Номинали на токови прекъсвачи: как да изберем правилния автоматик

Устройствата за изключване на електричеството по време на претоварвания и къси съединения са инсталирани на входа на всяка домашна мрежа. Необходимо е правилно да се изчислят оценките на текущите прекъсвачи, в противен случай работата им ще бъде неефективна. Съгласен ли сте?

Ще ви кажем как да изчислите параметрите на машината, според които е избрано това защитно устройство. От статията, която предложихме, ще научите как да изберете устройството, необходимо за защита на електрическата мрежа. Въз основа на нашите съвети ще получите опция, която очевидно работи в опасен момент за публикуване.

Параметри на прекъсвача

За да се гарантира правилния избор на рейтинга на устройствата за пътуване, е необходимо разбиране на принципите на тяхната работа, условия и време за реакция.

Работните параметри на прекъсвачите са стандартизирани от руски и международни регулаторни документи.

Основни елементи и етикети

Прекъсвачът включва два елемента, които реагират на ток, надвишаващ определения диапазон от стойности:

• Биметалната плоча под въздействието на преминаващия ток се загрява и, огъвайки се, натиска върху тласкача, който изключва контактите. Това е „термична защита“ срещу претоварване.
• Под въздействието на силен ток в намотката, соленоидът генерира магнитно поле, което притиска сърцевината, а сърцевината вече действа върху буталото. Това е „токова защита“ срещу късо съединение, която реагира на такова събитие много по-бързо от плочата.

Видовете устройства за електрическа защита имат маркировка, чрез която могат да се определят основните им параметри.

На всеки прекъсвач са посочени основните му характеристики. Това ви позволява да не бъркате устройства, когато са инсталирани в щита

Видът на характеристиката на токовия ток зависи от диапазона на настройка (величината на тока, при който се извършва работата) на соленоида.За да защитите окабеляването и уредите в апартаменти, къщи и офиси, използвайте превключватели тип „C“ или, много по-рядко срещани - „B“. Няма специална разлика между тях в домашната употреба.

Тип "D" се използва в помещения за стопанисване или дърводелство при наличие на оборудване с електродвигатели, които имат висока стартова мощност.

Има два стандарта за изключващи устройства: жилищни (EN 60898-1 или GOST R 50345) и по-строги промишлени (EN 60947-2 или GOST R 50030.2). Те се различават леко и машините от двата стандарта могат да се използват за жилищни помещения.

Според номиналния ток стандартният набор от машини за използване в битови условия съдържа устройства със следните стойности: 6, 8, 10, 13 (рядко), 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Характеристики на времето за реагиране на ток

За да се определи скоростта на работа на машината по време на претоварване, има специални таблици на зависимостта на времето на изключване от коефициента на излишък, което е равно на съотношението на тока към номиналния ток:

K = I / I_п.

Рязко прекъсване на графиката надолу при достигане на фактор на обхвата от 5 до 10 единици се дължи на работата на електромагнитното освобождаване. За автоматични прекъсвачи тип "В" това се случва при стойност от 3 до 5 единици, а за прекъсвачи тип "D" - от 10 до 20.

Графиката показва зависимостта на диапазона от време за реакция на прекъсвачи тип "С" от съотношението на силата на тока към стойността, която е зададена за този превключвател

С K = 1.13, машината е гарантирано, че няма да изключи линията в рамките на 1 час, а при K = 1,45 гарантирано изключване през същото време. Тези стойности са одобрени в точка 8.6.2. GOST R 50345-2010.

За да разберете колко дълго ще работи защитата, например при K = 2, е необходимо да се изчертае вертикална линия от тази стойност. В резултат на това получаваме, че според горния график изключването ще се случи в интервала от 12 до 100 секунди.

Такова голямо разпространение на времето се дължи на факта, че загряването на плочата зависи не само от силата на тока, преминаващ през нея, но и от параметрите на външната среда. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо пали машината.

