Izbor stroja prema opterećenju, presjeku kabela i struji: principi i formule za proračun

Za organizaciju besprijekornog funkcioniranja napajanja unutar kuće potrebno je izdvojiti zasebne podružnice. Svaka linija mora biti opremljena vlastitim zaštitnim uređajem koji štiti izolaciju kabela od fuzije. Međutim, ne znaju svi koji uređaj treba kupiti. Slažete li se?

Sve o izboru strojeva naučit ćete iz članka koji smo predstavili. Reći ćemo vam kako odrediti ocjenu za prekidač potrebne klase. Uzimajući u obzir naše preporuke, jamči kupnju potrebnih uređaja koji mogu ukloniti prijeteće situacije tijekom rada ožičenja.

Prekidači za domaće mreže

Organizacije za opskrbu električnom energijom provode povezivanje kuća i stanova, izvodeći radove na spajanju kabela na centrali. Sve aktivnosti na postavljanju ožičenja u sobi provode njegovi vlasnici ili angažirani stručnjaci.

Da biste odabrali automatski stroj za zaštitu svakog pojedinog kruga, morate znati njegovu ocjenu, klasu i neke druge karakteristike.

Ključni parametri i klasifikacija

Kućanski strojevi instalirani su na ulazu u niskonaponski električni krug i dizajnirani su za rješavanje sljedećih problema:

• ručno ili elektroničko uključivanje ili isključivanje električnog kruga;
• zaštita kruga: nesvjestica s laganim produljenim preopterećenjem;
• zaštita kruga: trenutni prekid struje tijekom kratkog spoja.

Svaki prekidač ima karakteristiku izraženu u amperima, što se naziva nazivna struja (ja_n) ili "nominalna vrijednost".

Suština ove vrijednosti lakše je razumjeti pomoću koeficijenta viška:

K = I / I_n,

gdje sam stvarna jakost struje.

• K <1,13: prekid (isključenje) se neće dogoditi u roku od 1 sata;
• K> 1,45: isključivanje će se dogoditi u roku od 1 sata.

Ti su parametri utvrđeni u odredbi 8.6.2. GOST R 50345-2010.Da biste saznali koliko dugo će se putovanje odvijati na K> 1,45, morate koristiti grafikon koji odražava vremensku struju karakterističnu za određeni model stroja.

Ako struja prekorači nominalnu vrijednost prekidača za 2 puta, otvaranje će se dogoditi u vremenu od 8 sekundi do 4 minute. Brzina odziva ovisi o postavci modela i temperaturi okoline.

Također, svaka vrsta prekidača ima trenutni raspon (ja), u kojem se pokreće mehanizam za trenutno pokretanje:

• klasa "B": I = (3 * I_n .. 5 * I_n];
• klasa „C“: I = (5 * I_n .. 10 * I_n];
• klasa "D": I = (10 * I_n .. 20 * I_n].

Uređaji tipa B uglavnom se koriste za vodove značajne duljine. Prekidači klase "C" koriste se u stambenim i uredskim prostorijama, a uređaji s oznakom "D" štite sklopove gdje postoji oprema s velikim koeficijentom početne struje.

Standardna linija kućanskih strojeva uključuje uređaje s ocjenom 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 i 63 A.

Dizajn izdanja

U modernom sklopka Postoje dvije vrste ispuštanja: toplinska i elektromagnetska.

Bimetalno otpuštanje je u obliku ploče izrađene od dva vodljiva metala različitog toplinskog širenja. Takav dizajn, s produljenim prekoračenjem nazivne vrijednosti, dovodi do zagrijavanja dijela, njegovog savijanja i pokretanja mehanizma za otvaranje kruga.

U nekim strojevima, pomoću vijaka za podešavanje, možete promijeniti struju u kojoj se odvija isključenje. Prije se ova tehnika često koristila za "podešavanje" uređaja, ali ovaj postupak zahtijeva dubinsko specijalizirano znanje i nekoliko testova.

