Причины перегрузок сети и коротких замыканий на кухне

Для защиты от возгорания при коротких замыканий на кухне или перегрузке в электросети устанавливаются автоматические выключатели, пробки.
Рассмотрим, откуда может возникнуть короткое замыкание на кухне? Естественно поставить перед собой вопрос: в чем проявляется нагрузка, например, проводов? Что может перегружаться и изнашиваться на кухне, если нет механического движения? Что и от чего нужно защищать в кухонном помещении? Чтобы ответить на эти вопросы, вспомним, как включена лампа. К ней присоединены два провода. По одному из них ток подходит к нити, по другому — возвращается в сеть. Чтобы направить ток именно по этому пути, провода друг от друга изолированы.
Мы можем безопасно вводить в наши кухни электроэнергию, включать и отключать лампы и приборы по нашему усмотрению именно потому, что в электросети применяются не только проводники и не только изоляция, а правильное и глубоко продуманное сочетание тех и других. Без проводников нельзя подвести ток к лампам и приборам на кухне. Без изоляции (резина, пряжа, бумага, пластмасса) нельзя ни направлять электроэнергию по нужным путям в кухне, ни выключать ток.
Изнашивается в электроприборах и проводке на кухне в основном изоляция. Резина, например, высыхает, растрескивается и осыпается, пряжа и бумага обугливаются, пластмассы оплавляются и размягчаются. Но все это происходит при достаточно высокой температуре на кухне. Пока эта температура не превышена (для резины, например, 65 °С), изоляция работает устойчиво надежно и служит на кухне достаточно долго.
Причиной повышения температуры изоляции на кухне является нагрев проводников, которые она окружает. А проводники на кухне нагреваются потому, что проходящий через них ток преодолевает их электрическое сопротивление, на что расходуется электроэнергия, которая и переходит в теплоту.
Температура одного и того же провода зависит от силы тока, проходящего по нему, называемого в электротехнике нагрузкой. Чем нагрузка кухонных приборов больше, тем провод горячее. Ток не должен нагревать провод выше допустимой температуры. Ток, вызывающий чрезмерный нагрев на кухне, является перегрузкой.
Нужно знать, что перегрузки на кухне очень резко сокращают срок службы проводки. Достаточно, например, всего на 10 °С повысить температуру катушки электромагнита по сравнению с расчетной, чтобы срок ее службы сократился вдвое. При больших перегрузках на кухне изоляция быстро разрушается (перегорает) и между проводами возникает короткое замыкание.
С крайней опасностью перегрузок и коротких замыканий на кухне столкнулись еще первые электротехники. Поэтому в числе самых первых, самых необходимых аппаратов (рубильников, патронов) были созданы и простейшие предохранители — приспособления, автоматически прерывающие ток при длительных перегрузках и практически мгновенно — при коротких замыканиях.

Устройство современного автоматического выключателя

Автоматический выключатель тока — это механический аппарат, который в нормальном состоянии способен включать, отключать и проводить токи, а при аномальных состояниях цепи на кухне (короткое замыкание, нагрев линии) автоматически отключать токи или проводить в течение заданного времени, в зависимости от характеристики тока мгновенного расцепления.
Автомат защищает не нагрузку на кухне (от замыканий или других проблем). Автомат защищает питающую линию (кабель). Это необходимо запомнить. Автомат не влияет на то, что запитано на кухне после кабеля. Задача автоматического выключателя— спасти кабель кухни от перегрузки, перегрева, короткого замыкания и возгорания.
Принцип действия автоматического выключателя для кухни достаточно прост. Хотя технология изготовления качественных автоматов сложна. При включении автомата напряжение, подаваемое на нижнюю винтовую клемму, проходит через биметаллическую пластину (тепловой расцепитель) и через катушку электромагнитного расцепителя, поступая на подвижный контакт. Далее, через неподвижный контакт, напряжение поступает на верхнюю винтовую клемму, к которой подключается «отходящий» провод — нагрузка.
Защитное отключение автоматического выключателя происходит при срабатывании механизма расцепления, приводя к размыканию подвижного контакта, запитывающего кухню.
Механизм расцепления, в зависимости от силы проходящего в кухню тока или времени превышения допустимого уровня тока, может быть приведен в действие двумя способами.
1. Срабатывает электромагнитный расцепитель.
При коротком замыкании на кухне и значительном резком увеличении тока, проходящего через автомат, образуется электромагнитное поле, которое втягивает сердечник. Это приводит в действие механизм расцепления.
2. Срабатывает тепловой расцепитель.
Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током на кухню. При длительном прохождении в кухню через автоматический выключатель токов со значениями, превышающими допустимые, происходит постепенный нагрев биметаллической пластины. При этом биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель, составляет 1,45 от номинального тока предохранителя. Настройка тока срабатывания на перегрузку электросети кухни производится в процессе изготовления регулировочным винтом.
В отличие от плавкого предохранителя (используется в наше время только для защиты электрических приборов а не электропроводки кухни), автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины.
Из-за больших токов в кухню (особенно при наличие кухонной варочной панели) в ряде случаев при расцеплении контактов образуется дуга. Для ее нейтрализации в устройство автоматического выключателя обязательно входит дугогасящая камера. Она представляет собой набор металлических пластин особой формы, закрепленных параллельно. В качестве дополнительной защиты от прогорания корпуса автоматического выключателя применяется специальная металлическая пластина, расположенная под контактной парой.
При замене автоматического выключателя кухни никогда нельзя увеличивать номинал тока, который был указан на предыдущем автомате, или прописан в проекте или схеме. Это очень важно, так как автоматический выключатель должен сработать при аварийной ситуации в кухне, а не стать самим источником ее. Чтобы автоматический выключатель кухни прослужил долго — его надо правильно установить. Обычно все проблемы возникают только от плохо затянутых контактов.
Периодическая инспекция электрического щита, выявление мест локального нагрева и протяжка контактов позволит избежать проблем с электроснабжением кухни.