Denominações de disjuntores de corrente: como escolher o autômato certo

Dispositivos para desconectar a eletricidade durante sobrecargas e curtos-circuitos são instalados na entrada de qualquer rede doméstica. É necessário calcular corretamente as classificações dos disjuntores de corrente, caso contrário, sua operação será ineficaz. Você concorda?

Nós lhe diremos como calcular os parâmetros da máquina, de acordo com os quais este dispositivo de proteção está selecionado. No artigo que propusemos, você aprenderá como escolher o dispositivo necessário para proteger a rede elétrica. Com base em nossos conselhos, você terá uma opção que claramente funciona em um momento perigoso para publicação.

Parâmetros do disjuntor

Para garantir a escolha correta da classificação dos dispositivos de disparo, é necessário um entendimento dos princípios de operação, condições e tempo de resposta.

Os parâmetros operacionais dos disjuntores são padronizados por documentos normativos russos e internacionais.

Elementos-chave e rotulagem

O disjuntor inclui dois elementos que respondem à corrente que excede a faixa de valores especificada:

• A placa bimetálica sob a influência da corrente de passagem aquece e, dobrando, pressiona o empurrador, que desconecta os contatos. Isso é "proteção térmica" contra sobrecarga.
• Sob a influência de uma forte corrente no enrolamento, o solenóide gera um campo magnético que pressiona o núcleo, e o núcleo já está atuando no êmbolo. Esta é uma "proteção de corrente" contra curto-circuito, que reage a esse evento muito mais rápido que a placa.

Os tipos de dispositivos de proteção elétrica possuem uma marcação na qual seus principais parâmetros podem ser determinados.

Em cada disjuntor, suas principais características são indicadas. Isso permite que você não confunda os dispositivos quando eles estão instalados no escudo.

O tipo de característica de corrente de tempo depende da faixa de ajuste (a magnitude da corrente na qual a operação ocorre) do solenóide.Para proteger a fiação e os eletrodomésticos de apartamentos, residências e escritórios, use interruptores do tipo “C” ou, muito menos comuns - “B”. Não há diferença especial entre eles no uso doméstico.

O tipo “D” é usado em despensas ou carpintarias na presença de equipamentos com motores elétricos, com alta potência de partida.

Existem dois padrões para dispositivos de disparo: residencial (EN 60898-1 ou GOST R 50345) e industrial mais rigoroso (EN 60947-2 ou GOST R 50030.2). Eles diferem um pouco e máquinas de ambos os padrões podem ser usadas para instalações residenciais.

De acordo com a corrente nominal, a linha padrão de máquinas para uso doméstico contém dispositivos com os seguintes valores: 6, 8, 10, 13 (raramente vistos), 16, 20, 25, 32, 40, 50 e 63 A.

Características de resposta tempo-corrente

Para determinar a velocidade de operação da máquina durante sobrecarga, existem tabelas especiais da dependência do tempo de desligamento da razão de excesso, que é igual à razão entre a corrente e a corrente nominal:

K = I / I_n.

Uma quebra acentuada no gráfico ao atingir um fator de alcance de 5 a 10 unidades é devido à operação da liberação eletromagnética. Para disjuntores do tipo “B”, isso ocorre no valor de 3 a 5 unidades, e para disjuntores do tipo “D”, de 10 a 20.

O gráfico mostra a dependência do intervalo de tempo de resposta dos disjuntores do tipo “C” na relação entre a força da corrente e o valor definido para esta chave

Com K = 1,13, é garantido que a máquina não desligue a linha dentro de 1 hora e, em K = 1,45, é garantida a desativação durante o mesmo tempo. Esses valores são aprovados na cláusula 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Para entender por quanto tempo a proteção funcionará, por exemplo, em K = 2, é necessário desenhar uma linha vertical a partir desse valor. Como resultado, obtemos que, de acordo com o cronograma acima, o desligamento ocorrerá no intervalo de 12 a 100 segundos.

Uma extensão tão grande de tempo se deve ao fato de o aquecimento da placa depender não apenas da potência da corrente que passa por ela, mas também dos parâmetros do ambiente externo. Quanto mais alta a temperatura, mais rápido a máquina dispara.

Regras de Denominação

A geometria das redes elétricas interna e interna é individual, portanto, não há soluções padrão para a instalação de disjuntores de uma determinada classificação. As regras gerais para o cálculo dos parâmetros permitidos dos autômatos são bastante complexas e dependem de muitos fatores. Todos eles devem ser levados em consideração, caso contrário, é possível criar uma emergência.

O princípio da fiação intra-apartamento

As redes elétricas internas têm uma estrutura ramificada na forma de uma "árvore" - um gráfico sem ciclos. A conformidade com este princípio de construção é denominada seletividade da máquinasegundo o qual todos os tipos de circuitos elétricos estão equipados com dispositivos de proteção.

