Jak zjistit, kolik ampér je v zásuvce?
Elektroinstalace obytného domu je nejdůležitějším prvkem komunikace v domácnosti a majitel tomu musí rozumět alespoň obecně, aby při sebemenším důvodu nevolal elektrikáře a měl základní znalosti o bezpečnosti. Neměli bychom se snažit porozumět „jemnějším“ problémům? Jak se například počítá elektroinstalace bytu?
Pro praktického elektrikáře stačí obecné pochopení procesů probíhajících v elektrickém obvodu. Varuji vás: bez vzorců se neobejdete. Je jich však jen pár a jsou extrémně jednoduché.
Co víme o parametrech domácí elektrické sítě?
Například, že napětí elektřiny se měří ve voltech. Že v domácí síti a v každé zásuvce je 220 voltů.
V síti je také proud. A moc. Je pravda, že to není v síti, ale v elektrických spotřebičích – alespoň je na nich uveden výkon.
Prvky elektrického vedení obvykle indikují proud. Na zásuvce, prodlužovačce nebo vypínači snadno najdete nápis: například 10A, 5A To je přípustný proud pro daný prvek, měřený v ampérech. To znamená, že byste neměli zapojovat elektrické spotřebiče, které vyžadují více proudu, do 10ampérové zásuvky.
Zbývá zjistit aktuální spotřebu elektrického spotřebiče. Jak? Na základě výkonu, který je na něm uveden. Začněme ale základy pochopení elektřiny.
Vezměme si žárovku. Jeho spirála (jako každý vodič!) má určitý elektrický odpor – na průchod proudu se spotřebovává určité množství energie.
Pamatujeme si, že elektrický proud je tok nabitých částic pohybujících se „přes“ materiál vodiče pod vlivem elektrického pole. V tomto případě se některé elektrony ztratí, srazí se s uzly krystalové mřížky a energie se rozptýlí ve formě tepla.
Čím vyšší je odpor, tím více elektronů se „ztratí“, tím slabší je proud. Čím vyšší je odpor, tím nižší je proud.
Proud vzniká vlivem napětí. Neuvidíte varovné nápisy „Pozor! Vysoký proud! Nápisy hlásají: „Pozor! Vysoké napětí! “ Možná tam ještě není proud, ale je tam napětí. Na člověka nepůsobí napětí, ale proud.
Varují před vysokým napětím nízké napětí je považováno za méně nebezpečné. To znamená, že čím vyšší napětí, tím větší proud. Zároveň platí, že čím vyšší odpor, tím nižší proud.
Zapišme to ve formě vzorce:
I (proud) = U (napětí) / R (odpor)
I – síla proudu
U – napětí
R – odpor obvodu nebo jeho části
Odpory našich elektrospotřebičů zpravidla neznáme. A není to nutné. Řeknu vám tajemství: pracuji jako elektrikář a také neznám odolnost domácích spotřebičů .
Ale síla je znát. Z toho vycházíme při výpočtu parametrů sítě, výběru vodičů a ochranných zařízení. Na základě odhadnutého výkonu se vypočítá proud, který poteče v obvodu při připojení navržených elektrospotřebičů.
Například z elektrického panelu vede kabel, který napájí všechny zásuvky v bytě. Zároveň se zapnou: lednička, počítač, TV. Celkový proud všech těchto spotřebičů je minimální, na které musí být kabel a jistič navrženy. Velmi žádoucí – s určitou rezervou.
Jednak při spouštění elektromotorů (lednice, klimatizace, pračky atd.) vznikají krátkodobé proudy, které jsou výrazně vyšší než normálně fungující. Někdy – 2-3krát. Vlasec musí s jistotou vydržet toto krátkodobé zatížení.
Zadruhé pravděpodobně přibude domácích spotřebičů. Možná výkonné vybavení – varná konvice, topidlo. Je obvyklé pokládat samostatné napájecí vedení pro klimatizace, pračky a myčky nádobí – ale v praxi se to liší.
Pojďme se seznámit s dalším jednoduchým vzorcem?
Proud vypočítáme na základě známých parametrů. Neznáme odpor zamýšlené zátěže, ale známe její výkon a samozřejmě napětí.
Druhý ze základních „elektrických vzorců“ není o nic složitější než první:
P (výkon) = U (napětí) x I (proud)
P – výkon ve wattech (W)
U – napětí ve voltech (V)
I – proud v ampérech (A)
I (proud) = P (výkon) / U (napětí)
Výkon uvedený na elektrickém spotřebiči vydělíme 220 volty.
