Как работают автоматические выключатели

Автоматический выключатель https://promsnabmsk.ru/product-category/avtomaticheskie-vikluchateli является важным устройством в современном мире и одним из самых важных механизмов безопасности в вашем доме. Всякий раз, когда через электрическую проводку в здании протекает слишком большой ток, эти простые машины отключают питание до тех пор, пока кто-нибудь не устранит проблему. Без автоматических выключателей (или, в качестве альтернативы, предохранителей ), бытовое электричество было бы непрактичным из-за возможности пожаров и других беспорядков, возникающих в результате простых проблем с проводкой и отказов оборудования.

Как работают автоматические выключатели

В этой статье мы узнаем, как автоматические выключатели и предохранители контролируют электрический ток и как они отключают питание, когда уровень тока становится слишком высоким. Как мы увидим, автоматический выключатель — невероятно простое решение потенциально смертельной проблемы.

Чтобы понять автоматические выключатели, полезно знать, как работает домашнее электричество.

Электричество определяется тремя основными атрибутами:

  1. Напряжение
  2. Сила тока
  3. Сопротивление

Напряжение — это «давление», которое заставляет двигаться электрический заряд. Ток — это «поток» заряда — скорость, с которой заряд движется по проводнику, измеренная в любой конкретной точке. Проводник оказывает определенное сопротивление этому потоку, которое зависит от состава и размера проводника.

Автоматический выключатель: на работе в вашем доме

Распределительная сеть поставляет электроэнергию от электростанции в ваш дом. Внутри вашего дома электрический заряд движется по большой цепи, состоящей из множества меньших цепей. Один конец цепи, горячий провод , ведет к электростанции. Другой конец, называемый нейтральным проводом , ведет к земле . Поскольку горячий провод соединяется с источником высокой энергии, а нейтральный провод соединяется с электрически нейтральным источником (землей), в цепи присутствует напряжение — заряд перемещается всякий раз, когда цепь замкнута. Ток называется переменным током , потому что он быстро меняет направление. (Дополнительную информацию см. в разделе «Как работают сети распределения электроэнергии».)

Распределительная сеть подает электроэнергию с постоянным напряжением (120 и 240 вольт в США), но сопротивление (и, следовательно, сила тока) меняется в доме. Все различные лампочки и электроприборы имеют определенное сопротивление, также называемое нагрузкой . Именно это сопротивление заставляет прибор работать. Например, лампочка имеет внутри нить накала, которая очень устойчива к текущему заряду. Заряду приходится прилагать большие усилия, чтобы двигаться вперед, что нагревает нить накала, заставляя ее светиться.

В электропроводке здания горячий провод и нейтральный провод никогда не соприкасаются напрямую. Заряд, проходящий через цепь, всегда проходит через прибор, который действует как резистор. Таким образом, электрическое сопротивление в приборах ограничивает количество заряда, которое может пройти по цепи (при постоянном напряжении и постоянном сопротивлении ток также должен быть постоянным). Приборы предназначены для поддержания тока на относительно низком уровне в целях безопасности. Слишком большой заряд, проходящий через цепь в определенное время, может нагреть провода прибора и проводку здания до небезопасного уровня, что может привести к пожару.

Это обеспечивает бесперебойную работу электрической системы большую часть времени. Но иногда что-то будет соединять горячий провод непосредственно с нейтральным проводом или чем-то еще, ведущим к земле. Например, двигатель вентилятора может перегреться и расплавиться, сплавив горячий и нейтральный провода. Или кто-то может вбить гвоздь в стену, случайно проткнув одну из линий электропередач. Когда горячий провод подключен непосредственно к земле, сопротивление в цепи минимально, поэтому напряжение пропускает через провод огромное количество заряда. Если это будет продолжаться, провода могут перегреться и стать причиной возгорания.

Работа автоматического выключателя заключается в том, чтобы отключить цепь всякий раз, когда ток превышает безопасный уровень.