Правила за деноминация

Геометрията на вътрешните и къщите електрически мрежи е индивидуална, следователно няма стандартни решения за инсталиране на прекъсвачи с определена категория. Общите правила за изчисляване на допустимите параметри на автоматите са доста сложни и зависят от много фактори. Всички те трябва да бъдат взети под внимание, в противен случай е възможно да се създаде спешна ситуация.

Принципът на вътрешно апартаментно окабеляване

Вътрешните електрически мрежи имат разклонена структура под формата на "дърво" - графика без цикли. Нарича се спазването на този конструктивен принцип машинна селективностспоред които всички видове електрически вериги са оборудвани със защитни устройства.

Това подобрява стабилността на системата в случай на извънредна ситуация и опростява работата по нейното отстраняване. Освен това е много по-лесно да разпределите товара, да свържете енергоемки устройства и да промените конфигурацията на окабеляването.

В основата на графиката има автоматик за отваряне и веднага след разклонението се поставят групови превключватели за всяка отделна електрическа верига. Това е стандартна верига, доказана през годините.

Функциите на въвеждащата машина включват наблюдение на общото претоварване - за да се предотврати превишаването на тока от разрешената стойност за обекта. Ако това се случи, съществува риск от повреда на външното окабеляване. Освен това има вероятност защитните устройства извън апартамента, които вече принадлежат на общата собственост на къщата или принадлежат на местни електрически мрежи, вероятно да работят.

Функциите на груповите машини включват наблюдение на силата на тока по отделни линии. Те предпазват кабела от претоварената зона и групата консуматори на електрическа енергия, свързани към него, от претоварване. Ако такова устройство не работи в случай на късо съединение, тогава прекъсвачът на входната верига го застрахова.

Дори за апартаменти с малък брой консуматори на електроенергия е препоръчително да се извърши отделна линия за осветление. Когато изключите машината друга верига, светлината не угасва, което ще позволи при по-удобни условия да се елиминира проблемът. Почти във всеки панел стойността на стойността на входния автомат е по-малка от сумата върху груповите.

Общата мощност на електрическите уреди

Максималното натоварване на веригата възниква, когато всички електрически уреди са включени едновременно. Следователно обикновено общата мощност се изчислява чрез просто добавяне. В някои случаи обаче този показател ще бъде по-малък.

За някои линии едновременната работа на всички електрически уреди, свързани към нея, е малко вероятно, а понякога и невъзможна. В домовете понякога те конкретно задават ограничения за работата на мощни устройства. За целта не забравяйте да предотвратите едновременното им включване или да използвате ограничен брой търговски обекти.

Вероятността за едновременна работа на цялата офис техника, осветление и спомагателно оборудване (чайници, хладилници, вентилатори, нагреватели и др.) Е много ниска, поради което при изчисляване на максималната мощност се използва корекционен коефициент

При електрифициране на офис сгради често се използва емпиричен коефициент на едновременност за изчисления, чиято стойност е взета в диапазона от 0,6 до 0,8. Максималното натоварване се изчислява чрез умножение на сумата от мощността на всички електрически уреди по коефициент.

В изчисленията има една тънкост - необходимо е да се вземе предвид разликата между номиналната (пълната) мощност и консумираната (активна), които са свързани с коефициента (cos (е)).

Това означава, че за работата на устройството е необходим ток на мощност, равен на консумирания, разделен на този коефициент:

аз_р = I / cos (f)

когато:

• аз_р - номинална сила на тока, която се използва при изчисляване на натоварването;
• I е силата на консумирания от устройството ток;
• cos (f) <= 1.

Обикновено номиналният ток веднага или чрез индикация на стойността на cos (f) е посочен в листа с технически данни на електрическото устройство.

Така например, стойността на коефициента за луминисцентни източници на светлина е 0,9; за LED лампи - около 0,6; за обикновени лампи с нажежаема жичка - 1. Ако документацията е загубена, но консумираната мощност на домакинските устройства е известна, тогава за гаранцията те приемат cos (f) = 0,75.

