Шта је прекидач и како функционише?

Проблем

Мрачна је и олујна ноћ. Укључите светло у ходнику, укључите апарат за кафу и укључите преносиви електрични грејач. Почињете да се осећате угодно, када чујете слаб, али злокобан клик - и све постане црно. То није провалник мачака или полтергеист који се зеза са вашим електричним системом. То је преоптерећено коло заштићено прекидачем електричног кола. Некако сабласно и мистериозно, а? Не ако знате неколико једноставних ствари.

Породични мајстор

Слика А: Правилно функционишуће коло од 15 АМП

Ово коло има жице и електрични прекидач који лако може носити снагу коју захтевају уређаји
бацам се на посао.

Шта је коло?

Када струја уђе у ваш дом, она одлази у кутију прекидача (или кутију са осигурачима у старијим кућама), где је подељена на неколико кола. Сваки круг је заштићен прекидачем или осигурачем. Спаваће собе, дневне собе и породичне собе у којима се обично користе само светла, сатови и други мали електрични предмети обично се налазе на круговима од 15 ампера. Кухиње, вешернице, купатила и трпезарије-места на којима ћете вероватније користити тостере, пегле, сушила за косу и друге предмете велике снаге-обично се напајају круговима јачег напона од 20 ампера. Велики уређаји, попут електричних бојлера од 5.000 вати и електричних опсега од 10.000 вати, захтевају толико електричне енергије да узимају сопствени наменски круг од 30 до 50 ампера (види

Шипак. Д. у „Додатне информације“ испод), заштићен великим, „двополним“ прекидачима.

Шта је преоптерећење кола?

Прекидач, жица, па чак и изолација жице, сви су дизајнирани да раде као систем - и тај систем има ограничења. Покушајте да провучете више струје кроз коло него што је предвиђено и ствари се почну дешавати (Шипак. Б). Жице се загревају под теретом преношења вишка струје. Када се то догоди, изолација око жице може се деградирати или чак растопити. Када се изолација топи, струја више није ограничена унутар жице. Тада почињу пожари. На срећу, прекидач осећа вишак струје и „искључује се“ да заустави проток енергије пре него што дође до оштећења.

У ноћи када су се у вашој кући угасила светла, било вам је добро само светла и апарат за кафу су радили. Праве невоље су почеле када сте укључили тај проклети грејач простора.

Породични мајстор

Слика Б: Преоптерећено коло

Ово коло има превише енергетски захтевних уређаја и покушава да пренесе више ампераже него што је предвиђено. Ствари почињу да се захуктавају. На срећу, прекидач то осећа, спотиче се и „прекида“ коло.

Како израчунати појачала, волте и вате

Да бисмо почели да решавамо проблем, морамо знати једну једноставну формулу „основног правила“. Ова формула ће нам помоћи да утврдимо да ли је све електричне ствари у одређеном колу преоптерећују. Ова формула такође помаже у дефинисању неких свакодневних појмова и њиховог међусобног односа. На крају крајева, сијалице и грејачи простора означени су у ватима; алати и прекидачи у појачалима; и наш електрични систем за домаћинство у волтима: Како се сви уклапају заједно?

Једноставна формула (Шипак. Ц.) говори нам како: Вати подељени напоном једнаки су амперима. Друге приказане једначине само су други начини да се каже иста ствар.

Напон најједноставније се може описати као притисак под којим се струја - ланац електрона - креће. Већина струје у домаћинству потискује се на 120 волти, мада се струја великих електричних апарата гура при вишем притиску од 240 волти.

Појачала (или ампера) је мерење броја електрона које напон гура поред дате тачке
једну секунду.

Ваттс је мерна јединица за електричну снагу. Показује колико је електрона прогурано кроз електрични уређај да би функционисало. То је оно за шта вас плаћа електрична компанија.

Породични мајстор

Слика Ц: Основна формула

Користите ове једноставне једначине за претварање различитих мерења електричне енергије како бисте лакше утврдили ствари на пример колико утичница на прекидачу од 15 ампера можете имати или колико светла на колу од 15 ампера можете имати.

Сазнајте о саветима за овде је лакше кућно електрично ожичење.

Зашто прекидачи путују?

Круг и прекидач које сте активирали имају капацитет од 15 ампера или 1.800 вати (15 ампера к 120 волти = 1.800 вати). Светла су трошила 360 вати, или јача 3 ампера (360 вати подељено са 120 волти = 3 ампера)-добро у оквиру капацитета вашег система од 15 ампера. Апарат за кафу од 800 вати (подељен са 120 волти) трошио је 6,6 ампера, знатно већу снагу од светала, али њихово комбиновано напајање од 9,6 ампа и даље је у границама кола од 15 ампера.

