Kas ir ķēdes pārtraucējs un kā tas darbojas?

Problēma

Tā ir tumša un vētraina nakts. Jūs uzsitat priekšnama gaismu, pievienojat kafijas automātu un pagriežat pārnēsājamo elektrisko sildītāju. Jūs sākat justies ērti, kad dzirdat vāju, bet draudīgu klikšķi - un viss kļūst melns. Tas nav kaķu zaglis vai poltergeists, kurš spēlē trikus ar jūsu elektrisko sistēmu. Tā ir pārslogota ķēde, ko aizsargā izslēgts elektriskais slēdzis. Dīvaini un noslēpumaini, vai ne? Nē, ja jūs zināt dažas vienkāršas lietas.

Ģimenes meistars

A attēls: pareizi funkcionējoša 15 AMP ķēde

Šai shēmai ir vadi un elektriskais slēdzis, kas var viegli pārnest ierīcēm nepieciešamo strāvas stiprumu
uz tā.

Kas ir ķēde?

Kad elektrība nonāk jūsu mājās, tā nonāk ķēdes pārtraucēja kastē (vai drošinātāju kastē vecākās mājās), kur tā ir sadalīta vairākās ķēdēs. Katru ķēdi aizsargā slēdzis vai drošinātājs. Guļamistabas, dzīvojamās istabas un ģimenes istabas, kurās parasti tiek izmantotas tikai gaismas, modinātājpulksteņi un citi mazi elektriski priekšmeti, parasti atrodas 15 ampēros. Virtuves, veļas mazgātavas, vannas istabas un ēdamistabas-vietās, kur jūs biežāk izmantojat tosterus, gludekļus, matu žāvētājus un citus lieljaudas priekšmetus-parasti apkalpo lieljaudas 20 ampēru ķēdes. Galvenās ierīces, piemēram, 5000 vatu elektriskie ūdens sildītāji un 10 000 vatu elektriskie diapazoni, prasa tik daudz elektrības, ka tās izmanto savu 30 līdz 50 ampēriem paredzētu ķēdi (sk.

Att. D sadaļā “Papildu informācija”), aizsargāti ar lieliem “dubultpolu” slēdžu izmēriem.

Kas ir ķēdes pārslodze?

Automātiskais slēdzis, vads un pat stieples izolācija ir paredzēti darbam kā sistēmai, un šai sistēmai ir ierobežojumi. Mēģiniet caur ķēdi virzīt vairāk strāvas, nekā paredzēts, un lietas sāk notikt (Att. B). Vadi sakarst zem liekās strāvas pārvadāšanas sloga. Kad tas notiek, izolācija ap vadu var pasliktināties vai pat izkausēt. Izolācijai kūstot, strāva vairs nav ierobežota vadā. Tieši tad sākas ugunsgrēki. Par laimi, automātiskais slēdzis uztver lieko strāvu un “ieslēdzas”, lai apturētu strāvas plūsmu pirms bojājuma rašanās.

Naktī, kad jūsu mājā nodzisa gaismas, jums bija labi, ja darbojās tikai gaismas un kafijas automāts. Patiesās nepatikšanas sākās, kad pievienojāt šo sasodīto telpu sildītāju.

Ģimenes meistars

B attēls: Pārslogota ķēde

Šai shēmai ir pārāk daudz enerģiju patērējošu ierīču, un tā mēģina pārvadīt vairāk strāvas, nekā paredzēts. Lietas sāk sakarst. Par laimi ķēdes pārtraucējs to sajūt, ieslēdz un “pārtrauc” ķēdi.

Kā aprēķināt ampērus, voltus un vatus

Lai sāktu risināt problēmu, mums jāzina viena vienkārša “īkšķa noteikuma” formula. Šī formula palīdzēs mums noteikt, vai visas elektriskās lietas konkrētā ķēdē to pārslogo. Šī formula palīdz arī definēt dažus ikdienas terminus un to savstarpējo saistību. Galu galā spuldzes un telpu sildītāji ir marķēti vatos; instrumenti un automātiskie slēdži pastiprinātājos; un mūsu mājsaimniecības elektriskā sistēma voltos: kā tie visi sader kopā?

