Benämningar på strömbrytare: hur man väljer rätt automat

Enheter för att koppla bort el under överbelastning och kortslutningar installeras vid ingången till alla hemnätverk. Det är nödvändigt att korrekt beräkna de aktuella effektbrytarnas betyg, annars kommer deras funktion att vara ineffektiv. Håller du med?

Vi berättar hur du beräknar maskinens parametrar, enligt vilken denna skyddsanordning är vald. Från artikeln som vi har föreslagit kommer du att lära dig hur du väljer den enhet som krävs för att skydda elnätet. Baserat på våra råd får du ett alternativ som tydligt fungerar i ett farligt ögonblick för att publicera.

Parametrar för brytare

För att säkerställa ett korrekt val av klassificering av reseanordningarna är det nödvändigt att förstå principerna för deras drift, villkor och responstid.

Driftsparametrarna för brytare är standardiserade av ryska och internationella lagar.

Nyckelelement och märkning

Strömbrytaren innehåller två element som svarar på ström som överskrider det angivna värdet:

• Den bimetalliska plattan under påverkan av den förbipasserande strömmen värms upp och, böjs, trycker på pusher, som kopplar bort kontakterna. Detta är "termiskt skydd" mot överbelastning.
• Under påverkan av en stark ström i lindningen genererar magnetventilen ett magnetfält som trycker på kärnan och kärnan verkar redan på kolven. Detta är ett "strömskydd" mot kortslutning, som reagerar på en sådan händelse mycket snabbare än plattan.

Typer av elektriska skyddsanordningar har en markering genom vilken deras huvudparametrar kan bestämmas.

På varje effektbrytare anges dess huvudegenskaper. Detta gör att du inte kan förväxla enheter när de är installerade i skölden

Typen av tidsströmskarakteristik beror på inställningsområdet (magneten för strömmen vid vilken operationen sker) för magnetventilen.För att skydda ledningar och apparater i lägenheter, hus och kontor använder man omkopplare av typ “C” eller, mycket mindre vanligt - “B”. Det finns ingen speciell skillnad mellan dem i hushållsbruk.

Typ "D" används i redskapsrum eller snickeri i närvaro av utrustning med elmotorer som har hög startkraft.

Det finns två standarder för utlösningsenheter: bostäder (EN 60898-1 eller GOST R 50345) och strängare industri (EN 60947-2 eller GOST R 50030.2). De skiljer sig något och maskiner enligt båda standarderna kan användas för bostäder.

Enligt den nominella strömmen innehåller standardutbudet av maskiner för användning i hushållsförhållanden enheter med följande värden: 6, 8, 10, 13 (sällsynt), 16, 20, 25, 32, 40, 50 och 63 A.

Tidström svarskarakteristika

För att bestämma maskinens driftshastighet under överbelastning finns det speciella tabeller för beroende av avstängningstid på överskottsförhållandet, vilket är lika med förhållandet mellan strömmen och den nominella strömmen:

K = I / I_n.

Ett kraftigt avbrott i diagrammet när man når en avståndsfaktor på 5 till 10 enheter beror på den elektromagnetiska frigöringen. För effektbrytare av typ “B” inträffar detta vid ett värde av 3 till 5 enheter och för typ “D” -brytare, från 10 till 20.

Grafen visar beroendet av responstidsintervallet för typ "C" -brytare på förhållandet mellan strömstyrkan och det värde som är inställt för denna switch

Med K = 1.13 garanteras maskinen inte att stänga av linjen inom 1 timme, och vid K ​​= 1,45 garanteras den att stängas av under samma tid. Dessa värden godkänns i avsnitt 8.6.2. GOST R 50345-2010.

För att förstå hur länge skyddet fungerar, till exempel vid K ​​= 2, är det nödvändigt att dra en vertikal linje från detta värde. Som ett resultat får vi att enligt ovanstående schema kommer avstängningen att ske inom området från 12 till 100 sekunder.

En så stor tidsfördelning beror på det faktum att uppvärmningen av plattan inte bara beror på kraften hos strömmen som passerar genom den, utan också av parametrarna för den yttre miljön. Ju högre temperatur, desto snabbare tänds maskinen.

