Продужни кабл је једноставан и користан део електричне опреме. За пуњач телефона, лампу или други уређај мале снаге његово коришћење углавном не представља посебан проблем.
Ситуација се мења када се преко продужног кабла напајају уређаји велике снаге: електричне грејалице, калорифери, решои, машине, већи кухињски уређаји или друга опрема која дуже време повлачи велику струју.
Тада продужни кабл више није само „још неколико метара жице“.
Он постаје део струјног кола кроз који сатима може пролазити струја близу његовог дозвољеног оптерећења.
Снага уређаја одређује струју
За једнофазни потрошач који се понаша приближно као отпорно оптерећење основна веза је:
P = U × I
где је:
- P, снага уређаја;
- U, напон;
- I, струја.
При напону од приближно 230 V, грејалица снаге 2.000 W повлачи око:
2.000 / 230 ≈ 8,7 A
Уређај снаге 3.000 W повлачи око:
3.000 / 230 ≈ 13 A
То су струје које кроз кабл, утикач, утичницу и сва контактна места могу протицати непрекидно током више сати.
Зато између лампе од 10 W и грејалице од 2.000 W постоји огромна разлика, иако су обе прикључене на исту утичницу.
Зашто се проводник загрева?
Сваки реалан проводник има електрични отпор.
Када кроз њега протиче струја, део електричне енергије претвара се у топлоту.
Количина топлоте зависи од односа:
Pгубитка = I² × R
Ово је веома важна веза.
Загревање не расте пропорционално струји, већ са квадратом струје.
Ако струју удвостручимо, топлотни губици на истом отпору постају приближно четири пута већи.
Зато проблеми који су неприметни при малом оптерећењу могу постати веома изражени када се прикључи снажан потрошач.
Пресек проводника је важан
Што је проводник тањи и дужи, његов електрични отпор је већи.
Већи отпор значи:
- веће губитке;
- већи пад напона;
- више загревања кабла.
Због тога није довољно да продужни кабл само има утикач који физички одговара зидној утичници.
Он мора бити предвиђен за струју, снагу, дужину и услове у којима ће се користити.
Декларисано максимално оптерећење продужног кабла не треба прекорачивати.
Најкритичније место често није сам кабл
У пракси се прегревање врло често најпре појављује на контактним местима:
- између утикача и утичнице;
- унутар прикључнице продужног кабла;
- на завртњима и контактима;
- на спојевима проводника;
- на оштећеним или истрошеним контактним површинама.
Разлог је поново електрични отпор.
Добар контакт има веома мали прелазни отпор.
Лош, олабављен, оксидиран или механички истрошен контакт има већи отпор.
При малој струји то можда неће бити приметно.
Али ако кроз исти контакт сатима пролази 10 или 13 ампера, на том малом месту почиње да се ослобађа значајна количина топлоте.
Контакт се загрева.
Загревањем материјал може да омекша и деформише се.
Притисак контакта постаје још слабији.
Отпор додатно расте.
Температура још више расте.
Тако може настати процес који сам себе погоршава.
Зашто се утичница понекад истопи, а осигурач не реагује?
Ово је један од најважнијих проблема за разумевање.
Аутоматски осигурач првенствено штити електрични вод од прекомерне струје и кратког споја.
Али лош контакт може да се прегрева и при струји која је мања од називне струје осигурача.
На пример, потрошач може нормално да повлачи 10 A.
Осигурач одговарајућег кола не види ништа ненормално, кроз њега пролази дозвољена струја.
Истовремено, једно мало контактно место у истрошеној утичници може имати ненормално велики прелазни отпор и локално достићи веома високу температуру.
Зато је могуће видети:
истопљену утичницу или утикач, а да осигурач ниједном није „избацио“.
Осигурач и лош контакт нису исти тип проблема.
Зашто је намотан продужни кабл посебан проблем?
Код продужних каблова на котуру произвођачи обично наводе различито дозвољено оптерећење у зависности од тога да ли је кабл потпуно одмотан или остаје намотан.
Разлог није електромагнетна „завојница“ у смислу у ком се то понекад објашњава, већ пре свега одвођење топлоте.
Сваки метар проводника ствара одређену количину топлоте.
Када је кабл развучен, његова површина је изложена ваздуху и топлота се релативно лако предаје околини.
