Proč se pojistka přepálí » důvody spálení pojistkové vložky elektrické pojistky. « ElectroHobby

Nepříjemný pocit u člověka vzniká, když náhle přestane fungovat to či ono elektrické zařízení (v domě zhasla světla, přestala fungovat skupina zásuvek, nezapne se rádio v autě atd.) Důvodů je mnoho. jedním z nich je výskyt zkratu v elektrických řetězcích. Zamýšlenou ochranou proti takovému nadměrnému nárůstu proudu je přepálení elektrické pojistky. Právě to zaručuje elektrickou bezpečnost vás i vašeho elektrického zařízení.

Co se přesně stane, když vyhoří pojistková vložka? Teď to zkusme zjistit. Takže trocha teorie. Jak je známo z fyziky, při průchodu elektrického proudu vodičem, totiž uspořádaným pohybem elektricky nabitých částic (elektronů), dochází k přirozenému přenosu části energie na atomy tohoto vodiče. A teplo jako fyzikální jev je intenzita pohybu elementárních částic hmoty. To znamená, že čím aktivněji se částice látky pohybují uvnitř materiálu, tím vyšší bude jeho teplota, která neustále proudí z vyšší hodnoty do nižší (snaží se vyrovnat v celém objemu).

Každá elektrická pojistka se skládá z následující struktury: těleso pojistky s kontaktními svorkami, pojistková vložka sestávající z dielektrického vysokoteplotního materiálu a vlákna snadno tavitelného vodiče (určeného pro určitou hodnotu jmenovitého proudu). Samotné tělo slouží k upevnění jak na něj, tak na něj. Jsou k němu připojeny elektrické vodiče, které dovnitř procházejí pojistkovou vložkou. Pojistková vložka je navržena tak, aby rychle vyhořela roztavením vnitřního pramene vodiče, když se teplota zvýší v důsledku nadměrného proudu.

Zjednodušeně se proto přepálí pojistka – někde v zařízení se náhodně vyskytl kontakt tam, kde v žádném případě být neměl. Tím přirozeně vznikl prudký pokles odporu v určitém elektrickém obvodu. A podle Ohmova zákona, když odpor klesá a napětí zůstává konstantní, proud se zvyšuje.

Důvody spálení pojistkové vložky spočívají právě ve zvýšené hodnotě proudu. Jedna věc je, když je tento zkrat způsoben například jednou – zastrčili jste zástrčku do zásuvky, jejíž napájecí kabel má poškozenou vnější ochrannou izolaci a napájecí vodiče se navzájem dotýkají (což by se za žádných okolností nemělo stávat ). Zastrčili jste zástrčku, ozvala se rána v zásuvce a vypadla elektřina – to se někdy stává mnoha lidem. Vypíchli jsme zástrčku (pokud nebyla přivařená k zásuvce), šli do elektropanelu, vyměnili spálené zástrčky nebo zapnuli jističe, hurá, světlo zase svítí

Jiná věc je, když někde uvnitř zařízení dojde ke zkratu mezi vodiči a vy to ani netušíte. Přirozeně, když jej zapnete, dojde k výpadku proudu, vyhoří pojistka (nebo dojde k aktivaci jiného typu elektrické ochrany) a když jej znovu zapnete (po výměně spálených pojistkových vložek), stejný proces opakujte znovu. V tomto případě je třeba hledat místo zkratu. Měli byste začít se vstupními obvody (příchozí a odchozí vodiče) a poté rozebrat a zkontrolovat samotné elektrické zařízení, ve kterém neustále vyhoří elektrické pojistky. Jakmile je příčina zkratu odstraněna, pojistkové vložky okamžitě přestanou vyhořet.

PS Měli byste hledat místo zkratu kontrolou odporu v odpovídajícím obvodu. Nejprve zkontrolujeme jeden úsek obvodu, zda je vše v pořádku (nemá odpor nebo blízko něj), poté zkontrolujeme další úsek a tak dále, dokud nenarazíte na místo elektrického zkratu.

