Ako chrániť vedenie pred preťažením a skratom

Hlavnou úlohou elektrikára je urobiť spoľahlivé a bezpečné zapojenie. Nehody môžu spôsobiť požiar alebo zásah elektrickým prúdom. Nehody sa vyskytujú kvôli zvýšenému prúdu a skratom. Výsledkom je, že príliš veľa prúdu preteká vodičmi, zahrieva sa a na nich sa topí izolácia, dochádza k iskreniu alebo k oblúku. V tomto článku budem hovoriť o tom, ako chrániť vedenie pred preťažením a skratom.

Prečo sú preťaženia skratom nebezpečné - teória

Aby sme pochopili nebezpečenstvo vysokého prúdu pretekajúceho vodičmi, je potrebné pripomenúť si dva dôležité fyzikálne zákony z kurzu „elektrina a magnetizmus“. Prvým je Ohmov zákon:

Prúd v obvode je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu.

To znamená, že ak obvod má nízky odpor, prúd bude veľký, a ak je veľký, bude malý a tiež so zvyšujúcim sa napätím sa s ním prúd zvyšuje. Zdá sa to zrejmé, ale pre začiatočníkov často vyvstáva otázka „Prečo sa skrat nazýva skrat?“ A čo sa stane, je dlhé? “ Je to tak preto, že pri skrate je odpor uzavretého obvodu približne rovnaký:

R_KZ= R_LINKY+ r + R_KONTAKT,

kde R LINES je odpor vodičov, závisí od ich prierezu a dĺžky (R = po * L / S).

r je vnútorný odpor zdroja energie. Zjednodušene to záleží na konštrukcii, či ide o galvanický článok, alebo na priereze vodiča vo vinutí transformátora. Rcontact - prechodový alebo kontaktný odpor - jeho hodnota závisí od kontaktnej oblasti dvoch uzavretých vodičov.

Za zmienku tiež stojí reaktívne induktívne a kapacitné odpory, ale pri elektroinštalácii v domácnosti môžete tento problém vynechať.

Výsledkom je, že keď je obvod uzavretý, prúd je obmedzený iba vyššie uvedenými odpormi a vo väčšine prípadov sú zanedbateľné (zlomky Ohmov, v domácej elektrickej sieti), dokonca aj pri odpore 1 Ohm pri napätí 220 V bude prúdom v prúde prúdiť prúd 220 V, zvyčajne počítaný na vaše zapojenie pri 16-40. Ale v praxi je skratový prúd stovky a tisíce ampér!

Druhý zákon, ktorý treba povedať, je zákon Joule-Lenz, o ktorom sa hovorí v učebniciach:

Množstvo tepla uvoľneného za jednotku času v uvažovanej sekcii obvodu je úmerné súčinu druhej mocniny sily prúdu v tejto sekcii a odporu sekcie.

Čo to znamená? To znamená, že čím väčší je odpor vodiča alebo prúd cez neho, tým viac tepla sa naň uvoľní. To znamená, že keď prúd tiahne cez drôty, zahrieva sa. Každý vodič má špecifický odpor.

Aby nedošlo k prehriatiu vodiča, vyberú pre určitý prúd potrebný úsek. Aby sa jadro nezohrialo, musí sa teplo rozptýliť do okolitého prostredia, rýchlejšie sa rozptyľuje, čím väčšia je plocha, s ktorou sa rozptyľuje.

V tomto ohľade sa tenké drôty pri vysokom zaťažení začínajú zahrievať a zohriať a silné drôty dokážu prenášať teplo von a ich teplota zostáva takmer nezmenená. Ak je teplota vodiča príliš vysoká, až do sčervenania jadra, izolácia sa topí.

Prierez vodiča - prvý krok k ochrane pred preťažením

Pravdepodobne viete, že pre každé zaťaženie je vybraný napríklad drôt alebo kábel s žilami určitého prierezu, napríklad na posúdenie správneho výberu prierezu žíl obľúbeného kábla značky VVG-NG-ls použite tabuľku 1.3.4 od PUE. Opisujú požiadavky na drôty a káble s izoláciou z gumy alebo polyvinylchloridu (PVC). Zohľadňuje tiež metódu kladenia a počet vodičov.

Pretože sa vodiče vyberajú s rezervou, elektrikári sa riadia jednoduchým pravidlom: pre vývody je drôt 2,5 mm² a pre osvetlenie - 1,5 mm². Vo väčšine prípadov to stačí.