Valörregler

Geometri för interna och hus elektriska nät är individuell, det finns därför inga standardlösningar för installation av effektbrytare med ett visst betyg. Allmänna regler för beräkning av tillåtna parametrar för automat är ganska komplicerade och beror på många faktorer. Alla måste beaktas, annars är det möjligt att skapa en nödsituation.

Principen för kabeldragningar inom lägenheten

Interna elektriska nätverk har en grenad struktur i form av ett "träd" - en graf utan cykler. Överensstämmelse med denna konstruktionsprincip kallas maskinselektivitetenligt vilken alla typer av elektriska kretsar är utrustade med skyddsanordningar.

Detta förbättrar systemets stabilitet i en nödsituation och förenklar arbetet med att eliminera det. Det är också mycket lättare att fördela lasten, ansluta energiintensiva enheter och ändra ledningskonfigurationen.

I basen av diagrammet finns en öppningsautomat, och omedelbart efter förgrening placeras gruppomkopplare för varje enskild elektrisk krets. Detta är en standardkrets som har bevisats genom åren.

Introduktionsmaskinens funktioner inkluderar övervakning av allmän överbelastning - för att förhindra att strömmen överskrider det tillåtna värdet för objektet. Om detta händer finns det risk för skador på den externa ledningen. Dessutom är det troligt att skyddsanordningar utanför lägenheten, som redan tillhör den gemensamma husfastigheten eller tillhör lokala elnät, troligen kommer att fungera.

Gruppmaskinens funktioner inkluderar övervakning av strömstyrkan på enskilda linjer. De skyddar kabeln från det överbelastade området och gruppen elförbrukare som är anslutna till den från överbelastning. Om en sådan enhet inte fungerar vid kortslutning, försäkrar den automatiska ingångsmaskinen den.

Även för lägenheter med ett litet antal elkonsumenter är det lämpligt att genomföra en separat linje för belysning. När du stänger av maskinen en annan krets slocknar inte lampan, vilket under mer bekväma förhållanden kan eliminera problemet. I nästan varje panel är värdet på ingångsautomatens värde mindre än summan på gruppens.

Den totala kraften hos elektriska apparater

Den maximala belastningen på kretsen uppstår när alla elektriska apparater är påslagen samtidigt. Därför beräknas vanligtvis den totala effekten genom enkel tillsats. I vissa fall kommer dock denna indikator att bli mindre.

För vissa linjer är samtidigt drift av alla elektriska apparater som är anslutna till det osannolikt och ibland omöjligt. I hemmen har de ibland specifikt begränsningar för användning av kraftfulla enheter. För att göra detta, kom ihåg att förhindra att de samtidigt inkluderas eller använda ett begränsat antal butiker.

Sannolikheten för samtidigt drift av all kontorsutrustning, belysning och hjälputrustning (vattenkokare, kylskåp, fläktar, värmare etc.) är mycket låg, därför används en korrigeringsfaktor vid beräkning av maximal effekt

Vid elektrifiering av kontorsbyggnader används ofta en empirisk samtidighetsfaktor för beräkningar, vars värde tas i intervallet från 0,6 till 0,8. Maxbelastningen beräknas genom att multiplicera summan av effekten för alla elektriska apparater med en faktor.

Det finns en subtilitet i beräkningarna - det är nödvändigt att ta hänsyn till skillnaden mellan den nominella (full) kraften och den förbrukade (aktiva), som är relaterade till koefficienten (cos (f)).

Detta betyder att för driften av enheten kräver en ström som är lika med förbrukad dividerad med denna koefficient:

jag_p = I / cos (f)

där:

• jag_p - nominell strömstyrka, som används i belastningsberäkningar;
• Jag är styrkan hos den ström som konsumeras av enheten;
• cos (f) <= 1.

Vanligtvis indikeras den nominella strömmen omedelbart eller genom en indikation på värdet på cos (f) i det elektriska anordningens tekniska certifikat.