Vienkārša formula (Att. C) stāsta, kā: vati, kas dalīti ar spriegumu, ir vienādi ar ampēriem. Pārējie parādītie vienādojumi ir tikai citi veidi, kā pateikt to pašu.

spriegums visvienkāršāk var raksturot kā spiedienu, kādā zem elektrības - elektronu ķēdes - pārvietojas. Lielākā daļa mājsaimniecības strāvas tiek nospiesta ar 120 voltu spriegumu, lai gan strāva lielām elektroierīcēm tiek nospiesta ar augstāku 240 voltu spiedienu.

Pastiprinātāji (vai ampēri) ir elektronu skaita mērījums, ko spriegums nospiež pāri noteiktam punktam
vienu sekundi.

Vati ir elektroenerģijas mērvienība. Tas norāda, cik elektronu tika iespiests caur elektrisko sīkrīku, lai tas darbotos. Par to jums maksā elektrības uzņēmums.

Ģimenes meistars

C attēls: Pamatformula

Izmantojiet šos vienkāršos vienādojumus, lai pārveidotu dažādus elektrības mērījumus, lai palīdzētu noteikt lietas piemēram, cik kontaktligzdas 15 ampēru pārtraucējā var būt vai cik gaismas var iegūt 15 amp ķēdē ir.

Uzziniet par padomiem šeit ir vieglāk veikt elektroinstalāciju mājās.

Kāpēc brauc pauze?

Izslēgtā ķēdes pārtraucēja jauda ir 15 ampēri jeb 1800 vati (15 ampēri x 120 volti = 1800 vati). Gaismas patērēja 360 vatus vai niecīgus 3 ampērus (360 vati dalīti ar 120 voltiem = 3 ampēri)-labi, ja ir jūsu 15 ampēru sistēmas jauda. 800 vatu kafijas automāts (dalīts ar 120 voltiem) patērēja 6,6 ampērus, kas ir ievērojami vairāk enerģijas nekā gaismas, taču to kopējā 9,6 ampēru jauda joprojām ir 15 ampēros.

Bet, pievienojot 1200 vatu telpas sildītāju, tam nepieciešamie 10 ampēri, kā arī pārējo divu ierīču vilkšana caur 15 ampēru sistēmu izvilka 19,6 ampērus (Att. B). Tas ir kā pitons, kas norij cūku; sistēma vienkārši nevar izturēt slodzi. Automātiskais slēdzis kādu laiku to panesa. Bet, kad liekā strāva un no tā izrietošais siltums sāka deformēt divus metāla gabalus slēdža iekšpusē, viņi sāka “vilkt sprūdu”. Un tad, kad metāla gabalus saliekot līdz noteiktam punktam, sprūda nošķīra divus kontaktpunktus, pārtraucot elektrības plūsmu un izslēdzot to ķēde. Ja ķēdē notiek milzīgs, pēkšņs vilciens, neliels elektromagnēts slēdžā var arī atdalīt kontaktpunktus. Ja jums ir drošinātāji, liekais siltums izkausē vadu drošinātāja iekšpusē, kas savukārt pārtrauc elektrības plūsmu.

Ja tas būtu bijis 20 ampēru slēdzis-viens ar biezāku, Nr. 12 vadu, kas varētu pārvadāt 2400 vatus-slēdzis nebūtu ieslēdzies. Bet, tiklīdz vads ir sienā un pārtraucējs atrodas slēdža kastē, jūs nevarat daudz darīt, lai uzlabotu izveidoto ķēdi. Bet jums ir citas izvēles.

240 voltu ķēdes

Lielākām ierīcēm, piemēram, elektriskiem ūdens sildītājiem, žāvētājiem un krāsnīm, ir nepieciešams tik daudz enerģijas, ka elektrība tām tiek piegādāta, izmantojot 240 voltu ķēdes. Tas ir tāpēc, ka spriegums 240 voltu ķēdēs “nospiež” divreiz spēcīgāk. Piemēram, 6000 vatu elektriskajam flugelogam uz 120 voltu ķēdes būtu nepieciešama 50 amp ķēde (6000 vati dalīti ar 120 voltiem = 50 ampēri). Tam būtu nepieciešami mamutu vadi. Bet tam pašam 6000 vatu flugelogam uz 240 voltu ķēdes ir nepieciešama tikai 25 amp ķēde (6000 dalīta ar 240 = 25) un mazāks vads un automātiskais slēdzis.

