מהו מפסק חשמלי וכיצד הוא פועל?

הבעיה

זהו לילה חשוך וסוער. אתה מדליק את מנורת המסדרון, מחבר את מכונת הקפה ומפעיל את תנור החשמל הנייד. אתה מתחיל להרגיש בנוח כשאתה שומע קליק קלוש, אך מבשר רעות - והכל הופך שחור. זה לא פורץ חתולים או פולטרגייסט שעושה טריקים עם המערכת החשמלית שלך. זהו מעגל עמוס יתר המוגן על ידי מפסק חשמלי מעד. די מפחיד ומסתורי, אה? לא אם אתה יודע כמה דברים פשוטים.

איש משפחות

איור א ': מעגל 15-AMP המתפקד כראוי

למעגל זה יש חוטים ומפסק חשמלי שיכול לשאת בקלות את הספק הנדרש מהמכשירים
על זה.

מהו מעגל?

כאשר חשמל נכנס לביתך, הוא עובר למפסק (או תיבת נתיכים בבתים ישנים), שם הוא מחולק למספר מעגלים. כל מעגל מוגן על ידי מפסק או נתיך. חדרי שינה, סלונים וחדרי משפחה שבהם בדרך כלל משתמשים רק במנורות, שעונים מעוררים ופריטים חשמליים קטנים נמצאים בדרך כלל במעגלים של 15 אמפר. מטבחים, חדרי כביסה, חדרי אמבטיה וחדרי אוכל-מקומות שבהם יש סיכוי גבוה יותר להשתמש בטוסטרים, מגהצים, מייבשי שיער ופריטים נוספים של וואט גדול-מוגשים בדרך כלל במעגלים כבדים יותר של 20 אמפר. מכשירי חשמל עיקריים כמו מחממי מים חשמליים של 5,000 וואט וטווחים חשמליים של 10,000 וואט דורשים כל כך הרבה חשמל שהם לוקחים מעגל ייעודי של 30-50 אמפר (ראה

תאנה. ד ב "מידע נוסף" להלן), המוגן על ידי גדלים גדולים של מפסק מעגל "קוטב כפול".

מהו עומס יתר במעגל?

המפסק, החוט ואפילו בידוד החוט נועדו כולם לפעול כמערכת - ולמערכת זו יש גבולות. נסה לדחוף יותר זרם דרך מעגל ממה שהוא מיועד ודברים מתחילים לקרות (תאנה. ב). חוטים מתחממים תחת הנטל של נשיאת הזרם העודף. כאשר זה קורה, הבידוד סביב החוט יכול להידרדר או אפילו להמיס. כאשר הבידוד נמס, הזרם כבר אינו מוגבל בתוך החוט. זה הזמן שבו השריפות מתחילות. למרבה המזל, המפסק חש את הזרם העודף ו"מעופף "כדי לעצור את זרימת הכוח לפני שהתרחש נזק.

בלילה שהאורות כבו בביתך, היית בסדר עם האורות ומכונת הקפה בלבד. הצרות האמיתיות החלו כאשר חיברת את תנור החלל הארור הזה.

איש משפחות

איור ב ': מעגל עמוס

במעגל זה יש יותר מדי מכשירים הדורשים אנרגיה ומנסה לשאת יותר אמפר ממה שהוא מיועד. דברים מתחילים להתחמם. למרבה המזל המפסק חש זאת, מעיל ו"שובר "את המעגל.

כיצד לחשב אמפר, וולט וואט

כדי להתחיל לפתור את הבעיה, עלינו להכיר נוסחה אחת פשוטה של ​​"כלל אצבע". נוסחה זו תעזור לנו לקבוע אם כל החומרים החשמליים במעגל מסוים מעמיסים אותו. נוסחה זו גם עוזרת להגדיר כמה מונחים יומיומיים וכיצד הם מתייחסים זה לזה. אחרי הכל, נורות ותנורי חלל מסומנים בוואט; כלים ומפסקים במגברים; ומערכת החשמל הביתית שלנו בוולט: איך כולם משתלבים יחד?

