آشنایی با دژنکتور و کاربرد آن
در جهت آشنایی با دژنکتور خوب است بدانید که برای کلید مدار یک وسیله ضروری در دنیای مدرن و یکی از مهمترین مکانیسم‌های ایمنی در خانه شما است. هر زمان که سیم‌کشی برق در ساختمان دارای جریان بیش از حدی باشد. این ماشین‌های ساده‌برق را قطع می‌کنند تا زمانی که کسی بتواند مشکل را برطرف کند. بدون دژنکتور (یا جایگزین، فیوز) برق خانگی غیرعملی خواهد بود. زیرا احتمال آتش‌سوزی و سایر مشکلات ناشی از مشکلات ساده سیم‌کشی و خرابی تجهیزات وجود دارد.
در این مقاله، خواهیم فهمید که چگونه کلیدهای مدار و فیوزها جریان الکتریکی را کنترل می‌کنند و چگونه وقتی سطح جریان بیش از حد بالا می‌رود برق را قطع می‌کنند. همانطور که خواهیم دید، دژنکتور یک راه‌حل فوق‌العاده ساده برای یک مشکل بالقوه مرگبار است. با مقاله امروز سپیانی همراه باشید تا با نحوه عملکرد برق خانگی و دژنکتور آشنا شویم.
الکتریسیته با سه ویژگی اصلی تعریف می‌شود:
- ولتاژ
- جریان
- مقاومت
ولتاژ “فشاری” است که باعث حرکت بار الکتریکی می‌شود. جریان «جریان» بار است – سرعتی که بار در آن از طریق هادی حرکت می‌کند که در هر نقطه خاص اندازه‌گیری می‌شود. هادی مقدار مشخصی مقاومت در برابر این جریان ارائه می‌دهد که بسته به ترکیب و اندازه‌هادی متفاوت است.
حتما بخوانید: تابلو برق چیست؟ کاربرد آن
ولتاژ، جریان و مقاومت همگی به‌هم مرتبط هستند – شما نمی‌توانید یکی را بدون تغییر دیگری تغییر دهید. جریان برابر است با ولتاژ تقسیم بر مقاومت (معمولاً بصورت I = v / r نوشته می‌شود). این حس شهودی دارد: اگر فشار بر روی بار الکتریکی را افزایش دهید یا مقاومت را کاهش دهید، بار بیشتری جریان می‌یابد. اگر فشار را کاهش دهید یا مقاومت را افزایش دهید، شارژ کمتری جریان می‌یابد. برای کسب اطلاعات بیشتر، نحوه کارکرد برق را بررسی کنید.
پس چگونه همه اینها در خانه شما جمع می‌شود؟ بیایید دریابیم.
شبکه توزیع برق:
شبکه توزیع برق، برق را از یک نیروگاه به‌خانه شما می‌رساند. در داخل خانه شما، بار الکتریکی در یک مدار بزرگ حرکت می‌کند که از مدارهای کوچکتر زیادی تشکیل شده است. یک سر مدار، سیم داغ، به نیروگاه منتهی می‌شود. سر دیگر که سیم خنثی نام دارد به زمین منتهی می‌شود. از آنجایی که سیم داغ به یک منبع انرژی بالا وصل می‌شود و سیم خنثی به یک منبع خنثی الکتریکی (زمین) متصل می‌شود. ولتاژی در سراسر مدار وجود دارد – هر زمان که مدار بسته شود، شارژ حرکت می‌کند. گفته می‌شود جریان متناوب است، زیرا بسرعت تغییر جهت می‌دهد.
در سیم کشی ساختمان، سیم داغ و سیم خنثی هرگز مستقیماً با هم تماس ندارند. باری که از مدار عبور می‌کند همیشه از طریق یک دستگاه عبور می‌کند که بعنوان یک مقاومت عمل می‌کند. به این ترتیب، مقاومت الکتریکی در لوازم خانگی، مقدار باری که می‌تواند از مدار عبور کند را محدود می‌کند (با ولتاژ ثابت و مقاومت ثابت، جریان نیز باید ثابت باشد). وسایل برقی طوری طراحی شده‌اند که برای اهداف ایمنی جریان را در سطح نسبتاً پایین نگه دارند. جریان شارژ بیش از حد از مدار در یک زمان خاص، سیم‌های دستگاه و سیم‌کشی ساختمان را تا سطوح ناایمن گرم می‌کند و احتمالاً باعث آتش‌سوزی می‌شود.