Препоръчителните стойности на коефициента на мощност, посочени в таблицата, могат да се използват при изчисляване на електрически товари, когато няма данни за номиналния ток

Как да изберем прекъсвач според мощността на товара е написано следваща статия, чието съдържание ви съветваме да прочетете.

Избор на основен раздел

Преди да поставите захранващия кабел от разпределителния панел към група потребители, е необходимо да се изчисли мощността на електрическите уреди по време на тяхната едновременна работа. Напречното сечение на всеки клон се избира съгласно таблиците за изчисление в зависимост от вида на металното окабеляване: мед или алуминий.

Производителите на тел придружават продуктите си с подобни референтни материали. Ако те отсъстват, тогава те се ръководят от данните от указателя "Правила за проектиране на електрическо оборудване" или произвеждат изчисляване на напречното сечение на кабела.

Въпреки това, често потребителите се презастраховат и избират не минимално приемливата секция, а една стъпка повече. Така че, например, когато купувате меден кабел за линия от 5 кВт, изберете напречно сечение от 6 мм²когато 4 mm са достатъчни според таблицата².

Референтната таблица, представена в PUE, ви позволява да изберете необходимата секция от стандартната серия за различни работни условия на медния кабел

Това е оправдано поради следните причини:

• По-продължителна употреба на дебел кабел, който рядко се подлага на максимално допустимото натоварване за напречното му сечение. Повторното полагане на окабеляването не е лесна и скъпа работа, особено ако стаята се ремонтира.
• Маржът на честотната лента ви позволява безпроблемно да свързвате нови уреди към мрежовия клон.Така че в кухнята можете да добавите допълнителен фризер или да преместите пералнята от банята там.
• Стартът на работа на устройства, съдържащи електродвигатели, дава силни пускови токове. В този случай се наблюдава падане на напрежението, което се изразява не само в мигането на осветителните лампи, но може да доведе и до повреда на електронната част на компютъра, климатика или пералнята. Колкото по-дебел е кабелът, толкова по-ниско е напрежението.

За съжаление, на пазара има много кабели, които не са направени в съответствие с GOST, но според изискванията на различни спецификации.

Често напречното сечение на техните проводници не отговаря на изискванията или те са направени от проводим материал с по-голямо съпротивление от очакваното. Следователно реалната крайна мощност, при която се случва допустимото нагряване на кабела, е по-малка, отколкото в нормативните таблици.

Тази снимка показва разликите между кабелите, направени съгласно GOST (отляво) и според техническите спецификации (вдясно). Разликата в напречното сечение на сърцевините и херметичността на изолационния материал е очевидна

Изчисляване на степента на прекъсвача за защита на кабела

Автоматичната машина, инсталирана в щита, трябва да гарантира, че линията е изключена, когато текущата мощност надхвърля обхвата, разрешен за електрическия кабел. Следователно, за прекъсвача е необходимо да се изчисли максимално допустимата мощност.

Според PUE допустимото дълготрайно натоварване на медни кабели, поставени в кутии или над въздуха (например над опънат таван), се взема от таблицата по-горе. Тези стойности са предназначени за спешни случаи, когато има претоварване на мощността.

Някои проблеми започват, когато свързват номиналната мощност на прекъсвача с непрекъснатия допустим ток, ако това се извършва в съответствие с текущия GOST R 50571.4.43-2012.

Даден е фрагмент от параграф 433.1 от GOST R 50571.4.43-2012. Във формулата „2“ има неточност и за правилното разбиране на дефиницията на променливата В е необходимо да се вземе предвид Приложение „1“

Първо, декриптирането на променлива I е подвеждащо_пкато номинална мощност, ако не обърнете внимание на допълнение „1” към тази клауза на GOST. Второ, има формула на грешка във формулата „2“: коефициентът 1.45 е добавен неправилно и този факт се отбелязва от много експерти.

Съгласно клауза 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 за битови прекъсвачи с рейтинг до 63 A, условното време е 1 час. Зададеният ток на отклонение е равен на номиналната стойност, умножена по коефициент 1,45.

