Koneen valinta kuormitustehon, kaapelin poikkileikkauksen ja virran perusteella: laskennan periaatteet ja kaavat

Virheellisesti toimivan talon sisäisen virtalähteen järjestämiseksi on tarpeen allokoida erilliset haarat. Jokainen linja on varustettava omalla suojalaitteella, joka suojaa kaapelin eristystä sulautumiselta. Kaikki eivät kuitenkaan tiedä, minkä laitteen ostaa. Oletko samaa mieltä?

Opit kaiken esittämästämme artikkelista koneiden valinnasta kuormitustehon mukaan. Kerromme sinulle, kuinka määritetään tarvittavan luokan katkaisijan luokitus. Suositusten huomioiminen takaa tarvittavien laitteiden oston, jotka voivat poistaa uhkaavat tilanteet johdotuksen käytön aikana.

Kotimaan verkkojen katkaisijat

Sähkönjakeluorganisaatiot suorittavat talojen ja huoneistojen yhdistämisen suorittamalla kaapelin kytkentävaihteeseen. Kaikki huoneen johdotuksen asentamiseen liittyvät toimenpiteet suorittavat omistajat tai palkatut asiantuntijat.

Jotta voit valita automaattisen koneen jokaisen piirin suojaamiseksi, sinun on tiedettävä sen luokka, luokka ja muut ominaisuudet.

Keskeiset parametrit ja luokittelu

Kotitalouskoneet asennetaan matalajännitteisen sähköpiirin sisäänkäynnille ja ne on suunniteltu ratkaisemaan seuraavat ongelmat:

• sähköpiirin manuaalinen tai elektroninen kytkeminen päälle tai pois päältä;
• piirisuojaus: sähkökatkos pienellä pitkittyneellä ylikuormituksella;
• piirisuojaus: hetkellinen virran katkaisu oikosulun aikana.

Jokaisella kytkimellä on ampeereina ilmaistu ominaisuus, jota kutsutaan nimellisvirta (minä_n) tai ”nimellisarvo”.

Tämän arvon ydin on helpompi ymmärtää ylimääräisen kertoimen avulla:

K = I / I_n,

missä olen todellinen nykyinen vahvuus.

• K <1,13: katkaisua (laukaisua) ei tapahdu yhden tunnin sisällä;
• K> 1.45: sammutus tapahtuu tunnin sisällä.

Nämä parametrit on vahvistettu kohdassa 8.6.2. GOST R 50345-2010.Jotta saadaan selville, kuinka kauan matka tapahtuu kohdassa K> 1,45, sinun on käytettävä kuvaajaa, joka kuvaa tietyn konemallin aikavirtaominaisuuksia.

Jos virta ylittää katkaisijan nimellisarvon 2 kertaa, aukko tapahtuu 8 sekunnista 4 minuuttiin. Vastausnopeus riippuu mallin asetuksista ja ympäristön lämpötilasta.

Lisäksi jokaisella katkaisijatyypillä on virta-alue (minä), jossa välitön laukaisumekanismi laukaistaan:

• luokka “B”: I = (3 * I_n .. 5 * minä_n];
• luokka “C”: I = (5 * I_n .. 10 * minä_n];
• luokka “D”: I = (10 * I_n .. 20 * minä_n].

B-tyypin laitteita käytetään pääasiassa pitkillä linjoilla. C-luokan katkaisijoita käytetään asuintiloissa ja toimistotiloissa, ja merkinnällä “D” varustetut laitteet suojaavat piirejä, jos laitteissa on suuri käynnistysvirtakerroin.

Kotitalouskoneiden vakiovalikoima sisältää laitteet, joiden nimellisarvo on 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 ja 63 A.

Tiedotteiden suunnittelu

Nykyaikaisessa katkaisija Päästöjä on kahta tyyppiä: lämpö- ja sähkömagneettisia.