در نتیجه:
این باعث می‌شود که سیستم الکتریکی در اکثر مواقع بصورت روان کار کند. اما گاهی اوقات، چیزی سیم داغ را مستقیماً به سیم خنثی یا چیز دیگری که به زمین منتهی می‌شود وصل می‌کند. بعنوان مثال، یک موتور فن ممکن است بیش از حد گرم شود و ذوب شود و سیم‌های داغ و خنثی را با هم ذوب کند. یا ممکن است شخصی میخ را به دیوار بکوبد و بطور تصادفی یکی از خطوط برق را سوراخ کند. هنگامی که سیم داغ مستقیماً به زمین متصل می‌شود، حداقل مقاومت در مدار وجود دارد. بنابراین ولتاژ مقدار زیادی شارژ را از طریق سیم فشار می‌دهد. اگر این کار ادامه پیدا کند، سیم‌ها می‌توانند بیش از حد گرم شوند و آتش‌سوزی ایجاد کنند.
وظیفه دژنکتور این است که هر زمان که جریان از سطح ایمن بالاتر رفت، مدار را قطع می‌کند. در بخش‌های بعدی، نحوه انجام این کار را خواهیم فهمید.
حتما بخوانید: آشنایی با انواع سیم و کابل صنعتی
معرفی دژنکتور:
دژنکتور ساده‌ترین وسیله حفاظت مدار فیوز است. فیوز فقط یک سیم نازک است که در یک محفظه محصور شده و به‌مدار متصل می‌شود. هنگامی که یک مدار بسته است، تمام شارژ از طریق سیم فیوز جریان می‌یابد – فیوز جریانی مشابه هر نقطه دیگر در مدار را تجربه می‌کند. فیوز طوری طراحی شده‌است که وقتی بالاتر از حد معینی گرم می‌شود متلاشی می‌شود – اگر جریان بیش از حد بالا برود، سیم را می‌سوزاند. از بین بردن فیوز مدار را قبل از اینکه جریان اضافی به سیم‌کشی ساختمان آسیب برساند باز می‌کند.
مشکل فیوزها این است که فقط یک بار کار می‌کنند. هر بار که فیوز را فوت می‌کنید، باید آن را با یک فیوز جدید تعویض کنید. قطع کننده مدار همان کار فیوز را انجام می‌دهد – به‌محض اینکه جریان به سطوح ناامن رسید مدار را باز می‌کند – اما می‌توانید بارها و بارها از آن استفاده کنید. سیم داغ در مدار به دو سر کلید متصل می‌شود. هنگامی که سوئیچ به حالت روشن چرخانده می‌شود، الکتریسیته می‌تواند از ترمینال پایینی، از طریق آهنربای الکتریکی، تا کنتاکت متحرک، از سراسر به کنتاکت ثابت و به ترمینال بالایی خارج شود.
الکتریسیته مغناطیس:
الکتریسیته مغناطیس، الکترومغناطیس را مغناطیسی می‌کند. افزایش جریان، نیروی مغناطیسی آهنربای الکتریکی را افزایش می‌دهد و کاهش جریان، مغناطیس را کاهش می‌دهد. هنگامی که جریان به سطوح ناامن می‌پرد، آهنربای الکتریکی به اندازه‌ای قوی است که یک اهرم فلزی متصل به کلید سوئیچ را پایین بکشد. کل اتصال جابجا می‌شود و کنتاکت متحرک را از کنتاکت ثابت دور می‌کند تا برق مدار قطع شود.
طراحی نوار دو فلزی بر اساس همان اصل عمل می‌کند. با این تفاوت که بجای انرژی دادن به آهنربای الکتریکی، جریان بالا یک نوار نازک را برای حرکت دادن پیوند خم می‌کند. برخی از کلیدهای مدار برای پرتاب سوئیچ از یک بار انفجاری استفاده می‌کنند. هنگامی که جریان از سطح معینی بالاتر می‌رود، مواد منفجره را مشتعل می‌کند که پیستون را برای باز کردن سوئیچ به‌حرکت در می‌آورد.