הנוסחה הפשוטה (תאנה. ג) מספר לנו כיצד: וואט מחולק במתח שווה לאמפר. המשוואות האחרות המוצגות הן רק דרכים אחרות לומר את אותו הדבר.

מתח ניתן לתאר בפשטות את הלחץ שמתחתו נע החשמל - שרשרת של אלקטרונים. רוב הזרם הביתי נדחף ל -120 וולט, אם כי הזרם למכשירי חשמל גדולים נלחץ בלחץ גבוה יותר של 240 וולט.

מגברים (או אמפר) היא מדידה של מספר האלקטרונים שהמתח דוחף מעבר לנקודה נתונה
שנייה אחת.

וואטס היא יחידת מדידה של הספק חשמלי. הוא מציין כמה אלקטרונים נדחפו דרך גאדג'ט חשמלי כדי לגרום לו לפעול. זה מה שחברת החשמל מחייבת אותך.

איש משפחות

איור ג: הנוסחה הבסיסית

השתמש במשוואות פשוטות אלה כדי להמיר מדידות שונות של חשמל כדי לעזור לקבוע דברים כמו כמה שקעים על מפסק 15 אמפר שאתה יכול לקבל או כמה נורות במעגל של 15 אמפר שאתה יכול יש.

למד על טיפים עבור חיווט חשמלי ביתי קל יותר כאן.

מדוע מפסיקים נוסעים?

קיבולת של 15 אמפר, או 1,800 וואט (15 אמפר x 120 וולט = 1,800 וואט), כוללת את המעגל והמפסק שעלית. האורות הספיקו להנמיך 360 וואט, או 3 אמפר זעומים (360 וואט חלקי 120 וולט = 3 אמפר)-בתוך היכולת של מערכת 15 אמפר שלך. מכונת הקפה של 800 וואט (מחולק ב -120 וולט) משכה 6.6 אמפר, הרבה יותר כוח מהאורות, אך ההספק המשולב של 9.6 אמפר עדיין נמצא בגבולות המעגל של 15 אמפר.

אך כאשר חיברת את תנור החימום של 1,200 וואט, 10 אמפר הדרוש, בתוספת הגרלה של שני המכשירים האחרים, משכו 19.6 אמפר דרך מערכת 15 אמפר (תאנה. ב). זה כמו פיתון שבולע חזיר; המערכת פשוט לא יכולה להתמודד עם העומס. המפסק סבל זאת לזמן מה. אבל כשהזרם העודף והחום שנוצר החלו לעוות את שתי חלקי המתכת שבתוך המפסק, הם התחילו "ללחוץ על ההדק". ומתי חתיכות המתכת כפופות לנקודה מסוימת, ההדק ניתק שתי נקודות מגע זו מזו, קטע את זרימת החשמל וכיבה אותו מעגל חשמלי. אם יש ציור עצום ופתאומי על מעגל, מעט אלקטרומגנט במפסק יכול גם לפרק את נקודות המגע. אם יש לך נתיכים, החום העודף ממיס חוט בתוך הנתיך, אשר בתורו עוצר את זרימת החשמל.

אם זה היה מפסק של 20 אמפר-אחד עם חוט עבה יותר מס '12 שיכול לשאת 2,400 וואט-המפסק לא היה מעד. אך ברגע שהחוט בקיר והמפסק נמצא בתיבת המפסק, אין הרבה מה לעשות כדי לשדרג מעגל מבוסס. אבל יש לך אפשרויות אחרות.

מעגלים 240 וולט

מכשירים גדולים יותר, כמו מחממי מים חשמליים, מייבשים וכיריים, דורשים כל כך הרבה חשמל עד שהובא אליהם חשמל באמצעות מעגלים של 240 וולט. הסיבה לכך היא שהמתח במעגלים של 240 וולט "דוחף" חזק פי שניים. לדוגמה, פלוגלהורן חשמלי של 6,000 וואט במעגל 120 וולט ידרוש מעגל של 50 אמפר (6,000 וואט מחולק ב -120 וולט = 50 אמפר). זה ידרוש חוטי ממותה. אבל אותו 6,000 ואט פלוגלהורן במעגל של 240 וולט דורש רק מעגל 25 אמפר (6,000 מחולק ב 240 = 25) וחוט ומפסק קטן יותר.

