Valg af maskine efter belastning, kabeltværsnit og strøm: principper og formler til beregning

For tilrettelæggelse af fejlfri funktion intern strømforsyning er det nødvendigt at tildele separate filialer. Hver linje skal være udstyret med sin egen beskyttelsesanordning, der beskytter kabelisolering mod fusion. Imidlertid ved ikke alle, hvilken enhed de skal købe. Er du enig?

Du lærer alt om valg af maskiner i henhold til belastning fra den artikel, vi præsenterede. Vi fortæller dig, hvordan du bestemmer klassificeringen for en strømafbryder i den krævede klasse. Under hensyntagen til vores anbefalinger garanteres køb af de krævede enheder, der kan eliminere truende situationer, når ledningsføringen betjenes.

Afbrydere til indenlandske netværk

Elektricitetsforsyningsorganisationer udfører forbindelsen af ​​huse og lejligheder og udfører arbejde med at forbinde kablet til tavlen. Alle aktiviteter til installation af ledninger i rummet udføres af dets ejere eller af lejede specialister.

For at vælge en automatisk maskine, der skal beskytte hvert enkelt kredsløb, skal du kende dets klassificering, klasse og nogle andre egenskaber.

Nøgleparametre og klassificering

Husholdningsmaskiner er installeret ved indgangen til et lavspændingselektrisk kredsløb, og de er designet til at løse følgende problemer:

• manuel eller elektronisk tænding eller slukning af det elektriske kredsløb;
• kredsløb beskyttelse: blackout med en let langvarig overbelastning;
• kredsløb beskyttelse: øjeblikkelig strømafbrydelse under kortslutning.

Hver switch har en egenskab udtrykt i ampère, som kaldes nominel strøm (jeg_n) eller "pålydende værdi".

Essensen af ​​denne værdi er lettere at forstå ved hjælp af overskydende koefficient:

K = I / I_n,

hvor jeg er den reelle nuværende styrke.

• K <1.13: frakobling (tur) forekommer ikke inden for 1 time;
• K> 1.45: nedlukning sker inden for 1 time.

Disse parametre er fastlagt i afsnit 8.6.2. GOST R 50345-2010.For at finde ud af, hvor lang tid en tur vil finde sted ved K> 1.45, skal du bruge en graf, der reflekterer tidsstrømskarakteristikken for en bestemt maskinmodel.

Hvis strømmen overskrider den nominelle værdi af effektbryderen med 2 gange, vil åbningen ske i løbet af 8 sekunder til 4 minutter. Responshastigheden afhænger af modelindstillingen og den omgivende temperatur.

Hver type afbryder har også et aktuelt interval (jeg_-en), hvor den øjeblikkelige turmekanisme udløses:

• klasse “B”: Jeg_-en = (3 * I_n .. 5 * Jeg_n];
• klasse “C”: Jeg_-en = (5 * I_n .. 10 * Jeg_n];
• klasse “D”: Jeg_-en = (10 * I_n .. 20 * Jeg_n].

Type “B” -enheder bruges hovedsageligt til linjer, der har betydelig længde. Afbrydere i klasse “C” bruges i bolig- og kontorlokaler, og enheder mærket “D” beskytter kredsløb, hvor der er udstyr med en stor startstrømskoefficient.

Standardlinjen af ​​husholdningsmaskiner inkluderer enheder med klassificering på 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 og 63 A.

Designet af udgivelserne

I moderne afbryder Der er to typer frigivelser: termisk og elektromagnetisk.

Den bimetalliske frigivelse er i form af en plade lavet af to ledende metaller med forskellig termisk ekspansion. En sådan konstruktion med langvarig overskridelse af den nominelle værdi fører til opvarmning af delen, dens bøjning og udløsning af kredsløbets åbningsmekanisme.

I nogle maskiner kan du bruge justeringsskruen ændre den strøm, hvorpå turen finder sted. Tidligere blev denne teknik ofte brugt til at "finjustere" enheden, men denne procedure kræver dybdegående specialiseret viden og flere tests.

