Kablolar aşırı yük ve kısa devreden nasıl korunur

Bir elektrikçinin ana görevi kablolamayı güvenilir ve güvenli hale getirmektir. Kazalar yangına veya elektrik çarpmasına neden olabilir. Artan akım ve kısa devreler nedeniyle kazalar meydana gelir. Sonuç olarak, iletkenlerden çok fazla akım akar, ısınırlar ve yalıtımlar erir, kıvılcım veya bir ark oluşur. Bu yazıda, kabloların aşırı yük ve kısa devreden nasıl korunacağı hakkında konuşacağım.

Aşırı yük kısa devreleri neden tehlikeli - teori

Kablolardan geçen yüksek akım tehlikesini anlamak için, “elektrik ve manyetizma” dersinden iki önemli fizik yasasını hatırlamak gerekir. Birincisi Ohm yasası:

Devredeki akım voltaj ile doğru orantılıdır ve direnç ile ters orantılıdır.

Bu, devrenin düşük direnci varsa, akımın büyük olacağı ve eğer büyükse, o zaman küçük ve ayrıca artan voltajla, akımın onunla artacağı anlamına gelir. Bu açık gibi görünüyor, ancak yeni başlayanlar için soru genellikle “kısa devre neden kısa denir?” Ve ne olacak uzun? ” Bunun nedeni, kısa devre ile kapalı devrenin direncinin yaklaşık olarak eşit olmasıdır:

R,_KZ= R_HATLARI+ r + R_İLETİŞİM,

burada R LINES iletkenlerin direncidir, kesitlerine ve uzunluklarına bağlıdır (R = po * L / S).

r, güç kaynağının iç direncidir. Basit bir ifadeyle, galvanik bir hücre olup olmadığı veya transformatör sargısındaki telin enine kesitine bağlı olarak tasarıma bağlıdır. Rcontact - geçiş veya temas direnci - değeri iki kapalı iletkenin temas alanına bağlıdır.

Ayrıca reaktif endüktif ve kapasitif dirençleri dikkate almaya değer, ancak ev kablo tesisatında bu sorunu atlayabilirsiniz.

Sonuç olarak, devre kapatıldığında, akım sadece yukarıdaki dirençlerle sınırlıdır ve çoğu durumda ihmal edilebilirdir (ev elektrik şebekesinde Ohm fraksiyonları), 220V voltajda 1 Ohm dirençle bile, genellikle 220V'luk bir akımda kablolamaya karşı hesaplanan 220V'luk bir akım akacaktır. 16-40A. Ancak pratikte, kısa devre akımı yüzlerce ve binlerce amperdir!

Söylenmesi gereken ikinci yasa, Joule-Lenz yasasıdır, ders kitapları bunu söylüyor:

Devrenin dikkate alınan bölümünde birim zaman başına açığa çıkan ısı miktarı, bu bölümdeki akım gücünün karesi ve bölümün direnci ile orantılıdır.

Bu ne anlama geliyor? Yani, iletkenin veya akımın direnci ne kadar büyük olursa, üzerinde daha fazla ısı açığa çıkacaktır. Yani, akım tellerden aktığında ısınırlar. Her iletkenin belirli bir direnci vardır.

İletkenin aşırı ısınmaması için belirli bir akım için istenen bölümü seçer. Çekirdeğin ısınmaması için, ısı çevreye yayılmalıdır, daha hızlı dağıtılır, dağıldığı alan daha büyüktür.

Bu bağlamda, yüksek yük altındaki ince teller ısınmaya ve ısınmaya başlar ve kalın teller ısıyı dışarıya aktarmayı başarır ve sıcaklıkları neredeyse değişmeden kalır. İletkenin sıcaklığı çok yüksekse, çekirdeğin kızarmasına kadar, yalıtım eriyecektir.

İletken kesiti - aşırı yük korumasına doğru ilk adım

Muhtemelen her yük için, belirli bir kesitin çekirdeği olan bir tel veya kablonun, örneğin VVG-NG-ls markasının popüler bir kablosunun çekirdek kesitinin doğru seçimini değerlendirmek için seçildiğini, PUE'den tablo 1.3.4'ü kullandığınızı biliyorsunuzdur. Kauçuk veya polivinil klorür (PVC) yalıtımlı teller ve kablolar için gereklilikleri açıklar. Ayrıca döşeme yöntemini ve iletken sayısını da dikkate alır.

İletkenler bir kenar boşluğu ile seçildiğinden, elektrikçiler basit bir kuralla yönlendirilir: soketler için tel 2,5 mm² ve ​​aydınlatma için - 1,5 mm². Çoğu durumda, bu yeterlidir.

