Yük gücüne, kablo kesitine ve akımına göre makine seçimi: hesaplama prensipleri ve formülleri

Hatasız çalışan ev içi güç kaynağının organizasyonu için ayrı dallar tahsis etmek gerekir. Her hat, kablo yalıtımını füzyondan koruyan kendi koruyucu cihazıyla donatılmalıdır. Ancak, herkes hangi cihazı satın alacağını bilmiyor. Katılıyor musun

Sunduğumuz makaleden yük gücüne göre makine seçimi hakkında her şeyi öğreneceksiniz. Gerekli sınıftaki bir devre kesicinin derecesini nasıl belirleyeceğinizi anlatacağız. Önerilerimizi dikkate alarak, kablolama işlemi sırasında tehdit edici durumları ortadan kaldırabilecek gerekli cihazların satın alınmasını garanti eder.

Ev Ağları için Devre Kesiciler

Elektrik tedarik organizasyonları, ev ve apartmanların bağlantısını yaparlar ve kabloyu panoya bağlarlar. Odaya kablo tesisatı için tüm faaliyetler sahipleri veya işe alınan uzmanlar tarafından gerçekleştirilir.

Her bir devreyi korumak için otomatik bir makine seçmek için derecelendirmesini, sınıfını ve diğer bazı özelliklerini bilmeniz gerekir.

Anahtar parametreler ve sınıflandırma

Ev makineleri, düşük voltajlı bir elektrik devresinin girişine kurulur ve aşağıdaki sorunları çözmek için tasarlanmıştır:

• elektrik devresini manuel veya elektronik olarak açma veya kapatma;
• devre koruması: hafif uzun süreli aşırı yük ile karartma;
• devre koruması: kısa devre sırasında anlık akım kesilmesi.

Her anahtarın amper olarak ifade edilen bir özelliği vardır. anma akımı (ben_n) veya "yüz değeri".

Bu değerin özünü, aşırı katsayıyı kullanarak anlamak daha kolaydır:

K = I / I_n,

burada gerçek akım gücüm.

• K <1.13: bağlantı kesilmesi (açma) 1 saat içinde gerçekleşmez;
• K> 1.45: kapatma 1 saat içinde gerçekleşir.

Bu parametreler Madde 8.6.2'de sabitlenmiştir. GOST R 50345-2010.K> 1.45'te bir seyahatin ne kadar süreceğini öğrenmek için, belirli bir makine modelinin zaman-akım özelliğini yansıtan bir grafik kullanmanız gerekir.

Akım devre kesici nominal değerini 2 kat aşarsa, açma 8 saniye ila 4 dakika arasında gerçekleşir. Tepki hızı model ayarına ve ortam sıcaklığına bağlıdır.

Ayrıca, her devre kesici tipi bir akım aralığına sahiptir (ben_bir), burada anlık açma mekanizması tetiklenir:

• “B” sınıfı: I_bir = (3 * I_n .. 5 * Ben_n];
• "C" sınıfı: I_bir = (5 * I_n .. 10 * Ben_n];
• "D" sınıfı: I_bir = (10 * I_n .. 20 * I_n].

“B” tipi cihazlar esas olarak hatırı sayılır uzunlukta olan hatlar için kullanılır. “C” sınıfı devre kesiciler konut ve ofis binalarında kullanılır ve “D” işaretli cihazlar, büyük bir başlangıç ​​akımı katsayısına sahip ekipmanın bulunduğu devreleri korur.

Standart ev makineleri serisi 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 ve 63 A dereceli cihazları içerir.

Bültenlerin tasarımı

Modernde devre kesici İki tür salım vardır: termal ve elektromanyetik.

Bimetalik salım, farklı termal genleşmeye sahip iki iletken metalden yapılmış bir plaka şeklindedir. Nominal değerin uzun süre aşıldığı böyle bir tasarım, parçanın ısınmasına, devre açma mekanizmasının bükülmesine ve tetiklenmesine yol açar.

Bazı makinelerde, ayar vidasını kullanarak, açmanın meydana geldiği akımı değiştirebilirsiniz. Daha önce, bu teknik genellikle cihazın “ince ayarını yapmak” için kullanılıyordu, ancak bu prosedür derinlemesine uzmanlık bilgisi ve birkaç test gerektiriyordu.