Isso melhora a estabilidade do sistema em caso de emergência e simplifica o trabalho para eliminá-lo. Também é muito mais fácil distribuir a carga, conectar dispositivos que consomem muita energia e alterar a configuração da fiação.

Na base do gráfico, há um autômato de abertura e, imediatamente após a ramificação, os comutadores de grupo são colocados para cada circuito elétrico individual. Este é um circuito padrão comprovado ao longo dos anos.

As funções da máquina introdutória incluem o monitoramento da sobrecarga geral - para impedir que a corrente exceda o valor permitido para o objeto. Se isso acontecer, existe o risco de danificar a fiação externa. Além disso, é provável que dispositivos de proteção fora do apartamento, que já pertencem à propriedade comum da casa ou pertencem a redes de energia locais, provavelmente funcionem.

As funções das máquinas de grupo incluem o monitoramento da força atual em linhas individuais. Eles protegem o cabo da área sobrecarregada e o grupo de consumidores de eletricidade conectados a ele contra sobrecarga. Se esse dispositivo não funcionar em caso de curto-circuito, o disjuntor de entrada o assegurará.

Mesmo para apartamentos com um pequeno número de consumidores de eletricidade, é aconselhável executar uma linha separada para iluminação. Quando você desliga a máquina em outro circuito, a luz não se apaga, o que permitirá condições mais confortáveis ​​para eliminar o problema. Em quase todos os painéis, o valor do valor do autômato de entrada é menor que a soma dos valores do grupo.

A potência total dos aparelhos elétricos

A carga máxima no circuito ocorre com a inclusão simultânea de todos os aparelhos elétricos. Portanto, geralmente, a potência total é calculada por adição simples. No entanto, em alguns casos, esse indicador será menor.

Para algumas linhas, a operação simultânea de todos os aparelhos elétricos conectados a ela é improvável e, às vezes, impossível. Nas residências, às vezes eles estabelecem restrições específicas para a operação de dispositivos poderosos. Para fazer isso, lembre-se de impedir a inclusão simultânea ou use um número limitado de tomadas.

A probabilidade de operação simultânea de todos os equipamentos de escritório, equipamentos de iluminação e auxiliares (chaleiras, geladeiras, ventiladores, aquecedores etc.) é muito baixa; portanto, ao calcular a potência máxima, é usado um fator de correção

Ao eletrificar edifícios de escritórios, um fator empírico de simultaneidade é frequentemente usado para cálculos, cujo valor é calculado na faixa de 0,6 a 0,8. A carga máxima é calculada multiplicando a soma da potência de todos os aparelhos elétricos por um fator.

Há uma sutileza nos cálculos - é necessário levar em consideração a diferença entre a potência nominal (plena) e a consumida (ativa), que são relacionadas pelo coeficiente (cos (f)).

Isso significa que, para a operação do dispositivo, é necessária uma corrente de energia igual à consumida, dividida por este coeficiente:

Eu_p = I / cos (f)

Onde:

• Eu_p - resistência nominal da corrente, usada nos cálculos de carga;
• I é a força da corrente consumida pelo dispositivo;
• cos (f) <= 1.

Normalmente, a corrente nominal imediatamente ou através de uma indicação do valor de cos (f) é indicada na folha de dados técnicos do dispositivo elétrico.

Assim, por exemplo, o valor do coeficiente para fontes de luz luminescente é 0,9; para lâmpadas LED - cerca de 0,6; para lâmpadas incandescentes comuns - 1. Se a documentação for perdida, mas o consumo de energia dos dispositivos domésticos for conhecido, a garantia é de que cos (f) = 0,75.

Os valores recomendados do fator de potência indicados na tabela podem ser usados ​​no cálculo de cargas elétricas quando não houver dados sobre a corrente nominal

Como escolher um disjuntor de acordo com a potência da carga está escrito em próximo artigo, cujo conteúdo recomendamos que você leia.

Seleção da seção principal

Antes de colocar o cabo de força do painel de distribuição para um grupo de consumidores, é necessário calcular a potência dos aparelhos elétricos durante sua operação simultânea. A seção transversal de qualquer ramo é selecionada de acordo com as tabelas de cálculo, dependendo do tipo de fiação metálica: cobre ou alumínio.

Os fabricantes de fios acompanham seus produtos com materiais de referência semelhantes. Se estiverem ausentes, serão guiados pelos dados do diretório "Regras para o projeto de equipamentos elétricos" ou produzirão cálculo da seção transversal do cabo.

No entanto, muitas vezes os consumidores são ressegurados e optam não pela seção mínima aceitável, mas por mais um passo. Por exemplo, ao comprar um cabo de cobre para uma linha de 5 kW, escolha uma seção transversal de 6 mm²quando 4 mm é suficiente de acordo com a tabela².

