Hogyan védjük meg a vezetékeket a túlterheléstől és a rövidzárlattól?

A villanyszerelők fő feladata a vezetékek megbízhatóságának és biztonságosságának biztosítása. A balesetek tüzet vagy áramütést okozhatnak. A balesetek a megnövekedett áram és rövidzárlat miatt fordulnak elő. Ennek eredményeként túl sok áram áramlik át a vezetékeken, felmelegszik és rájuk megolvad a szigetelés, szikra vagy ív lép fel. Ebben a cikkben arról fogok beszélni, hogyan lehet megvédeni a vezetékeket a túlterheléstől és a rövidzárlattól.

Miért veszélyes a rövidzárlat túlterhelése - elmélet

A vezetékeken átfolyó nagy áram veszélyének megértéséhez vissza kell emlékeztetnünk a fizika két fontos törvényét az „elektromosság és mágnesesség” tanfolyamról. Az első Ohm törvénye:

Az áramkörben az áram egyenesen arányos a feszültséggel és fordítva arányos az ellenállással.

Ez azt jelenti, hogy ha az áramkör alacsony ellenállása van, akkor az áram nagy, ha nagy, akkor kicsi, és a növekvő feszültség mellett az áram is növekszik. Ez nyilvánvalónak tűnik, de a kezdők számára gyakran felmerül a kérdés: „miért nevezik rövidzárlatnak a rövidzárlatot?” És mi történik, hosszú? ” Csak azért, mert rövidzárlat esetén a zárt áramkör ellenállása megközelítőleg egyenlő:

R_KZ= R_VONALAK+ r + R_KAPCSOLAT,

ahol az R LINES a vezetékek ellenállása, a keresztmetszetüktől és hosszúságuktól függnek (R = po * L / S).

r az áramforrás belső ellenállása. Egyszerűen fogalmazva, a tervezéstől függ, ha galvanikus cella, vagy a vezeték keresztmetszetétől a transzformátor tekercsében. RCONTACT - átmeneti vagy érintkezési ellenállás - értéke két zárt vezető érintkezési felületétől függ.

Érdemes megfontolni a reaktív induktív és kapacitív ellenállást is, de a háztartási vezetékeknél ezt a kérdést kihagyhatja.

Ennek eredményeként, amikor az áramkört lezárják, az áramot csak a fenti ellenállások korlátozzák, és a legtöbb esetben elhanyagolhatók (Ohm-frakciók, az otthoni elektromos hálózatban), még akkor is, ha 1 Ohm ellenállás mellett 220V feszültség van, 220V-os áram áramlik az áramkörben, általában az Ön vezetékeivel szemben számítva. 16-40A. De a gyakorlatban a rövidzárási áram száz és ezer amper!

A második törvény, amelyet el kell mondani, a Joule-Lenz törvény, erről a tankönyvek szólnak:

Az egységenként felszabaduló hőmennyiség az áramkör figyelembe vett szakaszában arányos az ebben a szakaszban lévő áramszilárdság négyzetének és a szakasz ellenállásának szorzatával.

Mit jelent ez? Minél nagyobb a vezető vagy az rajta átáramló áram ellenállása, annál több hő szabadul fel rajta. Vagyis amikor az áram áramlik a vezetékeken, felmelegsznek. Minden vezetőnek sajátos ellenállása van.

Annak érdekében, hogy a vezető nem melegszik túl, kiválasztják a kívánt szakaszot egy bizonyos áramhoz. Annak érdekében, hogy a mag ne felmelegedjen, a hőt el kell osztani a környezetben, minél gyorsabban eloszlik, annál nagyobb a terület, amellyel eloszlik.

Ebben a tekintetben a nagy terhelés alatt álló vékony huzalok felmelegednek és felforrósodnak, a vastag huzalok pedig továbbviszik a hőt a külső részre, és hőmérséklete szinte változatlan marad. Ha a vezető hőmérséklete túl magas, a mag megpirulásáig, a szigetelés megolvad.

Vezető keresztmetszete - az első lépés a túlterhelés elleni védelem felé

Valószínűleg tudja, hogy minden egyes rakományhoz kiválasztunk egy vezetéket vagy kábelt egy bizonyos keresztmetszetű vezetékekkel, például a népszerű VVG-NG-ls márkanév vezetékeinek megfelelő keresztmetszetének megválasztásához használjuk a PUE 1.3.4 táblázatát. Leírja a gumi- vagy polivinil-klorid (PVC) szigeteléssel ellátott vezetékek és kábelek követelményeit. Figyelembe veszi továbbá a lerakási módszert és a vezetékek számát.

Mivel a vezetékeket margóval választják meg, az elektromos szerepeket egy egyszerű szabály vezeti: kivezetéseknél a huzal 2,5 mm², a világítás pedig 1,5 mm². A legtöbb esetben ez elég.

