Dispozitivele pentru deconectarea energiei electrice în timpul supraîncărcărilor și scurtcircuitelor sunt instalate la intrarea în orice rețea de domiciliu. Este necesar să se calculeze corect cotele întreruptoarelor de curent, altfel funcționarea lor va fi ineficientă. Ești de acord?
Vă vom spune cum să calculați parametrii mașinii, în funcție de care este selectat acest dispozitiv de protecție. Din articolul pe care l-am propus, veți învăța cum să alegeți dispozitivul necesar pentru protejarea rețelei. Pe baza sfaturilor noastre, veți obține o opțiune care funcționează clar într-un moment periculos pentru postare.
Parametri întreruptoare circuit
Pentru a asigura alegerea corectă a ratingului dispozitivelor de deplasare, este necesară o înțelegere a principiilor funcționării, condițiilor și timpului de răspuns.
Parametrii de funcționare ai întrerupătorilor sunt standardizați de documente de reglementare rusești și internaționale.
Elemente cheie și etichetare
Proiectarea întreruptorului include două elemente care răspund la curentul care depășește intervalul de valori specificat:
- Placa bimetalică sub influența curentului de pasaj se încălzește și, aplecată, apasă pe împingător, care deconectează contactele. Aceasta este „protecția termică” împotriva suprasolicitării.
- Sub influența unui curent puternic în înfășurare, solenoidul generează un câmp magnetic care apasă miezul, iar miezul acționează deja asupra pistonului. Aceasta este o „protecție a curentului” împotriva scurtcircuitului, care reacționează la un astfel de eveniment mult mai rapid decât placa.
Tipurile de dispozitive de protecție electrică au un marcaj prin care pot fi determinați parametrii lor de bază.
Pe fiecare întreruptor, sunt indicate principalele sale caracteristici. Acest lucru vă permite să nu confundați dispozitivele atunci când sunt instalate în scut
Tipul caracteristicii curentului timp depinde de domeniul de reglare (magnitudinea curentului la care se produce operația) solenoidului. Pentru a proteja cablurile și aparatele din apartamente, case și birouri folosiți întrerupătoare de tip „C” sau, mult mai puțin obișnuite - „B”. Nu există nicio diferență specială în ceea ce privește utilizarea casnică.
Tipul „D” se folosește în încăperile utilitare sau tâmplărie în prezența echipamentelor cu motoare electrice cu putere mare de pornire.
Există două standarde pentru dispozitivele de declanșare: rezidențiale (EN 60898-1 sau GOST R 50345) și industriale mai stricte (EN 60947-2 sau GOST R 50030.2). Acestea diferă ușor și mașinile de ambele standarde pot fi utilizate pentru spații rezidențiale.
Conform curentului nominal, gama standard de mașini utilizate în condiții casnice conține dispozitive cu următoarele valori: 6, 8, 10, 13 (rare), 16, 20, 25, 32, 40, 50 și 63 A.
Caracteristicile răspunsului în timp
Pentru a determina viteza de funcționare a mașinii în timpul supraîncărcării, există tabele speciale ale dependenței timpului de oprire de raportul în exces, care este egal cu raportul dintre curent și curentul nominal:
K = I / In.
O întrerupere accentuată a graficului în momentul atingerii unui factor de interval de 5 până la 10 unități se datorează funcționării eliberării electromagnetice. Pentru întrerupătoarele de tip „B”, aceasta are loc la o valoare de 3 până la 5 unități, iar pentru întreruptoarele de tip „D”, de la 10 la 20.
Graficul arată dependența intervalului de timp de răspuns al întrerupătorilor de tip „C” de raportul dintre puterea curentă și valoarea setată pentru acest comutator
La K = 1.13, mașina este garantată să nu oprească linia timp de 1 oră, iar la K = 1.45, este garantat să se oprească în același timp. Aceste valori sunt aprobate în clauza 8.6.2. GOST R 50345-2010.
Pentru a înțelege cât timp va funcționa protecția, de exemplu, la K = 2, este necesar să tragem o linie verticală din această valoare. Drept urmare, obținem că, conform graficului de mai sus, oprirea va avea loc în intervalul de la 12 la 100 de secunde.
O răspândire atât de mare a timpului se datorează faptului că încălzirea plăcii depinde nu numai de puterea curentului care trece prin ea, ci și de parametrii mediului extern. Cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât mașina se aprinde mai repede.
