Napon, jačina i snaga električne struje

Električna energija je osnovni dio prirode i jedna je od najčešće korišćenih oblika energije. Ona predstavlja sekundarni izvor energije jer nastaje konverzijom primarnih izvora energije kao što su ugalj, prirodni gas, nafta, nuklearna energija i drugih prirodnih izvora energije. 

Električna mreža

Električna mreža služi obezbjeđivanju neprekidnog napajanja krajnjih potrošačima električne energije. Električna energija koja se proizvodi u elektranama (termoelektrane, hidroelektrane, nuklearne elektrane, vjetroelektrane, solarne elektrane) se električnom mrežom distribuira do krajnjih potrošača. Električna mreža se sastoji od razvodnih postrojenja, vodova i transformatora koji povisuju iili snižavaju napon.

Prema naponskom nivou, električne mreže se dijele na:

• Mreže niskog napona (do 1kV)
• Mreže srednjeg napona (najčešće 10 kV, 20 kV i 35 kV)
• Mreže visokog napona (od 110 kV i 220 kV)
• Mreže veoma visokog napona (400 kV, 750 kV i 1150 kV)

Napon, jačina i snaga struje

Električnu struju karakterišu tri jedinice, napon (V – volt), jačina (A – amper) i snaga (W – vat). Ove tri jedinice su međusobno zavisne pa poznavanjem dvije od njih lako možemo izračunati treću.

V = W / A

A = W / A

W = V x A

Da bi se razumjele jedinice koje opisuju električnu struju može se napraviti analogija sa vodom, isto kao što voda protiče kroz cijev tako se elektroni kreću kroz provodnike. Napon struje u provodniku bi u ovoj analogiji odgovarao pritisku vode u cijevi, a jačina struje bi odgovarala količini vode koje protiče kroz cijev u jednoj sekundi. Snaga električne struje bi odgovarala snazi vode koja ističe iz cijevi i proizvodi određeni rad (npr. pokreće točak vodenice).

Ukoliko npr. bojler ima snagu 1500 vati pod naponom od 220 volti, on radi sa jačinom struje od 6,81 (1500/220) ampera. Podatak o jačini stuje je bitan zbog izbora osigurača koji štite aparate i ostale mrežne instalacije od preopterećenja. Ukoliko jačina struje na mreži prekorači dozvoljenu nominalnu struju prekidača, onda dolazi do prekida struje kako bi se mreža zaštitila. 

Vrste osigurača

Postoje dvije vrste osigurača, topljivi i automatski.

Topljivi osigurači, koji se često mogu vidjeti na starijim razvodnim tablama, se sastoje od osnove sa kalibrisanim prstenom, zaštitnog izolatora, kape i vatrostalne patrone. Metalni kontakti patrone su spojeni lako topljivom žicom čije dimenzije određuju nominalnu vrijednost osigurača. Kada jačina struje prekorači nominalnu vrijednost prekidača, ta žica se topi i prekida se strujno kolo. U zavisnosti od materijala od kojeg se izrađuje žica, topljivi osigurači mogu biti brzi i spori. 

Automatski prekidači imaju istnu namjenu kao topljivi prekidači ali im je drugačiji princip rada. Za razliku od topljivih proizvođača, koji strujno kolo prekidaju topljenjem žice, oni kolo prekidaju prekidanjem kontakta sklopke. Ovo omogućava ponovno korišćenje automatskih prekidača za razliku od topljivih koji nakon topljenja žice nisu upotrebljivi. Kada je osigurač isključen kontakti sklopke su razdvojeni i struja ne protiče, a kada je uključen, kontakti su spojeni i omogućen je protok struje. 

Prilikom izvođenja instalacije struje kod novih objekata topljivi osigurači se više ne ugrađuju, međutim i dalje imaju primjenu zbog veće prekidne moći u odnosu na automatske osigurače.