Valg av strømbrytere: hvordan velge riktig automat

Enheter for å koble fra strøm under overbelastning og kortslutning er installert ved inngangen til ethvert hjemmenettverk. Det er nødvendig å beregne klassifiseringen til gjeldende effektbrytere korrekt, ellers vil driften av dem være ineffektiv. Er du enig?

Vi vil fortelle deg hvordan du beregner parametrene til maskinen, i henhold til hvilken denne beskyttelsesenheten er valgt. Fra artikkelen vi har foreslått, vil du lære hvordan du velger enheten som kreves for å beskytte strømnettet. Basert på våre råd, vil du få et alternativ som helt klart fungerer i et farlig øyeblikk for oppslag.

Parameter for effektbryter

For å sikre riktig valg av rangeringen av turenhetene er det nødvendig å forstå prinsippene for deres drift, forhold og responstid.

Driftsparametrene til effektbrytere er standardisert av russiske og internasjonale forskriftsdokumenter.

Sentrale elementer og merking

Strømbryteren inneholder to elementer som reagerer på strøm som overskrider det angitte verdiområdet:

• Den bimetalliske plate under påvirkning av den passerende strømmen blir varm og bøyer, presser på skyveren, som kobler ut kontaktene. Dette er "termisk beskyttelse" mot overbelastning.
• Under påvirkning av en sterk strøm i viklingen genererer magnetogen et magnetfelt som trykker på kjernen, og kjernen virker allerede på stemplet. Dette er en "strømbeskyttelse" mot kortslutning, som reagerer på en slik hendelse mye raskere enn platen.

Typer av elektriske verneutstyr har en markering som deres hovedparametere kan bestemmes.

På hver effektbryter er hovedkarakteristikkene indikert. Dette lar deg ikke forveksle enheter når de er installert i skjoldet

Hvilken tidstrømkarakteristikk som er, avhenger av innstillingsområdet (størrelsen på strømmen som operasjonen foregår) til magnetventilen.For å beskytte ledninger og apparater i leiligheter, hus og kontorer bruker du brytere type “C” eller, mye mindre vanlig - “B”. Det er ingen spesiell forskjell mellom dem i husholdning.

Type “D” brukes i vaskerom eller tømrer i nærvær av utstyr med elektriske motorer, som har høy startkraft.

Det er to standarder for utløsningsutstyr: bolig (EN 60898-1 eller GOST R 50345) og strengere industriell (EN 60947-2 eller GOST R 50030.2). De avviker litt, og maskiner av begge standarder kan brukes til boliglokaler.

I henhold til den nominelle strømmen, inneholder standardutvalget av maskiner til bruk i hjemlige forhold enheter med følgende verdier: 6, 8, 10, 13 (sjelden), 16, 20, 25, 32, 40, 50 og 63 A.

Tid-gjeldende responsegenskaper

For å bestemme maskinens driftshastighet under overbelastning, er det spesielle tabeller for avhengighet av avstengningstid på overskuddsforholdet, som er lik forholdet mellom strøm og nominell strøm:

K = I / I_n.

Et skarpt brudd i grafen nede når man når en avstandsfaktor på 5 til 10 enheter skyldes driften av den elektromagnetiske frigjøringen. For effektbrytere av typen “B” skjer dette til en verdi av 3 til 5 enheter, og for type “D” effektbrytere, fra 10 til 20.

Grafen viser avhengigheten av responstidsområdet for type "C" effektbrytere på forholdet mellom strømstyrken og verdien som er satt for denne bryteren

Med K = 1.13 er det garantert at maskinen ikke slår av linjen innen 1 time, og ved K = 1,45 er den garantert å slå av i løpet av samme tid. Disse verdiene er godkjent i pkt. 8.6.2. GOST R 50345-2010.

For å forstå hvor lenge vernet vil fungere, for eksempel ved K = 2, er det nødvendig å trekke en vertikal linje fra denne verdien. Som et resultat får vi at i henhold til planen over, vil avstengningen skje i området fra 12 til 100 sekunder.

En så stor tidsspredning skyldes det faktum at oppvarmingen av platen ikke bare avhenger av strømmen til strømmen som går gjennom den, men også av parametrene til det ytre miljø. Jo høyere temperatur, jo raskere tennes maskinen.