Hlavním úkolem elektrikáře je zajistit, aby elektroinstalace byla spolehlivá a bezpečná. Nehody mohou způsobit požár nebo úraz elektrickým proudem. K nehodám dochází v důsledku zvýšeného proudu a zkratů. V důsledku toho protéká vodiči příliš velký proud, ty se zahřívají a taví se na nich izolace, dochází k jiskření nebo jiskření. V tomto článku budu hovořit o tom, jak chránit kabeláž před přetížením a zkratem.

Proč jsou přetížení a zkrat nebezpečné – teorie

Abyste pochopili nebezpečí zvýšeného proudu protékajícího vodiči, musíte si zapamatovat dva důležité fyzikální zákony z kurzu „Elektřina a magnetismus“. První je Ohmův zákon:

Proud v obvodu je přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu.

To znamená, že pokud je v obvodu nízký odpor, proud bude velký, a pokud je vysoký, pak bude malý a také při zvýšení napětí se proud zvyšuje s ním. Zdá se to zřejmé, ale začátečníci si často kladou otázku „proč se obvod nazývá zkrat? Co je dlouhé?” Je to právě proto, že při zkratu je odpor uzavřeného obvodu přibližně roven:

kde R LINES je odpor vodičů v závislosti na jejich průřezu a délce (R=po*L/S);
r je vnitřní odpor zdroje energie. Zjednodušeně řečeno záleží na provedení, jde-li o galvanický prvek, nebo na průřezu vodiče ve vinutí transformátoru;
RCONTACT – přechodový nebo přechodový odpor – jeho hodnota závisí na ploše kontaktu dvou uzavřených vodičů.

Rovněž stojí za zvážení reaktivní indukční a kapacitní reaktance, ale v domácí elektroinstalaci lze tento problém vynechat.

Výsledkem je, že při uzavření obvodu je proud omezen pouze výše uvedenými odpory a ve většině případů jsou zanedbatelné (zlomky ohmu v domácí elektrické síti) i při odporu 1 ohm při napětí 220V, poteče v obvodu proud 220V, proti vaší elektroinstalaci, která je většinou dimenzována na 16-40A. Ale v praxi je zkratový proud stovky a tisíce ampérů!

Druhý zákon, který je třeba zmínit, je Joule-Lenzův zákon v učebnicích se o něm říká:

Množství tepla uvolněného za jednotku času v uvažovaném úseku obvodu je úměrné součinu druhé mocniny proudu v tomto úseku a odporu úseku.

co to znamená? Faktem je, že čím větší je odpor vodiče nebo proud skrz něj, tím více tepla se na něm uvolní. To znamená, že když dráty protéká proud, zahřívají se. Každý vodič má určitý odpor.

Aby nedošlo k přehřátí vodiče, vyberte požadovaný průřez pro určitý proud. Aby se žíla nezahřála, musí se teplo odvést do okolí tím rychleji, čím větší je plocha, ze které se odvádí.

V tomto ohledu se tenké dráty pod velkým zatížením začnou zahřívat a zahřívat, zatímco tlusté dráty zvládnou odevzdávat teplo ven a jejich teplota zůstává téměř nezměněna. Je-li teplota vodiče příliš vysoká, až do zarudnutí jádra, dojde k roztavení izolace.

Průřez vodiče je prvním krokem k ochraně proti přetížení

Asi víte, že pro každou zátěž se vybírá vodič nebo kabel s žilami určitého průřezu, například pro posouzení správného výběru průřezu žil oblíbené značky kabelů VVG-NG-ls použijte Tabulka 1.3.4 z PUE. Popisuje požadavky na vodiče a kabely izolované pryží nebo polyvinylchloridem (PVC). Zohledňuje také způsob instalace a počet vodičů.

Protože vodiče jsou vybírány s rezervou, elektrikáři se řídí jednoduchým pravidlem: pro zásuvky je drát 2.5 mm² a pro osvětlení – 1.5 mm². Ve většině případů to stačí.

