Denominaciones de disyuntores actuales: cómo elegir el autómata adecuado

Los dispositivos para desconectar la electricidad durante sobrecargas y cortocircuitos se instalan en la entrada de cualquier red doméstica. Es necesario calcular correctamente las clasificaciones de los disyuntores de corriente, de lo contrario su funcionamiento será ineficaz. Estas de acuerdo

Le diremos cómo calcular los parámetros de la máquina, de acuerdo con los cuales se selecciona este dispositivo de protección. A partir del artículo que hemos propuesto, aprenderá cómo elegir el dispositivo requerido para proteger la red eléctrica. Según nuestro consejo, obtendrá una opción que claramente funciona en un momento peligroso para la publicación.

Parámetros de disyuntores

Para garantizar la elección correcta de la clasificación de los dispositivos de disparo, es necesario comprender los principios de su funcionamiento, condiciones y tiempo de respuesta.

Los parámetros de funcionamiento de los interruptores automáticos están estandarizados por documentos reglamentarios rusos e internacionales.

Elementos clave y etiquetado

El interruptor automático incluye dos elementos que responden a una corriente que excede el rango de valores especificado:

• La placa bimetálica bajo la influencia de la corriente que pasa se calienta y, al doblarse, presiona el empujador, que desconecta los contactos. Esto es "protección térmica" contra sobrecarga.
• Bajo la influencia de una fuerte corriente en el devanado, el solenoide genera un campo magnético que presiona el núcleo, y el núcleo ya está actuando sobre el émbolo. Esta es una "protección de corriente" contra cortocircuitos, que reacciona ante tal evento mucho más rápido que la placa.

Los tipos de dispositivos de protección eléctrica tienen una marca por la cual se pueden determinar sus parámetros principales.

En cada interruptor automático, se indican sus características principales. Esto le permite no confundir los dispositivos cuando están instalados en el escudo

El tipo de característica de tiempo-corriente depende del rango de ajuste (la magnitud de la corriente a la que ocurre la operación) del solenoide.Para proteger el cableado y los electrodomésticos en apartamentos, casas y oficinas, use interruptores tipo “C” o, mucho menos común, “B”. No hay diferencia especial entre ellos en el uso doméstico.

El tipo "D" se utiliza en salas de servicios públicos o carpintería en presencia de equipos con motores eléctricos, que tienen una alta potencia de arranque.

Hay dos estándares para dispositivos de disparo: residencial (EN 60898-1 o GOST R 50345) y más estricto industrial (EN 60947-2 o GOST R 50030.2). Difieren ligeramente y las máquinas de ambos estándares se pueden utilizar para locales residenciales.

De acuerdo con la corriente nominal, la gama estándar de máquinas para uso en condiciones domésticas contiene dispositivos con los siguientes valores: 6, 8, 10, 13 (poco frecuente), 16, 20, 25, 32, 40, 50 y 63 A.

Características de respuesta tiempo-corriente

Para determinar la velocidad de operación de la máquina durante la sobrecarga, hay tablas especiales de la dependencia del tiempo de apagado de la relación de exceso, que es igual a la relación de la corriente a la corriente nominal:

K = I / I_n.

Una ruptura brusca en el gráfico hacia abajo cuando se alcanza un factor de rango de 5 a 10 unidades se debe al funcionamiento de la liberación electromagnética. Para los interruptores automáticos tipo "B", esto ocurre en un valor de 3 a 5 unidades, y para los interruptores automáticos tipo "D", de 10 a 20.

El gráfico muestra la dependencia del rango de tiempo de respuesta de los interruptores automáticos de tipo "C" en la relación entre la intensidad de corriente y el valor establecido para este interruptor

Con K = 1.13, se garantiza que la máquina no apagará la línea dentro de 1 hora, y en K = 1.45, se garantiza que se apagará durante el mismo tiempo. Estos valores están aprobados en la cláusula 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Para comprender cuánto tiempo funcionará la protección, por ejemplo, en K = 2, es necesario dibujar una línea vertical a partir de este valor. Como resultado, obtenemos que, de acuerdo con el programa anterior, el apagado se producirá en el rango de 12 a 100 segundos.

Una extensión de tiempo tan grande se debe al hecho de que el calentamiento de la placa depende no solo de la potencia de la corriente que la atraviesa, sino también de los parámetros del entorno externo. Cuanto mayor es la temperatura, más rápido se dispara la máquina.

