Elektros automatai: Kodėl Jūsų Namų Saugumas Priklauso nuo Šio Mažo Jungiklio?

Dažnas iš mūsų apie elektros instaliaciją susimąsto tik tada, kai namuose staiga dingsta šviesa arba nustoja veikti virdulys. Tuomet keliaujame prie elektros skydinės, ieškome „nuleisto“ jungiklio, jį pakeliame ir gyvename toliau. Tačiau tas mažas plastikinis prietaisas, kurį vadiname elektros automatu, yra kur kas daugiau nei tik paprastas srovės atjungėjas. Tai – pirmoji ir svarbiausia jūsų namų gybos linija nuo gaisro ir įrangos sugadinimo. Nors elektros automatai atrodo kaip paprastos detalės, jų viduje slypi inžineriniai sprendimai, galintys išgelbėti gyvybes.

Šiame straipsnyje pasinersime giliau nei įprasti paviršutiniški patarimai. Išsiaiškinsime, kaip iš tikrųjų veikia šie prietaisai, kodėl negalima aklai keisti 10A automato į 16A, kokią įtaką turi paslaptingos raidės B, C ar D ir kodėl neteisingai parinktas automatas gali tapti uždelsto veikimo bomba jūsų sienose.

Ne tik „saugiklis“: Kaip veikia šiuolaikiniai elektros automatai?

Daugelis žmonių elektros automatus vis dar vadina „saugikliais“ (arba kamščiais), prisimindami senus keramikinius įsukamus elementus. Nors funkcija panaši, technologinis šuolis yra milžiniškas. Saugiklis perdegdavo ir jį reikėdavo keisti. Automatinis jungiklis (MCB – Miniature Circuit Breaker) yra daugkartinio naudojimo prietaisas, kuris atlieka dvi esmines funkcijas, naudodamas du skirtingus mechanizmus viename korpuse.

1. Terminis atjungimas – apsauga nuo perkrovos

Įsivaizduokite greitkelį, kuriuo gali važiuoti tik tam tikras automobilių skaičius. Jei automobilių per daug, eismas stoja. Elektros laiduose „spūstis“ virsta karščiu. Jei prie vienos rozetės prijungsite skalbimo mašiną, indaplovę ir dar elektrinį šildytuvą, laidais tekanti srovė viršys leistiną ribą.

Elektros automato viduje yra bimetalinė plokštelė. Kai srovė viršija nominalią vertę (pvz., daugiau nei 16 amperų), plokštelė kaista ir lėtai linksta. Pasiekusi tam tikrą lenkimo kampą, ji fiziškai atkabina kontaktą ir nutraukia grandinę. Tai nėra momentinis procesas – priklausomai nuo perkrovos dydžio, tai gali užtrukti nuo kelių sekundžių iki kelių minučių. Tai leidžia išvengti išjungimo dėl trumpalaikių srovės šuolių (pvz., įjungiant dulkių siurblį).

2. Elektromagnetinis atjungimas – apsauga nuo trumpojo jungimo

Trumpasis jungimas yra visai kas kita. Tai situacija, kai fazinis laidas tiesiogiai susiliečia su nuliniu laidu (pvz., netyčia pragręžus laidą sienoje arba sugedus prietaisui). Srovė akimirksniu šokteli iki tūkstančių amperų. Jei lauktume, kol įkais bimetalinė plokštelė, laidai jau būtų išsilydę ar užsidegę.

Čia įsijungia elektromagnetinė ritė (solenoidas). Didžiulis srovės impulsas sukuria stiprų magnetinį lauką, kuris akimirksniu (per milisekundes) išstumia stūmoklį ir atjungia grandinę. Būtent šis greitas veikimas apsaugo jūsų namų laidus nuo momentinio sudegimo.

Raidžių paslaptis: B, C ar D?

Renkantis automatus, dažniausiai žiūrima tik į amperus (A), tačiau ant korpuso visada yra ir raidė, pavyzdžiui, B16 arba C16. Ši raidė nurodo išjungimo charakteristiką. Tai viena dažniausių klaidų, kurią daro savamoksliai elektrikai – parinkus netinkamą charakteristiką, automatas gali „mušti“ be priežasties arba, dar blogiau, suveikti per vėlai.

• B charakteristika: Tai jautriausi buitiniai automatai. Jie suveikia, kai srovė viršija nominalą nuo 3 iki 5 kartų.
  Kur naudoti: Idealiai tinka apšvietimui, kištukiniams lizdams gyvenamuosiuose kambariuose, kur jjungiami televizoriai, kompiuteriai ar šildytuvai. Tai turėtų būti standartas butuose ir mediniuose namuose, nes jie greičiausiai reaguoja į gedimus.
• C charakteristika: Šie automatai yra „kantresni“. Jie suveikia srovei viršijus nominalą nuo 5 iki 10 kartų.
  Kur naudoti: Prietaisams, kurie starto metu suvartoja didelę srovę (paleidimo srovė). Tai kondicionieriai, galingi siurbliai, skalbimo mašinos, indukcinės kaitlentės, diskiniai pjūklai. Jei įjungsite galingą kampinį šlifuoklį į B16 automatą, jis gali išsijungti, nors gedimo nėra – tiesiog startinė srovė buvo per didelė. C tipo automatas tai „praleis“.
• D charakteristika: Pramoninis standartas (10-20 kartų viršijimas).
  Kur naudoti: Namuose praktiškai nenaudojami, nebent turite dirbtuves su labai galingais suvirinimo aparatais ar dideliais asinchroniniais varikliais. Įprastam būstui D klasė yra pavojinga, nes trumpojo jungimo atveju srovė gali pakilti labai aukštai, kol automatas suveiks, o tai ypač pavojinga senos statybos namuose su didele laidų varža.