Podle této tabulky zkontrolujete vypočtené hodnoty průřezu a zda vodiče vydrží takovou proudovou hustotu bez přehřátí a jiných potíží.

Takže prvním krokem k ochraně proti přetížení je instalace dobrého vedení z měděného kabelu, jako je VVG-NG-ls nebo NYM. Vezměte prosím na vědomí, že při nákupu kabelových výrobků „na trhu“ můžete čekat na výrobky, které nejsou vyrobeny v souladu s GOST, což znamená, že skutečný průřez bude s největší pravděpodobností menší než zadaný. V důsledku toho se ukazuje, že kabel se zdá být položen „tak akorát“, ale v důsledku toho se spoje spálí, vodiče se zahřejí a izolace se roztaví.

Ochranné vybavení

Jistič je hlavní spínací zařízení pro ochranu elektroinstalace před přetížením a zkratem. Lidé jim říkají automatické stroje a mylně „pakety“ (což je úplně špatně).

Hlavní věc, kterou je třeba si zapamatovat, je, že jistič chrání KABEL, ŠŇŮRU nebo DRÁT před požárem nebo vyhořením, ale ne zařízení nebo lidi.

Stručně řečeno, v jističi jsou dvě spouště – elektromagnetická a tepelná. Elektromagnetická se spouští při velkém překročení proudu (jednotky i desítkykrát větší než jmenovitý proud) např. při zkratu a tepelná se spouští při mírném přetížení např. 20- 50 %.

Pokud tedy zapnete mnoho elektrických spotřebičů, tepelné uvolnění se zahřeje, jedná se o bimetalovou desku, která se při zahřívání ohýbá. Ohnutím uvede vypínací mechanismus jističe do pohybu, čímž se obvod přeruší.

Elektromagnetické uvolnění – Toto je solenoid s jádrem uvnitř. Když protéká velký proud, solenoid vytlačí jádro a pohání vypínací mechanismus. Jedná se o druh proudového relé.

Bezpečnost jeho použití závisí na správné volbě jmenovité hodnoty a typu časově-proudové charakteristiky.

Jmenovitý proud jističe se volí na základě propustnosti nejslabšího místa vedení. Například bez ohledu na to, jaký kabel položíte na zásuvky, podívejte se, co je na něm napsáno, ve většině domácích zásuvek uvidíte 16 ampérů a někdy 10 ampérů.

Proto je jmenovitý proud jističe zvolen na 16A. Pokud se například rozhodnete nainstalovat stroj se jmenovitým proudem 32A, na základě úvah „je tam několik zásuvek a kabel to vydrží, je to 2,5-4 mm²“, pak když připojíte topení a vlasy sušičku do jedné zásuvky přes prodlužovací kabel, bude proud větší než 16A, v důsledku toho se jeho kontakty začnou zahřívat a tělo se roztaví.

Pokud zařízení nevypnete včas, při zahřívání se kontakty zakryjí sazemi, části pouzdra se roztaví a kovové tyče držící zástrčku se roztáhnou a kontakt zeslábne. Kvůli tomu se zvýší přechodový odpor a zahřívání bude probíhat ještě intenzivněji, zásuvka začne jiskřit a kouřit, až po požár tapety nebo stěn, ve kterých je instalována.

Časově proudová charakteristika, zjednodušeně řečeno, je charakteristika, která ukazuje, jak rychle se stroj vypne v případě přetížení. V domácích elektrických panelech se často používají jističe třídy B a C.

Druhým pravidlem je instalovat jističe s jmenovitým proudem, který nepřesahuje nejslabší článek vedení. Pokud potřebujete, aby více spotřebitelů mohlo pracovat současně, rozdělte zásuvky do skupin v každé místnosti a položte k nim samostatný kabel (radiální schéma zapojení).

Ochrana proti diferenciálnímu úniku

Dodnes se obyčejní lidé po instalaci RCD z nějakého důvodu domnívají, že to bude chránit před přetížením nebo zkratem.

