מהי הגנה מפני זרם יתר?

כשעברתי לביתי הנוכחי, המטבח שופץ לאחרונה. גדול! זה אומר שהיו לו לפחות שני מעגלים של 20 אמפר כדי לטפל בכל מכשירי המטבח, שקעי השיש והקיר והמקרר (אם כי חשמלאים לעתים קרובות מכניסים את המקרר למעגל משלו).

לעומת הבית הקודם שלי, נבנה בשנת 1900 ועדכן מתי חיווט ידית וצינור היה החידוש האחרון, המטבח החדש הזה היה חלום.

מיד יצאתי וקניתי טיגון אוויר. טעות גדולה. המקום היחיד בו הוא התאים באופן הגיוני היה ממש ליד המיקרוגל, ורק אחד מאותם מעגלים של 20 אמפר הזינו את החלק הזה של השיש.

למה זה היה חשוב? במילה אחת: זרם יתר. המיקרוגל שלי שואב 10 אמפר, הטיגון האוויר החדש כ-14 אמפר. אם ניסיתי להשתמש במיקרוגל ובטיגון האוויר בו זמנית, ה מפסק זרם יתקלקל כי המעגל יכול להתמודד רק עם 20 אמפר.

זרם יתר מתרחש כאשר יותר מדי ("מעל") חשמל ("זרם") זורם במעגל. המצב במטבח שלי מתאר סוג אחד של זרם יתר, הנקרא עומס יתר. זרמי יתר אחרים, הנקראים קצרים ותקלות הארקה, קורים כאשר מתרחשים זינוקים פתאומיים, לא מכוונים בזרם.

עדיין מבולבל? אסביר ביתר פירוט בהמשך. מה שחשוב (ומרגיע) לדעת הוא שלבתים שלנו יש הגנה מפני זרם יתר כדי לעצור את המצבים העלולים להיות מסוכנים.

מהי הגנה מפני זרם יתר?

הגנה מפני זרם יתר היא בדיוק מה שזה נשמע: הגנה מפני זרמים גבוהים ממה שהמעגל מיועד עבורו.

לכל מעגל בבית שלך יש דירוג, שנקבע על ידי הגנת זרם יתר של המעגל. כאשר החשמל הזורם במעגל עולה על הדירוג שלו, הגנת זרם יתר נכנסת לפעולה. הגנה זו יכולה להתרחש באופן מיידי או במסגרת זמן קבועה מראש, בהתאם לאופי זרם היתר.

מה מוגן? המעגל עצמו, דבר אחד. חשמל מייצר חום, ומוליכים חשמליים, הלא הם החוטים המובילים חשמל לחפצים שלך, מתחממים כאשר זרם זורם. חום רב מדי עלול להזיק למוליכים לאורך זמן.

ואז יש מה שהמנצחים מחוברים אליו. ציוד - מכשירי חשמל, אורות, מחשבים וכל דבר אחר שפועל על חשמל - חייב להיות מוגן גם מפני החום של זרמי יתר.

הגנת זרם יתר מגינה גם על אנשים, אם כי זה לא תפקידה העיקרי. מוליכים וציוד החווים מצב של זרם יתר עלולים לגרום לשריפות, תקלות בציוד ולהתחשמלות, כך שנובע מכך שהגנת זרם יתר חיונית גם לבטיחותנו.

מהו התקן הגנה מפני זרם יתר?

התקני הגנה מפני זרם יתר (OCPD) הם הדברים שעוצרים את זרימת החשמל כאשר מתרחש מצב של זרם יתר.

מפסקי חשמל הם סוג אחד של הגנה מפני זרם יתר. נתיכים, שנמצאו בבתים ישנים יותר, הם אחרים. אלה לא היחידים, אבל הם הרלוונטיים ביותר לבעל בית טיפוסי. מפסקי חשמל ונתיכים (אם יש לך אותם) נמצאים בלוח החשמל של הבית שלך.

כאשר מעגל פועל כרגיל, התקן זרם יתר פועל כמו שער פתוח, ומאפשר לחשמל לעבור בחופשיות דרך החיווט של הבית שלך כדי להפעיל את האורות, המכשירים והכלים שלך. אם OCPD חש יותר מדי זרם על המעגל - כמו כשניסיתי להשתמש בטיגון האוויר ובמיקרוגל שלי בשעה באותו זמן - הוא טורק את השער, שובר את המעגל ועוצר את זרימת החשמל במסלוליו.

למרבה המזל, OCPD לא רק מזהה עומס יתר. הם גם עוצרים תקלות הארקה וקצר חשמלי, כלומר זרמים גבוהים בצורה מסוכנת הנובעת ממגע לא מכוון בין מוליכים ו/או חלקים מוארקים במעגל.

הגנה מפני זרם יתר לעומת הגנת עומס יתר

אז אנחנו יודעים שעומסי יתר הם סוג אחד של זרם יתר, ושהגנה מפני זרם יתר מכבה את המעגל כאשר מתרחשים עומס יתר. מה לגבי זרמי יתר אחרים, כמו תקלות? האם OCPD כמו מפסקים מטפלים בכל זרמי היתר באותה צורה?

לא.

הגנת עומס יתר מטפלת במיוחד בזרם עודף זה אם מתמשך שעות נוספות עלול לגרום להתחממות יתר של המוליכים והציוד. ההבחנה הזו חשובה מכיוון שלפעמים מצב עומס מהיר אינו מזיק ואף צפוי.

חשבו על כלי במוסך שלכם כמו מסור מצנפת, מקדחה או מדחס אוויר. כאשר אתה לוחץ על ההדק, המנוע צורח בפרץ מהיר - הנקרא זרם פריצה - לפני שהוא מתמקם בחריץ הרגיל שלו.

אם כל מכשיר עם מנוע - כמו כלי עבודה בחנות, המקרר והמזגן שלך - יכשיל את המפסק כשהוא התניע, לעולם לא נעשה שום עבודה וכל האוכל שלנו יתקלקל. מסיבה זו, מפסקים יכולים להבחין בין עומס יתר לתקלות ולהגיב בהתאם. (למנועים יש גם הגנת עומס יתר פנימית נפרדת מהגנת זרם יתר של הבית שלך.)

לעומת זאת, כשאנחנו מדברים על קצר חשמלי ותקלות הארקה, לא מדובר ב-24 אמפר במפסק של 20 אמפר, או אפילו בהתפרצות זרם קצרה כשאתה מדליק את המסור העגול. תקלות קרקע וקצרים יוצרים אלפים ואלפים של מגברים, וזה יכול להיות קטלני. הגנת זרם יתר חייבת לכבות את המעגל באופן מיידי כאשר מתרחשים מצבים אלו.

כיצד לחשב הגנה מפני זרם יתר

חשמלאים מורשים מבלים שנים בלימוד הניואנסים של הגנת זרם יתר, כמו כיצד לקבוע את ה-OCPD ואת גודל המוליך הדרוש לאותו OCPD.

מהו העומס שיהיה על המעגל? האם העומס יפעל ברציפות במשך שלוש שעות או יותר בכל פעם? האם עומסים לא רציפים יהיו על אותו מעגל? מהי טמפרטורת הסביבה? חלק מהמוליכים, כמו אלה הקטנים יחסית המניעים רבים מצרכי החשמל של הבית שלך, מוגבלים בגודל ה-OCPD שיכול להגן עליהם, לא משנה מה אומרים החישובים.

מכיוון שלהגנה החיונית הזו יש כל כך הרבה משתנים, חישובי הגנת זרם יתר הם הכי טוב להשאיר למקצוענים.