Reglas de Denominación

La geometría de las redes eléctricas internas y domésticas es individual, por lo tanto, no hay soluciones estándar para instalar disyuntores de cierta clasificación. Las reglas generales para calcular los parámetros permisibles de autómatas son bastante complejas y dependen de muchos factores. Todos ellos deben tenerse en cuenta, de lo contrario es posible crear una emergencia.

El principio del cableado dentro del apartamento

Las redes eléctricas internas tienen una estructura ramificada en forma de "árbol", un gráfico sin ciclos. El cumplimiento de este principio de construcción se llama selectividad de la máquinasegún el cual todos los tipos de circuitos eléctricos están equipados con dispositivos de protección.

Esto mejora la estabilidad del sistema en caso de emergencia y simplifica el trabajo para eliminarlo. También es mucho más fácil distribuir la carga, conectar dispositivos que consumen mucha energía y cambiar la configuración del cableado.

En la base del gráfico hay un autómata de apertura, e inmediatamente después de la ramificación, se colocan interruptores de grupo para cada circuito eléctrico individual. Este es un circuito estándar probado a lo largo de los años.

Las funciones de la máquina introductoria incluyen monitoreo de sobrecarga general, para evitar que la corriente exceda el valor permitido para el objeto. Si esto sucede, existe el riesgo de daños en el cableado externo. Además, es probable que funcionen los dispositivos de protección fuera del apartamento, que ya pertenecen a la propiedad de la casa común o a las redes eléctricas locales.

Las funciones de las máquinas grupales incluyen el monitoreo de la intensidad actual en líneas individuales. Protegen el cable del área sobrecargada y el grupo de consumidores de electricidad conectados a él contra sobrecargas. Si dicho dispositivo no funciona en caso de cortocircuito, la máquina automática de entrada lo asegura.

Incluso para apartamentos con un pequeño número de consumidores de electricidad, es aconsejable llevar a cabo una línea separada para la iluminación. Cuando apaga la máquina otro circuito, la luz no se apaga, lo que permitirá en condiciones más cómodas eliminar el problema. En casi todos los paneles, el valor del valor del autómata de entrada es menor que la suma de los del grupo.

La potencia total de los electrodomésticos.

La carga máxima en el circuito ocurre cuando todos los aparatos eléctricos se encienden al mismo tiempo. Por lo tanto, generalmente, la potencia total se calcula por simple suma. Sin embargo, en algunos casos este indicador será menor.

Para algunas líneas, el funcionamiento simultáneo de todos los aparatos eléctricos conectados a él es poco probable y, a veces, imposible. En los hogares, a veces establecen restricciones específicas sobre el funcionamiento de dispositivos potentes. Para hacer esto, recuerde evitar su inclusión simultánea o use un número limitado de puntos de venta.

La probabilidad de operación simultánea de todos los equipos de oficina, iluminación y equipos auxiliares (calderas, refrigeradores, ventiladores, calentadores, etc.) es muy baja, por lo tanto, al calcular la potencia máxima, se utiliza un factor de corrección

Al electrificar edificios de oficinas, a menudo se usa un factor de simultaneidad empírica para los cálculos, cuyo valor se toma en el rango de 0.6 a 0.8. La carga máxima se calcula multiplicando la suma de la potencia de todos los aparatos eléctricos por un factor.

Hay una sutileza en los cálculos: es necesario tener en cuenta la diferencia entre la potencia nominal (total) y la consumida (activa), que están relacionadas por el coeficiente (cos (f)).

Esto significa que para el funcionamiento del dispositivo se requiere una corriente de potencia igual al consumo dividido por este coeficiente:

Yo_p = I / cos (f)

Donde:

• Yo_p - intensidad de corriente nominal, que se utiliza en los cálculos de carga;
• I es la fuerza de la corriente consumida por el dispositivo;
• cos (f) <= 1.

Típicamente, la corriente nominal inmediata o mediante una indicación del valor de cos (f) se indica en el certificado técnico del dispositivo eléctrico.

Entonces, por ejemplo, el valor del coeficiente para las fuentes de luz luminiscentes es 0.9; para lámparas LED - aproximadamente 0.6; para lámparas incandescentes ordinarias: 1. Si se pierde la documentación, pero se conoce el consumo de energía de los dispositivos domésticos, entonces para la garantía toman cos (f) = 0.75.

