כיצד להגן על החיווט מפני עומס יתר וקצר

המשימה העיקרית של חשמלאי היא להפוך את החיווט לאמין ובטוח. תאונות עלולות לגרום לשריפה או התחשמלות. תאונות מתרחשות כתוצאה מגידול במעגל הנוכחי וקצר. כתוצאה מכך יותר מדי זרם זורם במוליכים, הם מתחממים ובידוד נמס עליהם, נוצץ או קשת מתרחשת. במאמר זה אדבר על אופן ההגנה על החיווט מפני עומס יתר וקצר.

מדוע קצר חשמלי עומס יתר מסוכן - תיאוריה

כדי להבין את הסכנה של זרם גבוה שזורם בחוטים, צריך לזכור שני חוקים חשובים לפיזיקה מתוך הקורס "חשמל ומגנטיות". הראשון הוא החוק של אוהם:

הזרם במעגל הוא ביחס ישר למתח ויחס הפוך להתנגדות.

המשמעות היא שאם למעגל יש התנגדות נמוכה, הזרם יהיה גדול, ואם גדול, אז קטן, וגם עם הגדלת המתח, הזרם יגדל איתו. זה נראה ברור מאליו, אך לעיתים למתחילים עולה השאלה "מדוע נקרא קצר חשמלי?" ומה שקורה הוא ארוך? " זה רק בגלל שקצר חשמלי, ההתנגדות של המעגל הסגור שווה בערך:

ר_KZ= R_קווים+ r + R_{צור קשר},

כאשר R LINES הוא ההתנגדות של המוליכים, תלוי בחתך רוחב ובאורך שלהם (R = po * L / S).

r הוא ההתנגדות הפנימית של מקור הכוח. במילים פשוטות, זה תלוי בתכנון אם מדובר בתא גלווני, או בחתך הרוחב של החוט שנמצא במפתל השנאי. Rcontact - מעבר או התנגדות למגע - ערכו תלוי באזור המגע של שני מוליכים סגורים.

כדאי לשקול גם התנגדות אינדוקטיבית וקיבולית תגובית, אך בחיווט ביתי תוכלו להשמיט סוגיה זו.

כתוצאה מכך, כאשר המעגל סגור, הזרם מוגבל רק על ידי ההתנגדות לעיל, וברוב המקרים הם זניחים (שברים של אוהם, ברשת החשמל הביתית), אפילו עם התנגדות של 1 אוהם במתח של 220 וולט, זרם של 220 וולט יזרום במעגל, בדרך כלל מחושב מול החיווט שלך ב 16-40A. אך בפועל, הזרם הקצר הוא מאות ואלפי אמפר!

החוק השני שצריך להיאמר הוא חוק ג'ול-לנץ, על כך ספרי הלימוד אומרים:

כמות החום המשתחררת לזמן יחידה בקטע הנחשב של המעגל היא פרופורציונלית לתוצר הריבוע של חוזק הזרם בקטע זה ועמידותו של הקטע.

מה המשמעות של זה? כי ככל שהתנגדות המוליך או הזרם דרכו גדול יותר, כך ישוחרר עליו חום רב יותר. כלומר, כאשר הזרם זורם דרך החוטים, הם מתחממים. לכל מוליך התנגדות ספציפית.

כך שהמוליך לא מתחמם יתר על המידה, הם בוחרים את הקטע הרצוי לזרם מסוים. בכדי שהליבה לא תתחמם - יש לפזר את החום לסביבה, הוא מפוזר מהר יותר, כך האזור בו הוא מפוזר גדול יותר.

בהקשר זה, חוטים דקים תחת עומס גבוה מתחילים להתחמם ולהתחמם, וחוטים עבים מצליחים להעביר חום כלפי חוץ, והטמפרטורה שלהם נשארת כמעט ללא שינוי. אם הטמפרטורה של המוליך גבוהה מדי, עד לאודם של הליבה, הבידוד יימס.

חתך מוליך - צעד ראשון לקראת הגנת עומס יתר

אתה בטח יודע שלכל עומס נבחר חוט או כבל עם חוטים של חתך מסוים, למשל, כדי להעריך את הבחירה הנכונה של חתך הכבלים של הכבלים של הכבל הפופולרי VVG-NG-ls, השתמש בטבלה 1.3.4 מה- PUE. הוא מתאר את הדרישות לחוטים וכבלים עם בידוד גומי או פוליוויניל כלוריד (PVC). זה לוקח בחשבון גם את שיטת ההנחה ואת מספר המוליכים.

מכיוון שהמוליכים נבחרים בשוליים, החשמלאים מונחים על ידי כלל פשוט: עבור שקעים, החוט הוא 2.5 מ"מ², ולתאורה - 1.5 מ"מ². ברוב המקרים זה מספיק.