Podľa tejto tabuľky skontrolujete vypočítané hodnoty prierezu a to, či jadrá dokážu vydržať takúto prúdovú hustotu bez prehriatia a ďalších problémov.

Ďalšie informácie o tomto probléme nájdete v tomto článku:Plocha prierezu drôtov a káblov, v závislosti od sily prúdu, výpočet požadovaného prierezu káblov

Prvým krokom na ochranu pred preťažením je preto položiť dobré vedenie z medeného kábla typu VVG-NG-l alebo NYM. Upozorňujeme, že pri nákupe káblových produktov „na trhu“ vás môžu čakať výrobky vyrobené v súlade s GOST, čo znamená, že skutočný prierez bude pravdepodobne menší, ako je uvedené. Výsledkom je, že sa zdá, že kábel bol položený „čo potrebujete“, ale v dôsledku spojenia vyhoria, káble sa zahrievajú a izolácia sa topí.

Ochranné vybavenie

Istič - Toto je hlavné spínacie zariadenie na ochranu vedenia pred preťažením a skratom. Ľudia ich nazývajú guľomety a chybne „baliarne“ (čo je zásadne nesprávne). V článku sme hovorili o tom, ako to funguje Zariadenie a princíp činnosti ističa

Najdôležitejšou vecou, ​​ktorú si treba zapamätať, je, že istič chráni káble, káble alebo káble pred ohňom alebo vyhorením, ale nie zariadenia alebo ľudí.

Stručne povedané, v ističi sú dve spúšte - elektromagnetické a tepelné. Elektromagnetické poruchy, keď dôjde k silnému prebytku prúdu (jednotky a desiatky krát väčšie ako menovitý prúd), napríklad pri skrate, a pri tepelnom zaťažení s miernym preťažením, napríklad o 20 - 50%.

Ak teda zapnete veľa elektrických spotrebičov - tepelné uvoľnenie sa zahrieva, je to bimetalová doska, ktorá sa pri zahrievaní ohýba. Ohybom sa uvedie do činnosti vypínací mechanizmus vypínača, takže obvod je bez napätia.

Elektromagnetické uvoľnenie - Toto je solenoid, v ktorom je jadro. Keď tečie veľký prúd, solenoid tlačí jadro a poháňa vypínací mechanizmus. Toto je druh aktuálneho relé.

Bezpečnosť jeho použitia závisí od správneho výberu klasifikácie a typu časového prúdu, charakteristík.

Menovitý prúdový vypínač zvoliť na základe priepustnosti najslabšieho miesta v elektroinštalácii. Napríklad, bez ohľadu na to, aký kábel máte na zásuvkách, pozrite sa na to, čo je na ňom napísané; vo väčšine zásuviek pre domácnosť uvidíte 16 ampérov a niekedy 10 ampérov.

Preto je výkon ističa zvolený pri 16A. Ak sa napríklad rozhodnete umiestniť automatický stroj s menovitým prúdom 32 A, na základe úvah „existuje niekoľko zásuviek a kábel to vydrží, je to 2,5 - 4 mm²“, potom keď ho pripojíte k jednej zásuvke pomocou predlženia ohrievača a fénu, prejde ním prúd je väčší ako 16A, v dôsledku toho sa jeho kontakty začnú zahrievať a puzdro sa topí.

Ak neodpojíte zariadenia včas, potom budú kontakty pri zahriatí pokryté sadzami, časti tela sa topia a kovové tyče držiace zátku sa roztiahnu a kontakt zoslabne. V dôsledku toho sa zvýši kontaktný odpor a dôjde k ešte väčšiemu zahrievaniu, výstup začne iskriť a fajčiť, až kým sa nezapáli stenový papier alebo steny, v ktorých je nainštalovaný.

Časovo-charakteristická charakteristikaje to vlastne charakteristika, ktorá ukazuje, ako rýchlo sa stroj vypne v prípade preťaženia. V domácom elektrickom paneli ich často používajú stroje triedy B a C.

Druhým pravidlom je inštalácia ističov s menovitým prúdom, ktorý nepresahuje najslabší článok v elektroinštalácii.Ak potrebujete viac spotrebiteľov, aby ste mohli pracovať súčasne - rozdelte zásuvky do skupín v každej miestnosti a položte pre nich samostatný kábel (schéma radiálneho zapojenia).

Ochrana diferenciálneho úniku

A do dnešného dňa, keď si mestské spoločenstvo nainštalovalo RCD, z nejakého dôvodu sa domnieva, že bude chrániť pred preťažením alebo skratom, je to tiež chyba.