Ayar vidasını (kırmızı dikdörtgenle vurgulanır) saat yönünün tersine çevirerek, termal serbest bırakma için daha uzun tepki süresi elde edebilirsiniz.

Şimdi piyasada, zaman-akım özellikleri biraz farklı olan (ancak aynı zamanda yasal gerekliliklere uygun olan) farklı üreticilerin standart derecelendirme modellerini bulabilirsiniz. Bu nedenle, yanlış kalibrasyon riskini ortadan kaldıran gerekli “fabrika” ayarlarına sahip bir makine seçmek mümkündür.

Bir elektromanyetik serbest bırakma, kısa devre sonucunda hattın aşırı ısınmasını önler. Neredeyse anında tepki verir, ancak aynı zamanda mevcut gücün değeri nominal değerden birkaç kat daha yüksek olmalıdır. Yapısal olarak, bu kısım bir solenoiddir. Aşırı akım, çekirdeği hareket ettirerek devreyi açan manyetik bir alan oluşturur.

Seçicilik ilkelerine uyum

Dallı bir elektrik devresinin varlığında, kısa devre durumunda, sadece acil durumun meydana geldiği dalın kapatılacağı şekilde koruma organize etmek mümkündür. Bunun için anahtarların seçicilik prensibi kullanılır.

Bir kısa devre durumunda seçicilik (seçicilik) çalışması uygulamalı bir devre kesici sisteminin çalışma prensibini gösteren görsel diyagram

Seçici kapatmayı sağlamak için, devreyi 0,02 - 0,2 saniye içinde açarak anında kesilen otomatik cihazlar alt adımlara kurulur. Daha yüksek bir aşamada bulunan devre kesici, 0.25 - 0.6 s'lik bir açma gecikmesine sahiptir veya DIN VDE 0641-21'e göre özel bir “seçici” devreye göre yapılır.

Garantili güvenlik için otomatik makinelerin seçici çalışması bir üreticiden makine kullanmak daha iyidir. Tek bir model aralığındaki devre kesiciler için olası kombinasyonları gösteren seçicilik tabloları vardır.

Basit kurulum kuralları

Devrenin bir devre kesici ile korunması gereken kısmı tek veya üç fazlı olabilir, nötr ve bir PE tel (toprak) olabilir. Bu nedenle, makineler iletken bir çekirdeğe yol açan 1 ila 4 kutup içerir.Açma koşulları oluşturulduğunda, tüm kontaklar aynı anda kesilir.

Kalkandaki makineler özel olarak tasarlanmış bir DIN rayına monte edilmiştir. Kompakt ve güvenli bir bağlantı sağlamanın yanı sıra anahtara kolay erişim sağlar.

Makineler aşağıdaki gibi kurulur:

• faz başına tek kutuplu;
• faz ve nötr için bipolar;
• üç faza üç kutuplu;
• 3 fazlı ve nötr dört kutuplu.

Aşağıdakileri yapmak yasaktır:

• nötr üzerine tek kutuplu devre kesiciler takın;
• PE telini makineye takın;
• devreye en az bir üç fazlı tüketici bağlıysa, üç kutuplu bir devre kesici yerine üç adet tek kutuplu cihaz takın.

Tüm bu gereksinimler EMP'de belirtilmiştir ve bunlara uyulmalıdır.

Elektriğin bağlı olduğu her evde veya odada bir tanıtım makinesi kurulur. Değeri tedarikçi tarafından belirlenir ve bu değer elektrik bağlantısı sözleşmesinde belirtilir. Böyle bir anahtarın amacı, bölümü transformatörden tüketiciye korumaktır.

Giriş makinesinden sonra hatta bir sayaç bağlanır (tek veya üç faz) ve artık akım cihazı, fonksiyonları bir devre kesici ve diferansiyel anahtarın çalışmasından farklıdır.

Oda birkaç devreye bağlanırsa, her biri gücü ayrı bir makine ile korunur; işaret üzerinde belirtilen. Derecelendirmeleri ve sınıfları, mevcut kablolama veya bağlı cihazların gücü dikkate alınarak tesisin sahibi tarafından belirlenir.