Bu tabloya göre, kesitin hesaplanan değerlerini ve çekirdeklerin aşırı ısınma ve diğer problemler olmadan böyle bir akım yoğunluğuna dayanıp dayanamayacağını kontrol edersiniz.

Bu sorun hakkında daha fazla bilgi için şu makaleye bakın:Kabloların ve kabloların kesit alanı, akım gücüne bağlı olarak, gerekli kablo kesitinin hesaplanması

Bu nedenle, aşırı yüklere karşı korunmanın ilk adımı, VVG-NG-ls veya NYM tipi bir bakır kablodan iyi kablolar döşemektir. Kablo ürünlerini “piyasada” satın alırken, GOST uyarınca üretilmeyen ürünlerin sizi bekliyor olabileceğini lütfen unutmayın; bu, gerçek kesitin muhtemelen belirtilenden daha az olacağı anlamına gelir. Sonuç olarak, kablonun “neye ihtiyaç duyulduğu” ortaya konmuş gibi gözükmektedir, ancak bağlantı sonucunda yanarlar, teller ısıtılır ve yalıtım erir.

Koruyucu ekipman

Devre kesici - Bu, kabloları aşırı yük ve kısa devrelerden korumak için ana anahtarlama cihazıdır. İnsanlar onlara makineli tüfekler ve yanlışlıkla “paketleyiciler” diyorlar (ki bu temelde yanlış). Makalede nasıl çalıştığını konuştuk Devre kesici cihaz ve çalışma prensibi

Hatırlanması gereken en önemli şey, devre kesicinin KABLO, KABLO veya TELİ yangın veya tükenmişlikten koruduğu, ancak ekipman veya insanlardan koruyamayacağıdır.

Kısacası, devre kesicide iki serbest bırakma vardır - elektromanyetik ve termal. Elektromanyetik kuvvetli bir aşırı akım olduğunda (nominal akımdan üniteler ve on kat daha fazla), örneğin kısa devre ile ve hafif bir aşırı yüklenme ile termal, örneğin% 20-50 ile açılır.

Bu nedenle, çok sayıda elektrikli cihazı açarsanız - termal salım ısınır, bu ısıtıldığında bükülen bimetal bir plakadır. Bükerek, devre kesici açma mekanizmasını harekete geçirir, böylece devrenin enerjisi kesilir.

Elektromanyetik salınım - Bu, içinde bir çekirdek bulunan bir solenoid. Büyük bir akım aktığında, solenoid çekirdeği iter ve kapatma mekanizmasını çalıştırır. Bu bir tür akım rölesidir.

Kullanımının güvenliği, derecelendirmenin doğru seçimine ve zaman-akım tipinin özelliklerine bağlıdır.

Devre kesici anma akımı kablolamadaki en zayıf noktanın verimini temel alarak seçim yapın. Örneğin, çıkışlarda hangi kabloyu döşediğinize bakılmaksızın, üzerinde ne yazıldığına bakın; Çoğu ev çıkışında 16 amper ve bazen 10 amper göreceksiniz.

Bu nedenle, devre kesicinin değeri 16A'da seçilir. Örneğin, anma akımı 32A olan bir otomatik makine koymaya karar verirseniz, “birkaç priz vardır ve kablo buna dayanabilir, 2.5-4 mm²'dir”, ardından bir ısıtıcı uzantısı ve saç kurutma makinesi ile tek bir sokete bağlandığında, içinden geçecektir. akım 16A'dan büyüktür, bunun sonucunda kontakları ısınmaya başlar ve kasa erir.

Cihazları zamanında ayırmazsanız, ısıtıldığında, temaslar kurumla kaplanacak, vücudun parçaları eriyecek ve fişi tutan metal çubuklar genişleyecek ve temas zayıflayacaktır. Hangi temas direncinin artacağı ve ısınmanın daha da yoğun olacağı için, priz, kurulduğu duvar kağıdı veya duvarlar tutuşana kadar parlamaya ve sigara içmeye başlar.

Zaman-akım karakteristiği, basit bir ifadeyle, bu, aşırı yük durumunda makinenin ne kadar hızlı kapanacağını gösteren bir özelliktir. Bir ev elektrik panosunda, genellikle B ve C sınıfı makineler.

İkinci kural, kablodaki en zayıf bağlantıyı aşmayan bir anma akımına sahip devre kesiciler kurmaktır.Aynı anda çalışabilmek için daha fazla tüketiciye ihtiyacınız varsa - soketleri her odadaki gruplara ayırın ve onlar için ayrı bir kablo döşeyin (radyal bağlantı şeması).

Fark kaçağı koruması

Ve bu güne kadar, bir RCD takmış olan kasaba halkı, bir nedenden dolayı aşırı yüklenmeye veya kısa devreye karşı koruyacağına inanıyor, bu da bir hatadır.

