Οι μεγάλες υπερφορτώσεις ισχύος ενδέχεται να καταστρέψουν τον ηλεκτρικό εξοπλισμό ή σε πιο σοβαρές περιπτώσεις να προκαλέσουν πυρκαγιά. Μια ασφάλεια και ένας διακόπτης κυκλώματος χρησιμεύουν για την προστασία ενός υπερφορτωμένου ηλεκτρικού κυκλώματος διακόπτοντας τη συνέχεια ή τη ροή του ηλεκτρισμού. Ωστόσο, το πώς διακόπτουν τη ροή του ηλεκτρισμού είναι πολύ διαφορετικό. Μια ασφάλεια αποτελείται από ένα κομμάτι μετάλλου που λιώνει όταν υπερθερμαίνεται. ένας διακόπτης κυκλώματος έχει έναν εσωτερικό μηχανισμό διακόπτη που διακόπτεται από ένα μη ασφαλές κύμα ρεύματος. Οι ασφάλειες τείνουν να διακόπτουν πιο γρήγορα τη ροή ισχύος, αλλά πρέπει να αντικαθίστανται αφού λιώσουν, ενώ οι διακόπτες κυκλώματος συνήθως μπορούν απλώς να επαναρυθμιστούν.
Πώς λειτουργούν οι ασφάλειες
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι ασφαλειών για οικιακή και εμπορική χρήση, αλλά ο πιο συνηθισμένος τύπος αποτελείται από μεταλλικό σύρμα ή νήμα που περικλείεται σε γυάλινο ή κεραμικό και μεταλλικό περίβλημα. Σε ένα σπίτι, η ασφάλεια συνδέεται συνήθως σε ένα κεντρικό κιβώτιο ασφαλειών όπου περνούν όλες οι καλωδιώσεις του κτιρίου. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει κανονικά, η ασφάλεια επιτρέπει στην τροφοδοσία να περνά ανεμπόδιστα στο νήμα της, μεταξύ των κυκλωμάτων. Εάν συμβεί υπερφόρτωση, το νήμα λιώνει, διακόπτοντας τη ροή του ηλεκτρισμού.
Γενικά χρειάζεται πολύ λίγος χρόνος για να λιώσει το νήμα του τύπου της ασφάλειας που χρησιμοποιείται σε ένα σπίτι, επομένως οποιαδήποτε απότομη αύξηση της ισχύος διακόπτεται γρήγορα. Μόλις καεί μια ασφάλεια, ωστόσο, πρέπει να απορριφθεί και να αντικατασταθεί με μια νέα. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές τάσεις και ονομασίες διαθέσιμες που χειρίζονται διαφορετικές χωρητικότητες ηλεκτρικής ενέργειας και η καλύτερη ασφάλεια για ένα κύκλωμα είναι συνήθως αυτή που έχει ονομαστική τιμή ελαφρώς υψηλότερη από το κανονικό ρεύμα λειτουργίας.
Πώς λειτουργούν οι διακόπτες κυκλώματος
Ένας διακόπτης κυκλώματος λειτουργεί με έναν από τους δύο τρόπους, με ηλεκτρομαγνήτη (ή ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα) ή διμεταλλική λωρίδα. Και στις δύο περιπτώσεις, ο βασικός σχεδιασμός είναι ο ίδιος: όταν είναι ενεργοποιημένος, ο διακόπτης επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να περάσει από τον πυθμένα σε έναν επάνω ακροδέκτη κατά μήκος της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας ή της λωρίδας. Όταν το ρεύμα φτάσει σε μη ασφαλή επίπεδα, η μαγνητική δύναμη της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας γίνεται τόσο ισχυρή που ένας μεταλλικός μοχλός μέσα στον μηχανισμό διακόπτη εκτινάσσεται και το ρεύμα σπάει. Εναλλακτικά, η μεταλλική λωρίδα λυγίζει, ρίχνοντας τον διακόπτη και σπάζοντας τη σύνδεση.
Για να επαναφέρετε τη ροή του ηλεκτρισμού μετά την επίλυση του προβλήματος, ο διακόπτης μπορεί απλώς να ενεργοποιηθεί ξανά, συνδέοντας ξανά το κύκλωμα. Οι διακόπτες κυκλώματος βρίσκονται συχνά σε ένα ερμάριο μεμονωμένων διακοπτών, που ονομάζεται κιβώτιο διακοπτών. Η απλή ενέργεια διακόπτη ενός διακόπτη κυκλώματος καθιστά επίσης εύκολη την απενεργοποίηση ενός μεμονωμένου κυκλώματος σε ένα σπίτι, εάν είναι απαραίτητο να εργαστείτε στην καλωδίωση σε αυτήν τη θέση.