Али када сте прикључили грејач простора од 1.200 В, потребних 10 ампера, плус напајање друга два уређаја, повукло је 19,6 ампера кроз систем од 15 ампера (Шипак. Б). То је као питон који гута свињу; систем једноставно не може да поднесе оптерећење. Прекидач је то толерисао неко време. Али када је вишак струје и резултујућа топлота почела да деформише два комада метала унутар прекидача, почели су да „повлаче окидач“. И када метални делови савијени до одређене тачке, окидач је раздвојио две додирне тачке, прекидајући проток електричне енергије и искључујући то струјно коло. Ако дође до великог, изненадног извлачења кола, мали електромагнет у прекидачу може раздвојити и контактне тачке. Ако имате осигураче, вишак топлоте отопи жицу унутар осигурача, што заузврат зауставља проток електричне енергије.

Да је ово био прекидач од 20 ампера-онај са дебљом жицом бр. 12 који је могао да носи 2.400 вата-прекидач се не би спотакнуо. Али једном када је жица у зиду и прекидач је у кутији прекидача, не можете много учинити за надоградњу успостављеног кола. Али имате друге изборе.

Кругови од 240 волти

Већи уређаји, попут електричних бојлера, сушара и шпорета, захтевају толико енергије да им се електрична енергија доводи преко кола од 240 волти. То је зато што напон у круговима од 240 волти "гура" двоструко јаче. На пример, за електрични флугелхорн од 6.000 вата на кругу од 120 волти потребно је коло од 50 ампера (6.000 вати подељено са 120 волти = 50 ампера). То би захтевало мамутске жице. Али тај исти 6.000-ватни флугелхорн на 240-волтном колу захтева само коло од 25 ампера (6.000 подељено са 240 = 25) и мању жицу и прекидач.

Прво решење - Краткорочно решење

Једноставно решење је укључити грејач простора у утичницу у колу које има вишак капацитета. Можете лако одредити постојеће оптерећење на колу: Кликните на прекидач, затим ударите прекидаче за светло и тестирајте утичнице да видите која више не функционишу. Затим саберите укупно оптерећење уређаја у том кругу у ватима. Ово је често лакше рећи него учинити. Понекад ће струјно коло са ознаком „спаваћа соба“ напајати утичнице у вешерници. Или ће горњи и доњи излаз дуплексне утичнице бити на различитим колима. Када мапирате коло и електрична оптерећења се зброје, моћи ћете да кажете да ли можете укључити више уређаја у коло без преоптерећења.

Док збрајате електрична оптерећења, имајте на уму да жица назначена на 15 ампера може носити 15 ампера током целог дана. Међутим, прекидачи и осигурачи од 15 ампера могу непрекидно носити само 12 ампера-80 посто њихове снаге. Континуираном основом сматра се коло оптерећено до три сата или више. Ово правило од 80 посто примјењује се на све прекидаче и осигураче. За детаљније информације о израчунавању оптерећења, погледајте Спречавање електричних преоптерећења.

Друго решење - Дугорочно решење

Најбоље дугорочно решење је инсталирање новог наменског кола и утичнице за грејач. Већина електричара ће предложити намјенско коло за било који уређај који ће извући више од половине капацитета кола. Шипак. Д. у одељку „Додатне информације“ (испод) приказује снагу уређаја који обично имају наменска кола. Сваки пут када инсталирате велики електрични апарат - било да је 120 или 240 волти - инсталирајте га на властито наменско коло са жицом и прекидачем одговарајуће величине.

Као што видите из Шипак. Е, прекидач од 20 ампера са дебљом жицом бр. 12 може да носи више струје од кола од 15 ампера са жицом бр. 14. Када ожичујете или поново повезујете кухињу, вешерницу, купатило или трпезарију, Национални електрични кодекс ће захтевати да инсталирате струјна кола од 20 ампера која могу преносити више струје. Ако користите много електричних алата, има смисла користити и кругове од 20 ампера за вашу гаражу, радионицу и подрум.

За информације о томе како спојити ново коло, погледајте Како спојити ново коло.

Породични мајстор

Слика Е: Величине жице

Већа жица од 12 калибра може безбедно да носи већу амперажу од мање жице од 14 калибра-без прегревања.

Сазнајте о 8 најчешћих кршења електричних кодекса овде.

Неовлашћено мењање није дозвољено

Власници кућа који су ставили „пени у кутију са осигурачима“ како би спречили прегоревање осигурача имају кратки спој мозга. Без осигурача који омета проток енергије када се превише струје прогура кроз коло, жице се прегревају, изолација жице се топи и избија пожар. И не можете једноставно заменити прекидач од 15 ампера са прекидачем од 20 ампера; то је савремени еквивалент стављања пенија у кутију са осигурачима. Имајте на уму да су прекидачи, жица и изолација жице дизајнирани и димензионирани тако да раде заједно - сигурно.

Додатне Информације

• Слика Д: Уобичајена наменска кола