RCD - akım kaçağına karşı korumak için tasarlanmış koruyucu kapatma cihazı. Bu aşağıdakiler için gereklidir: bir kişinin canlı parçalara (çıplak teller, hasarlı bir elektrikli cihaz durumunda) yanlışlıkla dokunmasına ve topraklanmış muhafazalara, boru hatlarına, bina yapılarının elemanlarına ve daha fazlasına akım sızıntısının korunması.

RCD, fazdan ne kadar akım geçtiğini ve nötr iletken boyunca ne kadar akım geçtiğini izler, kablolar arasında bir fark varsa, bir sızıntı meydana gelir ve güç kontakları açılır.

Bu, örneğin bir ahşap evde özellikle önemli olan yalıtım hasar görürse, insanların güvenliğini sağlar ve kısa devreye daha fazla sızıntı riskini azaltır.

Başka bir güvenlik cihazı türü Acil devre kesiciler, bir RCD ve bir devre kesicinin işlevlerini birleştirir. Aşağıdaki şekilde, bir difavtomatı (solda) bir RCD'den (sağda), diyagramdaki ve işaretlemedeki farkları nasıl ayırt edeceğinizi görebilirsiniz.

RCD'ler ve difiltomlar her zaman sırasıyla tek fazlı ve üç fazlı devrelerin iki kutuplu veya dört kutuplu bir formunda gerçekleştirilir. PUE s. 1.7.80'e göre, sadece varsa topraklama, yani iki telli bir ağda kullanılmasına izin verilmez. Ancak, bu makalede tartışmalı bir konu dikkate alınmayacaktır.

Güç sınırlayıcı

Bir sonraki cihaz, aşırı güç durumunda yükün bağlantısını keser. Bu bir güç sınırlayıcı röledir. Böyle bir cihazın bir örneği tek fazlı OM-110 veya üç fazlı OM-310'dur, başka modeller de vardır - bunlar sadece örneğin.

Her ne kadar bu cihaz doğal olarak koruyucu olmasa da ve güç kaynağı veya ağ şirketleri tarafından normalden daha yüksek elektrik tüketimini kontrol etmek ve sınırlamak veya acil bir durumda bu değeri azaltmak için daha fazla kullanılır. Ürün güç tüketimini izler ve aşılırsa tüketiciyi kapatır.

Bununla birlikte, çalışma parametrelerini doğru şekilde ayarlarsanız, cihaz kabloların aşırı yüklenmesine izin vermez. Bu tür cihazlar hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, yorumları yazın ve size bunları anlatacağız.

Sonuç - Kısa devre ve aşırı yük olmaması için 3 kural

Elektrik kablolarının güvenliği ve dayanıklılığı üç sütunda bulunur:

1. Kablo ürünlerinin en doğru kesit seçimi.

2. Devre kesicilerin ve istenen değerlere sahip diğer koruma cihazlarının montajı. Onları yalnızca sahte mağazalara girmemek, ABB, Schneider Electric ve daha ucuz markalardan - yerli KEAZ (Kursk) gibi markaları tercih etmemek için sertifikalı mağazalardan satın alın.

3. Elektrikli ekipmanın düzgün çalışması.

“Doğru operasyon” ile kastediyorum:

1. Kablolama aksesuarlarının terminal bloklarının zamanında değiştirilmesi ve broşlanması - otomatik cihazlar, RCD'ler, ışık anahtarları, prizler.

2. Çıkışlardaki yükün rasyonel dağılımı - güçlü elektrikli aletleri tee ve uzatma kablolarına takmayın, böylece onu sağlayan prize veya kabloya aşırı yük bindirebilirsiniz (bkz. Tees ve uzatma kablosu kullanmak neden tehlikelidir?).

3. Elektrikli cihazların dikkatli taşınması - su veya metal nesnelerin ev aletlerinin içine girmesine izin vermeyin, böylece kısa devre meydana gelmez. Gerçekten de, devre kesiciler ve kablo takılı olsa bile, devre kesicilerin bazen yavaşça yapıştığını veya yavaş çalıştığını ve bunun sonucunda elektrik kutularındaki bağlantıların ateşlendiğini hatırlamanız gerekir.

4. Cihazları onarırken ve kabloları kurarken veya bakımını yaparken, iyi yapışan yüksek kaliteli yalıtım kullanın veya ısı büzüşmeli boru. Bükmekten kaçının - telleri lehimleme, kaynak, manşon veya terminal blokları ile bağlayın. Bu şekilde, bağlantı kutularındaki bağlantıların zayıf yalıtımı veya ısınması nedeniyle kısa devrelerden kaçınabilirsiniz.