Valørregler

Geometrien til interne og elektriske nettverk er individuell, det er derfor ingen standardløsninger for å installere effektbrytere med en viss karakter. Generelle regler for beregning av de tillatte parametrene til automat er ganske kompliserte og avhenger av mange faktorer. Alle må tas med i betraktningen, ellers er det mulig å opprette en nødsituasjon.

Prinsippet for ledninger i leiligheten

Interne elektriske nettverk har en forgrenet struktur i form av et "tre" - en graf uten sykluser. Samsvar med dette konstruksjonsprinsippet kalles maskinselektivitethvorav alle typer elektriske kretser er utstyrt med verneutstyr.

Dette forbedrer stabiliteten i systemet i tilfelle en nødsituasjon og forenkler arbeidet med å eliminere det. Det er også mye lettere å fordele belastningen, koble til energikrevende enheter og endre ledningskonfigurasjonen.

I bunnen av grafen er det en åpningsautomat, og umiddelbart etter forgrening plasseres gruppebrytere for hver elektriske krets. Dette er en standard krets som er bevist gjennom årene.

Funksjonene til introduksjonsmaskinen inkluderer overvåking av generell overbelastning - for å forhindre at strømmen overskrider den tillatte verdien for objektet. Hvis dette skjer, er det fare for skade på den eksterne kablingen. I tillegg er det sannsynlig at verneutstyr utenfor leiligheten, som allerede tilhører den felles huseiendommen eller tilhører lokale kraftnett, sannsynligvis vil fungere.

Funksjonene til gruppemaskiner inkluderer overvåking av gjeldende styrke på individuelle linjer. De beskytter kabelen mot det overbelastede området og gruppen av strømforbrukere som er koblet til den mot overbelastning. Hvis en slik enhet ikke fungerer i tilfelle kortslutning, forsikrer inngangsbryteren den.

Selv for leiligheter med et lite antall strømforbrukere, anbefales det å utføre en egen linje for belysning. Når du slår av maskinen en annen krets, slukkes ikke lyset, noe som vil gjøre det i mer behagelige forhold å eliminere problemet. I nesten hvert panel er verdien av inngangsautomatens verdi mindre enn summen på gruppen.

Den totale kraften til elektriske apparater

Maksimal belastning på kretsen oppstår når alle elektriske apparater er slått på samtidig. Derfor beregnes vanligvis den totale kraften ved enkel tilsetning. I noen tilfeller vil imidlertid denne indikatoren være mindre.

For noen linjer er samtidig bruk av alle elektriske apparater koblet til den usannsynlig og noen ganger umulig. I hjemmer setter de noen ganger spesifikt begrensninger for bruk av kraftige enheter. For å gjøre dette, må du huske å forhindre samtidig inkludering av dem eller bruke et begrenset antall utsalgssteder.

Sannsynligheten for samtidig drift av alt kontorutstyr, belysnings- og tilleggsutstyr (vannkoker, kjøleskap, vifter, varmeovner osv.) Er svært lav, derfor brukes en korreksjonsfaktor ved beregning av maksimal effekt

Ved elektrifisering av kontorbygg brukes ofte en empirisk samtidighetsfaktor til beregninger, hvis verdi tas i området fra 0,6 til 0,8. Maksimal belastning beregnes ved å multiplisere summen av kraften til alle elektriske apparater med en faktor.

Det er en subtilitet i beregningene - det er nødvendig å ta hensyn til forskjellen mellom den nominelle (full) kraften og den forbrukte (aktive), som er relatert av koeffisienten (cos (f)).

Dette betyr at for drift av enheten krever en strømstyrke lik forbruket delt på denne koeffisienten:

jeg_p = I / cos (f)

der:

• jeg_p - nominell strømstyrke, som brukes i belastningsberegninger;
• Jeg er styrken til strømmen som forbrukes av enheten;
• cos (f) <= 1.

Typisk er den nominelle strømmen umiddelbart eller gjennom en indikasjon på verdien av cos (f) angitt i det tekniske sertifikatet til den elektriske enheten.

