Что приводит к срабатыванию выключателя?

Автоматический выключатель, обеспечивающий защиту от короткого замыкания, сработает, если где-то в цепи возникнет короткое замыкание. Короткое замыкание характеризуется очень резким увеличением силы тока за очень короткий промежуток времени. Этот тип защиты обычно обеспечивается электромагнитным устройством, чаще всего электромеханическим соленоидом, который физически размыкает цепь при обнаружении короткого замыкания. Большинство бытовых устройств защиты от короткого замыкания срабатывают при силе тока 10 кА (10 000 А).

Автоматические выключатели, обеспечивающие защиту от перегрузки по току, срабатывают, когда через устройство в течение определённого времени проходит ток, превышающий номинальное значение. Перегрузка по току обычно определяется по нагреву, поэтому защита от перегрузки по току срабатывает медленнее, чем защита от короткого замыкания. Защита от перегрузки по току обычно обеспечивается биметаллической пластиной, которая отключает автоматический выключатель, если он слишком сильно нагревается в течение длительного времени.

Большинство бытовых автоматических выключателей являются комбинированными устройствами и обеспечивают защиту как от короткого замыкания, так и от перегрузки по току. В Википедии есть отличное изображение внутреннего устройства автоматического выключателя, на котором показаны механизмы защиты от короткого замыкания и перегрузки по току.

• 5 — биметаллическая пластина, обеспечивающая защиту от перегрузки по току.
• 7 — электромеханический соленоид, обеспечивающий защиту от короткого замыкания.

Защита от замыкания на землю — это новая функция автоматических выключателей, которая обеспечивает защиту людей и оборудования. Автоматические выключатели с защитой от замыкания на землю срабатывают, когда ток, поступающий в цепь, превышает ток, возвращающийся из цепи. Трансформатор тока (ТТ) внутри автоматического выключателя — это распространённый способ измерения дисбаланса тока. ТТ наматывается на оба проводника, и если на ТТ индуцируется достаточно большой ток, автоматический выключатель размыкает цепь. Автоматические выключатели для защиты от замыкания на землю в жилых помещениях почти всегда представляют собой комбинированные устройства, обеспечивающие защиту от короткого замыкания, перегрузки по току и замыкания на землю.

Защита от дугового пробоя — это новейшая функция автоматических выключателей, обеспечивающая защиту от опасных электрических дуг. В них используется сложная электроника для анализа цепи в поисках явных признаков опасных электрических дуг, при этом неопасные дуги игнорируются. Как и в случае с автоматическими выключателями, реагирующими на замыкание на землю, выключатели, реагирующие на дуговой пробой, почти всегда являются комбинированными устройствами.

Автоматические выключатели рассчитаны на определённое количество ампер и размыкаются при превышении номинала.

Избыточный ток вызывает нагрев, что может привести к пожару.

Если вы собираетесь проводить расчёты на основе мощности, вам нужно знать формулу.

Мощность (Вт) = ЭДС (В) × I (Сила тока)

P/E = I или 3000 Вт/120 В = 25 А

Если подключить два фена мощностью 1500 Вт к одной цепи и использовать их на максимальной мощности, то получится 3000 Вт при напряжении 120 В = 25 А, а ваш автоматический выключатель обычно рассчитан на 20 А. Вы превышаете допустимую нагрузку на 5 А, так что отключайте.

То же самое касается использования двигателя мощностью 2250 Вт (3 л. с.) в цепи, но проблема в том, что пусковой ток во время запуска двигателя приведёт к срабатыванию автоматического выключателя, а также к замедлению работы двигателя (ток увеличивается по мере снижения противо-ЭДС)

Таким образом, если в цепи слишком много устройств или нет отдельной цепи для устройства высокой мощности, это может привести к тому, что потребляемый ток превысит номинал автоматического выключателя.

Максимальная мощность для общедомовых электрических цепей, разделенных по фазе:

240V @ 50A = 12000W

240V @ 30A =  7200W

240V @ 20A =  4800V
120V @ 30A =  3600W

120V @ 20A =  2400W

120V @ 15A =  1800W

Автоматические выключатели срабатывают при превышении силы тока. Вот и всё.

С некоторыми оговорками, которые мы можем проигнорировать, перегрузка по току = нагрузка, превышающая номинал автоматического выключателя. Например, если вы подключите 50 А к автоматическому выключателю на 15 А, он сработает.

Однако перегрузки по току можно разделить на две группы.

Некоторые из них фактически бесконечны — бесконечная нагрузка на автоматический выключатель любого размера всегда является перегрузкой по току. Это происходит при коротком замыкании, например, если грызун перегрызает провод под напряжением в стене и он касается земли. Если в вашей домашней электропроводке произошло короткое замыкание, потребуется ремонт.

Другой тип нагрузки обычно находится в том же диапазоне, что и номинал автоматического выключателя, например, если вы подключили три чайника к одной цепи на кухне. Вы хотите, чтобы автоматический выключатель сработал и в этом случае, но это раздражает. Это ошибка пользователя, которую можно исправить, подключив устройства к разным цепям или используя только одно устройство за раз и т. д.

Во всех случаях автоматический выключатель предназначен для защиты внутренней проводки в этой цепи. Если бы выключатель не сработал, провод сработал бы как предохранитель, нагрелся и в конечном итоге расплавился, разомкнув цепь. За это время мог бы начаться пожар.

Обычно автоматический выключатель находится в начале цепи, но главный выключатель на панели (или подпанельной панели) часто находится в конце цепи. Это означает, что отключение автоматического выключателя не приведёт к обесточиванию провода, который он защищает.