Například: výkon chladničky 440W / 220V = 2A. To znamená, že 2 ampéry je proud spotřebovaný chladničkou.
Vezměme v úvahu pouze to, že se jedná o „průměrný“ proud spotřebovaný chladničkou při běžícím kompresoru. Při spouštění motoru se proud zvyšuje, možná 2-3krát. Když motor neběží, spotřeba energie je odpovídajícím způsobem nižší.
Celková spotřeba energie stejné chladničky se bude lišit v závislosti na provozním režimu.
Ale tohle je kompresor. Ostatní zařízení má své vlastní provozní režimy. Například konvice funguje jednodušeji: na krátkou dobu a se stejným výkonem. Sečteme proudy zařízení připojených k jedné kabeláži, například:
2A (lednička) + 10A (rychlovarná konvice) + 7A (mikrovlnná trouba) + 1,5A (počítač) = 20,5A
To je minimální proud, na který musí být náš kabel navržen.
- 19A – kabel o průřezu 1,5 mm
- 27A – kabel o průřezu 2,5 mm
На практике , ve většině případů by stačil kabel o průřezu žil 1,5 mm a stroj 20A. Ano, to je méně než vypočtená hodnota, ale. Málokdy zapínáme vše najednou a na plný výkon a kabel má i rezervu chodu.
Ale to má být zvolte kabel další jmenovité hodnoty – větší než jmenovitý proud. A popravdě, výkonové rezervy nebudou bolet. Proto podle očekávání volíme:
- kabel o průřezu 2,5 mm a 25A jistič, standard pro moderní domácnosti.
Jedná se o zjednodušené a přibližné výpočty, které nezohledňují tzv. jalový výkon a účiník! Ale pro většinu výpočtů v domácnosti je lze použít. A oni toho využívají.
- Řekněme, že si koupíte nové domácí spotřebiče. Pak schopnost alespoň odhadnout jeho sílu nebude zbytečná.
- Nebo vyhořely halogenové nebo LED žárovky. Mnoho lidí si prostě koupí nový, stejného tvaru a velikosti. Vnější podobnost ale není všechno. Halogenové a diodové žárovky mohou být navrženy pro různá napětí: například 12 (s napájecím zdrojem) nebo 220 voltů. „Špatná“ lampa se nerozsvítí, vyhoří nebo praskne, když se pokusíte světlo zapnout.
- Nebo selhala zásuvka, jistič, RCD. Proč? Jsou zařízení k nim připojená příliš výkonná?
- A nakonec slabým místem domácí elektroinstalace jsou prodlužovací kabely. Pozor: musí uvádět přípustný proud. Jen málokdo porovná svou sílu se silou toho, co je v nich obsaženo.
Nyní jsme však schopni porovnat parametry zařízení s možností vaší elektroinstalace. K prodlužovacím kabelům se vrátíme později. Až příliš často se ukáže, že jsou zdrojem problémů v domácnosti.
Mnoho lidí zná elektrické pojmy, jako je napětí a proud. I když ne každý jasně rozumí, o co přesně jde. Napětí lze také přirovnat k tlaku (například tlak vody v potrubí). A proud lze přirovnat k pohybu vody (jako by se získával proud vody). Když není nic připojeno k zásuvce, je zde stále napětí 220 voltů (rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma protilehlými vodiči). Ale v tomto případě není žádný proud. Objeví se, když je k zásuvce připojena nějaká zátěž. Začátečník může mít zcela logickou otázku: jaká je velikost elektrického proudu v běžné 220voltové zásuvce? V tomto článku se to pokusíme zjistit.
Nejprve tedy musíte pochopit tento bod – v zásuvce není žádné pevné množství proudu, záleží na připojené elektrické zátěži a čím silnější je tato zátěž, tím větší množství proudu bude protékat okruhu. Stojí za zvážení, že dráty elektrického vedení jsou také součástí obecného elektrického obvodu, které mají svůj vlastní odpor, který ovlivňuje sílu proudu, který se objevuje v síti.
Bude užitečné si zapamatovat jeden ze základních zákonů elektrofyziky, který se nazývá Ohmův zákon. Uvádí, že proud (v ampérech) se rovná napětí (ve voltech) děleno odporem (v ohmech). Řekněme, že existuje nějaký zdroj energie, který má na svých svorkách určitou hodnotu napětí. Za elektrickou zátěž bude považováno vše, co bude připojeno k tomuto zdroji energie, včetně vodičů, které jej spojují s konkrétním elektrickým zařízením. Když znáte napětí zdroje energie a celkový odpor elektrického obvodu, pomocí vzorce Ohmova zákona můžete snadno vypočítat sílu proudu, která bude protékat právě tímto obvodem.