Så for eksempel er koeffisientverdien for selvlysende lyskilder 0,9; for LED-lamper - omtrent 0,6; for vanlige glødelamper - 1. Hvis dokumentasjonen går tapt, men strømforbruket til husholdningsapparater er kjent, for garantien tar de cos (f) = 0,75.

De anbefalte verdiene for effektfaktoren som er angitt i tabellen, kan brukes når du beregner elektriske belastninger når det ikke er data om nominell strøm

Hvordan velge en effektbryter i henhold til lastkraften er skrevet inn neste artikkel, innholdet som vi anbefaler at du leser.

Valg av kjernedeler

Før du legger strømkabelen fra distribusjonspanelet til en gruppe forbrukere, er det nødvendig å beregne strømmen til elektriske apparater under samtidig bruk. Tverrsnittet til hvilken som helst gren velges i henhold til beregningstabellene avhengig av typen metallkabling: kobber eller aluminium.

Kabelprodusenter følger med produktene sine med lignende referansemateriell. Hvis de er fraværende, blir de guidet av dataene fra katalogen "Regler for design av elektrisk utstyr" eller produserer beregning av tverrsnitt av kabler.

Imidlertid er forbrukere ofte gjenforsikret og velger ikke den minste akseptable delen, men ett skritt til. Så for eksempel, når du kjøper en kobberkabel for en linje på 5 kW, velger du et tverrsnitt på 6 mm²når 4 mm er nok i henhold til tabellen².

Referansetabellen presentert i PUE lar deg velge ønsket seksjon fra standardserien for forskjellige driftsforhold for kobberkabelen

Dette er berettiget av følgende grunner:

• Lengre bruk av en tykk kabel, som sjelden blir utsatt for den maksimalt tillatte belastningen for dens tverrsnitt. Å legge om ledningene er ikke en lett og kostbar jobb, spesielt hvis rommet blir renovert.
• Båndbreddemargin lar deg sømløst koble nye apparater til nettverksgrenen.Så på kjøkkenet kan du legge til en ekstra fryser eller flytte vaskemaskinen fra badet der.
• Starten av drift av enheter som inneholder elektriske motorer gir sterke startstrømmer. I dette tilfellet observeres et spenningsfall, som ikke bare kommer til uttrykk i blinkende lyslamper, men også kan føre til sammenbrudd i den elektroniske delen av datamaskinen, klimaanlegget eller vaskemaskinen. Jo tykkere kabelen er, jo lavere blir spenningsstrømmen.

Dessverre er det mange kabler på markedet som ikke er laget i henhold til GOST, men i henhold til kravene i forskjellige spesifikasjoner.

Ofte oppfyller tverrsnittet av lederne ikke kravene, eller de er laget av ledende materiale med større motstand enn forventet. Derfor er den reelle endelige kraften som tillates oppvarming av kabelen mindre enn i de normative tabellene.

Dette bildet viser forskjellene mellom kablene som er laget i henhold til GOST (til venstre) og i henhold til de tekniske spesifikasjonene (til høyre). Forskjellen i tverrsnittet av kjernene og tettheten til det isolerende materialet er åpenbar

Beregning av effektbryterrating for kabelsikring

Den automatiske maskinen som er installert i skjoldet, må sørge for at ledningen er slått av når strømmen går over det tillatte området for den elektriske kabelen. For effektbryteren er det derfor nødvendig å beregne den maksimalt tillatte graden.

I følge PUE er den tillatte langvarige belastningen med kobberkabler lagt i kasser eller over luften (for eksempel over et strekkloft) hentet fra tabellen over. Disse verdiene er beregnet på nødhjelp når det er kraftoverbelastning.

Noen problemer begynner når du korrelerer den nominelle kraften til effektbryteren med den kontinuerlige tillatte strømmen, hvis dette gjøres i samsvar med gjeldende GOST R 50571.4.43-2012.

Et fragment av paragraf 433.1 i GOST R 50571.4.43-2012 er gitt. Det er en unøyaktighet i formelen "2", og for korrekt forståelse av definisjonen av variabelen. Det er nødvendig å ta hensyn til vedlegg "1"

For det første er dekrypteringen av variabel I misvisende_nsom nominell effekt, hvis du ikke tar hensyn til vedlegg “1” til denne klausulen av GOST. For det andre er det en skrivefeil i formelen “2”: koeffisienten 1,45 legges feil, og dette faktum bemerkes av mange eksperter.

