Що таке автоматичний вимикач і як він працює?

Проблема

Це темна і бурхлива ніч. Ви натискаєте на світло в передпокої, підключаєте кавоварку і запускаєте портативний електричний нагрівач. Ви починаєте відчувати себе комфортно, коли чуєте слабкий, але зловісний клацання - і все стає чорним. Це не котячий грабіжник або полтергейст, який підманює вашу електричну систему. Це перевантажене коло, захищене спрацьованим вимикачем. Якийсь моторошний і загадковий, а? Ні, якщо ви знаєте кілька простих речей.

Сімейний різноробочий

Малюнок А: Правильно функціонуюча схема 15-AMP

Ця ланцюг має дроти та електричний вимикач, який може легко переносити силу струму, необхідну для пристроїв
на ньому.

Що таке схема?

Коли електрика надходить у ваш будинок, вона надходить до коробки вимикачів (або блоків запобіжників у старих будинках), де вона ділиться на ряд ланцюгів. Кожна схема захищена вимикачем або запобіжником. Спальні, вітальні та сімейні кімнати, де зазвичай використовуються лише світильники, будильники та інші дрібні електричні предмети, зазвичай знаходяться в ланцюгах на 15 А. Кухні, пральні, ванні кімнати та їдальні-місця, де ви з більшою ймовірністю користуєтесь тостерами, прасками, фенами та іншими предметами великої вати-зазвичай обслуговуються більш потужними схемами на 20 ампер. Основні побутові прилади, такі як електричні водонагрівачі 5000 Вт та діапазони 10 000 Вт, потребують такої кількості електроенергії, що вони займають власну виділену схему від 30 до 50 А (див.

Рис. D у розділі "Додаткова інформація" нижче), захищений великими розмірами "двополюсних" автоматичних вимикачів.

Що таке перевантаження ланцюга?

Вимикач, дріт і навіть ізоляція дроту призначені для роботи як система - і ця система має обмеження. Спробуйте пропустити через ланцюг більший струм, ніж він розрахований, і все почне відбуватися (Рис. Б). Проводи нагріваються під тягарем перенесення надлишкового струму. Коли це станеться, ізоляція навколо дроту може погіршитися або навіть розтанути. Коли ізоляція плавиться, струм більше не обмежується всередині проводу. Саме тоді починаються пожежі. На щастя, автоматичний вимикач відчуває надлишковий струм і "спрацьовує", щоб зупинити потік електроенергії до того, як станеться пошкодження.

Тієї ночі, як у вашому домі згасло світло, вам було добре, коли працювали лише світло та кавоварка. Справжня біда почалася, коли ви підключили цей проклятий обігрівач приміщення.

Сімейний різноробочий

Малюнок B: Перевантажена схема

Ця схема містить занадто багато енерговитратних пристроїв і намагається нести більшу силу струму, ніж вона розрахована. Речі починають нагріватися. На щастя, автоматичний вимикач відчуває це, спрацьовує і "розриває" ланцюг.

Як розрахувати ампер, вольт і ват

Щоб розпочати вирішення проблеми, нам потрібно знати одну просту формулу “емпіричного правила”. Ця формула допоможе нам визначити, чи перевантажують її всі електричні елементи певної схеми. Ця формула також допомагає визначити деякі повсякденні терміни та їх співвідношення один з одним. Адже лампочки та обігрівачі приміщень маркуються у ватах; інструменти та автоматичні вимикачі в підсилювачах; і наша побутова електрична система у вольтах: Як вони всі поєднуються?

Проста формула (Рис. C.) розповідає нам, як: Вати, поділені на напругу, дорівнюють амперам. Інші показані рівняння - це просто інші способи сказати те саме.

Напруга найпростіше можна описати як тиск, під яким рухається електрика - ланцюг електронів. Більшість побутового струму подається під напругою 120 вольт, хоча струм для великих електричних приладів подається під вищим тиском 240 вольт.

Підсилювачі (або ампер) - це вимірювання кількості електронів, які напруга проштовхує за певну точку
одна секунда.

Ват є одиницею вимірювання електричної потужності. Він вказує, скільки електронів було пропущено через електричний гаджет, щоб він працював. Це те, за що вам платить електрична компанія.

Сімейний різноробочий

Малюнок В: Основна формула

Використовуйте ці прості рівняння для перетворення різних вимірювань електроенергії, щоб допомогти визначити речі наприклад, скільки розеток на 15 -амперному вимикачі ви можете мати або скільки вогнів на 15 -амперній схемі ви можете мати мати.

Дізнайтесь про поради щодо тут простіша домашня електропроводка.

Чому вимикачі подорожують?

Вимкнений ланцюг та автоматичний вимикач мають потужність 15 ампер або 1800 Вт (15 ампер х 120 вольт = 1800 Вт). Ліхтарі споживали 360 Вт, або жахливі 3 ампера (360 Вт, поділене на 120 вольт = 3 ампера),-в межах потужності вашої 15-амперної системи. 800-ватна кавоварка (поділена на 120 вольт) споживала 6,6 ампера, що значно більше, ніж світло, але їхня комбінована потужність 9,6 ампер все ще знаходиться в межах схеми 15 ампер.