Μια άλλη χρήση του διακόπτη κυκλώματος είναι μια πρίζα διακόπτη κυκλώματος σφάλματος γείωσης (GFCI), η οποία λειτουργεί για την πρόληψη ηλεκτροπληξίας αντί της υπερθέρμανσης. Λειτουργεί με το σπάσιμο του κυκλώματος σε μια πρίζα, εάν το ρεύμα γίνει μη ισορροπημένο και μπορεί να επαναρυθμιστεί με το πάτημα ενός κουμπιού. Αυτή η τεχνολογία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε μπάνια ή κουζίνες όπου υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας λόγω της συχνής χρήσης ηλεκτρικών συσκευών κοντά σε πηγή νερού.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Η ασφάλεια και ο διακόπτης κυκλώματος έχουν και τα δύο πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, καθένα από τα οποία μπορεί να εξαρτάται από την κατάσταση στην οποία χρησιμοποιούνται. Οι ασφάλειες είναι φθηνές και μπορούν να αγοραστούν από οποιοδήποτε κατάστημα υλικού. Τείνουν επίσης να αντιδρούν πολύ γρήγορα στην υπερφόρτωση, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να προσφέρουν περισσότερη προστασία σε ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές. Αυτή η γρήγορη αντίδραση μπορεί να είναι ένα μειονέκτημα, ωστόσο, εάν το κύκλωμα είναι επιρρεπές σε υπερτάσεις που προκαλούν τακτικά φύσημα των ασφαλειών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι σημαντικό να έχετε ένα αξιόπιστο προστατευτικό υπέρτασης για το σπίτι σας.
Οι ασφάλειες πρέπει πάντα να αντικαθίστανται αφού καούν, κάτι που μπορεί να είναι δύσκολο σε ένα σκοτεινό δωμάτιο ή εάν η κατάλληλη αντικατάσταση δεν είναι άμεσα διαθέσιμη. Ένα άλλο ζήτημα είναι ότι ένας «κάντε το μόνος σας» μπορεί να επιλέξει κατά λάθος μια ασφάλεια που έχει ονομαστική τάση ή ρεύμα που είναι πολύ υψηλή για τις ανάγκες του, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση του κυκλώματος. Επιπλέον, μπορεί να υπάρχουν εκτεθειμένες ηλεκτρικές συνδέσεις σε ένα κιβώτιο ασφαλειών, το οποίο μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο για κάποιον που δεν ακολουθεί τις κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας.
Οι διακόπτες κυκλώματος έχουν πολλά πλεονεκτήματα, μεταξύ των οποίων το πόσο γρήγορα μπορούν να επαναρυθμιστούν. Συνήθως είναι σαφές ποιος διακόπτης έχει απενεργοποιηθεί και μπορεί εύκολα να επαναφερθεί στις περισσότερες περιπτώσεις. Για τον μέσο ιδιοκτήτη σπιτιού, είναι επίσης πιο ασφαλές επειδή δεν υπάρχει αμφιβολία για την επιλογή της σωστής ονομαστικής ασφάλειας και όλες οι ηλεκτρικές συνδέσεις είναι κρυμμένες σε ένα κουτί διακόπτη.
Ένα μειονέκτημα στη χρήση ενός διακόπτη κυκλώματος είναι ότι είναι συνήθως πιο δαπανηρή η εγκατάσταση και η επισκευή. Ένας διακόπτης κυκλώματος επίσης συνήθως δεν αντιδρά τόσο γρήγορα όσο μια ασφάλεια σε υπερτάσεις ισχύος, πράγμα που σημαίνει ότι είναι πιθανό τα ηλεκτρονικά που είναι συνδεδεμένα στο κύκλωμα να υποστούν ζημιά από την ενέργεια «διέλευσης». Είναι επίσης πιο ευαίσθητο σε κραδασμούς και κίνηση, που μπορεί να προκαλέσουν τη διακοπή λειτουργίας ενός διακόπτη για λόγους που δεν σχετίζονται με υπερφόρτωση ηλεκτρικής ενέργειας.
Η ασφάλεια και ο διακόπτης κυκλώματος δεν είναι εναλλάξιμοι για όλες τις εφαρμογές ισχύος. Για παράδειγμα, μια ασφάλεια δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καταστάσεις που απαιτούν GFCI. Οι ηλεκτρολόγοι έχουν τα καλύτερα προσόντα για να προσδιορίσουν εάν μια ασφάλεια ή ένα σύστημα διακόπτη κυκλώματος είναι καλύτερο για μια συγκεκριμένη ηλεκτρική εγκατάσταση ή αναβάθμιση.