Okretanjem podešavajućeg vijka (označenog crvenim pravokutnikom) u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, možete postići duže vrijeme odziva za toplinsko otpuštanje

Sada na tržištu možete pronaći mnogo modela standardnih ocjena različitih proizvođača, čije se vremenske karakteristike malo razlikuju (ali istodobno udovoljavaju regulatornim zahtjevima). Zbog toga je moguće odabrati stroj s potrebnim "tvorničkim" postavkama, što uklanja rizik od pogrešne kalibracije.

Elektromagnetsko oslobađanje sprječava pregrijavanje vodova kao rezultat kratkog spoja. Reagira gotovo trenutno, ali istodobno vrijednost strujne snage mora biti nekoliko puta veća od nazivne vrijednosti. Strukturno je ovaj dio solenoid. Prekomjerni tok stvara magnetsko polje koje kreće jezgru, otvarajući krug.

Sukladnost s načelima selektivnosti

U prisutnosti razgranatog električnog kruga, moguće je organizirati zaštitu na takav način da se u slučaju kratkog spoja isključi samo grana na kojoj dolazi do nužde. Za to se koristi princip selektivnosti sklopki.

Vizualni dijagram koji prikazuje princip rada sustava prekidača s implementiranom funkcijom selektivnosti (selektivnosti) u slučaju kratkog spoja

Da bi se osiguralo selektivno isključivanje, automatski se uređaji s trenutnim prekidom instaliraju na donjim stepenicama, a krug se otvara u 0,02 do 0,2 sekunde. Prekidač, smješten u višem stupnju, ima kašnjenje isključivanja od 0,25-0,6 s ili se izrađuje prema posebnom "selektivnom" krugu u skladu s DIN VDE 0641-21.

Za zajamčenu sigurnost selektivni rad automatskih strojeva bolje je koristiti strojeve jednog proizvođača. Za prekidače jednog raspona modela postoje tablice selektivnosti koje ukazuju na moguće kombinacije.

Jednostavna instalacijska pravila

Dio kruga koji mora biti zaštićen prekidačem može biti jednofazni ili trofazni, imati neutralnu, kao i PE žicu (uzemljenje). Stoga strojevi imaju od 1 do 4 polova, koji vode provodnu jezgru.Kada se stvore uvjeti za aktiviranje, svi se kontakti istovremeno isključuju.

Strojevi u štitu ugrađeni su na posebno dizajniranu DIN šinu. Pruža kompaktnu i sigurnu vezu, kao i pogodan pristup prekidaču.

Strojevi su instalirani na sljedeći način:

• unipolarno po fazi;
• bipolarni za fazni i neutralni;
• tropolni u 3 faze;
• četveropolna u 3 faze i neutralna.

Zabranjeno je činiti sljedeće:

• instalirajte jednopolne sklopke na neutralni položaj;
• umetnite PE žicu u stroj;
• instalirajte tri jednopolna uređaja umjesto jednog tropolnog prekidača ako je na krug barem jedan trofazni potrošač.

Svi ovi zahtjevi propisani su u Planu upravljanja okolišem i moraju se poštivati.

U svakoj kući ili sobi na koju je priključena struja ugrađen je uvodni stroj. Njenu vrijednost određuje dobavljač, a ta vrijednost navedena je u ugovoru o priključenju električne energije. Svrha takvog prekidača je zaštititi odjeljak od transformatora do potrošača.

Nakon uvodnog stroja, na liniju se priključuje brojač (jednofazni ili trofazni) i uređaj sa zaostalom strujom, čije se funkcije razlikuju od rada prekidača i diferencijalnog prekidača.

Ako je soba ožičena u nekoliko krugova, onda je svaki od njih zaštićen zasebnim strojem, čija je snaga naznačeno na oznaci, Njihove ocjene i klase određuje vlasnik prostorije, uzimajući u obzir postojeće ožičenje ili snagu spojenih uređaja.

Mjerač električne energije i prekidači ugrađeni su u centralu koja ispunjava sve sigurnosne zahtjeve i lako se može integrirati u unutrašnjost sobe

Pri odabiru mjesta za mjesto telefonska centrala mora se imati na umu da temperatura zraka utječe na svojstva toplinskog oslobađanja. Stoga je preporučljivo imati šinu s strojevima unutar sobe.