Ved at dreje justeringsskruen (fremhævet i et rødt rektangel) mod uret, kan du opnå en længere responstid for den termiske frigivelse

Nu på markedet kan du finde mange modeller af standardvurderinger fra forskellige producenter, hvis tids aktuelle egenskaber er lidt forskellige (men samtidig overholder lovgivningsmæssige krav). Derfor er det muligt at vælge en maskine med de nødvendige "fabriksindstillinger", hvilket eliminerer risikoen for forkert kalibrering.

En elektromagnetisk frigørelse forhindrer overophedning af linjen som et resultat af en kortslutning. Den reagerer næsten øjeblikkeligt, men på samme tid skal værdien af ​​strømstyrken være flere gange højere end den nominelle værdi. Strukturelt set er denne del en magnetventil. Overstrøm genererer et magnetfelt, der bevæger kernen og åbner kredsløbet.

Overholdelse af selektivitetsprincipperne

I nærvær af et forgrenet elektrisk kredsløb er det muligt at organisere beskyttelsen på en sådan måde, at i tilfælde af kortslutning er kun den gren, som en nødsituation opstår, slukket. Til dette anvendes princippet om switches selektivitet.

Visuelt diagram, der viser princippet om drift af et system af afbrydere med en implementeret funktion af selektivitet (selektivitet) drift i tilfælde af en kortslutning

For at sikre selektiv nedlukning installeres automatiske enheder med øjeblikkelig afskæring på de nederste trin, hvor kredsløbet åbnes på 0,02 - 0,2 sekunder. Afbryderen, der er placeret i et højere trin, har enten en udløbsforsinkelse på 0,25-0,6 s eller er fremstillet i henhold til et specielt "selektivt" kredsløb i overensstemmelse med DIN VDE 0641-21.

For garanteret sikkerhed selektiv betjening af automatiske maskiner det er bedre at bruge maskiner fra en producent. For effektafbrydere i et enkelt modelområde er der selektivitetstabeller, der angiver mulige kombinationer.

Enkle installationsregler

Den del af kredsløbet, der skal beskyttes med en afbryder, kan være en- eller trefaset, have en neutral såvel som en PE-ledning (jord). Derfor har maskinerne fra 1 til 4 poler, der fører en ledende kerne.Når der oprettes betingelser for udløb, afbrydes alle kontakter samtidigt.

Maskinerne i skjoldet er monteret på en specielt designet DIN-skinne. Det giver en kompakt og sikker forbindelse samt praktisk adgang til kontakten.

Maskinerne er installeret som følger:

• unipolær pr. fase;
• bipolær til fase og neutral;
• tre-polet i 3 faser;
• firpolet i 3 faser og neutral.

Det er forbudt at gøre følgende:

• installere enkeltpolede afbrydere på neutral;
• indsæt PE-ledning i maskinen;
• installer tre enpolede enheder i stedet for en trepolet afbryder, hvis mindst en trefaset forbruger er tilsluttet kredsløbet.

Alle disse krav er beskrevet i EMP og skal overholdes.

I hvert hus eller værelse, som elektricitet er forbundet til, er en introduktionsmaskine installeret. Dets værdi bestemmes af leverandøren, og denne værdi er angivet i kontrakten om tilslutning af elektricitet. Formålet med en sådan switch er at beskytte sektionen fra transformeren til forbrugeren.

Efter introduktionsmaskinen tilsluttes en tæller til linjen (enkelt- eller trefase) og reststrømsanordning, hvis funktioner adskiller sig fra betjeningen af ​​en afbryder og differentiel switch.

Hvis rummet er kablet i flere kredsløb, er hver af dem beskyttet af en separat maskine, hvis magt angivet på markeringen. Deres klassificering og klasser bestemmes af ejeren af ​​lokalerne under hensyntagen til den eksisterende ledning eller strømmen til de tilsluttede enheder.

En elektricitetsmåler og effektafbrydere er installeret i et tavle, der opfylder alle sikkerhedskrav og let kan integreres i det indre af et rum

Når du vælger et sted at placere omstillingsbord det skal huskes, at lufttemperaturen påvirker egenskaberne for den termiske frigivelse. Derfor tilrådes det at have en skinne med maskiner inde i rummet.