RCD - ochranné vypínacie zariadenie určené na ochranu pred únikom prúdu. Je to potrebné na: ochranu osoby pred náhodným dotykom živých častí (holé vodiče, v prípade poškodenia elektrického zariadenia), ako aj pred únikom prúdu do uzemnených skriniek, potrubí, prvkov stavebných konštrukcií a ďalších.

RCD monitoruje, koľko prúdu prešlo fázou a koľko pozdĺž neutrálneho vodiča, ak je rozdiel medzi vodičmi, došlo k úniku a rozpojené kontakty napájania.

To zaisťuje bezpečnosť ľudí, ako aj znižuje riziko ďalšieho úniku skratu, ak je poškodená izolácia, čo je obzvlášť dôležité napríklad v drevenom dome.

Ďalším typom bezpečnostného zariadenia je núdzové ističe, kombinuje funkcie RCD a ističa. Na obrázku nižšie vidíte, ako rozlíšiť difavtomat (vľavo) od RCD (vpravo), rozdiely v diagrame a označení.

RCD a difiltomata sa vždy vykonávajú v bipolárnej alebo štvorpólovej forme jednofázových a trojfázových obvodov. Podľa PUE s. 1.7.80 by sa mal používať iba v prípade, že existuje príprava, to znamená, že v dvojvodičovej sieti nie je dovolené ich používanie. To je však kontroverzná otázka v tomto článku sa nebude brať do úvahy.

Obmedzovač výkonu

Ďalšie zariadenie odpojí záťaž v prípade nadmerného napájania. Toto je relé obmedzujúce výkon. Príkladom takého zariadenia je jednofázový OM-110 alebo trojfázový OM-310, existujú aj iné modely - tieto sú len príkladom.

Aj keď toto zariadenie nie je prirodzene ochranné a vo väčšej miere ho používajú dodávatelia energie alebo sieťové spoločnosti na riadenie a obmedzovanie spotreby elektrickej energie, ktorá je vyššia ako je obvyklé, alebo na zníženie tejto hodnoty v prípade núdze. Produkt monitoruje spotrebu energie a ak je prekročená, vypne spotrebiteľa.

Ak však správne nastavíte parametre jeho činnosti, zariadenie nedovolí preťaženie kabeláže. Ak sa chcete dozvedieť viac o takýchto zariadeniach, napíšte komentáre a my vám o nich povieme.

Záver - 3 pravidlá, aby nedošlo k skratu a preťaženiu

Bezpečnosť a trvanlivosť elektrického vedenia spočíva na troch pilieroch:

1. Správny výber prierezu káblových výrobkov.

2. Inštalácia výkonových vypínačov a iných ochranných zariadení požadovaných výkonov. Nakupujte ich iba v certifikovaných obchodoch, aby ste sa nestretli s falošnou preferenciou, uprednostňujte značky ako ABB, Schneider Electric a od lacnejších - domáce KEAZ (Kursk).

3. Správna prevádzka elektrických zariadení.

„Správnou prevádzkou“ mám na mysli:

1. Včasná výmena a pretiahnutie koncových blokov elektroinštalačného príslušenstva - automatické zariadenia, RCD, svetelné vypínače, zásuvky.

2. Racionálne rozdelenie záťaže na zásuvky - nevkladajte výkonné elektrické zariadenia do odpalísk a predlžovacích káblov, aby ste mohli preťažiť zásuvku alebo kábel, ktorý ich dodáva (pozri - Prečo je nebezpečné používať podložky a predlžovacie káble).

3. Starostlivé zaobchádzanie s elektrickými spotrebičmi - zabráňte vniknutiu vody alebo kovových predmetov do domácich spotrebičov, aby nedošlo k skratu. Naozaj, aj keď sú nainštalované ističe a kábel, musíte pamätať na to, že ističe sa niekedy niekedy držia alebo pracujú pomaly, v dôsledku čoho dôjde k spáleniu spojení v elektrických skriniach.

4. Pri oprave zariadení a inštalácii alebo údržbe elektrického vedenia používajte kvalitnú izoláciu, ktorá sa dobre drží alebo zmršťovacia hadička, Zabráňte krúteniu - vodiče spojte spájkovaním, zváraním, objímkou ​​alebo koncovkami. Týmto spôsobom sa vyhnete skratom kvôli zlej izolácii alebo zahrievaniu spojov v rozvodných skriniach.