Pirmais risinājums - īstermiņa labojums

Vienkāršs risinājums ir savienot telpas sildītāju ar strāvas kontaktligzdu, kurā ir pārmērīga jauda. Jūs varat diezgan viegli noteikt ķēdes esošo slodzi: noklikšķiniet uz slēdža, pēc tam uzsitiet uz gaismas slēdžiem un pārbaudiet kontaktligzdas, lai redzētu, kuras vairs nedarbojas. Pēc tam saskaitiet šīs ķēdes ierīču kopējo vatu slodzi. To bieži ir vieglāk pateikt nekā izdarīt. Dažreiz ķēde, kas apzīmēta kā “guļamistaba”, ieslēgs veļas mazgātavas kontaktligzdas. Vai arī dupleksās tvertnes augšējā un apakšējā izeja būs dažādās ķēdēs. Kad esat izveidojis ķēdi un saskaitījis elektriskās slodzes, varēsit pateikt, vai varat pievienot ķēdē vairāk ierīču, to nepārslogojot.

Saskaitot elektriskās slodzes, paturiet prātā, ka vads, kura nominālā jauda ir 15 ampēri, var pārvadāt 15 ampērus visas dienas garumā. Tomēr 15 ampēru pārtraucēji un drošinātāji nepārtraukti var pārvadāt tikai 12 ampērus-80 procentus no to nominālās vērtības. Nepārtraukta darbība tiek uzskatīta par ķēdi, kas ir noslogota līdz jaudai trīs stundas vai ilgāk. Šis 80 procentu noteikums attiecas uz visiem slēdžiem un drošinātājiem. Sīkāku informāciju par slodžu aprēķināšanu sk Elektriskās pārslodzes novēršana.

Otrais risinājums - ilgtermiņa labojums

Labākais ilgtermiņa risinājums ir uzstādīt jaunu sildītāja ķēdi un kontaktligzdu. Lielākā daļa elektriķu ieteiks īpašu ķēdi jebkurai ierīcei, kas patērēs vairāk nekā pusi no ķēdes jaudas. Att. D sadaļā “Papildu informācija” (zemāk) parāda to ierīču jaudu, kurām parasti ir īpašas shēmas. Ikreiz, kad instalējat lielu elektroierīci - neatkarīgi no tā, vai tā ir 120 vai 240 volti -, uzstādiet to savā speciālajā ķēdē ar pareiza izmēra vadu un automātisko slēdzi.

Kā jūs varat redzēt no Att. E, 20 ampēru pārtraucējs ar biezāku vadu Nr. 12 var pārvadīt vairāk strāvas nekā 15 ampēru ķēde ar vadu Nr. 14. Elektroinstalējot vai pārkārtojot virtuvi, veļas mazgātavu, vannas istabu vai ēdamistabu, saskaņā ar Nacionālo elektrības kodeksu jums būs jāinstalē 20 ampēru ķēdes, kas var pārvadīt lielāku strāvu. Ja izmantojat daudz elektroinstrumentu, ir lietderīgi izmantot 20 ampēru shēmas arī garāžai, darbnīcai un pagrabam.

Informāciju par jaunas ķēdes pieslēgšanu skatiet Kā savienot jaunu ķēdi.

Ģimenes meistars

E attēls: stieples izmēri

Lielāks 12 gabarītu vads var droši pārvadāt lielāku strāvas stiprumu nekā mazāks 14 gabarītu vads-bez pārkaršanas.

Uzziniet par Šeit ir 8 visbiežāk sastopamie elektriskā koda pārkāpumi.

Nav atļauta manipulācija

Māju īpašniekiem, kuri drošinātāju kastē ievieto “pensu”, lai novērstu drošinātāju izdegšanu, ir īsslēgtas smadzenes. Bez drošinātāja, lai traucētu strāvas plūsmu, kad caur ķēdi tiek izstumts pārāk daudz pastiprinātāju, vadi pārkarst, stieples izolācija kūst un rodas ugunsgrēki. Un jūs nevarat vienkārši nomainīt 15 ampēru pārtraucēju ar 20 ampēru slēdzi; tas ir mūsdienu ekvivalents, lai drošinātāju kastē ievietotu pensu. Atcerieties, ka automātiskais slēdzis, vadu un vadu izolācija ir izstrādāti un izmērīti tā, lai tie droši darbotos kopā.

Papildus informācija

• D attēls: kopējās speciālās shēmas