Kako zaštititi ožičenje od preopterećenja i kratkog spoja

Glavni zadatak električara je da ožičenje učini pouzdanim i sigurnim. Nesreće mogu prouzrokovati požar ili strujni udar. Do nesreće dolazi zbog povećanih struja i kratkih spojeva. Kao rezultat, prevelika struja teče kroz vodiče, oni se zagrijavaju i na njima se topi izolacija, dolazi do iskrenja ili dolazi do luka. U ovom ću članku govoriti o tome kako zaštititi ožičenje od preopterećenja i kratkog spoja.

Zašto su preopterećeni kratki spojevi opasni - teorija

Da bismo razumjeli opasnost struje velike struje kroz žice, potrebno je prisjetiti se dva važna zakona fizike iz kolegija "elektricitet i magnetizam". Prvi je Ohmov zakon:

Struja u krugu izravno je proporcionalna naponu i obrnuto proporcionalna otporu.

To znači da ako krug ima mali otpor, struja će biti velika, a ako je velika, bit će mala, a također s povećanjem napona, struja se s njom povećava. Čini se očito, ali za početnike se često postavlja pitanje "zašto se kratki spoj naziva kratkim?" I što se događa dugo? " To je samo zato što je kod kratkog spoja, otpor zatvorenog kruga približno jednak:

R_KZ= R_LINIJE+ r + R_KONTAKT,

gdje je R LINES otpor vodiča, ovisi o njihovom presjeku i duljini (R = po * L / S).

r je unutarnji otpor izvora energije. Jednostavno rečeno, ovisi o dizajnu radi li se o galvanskoj ćeliji ili o presjeku žice u namotu transformatora. Ponovni kontakt - prijelazni ili kontaktni otpor - njegova vrijednost ovisi o području kontakta dva zatvorena vodiča.

Također je vrijedno razmotriti reaktivne induktivne i kapacitivne otpore, ali u ožičenju kućanstva ovo pitanje možete izostaviti.

Kao rezultat toga, kada je strujni krug zatvoren, struja je ograničena samo gornjim otporima, a u većini slučajeva su zanemarljivi (frakcije Ohma, u kućnoj električnoj mreži), čak i s otporom od 1 Ohm pri naponu od 220V, u strujnom krugu će teći struja od 220V, obično izračunata prema ožičenju na 16-40A. Ali u praksi struja kratkog spoja iznosi stotine i tisuće ampera!

Drugi zakon koji treba reći je zakon Joule-Lenz, udžbenici govore o njemu:

Količina oslobođene topline po jedinici vremena u razmatranom dijelu kruga proporcionalna je proizvodu kvadrata trenutne snage u ovom odjeljku i otpora odjeljka.

Što to znači? Što je veći otpor vodiča ili struje kroz njega, više će se topline oslobađati na njemu. To jest, kada struja teče kroz žice, oni se zagrijavaju. Svaki provodnik ima specifičan otpor.

Kako se provodnik ne pregrijava, oni odabiru željeni odjeljak za određenu struju. Da se jezgra ne zagrijava - toplina se mora rasipati u okoliš, ona se raspršuje brže, veće je područje s kojim se raspršuje.

S tim u vezi, tanke žice pod velikim opterećenjem počinju se zagrijavati i postaju vruće, a debele žice uspijevaju prenijeti toplinu izvana, a njihova temperatura ostaje gotovo nepromijenjena. Ako je temperatura vodiča previsoka, sve do crvenila jezgre, izolacija će se rastopiti.

Presjek provodnika - prvi korak prema zaštiti od preopterećenja

Vjerojatno znate da je za svako opterećenje odabrana žica ili kabel s žicama određenog poprečnog presjeka, na primjer, za procjenu ispravnog izbora presjeka žica popularnog kabela marke VVG-NG-ls, koristite tablicu 1.3.4 iz PUE. U njemu su opisani zahtjevi za žice i kablove s gumenom ili polivinilkloridnom (PVC) izolacijom. Također uzima u obzir način polaganja i broj vodiča.

Budući da su vodiči odabrani s marginom, električari se vode jednostavnim pravilom: za utičnice je žica 2,5 mm², a za rasvjetu - 1,5 mm². U većini slučajeva to je dovoljno.

