Jak chránit kabeláž před přetížením a zkratem

Hlavním úkolem elektrikáře je zajistit spolehlivé a bezpečné zapojení. Nehody mohou způsobit požár nebo úraz elektrickým proudem. K nehodám dochází v důsledku zvýšeného proudu a zkratů. Výsledkem je, že vodiče protéká příliš mnoho proudu, ohřívají se a na nich se topí izolace, dochází k jiskření nebo k oblouku. V tomto článku budu hovořit o tom, jak chránit vedení před přetížením a zkratem.

Proč jsou zkraty přetížení nebezpečné - teorie

Abychom pochopili nebezpečí vysokého proudu protékajícího dráty, musíme si připomenout 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 má obvod nízký odpor, proud bude velký, a pokud bude velký, bude malý a také se zvyšujícím se napětím se s ním proud zvyšuje. Zdá se to zřejmé, ale pro začátečníky často vyvstává otázka „Proč je zkrat zkratován jako zkrat?“ A co se stane, je dlouhé? “ Je to tak proto, že při zkratu je odpor uzavřeného obvodu přibližně stejný:

R_KZ= R_LINKY+ r + R_KONTAKT,

kde R LINES je odpor vodičů, závisí na jejich průřezu a délce (R = po * L / S).

r je vnitřní odpor zdroje energie. Zjednodušeně to záleží na konstrukci, zda se jedná o galvanický článek, nebo na průřezu drátu ve vinutí transformátoru. Rcontact - přechodový nebo kontaktní odpor - jeho hodnota závisí na kontaktní ploše dvou uzavřených vodičů.

Rovněž stojí za zvážení reaktivních induktivních a kapacitních odporů, ale u elektroinstalace v domácnosti můžete tento problém vynechat.

Výsledkem je, že když je obvod uzavřen, je proud omezen pouze výše uvedenými odpory a ve většině případů jsou zanedbatelné (zlomky Ohmů, v domácí elektrické síti), dokonce i při odporu 1 Ohm při napětí 220 V bude proudem v proudu proudit 220 V, obvykle se počítá proti vašemu zapojení při 16-40A. Ale v praxi je zkratový proud stovky a tisíce ampér!

Druhým zákonem, který je třeba říci, je zákon Joule-Lenz, v učebnicích se o tom říká:

Množství tepla uvolněného za jednotku času v uvažované části obvodu je úměrné součinu součinu síly proudu v této sekci a odporu sekce.

Co to znamená? Čím větší je odpor vodiče nebo proud skrz něj, tím více tepla se na něj uvolní. To znamená, že když proud protéká dráty, zahřejí se. Každý vodič má specifický odpor.

Aby nedošlo k přehřátí vodiče, vyberou požadovanou část pro určitý proud. Aby nedošlo k zahřátí jádra - teplo musí být rozptýleno do okolního prostředí, je rozptýleno rychleji, čím větší je oblast, s níž je rozptýlen.

V tomto ohledu se tenké dráty při vysokém zatížení zahřívají a zahřívají a tlusté dráty dokážou přenášet teplo ven a jejich teplota zůstává téměř nezměněna. Pokud je teplota vodiče příliš vysoká, až do zčervenání jádra, izolace se roztaví.

Průřez vodiče - první krok k ochraně proti přetížení

Pravděpodobně víte, že pro každé zatížení je vybrán vodič nebo kabel s dráty určitého průřezu, například pro vyhodnocení správného výběru průřezu vodičů populárního značkového kabelu VVG-NG-ls použijte tabulku 1.3.4 z PUE. Popisuje požadavky na dráty a kabely s izolací z pryže nebo polyvinylchloridu (PVC). Zohledňuje také metodu pokládky a počet vodičů.

Protože jsou vodiče vybírány s okrajem, elektrikáři se řídí jednoduchým pravidlem: pro zásuvky je vodič 2,5 mm² a pro osvětlení - 1,5 mm². Ve většině případů to stačí.

Podle této tabulky zkontrolujete vypočtené hodnoty průřezu a to, zda jádra vydrží takovou hustotu proudu bez přehřátí a dalších potíží.

