Saugikliai. Saugus elektros energijos naudojimas

Dažna gaisrų priežastis – elektros laidų trumpasis jungimas. Aptarkime, kaip jis įvyksta. Jau žinote, kad elektros grandinė yra uždaras kelias (tarsi ratas), kuriuo teka elektros srovė. Paprasta uždaroji grandinė turi srovės šaltinį, laidus, jungiklį ir elektros energijos imtuvą, pavyzdžiui, lemputę (4.4.1 pav., a). Elektros srovė teka iš srovės šaltinio teigiamojo poliaus į lemputę faziniu laidu (jo izoliacinis apvalkalas rudos spalvos), o iš lemputės į neigiamąjį šaltinio polių – nuliniu laidu (jo izoliacinis apvalkalas mėlynos spalvos) (4.4.1 pav., a). Akivaizdu, kad įprasta elektros grandinė namuose turi keletą elektros energijos imtuvų, tačiau veikimo principas yra tas pats. Elektros grandinė yra numatyta tam tikram leidžiamajam elektros srovės stipriui. Dėl trumpojo jungimo elektros srovės stipris grandinėje gali stipriai viršyti leidžiamąją normą.

Trumpasis jungimas įvyksta, kai mažos varžos laidininkas (vielos gabalas, peilio ašmenys, žmogaus kūnas) sukuria naują elektros srovės kelią (4.4.1 pav., b). Naujo kelio varža yra mažesnė, todėl elektros srovė juo teka, aplenkdama elektros energijos imtuvą (lemputę) (4.4.1 pav., b). Dėl to elektros srovės stipris elektros grandinėje labai padidėja ir viršija leidžiamą normą, o laidai stipriai įkaista. Laidus saugantis izoliacinis apvalkalas užsidega (4.4.2 pav.). Nuo jo gali užsiliepsnoti medinės lubos, sienos, arti esantys daiktai. Taigi, trumpuoju jungimu vadinamas elektros srovės šaltinio polių sujungimas laidininku, kurio varža yra maža, palyginti su kitų grandinės dalių varža.

Trumpasis jungimas gali įvykti dėl įvairių priežasčių. Pavyzdžiui, tuo pat metu įjungus kelis didelės galios elektrinius prietaisus elektros srovės stipris grandinėje gali labai stipriai išaugti. Trumpasis jungimas gali įvykti ir atliekant remonto darbus, jei nesilaikoma saugos reikalavimų (4.4.3 pav.). Trumpasis jungimas taip pat tikėtinas netyčia sulietus neizoliuotus elektros grandinės laidus, sujungus fazinį laidą su nuliniu laidu (4.4.1 pav., b). Graužikai taip pat gali sukelti trumpąjį jungimą, jeigu pažeidžia laidų izoliacinį apvalkalą.

Apie netvarkingą elektros instaliaciją namuose galima spręsti iš šių požymių: elektros laidai ir kištukiniai lizdai stipriai įkaitę; virš kištukinių lizdų, jungiklių atsiranda degimo žymių; juntamas elektros laidų svilėsių kvapas; mirga šviesa.

Trumpasis jungimas gali įvykti ir automobilio elektros grandinėje. Pavyzdžiui, srovės stipris automobilio lemputės grandinėje, esant trumpajam jungimui, gali padidėti net tūkstantį kartų. Apie sutrikimus automobilio elektros sistemoje galima spręsti iš per silpnai degančių arba mirguliuojančių žibintų, iš besilydančios izoliacinės medžiagos kvapo. Jį pajutus būtina nedelsiant išjungti variklį. Jei sugedo vienas iš automobilio elektrinių prietaisų, gali būti perdegęs saugiklis. Tokiu atveju pakanka jį pakeisti.

Išvengti trumpojo jungimo padeda saugikliai, kurie elektrinėse schemose žymimi simboliu . Jų būna įvairios konstrukcijos ir paskirties (4.4.4 pav., a). Saugikliai į elektros grandinę jungiami nuosekliai (4.4.4 pav., b).

Lydžiųjų saugiklių veikimas pagrįstas elektros srovės šiluminiu veikimu. Kai elektros srovė neleistinai sustiprėja, saugiklis išsilydo ir nutraukia grandinę. Todėl jie ir vadinami lydžiaisiais saugikliais (4.4.5 pav., a). Pagrindinė lydžiojo saugiklio detalė yra lydi vielutė, pagaminta iš cinko, vario, sidabro, aliuminio ar kitų metalų (4.4.5 pav., a). Lydieji saugikliai apsaugo buitinius elektrinius prietaisus ir įrenginius (televizorių, šaldytuvą) nuo per stiprios elektros srovės. Pavyzdžiui, elektriniu prietaisu gali tekėti didžiausia leidžiamoji 12 A stiprio elektros srovė (4.4.5 pav., b). Tuomet į prietaiso elektros grandinę jungiamas elektros saugiklis, numatytas silpnesnei srovei – 10 A. Jei elektros srovės stipris grandinėje išauga, pavyzdžiui, iki 13 A, lydusis saugiklis išsilydo, išjungia elektros grandinę ir taip apsaugo elektrinį prietaisą (4.4.5 pav., b). Tikriausiai girdėjote sakant, kad perdegė saugiklis. Perdegęs lydusis saugiklis nebetinkamas naudoti, todėl jį tenka keisti nauju.

Gyvenamųjų patalpų įvaduose gali būti įrengti kitokios konstrukcijos lydieji saugikliai (4.4.5 pav., c). Juose metalinė vielutė sujungta su saugiklio korpuso sriegiais ir centriniu kontaktu. Įsukus saugiklį vielutė tampa elektros grandinės dalimi. Gyvenamųjų patalpų įvaduose įprasti saugikliai, numatyti 6 A arba 10 A stiprio elektros srovei.

Gyvenamosiose patalpose dažniausiai įrengiami automatiniai saugikliai, veikiantys kaip automatiniai jungikliai (4.4.6 pav., a). Tekant per stipriai elektros srovei jie automatiškai išjungia elektros grandinę. Kai elektros srovė tampa normali, automatinį saugiklį vėl galima įjungti. Gyvenamosiose patalpose įrengiami automatinių saugiklių skydai su daugybe saugiklių (4.4.6 pav., b).

Kamštinių automatinių saugiklių veikimas pagrįstas šiluminiu kūnų plėtimusi (4.4.7 pav., a). Pagrindinė kamštinio automatinio saugiklio detalė – bimetalinė plokštelė (4.4.7 pav., b). Ji pagaminta iš dviejų skirtingų metalų, kurie šildomi plečiasi nevienodai. Tekant stipriai elektros srovei bimetalinė plokštelė kaista. Ji išlinksta ir atpalaiduoja kamštį. Kamštis iššoka iš ertmės tarp kontaktų ir nutraukia elektros grandinę.