Prema ovoj tablici provjeravate izračunate vrijednosti poprečnog presjeka i mogu li jezgre izdržati takvu gustoću struje bez pregrijavanja i drugih problema.

Više detalja o ovom pitanju potražite u ovom članku:Površina poprečnog presjeka žica i kabela, ovisno o trenutnoj jakosti, proračun potrebnog presjeka kabela

Dakle, prvi korak zaštite od preopterećenja je polaganje dobrog ožičenja s bakrenog kabela tipa VVG-NG-ls ili NYM. Imajte na umu da prilikom kupnje kablovskih proizvoda "na tržištu" mogu vas čekati proizvodi proizvedeni u skladu s GOST-om, što znači da će stvarni presjek vjerojatno biti manji od navedenog. Rezultat je taj da se čini da je kabel položen "što je potrebno", ali kao rezultat veze oni izgaraju, žice se zagrijavaju, a izolacija se topi.

Zaštitna oprema

Prekidač sklopa - Ovo je glavni prekidač za zaštitu ožičenja od preopterećenja i kratkih spojeva. Ljudi ih nazivaju mitraljezima i pogrešno "paketi" (što je u osnovi pogrešno). U članku smo razgovarali o tome kako to radi Uređaj i princip rada prekidača

Glavna stvar koja se mora zapamtiti je da prekidač štiti KABEL, KARTU ili ŽIČU od požara ili izgaranja, ali ne i opremu ili ljude.

Ukratko, u prekidaču sklopa postoje dva puštanja - elektromagnetsko i termičko. Elektromagnetska isključenja kada je jak višak struje (jedinice i desetine puta veći od nazivne struje), na primjer, s kratkim spojem, i toplinski s malim preopterećenjem, na primjer, 20-50%.

Dakle, ako uključite puno električnih uređaja - toplinsko oslobađanje će se zagrijati, ovo je bimetalna ploča, koja se savija prilikom zagrijavanja. Savijanjem će se pokrenuti mehanizam za isključivanje prekidača, na taj način se krug isključuje.

Elektromagnetsko oslobađanje - Ovo je solenoid unutar kojeg postoji jezgra. Kad teče velika struja, solenoid gura jezgru i pokreće mehanizam za isključivanje. Ovo je vrsta strujnog releja.

Sigurnost njegove uporabe ovisi o ispravnom izboru ocjene i vrsti vremenske struje, karakteristikama.

Nazivna struja prekidača sklopke odaberite na temelju propusnosti najslabije točke u ožičenju. Na primjer, bez obzira na to koji kabel polažete na utičnice, pogledajte što piše na njemu: u većini prodajnih mjesta kućanstva vidjet ćete 16 ampera, a ponekad i 10 ampera.

Stoga je odabrana ocjena prekidača na 16A. Ako, na primjer, odlučite staviti automatski stroj s nazivnom strujom od 32A, na temelju razmatranja "postoji nekoliko utičnica, a kabel to može izdržati, to je 2,5-4 mm²", a zatim kada se spoji na jednu utičnicu preko grijača i produžetka za sušilo za kosu, to će proći kroz njega struja je veća od 16A, kao rezultat, kontakti se počinju zagrijavati, a kućište se topi.

Ako uređaje ne odspojite na vrijeme, kontakti se prekrivaju čađom, dijelovi tijela će se otopiti, a metalne šipke koje drže čep proširiti će se i kontakt će oslabiti. Zbog čega će se kontaktni otpor povećati, a grijanje će se pojaviti još intenzivnije, otvor će početi blještati i pušiti, sve do paljenja tapete ili zidova u koje je ugrađen.

Vremenska struja karakteristikaJednostavno rečeno, ovo je karakteristika koja pokazuje koliko brzo će se stroj isključiti u slučaju preopterećenja. U kućnoj električnoj ploči često se koriste strojevi klase B i C.

Drugo pravilo je ugraditi prekidače s nazivnom strujom koja ne prelazi najslabiju kariku u ožičenju.Ako vam je potrebno više potrošača kako biste mogli istovremeno raditi - podijelite utičnice u grupe u svakoj sobi i položite zasebni kabel za njih (radijalni dijagram ožičenja).

Diferencijalna zaštita od istjecanja

I do današnjeg dana stanovnici, instalirali RCD, iz nekog razloga vjeruju da će ga zaštititi od preopterećenja ili kratkog spoja, to je također pogreška.