Další informace o tomto problému naleznete v tomto článku:Průřez vodičů a kabelů, v závislosti na aktuální síle, výpočet požadovaného průřezu kabelu

Prvním krokem k ochraně před přetížením je pokládka dobrého zapojení z měděného kabelu typu VVG-NG-ls nebo NYM. Vezměte prosím na vědomí, že při nákupu kabelových produktů „na trhu“ mohou na vás čekat výrobky vyrobené v souladu s GOST, což znamená, že skutečný průřez bude pravděpodobně menší, než je uvedeno. Výsledkem je, že se zdálo, že kabel byl položen „to, co je potřeba“, ale v důsledku spojení vyhoří, dráty se zahřejí a izolace se roztaví.

Ochranné prostředky

Jistič - Toto je hlavní spínací zařízení pro ochranu kabeláže před přetížením a zkratem. Lidé jim říkají kulomety a chybně „baliči“ (což je zásadně špatné). V článku jsme hovořili o tom, jak to funguje Zařízení a princip činnosti jističe

Hlavní věcí, kterou je třeba pamatovat, je, že jistič chrání kabel, kabel nebo kabel před ohněm nebo vyhoření, ale ne zařízení nebo lidi.

Stručně řečeno, v jističi jsou dvě uvolnění - elektromagnetická a tepelná. Elektromagnetické spouště při silném přebytku proudu (jednotky a desítky krát větší než jmenovitý proud), například při zkratu a tepelné s mírným přetížením, například o 20-50%.

Pokud tedy zapnete mnoho elektrických spotřebičů - tepelné uvolnění se zahřeje, jedná se o bimetalickou desku, která se při zahřátí ohýbá. Ohýbáním se uvede do pohybu vypínací mechanismus vypínače, takže obvod je bez napětí.

Elektromagnetické uvolnění - Toto je solenoid, uvnitř kterého je jádro. Když proudí velký proud, solenoid tlačí jádro a řídí vypínací mechanismus. Toto je druh proudového relé.

Bezpečnost jeho použití závisí na správném výběru jmenovité hodnoty a typu časového proudu, charakteristikách.

Jmenovitý proud vypínače zvolte na základě propustnosti nejslabšího místa v zapojení. Například, bez ohledu na to, jaký kabel leží na vývodech, podívejte se na to, co je na něm napsáno; ve většině vývodek pro domácnost uvidíte 16 ampér, někdy 10 ampér.

Proto je výkon jističe vybrán při 16A. Pokud se například rozhodnete umístit automatický stroj s jmenovitým proudem 32A, na základě úvah „existuje několik zásuvek, a kabel to vydrží, je to 2,5–4 mm²“, pak když je připojen k jediné zásuvce pomocí topení a prodloužení vysoušeče vlasů, projde jím proud je větší než 16A, v důsledku toho se jeho kontakty začnou zahřívat a pouzdro se roztaví.

Pokud zařízení neodpojíte včas, pak budou při zahřátí kontakty pokryty sazemi, části těla se roztají a kovové tyče, které drží zástrčku, se roztáhnou a kontakt se oslabí. Kvůli tomu se zvýší kontaktní odpor a zahřívání bude probíhat ještě intenzivněji, výtok začne jiskřit a kouřit až do zapálení tapety nebo stěn, ve kterých je nainstalován.

Časově-charakteristická charakteristikaZjednodušeně to je vlastnost, která ukazuje, jak rychle se stroj vypne v případě přetížení. V domácím elektrickém panelu se často používají stroje třídy B a C.

Druhým pravidlem je instalace jističů s jmenovitým proudem, který nepřesahuje nejslabší článek v zapojení.Pokud potřebujete více zákazníků, aby mohli pracovat současně - rozdělte zásuvky do skupin v každé místnosti a položte na ně samostatný kabel (schéma radiálního zapojení).

Ochrana diferenciálního úniku

A do dnešního dne, když si měšťan po instalaci RCD z nějakého důvodu věří, že bude chránit před přetížením nebo zkratem, je to také chyba.