על פי טבלה זו, אתה בודק את הערכים המחושבים של חתך הרוח והאם הליבות מסוגלות לעמוד בצפיפות זרם כזו ללא התחממות יתר ובעיות אחרות.

לפרטים נוספים בנושא זה עיינו במאמר זה:שטח חתך של חוטים וכבלים, בהתאם לחוזק הנוכחי, חישוב חתך הכבלים הנדרש

לכן, הצעד הראשון להגנה מפני עומסי יתר הוא הנחת חיווט טוב מכבל נחושת מסוג VVG-NG-ls או NYM. לתשומת לבך, בעת רכישת מוצרי כבלים "בשוק", מוצרים המיוצרים שלא בהתאם ל- GOST עשויים לחכות לך, מה שאומר שהחתך האמיתי ככל הנראה יהיה פחות מזה שצוין. התוצאה היא כי נראה שהכבל הונח "מה שאתה צריך", אך כתוצאה מהחיבור שהם נשרפים, החוטים מחוממים והבידוד נמס.

ציוד מגן

מפסק - זהו מכשיר המיתוג העיקרי להגנה על החיווט מפני עומס יתר ומעגלים קצרים. אנשים מכנים אותם מקלעים ובטעות "אריזות" (דבר שגוי מיסודה). דיברנו על איך זה עובד במאמר המכשיר ועקרון הפעולה של מפסק החשמל

הדבר העיקרי שיש לזכור הוא שהמפסק מגן על הכבל, כבל או חוט מפני שריפה או שחיקה, אך לא על ציוד או על אנשים.

בקיצור, ישנם שני שחרורים במפסק - אלקטרומגנטיים ותרמיים. נסיעות אלקטרומגנטיות כאשר יש עודף חזק של זרם (יחידות וגדולות פי עשרה מהזרם המדורג), למשל, עם קצר חשמלי, ותרמי עם עומס יתר קל, למשל, ב- 20-50%.

לפיכך, אם תדליקו מכשירי חשמל רבים - השחרור התרמי יתחמם, מדובר בצלחת bimetal, שמתכופפת בעת החימום. על ידי כיפוף זה יפעיל את מנגנון הפעלת המפסק, וכך המעגל מופעל.

שחרור אלקטרומגנטי - זהו סולנואיד שבתוכו יש גרעין. כאשר זרם גדול זורם, הסולנואיד דוחף את הליבה ומניע את מנגנון הכיבוי. זהו סוג של ממסר נוכחי.

בטיחות השימוש בו תלויה בבחירה הנכונה של הדירוג וסוג הזמן הנוכחי, המאפיינים.

מפסק זרם מדורג בחר בהתבסס על תפוקת הנקודה החלשה ביותר בחיווט. לדוגמא, לא משנה איזה כבל הנחתם על השקעים, התבונן במה שכתוב עליו: ברוב השקעים הביתיים תראו 16 אמפר, ולפעמים 10 אמפר.

לכן, דירוג מפסק ההפעלה נבחר ב- 16A. אם, למשל, אתה מחליט להציב מכונה אוטומטית עם זרם מדורג 32A, על בסיס שיקולים "יש כמה שקעים, והכבל יכול לעמוד בזה, זה 2.5-4 מ"מ ²", אז כשאתה מחובר לשקע יחיד דרך שלוחה לתנור ומייבש שיער, הוא יעבור את זה הזרם גדול מ- 16A, כתוצאה מכך אנשי הקשר שלו מתחילים להתחמם, והמקרה נמס.

אם לא תנתק את המכשירים בזמן, אז כאשר הם מחוממים, המגעים יכוסו בפיח, חלקי הגוף יתמוססו, וסרגלי המתכת המחזיקים את התקע יתרחבו והמגע יחלש. בגלל אשר עמידות המגע תגבר והחימום יתרחש ביתר שאת, השקע יתחיל לנצנץ ולעשן, עד שנייר הקיר או הקירות שבהם הוא מותקן נדלק.

מאפיין זמן-זרםבמילים פשוטות זהו מאפיין שמראה כמה מהר המכונה תכבה במקרה של עומס יתר. בלוח חשמל ביתי הם משתמשים לעתים קרובות מכונות B ו- C.

הכלל השני הוא להתקין מפסקי זרם עם זרם מדורג שאינו עולה על החוליה החלשה ביותר בחיווט.אם אתה זקוק ליותר צרכנים כדי שיוכלו לעבוד בו זמנית - חלק את השקעים לקבוצות בכל חדר והניח עבורם כבל נפרד (תרשים חיווט רדיאלי).

