Защита потребителей электрического тока, участков цепи и магистрали в целом от перегрузок и коротких замыканий — одна из важнейших задач электротехники. Электрический ток, при всех своих полезных свойствах, очень опасное явление. Неправильное использование электричества может вызвать пожар, поражения человека, вплоть до летального исхода, повреждение дорогостоящей бытовой техники и промышленного оборудования.
В электрических линиях могут возникать различные неполадки, которые можно свести в несколько групп:
перегрузка по току;
скачки напряжения;
короткие замыкания;
утечки тока;
перекос фаз;
частотные изменения.
В данной статье мы рассмотрим некоторые из неполадок, касающиеся силы тока — одного из параметров, характеризующих электрический ток в сети.
Перегрузка по току
Каждый проводник, бытовой прибор или инструмент рассчитан на определенную силу тока, которая измеряется в амперах. От силы тока зависит количество теплоты, которое выделяется на проводнике при подключении к электролинии. Причем зависимость эта квадратичная — если сила тока увеличиться в два раза, то нагревание в четыре, при тройном росте силы тока, количество теплоты увеличивается в 9 раз. Если не защитить электрическую цепь от слишком большой силы тока, то многие приборы, электрическая изоляция и розетки попросту сгорят.
Короткое замыкание
Движение электронов по проводнику встречает некоторое электрическое сопротивление, которое замедляет их и ограничивает силу тока. Также электрический ток замедляется на цепях потребителей электроэнергии — лампочках, бытовой технике, обогревательных приборах и т. д. Если на пути тока устранить все детали, создающие сопротивление, возникает короткое замыкание — процесс резкого мгновенного увеличения силы тока до 3–10 тысяч ампер. В результате так же резко возрастает выделение тепла в проводниках и получается электрическая дуга, температура в которой достигает десятков тысяч градусов. Пожар при этом если не неизбежный, то очень вероятный.
Утечка тока
Теоретически, сколько электроэнергии поступает в домашнюю сеть, столь же должно ее и покинуть, за вычетом использованной для работы бытовых потребителей. Разница по силе тока на питающем и обратном проводах составляет не более 30–40 мА. Если разница больше, значит в сети утечка — то есть ток ушел в контур заземления. Это случается, если изоляция проводов пробита, или один из проводов обгорел и касается металлической детали, связанной с землей.
Намного опаснее случай, когда провода или контакта коснулся человек. Ток через тело проходит в землю, и человек может получить серьезную травму, даже смертельную. Проходящий через тело человека ток тоже считается током утечки.
Защитные устройства домашней сети
Для электросети дома включенной в нее техники одинаково опасны все три категории неисправностей по току. Для защиты от перегрузки и короткого замыкания используются автоматические выключатели (АВ), а от тока утечки — устройства защитного отключения. Они включаются в сеть последовательно и устанавливаются на DIN-рейке щитка.
Но есть также и более универсальные устройства, сочетающие в себе функции АВ и УЗО — это дифференциальные автоматы. Устройство их достаточно сложное. В состав прибора входят:
электронный или электромеханический блок управления УЗО;
рычажок управления;
кнопка «Тест».
Отличие автомата (АВ) от дифференциального автомата состоит в том, что АВ отключает подачу напряжения только при перегрузке или КЗ и совершенно не реагирует на ток нагрузки, а диффавтомат реагирует на все неполадки. В этом же состоит и отличие УЗО от дифференциального автомата. УЗО реагирует на ток утечки, а вот при КЗ или перегрузке по току не сработает.
Принцип работы дифференциального автомата — объединение в одном корпусе двух различных защитных приспособлений — УЗО и АВ. Их можно классифицировать, как устройства двойной защиты. Как визуально отличить дифференциальный автомат (АВДТ) от автоматического выключателя (АВ) и устройства защитного отключения (УЗО) будет рассказано в следующих статьях цикла.
Содержание:
Защита потребителей электрического тока, участков цепи и магистрали в целом от перегрузок и коротких замыканий — одна из важнейших задач электротехники. Электрический ток, при всех своих полезных свойствах, очень опасное явление. Неправильное использование электричества может вызвать пожар, поражения человека, вплоть до летального исхода, повреждение дорогостоящей бытовой техники и промышленного оборудования.
В электрических линиях могут возникать различные неполадки, которые можно свести в несколько групп:
В данной статье мы рассмотрим некоторые из неполадок, касающиеся силы тока — одного из параметров, характеризующих электрический ток в сети.
Перегрузка по току
Каждый проводник, бытовой прибор или инструмент рассчитан на определенную силу тока, которая измеряется в амперах. От силы тока зависит количество теплоты, которое выделяется на проводнике при подключении к электролинии. Причем зависимость эта квадратичная — если сила тока увеличиться в два раза, то нагревание в четыре, при тройном росте силы тока, количество теплоты увеличивается в 9 раз. Если не защитить электрическую цепь от слишком большой силы тока, то многие приборы, электрическая изоляция и розетки попросту сгорят.
Короткое замыкание
Движение электронов по проводнику встречает некоторое электрическое сопротивление, которое замедляет их и ограничивает силу тока. Также электрический ток замедляется на цепях потребителей электроэнергии — лампочках, бытовой технике, обогревательных приборах и т. д. Если на пути тока устранить все детали, создающие сопротивление, возникает короткое замыкание — процесс резкого мгновенного увеличения силы тока до 3–10 тысяч ампер. В результате так же резко возрастает выделение тепла в проводниках и получается электрическая дуга, температура в которой достигает десятков тысяч градусов. Пожар при этом если не неизбежный, то очень вероятный.
Утечка тока
Теоретически, сколько электроэнергии поступает в домашнюю сеть, столь же должно ее и покинуть, за вычетом использованной для работы бытовых потребителей. Разница по силе тока на питающем и обратном проводах составляет не более 30–40 мА. Если разница больше, значит в сети утечка — то есть ток ушел в контур заземления. Это случается, если изоляция проводов пробита, или один из проводов обгорел и касается металлической детали, связанной с землей.
Намного опаснее случай, когда провода или контакта коснулся человек. Ток через тело проходит в землю, и человек может получить серьезную травму, даже смертельную. Проходящий через тело человека ток тоже считается током утечки.
Защитные устройства домашней сети
Для электросети дома включенной в нее техники одинаково опасны все три категории неисправностей по току. Для защиты от перегрузки и короткого замыкания используются автоматические выключатели (АВ), а от тока утечки — устройства защитного отключения. Они включаются в сеть последовательно и устанавливаются на DIN-рейке щитка.
Но есть также и более универсальные устройства, сочетающие в себе функции АВ и УЗО — это дифференциальные автоматы. Устройство их достаточно сложное. В состав прибора входят:
Отличие автомата (АВ) от дифференциального автомата состоит в том, что АВ отключает подачу напряжения только при перегрузке или КЗ и совершенно не реагирует на ток нагрузки, а диффавтомат реагирует на все неполадки. В этом же состоит и отличие УЗО от дифференциального автомата. УЗО реагирует на ток утечки, а вот при КЗ или перегрузке по току не сработает.
Принцип работы дифференциального автомата — объединение в одном корпусе двух различных защитных приспособлений — УЗО и АВ. Их можно классифицировать, как устройства двойной защиты. Как визуально отличить дифференциальный автомат (АВДТ) от автоматического выключателя (АВ) и устройства защитного отключения (УЗО) будет рассказано в следующих статьях цикла.