Reguli de desemnare
Geometria rețelelor electrice interioare și interne este individuală, astfel încât nu există soluții standard pentru instalarea întreruptoarelor cu o anumită putere. Normele generale pentru calcularea parametrilor admisibili ai automatelor sunt destul de complexe și depind de mulți factori. Toate acestea trebuie luate în considerare, altfel este posibil să se creeze o situație de urgență.
Principiul cablajului intra-apartament
Rețelele electrice interne au o structură ramificată sub forma unui „copac” - un grafic fără cicluri. Respectarea acestui principiu de construcție se numește selectivitatea mașinilor, conform căruia toate tipurile de circuite electrice sunt echipate cu dispozitive de protecție.
Acest lucru îmbunătățește stabilitatea sistemului în caz de urgență și simplifică munca pentru eliminarea acestuia. De asemenea, este mult mai ușor să distribuiți încărcarea, să conectați dispozitive cu consum energetic și să schimbați configurația cablajului.
La baza graficului există un automat de deschidere, iar imediat după ramificare, sunt plasate întrerupătoare de grup pentru fiecare circuit electric individual. Acesta este un circuit standard dovedit de-a lungul anilor.
Funcțiile mașinii introductive includ monitorizarea supraîncărcării generale - pentru a împiedica curentul să depășească valoarea admisă pentru obiect. Dacă se întâmplă acest lucru, există riscul de deteriorare a cablurilor externe. În plus, este posibil ca dispozitivele de protecție din afara apartamentului, care aparțin deja proprietății comune ale casei sau aparțin rețelelor electrice locale, să funcționeze.
Funcțiile mașinilor de grup includ monitorizarea puterii curente pe liniile individuale. Acestea protejează cablul de zona supraîncărcată și grupul de consumatori de energie electrică conectat la acesta de suprasarcină. Dacă un astfel de dispozitiv nu funcționează în cazul unui scurtcircuit, atunci întrerupătorul de intrare îl asigură.
Chiar și pentru apartamentele cu un număr mic de consumatori de energie electrică, este recomandat să efectuați o linie separată pentru iluminat. Când opriți mașina unui alt circuit, lumina nu se va stinge, ceea ce va permite în condiții mai confortabile să eliminați problema. În aproape fiecare panou, valoarea valorii automatului de intrare este mai mică decât suma pe cele din grup.
Puterea totală a aparatelor electrice
Sarcina maximă pe circuit apare atunci când toate aparatele electrice sunt pornite în același timp. Prin urmare, de obicei, puterea totală este calculată prin adăugare simplă. Cu toate acestea, în unele cazuri, acest indicator va fi mai mic.
Pentru unele linii, funcționarea simultană a tuturor aparatelor electrice conectate la acesta este puțin probabilă și uneori imposibilă. În case, uneori stabilesc în mod specific restricții de funcționare a dispozitivelor puternice. Pentru a face acest lucru, nu uitați să împiedicați includerea lor simultană sau să utilizați un număr limitat de puncte de vânzare.
Probabilitatea funcționării simultane a tuturor echipamentelor de birou, a iluminatului și a echipamentelor auxiliare (fierbători, frigidere, ventilatoare, încălzitoare etc.) este foarte mică, prin urmare, atunci când se calculează puterea maximă, se utilizează un factor de corecție
La electrificarea clădirilor de birouri, pentru calcule se utilizează adesea un factor empiric de simultaneitate, a cărui valoare este luată în intervalul de la 0,6 la 0,8. Sarcina maximă este calculată prin înmulțirea puterii totale a tuturor aparatelor electrice cu un factor.
Există o subtilitate în calcule - este necesar să se țină seama de diferența dintre puterea nominală (completă) și cea consumată (activă), care sunt legate de coeficientul (cos (f)).
Aceasta înseamnă că pentru funcționarea dispozitivului necesită un curent de putere egal cu cel consumat, împărțit la acest coeficient:
eup = I / cos (f)
Unde:
- eup - puterea nominală a curentului, care este utilizată la calculele sarcinii;
- I este puterea curentului consumat de dispozitiv;
- cos (f) <= 1.
De obicei, curentul nominal imediat sau printr-o indicație a valorii cos (f) este indicat în fișa tehnică a dispozitivului electric.
Deci, de exemplu, valoarea coeficientului pentru sursele luminiscente de lumină este 0,9; pentru lămpi cu LED - aproximativ 0,6; pentru lămpile cu incandescență obișnuite - 1. Dacă documentația este pierdută, dar consumul de energie al dispozitivelor casnice este cunoscut, atunci pentru garanția pe care o iau cos (f) = 0,75.