Bir elektrik sayacı ve devre kesiciler, tüm güvenlik gereksinimlerini karşılayan ve bir odanın içine kolayca entegre edilebilen bir panoya monte edilir.

Yerleştirmek için bir yer seçerken telefon santrali hava sıcaklığının termal salımın özelliklerini etkilediği unutulmamalıdır. Bu nedenle, odanın içinde makineli bir ray olması tavsiye edilir.

Gerekli yüz değerinin hesaplanması

Devre kesicinin ana koruyucu işlevi kablolamaya kadar uzanır, bu nedenle derecelendirme kablo kesiti boyunca gerçekleştirilir. Bu durumda, tüm devre, ona bağlı cihazların düzenli çalışmasını sağlamalıdır. Sistem parametrelerinin hesaplanması basittir, ancak hataları ve sorunları önlemek için birçok nüans dikkate alınmalıdır.

Tüketicilerin toplam kapasitesinin belirlenmesi

Elektrik devresinin ana parametrelerinden biri, ona bağlı elektrik tüketicilerinin mümkün olan maksimum gücüdür. Bu göstergeyi hesaplarken, yalnızca cihazların pasaport verilerini özetleyemezsiniz.

Aktif ve derecelendirilmiş bileşen

Elektrikle çalışan herhangi bir cihaz için üretici aktif gücü (P). Bu değer, aygıtın sonucu olarak geri dönülmez biçimde dönüştürülecek ve kullanıcının sayaçta ödeyeceği enerji miktarını belirler.

Ancak kapasitörlü veya indüktörlü cihazlar için, sıfır olmayan bir değere sahip olan ve reaktif (S). Cihaza ulaşır ve neredeyse anında geri döner.

Reaktif bileşen, kullanılan elektriğin hesaplanmasına katılmaz, ancak aktif olanla birlikte “tam” veya “nominal” gücü (S), devrelere bir yük verir.

cos (f), aktif (tüketilen) toplam (nominal güç) değerini belirleyebileceğiniz bir parametredir. Birliğe eşit değilse, elektrikli cihazın teknik belgelerinde belirtilir

İletken teller ve makine üzerindeki toplam yüke ayrı bir cihazın katkısını tam gücüne göre dikkate almak gerekir: S = P / cos (f).

Artan başlangıç ​​akımları

Bazı ev aletlerinin bir sonraki özelliği transformatörlerin, elektrik motorlarının veya kompresörlerin varlığıdır. İşlem başlangıcındaki bu tür cihazlar bir başlangıç ​​(başlangıç) akımı tüketir.

Değeri standart göstergelerden birkaç kat daha yüksek olabilir, ancak yüksek güçte çalışma süresi küçüktür ve genellikle 0,1 ila 3 saniye arasında değişir. Böyle kısa süreli bir dalgalanma, termal salınımın çalışmasına yol açmaz, ancak kısa devrenin aşırı akımından sorumlu olan devre kesicinin elektromanyetik bileşeni tepki verebilir.

Bu durum özellikle ahşap işleme makineleri gibi ekipmanların bağlı olduğu kiralık hatlar için geçerlidir. Bu durumda, amperi hesaplamanız gerekir ve belki de bir “D” sınıfı otomat kullanmak mantıklıdır.

Talep faktörü

Çok miktarda ekipmanın bağlı olduğu ve akımın en büyük kısmını tüketen hiçbir cihaz bulunmayan devreler için bir talep katsayısı (ks). Uygulamasının anlamı, tüm cihazların aynı anda çalışmamasıdır, bu nedenle nominal gücün toplamı aşırı tahmin edilen bir orana yol açacaktır.

Elektrik tüketici grupları için talep katsayısı SP 256.1325800.2016 Madde 7'de belirlenmiştir. Maksimum gücü bağımsız olarak hesaplarken bu göstergelere de güvenebilirsiniz

Bu katsayı bir veya daha düşük bir değer alabilir. Tahmini güç hesaplamaları (P_r) her cihazın formülüne göre gerçekleşir:

P_r = ks * S

Devre parametrelerinin hesaplanması için tüm cihazların toplam nominal gücü kullanılır. Talep katsayısının kullanımı, çok sayıda bilgisayar, ofis ekipmanı ve bir devreden güç alan diğer ekipmanların bulunduğu ofis ve küçük perakende binaları için önerilir.