Але коли ви підключили опалювальний прилад на 1200 Вт, необхідні 10 ампер, а також роз’єм інших двох пристроїв, пропустили 19,6 ампера через 15-амперну систему (Рис. Б). Це як пітон, що ковтає свиню; система просто не витримує навантаження. Вимикач певний час терпів це. Але коли надлишковий струм і результуюча теплота почали деформувати два шматки металу всередині вимикача, вони почали «натискати на курок». І коли металеві шматочки зігнуті до певної точки, спусковий гачок розірвав дві точки контакту, перериваючи потік електрики і вимкнувши це ланцюга. Якщо в ланцюзі виникає велике, раптове розрив, невеликий електромагніт у вимикачі також може розірвати точки контакту. Якщо у вас є запобіжники, надлишок тепла розплавляє провід всередині запобіжника, що, у свою чергу, зупиняє потік електрики.

Якби це був 20-амперний вимикач-той з більш товстим проводом No 12, який міг би нести 2400 Вт-вимикач не спрацював би. Але як тільки провід у стіні, а вимикач у коробці вимикача, ви не можете багато зробити, щоб оновити встановлену схему. Але у вас є інші варіанти вибору.

Схеми 240 вольт

Більш великі побутові прилади, такі як електричні водонагрівачі, сушарки та печі, вимагають такої потужності, що електрика надходить до них за допомогою ланцюгів 240 вольт. Це тому, що напруга в ланцюгах 240 вольт "штовхає" вдвічі сильніше. Наприклад, для електричного флюгельгорна з потужністю 6000 Вт в ланцюзі на 120 вольт знадобиться схема 50 ампер (6000 Вт, поділене на 120 вольт = 50 ампер). Для цього знадобляться мамонтові дроти. Але той самий 6000-ватний флюгельхорн на 240-вольтовій ланцюзі вимагає лише ланцюга 25 А (6000 поділено на 240 = 25) і меншого дроту та автоматичного вимикача.

Рішення перше - короткострокове виправлення

Просте рішення - підключити обігрівач приміщення до розетки в ланцюзі, що має надлишкову потужність. Ви можете досить легко визначити наявне навантаження на ланцюг: Натисніть на вимикачі, потім натисніть на вимикачі світла та випробовуйте розетки, щоб побачити, які з них більше не працюють. Потім додайте загальне ватове навантаження пристроїв на цю схему. Це часто легше сказати, ніж зробити. Іноді ланцюг з позначкою «спальня» вимикає розетки в пральні. Або верхня та нижня виходи дуплексної ємності будуть знаходитися в різних ланцюгах. Після того, як ви складете схему та додасте електричне навантаження, ви зможете визначити, чи можна підключити до схеми більше пристроїв, не перевантажуючи її.

Додаючи електричні навантаження, пам’ятайте, що провід, розрахований на 15 ампер, може нести 15 ампер протягом усього дня. Однак 15-амперні вимикачі та запобіжники можуть безперервно витримувати лише 12 ампер-80 відсотків їх номіналу. Безперервною базою вважається ланцюг, навантажена на ємність протягом трьох годин і більше. Це правило 80 відсотків застосовується до всіх вимикачів і запобіжників. Більш детальну інформацію про розрахунок навантажень див Запобігання електричним перевантаженням.

Рішення друге - довгострокове виправлення

Найкраще довгострокове рішення-встановити нову спеціальну схему та розетку для нагрівача. Більшість електриків запропонують спеціальну схему для будь -якого приладу, яка буде працювати більше половини потужності ланцюга. Рис. D у розділі "Додаткова інформація" (нижче) показано потужність приладів, які зазвичай мають спеціальні схеми. Кожного разу, коли ви встановлюєте великий електричний прилад, будь то 120 або 240 вольт, - встановлюйте його на окрему окрему схему з дротом та автоматичним вимикачем відповідного розміру.

Як видно з Рис. E, 20-амперний вимикач з більш товстим проводом No 12 може нести більший струм, ніж 15-амперна схема з проводом № 14. Коли ви проводите електропроводку або проводите електромонтаж на кухні, пральні, ванній чи їдальні, Національний електричний кодекс вимагатиме встановлення 20-амперних схем, які можуть передавати більше струму. Якщо ви використовуєте багато електроінструментів, має сенс використовувати 20-амперні схеми для гаража, майстерні та підвалу.

Інформацію про те, як підключити нову схему, див Як підключити нову ланцюг.

Сімейний різноробочий

Малюнок E: Розміри дроту

Більший дріт калібру 12 може безпечно переносити більшу силу струму, ніж менший дріт 14 калібру-без перегріву.

Дізнайтесь про Ось 8 найпоширеніших порушень електричного кодексу.

Не дозволяється втручання

Власники будинків, які поклали «копійку в коробку запобіжників», щоб запобігти перегорання запобіжників, мають короткий замикання. Без запобіжника, який би порушував потік електроенергії, коли через ланцюг проштовхується занадто багато ампер, перегріваються дроти, плавиться ізоляція проводів і виникають пожежі. І ви не можете просто замінити 15-амперний вимикач на 20-амперний; це сучасний еквівалент введення копійки в коробку запобіжників. Пам’ятайте, що вимикач, провід та ізоляція проводів спроектовані та мають такі розміри, щоб вони працювали разом - безпечно.

Додаткова інформація

• Малюнок D: Загальні виділені схеми