Los valores recomendados del factor de potencia indicado en la tabla se pueden usar al calcular cargas eléctricas cuando no hay datos sobre la corriente nominal

Cómo elegir un disyuntor de acuerdo con la potencia de carga está escrito en siguiente articulo, cuyo contenido le recomendamos leer.

Selección de sección central

Antes de tender el cable de alimentación del panel de distribución a un grupo de consumidores, es necesario calcular la potencia de los electrodomésticos durante su funcionamiento simultáneo. La sección transversal de cualquier rama se selecciona de acuerdo con las tablas de cálculo según el tipo de cableado metálico: cobre o aluminio.

Los fabricantes de alambres acompañan sus productos con materiales de referencia similares. Si están ausentes, se guían por los datos del directorio "Reglas para el diseño de equipos eléctricos" o producen cálculo de la sección transversal del cable.

Sin embargo, a menudo los consumidores están reasegurados y eligen no la sección mínima aceptable, sino un paso más. Entonces, por ejemplo, al comprar un cable de cobre para una línea de 5 kW, elija una sección transversal de 6 mm²cuando 4 mm es suficiente según la tabla².

La tabla de referencia presentada en el PUE le permite seleccionar la sección requerida de la serie estándar para diversas condiciones de funcionamiento del cable de cobre.

Esto se justifica por las siguientes razones:

• Uso prolongado de un cable grueso, que rara vez está sujeto a la carga máxima permitida para su sección transversal. Volver a tender el cableado no es un trabajo fácil y costoso, especialmente si se está renovando la habitación.
• El margen de ancho de banda le permite conectar sin problemas nuevos dispositivos a la rama de la red.Entonces, en la cocina puede agregar un congelador adicional o mover la lavadora desde el baño allí.
• El inicio del funcionamiento de los dispositivos que contienen motores eléctricos genera fuertes corrientes de arranque. En este caso, se observa una caída de voltaje, que se expresa no solo en el parpadeo de las lámparas de iluminación, sino que también puede provocar la ruptura de la parte electrónica de la computadora, el aire acondicionado o la lavadora. Cuanto más grueso es el cable, más baja es la sobretensión.

Desafortunadamente, hay muchos cables en el mercado que no están hechos de acuerdo con GOST, sino de acuerdo con los requisitos de varias especificaciones.

A menudo, la sección transversal de sus conductores no cumple con los requisitos o están hechos de material conductor con mayor resistencia de lo esperado. Por lo tanto, la potencia máxima real a la que se produce el calentamiento permisible del cable es menor que en las tablas normativas.

Esta foto muestra las diferencias entre los cables fabricados según GOST (izquierda) y según las especificaciones técnicas (derecha). La diferencia en la sección transversal de los núcleos y la estanqueidad del material aislante es obvia

Cálculo de la clasificación del interruptor automático para protección de cables

La máquina automática instalada en el blindaje debe asegurarse de que la línea esté apagada cuando la potencia actual supere el rango permitido para el cable eléctrico. Por lo tanto, para el interruptor automático, es necesario calcular la clasificación máxima permitida.

Según el PUE, la carga permisible a largo plazo de cables de cobre colocados en cajas o en el aire (por ejemplo, sobre un techo tensado) se toma de la tabla anterior. Estos valores están destinados a emergencias cuando hay una sobrecarga de energía.

Algunos problemas comienzan cuando se correlaciona la potencia nominal del interruptor automático con la corriente continua permitida, si esto se hace de acuerdo con la corriente GOST R 50571.4.43-2012.

Se da un fragmento del párrafo 433.1 de GOST R 50571.4.43-2012. Existe una inexactitud en la fórmula "2", y para la correcta comprensión de la definición de la variable es necesario tener en cuenta el Apéndice "1"

Primero, el descifrado de la variable I es engañoso_ncomo potencia nominal, si no presta atención al Apéndice “1” a esta cláusula de GOST. En segundo lugar, hay un error tipográfico en la fórmula "2": el coeficiente 1.45 se agrega incorrectamente y muchos expertos señalan este hecho.

De acuerdo con la cláusula 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 para interruptores automáticos domésticos con una clasificación de hasta 63 A, el tiempo condicional es de 1 hora. La corriente de disparo establecida es igual al valor nominal multiplicado por un coeficiente de 1,45.