انواع دژنکتور کدامند؟
استاندارد:
دژنکتورهای ساده در دو نوع هستند. تک قطبی (متداول ترین) و دو قطبی. هر دو جریان را از بارگذاری بیش از حد و اتصال کوتاه متوقف می‌کنند و از گرم شدن بیش از حد سیم‌ها جلوگیری می‌کنند. یک دژنکتور تک قطبی از یک سیم (120 ولت، 15-20 آمپر) محافظت می‌کند. یک دژنکتور دو قطبی از دو سیم (120 تا 240 ولت، 15-200 آمپر) محافظت می‌کند.
GFCI (قطع کننده مدار خطای زمین):
این قطع کننده‌های مدار از کل مدار، از جمله تمام سیم کشی‌ها و دستگاه‌ها محافظت می‌کنند. این دژنکتور محافظت کامل در برابر خطاهای زمین را ارائه می‌دهد. اینها برای استفاده در مکان‌های دارای آب و رطوبت، مانند آشپزخانه، حمام، اتاق‌های رختشویی، فضاهای بیرونی و زیرزمین ضروری هستند.
AFCI (قطع کننده مدار خطای قوس):
قطع کننده‌های خطای قوس یک مسیر غیرعادی یا جهش الکتریکی در جریان از یک مدار به مدار دیگر (قوس موازی) را حس می‌کنند. این قطع کننده قبل از اینکه جرقه‌ای به آتش تبدیل شود برق را متوقف می‌کند. این قطع کننده‌ها برای خانه‌ها یا سیستم‌های الکتریکی با سیم‌کشی قدیمی و فرسوده بهترین هستند.
CAFCI (قطع کننده مدار خطای کمان ترکیبی):
یک دژنکتور قوس نیز در برابر قوس موازی با امتیاز دفاع در برابر قوس سری محافظت می‌کند. قوس سری پرش در جریان در امتداد همان مدار است – برای مثال، بخشی از سیم به قسمت دیگر.
مطلب مرتبط:
آشنایی با انواع کلیدهای فشار ضعیف
چه اتفاقی می‌افتد زمانی که یک مدار حرکت می‌کند؟
وقتی همه چراغ‌ها و وسایل تنها در بخشی از خانه بطور همزمان تاریک یا خاموش می‌شوند. به این دلیل است که یکی از آن کلیدهای مدار “سقوط” کرده یا یکی از آن فیوزها منفجر شده است. این دستگاه‌ها در صورت بروز مشکلات بطور خودکار برق مدار را قطع می‌کنند. در مورد کلیدهای مدار، پاسخ فوری این است که دژنکتور قطع شده را پیدا کنید و اهرم را به حالت روشن تنظیم کنید. هنگامی که یک فیوز منفجر می‌شود، یک رشته فلزی در داخل فیوز سوخته است. به این معنی که شما باید فیوز را با یک فیوز جدید جایگزین کنید.
برای جلوگیری از تکرار مشکل، باید هدف خود را بفهمید که چرا دژنکتور قطع شده یا فیوز منفجر شده است. در موارد نادر ممکن است بریکر آسیب ببیند و نیاز به تعویض توسط متخصص باشد. اما در بیشتر موارد دژنکتور یا فیوز فقط وقتی می‌پرد کار خود را انجام می‌دهد. کلیدهای مدار بگونه‌ای طراحی شده‌اند که خاموش شوند و فیوزها طوری طراحی شده‌اند که در صورت وقوع چهار موقعیت خطرناک، برق را قطع کرده و قطع کنند: مدار اضافه بار، اتصال کوتاه، خطای زمین یا خطای قوس الکتریکی.
مدار اضافه بار:
مدار الکتریکی بیش از حد معمول ترین دلیل خاموش شدن دژنکتور است. زمانی اتفاق می‌افتد که یک مدار تلاش می‌کند بار الکتریکی بیشتری از آنچه که برای حمل آن در نظر گرفته شده است بکشد. هنگامی که تعداد زیادی از وسایل یا وسایل روشنایی بطور همزمان کار می‌کنند، مکانیسم حسگر داخلی در قطع کننده مدار گرم می‌شود و دژنکتور معمولاً بوسیله یک قطعه فنری در داخل دژنکتور “سقوط” می‌کند.
