Що таке захист від перевантаження по струму?

Коли я переїхав у свій нинішній дім, кухня була нещодавно відремонтована. Чудово! Це означало, що він мав принаймні дві 20-амперні схеми для роботи з усіма кухонними приладами, стільницею та настінними розетками та холодильником (хоча електрики часто встановлюють холодильник на окрему схему).

Порівняно з моїм попереднім будинком, побудованим у 1900 році та оновленим тоді шурупно-трубна проводка була останньою інновацією, ця нова кухня була мрією.

Я негайно пішов і купив фритюрницю. Велика помилка. Єдине місце, де це логічно підходило, було безпосередньо біля мікрохвильової печі, і лише одна з цих 20-амперних схем живила цю частину стільниці.

Чому це мало значення? Одним словом: перевантаження по струму. Моя мікрохвильова піч споживає 10 ампер, нова фритюрниця близько 14 ампер. Якби я спробував використовувати мікрохвильову піч і фритюрницю одночасно, спрацює автоматичний вимикач оскільки схема може обробляти лише 20 ампер.

Перевищення струму виникає, коли через ланцюг протікає занадто багато («над») електроенергії («струму»). Ситуація на моїй кухні описує один тип надструму, який називається перевантаженням. Інші надструми, які називаються короткими замиканнями та замиканнями на землю, виникають у разі раптових, ненавмисних стрибків струму.

Ще заплуталися? Нижче я поясню докладніше. Важливо (і заспокоює) знати, що наші будинки мають захист від надструму, щоб зупинити ці потенційно небезпечні ситуації.

Що таке захист від перевантаження по струму?

Захист від перевантаження по струму – це саме те, що це звучить: захист від струмів, вищих за розраховані на ланцюг.

Кожен ланцюг у вашому домі має рейтинг, який визначається захистом ланцюга від надструму. Коли електроенергія, що протікає через ланцюг, перевищує номінальну величину, спрацьовує захист від надструму. Цей захист може діяти миттєво або через заздалегідь визначений проміжок часу, залежно від характеру надструму.

Що захищається? З одного боку, сама схема. Електрика виробляє тепло, а електричні провідники, або дроти, що несуть електрику до ваших речей, нагріваються під час течії струму. Занадто багато тепла може з часом пошкодити провідники.

Потім є те, до чого кріпляться провідники. Обладнання — прилади, світильники, комп’ютери та все інше, що працює від електрики — також має бути захищене від перегріву надструмів.

Захист від надструму також захищає людей, хоча це не є його основною функцією. Провідники та обладнання, які зазнають перевантаження по струму, можуть спричинити пожежу, несправність обладнання та ураження електричним струмом, тому захист від перевантаження по струму також є життєво важливим для нашої безпеки.

Що таке пристрій захисту від перевантаження по струму?

Пристрої захисту від перевантаження по струму (OCPD) - це пристрої, які зупиняють потік електроенергії, коли виникає ситуація перевантаження по струму.

Автоматичні вимикачі бувають одного типу захисту від надструму. Запобіжники, знайдені в старих будинках, є іншим. Це не єдині, але вони найбільш актуальні для типового домовласника. Автоматичні вимикачі та запобіжники (якщо вони є) знаходяться в електричній панелі вашого будинку.

Коли ланцюг функціонує нормально, пристрій надструму працює як відкриті ворота, дозволяючи електриці вільно циркулювати через електропроводку вашого будинку для живлення ваших світильників, приладів та інструментів. Якщо OCPD виявляє занадто великий струм у ланцюзі — наприклад, коли я намагався використати фритюрницю та мікрохвильову піч на у той же час — він захлопує ворота, розриваючи ланцюг і зупиняючи потік електрики в його доріжках.

На щастя, OCPD не просто виявляє перевантаження. Вони також зупиняють замикання на землю та короткі замикання, тобто небезпечно високі струми в результаті ненавмисного контакту між провідниками та/або заземленими частинами ланцюга.

Захист від надструму проти Захист від перевантаження

Отже, ми знаємо, що перевантаження є одним із видів надструму, і що захист від надструму вимикає ланцюг, коли виникають перевантаження. А як щодо інших надструмів, наприклад несправностей? Чи OCPD, як автоматичні вимикачі, справляються з усіма надструмами однаково?

Немає.

Захист від перевантаження спеціально обробляє надлишковий струм, який якщо витримати через деякий час може спричинити перегрів провідників та обладнання. Ця відмінність важлива, оскільки інколи ситуація швидкого перевантаження нешкідлива і навіть очікувана.

Подумайте про такий інструмент у вашому гаражі, як торцювальна пила, дриль або повітряний компресор. Коли ви натискаєте на спусковий гачок, двигун швидко запускається, що називається пусковим струмом, перш ніж увімкнутися у звичайну канавку.

Якби кожен електроприлад із двигуном, як-от магазинні інструменти, ваш холодильник чи кондиціонер, спрацьовував вимикач під час запуску, ми б ніколи не виконали жодної роботи, і вся наша їжа зіпсувалася б. З цієї причини вимикачі можуть розрізняти перевантаження та несправності та реагувати відповідно. (Двигуни також мають внутрішній захист від перевантаження, окремий від захисту від перевантаження по струму вашого будинку.)

На відміну від цього, коли ми говоримо про короткі замикання та замикання на землю, це не 24 ампера на 20-амперному вимикачі або навіть короткий стрибок струму, коли ви запускаєте циркулярну пилку. Замикання на землю і генерують короткі замикання тисячі й тисячі амперів, і це може бути смертельно небезпечним. Захист від надструму повинен негайно вимикати ланцюг, коли виникають такі ситуації.

Як розрахувати захист від перевантаження по струму

Ліцензовані електрики роками вивчають нюанси захисту від надструму, наприклад, як визначити OCPD і розмір провідника, необхідний для цього OCPD.

Яке навантаження буде на ланцюг? Чи буде навантаження працювати безперервно протягом трьох або більше годин? Чи будуть будь-які непостійні навантаження на той самий ланцюг? Яка температура навколишнього середовища? Деякі провідники, як-от відносно невеликі, що забезпечують живлення багатьох електричних потреб вашого дому, мають обмежений розмір OCPD, який може захистити їх, незалежно від того, що говорять розрахунки.

Оскільки цей життєво важливий захист має так багато змінних, розрахунки захисту від перевантаження по струму є такими краще залишити професіоналам.