הגנה מפני דליפות דיפרנציאליות

ועד היום תושבי הערים, שהתקנו RCD, מסיבה כלשהי מאמינים שהוא יגן מפני עומס יתר או מקצר, זו גם טעות.

RCD - מכשיר כיבוי מגן, המיועד להגנה מפני נזילות שוטפות. זה הכרחי ל: הגנה על אדם מפני מגע בטעות בחלקים חיים (חוטים חשופים, מקרה של מכשיר חשמלי פגום), כמו גם מפני דליפות זרם אל מעטה מוארת, צינורות, אלמנטים של מבני בניין ועוד.

ה- RCD מנטר כמה זרם עבר בשלב וכמה לאורך המוליך הנייטרלי, אם יש הבדל בין החוטים אז התרחשה דליפה ומגעי הכוח נפתחים.

זה מבטיח את בטיחותם של אנשים, כמו גם הפחתת הסיכון לדליפה נוספת למעגל הקצר, אם בידוד נפגע, וזה חשוב במיוחד בבית עץ, למשל.

סוג אחר של מכשיר בטיחות הוא דיפטומט, משלב פונקציות של RCD ומפסק. באיור שלהלן אתה רואה כיצד להבדיל דיפרומט (משמאל) מ- RCD (מימין), את ההבדלים בתרשים ובסימון.

RCDs ו- Difiltomata מבוצעים תמיד בצורה דו-קוטבית או ארבע-קוטבית של מעגלים חד-פאזיים ותלת-פאזיים, בהתאמה. על פי PUE עמ '1.7.80, יש להשתמש רק אם יש הארקהכלומר ברשת דו-חוטית אסור להשתמש בהן. עם זאת, זהו נושא שנוי במחלוקת במאמר זה לא יובא בחשבון.

מגביל כוח

המכשיר הבא מנתק את העומס במקרה של עודף כוח. זהו ממסר מגביל כוח. דוגמה למכשיר כזה היא OM-110 חד-פאזית או OM-310 תלת פאזית, ישנם דגמים אחרים - אלה הם רק למשל.

אם כי מכשיר זה אינו מגן מטבעו והוא משמש במידה רבה יותר על ידי ספקי כוח או חברות רשת כדי לשלוט ולהגביל את צריכת החשמל הגבוהה מהרגיל או להפחתת ערך זה במקרה חירום. המוצר עוקב אחר צריכת חשמל, ואם חורג ממנו, מכבה את הצרכן.

עם זאת, המכשיר לא יאפשר עומס יתר על החיווט אם תגדיר נכון את הפרמטרים של פעולתו. אם אתה מעוניין ללמוד עוד על מכשירים כאלה, כתוב בתגובות ואנחנו נספר לך עליהם.

מסקנה - 3 כללים כך שלא יהיה קצר ומעומס

בטיחות ועמידות של חיווט חשמלי מונחים על שלושה עמודים:

1. הבחירה הנכונה של חתך רוחבי של מוצרי כבלים.

2. התקנת מפסקי התקנים ומכשירי הגנה אחרים בדירוג הרצוי. קנו אותם רק בחנויות מוסמכות כדי לא להיתקל בזיוף, העדיפו מותגים כמו ABB, שניידר אלקטריק, וממוצרים זולים יותר - KEAZ מקומי (קורסק).

3. פעולה תקינה של ציוד חשמלי.

באמצעות "פעולה תקינה" אני מתכוון:

1. החלפה וביצוע בזמן של בלוקים מסופים של אביזרי חיווט - מכשירים אוטומטיים, RCD, מתגי תאורה, שקעים.

2. החלוקה הרציונאלית של העומס על שקעים - אל תכניסו מכשירי חשמל עוצמתיים לתהליכים ולבלי הארכה, כך שתוכלו להעמיס על השקע או הכבל שמספקים אותו יתר (ראה - מדוע זה מסוכן להשתמש בתפריטים ובחוטי הארכה).

3. טיפול זהיר במכשירי חשמל - אל תאפשר למים או לחפצי מתכת להיכנס למכשירי חשמל ביתיים כך שלא יתרחש קצר. אכן, גם אם מפסקי החשמל והכבל מותקנים, עליכם לזכור כי מפסקי החשמל לפעמים נדבקים או עובדים באטיות, וכתוצאה מכך נשרפים החיבורים בתיבות החשמל.

4. בעת תיקון מכשירים והתקנה או תחזוקה של חיווט, השתמש בבידוד איכותי שנדבק היטב או צינורות לכווץ חום. הימנע מפיתול - חבר את החוטים על ידי הלחמה, ריתוך, שרוול או בלוקים מסוף. בדרך זו נמנעים ממעגלים קצרים בגלל בידוד לקוי או חימום של החיבורים בתיבות הצומת.