قطع کردن مسیر پیوسته دژنکتور را می‌شکند و مدار را غیرفعال می‌کند. مدار تا زمانی که اهرم‌شکن به موقعیت ON بازنشانی شود که مکانیسم فنر داخلی را نیز دوباره مسلح می‌کند، خاموش می‌ماند. قطع کننده مدار یا فیوز به اندازه‌ای است که با ظرفیت حمل بار سیم‌های آن مدار مطابقت داشته باشد. از این رو، دژنکتور یا فیوز قبل از اینکه سیم‌های مدار تا حد خطرناکی گرم شوند، منفجر یا منفجر می‌شود.
هنگامی که یک دژنکتور مدار بطور مرتب خاموش می‌شود یا فیوز بطور مکرر منفجر می‌شود. نشانه آن است که شما تقاضای بیش از حد از مدار دارید و باید برخی از لوازم و دستگاه‌ها را به‌مدارهای دیگر منتقل کنید. یا می‌توانید نشان دهد که خانه شما مدارهای بسیار کمی دارد و نیاز به ارتقاء خدمات دارد. معمولاً وقتی مداری بیش از حد بارگذاری می‌شود، به دلیل یک ویژگی تاخیر زمانی درونی بریکر، دژنکتور 10 ثانیه یا بیشتر طول می‌کشد.
اتصال کوتاه:
اتصال کوتاه دلیل جدی‌تری برای خاموش شدن دژنکتور است. زمانی که سیم داغ (سیاه) با سیم خنثی (سفید)، زمین لخت یا سیم باند یا جعبه فلزی برخورد می‌کند، «اتصال کوتاه» ایجاد می‌شود. از نظر فیزیک درگیر، یک اتصال کوتاه بدلیل کاهش مقاومت، امکان جریان بدون مانع ناگهانی برق را فراهم می‌کند. این افزایش ناگهانی جریان در داخل دژنکتور باعث می‌شود مکانیسم قطع فعال شود.
حتما بخوانید: ارت سنج (ارت تستر) چیست؟
اما گاهی اوقات، اتصال کوتاه نه بدلیل سیم‌کشی مدار، بلکه بدلیل مشکل سیم‌کشی در یک دستگاه یا دستگاه متصل به پریز در طول مدار اتفاق می‌افتد. اتصال کوتاه گاهی اوقات برای تشخیص و تعمیر مشکل است و ممکن است به کمک یک برقکار حرفه‌ای نیاز داشته باشد. هنگامی که یک دژنکتور مدار بلافاصله پس از تنظیم مجدد، دوباره فعال می‌شود، ممکن است یک اتصال کوتاه داشته باشید.
عیب زمین:
یک نوع خاص از اتصال کوتاه، “عیب زمین” رخ می‌دهد اگر یک سیم داغ با سیم زمین یا جعبه دیواری فلزی تماس پیدا کند یا اعضای قاب فلزی را لمس کند. عیب‌های زمین می‌تواند به‌ویژه در مناطقی که رطوبت بالایی دارند، مانند آشپزخانه یا حمام یا در مکان‌های بیرونی خطرناک باشد. خطای زمین می‌تواند باعث برق گرفتگی شود.
هدف از دژنکتور چیست؟
طبق قانون، تمام سیستم‌های الکتریکی نیاز به قطع کننده مدار دارند. به طور معمول، می‌توانید همه آنها را با هم در یک جعبه شکن نصب کنید. عملکرد قطع کننده مدار به نوع آن بستگی دارد، اگرچه آنها یک هدف اصلی دارند – قطع برق (از این رو نام دژنکتور مدار است). یک دژنکتور یک ناهنجاری در سیستم الکتریکی شما را تشخیص می‌دهد – یا دمای غیرعادی بالا، عدم تعادل جریان یا یک اتصال کوتاه. اگر قرار باشد هر کدام از اینها اتفاق بیفتد، سقوط خواهد کرد. با این کار مدار باز می‌شود و در نتیجه جریان برق قطع می‌شود.
حتما بخوانید: بانک خازنی چیست؟ کاربرد آن