פתרון ראשון - תיקון לטווח הקצר

הפתרון הפשוט הוא חיבור מחמם החלל לשקע במעגל בעל קיבולת עודפת. אתה יכול לקבוע את העומס הקיים במעגל די בקלות: לחץ על המפסק ולאחר מכן הקש על מתגי אור ושקעי בדיקה כדי לראות אילו מהם כבר אינם מתפקדים. לאחר מכן הוסף את עומס הוואט הכולל של מכשירים במעגל זה. לעתים קרובות קל יותר לומר מאשר לעשות זאת. לפעמים מעגל שכותרתו "חדר שינה" יפעיל שקעים בחדר הכביסה. או שהשקעים העליונים והתחתונים של כלי קיבול דופלקס יהיו במעגלים שונים. לאחר שתמפה מעגל והעומסים החשמליים יתווספו, תוכל לדעת אם תוכל לחבר התקנים נוספים למעגל מבלי להעמיס אותו.

כאשר אתה מוסיף את העומסים החשמליים, זכור כי חוט בעל דירוג של 15 אמפר יכול לשאת 15 אמפר לאורך כל היום. עם זאת, מפסקים ונתיכים של 15 אמפר יכולים לשאת רק 12 אמפר-80 אחוז מהדירוג שלהם-באופן רציף. בסיס רציף נחשב למעגל טעון עד שלוש שעות או יותר. כלל זה של 80 אחוז חל על כל המפסק והנתיכים. למידע מעמיק יותר על חישוב עומסים, ראה מניעת עומס חשמלי.

פתרון שני - התיקון לטווח הארוך

הפתרון הטוב ביותר לטווח הארוך הוא התקנת מעגל ושקע ייעודי חדש לתנור החימום. רוב החשמלאים יציעו מעגל ייעודי לכל מכשיר שימשוך יותר ממחצית הקיבולת של מעגל. תאנה. ד ב"מידע נוסף "(להלן) מציג את ההספק של מכשירים המכילים בדרך כלל מעגלים ייעודיים. בכל פעם שאתה מתקין מכשיר חשמלי גדול - בין אם הוא 120 או 240 וולט - התקן אותו במעגל ייעודי משלו עם החוט והפסק בגודל הנכון.

כפי שאתה יכול לראות מ תאנה. ה, מפסק 20 אמפר עם חוט עבה יותר מס '12 יכול לשאת יותר זרם מאשר מעגל 15 אמפר עם חוט מס' 14. כאשר אתה מחבר או מחבר מטבח, חדר כביסה, חדר אמבטיה או חדר אוכל, קוד החשמל הלאומי יחייב אותך להתקין מעגלים של 20 אמפר, שיכולים לשאת יותר זרם. אם אתה משתמש בהרבה כלים חשמליים, הגיוני להשתמש במעגלים של 20 אמפר גם למוסך, לסדנה ולמרתף שלך.

למידע על אופן חיווט מעגל חדש, ראה כיצד לחבר מעגל חדש.

איש משפחות

איור E: מידות חוט

החוט הגדול יותר בעל 12 מד יכול לשאת בבטחה יותר אמפר מאשר החוט הקטן יותר של 14 מד-ללא התחממות יתר.

למד אודות 8 הפרות הקוד החשמלי הנפוצות ביותר כאן.

אסור להתעסק

לבעלי בתים ששמים "אגורה בתיבת הנתיכים" למניעת נתיכים מתפוצצים, יש מוח קצר. ללא נתיך לשיבוש זרימת הכוח כאשר יותר מדי אמפר נדחפים במעגל, חוטים מתחממים יתר על המידה, בידוד החוט נמס ושריפות פורצות. ואי אפשר פשוט להחליף מפסק 15 אמפר למפסק 20 אמפר; זה המקבילה של ימינו של הכנסת אגורה לתיבת הנתיכים. זכור, מפסק, חוט ובידוד תיל כולם מתוכננים וגודלם לעבודה משותפת - בבטחה.

מידע נוסף

• איור D: מעגלים ייעודיים נפוצים