Защита проводов от перегрузки

В начале нагревания процода тойом вследствие равенства температур провода и окружающей среды все тепло, выделенное током, идет на нагревание провода и температура его быстро повышается. С ростом температуры провода увеличивается отдача тепла проводом в окружающую среду, обусловленная возрастающей разностью температур провода и среды. Следовательно, рост температуры провода замедляется. Наконец, при некоторой температуре прохода, называемой установившейся, наступает равновесие между теплом, выделяемым током, и теплом, отдаваемым в окружающую среду. Время нагревания до установившейся температуры неодинаково для разу личных устройств: нить лампы накаливания достигает этой температуры за доли секунды, электрическая машина — за несколько часов.

Нагрев проводов допускается до определенных температур (65—80° С), определйемых свойствами изоляции или свойствами самих проводов. Ток, при котором достигается установившаяся наибольшая допустимая температура, нагзывается допустимым током провода (табл. 2-3).

Определение сечения проводов по допустимому нагреву их производится по приведенной таблице, в которой для стандартных сечений изолированных проводов даются предельные длительные допустимые токи

Таблица 2-3. Длительно допустимые нагрузки на провода и шиуры с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией с медными и алюминиевыми жилами

Провод выбирается такого сечения, чтобы допустимый ток его был равен или несколько больше заданного или расчетного тока:

Коротким замыканием называется соединение двух проводов разного потенциала через ничтожно малое сопротивление. Ток короткого замыкания, в десятки раз превышающий номинальный ток установки, может вызвать механические или тепловые повреждения отдельных ее частей.

Участки электрической цепи защищаются от токов перегрузки и короткого здмыкаиия плавкими предохранителями (§11-10) или реле (§ 11-13). Плавкая вставка предохранителя содержит кусок проволоки, которая при определенном токе перегрузки плавится, разрывая цепь тока.

Ситуации, когда нарушается тепловой баланс в системе электроснабжения, называют перегрузкой электросхемы. В норме протекание тока сопровождается выделением небольшого количества тепла, при этом система электроснабжения сохраняет нормальную работоспособность. Сильное повышение температуры провоцирует воспламенение изоляции, замыкание и пожар. Перегрузка может возникнуть из-за неправильного подключения, эксплуатации или повреждения токопроводящих кабелей

Суммарный ток, проходящий по проводам, превышает максимально допустимое значение и жила накаляется. Температура нагрева зависит от сечения жилы — чем меньше этот показатель, тем выше будет плотность тока. Например, кабель сечением 10 мм2 при максимальных нагрузках лишь слегка нагреется, а кабель в 1 мм2 сгорит за считанные минуты.

Защита сети от перегрузки

Хуже всего перегрузку сети переносят кабели с пластиковой изоляцией и трубы из аналогичного материала, при помощи которых монтируется система электроснабжения объекта. Трубы из винилпласта более устойчивы к возгораниям, поэтому их используют гораздо чаще. В загородных жилых домах перегрузки сети представляют серьезную опасность жизни людей. Как правило, все имеющиеся бытовые и осветительные приборы запитываются от одной сети, а предохранители рассчитаны на воздействие тока короткого замыкания или отсутствуют вовсе.

Сама по себе единоразовая перегрузка не так опасна, как короткое замыкание. Однако постоянные перегрузки провоцируют многочисленные повреждения изоляционного слоя, что рано или поздно станет причиной замыкания клемм и воспламенения проводов. Явным признаком частых перегрузок в домашней сети электроснабжения является частое срабатывание автоматических выключателей или перегорание предохранительных устройств. Чтобы избежать подобного сценария, рекомендуется придерживаться простых правил:

Ежегодно осуществлять проверку целостности электропроводки и работоспособности предохранительного оборудования;
Ограничивать использование удлинителей, тройников и других подобных устройств. Вместо этого можно установить несколько дополнительных розеток, подключенных к щитку отдельной линией;
Не прокладывать кабели и провода под ковровыми покрытиями, линолеумом и другими легковоспламеняющимися напольными покрытиями;
Если один или несколько выключателей постоянно нагреваются и чувствуется запах паленой пластмассы, элемент следует заменить, предварительно отключив электричество. Во избежание поражения током лучше всего доверить выполнение подобных работ специалистам.

Хорошую защиту от перегрузки обеспечивают магнитные пускатели с тепловым реле и автоматические выключатели, оснащенные тепловыми расцепителями. Такие устройства надежно защищают сеть от перегрузок, однако не обеспечивают достаточный уровень безопасности при коротком замыкании. Поэтому в комплекте с ними рекомендуется устанавливать плавкие предохранители. В продаже имеется много автоматических выключателей комбинированного типа, в которых присутствуют электромагнитные и тепловые расцепители.

Такие устройства обеспечивают одновременную защиту от перегрузок и замыканий.

Расчет электрической проводки

Чтобы избежать перегрузок сети, на этапе монтажа проводки в помещении важно правильно рассчитать будущую нагрузку на сеть. Для этого нужно суммировать мощность энергопотребления всех имеющихся электроприборов с учетом периодичности их эксплуатации. Также нужно помнить о том, что кабель со слишком маленьким сечением не выдерживает больших нагрузок и имеет высокую скорость нагрева. Не менее опасна так называемая скрытая проводка — провода греются сильнее тех, которые проложены поверх стен.

Схема электроснабжения квартиры или частного дома должна быть составлена с учетом всех розеток, бытовых и осветительных приборов. Проводка, смонтированная таким образом, будет надежно защищена от коротких замыканий и перегрузок.