Beregning af den påkrævede pålydende værdi

Afbryderens hovedbeskyttelsesfunktion strækker sig til ledningerne, så klassificeringen udføres langs kabeltværsnittet. I dette tilfælde skal hele kredsløbet sikre den regelmæssige drift af de enheder, der er tilsluttet det. Beregningen af ​​systemparametrene er enkel, men mange nuancer skal tages i betragtning for at undgå fejl og problemer.

Bestemmelse af forbrugernes samlede kapacitet

En af hovedparametrene i det elektriske kredsløb er den maksimale effekt, som forbrugerne af elektricitet er forbundet til det. Når du beregner denne indikator, kan du ikke bare opsummere enheds pasdata.

Aktiv og klassificeret komponent

For ethvert udstyr, der er drevet af elektricitet, skal producenten angive den aktive strøm (P) Denne værdi bestemmer den mængde energi, der uigenkaldeligt vil blive konverteret som et resultat af apparatet, og som brugeren vil betale for måleren.

Men for enheder med kondensatorer eller en induktor er der en anden effekt med en ikke-nul-værdi, der kaldes reaktiv (Q) Hun når enheden og vender næsten øjeblikkeligt tilbage.

Den reaktive komponent deltager ikke i beregningen af ​​brugt elektricitet, men danner sammen med den aktive den såkaldte "fuld" eller "nominel" effekt (S), som giver en belastning til kredsløbet.

cos (f) er en parameter, som du kan bestemme den samlede (nominel effekt) fra den aktive (forbrugte). Hvis det ikke er lig med enheden, er det angivet i den tekniske dokumentation for det elektriske apparat

Det er nødvendigt at overveje bidraget fra en separat enhed til den samlede belastning på de ledende ledninger og maskinen i henhold til dens fulde effekt: S = P / cos (f).

Forøgede startstrømme

Den næste funktion ved nogle typer husholdningsapparater er tilstedeværelsen af ​​transformere, elektriske motorer eller kompressorer. Sådanne enheder ved driftsstart forbruger en start (start) strøm.

Dets værdi kan være flere gange højere end standardindikatorerne, men driftstiden ved høj effekt er lille og spænder normalt fra 0,1 til 3 sekunder. En sådan kortvarig bølge vil ikke føre til drift af den termiske frigivelse, men den elektromagnetiske komponent i afbryderen, der er ansvarlig for overstrømskortslutning, kan reagere.

Denne situation er især relevant for lejede ledninger, som udstyr såsom træbearbejdningsmaskiner er forbundet til. I dette tilfælde skal du beregne strømstyrken, og måske er det fornuftigt at bruge en klasse "D" -automat.

Efterspørgselsfaktor

For kredsløb, som en stor mængde udstyr er forbundet til, og der ikke er nogen enhed, der bruger den største del af strømmen, er en efterspørgselskoefficient (ks) Betydningen af ​​dens anvendelse er, at alle enheder ikke fungerer samtidig, så summeringen af ​​den nominelle effekt vil føre til en overvurderet hastighed.

Efterspørgselskoefficienten for grupper af elektriske forbrugere er fastlagt i afsnit 7 i SP 256.1325800.2016. Du kan også stole på disse indikatorer, når du uafhængigt beregner den maksimale effekt

Denne koefficient kan tage en værdi, der er lig med eller mindre end en. Estimeret effektberegning (P_r) for hver enhed sker ved formlen:

P_r = ks * S

Den samlede nominelle effekt af alle enheder bruges til at beregne kredsløbsparametrene. Det anbefales at bruge efterspørgselskoefficienten til kontorer og små detaillokaler med et stort antal computere, kontorudstyr og andet udstyr drevet fra et kredsløb.

For linjer med et lille antal forbrugere bruges denne koefficient ikke i dens rene form. Fra strømtællingen fjernes disse enheder, hvis inkludering på samme tid som mere energiforbrugende enheder er usandsynligt.

Så for eksempel er der en lille chance for et engangsjob i en stue med strygejern og støvsuger. Og for værksteder med et lille antal medarbejdere tages kun 2-4 af de mest kraftfulde elværktøjer i betragtning.