Så till exempel är koefficientvärdet för självlysande ljuskällor 0,9; för LED-lampor - cirka 0,6; för vanliga glödlampor - 1. Om dokumentationen går förlorad, men strömförbrukningen för hushållsapparater är känd, för garantin tar de cos (f) = 0,75.

De rekommenderade värdena för effektfaktorn som anges i tabellen kan användas vid beräkning av elektriska belastningar när det inte finns data om märkströmmen

Hur man väljer en effektbrytare beroende på lastkraften skrivs in nästa artikel, vars innehåll vi rekommenderar dig att läsa.

Val av kärnsektion

Innan du lägger strömkabeln från distributionspanelen till en grupp konsumenter är det nödvändigt att beräkna kraften hos elektriska apparater under deras samtidiga drift. Tvärsnittet för valfri gren väljs enligt beräkningstabellerna beroende på typen av metallkablar: koppar eller aluminium.

Trådtillverkare åtföljer sina produkter med liknande referensmaterial. Om de är frånvarande styrs de av uppgifterna från katalogen "Regler för design av elektrisk utrustning" eller produkter kabeltvärsnitt.

Men ofta återförsäkras konsumenter och väljer inte det minsta acceptabla avsnittet, utan ett steg till. Så, till exempel, när du köper en kopparkabel för en linje på 5 kW, välj ett tvärsnitt på 6 mm²när 4 mm räcker enligt tabellen².

Hänvisningstabellen som presenteras i PUE låter dig välja önskad sektion från standardserien för olika driftsförhållanden för kopparkabeln

Detta är motiverat av följande skäl:

• Längre användning av en tjock kabel, som sällan utsätts för den maximala tillåtna belastningen för dess tvärsnitt. Att lägga om ledningarna är inte ett enkelt och dyrt jobb, särskilt om rummet renoveras.
• Bandbreddmarginalen gör att du sömlöst kan ansluta nya apparater till nätverksgrenen.Så i köket kan du lägga till en extra frys eller flytta tvättmaskinen från badrummet där.
• Starten av apparater som innehåller elektriska motorer ger starka startströmmar. I detta fall observeras ett spänningsfall, vilket inte bara uttrycks i blinkande belysningslampor, utan också kan leda till att den elektroniska delen av datorn, luftkonditioneringsapparaten eller tvättmaskinen går sönder. Ju tjockare kabeln, desto lägre spänningsström.

Tyvärr finns det många kablar på marknaden som inte är tillverkade enligt GOST, men enligt kraven i olika specifikationer.

Ofta uppfyller tvärsnittet på deras ledare inte kraven eller de är tillverkade av ledande material med större motstånd än väntat. Därför är den verkliga slutliga kraften vid vilken tillåten uppvärmning av kabeln sker mindre än i de normativa tabellerna.

Detta foto visar skillnaderna mellan kablarna tillverkade enligt GOST (vänster) och enligt de tekniska specifikationerna (höger). Skillnaden i kärnans tvärsnitt och det isolerande materialets täthet är uppenbar

Beräkning av effektbrytares klassificering för kabelskydd

Den automatiska maskinen som är installerad i skärmen måste se till att ledningen är avstängd när strömmen går utöver det tillåtna området för den elektriska kabeln. För effektbrytaren är det därför nödvändigt att beräkna det maximala tillåtna värdet.

Enligt PUE tas den tillåtna långsiktiga belastningen av kopparkablar som läggs i lådor eller över luften (till exempel över ett sträcktak) från tabellen ovan. Dessa värden är avsedda för nödsituationer när det är kraftöverbelastning.

Vissa problem börjar när korrelatorns nominella effekt korreleras med den kontinuerliga tillåtna strömmen, om detta görs i enlighet med den aktuella GOST R 50571.4.43-2012.

Ett fragment av punkt 433.1 i GOST R 50571.4.43-2012 ges. Det finns en felaktighet i formeln "2", och för korrekt förståelse av definitionen av variabeln. Det är nödvändigt att ta hänsyn till bilaga "1"

För det första är dekrypteringen av variabel I vilseledande_nsom nominell effekt, om du inte uppmärksammar bilaga "1" till denna klausul av GOST. För det andra finns det en skrivfel i formeln "2": koefficienten 1,45 läggs till fel och detta faktum noteras av många experter.