RCD - zaštitni uređaj za isključivanje, dizajniran za zaštitu od istjecanja struje. To je potrebno za: zaštitu osobe od slučajnog dodirivanja dijelova pod naponom (gole žice, slučaj oštećenog električnog uređaja), kao i trenutnog curenja u uzemljena kućišta, cjevovoda, elemente građevinskih konstrukcija i drugo.

RCD prati koliko je struje prošlo kroz fazu i koliko duž neutralnog vodiča, ako postoji razlika između žica, tada je došlo do curenja i otvaranja kontakata za napajanje.

To osigurava sigurnost ljudi, kao i smanjuje rizik od daljnjeg istjecanja kratkog spoja, ako je oštećena izolacija, što je osobito važno u drvenoj kući, na primjer.

Druga vrsta sigurnosnih uređaja je Hitne prekidači, kombinira funkcije RCD-a i prekidača. Na donjoj slici vidite kako razlikovati difavtomat (lijevo) od RCD-a (desno), razlike u dijagramu i na oznaci.

RCD i difiltomati uvijek se izvode u bipolarnom ili četveropolnom obliku jednofaznih i trofaznih krugova. Prema PUE str. 1.7.80, koristiti ga samo ako postoji prizemljenje, to jest, u dvožilnoj mreži nije dopušteno njihovo korištenje. Međutim, ovo je sporno pitanje u ovom se članku neće razmatrati.

Ograničivač snage

Sljedeći uređaj isključuje opterećenje u slučaju prevelike snage. Ovo je rele koji ograničava snagu. Primjer takvog uređaja je jednofazni OM-110 ili trofazni OM-310, postoje i drugi modeli - ovi su samo na primjer.

Iako ovaj uređaj nije svojstven zaštitnom svojstvu, pa ga u većoj mjeri koriste opskrbljivači električnom energijom ili mrežne tvrtke za kontrolu i ograničenje potrošnje električne energije veće od uobičajene ili za smanjenje ove vrijednosti u nuždi. Proizvod nadzire potrošnju električne energije i, ako je premašena, isključuje potrošača.

Unatoč tome, uređaj neće dopustiti preopterećenje ožičenja ako ispravno postavite parametre njegovog rada. Ako vas zanima što više možete saznati o takvim uređajima, pišite u komentare i mi ćemo vam reći o njima.

Zaključak - 3 pravila, tako da nema kratkog spoja i preopterećenja

Sigurnost i trajnost električnog ožičenja nalaze se na tri stupa:

1. Pravi izbor presjeka kabelskih proizvoda.

2. Instalacija prekidača i drugih zaštitnih uređaja željenih vrijednosti. Kupujte ih samo u certificiranim prodavaonicama kako ne biste naletjeli na lažni, dajte prednost markama poput ABB, Schneider Electric, a od jeftinijih - domaćem KEAZ (Kursk).

3. pravilan rad električne opreme.

Pod "ispravnim radom" mislim:

1. Pravovremena zamjena i proširivanje terminalnih blokova opreme za ožičenje - automatski uređaji, RCD-i, prekidači za svjetlo, utičnice.

2. Racionalna raspodjela tereta na utičnicama - nemojte umetati snažne električne uređaje u tinejdžere i produžne kablove, tako da možete preopteretiti utičnicu ili kabel koji opskrbljuje (vidi - Zašto je opasno koristiti trzaje i produžne kablove).

3. Pažljivo rukovanje električnim uređajima - ne dopustite da voda ili metalni predmeti uđu u kućanske uređaje kako ne bi došlo do kratkog spoja. Doista, čak i ako su instalirani prekidači i kabel, morate imati na umu da se prekidači ponekad polako zalijepe ili rade, zbog čega su veze u električnim kutijama izgorjele.

4. Pri popravljanju uređaja i postavljanju ili održavanju ožičenja koristite visokokvalitetnu izolaciju koja dobro drži ili toplinski skupljene cijevi, Izbjegavajte uvijanje - spojite žice lemljenjem, zavarivanjem, čahurama ili terminalnim blokovima. Na taj način izbjegavate kratke spojeve zbog loše izolacije ili zagrijavanja priključaka u razvodnim kutijama.