Vad är överströmsskydd?

När jag flyttade in i mitt nuvarande hem hade köket nyligen renoverats. Bra! Det innebar att den hade minst två 20-amp-kretsar för att hantera alla köksapparater, bänkskivor och vägguttag och kylskåpet (även om elektriker ofta sätter kylskåpet på sin egen krets).

Jämfört med mitt förra hus, byggt 1900 och uppdaterat när knopp-och-rörledningar var den senaste innovationen, detta nya kök var en dröm.

Jag gick genast ut och köpte en airfryer. Stort misstag. Det enda stället där den logiskt passade var precis bredvid mikrovågsugnen, och bara en av dessa 20-ampers kretsar matade den delen av bänkskivan.

Varför spelade detta någon roll? Med ett ord: överström. Min mikrovågsugn drar 10 ampere, den nya airfryern ca 14 ampere. Om jag försökte använda mikrovågsugnen och air fryer samtidigt, strömbrytaren skulle lösa ut eftersom kretsen bara klarar 20 ampere.

Överström uppstår när för mycket ("över") elektricitet ("ström") flyter genom en krets. Situationen i mitt kök beskriver en typ av överström, som kallas överbelastning. Andra överströmmar, som kallas kortslutningar och jordfel, inträffar när plötsliga, oavsiktliga toppar i strömmen uppstår.

Förvirrad ännu? Jag kommer att förklara mer i detalj nedan. Det som är viktigt (och lugnande) att veta är att våra hem har överströmsskydd för att stoppa dessa potentiellt farliga situationer.

Vad är överströmsskydd?

Överströmsskydd är precis vad det låter som: skydd mot strömmar högre än vad en krets är klassad för.

Varje krets i ditt hem har en klassificering som bestäms av kretsens överströmsskydd. När elektricitet som strömmar genom en krets överstiger dess klassificering, slår överströmsskyddet in. Detta skydd kan ske omedelbart eller inom en förutbestämd tidsram, beroende på överströmmens natur.

Vad skyddas? Själva kretsen, för en sak. Elektricitet producerar värme och elektriska ledare, även de kablar som transporterar elektricitet till dina saker, blir varma när ström flyter. För mycket värme kan skada ledarna med tiden.

Sedan är det vad konduktörerna är fästa vid. Utrustning - apparater, lampor, datorer och allt annat som drivs på el - måste också skyddas från värmen från överströmmar.

Överströmsskydd skyddar också människor, även om det inte är dess primära funktion. Ledare och utrustning som upplever en överströmssituation kan orsaka bränder, utrustningsfel och elektriska stötar, så det följer att överströmsskydd också är avgörande för vår säkerhet.

Vad är en överströmsskyddsenhet?

Överströmsskyddsanordningar (OCPD) är de saker som stoppar flödet av el när en överströmssituation inträffar.

Strömbrytare är en typ av överströmsskydd. Säkringar, som finns i äldre hem, är en annan. De är inte de enda, men de är de som är mest relevanta för en typisk husägare. Strömbrytare och säkringar (om du har dem) finns i ditt hems elpanel.

När en krets fungerar normalt fungerar en överströmsenhet som en öppen grind, vilket gör att elektriciteten kan cirkulera fritt genom ditt hems ledningar för att driva dina lampor, apparater och verktyg. Om en OCPD känner av för mycket ström på kretsen - som när jag försökte använda min fritös och mikrovågsugn kl. samtidigt — den slår igen porten, bryter kretsen och stoppar strömmen av elektricitet i dess spår.

Lyckligtvis upptäcker OCPD inte bara överbelastningar. De stoppar också jordfel och kortslutningar, det vill säga farligt höga strömmar till följd av oavsiktlig kontakt mellan ledare och/eller jordade delar av kretsen.

Överströmsskydd vs. Överbelastningsskydd

Så vi vet att överbelastning är en typ av överström, och att överströmsskydd stänger av kretsen när överbelastning uppstår. Hur är det med andra överströmmar, som fel? Hanterar OCPD som strömbrytare alla överströmmar på samma sätt?

Nej.

Överbelastningsskydd hanterar specifikt överström som om ihållande över tid kan orsaka överhettning av ledarna och utrustningen. Denna distinktion är viktig eftersom en snabb överbelastningssituation ibland är ofarlig och till och med förväntad.

Tänk på ett verktyg i ditt garage som en geringssåg, borrmaskin eller luftkompressor. När du trycker på avtryckaren, skriker motorn på i en snabb skur - kallad inrusningsström - innan den sätter sig i sitt vanliga spår.

Om varje apparat med en motor - som butiksverktyg, ditt kylskåp och luftkonditionering - löste strömbrytaren när den startade, skulle vi aldrig få något arbete gjort och all vår mat skulle förstöras. Av den anledningen kan brytare skilja på överbelastning och fel och reagera därefter. (Motorerna har också ett internt överbelastningsskydd separat från ditt hems överströmsskydd.)

När vi däremot pratar om kortslutningar och jordfel är dessa inte 24 ampere på en 20 ampere brytare, eller ens en kort strömström när du tänder cirkelsågen. Jordfel och kortslutning genereras tusentals och tusentals av förstärkare, och det kan vara dödligt. Överströmsskydd måste stänga av kretsen omedelbart när dessa situationer uppstår.

Hur man beräknar överströmsskydd

Licensierade elektriker ägnar år åt att lära sig nyanserna av överströmsskydd, som hur man bestämmer OCPD och ledarstorleken som behövs för den OCPD.

Vad är belastningen som kommer att vara på kretsen? Kommer belastningen att vara på kontinuerligt i tre timmar eller mer åt gången? Kommer några icke-kontinuerliga belastningar att finnas på samma krets? Vad är den omgivande temperaturen? Vissa ledare, som de relativt små som driver många av ditt hems elektriska behov, är begränsade i storleken på OCPD som kan skydda dem, oavsett vad beräkningarna säger.

Eftersom detta livsviktiga skydd har så många variabler, är det överströmsskyddsberäkningar överlåts bäst till proffsen.