Por lo tanto, según la primera y la segunda fórmula modificada, la corriente nominal del interruptor debe calcularse mediante la siguiente fórmula:

Yo_n <= I_Z / 1,45

Donde:

• Yo_n - corriente nominal de la máquina;
• Yo_Z - corriente de cable continua admisible.

Calculemos las clasificaciones de los interruptores para secciones de cable estándar para una conexión monofásica con dos conductores de cobre (220 V). Para hacer esto, dividimos la corriente larga permitida (cuando se pasa por el aire) por un coeficiente de disparo de 1.45.

Elegimos un autómata para que su valor nominal sea menor que este valor:

• Sección transversal de 1,5 mm.²: 19 / 1.45 = 13.1. Clasificación: 13 A;
• Sección transversal de 2.5 mm²: 27 / 1.45 = 18.6. Clasificación: 16 A;
• Sección transversal de 4.0 mm²: 38 / 1.45 = 26.2. Clasificación: 25 A;
• Sección transversal de 6.0 mm²: 50 / 1.45 = 34.5. Clasificación: 32 A;
• Sección transversal de 10.0 mm²: 70 / 1.45 = 48.3. Clasificación: 40 A;
• Sección transversal de 16.0 mm²: 90 / 1.45 = 62.1. Clasificación: 50 A;
• Sección transversal 25.0 mm²: 115 / 1.45 = 79.3. Valoración: 63 A.

Los interruptores automáticos de 13 A rara vez se venden, por lo que los dispositivos con una potencia nominal de 10 A se usan con más frecuencia.

Los cables basados ​​en conductores de aluminio ahora rara vez se usan en la instalación de cableado interno. Para ellos, también, hay una tabla que le permite elegir una sección por carga

De manera similar para cables de aluminio, calculamos las clasificaciones de las máquinas:

• Sección transversal de 2.5 mm²: 21 / 1.45 = 14.5. Clasificación: 10 o 13 A;
• Sección transversal de 4.0 mm²: 29 / 1.45 = 20.0. Clasificación: 16 o 20 A;
• Sección transversal de 6.0 mm²: 38 / 1.45 = 26.2. Clasificación: 25 A;
• Sección transversal de 10.0 mm²: 55 / 1.45 = 37.9. Clasificación: 32 A;
• Sección transversal de 16.0 mm²: 70 / 1.45 = 48.3. Clasificación: 40 A;
• Sección transversal 25.0 mm²: 90 / 1.45 = 62.1. Calificación: 50 A.
• Sección transversal de 35.0 mm²: 105 / 1.45 = 72.4. Valoración: 63 A.

Si el fabricante de los cables de alimentación declara una dependencia diferente de la potencia permitida en el área de la sección transversal, es necesario volver a calcular el valor de los interruptores.

Las fórmulas para la dependencia de la corriente de la energía para una red monofásica y trifásica son diferentes.Muchas personas que tienen dispositivos diseñados para un voltaje de 380 voltios cometen un error en esta etapa.

Cómo determinar los parámetros técnicos de un interruptor automático marcando, en detalle salir aquí. Le recomendamos que se familiarice con el material educativo.

Advertencia de sobrecarga del trabajo del consumidor

A veces se instala en la línea una máquina automática con una potencia nominal significativamente menor de la necesaria para garantizar el mantenimiento de la operabilidad del cable eléctrico.

Es recomendable reducir la clasificación del interruptor si la potencia total de todos los dispositivos en el circuito es mucho menor de lo que el cable puede soportar. Esto sucede si, por razones de seguridad, cuando después de la instalación del cableado, algunos de los dispositivos fueron retirados de la línea.

Luego, una disminución en la potencia nominal de la máquina se justifica por la posición de su respuesta más rápida a las sobrecargas emergentes.

Por ejemplo, cuando el rodamiento del motor está atascado, la corriente en el devanado aumenta bruscamente, pero no a valores de cortocircuito. Si la máquina responde rápidamente, el devanado no tendrá tiempo para derretirse, lo que ahorrará al motor de un costoso procedimiento de rebobinado.