Bimetallivapautus on levynä, joka on valmistettu kahdesta johtavasta metallista, joilla on erilainen lämpölaajeneminen. Tällainen rakenne nimellisarvon pitkittyneellä ylityksellä johtaa osan kuumenemiseen, taivuttamiseen ja piirin avausmekanismin laukaisuun.

Joissakin koneissa säätöruuvia käyttämällä voit muuttaa virran, jolla laukaisu tapahtuu. Aikaisemmin tätä tekniikkaa käytettiin usein laitteen "hienosäätöön", mutta tämä menettely vaatii perusteellista erikoistusta ja useita testejä.

Kääntämällä säätöruuvia (korostettu punaisella suorakaiteen muotoon) vastapäivään, voit saavuttaa pidemmän vasteajan lämpövapautukselle

Nyt markkinoilta löytyy monia malleja eri valmistajien vakioarviointeista, joiden aikavirtaominaisuudet ovat hiukan erilaisia ​​(mutta samalla täyttävät lainsäädännölliset vaatimukset). Siksi on mahdollista valita kone, jolla on tarvittavat “tehdasasetukset”, mikä eliminoi väärän kalibroinnin riskin.

Sähkömagneettinen vapautus estää linjan ylikuumenemisen oikosulun seurauksena. Se reagoi melkein hetkessä, mutta samalla virran lujuuden arvon on oltava useita kertoja nimellisarvoa suurempi. Rakenteellisesti tämä osa on solenoidi. Ylivirta synnyttää magneettikentän, joka liikuttaa ydintä avaamalla piirin.

Valikoivuusperiaatteiden noudattaminen

Haaroittuneen sähköpiirin läsnä ollessa on mahdollista järjestää suojaus siten, että oikosulun tapauksessa vain haara, jolla hätä tapahtuu, kytketään pois päältä. Tätä varten käytetään kytkimien selektiivisyyden periaatetta.

Visuaalinen kaavio, joka esittää sellaisten katkaisijoiden järjestelmän toimintaperiaatetta, joilla on toteutettu selektiivisyyden (selektiivisyyden) toimintatoiminto oikosulun sattuessa

Valikoivan sammutuksen varmistamiseksi alakatkoihin asennetaan automaattiset laitteet, joissa on välitön katkaisu, avaamalla piiri 0,02 - 0,2 sekunnissa. Ylemmässä vaiheessa sijaitsevan virrankatkaisijan laukaisuviive on joko 0,25 - 0,6 s tai se tehdään erityisen "selektiivisen" piirin mukaisesti standardin DIN VDE 0641-21 mukaisesti.

Taattu turvallisuus automaattisten koneiden valikoiva toiminta on parempi käyttää yhden valmistajan koneita. Yhden mallivalikoiman katkaisijoille on olemassa selektiivitaulukoita, jotka osoittavat mahdolliset yhdistelmät.

Yksinkertaiset asennussäännöt

Virtapiiri, joka on suojattava katkaisijalla, voi olla yksivaiheinen tai kolmivaiheinen, siinä voi olla nolla ja PE-johdin (maadoitettu). Siksi koneissa on 1-4 napaa, jotka johtavat johtavan ytimen.Kun olosuhteet luodaan laukaisulle, kaikki kosketimet irroitetaan samanaikaisesti.

Suojuksessa olevat koneet on asennettu erityisesti suunniteltuun DIN-kiskoon. Se tarjoaa pienikokoisen ja turvallisen yhteyden sekä kätevän pääsyn kytkimeen.

Koneet asennetaan seuraavasti:

• yksinapainen / vaihe;
• bipolaarinen vaiheelle ja neutraalille;
• kolminapainen 3 vaiheeseen;
• 4-napainen 3 vaiheeseen ja vapaa.