I henhold til pkt. 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 for husholdningsstrømbrytere med en rangering på opptil 63 A, den betingede tiden er 1 time. Den innstilte turstrømmen er lik den nominelle verdien ganget med en koeffisient på 1,45.

I henhold til både den første og den modifiserte andre formelen, må den nominelle strømmen til effektbryteren beregnes ved følgende formel:

jeg_n <= Jeg_Z / 1,45

der:

• jeg_n - nominell strømstyrke på maskinen;
• jeg_Z - kontinuerlig tillatt kabelstrøm.

La oss beregne graderingen av bryterne for standard kabeltverrsnitt for en enfasetilkobling med to kobberledere (220 V). For å gjøre dette, deler vi den lange tillatte strømmen (når du legger gjennom luften) med en turkoeffisient på 1,45.

Vi velger en automat slik at pålydende er mindre enn denne verdien:

• Tverrsnitt 1,5 mm²: 19 / 1,45 = 13,1. Karakter: 13 A;
• 2,5 mm tverrsnitt²: 27 / 1,45 = 18,6. Karakter: 16 A;
• 4,0 mm tverrsnitt²: 38 / 1,45 = 26,2. Karakter: 25 A;
• 6,0 mm tverrsnitt²: 50 / 1,45 = 34,5. Karakter: 32 A;
• Tverrsnitt 10,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Karakter: 40 A;
• Tverrsnitt 16,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Karakter: 50 A;
• Tverrsnitt 25,0 mm²: 115 / 1,45 = 79,3. Karakter: 63 A.

13A effektbrytere selges sjelden, så enheter med en nominell effekt på 10A blir oftere brukt i stedet.

Kabler basert på aluminiumsledere brukes nå sjelden ved installasjon av innvendige ledninger. Også for dem er det en tabell som lar deg velge et avsnitt etter last

På samme måte for aluminiumkabler beregner vi maskinens rangeringer:

• 2,5 mm tverrsnitt²: 21 / 1,45 = 14,5. Karakter: 10 eller 13 A;
• 4,0 mm tverrsnitt²: 29 / 1,45 = 20,0. Karakter: 16 eller 20 A;
• 6,0 mm tverrsnitt²: 38 / 1,45 = 26,2. Karakter: 25 A;
• Tverrsnitt 10,0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Karakter: 32 A;
• Tverrsnitt 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Karakter: 40 A;
• Tverrsnitt 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Karakter: 50 A.
• Tverrsnitt 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Karakter: 63 A.

Hvis produsenten av strømkablene erklærer en annen avhengighet av den tillatte strømmen i tverrsnittsområdet, er det nødvendig å beregne verdien for bryterne på nytt.

Formlene for avhengighet av strømstyrken på strøm for et enfase- og trefaset nettverk er forskjellige.Mange mennesker som har enheter beregnet for spenning på 380 volt, gjør en feil på dette stadiet

Hvordan bestemme de tekniske parameterne til en effektbryter ved å merke i detalj her. Vi anbefaler at du blir kjent med pedagogisk materiale.

Advarsel om overbelastning fra forbrukerarbeid

Noen ganger er en automatisk maskin med en nominell effekt betydelig lavere enn nødvendig for garantert vedlikehold av driften av den elektriske kabelen, installert på linjen.

Det anbefales å redusere bryterens rangering hvis den totale effekten til alle enheter i kretsen er mye mindre enn kabelen tåler. Dette skjer hvis noen av enhetene av sikkerhetshensyn ble fjernet fra linjen etter installasjonen av kablingen.

Da er en reduksjon i maskinens nominelle effekt rettferdiggjort fra posisjonen til den raskere responsen på nye overbelastninger.

For eksempel, når motorlaget er fastkjørt, øker strømmen i viklingen kraftig, men ikke til kortslutningsverdier. Hvis maskinen reagerer raskt, vil ikke viklingen ha tid til å smelte, noe som vil redde motoren fra en kostbar tilbakespolingsprosedyre.