Izračun potrebne nominalne vrijednosti

Glavna zaštitna funkcija prekidača kruga proteže se na ožičenje, tako da se ocjena provodi duž presjeka kabela. U ovom slučaju, cijeli krug trebao bi osigurati redovit rad uređaja koji su na njega spojeni. Izračunavanje parametara sustava je jednostavno, ali moraju se uzeti u obzir mnoge nijanse kako bi se izbjegle pogreške i problemi.

Određivanje ukupnog kapaciteta potrošača

Jedan od glavnih parametara električnog kruga je najveća moguća snaga potrošača električne energije koji su na njega spojeni. Prilikom izračunavanja ovog pokazatelja ne možete samo sažeti podatke o putovnicama uređaja.

Aktivna i ocijenjena komponenta

Za bilo koji uređaj koji se napaja električnom energijom proizvođač mora navesti aktivnu snagu (P). Ova vrijednost određuje količinu energije koja će se nepovratno pretvoriti kao rezultat uređaja i za koju će korisnik platiti na brojilu.

Ali za uređaje s kondenzatorima ili induktorima postoji još jedna snaga s nultom vrijednošću, koja se naziva reaktivnom (P). Ona posegne za uređajem i gotovo se odmah vrati natrag.

Reaktivna komponenta ne sudjeluje u proračunu korištene električne energije, ali zajedno s aktivnom tvori tzv. "Punu" ili "nazivnu" snagu (S), što daje opterećenje krugu.

cos (f) je parametar pomoću kojeg možete odrediti ukupnu (nazivnu snagu) od aktivne (potrošnje). Ako nije jednak jedinici, onda je to naznačeno u tehničkoj dokumentaciji električnog uređaja

Potrebno je razmotriti doprinos zasebnog uređaja ukupnom opterećenju vodljivih žica i stroja u skladu s njegovom punom snagom: S = P / cos (f).

Povećane početne struje

Sljedeća značajka nekih vrsta kućanskih uređaja je prisutnost transformatora, elektromotora ili kompresora. Takvi uređaji na početku rada troše početnu (startnu) struju.

Njegova vrijednost može biti nekoliko puta veća od standardnih pokazatelja, ali vrijeme rada kod velike snage je malo i obično se kreće od 0,1 do 3 sekunde. Takav kratkotrajni nalet neće dovesti do djelovanja toplinskog otpuštanja, ali elektromagnetska komponenta prekidača, koja je odgovorna za prekomjerni kratki spoj, može reagirati.

Ova je situacija posebno bitna za iznajmljene vodove na koje je priključena oprema poput strojeva za obradu drva. U tom slučaju morate izračunati strujnu struju i, možda, ima smisla koristiti automati klase "D".

Faktor potražnje

Za krugove na koje je priključena velika količina opreme i ne postoji uređaj koji troši najveći dio struje, koeficijent potrošnje (ks). Smisao njegove primjene je u tome što svi uređaji neće raditi istovremeno, pa će zbrajanje nazivne snage dovesti do precijenjene brzine.

Koeficijent potrošnje za skupine električnih potrošača utvrđen je člankom 7. SP 256.1325800.2016. Na ove pokazatelje možete se osloniti i kada samostalno izračunate maksimalnu snagu

Ovaj koeficijent može uzeti vrijednost jednaku ili manju. Procjena procijenjene snage (P_r) svaki se uređaj događa u skladu s formulom:

P_r = ks * S

Ukupna nazivna snaga svih uređaja koristi se za izračunavanje parametara kruga. Upotreba koeficijenta potražnje preporučljiva je za uredske i male trgovačke prostore s velikim brojem računala, uredske opreme i druge opreme napajane iz jednog kruga.

Za linije s malim brojem potrošača, ovaj se koeficijent ne koristi u svom čistom obliku. Iz broja snage uklanjaju se oni uređaji čija uključenost u isto vrijeme kao i uređaji koji troše više energije nije vjerojatna.

Tako, na primjer, male su šanse za jednokratni posao u dnevnoj sobi s peglom i usisavačem. A za radionice s malim brojem osoblja uzimaju se u obzir samo 2-4 najmoćnija električna alata.