A tabela de referência apresentada no PUE permite selecionar a seção necessária da série padrão para várias condições operacionais do cabo de cobre

Isso se justifica pelos seguintes motivos:

• Uso mais prolongado de um cabo grosso, que raramente é submetido à carga máxima permitida para sua seção transversal. Reposicionar a fiação não é um trabalho fácil e caro, especialmente se a sala estiver sendo reformada.
• A margem da largura de banda permite conectar perfeitamente novos dispositivos à filial da rede.Assim, na cozinha, você pode adicionar um freezer adicional ou mover a máquina de lavar do banheiro.
• O início da operação de dispositivos contendo motores elétricos fornece fortes correntes de partida. Nesse caso, é observada uma queda de tensão, que é expressa não apenas no piscar das lâmpadas, mas também pode levar à quebra da parte eletrônica do computador, ar condicionado ou máquina de lavar. Quanto mais grosso o cabo, menor o aumento de tensão.

Infelizmente, existem muitos cabos no mercado que não são fabricados de acordo com o GOST, mas de acordo com os requisitos de várias especificações.

Freqüentemente, a seção transversal de seus condutores não atende aos requisitos ou eles são feitos de material condutor com maior resistência do que o esperado. Portanto, a potência máxima real na qual ocorre o aquecimento permitido do cabo é menor do que nas tabelas normativas.

Esta foto mostra as diferenças entre os cabos fabricados de acordo com GOST (esquerda) e de acordo com as especificações técnicas (direita). A diferença na seção transversal dos núcleos e a estanqueidade do material isolante

Cálculo da classificação do disjuntor para proteção do cabo

A máquina automática instalada na blindagem deve garantir que a linha seja desligada quando a energia atual ultrapassar a faixa permitida para o cabo elétrico. Portanto, para o disjuntor, é necessário calcular a classificação máxima permitida.

De acordo com o PUE, a carga admissível a longo prazo de cabos de cobre dispostos em caixas ou no ar (por exemplo, sobre um teto falso) é obtida da tabela acima. Esses valores são destinados a emergências quando há sobrecarga de energia.

Alguns problemas começam ao correlacionar a potência nominal do disjuntor à corrente contínua permitida, se isso for feito de acordo com a corrente GOST R 50571.4.43-2012.

É fornecido um fragmento do parágrafo 433.1 do GOST R 50571.4.43-2012. Existe uma imprecisão na fórmula “2” e, para o correto entendimento da definição da variável In, é necessário levar em consideração o Apêndice “1”.

Primeiro, a descriptografia da variável I é enganosa_ncomo potência nominal, se você não prestar atenção ao Apêndice "1" desta cláusula do GOST. Em segundo lugar, existe um erro de digitação na fórmula "2": o coeficiente 1,45 é adicionado incorretamente e esse fato é observado por muitos especialistas.

De acordo com a cláusula 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 para disjuntores domésticos com uma classificação de até 63 A, o tempo condicional é de 1 hora. A corrente de disparo ajustada é igual ao valor nominal multiplicado por um coeficiente de 1,45.

Assim, de acordo com a primeira e a segunda fórmula modificada, a corrente nominal do disjuntor deve ser calculada pela seguinte fórmula:

Eu_n <= I_Z / 1,45

Onde:

• Eu_n - corrente nominal da máquina;
• Eu_Z - corrente contínua admissível do cabo.

Vamos calcular as classificações dos interruptores para seções transversais padrão de cabos para uma conexão monofásica com dois condutores de cobre (220 V). Para fazer isso, dividimos a corrente longa permitida (ao passar pelo ar) por um coeficiente de trip de 1,45.

Escolhemos um autômato para que seu valor nominal seja menor que esse valor:

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

Os disjuntores 13A raramente são vendidos; portanto, os dispositivos com uma potência nominal de 10A são mais frequentemente utilizados.

Cabos baseados em condutores de alumínio agora são raramente usados ​​na instalação de fiação interna. Para eles também existe uma tabela que permite escolher uma seção por carga

De maneira semelhante para cabos de alumínio, calculamos as classificações das máquinas:

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

Se o fabricante dos cabos de energia declarar uma dependência diferente da potência permitida na área da seção transversal, é necessário recalcular o valor para os comutadores.

As fórmulas para a dependência da força atual da energia em uma rede monofásica e trifásica são diferentes.Muitas pessoas que possuem dispositivos projetados para tensão de 380 volts cometem um erro nesta fase

Como determinar os parâmetros técnicos de um disjuntor marcando, em detalhes estabelecido aqui. Recomendamos que você se familiarize com o material educacional.