Seuraavat ovat kiellettyjä:

• asenna yksinapaiset virrankatkaisimet vapaa-asentoon;
• työnnä PE-lanka koneeseen;
• Asenna kolme yksinapaista laitetta yhden kolminapaisen katkaisijan sijasta, jos ainakin yksi kolmivaiheinen asiakas on kytketty piiriin.

Kaikki nämä vaatimukset on määritelty EMP: ssä, ja niitä on noudatettava.

Jokaiseen taloon tai huoneeseen, johon sähkö on kytketty, on asennettu johdantokone. Sen arvon määrittää toimittaja ja tämä arvo ilmoitetaan sähkön kytkentäsopimuksessa. Tällaisen kytkimen tarkoituksena on suojata osa muuntajalta kuluttajalle.

Johdantokoneen jälkeen linjaan (yksi- tai kolmivaiheinen) on kytketty laskuri ja jäännösvirtalaite, joiden toiminnot eroavat katkaisijan ja differentiaalikytkimen toiminnasta.

Jos huone on kytketty useisiin piireihin, niin jokainen niistä on suojattu erillisellä koneella, jonka teho on merkitty merkinnässä. Niiden luokitukset ja luokat päättää tilojen omistaja ottaen huomioon olemassa olevat johdotukset tai kytkettyjen laitteiden teho.

Sähkömittari ja katkaisijat on asennettu kaikkiin turvallisuusvaatimuksiin täyttävään kytkentätauluun, joka voidaan helposti integroida huoneen sisätiloihin

Kun valitset paikan paikkaan puhelinvaihde on muistettava, että ilman lämpötila vaikuttaa lämpövapauden ominaisuuksiin. Siksi on suositeltavaa, että huoneessa on kisko, jossa on koneet.

Vaaditun nimellisarvon laskeminen

Katkaisijan pääsuojatoiminto ulottuu johdotukseen, joten luokitus suoritetaan kaapelin poikkileikkausta pitkin. Koko piirin tulisi tässä tapauksessa varmistaa siihen kytkettyjen laitteiden säännöllinen toiminta. Järjestelmäparametrien laskenta on helppoa, mutta monet vivahteet on otettava huomioon virheiden ja ongelmien välttämiseksi.

Kuluttajien kokonaiskapasiteetin määrittäminen

Yksi sähköpiirin pääparametreista on siihen kytketyn sähkön kuluttajien suurin mahdollinen teho. Kun lasket tätä indikaattoria, et voi tehdä vain yhteenvetoa laitteiden passitiedoista.

Aktiivinen ja mitoitettu komponentti

Kaikkien sähköllä toimivien laitteiden osalta valmistajan on ilmoitettava aktiivinen teho (P). Tämä arvo määrittää energian määrän, joka muuntuu peruuttamattomasti laitteen seurauksena ja jonka käyttäjä maksaa mittarista.

Laitteissa, joissa on kondensaattoreita tai induktoria, on myös toinen teho, jolla ei ole nolla-arvoa, jota kutsutaan reaktiiviseksi (Q). Hän saavuttaa laitteen ja palaa melkein heti takaisin.

Reaktiivinen komponentti ei osallistu käytetyn sähkön laskentaan, mutta muodostaa yhdessä aktiivisen kanssa ns. "Täyden" tai "nimellistehon" (S), joka antaa kuorman piirille.

cos (f) on parametri, jolla voit määrittää kokonaisarvon (nimellisteho) aktiivisesta (kulutetusta). Jos se ei ole yhtä suuri kuin yksikkö, se ilmoitetaan sähkölaitteen teknisissä asiakirjoissa

On tarpeen harkita erillisen laitteen osuutta johtavien johtojen ja koneen kokonaiskuormituksesta sen täyden tehon mukaan: S = P / cos (f).

Lisääntyneet käynnistysvirrat

Seuraava piirre tietyntyyppisissä kodinkoneissa on muuntaja, sähkömoottori tai kompressori. Tällaiset laitteet käytön alussa kuluttavat käynnistysvirran.