Didžioji klaida: Kodėl negalima tiesiog įdėti galingesnio automato?

Tai scenarijus, kurį elektrikai mato nuolat: nuolat „išmuša“ 10A arba 16A automatą virtuvėje, todėl savininkas nusprendžia: „Įdėsiu 25A, ir problema dings“. Taip, problema su išmušimu dings, bet atsiras nauja – gaisro rizika.

Svarbu suprasti auksinę taisyklę: Elektros automatai skirti apsaugoti laidus, o ne prijungtus prietaisus.

Laido skerspjūvis lemia, kiek srovės jis gali praleisti neįkaisdamas. Štai orientacinė lentelė (priklausomai nuo montavimo būdo):

• 1.5 mm² varinis laidas (dažniausiai apšvietimui): Maksimali saugi srovė ~13-16A. Todėl čia montuojami 10A (kartais 13A) automatai.
• 2.5 mm² varinis laidas (rozetėms): Maksimali saugi srovė ~20-25A. Standartas – 16A automatas.
• 4.0 mm² varinis laidas (kaitlentėms): Montuojamas 20A arba 25A automatas.

Jei turite 1.5 mm² laidus ir įdėsite 20A automatą, įvykus perkrovai, laidas pradės kaisti ir lydytis, virsdamas kaitinimo elementu sienoje. Automatas to „nematys“, nes 20A riba dar nepasiekta. Kai izoliacija ištirps ir įvyks gaisras, automatas vis dar gali būti įjungtas. Todėl niekada nekeiskite automato į galingesnį, neįsitikinę, kad jūsų laidai gali atlaikyti didesnę apkrovą.

Ar pigūs kiniški automatai yra saugūs?

Statant ar remontuojant namą, biudžetas dažnai būna įtemptas, ir kyla pagunda sutaupyti perkant pigesnius elektros instaliacijos komponentus. Rinkoje galima rasti žinomų gamintojų (Hager, Schneider Electric, ABB, Siemens, Eaton) ir visiškai nežinomų arba pigių prekės ženklų produkcijos. Kainų skirtumas gali būti dvigubas, bet ar verta?

Pagrindinis skirtumas slypi ne plastiko kokybėje, o vidiniuose komponentuose:

1. Kontaktų danga: Kokybiški automatai naudoja sidabro lydinius kontaktuose, kad sumažintų kibirkščiavimą ir perkaitimą. Pigiuose naudojami prastesni metalai, kurie ilgainiui oksiduojasi.
2. Lanko gesinimo kamera: Atjungiant srovę (ypač trumpojo jungimo metu), viduje įsižiebia elektros lankas (mini žaibas), kurio temperatūra siekia tūkstančius laipsnių. Kokybiški automatai turi sudėtingas kameras, kurios tą lanką suskaido ir užgesina. Pigiuose modeliuose šios kameros primityvios, todėl po pirmo rimto „trumpo“ automatas gali tiesiog sudegti arba, dar blogiau, užsivirinti kontaktai ir jis nebeišsijungs kitą kartą.
3. Testavimas: Reputaciją turintys gamintojai testuoja kiekvieną partiją. Pirkdami neaiškios kilmės produktą turguje, lošiate loterijoje su savo namų saugumu.

Nuotėkio relė vs. Automatas: Ką jie daro?

Nors išoriškai jie atrodo panašiai ir montuojami toje pačioje skydinėje, tai yra du skirtingi prietaisai, kurie dažnai kombinuojami.

• Elektros automatas (MCB): Saugo laidus nuo perkaitimo ir trumpojo jungimo. Jis negelbsti žmogaus nuo elektros smūgio. Jei paliesite fazinį laidą, automatas neišsijungs, kol per jus nepatekės 16A srovė (kas žmogui yra mirtina dozė tūkstančius kartų).
• Srovės nuotėkio relė (RCD): Saugo žmogų. Ji stebi srovių balansą: kiek srovės ištekėjo faziniu laidu, tiek turi grįžti nuliniu. Jei kažkiek srovės „nutekėjo“ (pvz., per jūsų kūną į žemę arba per pažeistą skalbimo mašinos izoliaciją), relė tai užfiksuoja ir atjungia grandinę per akimirksnį (pvz., esant vos 30mA nuotėkiui).

