Velike preobremenitve z električno energijo lahko potencialno uničijo električno opremo ali v resnejših primerih povzročijo požar. Varovalka in odklopnik služita za zaščito preobremenjenega električnega tokokroga s prekinitvijo kontinuitete ali pretoka električne energije. Kako prekinejo pretok električne energije, pa je zelo različno. Varovalka je sestavljena iz kosa kovine, ki se ob pregrevanju stopi; odklopnik ima notranji preklopni mehanizem, ki se sproži zaradi nevarnega udarca električne energije. Varovalke ponavadi hitreje prekinejo pretok energije, vendar jih je treba zamenjati, ko se stopijo, medtem ko je odklopnike običajno preprosto ponastaviti.
Kako delujejo varovalke
Obstaja veliko različnih vrst varovalk za stanovanjsko in poslovno uporabo, vendar je najpogostejši tip sestavljen iz kovinske žice ali žarilne nitke, ki je zaprta v stekleno ali keramično in kovinsko ohišje. V domu je varovalka običajno priključena v osrednjo škatlo z varovalkami, skozi katero potekajo vse napeljave stavbe. Ko električna energija teče normalno, varovalka omogoča, da moč neovirano prehaja čez njeno žarilno nitko, med tokokrogi. Če pride do preobremenitve, se žarilna nitka stopi in ustavi pretok električne energije.
Na splošno je potrebno zelo malo časa, da se žarilna nitka v vrsti varovalke, ki se uporablja v domu, stopi, tako da se vsak udar električne energije hitro ustavi. Ko pa je varovalka pregorela, jo je treba zavreči in zamenjati z novo. Na voljo je veliko različnih napetosti in ocen, ki obravnavajo različne zmogljivosti električne energije, najboljša varovalka za vezje pa je običajno tista, ki je ocenjena za nekoliko višji od običajnega delovnega toka.
Kako delujejo odklopniki
Odklopnik deluje na enega od dveh načinov, z elektromagnetom (ali solenoidom) ali bimetalnim trakom. V obeh primerih je osnovna zasnova enaka: ko je vklopljen, odklopnik omogoča prehod električnega toka od spodnjega do zgornjega terminala čez solenoid ali trak. Ko tok doseže nevarne ravni, postane magnetna sila solenoida tako močna, da se vrže kovinski vzvod znotraj mehanizma stikala in tok se prekine. Izmenično se kovinski trak upogne, vrže stikalo in prekine povezavo.
Če želite ponastaviti pretok električne energije, potem ko je težava odpravljena, lahko stikalo preprosto vklopite in ponovno povežete vezje. Odklopniki se pogosto nahajajo v omari posameznih stikal, ki se imenuje odklopna omarica. Preprosto stikalo odklopnika prav tako olajša izklop posameznega tokokroga v hiši, če je potrebno delati na ožičenju na tem mestu.
Druga uporaba odklopnika je vtičnica za prekinitev ozemljitvenega tokokroga (GFCI), ki deluje tako, da preprečuje električni udar namesto pregrevanja. Deluje tako, da prekine vezje v vtičnici, če tok postane neuravnotežen, in ga je mogoče ponastaviti s pritiskom na gumb. Ta tehnologija je še posebej uporabna v kopalnicah ali kuhinjah, kjer je nevarnost električnega udara zaradi pogoste uporabe električnih naprav v bližini vira vode.
Prednosti in slabosti
Varovalka in odklopnik imata tako prednosti kot slabosti, od katerih je vsaka lahko odvisna od situacije, v kateri se uporabljata. Varovalke so poceni in jih je mogoče kupiti v kateri koli trgovini s strojno opremo. Prav tako se zelo hitro odzovejo na preobremenitev, kar pomeni, da lahko nudijo večjo zaščito občutljivim elektronskim napravam. Ta hitra reakcija je lahko pomanjkljivost, če je vezje nagnjeno k prenapetostim, ki redno povzročajo pregorevanje varovalk. Zato je pomembno, da imate v vašem domu zanesljivo prenapetostno zaščito.
Varovalke je treba vedno zamenjati, ko so pregorele, kar je lahko težavno v zatemnjenem prostoru ali če ustrezna zamenjava ni takoj na voljo. Druga težava je, da lahko mojster zmotno izbere varovalko, ki ima napetost ali tok, ki je previsoka za njegove potrebe, kar lahko povzroči pregret krog. Poleg tega so lahko v škatli z varovalkami izpostavljeni električni priključki, ki lahko predstavljajo nevarnost za nekoga, ki ne upošteva ustreznih varnostnih ukrepov.
Odklopniki imajo številne prednosti, nenazadnje pa je, kako hitro jih je mogoče ponastaviti. Običajno je jasno, katero stikalo se je sprožilo, v večini primerov pa ga je mogoče enostavno ponastaviti. Za povprečnega lastnika stanovanja je tudi varneje, ker ni dvoma o izbiri prave varovalke in vsi električni priključki so skriti v odklopni škatli.
Pomanjkljivost uporabe odklopnika je, da je običajno dražja namestitev in popravilo. Odklopnik običajno tudi ne reagira tako hitro kot varovalka na prenapetosti električne energije, kar pomeni, da je možno, da se elektronika, povezana z vezjem, poškoduje zaradi “prepustne” energije. Prav tako je bolj občutljiv na vibracije in gibanje, kar lahko povzroči preklop na izklop iz razlogov, ki niso povezani s preobremenitvijo z električno energijo.
Varovalka in odklopnik nista zamenljiva za vse energetske aplikacije. Na primer, varovalke ni mogoče uporabiti v situacijah, ki zahtevajo GFCI. Električarji so najbolj usposobljeni, da ugotovijo, ali je varovalka ali sistem odklopnika boljši za določeno električno napeljavo ali nadgradnjo.