RCD - ochranné vypínací zařízení určené k ochraně proti úniku proudu. To je nezbytné pro: ochranu osoby v případě náhodného kontaktu živých částí pod napětím (holé dráty, případ poškozeného elektrického spotřebiče), jakož i úniku proudu do uzemněných krytů, potrubí, prvků stavebních konstrukcí a dalších.

RCD monitoruje, kolik proudu prošlo fází a kolik podél neutrálního vodiče, pokud je rozdíl mezi vodiči, došlo k úniku a rozpojené kontakty napájení.

Tím je zajištěna bezpečnost osob a sníženo riziko dalšího úniku na zkrat, pokud dojde k poškození izolace, což je důležité například v dřevěném domě.

Dalším typem bezpečnostního zařízení je difavtomat, kombinuje funkce RCD a jističe. Na obrázku níže vidíte, jak rozlišit difavtomat (vlevo) od RCD (vpravo), rozdíly v diagramu a označení.

RCD a difiltomaty jsou vždy prováděny v bipolární nebo čtyřpólové formě jednofázových a třífázových obvodů. Podle PUE s. 1.7.80 by mělo být použito, pouze pokud existuje uzemnění, tj. ve dvoudrátové síti není dovoleno používat. To je však kontroverzní otázka v tomto článku se nebude brát v úvahu.

Omezovač výkonu

Další zařízení odpojí zátěž v případě nadměrného napájení. Toto je relé omezující výkon. Příkladem takového zařízení je jednofázový OM-110 nebo třífázový OM-310, existují i ​​jiné modely - jedná se pouze o příklad.

Přestože toto zařízení není ze své podstaty ochranné a je používáno ve větší míře dodavateli energie nebo síťovými společnostmi k řízení a omezování spotřeby elektřiny, která je vyšší než je obvyklé, nebo ke snížení této hodnoty v případě nouze. Produkt sleduje spotřebu energie a pokud je překročen, vypne spotřebitele.

Pokud však správně nastavíte parametry jeho činnosti, zařízení nedovolí přetížení kabeláže. Pokud se chcete dozvědět více o takových zařízeních, napište do komentářů a my vám o nich řekneme.

Závěr - 3 pravidla, aby nedošlo ke zkratu a přetížení

Bezpečnost a trvanlivost elektrického vedení spočívá na třech pilířích:

1. Správná volba průřezu kabelových produktů.

2. Instalace jističů a dalších ochranných zařízení požadovaných jmenovitých hodnot. Nakupujte je pouze v certifikovaných obchodech, aby nedošlo k padělání, upřednostňujte značky jako ABB, Schneider Electric a od levnějších - domácí KEAZ (Kursk).

3. Správný provoz elektrických zařízení.

„Správným provozem“ mám na mysli:

1. Včasná výměna a protahování svorkovnic elektroinstalačního příslušenství - automatická zařízení, RCD, spínače osvětlení, zásuvky.

2. Racionální rozložení zátěže na zásuvky - nevkládejte výkonné elektrické spotřebiče do odpališť a prodlužovacích kabelů, abyste mohli přetížit zásuvku nebo kabel, který je dodává (viz - Proč je nebezpečné používat podložky a prodlužovací kabely).

3. Pečlivá manipulace s elektrickými spotřebiči - zabraňte vniknutí vody nebo kovových předmětů do domácích spotřebičů, aby nedošlo ke zkratu. Opravdu, i když jsou jističe a kabel nainstalovány, je třeba si uvědomit, že jističe někdy přilepí nebo pracují pomalu, v důsledku čehož dojde ke spálení spojení v rozvaděčích.

4. Při opravách zařízení a instalaci nebo údržbě kabeláže používejte vysoce kvalitní izolaci, která se dobře drží smršťovací trubice. Vyvarujte se kroucení - vodiče spojte pájením, svařováním, pouzdrem nebo svorkovnicemi. Tímto způsobem se vyhnete zkratům v důsledku špatné izolace nebo zahřívání spojení ve spojovacích skříních.