Az sayıda tüketiciye sahip hatlar için, bu katsayı saf haliyle kullanılmaz. Güç sayımından, daha fazla enerji tüketen cihazlarla aynı zamanda dahil edilmesi olası olmayan bu cihazlar kaldırılır.

Örneğin, ütü ve elektrikli süpürge bulunan bir oturma odasında bir kerelik bir iş yapma şansı çok azdır. Ve az sayıda personeli olan atölyeler için, en güçlü elektrikli aletlerin sadece 2-4'ü dikkate alınır.

Mevcut hesaplama

Bir otomat seçimi, devre bölümünde izin verilen akım gücünün maksimum değerine göre yapılır. Elektrik tüketicilerinin toplam gücünü ve ağdaki voltajı bilerek bu göstergeyi elde etmek gerekir.

Ekim 2015'ten itibaren GOST 29322-2014'e göre, voltaj değeri normal bir ağ için 230 V ve üç fazlı için 400 V'ye eşit olmalıdır. Bununla birlikte, çoğu durumda, eski parametreler hala geçerlidir: sırasıyla 220 ve 380 V. Bu nedenle, hesaplamaların doğruluğu için, bir voltmetre kullanarak ölçüm yapmak gerekir.

Bir voltmetre veya multimetre kullanarak ev ağınızdaki voltajı ölçebilirsiniz. Bunu yapmak için, kontaklarını bir elektrik prizine takmanız yeterlidir.

Özellikle ilgili olan başka bir konu özel kablolama, yetersiz voltajlı güç kaynağı sağlanmasıdır. Bu tür sorunlu nesneler üzerinde yapılan ölçümler, GOST tarafından belirtilen aralığın dışında kalan değerleri gösterebilir.

Ayrıca, komşuların elektrik tüketim seviyesine bağlı olarak, voltaj değeri kısa bir süre içinde büyük ölçüde değişebilir.

Bu sadece cihazların çalışması için değil, aynı zamanda akım hesaplama. Voltaj düştüğünde, bazı cihazlar sadece güç kaybeder ve giriş stabilizatörü olan bazıları elektrik tüketimini arttırır.

Bu koşullar altında gerekli devre parametrelerini kalitatif olarak hesaplamak zordur. Bu nedenle, bilinen büyük bir enine kesite sahip kabloları döşemeniz (pahalı) veya bir giriş sabitleyici kurarak veya evi başka bir hatta bağlayarak sorunu çözmeniz gerekecektir.

Sabitleyici, santralin yanına monte edilir. Genellikle evde standart voltaj değerlerini almanın tek yolu bu olur

Elektrikli cihazların toplam gücü bulunduktan sonra (S) ve voltaj değeri (U), mevcut gücün hesaplanması (ben) Ohm yasasından kaynaklanan formüllere göre yapılır:

ben_f = S / U_f tek fazlı şebeke için

ben_l = S / (1,73 * U_l) üç fazlı şebeke için

İşte “f"Faz parametreleri ve"l”- doğrusal.

Çoğu üç fazlı cihaz “yıldız” bağlantı tipini kullanır ve tüketici için akım üreten bir transformatörün çalıştığı tam olarak bu şemaya göre yapılır. Simetrik bir yük ile, doğrusal ve faz kuvvetleri aynı olacaktır (ben_l = ben_f) ve voltaj aşağıdaki formülle hesaplanır:

U_l = 1,73 * U_f

Kablo bölümü seçmenin nüansları

Kablo ve kabloların kalitesi ve parametreleri GOST 31996-2012 tarafından düzenlenmektedir. Bu belgeye göre, temel özelliklerin belirli bir değer aralığına izin verilen ürünler için teknik özellikler geliştirilmiştir. Üretici, çekirdeklerin enine kesitinin bir yazışma tablosu ve maksimum güvenli akım gücü sağlamalıdır.

İzin verilen maksimum akım gücü, tel iletkenlerinin kesitine ve kurulum yöntemine bağlıdır. Gizli (duvarda) veya açık (boru veya kanalda) şekilde döşenebilirler

Elektrikli cihazların hesaplanan toplam gücüne karşılık gelen akımın güvenli akışını sağlayacak şekilde bir kablo seçmek gerekir. PUE'ye (Elektrik Tesisatı Kuralları) göre, minimum tellerin kesit tasarımıkonutlarda kullanılan en az 1.5 mm olmalıdır².