Enligt punkt 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 för hushållsavbrytare med en rating på upp till 63 A, villkorad tid är 1 timme. Den inställda trippströmmen är lika med det nominella värdet multiplicerat med en koefficient på 1,45.

Enligt både den första och de modifierade andra formlerna måste strömbrytarens nominella ström således beräknas med följande formel:

jag_n <= Jag_Z / 1,45

där:

• jag_n - maskinens nominella ström;
• jag_Z - kontinuerlig tillåten kabelström.

Låt oss beräkna betyg för omkopplarna för vanliga kabeltvärsnitt för enfasanslutning med två kopparledare (220 V). För att göra detta delar vi den långa tillåtna strömmen (när du lägger genom luften) med en trippkoefficient på 1,45.

Vi väljer en automat så att dess nominella värde är mindre än detta värde:

• Tvärsnitt 1,5 mm²: 19 / 1,45 = 13,1. Betyg: 13 A;
• 2,5 mm tvärsnitt²: 27 / 1,45 = 18,6. Betyg: 16 A;
• 4,0 mm tvärsnitt²: 38 / 1,45 = 26,2. Betyg: 25 A;
• 6,0 mm tvärsnitt²: 50 / 1,45 = 34,5. Betyg: 32 A;
• Tvärsnitt 10,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Betyg: 40 A;
• Tvärsnitt 16,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Betyg: 50 A;
• Tvärsnitt 25,0 mm²: 115 / 1,45 = 79,3. Betyg: 63 A.

13A strömbrytare säljs sällan, så enheter med en nominell effekt på 10A används oftare istället.

Kablar baserade på aluminiumledare används nu sällan vid installation av interna kablar. Även för dem finns det en tabell som låter dig välja ett avsnitt efter last

På liknande sätt för aluminiumkablar beräknar vi maskinernas betyg:

• 2,5 mm tvärsnitt²: 21 / 1,45 = 14,5. Betyg: 10 eller 13 A;
• 4,0 mm tvärsnitt²: 29 / 1,45 = 20,0. Betyg: 16 eller 20 A;
• 6,0 mm tvärsnitt²: 38 / 1,45 = 26,2. Betyg: 25 A;
• Tvärsnitt 10,0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Betyg: 32 A;
• Tvärsnitt 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Betyg: 40 A;
• Tvärsnitt 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Betyg: 50 A.
• Tvärsnitt 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Betyg: 63 A.

Om tillverkaren av kraftkablarna förklarar ett annat beroende av tillåten effekt på tvärsnittsområdet, är det nödvändigt att beräkna värdet för omkopplarna igen.

Formlerna för beroende av strömstyrkan på ström för ett enfas- och trefasnät är olika.Många människor som har enheter avsedda för spänning på 380 volt gör ett misstag i detta skede

Hur man bestämmer de tekniska parametrarna för en brytare genom att markera i detalj här. Vi rekommenderar att du bekanta dig med utbildningsmaterialet.

Varning för överbelastning från konsumentarbete

Ibland installeras en automatisk maskin med en nominell effekt som är betydligt lägre än nödvändigt för garanterat underhåll av den elektriska kabelns driftbarhet på linjen.

Det rekommenderas att minska brytarens klassificering om den totala effekten för alla enheter i kretsen är mycket mindre än kabeln tål. Detta händer om av säkerhetsskäl, när några kablar efter installationen av kablarna togs bort från linjen.

Då är en minskning av maskinens nominella effekt motiverad utifrån läget för dess snabbare respons på framväxande överbelastningar.

Till exempel när motorlagret är fastnat ökar strömmen i lindningen kraftigt men inte till kortslutningsvärden. Om maskinen svarar snabbt har lindningen inte tid att smälta, vilket sparar motorn från ett dyrt omlindningsförfarande.

