Что такое защита от перегрузки по току?

Когда я переехал в свой нынешний дом, кухня была недавно отремонтирована. Большой! Это означало, что у него было как минимум две 20-амперные цепи для подключения всех кухонных приборов, настольных и настенных розеток и холодильника (хотя электрики часто подключают холодильник к отдельной цепи).

По сравнению с моим предыдущим домом, построенным в 1900 году и обновленным, когда проводка с ручкой и трубкой была последней инновацией, эта новая кухня была мечтой.

Я сразу пошел и купил фритюрницу. Большая ошибка. Единственное место, где он логически подходил, было рядом с микроволновой печью, и только одна из этих 20-амперных цепей питала эту часть столешницы.

Почему это имело значение? Одним словом: сверхток. Моя микроволновка потребляет 10 ампер, новая фритюрница около 14 ампер. Если бы я попытался использовать микроволновую печь и фритюрницу одновременно, автоматический выключатель сработает потому что схема может обрабатывать только 20 ампер.

Перегрузка по току возникает, когда через цепь протекает слишком много («слишком») электричества («тока»). Ситуация на моей кухне описывает один тип перегрузки по току, называемый перегрузкой. Другие перегрузки по току, называемые короткими замыканиями и замыканиями на землю, возникают при внезапных непреднамеренных скачках тока.

Еще не запутались? Я объясню более подробно ниже. Важно (и обнадеживает) знать, что в наших домах есть защита от перегрузки по току, чтобы предотвратить эти потенциально опасные ситуации.

Что такое защита от перегрузки по току?

Защита от перегрузки по току — это именно то, на что это похоже: защита от токов выше, чем рассчитана цепь.

Каждая цепь в вашем доме имеет рейтинг, определяемый защитой цепи от перегрузки по току. Когда электричество, протекающее через цепь, превышает его номинал, срабатывает защита от перегрузки по току. Эта защита может срабатывать мгновенно или через заданный период времени, в зависимости от характера перегрузки по току.

Что охраняется? Сама схема, во-первых. Электричество производит тепло, а электрические проводники, то есть провода, передающие электричество к вашим вещам, нагреваются, когда течет ток. Слишком большое количество тепла может со временем повредить проводники.

А вот к чему крепятся проводники. Оборудование — бытовая техника, освещение, компьютеры и все остальное, что работает от электричества — также должно быть защищено от перегрузки по току.

Защита от перегрузки по току также защищает людей, хотя это и не ее основная функция. Проводники и оборудование, находящиеся в ситуации перегрузки по току, могут стать причиной пожара, неисправности оборудования и поражения электрическим током, поэтому защита от перегрузки по току также жизненно важна для нашей безопасности.

Что такое устройство защиты от перегрузки по току?

Устройства защиты от перегрузки по току (OCPD) — это устройства, которые останавливают поток электроэнергии при возникновении ситуации перегрузки по току.

Автоматические выключатели относятся к одному типу защиты от перегрузки по току. Предохранители, найденные в старых домах, являются еще одним. Это не единственные, но наиболее актуальные для типичного домовладельца. Автоматические выключатели и предохранители (если они у вас есть) находятся в электрощитке вашего дома.

Когда цепь работает нормально, устройство перегрузки по току работает как открытые ворота, позволяя электричеству свободно проходить через проводку вашего дома для питания ваших светильников, приборов и инструментов. Если OCPD обнаруживает слишком большой ток в цепи, например, когда я пытался использовать фритюрницу и микроволновую печь на в то же время — он захлопывает ворота, разрывая цепь и останавливая поток электричества на своих путях.

К счастью, OCPD не просто обнаруживает перегрузки. Они также останавливают замыкания на землю и короткие замыкания, то есть опасно высокие токи, возникающие в результате непреднамеренного контакта между проводниками и/или заземленными частями цепи.

Защита от перегрузки по току по сравнению с Защита от перегрузки

Итак, мы знаем, что перегрузки — это один из видов перегрузки по току, и что защита от перегрузки по току отключает цепь при возникновении перегрузки. А как насчет других перегрузок по току, таких как неисправности? Одинаково ли реагируют ли автоматические выключатели OCPD со всеми перегрузками по току?

Нет.

Защита от перегрузки специально обрабатывает избыточный ток, который если поддерживается через некоторое время может привести к перегреву проводников и оборудования. Это различие важно, потому что иногда ситуация быстрой перегрузки безвредна и даже ожидаема.

Подумайте об инструменте в вашем гараже, таком как торцовочная пила, дрель или воздушный компрессор. Когда вы нажимаете на спусковой крючок, двигатель начинает быстро визжать — это называется пусковым током — прежде чем перейти в обычный ритм.

Если бы каждый бытовой прибор с двигателем — например, инструменты в магазине, ваш холодильник и кондиционер — отключал автоматический выключатель при запуске, мы бы никогда не выполнили никакой работы, и вся наша еда испортилась бы. По этой причине выключатели могут различать перегрузки и неисправности и реагировать соответствующим образом. (Двигатели также имеют внутреннюю защиту от перегрузки, отдельную от защиты от перегрузки по току в вашем доме.)

Напротив, когда мы говорим о коротких замыканиях и замыканиях на землю, это не 24 ампера на 20-амперном выключателе и даже не кратковременный всплеск тока при включении циркулярной пилы. замыкания на землю и короткие замыкания генерируют тысячи и тысячи ампер, и это может быть смертельно опасным. Защита от перегрузки по току должна немедленно отключать цепь при возникновении таких ситуаций.

Как рассчитать защиту от перегрузки по току

Лицензированные электрики годами изучают нюансы защиты от перегрузки по току, например, как определить OCPD и размер проводника, необходимый для этого OCPD.

Какая нагрузка будет на цепь? Будет ли нагрузка работать непрерывно в течение трех и более часов за один раз? Будут ли какие-либо непостоянные нагрузки в той же цепи? Какова температура окружающей среды? Некоторые проводники, такие как относительно небольшие, питающие многие электрические потребности вашего дома, ограничены размером OCPD, который может их защитить, независимо от того, что говорят расчеты.

Поскольку эта жизненно важная защита имеет так много переменных, расчеты защиты от перегрузки по току лучше оставить профессионалам.