Следователно, както в първата, така и в модифицираната втора формула, номиналният ток на прекъсвача трябва да се изчисли по следната формула:

аз_п <= Аз_Z / 1,45

когато:

• аз_п - номинален ток на машината;
• аз_Z - непрекъснат допустим ток на кабела.

Нека изчислим степента на превключвателите за стандартни напречни сечения на кабели за еднофазна връзка с два медни проводника (220 V). За целта разделяме дългия допустим ток (при полагане през въздуха) на коефициент на отклонение 1,45.

Избираме автомат, така че неговата номинална стойност да е по-малка от тази стойност:

• Напречно сечение 1,5 мм²: 19 / 1,45 = 13,1. Оценка: 13 A;
• 2,5 мм напречно сечение²: 27 / 1,45 = 18,6. Оценка: 16 A;
• Напречно сечение 4.0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Оценка: 25 A;
• 6,0 мм напречно сечение²: 50 / 1,45 = 34,5. Оценка: 32 A;
• Напречно сечение 10,0 мм²: 70 / 1,45 = 48,3. Оценка: 40 A;
• Напречно сечение 16,0 мм²: 90 / 1,45 = 62,1. Оценка: 50 A;
• Напречно сечение 25,0 мм²: 115 / 1,45 = 79,3. Оценка: 63 А.

13А прекъсвачи рядко се продават, така че по-често се използват устройства с номинална мощност 10А.

Кабели на основата на алуминиеви проводници сега рядко се използват при монтажа на вътрешно окабеляване. За тях също има таблица, която ви позволява да изберете раздел по натоварване

По подобен начин за алуминиевите кабели изчисляваме оценките на машините:

• 2,5 мм напречно сечение²: 21 / 1,45 = 14,5. Оценка: 10 или 13 A;
• Напречно сечение 4.0 mm²: 29 / 1,45 = 20,0. Оценка: 16 или 20 A;
• 6,0 мм напречно сечение²: 38 / 1,45 = 26,2. Оценка: 25 A;
• Напречно сечение 10,0 мм²: 55 / 1,45 = 37,9. Оценка: 32 A;
• Напречно сечение 16,0 мм²: 70 / 1,45 = 48,3. Оценка: 40 A;
• Напречно сечение 25,0 мм²: 90 / 1,45 = 62,1. Оценка: 50 A.
• Напречно сечение 35,0 мм²: 105 / 1,45 = 72,4. Оценка: 63 А.

Ако производителят на силовите кабели декларира различна зависимост на допустимата мощност от площта на напречното сечение, тогава стойността за превключвателите трябва да бъде преизчислена.

Формулите за зависимостта на тока от мощността за еднофазна и трифазна мрежа са различни.Много хора, които имат устройства, проектирани за напрежение от 380 волта, правят грешка на този етап

Как да определим техническите параметри на прекъсвача чрез маркиране, подробно изложени тук, Препоръчваме ви да се запознаете с учебния материал.

Предупреждение за претоварване от работата на потребителите

Понякога на линията е инсталирана автоматична машина с номинална мощност, значително по-ниска от необходимата за гарантирана поддържане на оперативността на електрическия кабел.

Препоръчително е да намалите степента на превключване, ако общата мощност на всички устройства във веригата е много по-малка, отколкото може да издържи кабелът. Това се случва, ако по съображения за сигурност, когато след инсталирането на окабеляването, някои от устройствата бяха премахнати от линията.

Тогава намалението на номиналната мощност на машината е оправдано от позицията на по-бързата й реакция при възникващи претоварвания.

Например, когато лагерът на двигателя е задръстен, токът в намотката рязко се увеличава, но не и до стойностите на късо съединение. Ако машината реагира бързо, намотката няма да има време да се стопи, което ще спести двигателя от скъпа процедура за пренавиване.