Valorile recomandate ale factorului de putere indicat în tabel pot fi utilizate la calcularea sarcinilor electrice atunci când nu există date privind curentul nominal
Modul de alegere a unui întreruptor în funcție de puterea de încărcare este scris în articolul următor, al cărui conținut vă recomandăm să vă familiarizați.
Selectarea secțiunii de bază
Înainte de a pune cablul de alimentare de la panoul de distribuție la un grup de consumatori, este necesar să se calculeze puterea aparatelor electrice în timpul funcționării lor simultane. Secțiunea transversală a oricărei ramuri este selectată în funcție de tabelele de calcul, în funcție de tipul de cablaje metalice: cupru sau aluminiu.
Producătorii de sârmă își însoțesc produsele cu materiale de referință similare. Dacă sunt absenți, atunci sunt ghidați de datele din directorul „Reguli pentru proiectarea echipamentelor electrice” sau calculează secțiunea transversală a cablului.
Cu toate acestea, deseori consumatorii sunt reasigurați și nu aleg secțiunea minimă acceptabilă, ci un pas mai mult. Așadar, de exemplu, atunci când cumpărați un cablu de cupru pentru o linie de 5 kW, alegeți o secțiune transversală de 6 mm2când 4 mm sunt suficiente în funcție de tabel2.
Tabelul de referință prezentat în PUE vă permite să selectați secțiunea dorită din seria standard pentru diferite condiții de funcționare a cablului de cupru
Acest lucru este justificat din următoarele motive:
- Utilizarea mai lungă a unui cablu gros, care este rareori supus sarcinii maxime admise pentru secțiunea sa transversală. Re-așezarea cablurilor este o lucrare dificilă și scumpă, mai ales dacă camera a fost reparată.
- Marja de lățime de bandă vă permite să conectați perfect dispozitive noi la sucursala rețelei. Deci, puteți adăuga un congelator suplimentar în bucătărie sau muta mașina de spălat din baie acolo.
- Începerea funcționării dispozitivelor care conțin motoare electrice oferă curenți puternici de pornire. În acest caz, se observă o cădere de tensiune, care se exprimă nu numai în intermiterea lămpilor de iluminat, dar poate duce și la defecțiunea părții electronice a computerului, a aerului conditionat sau a mașinii de spălat. Cu cât cablul este mai gros, cu atât tensiunea este mai mică.
Din păcate, pe piață există multe cabluri care nu sunt realizate conform GOST, ci în conformitate cu cerințele diferitelor specificații.
Adesea, secțiunea transversală a miezurilor lor nu îndeplinește cerințele sau sunt confecționate dintr-un material conductor cu o rezistență mai mare decât se aștepta. Prin urmare, adevărata putere finală la care se produce încălzirea admisibilă a cablului este mai mică decât în tabelele normative.
Această fotografie arată diferențele dintre cabluri realizate în conformitate cu GOST (stânga) și în conformitate cu TU (dreapta). O diferență evidentă în secțiunea transversală a miezurilor și etanșeitatea materialului izolant
Calcularea puterii întreruptorului pentru protecția cablurilor
Mașina instalată în scut trebuie să se asigure că linia este oprită atunci când puterea curentă părăsește intervalul permis pentru cablul electric. Prin urmare, pentru întrerupătorul de circuit, este necesar să se calculeze ratingul maxim admis.
Conform PUE, încărcarea admisibilă pe termen lung a cablurilor de cupru puse în cutii sau în aer (de exemplu, peste un tavan întinzător) este preluată din tabelul de mai sus. Aceste valori sunt destinate situațiilor de urgență atunci când există o suprasarcină.
Unele probleme încep când se corelează puterea nominală a întrerupătorului cu curentul continuu permis, dacă acest lucru se realizează în conformitate cu curentul GOST R 50571.4.43-2012.
Este prezentat un fragment din punctul 433.1 din GOST R 50571.4.43-2012. Există o inexactitate în formula „2” și pentru înțelegerea corectă a definiției variabilei În este necesar să se țină cont de apendicele „1”
În primul rând, decriptarea variabilei I este înșelătoarenca putere nominală, dacă nu acordați atenție apendicelui „1” la această clauză din GOST. În al doilea rând, există o tipă în formula „2”: coeficientul 1,45 este adăugat incorect și acest fapt este remarcat de mulți experți.
