Kā standarta izmatošanas aizsargstrādā pie elektriskas kļūdas?

Šķēršļa izsiltītāja darbība sliktumu aizsardzībai

Standarta šķēršļa izsiltītājs ir kritisks drošības ierīce, kas dizainota, lai pārtrauktu elektrostrāvu sliktumu gadījumos, piemēram, pārslogojumos vai īsās saites, tādējādi novēršot elektrosistēmas bojājumu, vadiņu pārsildīšanos un ugunsgrēku risku. Tā aizsardzības darbība nodrošina tīkla drošumu un uzticamību.

Īsās saites aizsardzība

• Kas notiek: Īsā saite rodas, kad zema pretestības ceļš (piemēram, tieša kontaktā ar dzelzaino un neitrālo vadiņu) rada gaidāmu strāvas pieaugumu, kas pārsniedz tīkla ierobežojumu.

• Izsiltītāja reakcija: Izsiltītājs uztver momentāno strāvas pieaugumu un gandrīz tūlīt (veselās milisekundes laikā) pārtrauc strāvas plūsmu, lai:

• Novērstu pārāk lielu siltuma palielināšanos, kas var bojāt komponentus.

• Samazinātu ugunsgrēku vai elektriskās lodes risku.

Pārsloguma aizsardzība

• Kas notiek: Pārslogs rodas, kad kopējais strāvas plūsma, ko pieprasa savienotie ierīces (piemēram, vairākas ierīces vai augstspējīga aprīkojuma), pārsniedz tīkla drošo spēju laikā.

• Izsiltītāja reakcija:

• Novērstu vadiņu pārsildīšanos un apakšējā izolācijas pasliktināšanos.

• Izvairītos no potenciālajiem ugunsgrēku riskiem ilgstoša pārspējuma dēļ.

• Izsiltītāja iekšējais termiskais mehānisms uztver ilgstošo strāvas pārspējumu.

• Kā tikai strāva turpinās, izsiltītāja sildīšanas elements sāk segties, izraisot dvimetālisku lenti nomierināti liecināties.

• Kad lente liecinās pietiekami, izsiltītājs trauks, atslēdzot tīklu, lai:

Kā standarta šķēršļa izsiltītājs darbojas elektrosliktumu gadījumos?

Parastais standarta šķēršļa izsiltītājs nevar uztvert zemes sliktumus vai neitrālā vadiņa nepieciešamību. Lielākoties, tas nodrošina aizsardzību pret īsām saitēm un pārslogumiem. Tāpēc Nacionālais elektrotehnisko prasību kodekss (NEC) prasa izmantot Zemes sliktumu tīkla pārtraukšanas izsiltītājus (GFCI), lai nodrošinātu pareizu aizsardzību gan ierīcēm, gan personālam.

Zemāk ir norādīti tīkla piemēri, kas parāda, kā standarta izsiltītājs darbojas normālos un sliktumu stāvokļos:

Normāls stāvoklis

Zemāk minētajā diagrammā gaismas tīklus kontrolē un aizsargā 15 amperu izsiltītājs, kurš tiek piegādāts ar 120V no 120V/240V galvenā paneļa.

Tā kā tīklā nav sliktumu, visi komponenti darbojas normāli, un gaisma spīd tā, kā paredzēts.

Īsās saites / pārsloguma stāvoklis

Tagad apsvērsim situāciju, kad rodas īsā saite vai pārslogs — piemēram, ja dzelzains vadiņš nonāk kontaktā ar metālisko ierīces korpusu (piemēram, lampas dzeršņu). Šādā gadījumā rodas sliktuma strāva, kas dodas atpakaļ uz enerģijas avotu caur zemes vadiņu. Zemes vadiņš ir savienots ar neitrālo vadiņu galvenajā paneļā, veidojot zemu pretestības ceļu, kas pilnveido tīklu.

Tā kā zemes vadiņa pretestība ir ļoti zema, sliktuma laikā caur tīklu plūst būtiska strāva (līdz pat 600 amperiem), radot smagu pārslogumu. Izsiltītāja iekšējais mehānisms tūlīt uztver šo pārspējumu un aktivizē trauka darbību. 15 amperu izsiltītājs tādējādi ātri atslēdz tīklu no galvenā enerģijas avota, aizsargājot gan elektroietares, gan personālu no potenciālajiem riskiem, piemēram, pārsildīšanās, lodes vai elektriskā šoka.

Sliktumu uztvere un traukšana

Kā redzams zemāk minētajā diagrammā, 15 amperu izsiltītājs tūlīt trauk, uztverot sliktuma strāvu, kas pārsniedz tā ierobežojumu. Šī darbība atslēdz tīklu no galvenā enerģijas avota, nodrošinot stingru aizsardzību pret pārslogumiem un īsām saitēm.

Standarta izsiltītāji un zemes sliktumi

Kā jau minēts, standarta šķēršļa izsiltītāji nesniedz aizsardzību pret zemes sliktumiem — situācijām, kad elektroenerģija neatkarīgi plūst uz zemes, vai pārtrauktā neitrālā vadiņa stāvokļiem, kas abi rada nozīmīgus drošības riskus. Šādos scenārijos:

• Zemes sliktums: Strāva attopas no paredzētā tīkla ceļa un plūst uz zemes (piemēram, caur cilvēku vai defektīgu ierīci), radot bīstamu šoka risku.

• Pārtraukta neitrālā vadiņa: Atsekojusi neitrālā vadiņa var izraisīt sprieguma disbalansu, piespiejot strāvu meklēt alternatīvus ceļus (piemēram, caur ierīču korpusiem vai zemes vadiņiem), kas var izraisīt pārsildīšanos vai elektrisku šoku.

Abos gadījumos sliktuma strāva var pilnveidot tīklu caur nenozīmīgām ceļiem, izvairot standarta izsiltītāja pārsloguma/īsās saites aizsardzības mehānismu. Tāpēc šādi specifiski riski prasa izmantot specializētas ierīces, piemēram, Zemes sliktumu tīkla pārtraukšanas izsiltītājus (GFCIs) vai Lodes sliktumu tīkla pārtraukšanas izsiltītājus (AFCIs).

Tas var izraisīt strāvas plūsmu caur nenozīmīgām ceļiem, ieskaitot neitrālos un zemes vadiņus. Turklāt jebkurš tīkla eksponētie metāla komponenti var kļūt enerģētiski, potenciāli nesot bīstamas 72V vai 120V sprieguma vērtības — radot smagu risku no elektriskā šoka vai ugunsgrēka.

Lai risinātu šo problēmu, vietā standarta izsiltītāja vajadzētu izmantot GFCI izsiltītāju, lai nodrošinātu drošību zemes sliktumu gadījumos.