Sen arvo voi olla useita kertoja korkeampi kuin tavallisissa indikaattoreissa, mutta toiminta-aika suurella teholla on pieni ja vaihtelee yleensä 0,1-3 sekunnista. Tällainen lyhytaikainen aalto ei johda lämpövapautuksen toimintaan, mutta virran oikosulusta vastuussa olevan katkaisijan sähkömagneettinen komponentti voi reagoida.

Tämä tilanne on erityisen merkityksellinen kiinteille johdoille, joihin laitteet, kuten puuntyöstökoneet, on kytketty. Tässä tapauksessa sinun on laskettava ampeeri, ja kenties on järkevää käyttää luokan D-automaattia.

Kysyntätekijä

Piireille, joihin on kytketty suuri määrä laitteita ja joilla ei ole laitetta, joka kuluttaisi suurimman osan virrasta, kysyntäkerroin (KS). Sen sovelluksen tarkoitus on, että kaikki laitteet eivät toimi samanaikaisesti, joten nimellistehon summaaminen johtaa yliarvioituun nopeuteen.

Sähkökuluttajien ryhmien kysyntäkerroin vahvistetaan standardin SP 256.1325800.2016 kohdassa 7. Voit myös luottaa näihin indikaattoreihin, kun lasket itsenäisesti maksimitehon

Tämän kertoimen arvo voi olla yhtä suuri tai pienempi. Arvioidut tehonlaskelmat (P_R) jokaisen laitteen esiintyy kaavan mukaan:

P_R = ks * S

Kaikkien laitteiden kokonais nimellistehoa käytetään piiriparametrien laskemiseen. Kyselykertoimen käyttö on suositeltavaa toimisto- ja pienkaupoissa, joissa on paljon tietokoneita, toimistolaitteita ja muita laitteita, jotka saavat virran yhdestä piiristä.

Linjoilla, joilla on pieni määrä kuluttajia, tätä kerrointa ei käytetä puhtaassa muodossaan. Teholaskurista poistetaan ne laitteet, joiden sisällyttäminen samanaikaisesti enemmän energiaa kuluttavien laitteiden kanssa on epätodennäköistä.

Joten esimerkiksi silitysraudan ja pölynimurilla varustetussa olohuoneessa on vain vähän mahdollisuuksia kertaluonteiseen työhön. Ja työpajoissa, joissa on vähän henkilöstöä, vain 2–4 tehokkainta sähkötyökalua otetaan huomioon.

Nykyinen laskelma

Automaatti valitaan piiriosassa sallitun virran voimakkuuden maksimiarvon perusteella. Tämä indikaattori on tarpeen hankkia tietäen sähkönkuluttajien kokonaisteho ja verkon jännite.

GOST 29322-2014: n mukaan lokakuusta 2015 lähtien jännitearvon tulisi olla yhtä suuri kuin 230 V tavallisessa verkossa ja 400 V kolmivaiheisessa. Useimmissa tapauksissa vanhat parametrit ovat kuitenkin edelleen voimassa: vastaavasti 220 ja 380 V. Siksi laskelmien tarkkuuden vuoksi on tarpeen suorittaa mittaukset voltmetrillä.

Voit mitata kotiverkon jännitettä volttimittarilla tai yleismittarilla. Liitä hänen kontaktinsa vain pistorasiaan tehdäksesi tämä

Toinen erityisen tärkeä kysymys yksityinen johdotus, on virtalähteen tarjoaminen riittämättömällä jännitteellä. Sellaisten ongelmallisten kohteiden mittaukset voivat näyttää arvoja, jotka eivät kuulu GOST: n määrittelemään alueeseen.

Lisäksi, naapureiden sähkönkulutustasosta riippuen, jännitearvo voi vaihdella suuresti lyhyessä ajassa.