De bruker også en rangering som er mindre enn den beregnede på grunn av alvorlige begrensninger på hver krets. For et enfase-nettverk er det for eksempel installert en 32 A-bryter ved inngangen til leiligheten med en elektrisk komfyr, noe som gir 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW tillatt effekt. Anta at når kablingen til leiligheten ble organisert 3 linjer med installasjon av gruppemaskiner med en pålydende verdi av 25 A.

Hvis antall gruppemaskiner installert i sentralbordet er stort, må de signeres og nummereres. Ellers kan du bli forvirret

Anta at en av linjene sakte øker belastningen. Når strømforbruket når en verdi lik den garanterte utløsningen av gruppebryteren, vil bare de resterende (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW være igjen på de to andre seksjonene.

Dette er veldig lite i forhold til totalforbruket. Med denne utformingen av distribusjonspanelet vil inngangsbryteren oftere kobles fra enn enheter på linjene.

Derfor, for å opprettholde selektivitetsprinsippet, er det nødvendig å ta på effektbryterne med en rating på 20 eller 16 ampere. Da, med samme forvrengning av den forbrukte kraften, vil de to andre leddene utgjøre totalt 3,8 eller 5,1 kW, noe som er akseptabelt.

Vurder muligheten effektbryter installasjon med en rating på 20A på eksemplet med en egen linje dedikert til kjøkkenet.

Følgende elektriske apparater er koblet til den og kan slås på samtidig:

• Kjøleskap med en nominell effekt på 400 W og en startstrøm på 1,2 kW;
• To frysere med en effekt på 200 watt;
• Ovn med en effekt på 3,5 kW;
• Under drift av den elektriske ovnen er det tillatt å bare slå på ett apparat, hvorav den kraftigste er en vannkoker, som bruker 2,0 kW.

En tyve-ampere maskin lar mer enn en time føre strøm med en effekt på 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. En garantert avstengning på mindre enn en time vil skje med en strømpass på 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

På kjøkkenet skal en permanent forbindelse til strøm være ved kjøleutstyr og komfyr. Hvis det er fare for å overskride strømstyrken, kan samtidig drift av andre enheter elimineres ved å utheve bare to uttak for dem

Ved samtidig bruk av ovnen og vannkoker vil den totale effekten være 5,5 kW eller 1,25 deler av maskinens nominelle verdi. Siden kjelen ikke fungerer lenge, vil det ikke skje en avstengning. Hvis kjøleskapet og begge fryserne på dette øyeblikket slås på, vil effekten være 6,3 kW eller 1,43 deler av den nominelle.

Denne verdien ligger allerede i nærheten av den garanterte utløpsparameteren. Sannsynligheten for en slik situasjon er imidlertid ekstremt liten, og varigheten av perioden vil være ubetydelig, siden driftstiden for motorene og kjelen er liten.

Startstrømmen som oppstår ved starten av kjøleskapet, selv i summen med alle arbeidsinnretninger, vil ikke være nok til at den elektromagnetiske frigjøringen kan løpe ut. Under de gitte betingelser er det således mulig å bruke en 20 A.

Det eneste forbeholdet er muligheten for å øke spenningen til 230 V, noe som er tillatt av forskriftsdokumenter. Spesielt definerer GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) en standardspenning på 230 V med mulighet for å bruke 220 V.

Nå, i de fleste nettverk, leveres elektrisitet med en spenning på 220 V. Hvis gjeldende parameter er redusert til den internasjonale standarden 230 V, kan du beregne rangeringene på nytt i samsvar med denne verdien.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Bytt enhet. Valg av inngangsautomat avhengig av tilkoblet strøm. Maktfordelingsregler:

Velge en bryter for kabelbåndbredde:

Beregningen av den nominelle strømmen til effektbryteren er en kompleks oppgave, for løsningen som det er nødvendig å ta hensyn til mange forhold. Bekvemmeligheten av service og sikkerhet for den lokale strømforsyningen avhenger av den installerte maskinen.

Hvis du er i tvil om å gjøre det riktige valget, kan du kontakte en erfaren elektriker.

Skriv kommentarer i blokken nedenfor. Fortell oss om din erfaring med å velge effektbrytere. Del nyttig informasjon og et bilde om artikkelen, still spørsmål.