A táblázat szerint ellenőrizni kell a keresztmetszet kiszámított értékeit, és azt, hogy a magok ellenállnak-e ilyen áram-sűrűségnek túlmelegedés és egyéb problémák nélkül.

A témáról bővebben a cikkben olvashat:A vezetékek és kábelek keresztmetszeti területe az áramszilárdságtól függően, a szükséges kábel keresztmetszet kiszámítása

Tehát a túlterhelések elleni védelem első lépése a jó kábelezés a VVG-NG-ls vagy NYM típusú rézkábelből. Felhívjuk figyelmét, hogy a kábeltermékek „piacon történő” vásárlásakor a GOST-nak nem megfelelően gyártott termékek várhatnak rád, ami azt jelenti, hogy a valódi keresztmetszet valószínűleg kisebb lesz, mint a megadott. Ennek eredményeként úgy tűnik, hogy a kábelt „amire szükséged van”, de a csatlakozás eredményeként leégenek, a vezetékek felmelegsznek, és a szigetelés megolvad.

Védőfelszerelés

Megszakító - Ez a fő kapcsolókészülék a vezetékek túlterhelés és rövidzárlat elleni védelmére. Az emberek géppuskáknak és tévesen „csomagolóknak” hívják őket (ami alapvetően téves). A cikkben arról beszéltünk, hogy működik A megszakító berendezése és működési elve

A legfontosabb dolog, amit meg kell emlékezni, hogy a megszakító megvédi a KÁBELT, KÖLTSÉGET vagy WIRE-t a tűztől vagy az égéstől, de nem a készülékeket vagy az embereket.

Röviden: a megszakítóban két kioldás van - elektromágneses és termikus. Elektromágneses kikapcsolás, ha erőteljes áramtöbblet van (egységekben és tízszeresen nagyobb, mint a névleges áram), például rövidzárlat esetén, és termikus, például enyhe túlterheléssel, például 20-50% -kal.

Tehát, ha sok elektromos készüléket bekapcsol - a hőkibocsátás felmelegszik, ez egy bimetál lemez, amely melegítéskor meghajlik. Hajlításával elindul a megszakító kioldó mechanizmusa, így az áram kikapcsol.

Elektromágneses kibocsátás - Ez egy mágnesszelep, amelynek belsejében van egy mag. Ha nagy áram folyik, a mágnesszelep megnyomja a magot és meghajtja a leállítási mechanizmust. Ez egyfajta áram relé.

Használatának biztonsága a névleges érték helyes megválasztásától és az időáram típusától, a jellemzőktől függ.

A megszakító névleges árama válassza a huzalozás leggyengébb pontjának teljesítménye alapján. Például, függetlenül attól, hogy melyik kábelt fekteti az aljzatokra, nézd meg, mi van rajta megírva; a legtöbb háztartási aljzatban 16 amper, néha 10 amper láthat.

Ezért a megszakító névleges teljesítményét 16A-ra választják. Ha például úgy dönt, hogy 32A névleges áramerősségű automatikus gépet helyez el, azzal a megfontolással alapul, hogy „több aljzat van, és a kábel képes ellenállni, akkor 2,5–4 mm²”, akkor ha fűtőegységgel és hajszárító-hosszabbítóval egyetlen aljzathoz csatlakozik, akkor átmegy rajta. az áram nagyobb, mint 16A, ennek eredményeként az érintkezői felmelegsznek, és a tok megolvad.

Ha nem távolítja el az eszközöket időben, akkor hevítéskor az érintkezőket korom borítja, a testrészek megolvadnak, és a dugót tartó fém rudak kitágulnak, és az érintkező gyengül. Mivel az érintkezési ellenállás növekszik, és a melegítés még intenzívebben megy végbe, a kivezető csillog és füstölni kezd, amíg a tapéta vagy a fal meg nem gyullad, amelybe be van építve.

Időáram jellemzőegyszerűen fogalmazva, ez egy olyan jellemző, amely megmutatja, hogy a gép milyen gyorsan kapcsol ki túlterhelés esetén. Egy otthoni elektromos panelt gyakran használnak B és C osztályú gépek.

A második szabály az, hogy olyan megszakítókat telepítsen, amelyek névleges árama nem haladja meg a vezeték leggyengébb pontját.Ha több fogyasztóra van szüksége az egyszerre történő munkavégzéshez - ossza meg az aljzatokat csoportokban minden szobában, és külön kábelt fektessen nekik (sugárirányú kapcsolási rajz).

Diferenciális szivárgásvédelem

És a mai napig a városlakók, miután telepítették az RCD-t, valamilyen okból úgy vélik, hogy megvédik a túlterheléstől vagy a rövidzárlattól, ez szintén hiba.