Conform clauzei 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 pentru întrerupătoare de uz casnic cu o cotă de până la 63 A, timpul condiționat este de 1 oră. Curentul de deplasare stabilit este egal cu valoarea nominală înmulțită cu un coeficient de 1,45.
Astfel, atât în conformitate cu prima formulă, cât și cu cea de-a doua modificare, curentul nominal al întreruptorului trebuie calculat după următoarea formulă:
eun <= IZ / 1,45
Unde:
- eun - curentul nominal al mașinii;
- euZ - curent continuu de cablu admis.
Să calculăm valorile întrerupătorilor pentru secțiunile standard ale cablurilor pentru o conexiune monofazată cu doi conductori de cupru (220 V). Pentru a face acest lucru, împărțim curentul lung admisibil (atunci când vărsăm prin aer) la un coeficient de deplasare de 1,45.
Alegem un automat astfel încât valoarea sa nominală să fie mai mică decât această valoare:
- Secțiune transversală 1,5 mm2: 19 / 1.45 = 13.1. Rating: 13 A;
- Secțiune transversală de 2,5 mm2: 27 / 1,45 = 18,6. Rating: 16 A;
- Secțiune transversală de 4,0 mm2: 38 / 1,45 = 26,2. Rating: 25 A;
- 6,0 mm secțiune transversală2: 50 / 1,45 = 34,5. Rating: 32 A;
- Secțiune transversală 10,0 mm2: 70 / 1,45 = 48,3. Rating: 40 A;
- Secțiune transversală 16,0 mm2: 90 / 1,45 = 62,1. Rating: 50 A;
- Secțiune transversală 25,0 mm2: 115 / 1,45 = 79,3. Evaluare: 63 A.
Întrerupătoarele de circuit 13A sunt rareori vândute, astfel încât dispozitivele cu o putere nominală de 10A sunt mai des utilizate în schimb.
Cablurile pe bază de conductoare de aluminiu sunt acum utilizate foarte rar la instalarea cablurilor interne. Pentru ei, există și un tabel care vă permite să alegeți o secțiune în funcție de sarcină
În mod similar pentru cablurile de aluminiu, calculăm valorile mașinilor:
- Secțiune transversală de 2,5 mm2: 21 / 1,45 = 14,5. Rating: 10 sau 13 A;
- Secțiune transversală de 4,0 mm2: 29 / 1,45 = 20,0. Rating: 16 sau 20 A;
- 6,0 mm secțiune transversală2: 38 / 1,45 = 26,2. Rating: 25 A;
- Secțiune transversală 10,0 mm2: 55 / 1,45 = 37,9. Rating: 32 A;
- Secțiune transversală 16,0 mm2: 70 / 1,45 = 48,3. Rating: 40 A;
- Secțiune transversală 25,0 mm2: 90 / 1,45 = 62,1. Evaluare: 50 A.
- Secțiune transversală 35,0 mm2: 105 / 1,45 = 72,4. Evaluare: 63 A.
Dacă producătorul cablurilor de alimentare declară o dependență diferită a puterii admise de zona secțiunii transversale, atunci este necesar să recalculăm valoarea pentru comutatoare.
Formulele pentru dependența curentului de putere pentru o rețea monofazată și trifazată sunt diferite. Multe persoane care au dispozitive proiectate pentru tensiune de 380 volți fac o greșeală în acest stadiu
Modul de determinare a parametrilor tehnici ai întreruptorului prin marcaj este descris în detaliu aici. Vă recomandăm să vă familiarizați cu materialul educațional.
Avertizare la suprasarcină din activitatea consumatorilor
Uneori, pe linie este instalată o mașină automată cu o putere nominală semnificativ mai mică decât cea necesară pentru menținerea garantată a operabilității cablului electric.
Este recomandabil să reduceți puterea comutatorului dacă puterea totală a tuturor dispozitivelor din circuit este mult mai mică decât suportă cablul. Acest lucru se întâmplă dacă, din motive de siguranță, când după instalarea cablului, unele dintre dispozitive au fost îndepărtate de pe linie.
Apoi, o scădere a puterii nominale a mașinii este justificată din punctul de vedere al răspunsului său mai rapid la suprasarcinile emergente.
De exemplu, atunci când rulmentul motorului este blocat, curentul înfășurării crește brusc, dar nu la valori de scurtcircuit. Dacă mașina reacționează rapid, înfășurarea nu va avea timp să se topească, ceea ce va salva motorul de la o procedură costisitoare de rulare.