Те също използват рейтинг, по-малък от изчисления поради строги ограничения на всяка верига. Например, за еднофазна мрежа, на входа на апартамента с електрическа печка е инсталиран превключвател 32 A, който дава 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW допустима мощност. Да предположим, че при окабеляване на апартамента бяха организирани 3 линии с инсталирането на групови машини с номинална стойност 25 A.

Ако броят на груповите машини, инсталирани в разпределителното табло, е голям, тогава те трябва да бъдат подписани и номерирани. В противен случай можете да се объркате

Да предположим, че една от линиите бавно увеличава натоварването. Когато консумираната мощност достигне стойност, равна на гарантираното изключване на груповия превключвател, в останалите две секции ще останат само останалите (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 кВт.

Това е много малко спрямо общото потребление. С този дизайн на разпределителния панел прекъсвачът на входната верига ще бъде по-често изключен от устройствата по линиите.

Следователно, за да се поддържа принципът на селективност, е необходимо да се поставят прекъсвачи с номинална стойност 20 или 16 ампера. Тогава, при едно и също изкривяване на консумираната мощност, другите две връзки ще представляват общо 3,8 или 5,1 кВт, което е приемливо.

Обмислете възможността монтаж на прекъсвач с оценка 20A по примера на отделна линия, посветена на кухнята.

Следните електрически уреди са свързани към него и могат да бъдат едновременно включени:

• Хладилник с номинална мощност 400 W и стартов ток 1.2 kW;
• Два фризера с мощност 200 вата;
• Фурна с мощност 3,5 кВт;
• По време на работа на електрическата фурна се разрешава допълнително да се включва само един уред, най-мощният от които е електрическа кана, консумираща 2,0 кВт.

Двайсет ампер машина позволява повече от час да преминава ток с мощност 20 * 220 * 1,13 = 5,0 кВт. Гарантирано изключване за по-малко от един час ще се случи с ток от 20 * 220 * 1,45 = 6,4 кВт.

В кухнята постоянна връзка с електричество трябва да има към хладилното оборудване и печката. Ако има риск от превишаване на силата на тока, тогава едновременната работа на други устройства може да бъде елиминирана, като маркирате за тях само два изхода

С едновременното включване на фурната и електрическата кана, общата мощност ще бъде 5,5 кВт или 1,25 части от номиналната стойност на машината. Тъй като чайникът не работи дълго, изключване няма да се случи. Ако в този момент хладилникът и двата фризера се включат, мощността ще бъде 6,3 кВт или 1,43 части от номиналната.

Тази стойност вече е близо до гарантирания задействащ параметър. Вероятността за подобна ситуация обаче е изключително малка и продължителността на периода ще бъде незначителна, тъй като времето на работа на моторите и чайника е малко.

Стартовият ток, възникващ в началото на хладилника, дори в сбора с всички работещи устройства, няма да бъде достатъчен за отпадането на електромагнитното освобождаване. По този начин, в дадените условия е възможно да се използва автомат 20 А.

Единственото предупреждение е възможността за увеличаване на напрежението до 230 V, което е разрешено от регулаторни документи. По-специално GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) определя стандартно напрежение 230 V с възможност за използване на 220 V.

Сега в повечето мрежи електричеството се доставя с напрежение 220 V. Ако текущият параметър се намали до международния стандарт 230 V, тогава можете да преизчислите оценките в съответствие с тази стойност.

Изводи и полезно видео по темата

Превключете устройство. Избор на входен автомат в зависимост от свързаната мощност. Правила за разпределение на мощността:

Избор на превключвател за честотна лента на кабела:

Изчисляването на номиналния ток на прекъсвача е сложна задача, за решаването на която е необходимо да се вземат предвид много условия. Инсталираната машина определя лекотата на поддръжка и безопасността на локалното захранване.

Ако се съмнявате дали да направите правилния избор, свържете се с опитен електротехник.

Моля, напишете коментари в блока по-долу. Разкажете ни за вашия опит с избора на прекъсвачи. Споделете полезна информация и снимка по темата на статията, задайте въпроси.