RCD je proudový chránič určený k ochraně před únikem proudu. To je nezbytné pro: ochranu osoby v případě náhodného dotyku živých částí pod napětím (holé vodiče, tělo poškozeného elektrického spotřebiče), jakož i úniku proudu do uzemněných krytů, potrubí, prvků stavebních konstrukcí atd.

RCD monitoruje, kolik proudu prošlo fázovým vodičem a kolik nulovým vodičem, pokud je mezi vodiči rozdíl, pak došlo k úniku a napájecí kontakty se rozpojily.

Tím je zajištěna bezpečnost osob a také sníženo riziko dalšího rozvoje netěsnosti až zkratu v případě poškození izolace, což je zvláště důležité například u dřevěného domu.

Dalším typem ochranných zařízení je difavtomat, který kombinuje funkce RCD a jističe. Na obrázku níže vidíte, jak rozlišit difavtomat (vlevo) od proudového chrániče (vpravo), rozdíly ve schématu a ve značení.

Proudové chrániče a jističe jsou vždy vyráběny ve dvoupólovém nebo čtyřpólovém provedení jednofázových, respektive třífázových obvodů. Podle ustanovení PUE 1.7.80 by se měly používat pouze v případě, že existuje uzemnění, to znamená, že jejich použití ve dvouvodičové síti je zakázáno. V tomto článku se však touto kontroverzní otázkou nebudeme zabývat.

Omezovač výkonu

Následující zařízení vypne zátěž v případě přebytku energie. Toto je výkonové limitní relé. Příkladem takového zařízení je jednofázový OM-110 nebo třífázový OM-310 existují i ​​jiné modely – ty jsou uvedeny pouze jako příklad;

Ačkoli toto zařízení není ze své podstaty ochranné a je ve větší míře používáno energetickými společnostmi nebo síťovými společnostmi k řízení a omezování spotřeby elektřiny nad úroveň stanovenou za normálních podmínek nebo ke snížení této hodnoty v nouzové situaci. Výrobek sleduje spotřebu energie a v případě jejího překročení vypne spotřebič.

Zařízení však nedovolí přetížení elektrického vedení, pokud správně nastavíte jeho provozní parametry

Závěr – 3 pravidla, jak se vyhnout zkratům a přetížení

Bezpečnost a životnost elektrického vedení spočívá na třech pilířích:

1. Správná volba průřezu kabelových produktů.

2. Instalace jističů a jiných ochranných zařízení požadovaných jmenovitých hodnot. Kupujte je pouze v certifikovaných obchodech, abyste nenarazili na padělek, upřednostněte značky jako ABB, Schneider Electric a mezi levnějšími domácí KEAZ (Kursk).

3. Správný provoz elektrického zařízení.

„Správným provozem“ mám na mysli:

1. Včasná výměna a protažení svorkovnic elektroinstalačních výrobků – automaty, proudové chrániče, vypínače, zásuvky.

2. Racionální rozložení zátěže mezi zásuvky – do odpališť a prodlužovacích kabelů nevkládejte výkonné elektrospotřebiče, mohlo by dojít k přetížení zásuvky nebo kabelu, který ji napájí.

3. Opatrné zacházení s elektrospotřebiči – nedovolte, aby se dovnitř domácích spotřebičů dostala voda nebo kovové předměty, aby nedošlo ke zkratu. Koneckonců, i když jsou stroje a kabely nainstalovány dobře, musíte si uvědomit, že stroje se někdy lepí nebo pracují pomalu, v důsledku čehož se spoje ve spojovacích krabicích spálí.

4. Při opravách spotřebičů a instalaci nebo údržbě elektroinstalace používejte vysoce kvalitní izolaci, která dobře přilne, nebo smršťovací bužírky. Vyvarujte se kroucení – spojujte vodiče pájením, svařováním, objímkami nebo svorkovnicemi. Vyhnete se tak zkratům způsobeným špatnou izolací nebo topnými spoji ve spojovacích krabicích.