogy melyik nem működik. Ezután adja hozzá az áramkörben lévő eszközök teljes watt -terhelését. Ezt gyakran könnyebb mondani, mint megtenni. Néha a „hálószoba” feliratú áramkör áramellátást biztosít a mosókonyhában. Vagy a duplex aljzat felső és alsó kimenete különböző áramkörökön lesz. Miután feltérképezte az áramkört, és összeadta az elektromos terhelést, meg tudja állapítani, hogy több eszközt csatlakoztathat -e az áramkörhöz anélkül, hogy túlterhelné azt.
Amikor összeadja az elektromos terhelést, ne feledje, hogy a 15 amper névleges vezeték egész nap 15 ampert képes szállítani. A 15 amper-es megszakítók és biztosítékok azonban csak 12 amper-a névleges érték 80 százaléka-folyamatos teljesítményére képesek. Folyamatosnak tekintjük azt az áramkört, amely három órán keresztül vagy tovább terhelésre van feltöltve. Ez a 80 százalékos szabály minden megszakítóra és biztosítékra vonatkozik. A terhelések kiszámításával kapcsolatos részletesebb információkért lásd Az elektromos túlterhelések megelőzése.
Második megoldás - a hosszú távú javítás
A legjobb hosszú távú megoldás egy új dedikált áramkör és kimenet telepítése a fűtőberendezéshez. A legtöbb villanyszerelő javasol egy külön áramkört minden olyan készülékhez, amely az áramkör kapacitásának több mint felét vonzza. Ábra. D a „További információk” részben (lent) az általánosan dedikált áramkörrel rendelkező készülékek teljesítménye látható. Bármikor, amikor nagyméretű elektromos készüléket telepít - legyen az 120 vagy 240 voltos - telepítse azt saját dedikált áramkörére a megfelelő méretű vezetékkel és megszakítóval.
Amint láthatja Ábra. E, egy 20 amperes megszakító vastagabb, 12-es vezetékkel több áramot tud szállítani, mint egy 15 amper áramkör, 14-es vezetékkel. Amikor a konyhát, mosókonyhát, fürdőszobát vagy étkezőt beköti vagy újra beköti, a Nemzeti Elektromos Kódex előírja, hogy 20 amperes áramköröket kell telepíteni, amelyek nagyobb áramot tudnak szállítani. Ha sok elektromos szerszámot használ, akkor érdemes 20 amperes áramköröket használni garázsában, műhelyében és az alagsorban is.
Az új áramkör bekötésére vonatkozó információkért lásd Hogyan lehet új áramkört csatlakoztatni.
Családi ezermester
E ábra: Huzalméretek
A nagyobb, 12 méteres vezeték biztonságosan több áramot képes szállítani, mint a kisebb, 14 méteres vezeték-túlmelegedés nélkül.
Ismerje meg a A 8 leggyakoribb elektromos szabálysértés itt.
Nem engedélyezett manipuláció
Azok a háztulajdonosok, akik „egy fillért tesznek a biztosítékdobozba”, hogy megakadályozzák a biztosítékok kiégését, agyuk rövidzárlatú. Biztosíték nélkül, amely megzavarja az áramlást, ha túl sok erősítőt nyomnak át az áramkörön, a vezetékek túlmelegednek, a huzalszigetelés megolvad és tűz keletkezik. És nem helyettesítheti egyszerűen a 15 amperes megszakítót 20 amperes megszakítóval; ez a mai kor megfelelője, ha egy fillért teszünk a biztosítékdobozba. Ne feledje, hogy a megszakítót, a vezetéket és a vezeték szigetelését úgy tervezték és méretezték, hogy együtt dolgozzanak - biztonságosan.
további információ
- D ábra: Közös dedikált áramkörök