Aviso de sobrecarga do trabalho do consumidor

Às vezes, uma máquina automática com uma potência nominal significativamente menor que a necessária para garantir a manutenção da operabilidade do cabo elétrico é instalada na linha.

É aconselhável reduzir a classificação do comutador se a potência total de todos os dispositivos no circuito for muito menor do que o cabo pode suportar. Isso acontece se, por razões de segurança, quando após a instalação da fiação, alguns dos dispositivos foram removidos da linha.

Então, uma diminuição na potência nominal da máquina é justificada a partir da posição de sua resposta mais rápida a sobrecargas emergentes.

Por exemplo, quando o rolamento do motor está preso, a corrente no enrolamento aumenta acentuadamente, mas não para valores de curto-circuito. Se a máquina responder rapidamente, o enrolamento não terá tempo para derreter, o que poupará o motor de um procedimento caro de rebobinagem.

Eles também usam uma classificação menor que a calculada devido a restrições severas em cada circuito. Por exemplo, para uma rede monofásica, um interruptor de 32 A é instalado na entrada do apartamento com um fogão elétrico, que fornece 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW de potência admissível. Suponha que, ao conectar o apartamento, 3 linhas foram organizadas com a instalação de máquinas de grupo com um valor de face de 25 A.

Se o número de máquinas do grupo instaladas no quadro de distribuição for grande, elas deverão ser assinadas e numeradas. Caso contrário, você pode ficar confuso

Suponha que uma das linhas esteja aumentando lentamente a carga. Quando o consumo de energia atingir um valor igual ao disparo garantido do comutador de grupo, apenas os restantes (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW permanecerão nas outras duas seções.

Isso é muito pequeno em relação ao consumo total. Com esse design do painel de distribuição, o disjuntor de entrada será mais frequentemente desconectado do que os dispositivos nas linhas.

Portanto, para manter o princípio da seletividade, é necessário colocar os disjuntores com uma classificação de 20 ou 16 amperes. Então, com a mesma distorção da energia consumida, os outros dois links responderão por um total de 3,8 ou 5,1 kW, o que é aceitável.

Considere a oportunidade instalação do disjuntor com uma classificação de 20A no exemplo de uma linha separada dedicada à cozinha.

Os seguintes aparelhos elétricos estão conectados a ele e podem ser ligados simultaneamente:

• Geladeira com potência nominal de 400 W e corrente de partida de 1,2 kW;
• Dois freezers com potência de 200 watts;
• Forno com potência de 3,5 kW;
• Durante a operação do forno elétrico, é permitido ligar adicionalmente apenas um aparelho, o mais poderoso dos quais é uma chaleira elétrica, consumindo 2,0 kW.

Uma máquina de vinte amperes permite que mais de uma hora passe a corrente com uma potência de 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. Um desligamento garantido em menos de uma hora ocorrerá com uma passagem atual de 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

Na cozinha, uma conexão permanente à eletricidade deve estar no equipamento de refrigeração e no fogão. Se houver risco de exceder a força atual, a operação simultânea de outros dispositivos poderá ser eliminada, destacando-os apenas duas saídas

Com a inclusão simultânea do forno e da chaleira elétrica, a potência total será de 5,5 kW ou 1,25 partes do valor nominal da máquina. Como a chaleira não funciona por muito tempo, um desligamento não ocorrerá. Se, neste momento, o refrigerador e os dois freezers ligarem, a potência será de 6,3 kW ou 1,43 partes do nominal.

Este valor já está próximo do parâmetro de disparo garantido. No entanto, a probabilidade de tal situação é extremamente pequena e a duração do período será insignificante, uma vez que o tempo de operação dos motores e da chaleira é pequeno.

A corrente de partida que surge no início do refrigerador, mesmo na soma de todos os dispositivos em funcionamento, não será suficiente para o disparo eletromagnético. Assim, nas condições dadas, é possível usar um autômato de 20 A.

A única ressalva é a possibilidade de aumentar a tensão para 230 V, o que é permitido pelos documentos regulamentares. Em particular, o GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) define uma tensão padrão de 230 V com a possibilidade de usar 220 V.

Agora, na maioria das redes, a eletricidade é fornecida com uma tensão de 220 V. Se o parâmetro atual for reduzido para o padrão internacional 230 V, você poderá recalcular as classificações de acordo com este valor.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Mudar de dispositivo. Seleção de um autômato de entrada, dependendo da potência conectada. Regras de distribuição de energia:

Escolhendo um switch para largura de banda do cabo:

O cálculo da corrente nominal do disjuntor é uma tarefa complexa, cuja solução é necessária para levar em consideração muitas condições. A conveniência do serviço e a segurança da fonte de alimentação local dependem da máquina instalada.

Em caso de dúvida sobre como fazer a escolha certa, entre em contato com um eletricista experiente.

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