Bagaimanakah Reaksi Pemutus Litar Standard terhadap Kerosakan Elektrik

Operasi Pemutus Litar untuk Perlindungan Kesalahan

Pemutus litar standard adalah peranti keselamatan yang penting direka untuk mengganggu arus elektrik semasa berlaku kesalahan seperti kelebihan beban atau hubungan pendek, dengan itu mencegah kerosakan kepada sistem elektrik, pemanasan berlebihan wayar, dan risiko kebakaran. Tindakan perlindungannya memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan litar.

Perlindungan Hubungan Pendek

• Apakah yang Berlaku: Hubungan pendek berlaku apabila terdapat laluan rintangan rendah (contohnya, hubungan langsung antara wayar hidup dan wayar neutral) mencipta lonjakan arus mendadak yang jauh melebihi penarafan litar.

• Tindak Balas Pemutus: Pemutus mendeteksi lonjakan mendadak dalam arus dan terputus hampir segera (dalam milisaat), memutuskan aliran untuk:

• Mencegah pemanasan berlebihan yang merosakkan komponen.

• Mengurangkan risiko kebakaran atau busur elektrik.

Perlindungan Kelebihan Beban

• Apakah yang Berlaku: Kelebihan beban berlaku apabila jumlah arus yang diambil oleh peranti yang disambung (contohnya, pelbagai alat atau peralatan kuasa tinggi) melebihi kapasiti selamat litar dari masa ke masa.

• Tindak Balas Pemutus:

• Mencegah wayar daripada pemanasan berlebihan dan penguraian insulasi.

• Mengelakkan risiko kebakaran akibat arus berlebihan yang berpanjangan.

• Mekanisme termal dalaman pemutus merasai arus berlebihan yang berterusan.

• Apabila arus berterusan, elemen pemanas pemutus menjadi panas, menyebabkan jalur bimetalka membengkok secara bertahap.

• Apabila jalur membengkok cukup, pemutus terputus, memutuskan litar untuk:

Bagaimana Pemutus Litar Standard Beroperasi Semasa Kesalahan Elektrik?

Pemutus litar standard biasa tidak dapat mendeteksi kesalahan tanah atau ketiadaan wayar neutral. Sebaliknya, ia hanya memberikan perlindungan terhadap hubungan pendek dan kelebihan beban. Inilah sebabnya Kod Elektrik Kebangsaan (NEC) memerlukan penggunaan Pemutus Litar Pengganggu Tanah (GFCI) untuk memastikan perlindungan yang betul bagi kedua-dua peranti dan orang ramai.

Di bawah adalah contoh litar yang menunjukkan bagaimana pemutus biasa bertindak balas dalam keadaan normal dan kesalahan:

Keadaan Normal

Dalam rajah di bawah, litar pencahayaan dikawal dan dilindungi oleh pemutus 15-amp, dibekalkan dengan 120V dari panel utama 120V/240V.

Kerana tiada kesalahan dalam litar, semua komponen beroperasi dengan normal, dan cahaya menyala seperti yang dikehendaki.

Keadaan Hubungan Pendek / Kelebihan Beban

Sekarang, pertimbangkan skenario di mana hubungan pendek atau kelebihan beban berlaku—contohnya, jika wayar hidup bersentuhan dengan perumahan logam peranti (seperti pemegang lampu). Dalam kes ini, arus kesalahan dicipta, melalui kembali ke sumber kuasa melalui wayar tanah. Wayar tanah disambungkan ke wayar neutral pada panel utama, membentuk laluan rintangan rendah yang melengkapkan litar.

Akibat rintangan wayar tanah yang sangat rendah, arus yang besar (hingga 600 amp) melonjak melalui litar semasa kesalahan, mencipta kelebihan beban yang serius. Mekanisme dalaman pemutus segera mendeteksi arus berlebihan ini dan memicu tindakan terputus. Pemutus 15-amp kemudian memutuskan litar daripada bekalan kuasa utama dengan cepat, melindungi peranti elektrik dan orang ramai daripada risiko potensial seperti pemanasan berlebihan, busur, atau gegaran elektrik.

Pengesanan Kesalahan dan Terputus

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, pemutus 15-amp terputus segera apabila mendeteksi arus kesalahan yang melebihi kapasitinya. Tindakan ini memutuskan litar daripada bekalan kuasa utama, memberikan perlindungan yang kukuh terhadap kedua-dua kelebihan beban dan hubungan pendek.

Pemutus Standard dan Kesalahan Tanah

Seperti yang telah dibincangkan, pemutus litar standard tidak melindungi terhadap kesalahan tanah—situasi di mana elektrik mengalir secara tidak sengaja ke tanah—atau keadaan neutral putus, kedua-duanya merupakan risiko keselamatan yang signifikan. Dalam situasi tersebut:

• Kesalahan Tanah: Arus menyimpang dari laluan litar yang dirancang dan mengalir ke tanah (contohnya, melalui seseorang atau peranti yang rosak), mencipta risiko gegaran yang berbahaya.

• Neutral Putus: Wayar neutral yang terputus boleh menyebabkan ketidakseimbangan voltan, memaksa arus mencari laluan alternatif (contohnya, melalui kerangka peralatan atau wayar tanah), yang mungkin menyebabkan pemanasan berlebihan atau gegaran elektrik.

Dalam kedua-dua kes, arus kesalahan mungkin melengkapkan litar melalui laluan yang tidak dirancang, mengelakkan mekanisme perlindungan kelebihan beban/hubungan pendek pemutus standard. Inilah sebabnya peranti khusus seperti Pemutus Litar Pengganggu Tanah (GFCIs) atau Pemutus Litar Gangguan Busur (AFCIs) diperlukan untuk bahaya khusus ini.

Ini boleh menyebabkan arus mengalir melalui laluan yang tidak dirancang, termasuk konduktor neutral dan tanah. Selain itu, sebarang komponen logam yang terdedah dalam litar mungkin menjadi berenergi, membawa voltan berbahaya 72V atau 120V—mencipta risiko gegaran elektrik atau kebakaran yang serius.

Untuk menangani isu ini, pemutus GFCI harus digunakan berbanding pemutus standard untuk memastikan keselamatan semasa berlaku kesalahan tanah.