Trenutni izračun

Izbor automata izrađuje se prema maksimalnoj vrijednosti trenutne snage dopuštene u dijelu kruga. Potrebno je nabaviti ovaj pokazatelj, znajući ukupnu snagu električnih potrošača i napon u mreži.

Prema GOST 29322-2014, od listopada 2015. vrijednost napona trebala bi biti jednaka 230 V za običnu mrežu i 400 V za trofaznu. Međutim, u većini slučajeva stari parametri i dalje vrijede: 220 i 380 V, respektivno. Stoga je za točnost izračuna potrebno provesti mjerenja pomoću voltmetra.

Napon možete mjeriti u vašoj kućnoj mreži pomoću voltmetra ili multimetra. Da biste to učinili, samo priključite njegove kontakte u utičnicu

Još jedno pitanje posebno važno za privatno ožičenje, je opskrba napajanjem nedovoljnim naponom. Mjerenja na takvim problematičnim objektima mogu pokazati vrijednosti koje nadilaze granice unutar GOST-a.

Štoviše, ovisno o razini potrošnje električne energije od strane susjeda, vrijednost napona može jako varirati u kratkom vremenu.

To stvara problem ne samo za rad uređaja, već i za računanje struje, Kad napon padne, neki uređaji jednostavno gube snagu, a neki, koji imaju ulazni stabilizator, povećavaju potrošnju električne energije.

Teško je kvalitativno izračunati potrebne parametre kruga u takvim uvjetima. Stoga ćete morati položiti kablove s poznatim velikim presjekom (što je skupo) ili riješiti problem instaliranjem ulaznog stabilizatora ili spajanjem kuće na drugu liniju.

Stabilizator je instaliran pored centrale. Često se događa da je to jedini način da dobijete standardne vrijednosti napona u kući

Nakon što je pronađena ukupna snaga električnih uređaja (S) i vrijednost napona (U), proračun trenutne snage (ja) provedena prema formulama koje proizlaze iz Ohmovog zakona:

ja_f = S / U_f za jednofaznu mrežu

ja_l = S / (1,73 * U)_l) za trofaznu mrežu

Evo indeksa "f"Znači fazne parametre i"l”- linearni.

Većina trofaznih uređaja koristi vezu "zvijezda", a upravo prema ovoj shemi radi transformator koji proizvodi struju za potrošača. S simetričnim opterećenjem linearne i fazne sile bit će identične (ja_l = ja_f), a napon se izračunava formulom:

U_l = 1,73 * U_f

Nijanse odabira odjeljka kabela

Kvaliteta i parametri žica i kabela regulirani su GOST 31996-2012. Prema ovom dokumentu razvijaju se tehničke specifikacije proizvoda, gdje je dopušten određeni raspon vrijednosti osnovnih karakteristika. Proizvođač mora pružiti tablicu podudarnosti presjeka jezgara i maksimalne snage sigurne struje.

Najveća dopuštena jakost struje ovisi o presjeku žičnih vodiča i načinu ugradnje. Mogu se postaviti skriveni (u zidu) ili otvoreni (u cijevi ili kanalu)

Potrebno je odabrati kabel na takav način da osigurate siguran protok struje koji odgovara izračunatoj ukupnoj snazi ​​električnih uređaja. Prema PUE (Pravila za električnu instalaciju) minimum dizajnirajte presjek žicakoristi se u stambenim prostorima mora biti najmanje 1,5 mm².

Standardne veličine imaju sljedeće značenje: 1,5; 2,5; 4; 6 i 10 mm².

Ponekad postoji razlog za korištenje žica s presjekom za jedan korak većim od najmanje dopuštenog. U ovom slučaju postoji mogućnost povezivanja dodatnih uređaja ili zamjene postojećih sa snažnijim bez skupih i dugotrajnih radova na postavljanju novih kablova.