Navíc je třeba vzít v úvahu, že při průchodu proudu elektrickými obvody se uvolňuje teplo. Pokud elektrický obvod obsahuje prvky, sekce, které mají rozměry, průřezy, průměry menší než je nutné, pak jsou to v tomto případě právě tyto prvky a části elektrického obvodu, které budou generovat nadměrné množství tepla, které může způsobit přehřátí a následnou poruchu popř. nouzová situace
Máme například elektrický ohřívač o výkonu 2,2 kW. Připojíme jej k síti 220 voltů. Proud, který bude protékat tímto obvodem, je 10 ampér. Pro takový proud musí mít kabel, který spojuje ohřívač se sítí, průřez alespoň 0.75 milimetrů čtverečních. Pokud nainstalujeme šňůru o průřezu řekněme 0.5 nebo ještě méně, tak se tento drát, který se v této šňůře nachází, zahřeje více, než je jeho normální hodnota a to povede k jeho roztavení a následnému zkratu .
Jiný příklad, řekněme, že naše elektrické vedení v budově má průřez mnohem menší než elektrické zařízení, které k němu připojíme. A navíc toto zařízení připojujeme na nejvzdálenějším místě této elektroinstalace, umístěné v dostatečně vzdáleném místě od rozvodnice (napájející právě tuto elektroinstalaci). V tomto případě bude značná část napětí uložena na vodičích tohoto obvodu, zatímco ne veškerá elektřina, kterou zařízení potřebuje, dosáhne samotné zátěže.
Velká délka vedení a jeho malý průřez tvoří značný odpor, který přirozeně sníží sílu proudu, který tímto elektrickým obvodem protéká. V důsledku toho se tato elektroinstalace zahřeje více než normálně a zátěž k ní připojená nebude pracovat na plný výkon, pokud vůbec začne fungovat kvůli nedostatku elektřiny.
Kromě elektroinstalace a samotné zátěže mají odpor i různé prvky, které mohou být na dráze elektrického obvodu (od zdroje elektrické energie ke konečné zátěži). Mohou to být různá ochranná zařízení, čítače, spínače, svorkovnice, elektronické systémy atd. Pokud je například kontakt, ke kterému je drát přišroubován v elektrickém rozvodném panelu, ve špatném stavu (zoxidovaný, spálený, špatně přišroubovaný), pak také s největší pravděpodobností zaznamená pokles napětí a způsobí nízký proud, který protéká těmito řetězci. Teprve když je celá síť, elektrický obvod, všechny prvky v pořádku a fungují v normálním režimu (a také splňují jmenovité požadavky), můžeme mluvit o maximálním proudu, který lze (bez problémů) z této elektrické sítě získat.
Organizace, které jsou odpovědné za dodávku elektřiny, kladou určité požadavky na různé typy a typy spotřebitelů. Tyto organizace přidělují určité kapacity konkrétním kategoriím spotřebitelů elektřiny. Těmto výkonům odpovídají všechny prvky, které jsou součástí napájecích zařízení. Řekněme, že obytné prostory mají přiděleny své vlastní maximální proudy, které může spotřebitel využít. Pro tyto proudy je položena vhodná kabeláž se všemi jejími částmi, které vylučují určité poruchy, nouzové situace, problémy atd. A pouze v tomto případě můžeme mluvit o konkrétním množství proudu, který lze získat z elektrické sítě, když je k ní připojena určitá zátěž.
PS Ne nadarmo všechny elektrické sítě a elektrická zařízení obsahují tak jednoduchou ochranu, jako je elektrická pojistka nebo jistič. Je to on, kdo chrání vás a vaše zařízení před různými nehodami a mimořádnými událostmi. Koneckonců, když dojde ke zkratu v jedné nebo jiné části elektrického obvodu, proud se okamžitě výrazně zvýší, což vede k prudkému uvolnění tepla následovanému vyhořením různých prvků elektrického obvodu zařízení. Pokud je pojistka na svém místě, nedostanete toto destruktivní a nebezpečné množství proudu, protože toto ochranné zařízení bude fungovat a přeruší elektrický obvod a zastaví tok proudu.