Tämä aiheuttaa ongelman paitsi laitteiden toiminnalle myös lasketaan virta. Kun jännite laskee, jotkut laitteet yksinkertaisesti menettävät virtaa, ja toisissa, joissa on sisääntulon vakaaja, lisätään sähkönkulutusta.

Tällaisissa olosuhteissa on vaikea laskea laadullisesti tarvittavat piiriparametrit. Siksi joudut joko asettamaan kaapelit, joiden poikkileikkaus tunnetaan suuresti (mikä on kallista), tai ratkaisemaan ongelma asentamalla tulonvakaaja tai yhdistämällä talo toiseen linjaan.

Vakaaja asennetaan kytkentätaulun viereen. Usein käy niin, että tämä on ainoa tapa saada talon vakiojännitearvot

Sen jälkeen kun sähkölaitteiden kokonaisteho oli löydetty (S) ja jännitearvo (U), virran lujuuden laskeminen (minä) suoritetaan Ohmin laista johtuvien kaavojen mukaisesti:

minä_f = S / U_f yksivaiheverkkoon

minä_l = S / (1,73 * U_l) kolmivaiheverkkoon

Tässä on hakemisto “f"Tarkoittaa vaiheparametreja, ja"l”- lineaarinen.

Useimmat kolmivaihelaitteet käyttävät "tähti" -liitäntätyyppiä, ja juuri tämän järjestelmän mukaan toimii muuntaja, joka tuottaa virtaa kuluttajalle. Symmetrisen kuorman ollessa lineaarinen ja vaihevoimat ovat identtiset (minä_l = minä_f), ja jännite lasketaan kaavalla:

U_l = 1,73 * U_f

Kaapeliosuuden valintaan liittyvät vivahteet

Johtojen ja kaapeleiden laatua ja parametreja säätelee GOST 31996-2012. Tämän asiakirjan mukaan tuotteille kehitetään tekniset eritelmät, joissa tietty perusarvojen arvoalue on sallittu. Valmistajan on toimitettava ytimien poikkileikkauksen ja suurimman turvallisen virran lujuuden vastaavuustaulukko.

Suurin sallittu virranvoimakkuus riippuu johtimien poikkileikkauksesta ja asennustavasta. Ne voidaan asettaa piilotettuina (seinässä) tai avoimesti (putken tai kanavan kautta)

Kaapeli on valittava siten, että varmistetaan turvallinen virtausvirta, joka vastaa sähkölaitteiden laskettua kokonaistehoa. PUE: n (sähköasennussääntöjen) mukaan vähimmäisvaatimus suunnittelu johtojen poikkileikkausasuintiloissa käytettävän on oltava vähintään 1,5 mm².

Vakiokoolla on seuraava merkitys: 1,5; 2,5; 4; 6 ja 10 mm².

Joskus on syytä käyttää johtoja, joiden poikkileikkaus on yksi askel suurempi kuin vähimmäis sallittu. Tällöin on mahdollista kytkeä lisälaitteita tai korvata olemassa olevat tehokkaammilla ilman uutta kaapeleiden asettamista kallista ja pitkäaikaista työtä.

Koneen parametrien laskeminen

Minkä tahansa piirin osalta seuraavan eriarvoisuuden on täytyttävä:

minä_n <= Minä_p / 1.45

täällä minä_n - koneen nimellisvirta ja minä_p - sallittu virta johdotukseen. Tämä sääntö varmistaa taatun laukaisun sallitun kuorman ylittyessä.

Eriarvoisuus ”In <= Ip / 1.45” on pääedellytys parin “automaattinen kaapeli” suorittamiselle. Tämän säännön noudattamatta jättäminen voi aiheuttaa tulipalon.

Koneen nimellisarvo voidaan laskea sekä kokonaiskuorman että jo asennetun johdotuksen johtimien poikkileikkauksen perusteella. Oletetaan, että sähkölaitteille on kytkentäkaavio, mutta johdotusta ei ole vielä asennettu.