De använder också en klassificering som är mindre än den beräknade på grund av allvarliga begränsningar för varje krets. Till exempel för ett enfasnät installeras en 32 A-switch vid ingången till lägenheten med en elektrisk spis, vilket ger 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW tillåten effekt. Anta att vid anslutning av lägenheten organiserades tre linjer med installation av gruppmaskiner med ett nominellt värde på 25 A.

Om antalet gruppmaskiner som är installerade i växeln är stort måste de vara signerade och numrerade. Annars kan du bli förvirrad

Anta att en av linjerna långsamt ökar belastningen. När strömförbrukningen når ett värde som är lika med den garanterade utlösningen av gruppomkopplaren kommer endast de återstående (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW att finnas kvar på de andra två sektionerna.

Detta är mycket litet relativt den totala förbrukningen. Med denna design av distributionspanelen kommer ingångsströmbrytaren oftare att kopplas bort än enheter på linjerna.

Därför, för att bibehålla selektivitetsprincipen, är det nödvändigt att sätta på brytare med en rating på 20 eller 16 ampère. Sedan, med samma snedvridning av den förbrukade kraften, kommer de andra två länkarna att stå för totalt 3,8 eller 5,1 kW, vilket är acceptabelt.

Överväg möjligheten installation av brytare med ett betyg på 20A på exemplet med en separat linje dedikerad till köket.

Följande elektriska apparater är anslutna till den och kan slås på samtidigt:

• Kylskåp med en nominell effekt på 400 W och en startström på 1,2 kW;
• Två frysar med en effekt på 200 watt;
• Ugn med en effekt på 3,5 kW;
• Under drift av den elektriska ugnen är det tillåtet att endast sätta på en apparat, varav den kraftigste är en vattenkokare, som förbrukar 2,0 kW.

En tjugo-ampere-maskin tillåter mer än en timme ström med en effekt på 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. En garanterad avstängning på mindre än en timme kommer att ske med ett strömpass på 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

I köket ska en permanent anslutning till el vara vid kylutrustningen och kaminen. Om det finns en risk för att överskrida den nuvarande styrkan, kan den samtidiga driften av andra enheter elimineras genom att endast markera två uttag för dem

Med samtidigt införlivande av ugnen och vattenkokaren kommer den totala effekten att vara 5,5 kW eller 1,25 delar av maskinens nominella värde. Eftersom vattenkokaren inte fungerar länge kommer ingen avstängning att ske. Om kylskåpet och båda frysarna för närvarande slås på kommer kraften att vara 6,3 kW eller 1,43 delar av nominellt.

Detta värde ligger redan nära den garanterade utlösningsparametern. Sannolikheten för en sådan situation är emellertid extremt liten och periodens varaktighet är obetydlig eftersom motorernas och vattenkokarens driftstid är liten.

Startströmmen som uppstår i början av kylskåpet, även i summan med alla arbetsanordningar, räcker inte för att den elektromagnetiska frigöringen kan lösa ut. Under de givna förhållandena är det således möjligt att använda en automat på 20 A.

Det enda förbehållet är möjligheten att öka spänningen till 230 V, vilket tillåts av lagstiftningsdokument. I synnerhet definierar GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) en standardspänning på 230 V med möjlighet att använda 220 V.

I de flesta nät levereras nu elektricitet med en spänning på 220 V. Om den aktuella parametern reduceras till den internationella standarden 230 V, kan du beräkna om värdena i enlighet med detta värde.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Byt enhet. Val av en ingångsautomat beroende på den anslutna strömmen. Regler för maktfördelning:

Välja en omkopplare för kabelbandbredd:

Beräkningen av nominell ström hos brytaren är en komplex uppgift, för vilken lösningen är nödvändig att ta hänsyn till många förhållanden. Bekvämligheten för service och säkerhet för den lokala strömförsörjningen beror på den installerade maskinen.

Om du är osäker på att göra rätt val, kontakta en erfaren elektriker.

Skriv kommentarer i blocket nedan. Berätta om din erfarenhet av att välja brytare. Dela användbar information och ett foto om artikelns ämne, ställa frågor.