Широко применяемый в настоящее время в квартирах монтаж электроустановочных изделий, при котором они крепятся распорными лапками, очень часто не обеспечивает надежность крепления и безопасность работы изделия (выключателей, розеток). При большой плотности подсоединяемых к электроустановочному изделию проводов усилия, прикладываемые к его корпусу, передаются контакту, расшатывают его и могут привести к перегреву контакта или короткому замыканию в сети. Для улучшения их работы в процессе длительной эксплуатации необходимое контактное давление обеспечивают, применяя пружинные шайбы и жесткое закрепление электроустановочных изделий.
Предупреждение короткого замыкания и перегрузок
Мерами предупреждения короткого замыкания являются правильный выбор, монтаж и эксплуатация электроустановок.
Для того чтобы избежать перегрузок электросетей, необходимо правильно выбрать сечения проводников, ограничить мощности включаемых токоприемников, создать условия охлаждения проводов и приборов и т. п. Профилактику нагрева контактных соединений обеспечивают тщательным соединением проводов, изделий с помощью опрессовки, сварки, пайки и т. д. Протекание токов короткого замыкания или перегрузки также приводят к опасному перегреву контактов, проводов и других элементов цепи. Во избежание этого установлены длительно допускаемые токовые нагрузки на провода и кабели, при которых температура проводника не превышает заданных величин. Нормальной при этом считается температура окружающего воздуха в помещениях 25 °C, а температура земли 15 °C.
По правилам техники безопасности все осветительные сети в домах, в том числе и сети для бытовых электроприемников, должны быть защищены от токов короткого замыкания и электрических перегрузок.
При выборе аппарата защиты необходимо помнить о том, что номинальный ток самого аппарата и его расцепителей (а также плавкой вставки предохранителей) должен быть равным или несколько превышать рабочий ток в сети.
Электрические сети и аппараты, смонтированные в жилых домах, проектируют на определенные токовые нагрузки. Однако в реальных условиях вполне вероятно возникновение режимов, при которых ток в сети превышает установленные токовые нагрузки для нормального расчетного эксплуатационного режима. Поэтому для максимальной токовой защиты во внутренних сетях используют аппараты защиты: плавкие предохранители и автоматические воздушные выключатели.
Аппараты защиты ограничивают время действия токов короткого замыкания и перегрузки, т. е. ликвидируют опасные последствия этих явлений. Одним из таких аппаратов защиты является плавкий предохранитель. Он состоит из корпуса (патрона), контактного устройства и плавкой вставки, находящейся обычно в корпусе. Некоторые виды плавких предохранителей имеют специальное устройство для гашения дуги, возникающей в момент плавления вставки. Корпус состоит из изоляционной оболочки, снабженной деталями для крепления вставки и проводов. Принцип действия плавких предохранителей основан на выделении тепла током, проходящим по плавкой вставке. В нормальных условиях это тепло рассеивается в окружающую среду. Если количество выделяющегося тепла больше, то температура вставки повышается, и вставка перегорает (плавится). К основным параметрам предохранителей относятся: номинальное напряжение предохранителя Uпр (напряжение, указанное на предохранителе, на которое он рассчитан); номинальный ток плавкой вставки Iн. вст (ток, указанный на плавкой вставке, который она выдерживает длительное время, не перегреваясь и не плавясь); номинальный ток предохранителя Iпр (ток, указанный на самом предохранителе, равный наибольшему из номинальных токов плавких вставок для данного предохранителя, на который рассчитаны его токоведущие части). Полное время отключения электрической цепи плавким предохранителем определяется временем нагревания вставки до температуры плавления материалов, из которых она изготовлена, ее расплавлением и горением дуги. Зависимость полного времени отключения цепи от отношения протекающего по вставке тока к номинальному току плавкой вставки называется защитной характеристикой. Защитная характеристика плавких вставок неустойчива, так как время перегорания вставки зависит от состояния контактов предохранителя, температуры окружающего воздуха, состояния металла вставки, условий охлаждения, материала, длины и формы вставки. Поэтому защита электрических сетей и токоприемников от перегрузок с помощью плавких предохранителей недостаточно надежна. Они могут защитить лишь от коротких замыканий и больших (60 % и выше) перегрузок. Улучшение защитных характеристик плавких вставок предохранителей зависит от выбора материала вставок, их конструкции, применения вставок с металлическим растворителем (с металлургическим эффектом).