Proračun parametara stroja

Za bilo koji krug mora biti zadovoljena sljedeća nejednakost:

ja_n <= Ja_p / 1.45

ovdje ja_n - nazivna struja stroja, i ja_p - dopuštena struja za ožičenje. Ovo pravilo osigurava zajamčena okidača kod duljeg prekoračenja dopuštenog opterećenja.

Nejednakost "In <= Ip / 1,45" glavni je uvjet za kompletiranje para "automatski - kabel". Nepoštivanje ovog pravila može rezultirati požarom.

Ocjena stroja može se izračunati i ukupnim opterećenjem i presjekom žica već položenih ožičenja. Pretpostavimo da postoji shema povezivanja električnih uređaja, ali ožičenje još nije postavljeno.

U ovom slučaju redoslijed postupaka je sljedeći:

1. Izračun ukupne jakosti struje električnih uređaja spojenih na mrežu.
2. Izbor automata s nominalnom vrijednošću ne manjom od izračunate vrijednosti.
3. Odabir presjeka kabela prema ocjeni stroja.

Primjer:

1. S = 4 kW; I = 4000/220 = 18 A;
2. ja_n = 20 A;
3. ja_p > = Ja_n * 1,45 = 29 A; D = 4 mm².

Ako je ožičenje već postavljeno, slijed postupaka je različit:

1. Određivanje dopuštene struje s poznatim presjekom i načinom ožičenja prema tablici proizvođača.
2. Odabir prekidača.
3. Proračun snage priključenih uređaja. Upravljanje skupinom uređaja tako da je ukupno opterećenje kruga manje od nazivne vrijednosti.

Primjer. Neka se dva jednožilni kabela polože na otvoren način, D = 6 mm²zatim:

1. ja_p = 46 A;
2. ja_n <= Ja_p / 1,45 = 32 A;
3. S = i_n * 220 = 7,0 kW.

U stavku 2. posljednjeg primjera nalazi se mala dopuštena aproksimacija. Točna vrijednost I_n = Ja_p / 1,45 = 31,7 Zaokruženo na 32 A.

Odabir između više vrijednosti

Ponekad se pojavi situacija kada možete odabrati nekoliko strojeva s različitim ocjenama kako biste zaštitili krug. Na primjer, s ukupnom snagom električnih uređaja 4 kW (18 A) odabrano je ožičenje s presjekom bakrenih vodiča od 4 mm s marginom², Za ovu kombinaciju prekidače možete postaviti na 20 i 25 A.

Ako dijagram ožičenja električara pretpostavlja prisutnost višeslojne zaštite, tada morate odabrati strojeve tako da je vrijednost ocjene više razine (na slici desno 25 A) bila veća od vrijednosti prekidača nižih razina

Prednost izbora prekidača s najvišom ocjenom je mogućnost spajanja dodatnih uređaja bez promjene elemenata kruga. To se najčešće radi.

U prilog odabiru automata s nižom nominalnom vrijednošću govori i činjenica da će njegovo toplinsko otpuštanje brže reagirati na povećani indikator struje.Činjenica je da neki uređaji mogu imati kvar, što će dovesti do povećanja potrošnje energije, ali ne i do vrijednosti kratkog spoja.

Na primjer, kvar ležaja motora perilice rublja dovest će do oštrog porasta struje u namatanju. Ako stroj brzo reagira na prekoračenje dopuštenih vrijednosti i isključivanja, motor neće izgorjeti.

Zaključci i korisni video na temu

Dizajn prekidača i njegova klasifikacija. Koncept karakteristika vremenskih struja i izbor nazivnog presjeka kabela:

Proračun snage uređaja i izbor stroja korištenjem odredbi PUE:

Izbor prekidača treba prihvatiti odgovorno, jer o tome ovisi sigurnost električnog sustava kod kuće. Uz sve brojne ulazne parametre i nijanse izračuna, treba imati na umu da se glavna zaštitna funkcija stroja proteže na ožičenje.

Molimo pišite komentare, postavite pitanja, objavite fotografiju na temu članka u bloku ispod. Podijelite korisne informacije koje mogu biti korisne posjetiteljima web mjesta. Recite nam o svom iskustvu u odabiru sklopki za zaštitu ožičenja vaše zemlje ili kuće.