Šiuolaikiniuose namuose dažnai naudojami kombinuoti automatai (RCBO) – tai prietaisai, kuriuose viename korpuse sujungta ir automatinio jungiklio, ir nuotėkio relės funkcija. Tai taupo vietą skydinėje, tačiau yra brangesnis sprendimas.

Naujovės rinkoje: AFDD – apsauga nuo kibirkščiavimo

Lietuvoje vis dar mažai žinoma, bet Vakarų Europoje jau privaloma tam tikrose patalpose technologija – AFDD (Arc Fault Detection Device). Įprasti elektros automatai nereaguoja į blogą kontaktą. Pavyzdžiui, jei rozetės gnybtas atsilaisvino ir ten nuolat kibirkščiuoja, srovė gali nepadidėti, todėl automatas neišmuš. Tačiau ta kibirkštis gali sukelti gaisrą.

AFDD įrenginiai „klausosi“ elektros tinklo triukšmo. Kiekvienas elektros lankas (kibirkštis) turi specifinį elektroninį parašą. Atpažinęs tokį parašą, prietaisas atjungia grandinę. Tai ypač aktualu mediniams namams, miegamiesiems kambariams ir senesnės statybos pastatams, kur laidų sujungimai gali būti praradę patikimumą.

Elektros automatų montavimo ypatumai ir dažniausios klaidos

Net geriausias automatas neveiks tinkamai, jei bus sumontuotas neteisingai. Štai keletas aspektų, į kuriuos būtina atkreipti dėmesį:

1. Aplinkos temperatūra

Daugelis nežino, kad automatai kalibruojami veikti tam tikroje temperatūroje (dažniausiai 30°C). Jei jūsų skydinė yra labai karštoje katilinėje arba tiesioginėje saulėkaitoje, automatas gali suveikti anksčiau (prie mažesnės apkrovos). Ir atvirkščiai – jei skydinė lauke, šaltyje, automatas gali „laikyti“ didesnę apkrovą nei numatyta, kas yra pavojinga laidams. Pramoniniuose projektuose taikomi korekciniai koeficientai, tačiau buityje tiesiog reikėtų vengti ekstremalių temperatūrų skydinės vietoje.

2. Laidų priveržimas

Tai dažniausia gaisrų skydinėse priežastis. Varis yra minkštas metalas, kuris laikui bėgant „teka“ (deformuojasi) po varžtu. Dėl to kontaktas atsilaisvina, padidėja varža, ir vieta pradeda kaisti. Geras elektrikas naudoja dinamometrinį atsuktuvą, kad priveržtų kontaktus gamintojo nurodyta jėga (Nm). Be to, rekomenduojama profilaktiškai patikrinti kontaktų priveržimą bent kartą per kelerius metus.

3. „Šukų” naudojimas

Senose skydinėse matome daugybę laidų tiltelių („kilpų“) nuo vieno automato prie kito. Tai nepatikima ir netvarkinga. Šiuolaikinis standartas – jungiančiosios šynos (vadinamosios „šukos“). Jos užtikrina idealų kontaktą, taupo vietą ir atrodo profesionaliai. Naudojant šukas, sumažėja tikimybė, kad kuris nors automatas gaus prastesnį maitinimą.

Kada laikas keisti senus automatus?

Jei gyvenate name, statytame prieš 20-30 metų, ir skydinėje vis dar matote sovietinius juodus automatinius jungiklius (dažnai vadinamus „AE“ serija) arba keramikinius saugiklius, laikas renovacijai. Kodėl?

• Mechaninis nusidėvėjimas: Spyruoklės ir mechanizmai viduje per dešimtmečius praranda savybes. Toks automatas gali tiesiog nebeiššauti reikiamu momentu.
• Pasikeitusios apkrovos: Senoji instaliacija nebuvo projektuota indaplovėms, elektrinėms orkaitėms ir galingiems virduliams.
• Saugumo standartai: Seni automatai neturi tokių efektyvių lanko gesinimo kamerų ir dažnai neatitinka šiuolaikinių selektyvumo reikalavimų.

Apibendrinimas: Saugumas – ne vieta taupyti

Elektros automatai yra tylūs jūsų namų sargai. Tinkamai parinkti ir sumontuoti, jie dešimtmečius saugos jūsų turtą ir sveikatą nereikalaudami jokio dėmesio. Tačiau klaidingas parinkimas (per didelis nominalas, netinkama charakteristika) arba nekokybiškas gaminys gali kainuoti labai brangiai.

Planuojant elektros instaliaciją, visada rekomenduojama pasitarti su atestuotu elektriku. Tačiau turėdami šiame straipsnyje pateiktas žinias, jūs galėsite kritiškai įvertinti meistrų siūlomus sprendimus ir suprasti, kodėl vienas sprendimas kainuoja brangiau už kitą, bet yra vertas kiekvieno cento. Atminkite – elektra klaidų neatleidžia, bet teisingai suvaldyta, ji suteikia mums komfortą, be kurio neįsivaizduojame modernaus gyvenimo.