В последнее время я читал отчеты о пожарах, в том числе о тех, которые начались из-за соединений с высоким сопротивлением в электрических розетках и выключателях. Нагрузка на соединение с высоким сопротивлением может генерировать локальное тепло, достаточное для воспламенения строительных материалов, не вызывая срабатывания каких-либо вышестоящих предохранительных устройств. Это проблема, которая может проявиться только спустя годы после первоначальной установки.
(Не задумываясь об этом раньше, очевидно, теперь я напуган до смерти...)
Почему бы не встроить в розетки термопредохранители? Кажется, это дешевый способ предотвратить некоторые пожары. Есть ли какая-то техническая ошибка в концепции? Или это просто актуарный расчет затрат и выгод?
Другие ответы, похоже, неверно истолковывают часть вашего вопроса о «тепловом предохранителе». «Тепловой предохранитель» — это датчик электрической перегрузки, который использует тепло в качестве индикатора электрической перегрузки. Похоже, вы спрашиваете о тепловой отсечке, подобной той, что включена в двигатели, которые размыкают цепь, когда локально обнаруженное тепло (т.е. не генерируемое самим электрическим током) превышает установленный параметр.
Причина, по которой он не включен в электрические розетки, связана с экономической выгодой включения такого сложного датчика (~ 0,75 доллара США) в такое простое и недорогое устройство, как розетка (~ 0,30 доллара США). Электрические нормы требуют, чтобы все электромонтажные устройства были установлены в коробке или корпусе, сертифицированном UL.
Те же коды требуют, чтобы эти коробки были огнестойкими. Идея состоит в том, что эффекты (тепло, огонь и т. д.) соединения с высоким сопротивлением будут ограничены коробкой. Пожары, безусловно, возникают в результате этого, но это происходит нечасто по сравнению с гораздо более распространенными причинами возгорания от электричества.
Коды обновляются каждые пару лет и становятся все лучше и лучше для решения все менее и менее распространенных ситуаций. Например, NEC 2014 года требует AFCI (прерыватели цепи дугового замыкания) во многих местах, которые гораздо лучше справляются с обнаружением событий на более опасном, вызывающем пожар конце спектра «событий с высоким сопротивлением», которые вы описываете.
Есть очень простая причина, почему это не используется. Основная функция плавкого предохранителя или прерывателя цепи — защита от перегрузки по току всего участка провода. Провода определенного сечения защищают в узле, где большее сечение распределяется на множество сечений проводов меньшего сечения. Все последующие устройства, такие как настенные розетки, соединительные кабели и т. д., должны иметь одинаковый номинальный ток. В случае, если электрическое устройство имеет внутренне меньшее сечение, чем соединительный кабель, то внутри него необходим еще один предохранитель.
С вашим предложением, даже если бы в розетке был предохранитель, это не предотвратит возгорание проводки, если сечение провода слишком мало.
Использование плавких предохранителей в бытовых электрических системах не способствует повышению безопасности.
В целом конструкция выключателей и розеток выполнена таким образом, что любое повышение температуры из-за протекающего тока поглощается массой или контактами и соединениями. Это возможно, поскольку рассеиваемая энергия очень мала (I2R). Учитывая, что розетки и выключатели спроектированы правильно и при профессиональном подключении, риски здесь очень ограничены. Соединения в распределительных коробках также могут представлять опасность, если соединения не выполнены профессионально в домашних условиях. Если розетка или переключатель имеют плохой контакт, устройство нагревается и сгорает задолго до того, как возникнет опасность возгорания. Если розетка сгорела, ее нельзя использовать и заменить новой. Если такая розетка продолжает использоваться, риск возгорания возрастает.
Простой ответ — стоимость, а главная причина — стандарты и органы по сертификации.
Стоимость изделий массового производства должна быть сведена к минимуму, добавление функции безопасности, которая не требуется по сертификации и увеличивает производственные затраты, может рассматриваться как техническая ошибка. Стоимость является одним из ограничений для инженера.
Органы по стандартизации и сертификации полагаются на инженеров и экспертов в данной области, которые, как правило, должны быть из той же отрасли, которую они регулируют. Они не хотят, чтобы стандарты стали чрезмерно обременительными, и им приходится обосновывать и документировать свои решения.
Установление ограничения скорости в 5 км/ч значительно повысило бы безопасность, но также было бы излишне обременительным для того общества, которое оно призвано защищать. Необходимо использовать холодный актуарный компромисс.
Ни одна система не является на 100% безопасной. Сценарий, который вы описываете, подразумевает деградацию вилки и/или розетки, которая выходит за пределы требуемого стандарта. Это очень редкий сценарий, который может быть вовремя обнаружен информированным потребителем и обычно включается в документацию устройства.
Потребительское образование (особенно его отсутствие) является основной частью уравнения.
Существуют недорогие электронные устройства безопасности, которые можно добавить к настольным пилам, чтобы они не прорезали пальцы. Но это не обязательно. И потребители обращают больше внимания на цену товара, чем на функцию безопасности, которая осмеливается подразумевать, что они неуклюжи, что входит в капиталистическое уравнение.
Но стандарты и правила можно изменить. И все время вносятся изменения, чтобы включить новые причины для беспокойства. Просто нужны люди, которые их защищают. А для этого обычно требуется информированный потребитель.
ЭндрюП
Дэн Миллс
мкейт
KalleMP
Эндрю Мортон