Suuret ylikuormitukset voivat tuhota sähkölaitteita tai vakavammissa tapauksissa aiheuttaa tulipalon. Sulake ja katkaisija suojaavat ylikuormitettua sähköpiiriä keskeyttämällä jatkuvuuden tai sähkön virtauksen. Se, miten ne keskeyttävät sähkön virtauksen, on kuitenkin hyvin erilainen. Sulake koostuu metallista, joka sulaa ylikuumennettaessa; katkaisimessa on sisäinen kytkinmekanismi, joka laukeaa vaarallisen sähkönsyötön vuoksi. Sulakkeet keskeyttävät yleensä nopeammin virran, mutta ne on vaihdettava sulatuksen jälkeen, kun taas katkaisijat voidaan yleensä yksinkertaisesti nollata.
Sulakkeiden toiminta
On olemassa monia erityyppisiä sulakkeita asuin- ja kaupalliseen käyttöön, mutta yleisin tyyppi koostuu metallilangasta tai filamentista, joka on suljettu lasi- tai keramiikka- ja metallikoteloon. Kotona sulake on tyypillisesti kytketty keskimmäiseen sulakerasiaan, jossa kaikki rakennuksen johdot kulkevat läpi. Kun sähkö virtaa normaalisti, sulake sallii virran siirtyä esteettä sen filamentin poikki, piirien välillä. Jos ylikuormitus tapahtuu, hehkulanka sulaa ja pysäyttää sähkön virtauksen.
Yleensä kestää hyvin vähän aikaa, ennen kuin kotona käytetyn sulakkeen filamentti sulaa, joten kaikki virtapiikki pysähtyy nopeasti. Kun sulake on palanut, se on kuitenkin hävitettävä ja vaihdettava uuteen. Saatavilla on monia erilaisia jännitteitä ja luokituksia, jotka käsittelevät erilaisia sähkökapasiteetteja, ja paras sulake piirille on tyypillisesti sellainen, jonka mitoitus on hieman korkeampi kuin normaali käyttövirta.
Kuinka katkaisijat toimivat
Katkaisija toimii kahdella tavalla, sähkömagneetilla (tai solenoidilla) tai bi-metalliliuskalla. Kummassakin tapauksessa perusrakenne on sama: kun virta kytketään päälle, katkaisija sallii sähkövirran kulkemisen alhaalta ylempään liittimeen solenoidin tai nauhan poikki. Kun virta saavuttaa vaarallisen tason, solenoidin magneettinen voima tulee niin vahvaksi, että kytkinmekanismin sisällä oleva metallivipu heitetään ja virta katkeaa. Vaihtoehtoisesti metallinauha taipuu, heittää kytkimen ja katkaisee yhteyden.
Sähkövirran palauttamiseksi ongelman ratkaisemisen jälkeen kytkin voidaan yksinkertaisesti kytkeä takaisin päälle kytkemällä piiri uudelleen. Katkaisijat löytyvät usein yksittäisten kytkimien kaapista, jota kutsutaan katkaisulaatikoksi. Katkaisijan yksinkertainen kytkintoiminto helpottaa myös yksittäisen piirin sammuttamista talossa, jos johdotuksen tekeminen on tarpeen kyseisessä paikassa.
Toinen katkaisijan käyttö on maasulkusuojakytkin (GFCI), joka estää sähköiskun ylikuumenemisen sijasta. Se toimii katkaisemalla piirin pistorasiassa, jos virta on epätasapainossa, ja se voidaan nollata napin painalluksella. Tämä tekniikka on erityisen hyödyllinen kylpyhuoneissa tai keittiöissä, joissa sähköisku on vaara, koska sähkölaitteita käytetään usein vesilähteen lähellä.
Hyödyt ja haitat
Sulakkeella ja katkaisijalla on sekä etuja että haittoja, joista jokainen voi riippua tilanteesta, jossa niitä käytetään. Sulakkeet ovat edullisia ja niitä voi ostaa mistä tahansa rautakaupasta. Ne reagoivat myös erittäin nopeasti ylikuormitukseen, mikä tarkoittaa, että ne voivat tarjota enemmän suojaa herkille elektronisille laitteille. Tämä nopea reaktio voi kuitenkin olla haitta, jos piiri on altis ylijännitteille, jotka aiheuttavat säännöllisesti sulakkeiden palamisen. Siksi on tärkeää, että sinulla on luotettava ylijännitesuoja kotiisi.
Sulakkeet on aina vaihdettava, kun ne ovat palanneet, mikä voi olla haastavaa pimeässä huoneessa tai jos asianmukaista vaihtoa ei ole heti saatavilla. Toinen ongelma on se, että tee-se-itse-käyttäjä voi erehdyksessä valita sulakkeen, jonka jännite tai virta on liian suuri hänen tarpeisiinsa, mikä voi johtaa ylikuumenemiseen. Lisäksi sulakerasiassa voi olla paljaita sähköliitäntöjä, jotka voivat aiheuttaa vaaraa henkilölle, joka ei noudata asianmukaisia turvatoimenpiteitä.
Katkaisijoilla on monia etuja, joista vähäisin on, kuinka nopeasti ne voidaan nollata. Yleensä on selvää, mikä kytkin on lauennut, ja se voidaan helposti nollata useimmissa tapauksissa. Tavalliselle asunnonomistajalle se on myös turvallisempaa, koska ei ole kysymys oikean sulakkeen valinnasta ja kaikki sähköliitännät on piilotettu katkaisulaatikkoon.
Katkaisijan käytön haittana on, että sen asennus ja korjaus ovat yleensä kalliimpia. Katkaisija ei myöskään tyypillisesti reagoi niin nopeasti kuin sulake virran ylijännitteeseen, mikä tarkoittaa, että on mahdollista, että virtapiiriin kytketty elektroniikka voi vahingoittua “läpäisevällä” energialla. Se on myös herkempi tärinälle ja liikkeelle, mikä voi aiheuttaa laukaisun syistä, jotka eivät liity sähkön ylikuormitukseen.
Sulake ja katkaisija eivät ole vaihdettavissa kaikissa tehosovelluksissa. Esimerkiksi sulaketta ei voi käyttää tilanteissa, jotka edellyttävät GFCI: tä. Sähköasentajat ovat pätevimpiä määrittämään, onko sulake tai katkaisijajärjestelmä parempi tietylle sähköasennukselle tai päivitykselle.