Produžni kabl je jednostavan i koristan deo električne opreme. Za punjač telefona, lampu ili drugi uređaj male snage njegovo korišćenje uglavnom ne predstavlja poseban problem.
Situacija se menja kada se preko produžnog kabla napajaju uređaji velike snage: električne grejalice, kaloriferi, rešoi, mašine, veći kuhinjski uređaji ili druga oprema koja duže vreme povlači veliku struju.
Tada produžni kabl više nije samo „još nekoliko metara žice“.
On postaje deo strujnog kola kroz koji satima može prolaziti struja blizu njegovog dozvoljenog opterećenja.
Snaga uređaja određuje struju
Za jednofazni potrošač koji se ponaša približno kao otporno opterećenje osnovna veza je:
P = U × I
gde je:
- P, snaga uređaja;
- U, napon;
- I, struja.
Pri naponu od približno 230 V, grejalica snage 2.000 W povlači oko:
2.000 / 230 ≈ 8,7 A
Uređaj snage 3.000 W povlači oko:
3.000 / 230 ≈ 13 A
To su struje koje kroz kabl, utikač, utičnicu i sva kontaktna mesta mogu proticati neprekidno tokom više sati.
Zato između lampe od 10 W i grejalice od 2.000 W postoji ogromna razlika, iako su obe priključene na istu utičnicu.
Zašto se provodnik zagreva?
Svaki realan provodnik ima električni otpor.
Kada kroz njega protiče struja, deo električne energije pretvara se u toplotu.
Količina toplote zavisi od odnosa:
Pgubitka = I² × R
Ovo je veoma važna veza.
Zagrevanje ne raste proporcionalno struji, već sa kvadratom struje.
Ako struju udvostručimo, toplotni gubici na istom otporu postaju približno četiri puta veći.
Zato problemi koji su neprimetni pri malom opterećenju mogu postati veoma izraženi kada se priključi snažan potrošač.
Presek provodnika je važan
Što je provodnik tanji i duži, njegov električni otpor je veći.
Veći otpor znači:
- veće gubitke;
- veći pad napona;
- više zagrevanja kabla.
Zbog toga nije dovoljno da produžni kabl samo ima utikač koji fizički odgovara zidnoj utičnici.
On mora biti predviđen za struju, snagu, dužinu i uslove u kojima će se koristiti.
Deklarisano maksimalno opterećenje produžnog kabla ne treba prekoračivati.
Najkritičnije mesto često nije sam kabl
U praksi se pregrevanje vrlo često najpre pojavljuje na kontaktnim mestima:
- između utikača i utičnice;
- unutar priključnice produžnog kabla;
- na zavrtnjima i kontaktima;
- na spojevima provodnika;
- na oštećenim ili istrošenim kontaktnim površinama.
Razlog je ponovo električni otpor.
Dobar kontakt ima veoma mali prelazni otpor.
Loš, olabavljen, oksidiran ili mehanički istrošen kontakt ima veći otpor.
Pri maloj struji to možda neće biti primetno.
Ali ako kroz isti kontakt satima prolazi 10 ili 13 ampera, na tom malom mestu počinje da se oslobađa značajna količina toplote.
Kontakt se zagreva.
Zagrevanjem materijal može da omekša i deformiše se.
Pritisak kontakta postaje još slabiji.
Otpor dodatno raste.
Temperatura još više raste.
Tako može nastati proces koji sam sebe pogoršava.
Zašto se utičnica ponekad istopi, a osigurač ne reaguje?
Ovo je jedan od najvažnijih problema za razumevanje.
Automatski osigurač prvenstveno štiti električni vod od prekomerne struje i kratkog spoja.
Ali loš kontakt može da se pregreva i pri struji koja je manja od nazivne struje osigurača.
Na primer, potrošač može normalno da povlači 10 A.
Osigurač odgovarajućeg kola ne vidi ništa nenormalno, kroz njega prolazi dozvoljena struja.
Istovremeno, jedno malo kontaktno mesto u istrošenoj utičnici može imati nenormalno veliki prelazni otpor i lokalno dostići veoma visoku temperaturu.
Zato je moguće videti:
istopljenu utičnicu ili utikač, a da osigurač nijednom nije „izbacio“.
Osigurač i loš kontakt nisu isti tip problema.
Zašto je namotan produžni kabl poseban problem?
Kod produžnih kablova na koturu proizvođači obično navode različito dozvoljeno opterećenje u zavisnosti od toga da li je kabl potpuno odmotan ili ostaje namotan.
Razlog nije elektromagnetna „zavojnica“ u smislu u kom se to ponekad objašnjava, već pre svega odvođenje toplote.
Svaki metar provodnika stvara određenu količinu toplote.
Kada je kabl razvučen, njegova površina je izložena vazduhu i toplota se relativno lako predaje okolini.