Aktuel beregning

Valget af en automat foretages i henhold til den maksimale værdi af den strømstyrke, der er tilladt i kredsløbsafsnittet. Det er nødvendigt at få denne indikator ved at kende elektriske forbrugers samlede effekt og spændingen i netværket.

I henhold til GOST 29322-2014 skal spændingsværdien fra oktober 2015 være lig 230 V for et almindeligt netværk og 400 V for en trefaset. I de fleste tilfælde er de gamle parametre dog stadig gyldige: henholdsvis 220 og 380 V. Af hensyn til nøjagtigheden af ​​beregningerne er det derfor nødvendigt at udføre målinger ved hjælp af et voltmeter.

Du kan måle spændingen i dit hjemmenetværk ved hjælp af et voltmeter eller multimeter. For at gøre dette skal du bare tilslutte hans kontakter til en stikkontakt

Et andet spørgsmål specielt relevant for privat ledningsføring, er levering af strømforsyning med utilstrækkelig spænding. Målinger på sådanne problematiske objekter kan muligvis vise værdier, der falder uden for det område, der er specificeret af GOST.

Afhængig af niveauet for elforbrug hos naboer kan spændingsværdien variere meget over en kort periode.

Dette skaber et problem ikke kun for betjening af enhederne, men også for beregning af strøm. Når spændingen falder, mister nogle enheder simpelthen strømmen, og nogle, der har en indgangsstabilisator, øger elforbruget.

Det er vanskeligt at kvalitativt beregne de nødvendige kredsløbsparametre under sådanne forhold. Derfor bliver du enten nødt til at lægge kabler med et kendt stort tværsnit (hvilket er dyrt), eller løse problemet ved at installere en indgangsstabilisator eller forbinde huset til en anden linje.

Stabilisatoren er installeret ved siden af ​​tavlen. Det sker ofte, at dette er den eneste måde at få standard spændingsværdier i huset

Efter at den samlede effekt af elektriske apparater blev fundet (S) og spændingsværdien (U), beregning af strømstyrke (jeg) udført i henhold til formlerne, der følger af Ohms lov:

jeg_f = S / U_f til enfaset netværk

jeg_l = S / (1,73 * U_l) til trefaset netværk

Her er indekset "f"Betyder faseparametre og"l”- lineær.

De fleste trefasede enheder bruger “stjerne” -forbindelsestypen, og det er netop i henhold til dette skema, der fungerer en transformer, der producerer strøm for forbrugeren. Med en symmetrisk belastning vil de lineære og fasekræfter være identiske (jeg_l = jeg_f), og spændingen beregnes ved formlen:

U_l = 1,73 * U_f

Nuancerne ved valg af kabelsektion

Kvaliteten og parametrene på ledninger og kabler reguleres af GOST 31996-2012. I henhold til dette dokument udvikles tekniske specifikationer for produkterne, hvor et vist antal værdier af grundlæggende egenskaber er tilladt. Producenten skal fremlægge en korrespondance- tabel over kernerne og den maksimale sikre strømstyrke.

Den maksimalt tilladte strømstyrke afhænger af ledningens tværsnit og installationsmetoden. De kan lægges skjult (i væggen) eller åben (i rør eller kanal) måde

Det er nødvendigt at vælge et kabel på en sådan måde, at der sikres en sikker strømstrøm svarende til den beregnede samlede effekt af elektriske apparater. I henhold til PUE (regler for elektrisk installation) er minimum design tværsnit af ledningerbrugt i boliger skal være mindst 1,5 mm².

Standardstørrelser har følgende betydninger: 1.5; 2,5; 4; 6 og 10 mm².

Nogle gange er der en grund til at bruge ledninger med et tværsnit, et trin større end det tilladte minimum. I dette tilfælde er der muligheden for at tilslutte yderligere enheder eller udskifte eksisterende med kraftigere enheder uden dyre og langvarige arbejde med at lægge nye kabler.

Beregning af maskinens parametre

For ethvert kredsløb skal følgende ulighed være opfyldt:

jeg_n <= Jeg_p / 1.45

Her jeg_n - maskinens nominelle strøm, og jeg_p - tilladt strøm til ledninger. Denne regel sikrer garanteret udløb af langvarig overskridelse af den tilladte belastning.