También usan una calificación menor a la calculada debido a restricciones severas en cada circuito. Por ejemplo, para una red monofásica, se instala un interruptor de 32 A en la entrada del apartamento con una estufa eléctrica, que proporciona 32 * 1.13 * 220 = 8.0 kW de potencia permitida. Supongamos que al cablear el apartamento se organizaron 3 líneas con la instalación de máquinas grupales con un valor nominal de 25 A.

Si el número de máquinas de grupo instaladas en la centralita es grande, entonces deben estar firmadas y numeradas. De lo contrario, puede confundirse

Suponga que una de las líneas aumenta lentamente la carga. Cuando el consumo de energía alcanza un valor igual al disparo garantizado del interruptor de grupo, solo el resto (32-25) * 1.45 * 220 = 2.2 kW permanecerá en las otras dos secciones.

Esto es muy pequeño en relación con el consumo total. Con este diseño del panel de distribución, el disyuntor de entrada se desconectará con mayor frecuencia que los dispositivos en las líneas.

Por lo tanto, para mantener el principio de selectividad, es necesario colocar los interruptores automáticos con una clasificación de 20 o 16 amperios. Luego, con la misma distorsión de la potencia consumida, los otros dos enlaces representarán un total de 3.8 o 5.1 kW, lo cual es aceptable.

Considera la oportunidad instalación de disyuntores con una calificación de 20A en el ejemplo de una línea separada dedicada a la cocina.

Los siguientes aparatos eléctricos están conectados y pueden encenderse simultáneamente:

• Refrigerador con una potencia nominal de 400 W y una corriente de arranque de 1,2 kW;
• Dos congeladores con una potencia de 200 vatios;
• Horno con una potencia de 3.5 kW;
• Durante el funcionamiento del horno eléctrico, se permite encender adicionalmente solo un electrodoméstico, el más potente de los cuales es un hervidor eléctrico que consume 2.0 kW.

Una máquina de veinte amperios permite que más de una hora pase corriente con una potencia de 20 * 220 * 1.13 = 5.0 kW. Se producirá un apagado garantizado en menos de una hora con un pase de corriente de 20 * 220 * 1.45 = 6.4 kW.

En la cocina, debe haber una conexión permanente a la electricidad en el equipo de refrigeración y la estufa. Si existe el riesgo de exceder la intensidad actual, se puede eliminar el funcionamiento simultáneo de otros dispositivos resaltando para ellos solo dos salidas

Con la inclusión simultánea del horno y la tetera eléctrica, la potencia total será de 5,5 kW o 1,25 partes del valor nominal de la máquina. Como el hervidor no funciona por mucho tiempo, no se producirá un apagado. Si en este momento el refrigerador y los dos congeladores se encienden, la potencia será de 6.3 kW o 1.43 partes del valor nominal.

Este valor ya está cerca del parámetro de disparo garantizado. Sin embargo, la probabilidad de tal situación es extremadamente pequeña y la duración del período será insignificante, ya que el tiempo de funcionamiento de los motores y la caldera es pequeño.

La corriente de arranque que surge al inicio del refrigerador, incluso en la suma con todos los dispositivos de trabajo, no será suficiente para que se dispare la liberación electromagnética. Por lo tanto, en las condiciones dadas es posible usar un autómata de 20 A.

La única advertencia es la posibilidad de aumentar el voltaje a 230 V, lo que está permitido por los documentos reglamentarios. En particular, GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) define un voltaje estándar de 230 V con la posibilidad de utilizar 220 V.

Ahora, en la mayoría de las redes, la electricidad se suministra con un voltaje de 220 V. Si el parámetro actual se reduce al estándar internacional 230 V, puede volver a calcular las clasificaciones de acuerdo con este valor.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Cambiar dispositivo Selección de un autómata de entrada en función de la potencia conectada. Reglas de distribución de energía:

Elegir un interruptor para el ancho de banda del cable:

El cálculo de la corriente nominal del interruptor automático es una tarea compleja, para cuya solución es necesario tener en cuenta muchas condiciones. La comodidad del servicio y la seguridad de la fuente de alimentación local dependen de la máquina instalada.

Si tiene dudas acerca de tomar la decisión correcta, comuníquese con un electricista experimentado.

Por favor escriba comentarios en el bloque de abajo. Cuéntenos sobre su experiencia en la selección de interruptores automáticos. Comparta información útil y una foto sobre el tema del artículo, haga preguntas.