Kada je više desetina metara kabla zbijeno na koturu, unutrašnji slojevi su okruženi drugim zagrejanim delovima kabla.
Toplota se mnogo teže odvodi.
Temperatura izolacije zato može značajno da poraste.
Kada se preko kabla na koturu napaja snažan potrošač, treba poštovati dozvoljeno opterećenje koje je proizvođač naveo za namotano i odmotano stanje.
Više utičnica ne znači više raspoložive snage
Produžni kabl sa četiri ili šest priključnica ne dobija zbog toga četiri ili šest puta veću električnu sposobnost.
Sve te utičnice napajaju se preko istog kabla i istog utikača.
Ako priključimo:
- grejalicu od 2.000 W;
- kuvalo od 2.000 W;
- još jedan snažan uređaj,
njihove struje se sabiraju.
Zato broj slobodnih mesta na produžnom kablu nije pokazatelj koliko snažnih uređaja sme istovremeno da se koristi.
Ograničenje predstavlja najslabiji deo celog strujnog puta.
Produžni kabl na produžni kabl
Povezivanjem više produžnih kablova dobija se:
- veća ukupna dužina provodnika;
- više kontaktnih mesta;
- veći pad napona;
- više potencijalnih mesta za loš kontakt;
- veća mogućnost preopterećenja koje korisnik više ne prati.
To ne znači da će svako spajanje dva produžna kabla automatski izazvati kvar, ali se broj slabih tačaka povećava.
Kod velikih i dugotrajnih opterećenja takve improvizovane instalacije treba izbegavati.
Grejalice su posebno nepovoljan primer
Električna grejalica je gotovo idealan primer velikog kontinualnog opterećenja.
Dok greje, ona može dugo da povlači struju blizu svoje pune nazivne vrednosti.
To znači da kabl, utičnice i kontakti nemaju samo kratkotrajno opterećenje od nekoliko sekundi, već mogu biti opterećeni satima.
Zato su upravo kod grejalica posledice:
- loših kontakata;
- slabih produžnih kablova;
- starih utičnica;
- razvodnika sumnjivog kvaliteta
naročito vidljive.
A šta je sa bojlerom?
Akumulacioni bojler takođe ima grejač velike snage i može relativno dugo da radi tokom jednog ciklusa zagrevanja.
Način priključenja konkretnog bojlera mora biti izveden u skladu sa uputstvom proizvođača i projektovanom električnom instalacijom.
Produžni kabl ne treba koristiti kao trajnu zamenu za ispravno izveden priključak uređaja velike snage.
Ako na mestu gde je potreban bojler, grejalica ili drugi snažan uređaj ne postoji odgovarajući električni priključak, ispravno rešenje je proveriti i po potrebi prilagoditi instalaciju, a ne trajno razvući produžni kabl preko prostorije.
Kako prepoznati problem?
Pri korišćenju snažnih potrošača treba obratiti pažnju na:
- zagrevanje utikača;
- zagrevanje utičnice;
- miris zagrejane ili istopljene plastike;
- promenu boje kućišta;
- pucketanje ili varničenje;
- labavo naleganje utikača;
- deformisane kontakte;
- oštećenu izolaciju kabla.
Utikač snažnog potrošača ne treba da bude toliko vruć da je neprijatno držati ga rukom.
Ako se pojave jako zagrevanje, miris paljevine, topljenje ili varničenje, upotrebu treba odmah prekinuti i otkloniti uzrok.
Samo zamena istopljenog produžnog kabla nije uvek dovoljna, potrebno je proveriti i zidnu utičnicu, priključke i stanje same instalacije.
Najvažnije je posmatrati ceo strujni put
Kada priključimo uređaj velike snage, struja ne prolazi samo kroz njegov kabl.
Ona prolazi kroz čitav put:
razvodna tabla → instalacioni provodnici → zidna utičnica → utikač produžnog kabla → kontakti produžnog kabla → njegov provodnik → priključnica → utikač potrošača → sam uređaj.
Svaki od tih elemenata mora bezbedno da podnese struju koja kroz njega prolazi.
Ceo sistem je pouzdan onoliko koliko je pouzdano njegovo najslabije mesto.
Suština
Produžni kabl nije opasan zato što je produžni kabl.
Problem nastaje kada se kroz neodgovarajući ili neispravan produžni kabl dugo propušta velika struja.
Tada važi nekoliko jednostavnih pravila fizike:
veća struja → znatno veće zagrevanje
veći otpor kontakta → više lokalno oslobođene toplote
tanji i duži provodnik → veći otpor i veći pad napona
lošije odvođenje toplote → viša temperatura kabla
Zato kod snažnih potrošača nije dovoljno pitanje:
„Može li utikač da stane u produžni kabl?“
Pravo pitanje je:
„Da li ceo strujni put može bezbedno i dugotrajno da podnese struju tog uređaja?“