De asemenea, folosesc o evaluare mai mică decât cea calculată datorită restricțiilor severe pe fiecare circuit. De exemplu, pentru o rețea monofazată, la intrarea în apartament este instalat un întrerupător de 32 A, cu o sobă electrică, care oferă putere de 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW.Să presupunem că la cablarea apartamentului au fost organizate 3 linii cu instalarea de mașini de grup cu o valoare nominală de 25 A.
Dacă numărul de aparate de grup instalate în tablou este mare, acestea trebuie semnate și numerotate. În caz contrar, te poți confunda
Să presupunem că pe una dintre linii există o creștere lentă a sarcinii. Când consumul de energie atinge o valoare egală cu declanșarea garantată a comutatorului de grup, numai celelalte două secțiuni vor rămâne doar (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW.
Acest lucru este foarte mic în raport cu consumul total. Cu acest design al panoului de distribuție, întrerupătorul de intrare va fi mai des deconectat decât dispozitivele de pe linii.
Prin urmare, pentru a menține principiul selectivității, este necesar să se pună întreruptoarele cu o putere de 20 sau 16 amperi. Apoi, cu aceeași distorsiune a consumului de energie, celelalte două legături vor reprezenta un total de 3,8 sau 5,1 kW, ceea ce este acceptabil.
Luați în considerare posibilitatea instalării unui întreruptor 20A folosind un exemplu de linie separată dedicată bucătăriei.
La acesta sunt conectate următoarele aparate electrice și pot fi pornite simultan:
- Frigider cu o putere nominală de 400 W și un curent de pornire de 1,2 kW;
- Două congelatoare cu o capacitate de 200 wați;
- Cuptor, putere 3,5 kW;
- În timpul funcționării cuptorului electric, este permisă pornirea suplimentară a unui singur aparat, dintre care cel mai puternic este un fierbător electric, care consumă 2,0 kW.
O mașină de douăzeci de amperi permite trecerea mai mult de o oră cu o putere de 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. O oprire garantată în mai puțin de o oră va avea loc cu o trecere curentă de 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.
În bucătărie, o conexiune permanentă la electricitate ar trebui să fie la echipamentul frigorific și la sobă. În cazul în care există riscul de a depăși puterea curentă, atunci funcționarea simultană a altor dispozitive poate fi eliminată evidențiind pentru ele doar două prize
Odată cu includerea simultană a cuptorului și a fierbătorului electric, puterea totală va fi de 5,5 kW sau 1,25 părți din valoarea nominală a mașinii. Deoarece ibric nu funcționează mult timp, nu se va produce oprirea. Dacă în acest moment frigiderul și ambele congelatoare se aprind, atunci puterea va fi de 6,3 kW sau 1,43 părți din nominal.
Această valoare este deja apropiată de parametrul de declanșare garantat. Cu toate acestea, probabilitatea unei astfel de situații este extrem de mică, iar durata perioadei va fi nesemnificativă, deoarece timpul de funcționare al motoarelor și al fierbătorului este mic.
Curentul de pornire care apare la începutul frigiderului, chiar și în sumă cu toate dispozitivele de funcționare, nu va fi suficient pentru declanșarea eliberării electromagnetice. Astfel, în condițiile date este posibilă utilizarea unui 20 A.
Singura avertizare este posibilitatea creșterii tensiunii până la 230 V, ceea ce este permis de documentele de reglementare. În special, GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) definește o tensiune standard de 230 V cu posibilitatea de a utiliza 220 V.
Acum, în majoritatea rețelelor, energia electrică este furnizată cu o tensiune de 220 V. Dacă parametrul curent este redus la standardul internațional 230 V, atunci puteți recalcula calificările în conformitate cu această valoare.
Dispozitiv întreruptor. Selectarea unui automat de intrare în funcție de puterea conectată. Reguli de distribuție a energiei electrice:
Alegerea unui comutator pentru lățimea de bandă a cablurilor:
Calculul curentului nominal al întrerupătorului este o sarcină dificilă, pentru soluția căreia este necesar să se țină seama de multe condiții. Comoditatea serviciului și siguranța alimentării locale depinde de mașina instalată.
Dacă aveți îndoieli despre alegerea corectă, contactați un electrician cu experiență.
Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Povestiți-ne despre experiența dvs. în selectarea întreruptoarelor. Împărtășiți informații utile și fotografii pe tema articolului, puneți întrebări.