Када је више десетина метара кабла збијено на котуру, унутрашњи слојеви су окружени другим загрејаним деловима кабла.
Топлота се много теже одводи.
Температура изолације зато може значајно да порасте.
Када се преко кабла на котуру напаја снажан потрошач, треба поштовати дозвољено оптерећење које је произвођач навео за намотано и одмотано стање.
Више утичница не значи више расположиве снаге
Продужни кабл са четири или шест прикључница не добија због тога четири или шест пута већу електричну способност.
Све те утичнице напајају се преко истог кабла и истог утикача.
Ако прикључимо:
- грејалицу од 2.000 W;
- кувало од 2.000 W;
- још један снажан уређај,
њихове струје се сабирају.
Зато број слободних места на продужном каблу није показатељ колико снажних уређаја сме истовремено да се користи.
Ограничење представља најслабији део целог струјног пута.
Продужни кабл на продужни кабл
Повезивањем више продужних каблова добија се:
- већа укупна дужина проводника;
- више контактних места;
- већи пад напона;
- више потенцијалних места за лош контакт;
- већа могућност преоптерећења које корисник више не прати.
То не значи да ће свако спајање два продужна кабла аутоматски изазвати квар, али се број слабих тачака повећава.
Код великих и дуготрајних оптерећења такве импровизоване инсталације треба избегавати.
Грејалице су посебно неповољан пример
Електрична грејалица је готово идеалан пример великог континуалног оптерећења.
Док греје, она може дуго да повлачи струју близу своје пуне називне вредности.
То значи да кабл, утичнице и контакти немају само краткотрајно оптерећење од неколико секунди, већ могу бити оптерећени сатима.
Зато су управо код грејалица последице:
- лоших контаката;
- слабих продужних каблова;
- старих утичница;
- разводника сумњивог квалитета
нарочито видљиве.
А шта је са бојлером?
Акумулациони бојлер такође има грејач велике снаге и може релативно дуго да ради током једног циклуса загревања.
Начин прикључења конкретног бојлера мора бити изведен у складу са упутством произвођача и пројектованом електричном инсталацијом.
Продужни кабл не треба користити као трајну замену за исправно изведен прикључак уређаја велике снаге.
Ако на месту где је потребан бојлер, грејалица или други снажан уређај не постоји одговарајући електрични прикључак, исправно решење је проверити и по потреби прилагодити инсталацију, а не трајно развући продужни кабл преко просторије.
Како препознати проблем?
При коришћењу снажних потрошача треба обратити пажњу на:
- загревање утикача;
- загревање утичнице;
- мирис загрејане или истопљене пластике;
- промену боје кућишта;
- пуцкетање или варничење;
- лабаво налегање утикача;
- деформисане контакте;
- оштећену изолацију кабла.
Утикач снажног потрошача не треба да буде толико врућ да је непријатно држати га руком.
Ако се појаве јако загревање, мирис паљевине, топљење или варничење, употребу треба одмах прекинути и отклонити узрок.
Само замена истопљеног продужног кабла није увек довољна, потребно је проверити и зидну утичницу, прикључке и стање саме инсталације.
Најважније је посматрати цео струјни пут
Када прикључимо уређај велике снаге, струја не пролази само кроз његов кабл.
Она пролази кроз читав пут:
разводна табла → инсталациони проводници → зидна утичница → утикач продужног кабла → контакти продужног кабла → његов проводник → прикључница → утикач потрошача → сам уређај.
Сваки од тих елемената мора безбедно да поднесе струју која кроз њега пролази.
Цео систем је поуздан онолико колико је поуздано његово најслабије место.
Суштина
Продужни кабл није опасан зато што је продужни кабл.
Проблем настаје када се кроз неодговарајући или неисправан продужни кабл дуго пропушта велика струја.
Тада важи неколико једноставних правила физике:
већа струја → знатно веће загревање
већи отпор контакта → више локално ослобођене топлоте
тањи и дужи проводник → већи отпор и већи пад напона
лошије одвођење топлоте → виша температура кабла
Зато код снажних потрошача није довољно питање:
„Може ли утикач да стане у продужни кабл?“
Право питање је:
„Да ли цео струјни пут може безбедно и дуготрајно да поднесе струју тог уређаја?“