Uligheden “In <= Ip / 1.45” er hovedbetingelsen for at færdiggøre et par “automatisk - kabel”. Manglende overholdelse af denne regel kan resultere i brand.

Maskinens bedømmelse kan beregnes både af den samlede belastning og af tværsnittet af ledningerne i den allerede lagt ledning. Antag, at der er et tilslutningsdiagram til elektriske apparater, men ledningerne er endnu ikke lagt.

I dette tilfælde er handlingssekvensen som følger:

1. Beregning af den samlede strømstyrke for elektriske apparater, der er tilsluttet netværket.
2. Valget af en automat med en pålydende værdi på ikke mindre end den beregnede værdi.
3. Valg af kabeltværsnit i henhold til maskinens klassificering.

Eksempel:

1. S = 4 kW; I = 4000/220 = 18 A;
2. jeg_n = 20 A;
3. jeg_p > = Jeg_n * 1,45 = 29 A; D = 4 mm².

Hvis ledningen allerede er lagt, er handlingssekvensen anderledes:

1. Bestemmelse af tilladt strøm med et kendt afsnit og ledningsføringsmetode i henhold til tabellen fra producenten.
2. Valg af afbryder.
3. Beregning af strømmen på tilsluttede enheder. Styring af en gruppe enheder, så den samlede belastning på kredsløbet er mindre end den nominelle værdi.

Eksempel. Lad to enkeltkernekabler lægges på en åben måde, D = 6 mm²derefter:

1. jeg_p = 46 A;
2. jeg_n <= Jeg_p / 1,45 = 32 A;
3. S = i_n * 220 = 7,0 kW.

I afsnit 2 i det sidste eksempel er der en let tilladt tilnærmelse. Præcis værdi af I_n = Jeg_p / 1,45 = 31,7 A afrundet til 32 A.

Valg mellem flere værdier

Undertiden opstår der en situation, hvor du kan vælge flere maskiner med forskellige klassificeringer for at beskytte kredsløbet. For eksempel med en total effekt på elektriske apparater 4 kW (18 A) blev en ledning med et tværsnit af kobberledere på 4 mm valgt med en margen². For denne kombination kan du sætte switchene på 20 og 25 A.

Hvis ledningsdiagrammet til elektrikeren antager tilstedeværelsen af ​​flerlagsbeskyttelse, er du nødt til at vælge maskinerne, så værdien af ​​det højere niveau (i figuren til højre er 25 A) var større end værdien af ​​afbrydere til lavere niveauer

Fordelen ved at vælge kontakten med den højeste karakter er muligheden for at tilslutte ekstra enheder uden at skifte kredsløbselementer. Dette gøres oftest.

Til fordel for at vælge en automat med en lavere nominel værdi er det faktum, at dens termiske frigivelse vil reagere hurtigere på en øget strømindikator.Faktum er, at nogle enheder kan have en funktionsfejl, hvilket vil føre til et stigning i energiforbruget, men ikke til en kortslutningsværdi.

For eksempel vil en nedbrydning af vaskemaskinens motorleje føre til en kraftig stigning i strømmen i viklingen. Hvis maskinen hurtigt reagerer på at overskride de tilladte værdier og kørsler, brænder motoren ikke.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Afbryderens design og klassificering heraf. Begrebet tidsstrømskarakteristika og valg af nominelt kabeltværsnit:

Beregning af enhedsstyrken og maskinens valg ved hjælp af bestemmelserne i PUE:

Valget af en afbryder skal tages ansvarligt, da sikkerheden i det elektriske system derhjemme afhænger af dette. Med alle de mange inputparametre og nuancer i beregningen skal det huskes, at maskinens hovedbeskyttelsesfunktion strækker sig til ledningerne.

Skriv kommentarer, still spørgsmål, skriv et foto om emnet i artiklen i nedenstående blok. Del nyttige oplysninger, der kan være nyttige for besøgende. Fortæl os om din oplevelse med at vælge strømafbrydere til at beskytte dit land eller dit hjem ledningsnet.