Tässä tapauksessa toimien järjestys on seuraava:

1. Verkkoon kytkettyjen sähkölaitteiden kokonaisvirran laskenta.
2. Valitaan automaatti, jonka nimellisarvo ei ole pienempi kuin laskettu arvo.
3. Kaapelin poikkileikkauksen valinta koneen luokan mukaan.

Esimerkki:

1. S = 4 kW; I = 4000/220 = 18 A;
2. minä_n = 20 A;
3. minä_p > = Minä_n * 1,45 = 29 A; D = 4 mm².

Jos johdotus on jo asennettu, toimintojen järjestys on erilainen:

1. Sallitun virran määrittäminen tunnetulla osalla ja johdotusmenetelmällä valmistajan toimittaman taulukon mukaisesti.
2. Katkaisijan valinta.
3. Liitettyjen laitteiden tehon laskeminen. Laiteryhmän hoitaminen siten, että piirin kokonaiskuormitus on alle nimellisarvon.

Esimerkki. Lasketaan kaksi yksijohtimista kaapelia avoimella tavalla, D = 6 mm²sitten:

1. minä_p = 46 A;
2. minä_n <= Minä_p / 1,45 = 32 A;
3. S = i_n * 220 = 7,0 kW.

Viimeisen esimerkin 2 kohdassa on pieni sallittu arvio. I: n tarkka arvo_n = Minä_p / 1,45 = 31,7 A pyöristettynä 32 A: iin.

Valinta useiden arvojen välillä

Joskus syntyy tilanne, kun voit valita useita koneita, joilla on eri luokitukset suojaamaan piiriä. Esimerkiksi sähkölaitteiden kokonaisteholla 4 kW (18 A) valittiin johdotus, jonka poikkileikkaus kuparijohtimista oli 4 mm, marginaalilla². Tätä yhdistelmää varten voit kytkeä kytkimet päälle 20 ja 25 A.

Jos sähköasentajan kytkentäkaaviossa oletetaan monitasoisen suojauksen olemassaolo, sinun on valittava koneet siten, että ylemmän tason arvo (oikealla olevassa kuvassa on 25 A) oli suurempi kuin alemman tason kytkimillä.

Korkeimman mahdollisen kytkimen valinnan etuna on kyky kytkeä lisälaitteita muuttamatta piirielementtejä. Tämä tehdään useimmiten.

Pienemmän nimellisarvon omaavan automaation valitsemiseksi kannattaa sitä, että sen lämpövapautus reagoi nopeammin lisääntyneeseen virtaindikaattoriin.Tosiasia, että joillakin laitteilla voi olla toimintahäiriö, mikä johtaa energiankulutuksen kasvuun, mutta ei oikosulkuarvoon.

Esimerkiksi pesukoneen moottorin laakerin rikkoutuminen johtaa käämin virran voimakkaaseen lisääntymiseen. Jos kone reagoi nopeasti sallittujen arvojen ylittymiseen ja laukeaa, moottori ei pala.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Katkaisijan suunnittelu ja luokittelu. Aikavirtaominaisuuksien käsite ja nimelliskaapelin poikkileikkauksen valinta:

Laitteiden tehon ja koneen valinnan laskeminen käyttämällä PUE: n säännöksiä:

Katkaisijan valinta tulee tehdä vastuullisesti, koska kodin sähköjärjestelmän turvallisuus riippuu tästä. Kaikilla lukuisilla tuloparametreilla ja laskennan vivahteilla on muistettava, että koneen pääsuojatoiminto ulottuu johdotukseen.

Kirjoita kommentteja, kysy kysymyksiä, lähetä valokuva artikkelin aiheeseen alla olevaan kohtaan. Jaa hyödyllisiä tietoja, joista voi olla hyötyä sivuston kävijöille. Kerro kokemuksestasi katkaisijoiden valinnassa maan tai kodin johdotuksen suojaamiseksi.