RCD - védőkapcsoló, amelyet az áramszivárgás elleni védelemre terveztek. Ehhez a következőkre van szükség: megóvja az embereket a véletlenszerű érintkezéstől (csupasz vezetékek, sérült elektromos készülék esetétől), valamint az áramszivárgástól a földelt házakhoz, csővezetékekhez, épületszerkezetek elemeihez és így tovább.

Az RCD figyeli, hogy mennyi áram haladt át a fázison és mennyi a semleges vezető mentén, ha van különbség a vezetékek között, akkor szivárgás történt, és a tápfeszültség-érintkezők nyitva vannak.

Ez biztosítja az emberek biztonságát, és csökkenti a rövidzárlat további szivárgásának kockázatát, ha a szigetelés megsérül, ami különösen fontos például egy faházban.

Egy másik típusú biztonsági eszköz Vészhelyzeti áramkör-megszakítók, egyesíti az RCD és a megszakító funkcióit. Az alábbi ábrán láthatja, hogyan lehet megkülönböztetni a difavtomatot (balra) az RCD-től (jobbra), valamint a különbségeket az ábrán és a jelölésben.

Az RCD-ket és a difiltomatákat mindig egyfázisú vagy háromfázisú áramkörök bipoláris vagy négypólusú formájában hajtják végre. A PUE 1.7.80. Oldala szerint csak akkor szabad használni, ha van földelés, azaz kétvezetékes hálózatban nem használhatók. Ezt a vitatott kérdést azonban ebben a cikkben nem veszik figyelembe.

Teljesítményhatároló

A következő eszköz lekapcsolja a terhelést, ha túlzott energia. Ez egy teljesítménykorlátozó relé. Ilyen eszköz például az egyfázisú OM-110 vagy a háromfázisú OM-310, vannak más modellek is - ezek csak például.

Annak ellenére, hogy ez a készülék természeténél fogva nem véd, és az energiaellátást vagy a hálózati társaságokat nagyobb mértékben használják a normálnál nagyobb villamosenergia-fogyasztás szabályozására és korlátozására, vagy vészhelyzet esetén ennek az értéknek a csökkentésére. A termék figyeli az energiafogyasztást, és ha túllép, kikapcsolja a fogyasztót.

Ennek ellenére a készülék nem engedélyezi a vezetékek túlterhelését, ha helyesen állítja be a működés paramétereit. Ha érdekel többet megtudni az ilyen eszközökről, írja meg a megjegyzéseket, és mi elmondjuk nekik.

Következtetés - 3 szabály, hogy ne legyen rövidzár és túlterhelések

Az elektromos vezetékek biztonsága és tartóssága három oszlopon nyugszik:

1. A kábeltermékek keresztmetszetének megfelelő megválasztása.

2. Megszakítók és más, a kívánt besorolású védőberendezések beszerelése. Csak a tanúsított üzletekben vásárolja meg őket, hogy ne kerüljön hamis áru, előnyben részesítse az olyan márkákat, mint az ABB, a Schneider Electric, és az olcsóbb márkák közül - a hazai KEAZ (Kursk).

3. Az elektromos berendezések megfelelő működése.

A „megfelelő működés” alatt értem:

1. A huzalozási kiegészítők - automata eszközök, RCD-k, világítókapcsolók, aljzatok - időben történő cseréje és kibontása.

2. Az aljzatok terhelésének ésszerű eloszlása ​​- ne dugjon be erős elektromos készülékeket a pólókba és a hosszabbítókba, így túlterhelheti a kimenetet vagy a kábelt, amely azt biztosítja (lásd - Miért veszélyes a pólók és hosszabbítók használata?).

3. Az elektromos készülékek gondos kezelése - ne engedje, hogy víz vagy fémtárgyak kerüljenek a háztartási készülékek belsejébe, hogy ne jöjjön létre rövidzárlat. Sőt, még akkor is, ha a megszakítókat és a kábelt fel vannak szerelve, nem szabad megfeledkezni arról, hogy a megszakítók néha lassan ragaszkodnak vagy működnek, amelynek eredményeként a kapcsolódobozban lévő csatlakozások kiégnek.

4. Az eszközök javításakor, valamint a huzalozás felszerelésekor vagy karbantartásakor használjon magas színvonalú szigetelést, amely jól tapad vagy hőre zsugorodó cső. Kerülje el a csavarodást - csatlakoztassa a vezetékeket forrasztással, hegesztéssel, hüvelygel vagy sorkapcsokkal. Ily módon elkerülhetők a rövidzárlatok a csatlakozódobozok csatlakozásainak rossz szigetelése vagy melegítése miatt.