Standart boyutlar şu anlamlara gelir: 1.5; 2.5; 4; 6 ve 10 mm².

Bazen enine kesite sahip kabloları izin verilen minimum değerden bir adım daha büyük kullanmak için bir neden vardır. Bu durumda, yeni kablo döşemek için pahalı ve uzun bir çalışma yapmadan ek cihazlar bağlama veya mevcut cihazları daha güçlü olanlarla değiştirme olasılığı vardır.

Makine parametrelerinin hesaplanması

Herhangi bir devre için aşağıdaki eşitsizlik sağlanmalıdır:

ben_n <= Ben_p / 1.45

burada ben_n - makinenin nominal akımı ve ben_p - kablolama için izin verilen akım. Bu kural, izin verilen yükü aşan uzun süreli garantili açma sağlar.

“In <= Ip / 1.45” eşitsizliği, bir çift “otomatik kablo” nun tamamlanması için temel koşuldur. Bu kurala uyulmaması yangına neden olabilir.

Makine derecesi hem toplam yük ile hem de önceden döşenmiş kabloların tellerinin enine kesiti ile hesaplanabilir. Elektrikli cihazlar için bir bağlantı şeması olduğunu, ancak kablo tesisatının henüz döşenmediğini varsayalım.

Bu durumda, eylem sırası aşağıdaki gibidir:

1. Ağa bağlı elektrikli cihazların toplam akım gücünün hesaplanması.
2. Hesaplanan değerden daha düşük olmayan bir yüz değerine sahip bir otomat seçimi.
3. Makinenin derecesine göre kablo kesitinin seçimi.

Bir örnek:

1. S = 4 kW; I = 4000/220 = 18 A;
2. ben_n = 20 A;
3. ben_p > = I_n * 1.45 = 29 A; D = 4 mm².

Kablolama zaten döşenmişse, eylem sırası farklıdır:

1. Üretici tarafından sağlanan tabloya göre bilinen bir bölüm ve kablolama yöntemi ile izin verilen akımın belirlenmesi.
2. Devre kesici seçimi.
3. Bağlı cihazların gücünün hesaplanması. Devredeki toplam yükün nominal değerden daha az olması için bir grup cihazı yönetmek.

Bir örnek. İki tek çekirdekli kablonun açık bir şekilde döşenmesine izin verin, D = 6 mm²Sonra:

1. ben_p = 46 A;
2. ben_n <= Ben_p / 1.45 = 32 A;
3. S = i_n * 220 = 7,0 kW.

Son örneğin 2. paragrafında, izin verilen hafif bir yaklaşım vardır. Kesin değeri I_n = Ben_p / 1.45 = 31.7 A, 32 A'ya yuvarlandı.

Birden çok değer arasında seçim yapma

Bazen devreyi korumak için farklı derecelerde birkaç makine seçebileceğiniz bir durum ortaya çıkar. Örneğin, toplam elektrikli cihaz gücü 4 kW (18 A) ile, 4 mm bakır iletkenlerin enine kesitli bir kablo marjı ile seçildi². Bu kombinasyon için anahtarları 20 ve 25 A'ya koyabilirsiniz.

Elektrikçinin kablo şeması çok katmanlı korumanın varlığını varsayarsa, makineleri daha yüksek seviye derecelendirmesinin (sağdaki şekilde 25 A'dır) daha düşük seviyedeki anahtarlardan daha yüksek olacak şekilde seçmeniz gerekir.

En yüksek dereceli anahtarı seçmenin avantajı, devre elemanlarını değiştirmeden ek cihazlar bağlama yeteneğidir. Bu çoğunlukla yapılır.

Daha düşük nominal değere sahip bir otomat seçmek lehine, termal salınımının artan akım göstergesine daha hızlı tepki vermesi lehinedir.Gerçek şu ki, bazı cihazlarda enerji tüketimi artışına yol açacak, ancak kısa devre değerine yol açmayacak bir arıza olabilir.

Örneğin, çamaşır makinesinin motor yatağının bozulması, sargıda akımda keskin bir artışa yol açacaktır. Makine izin verilen değerlerin aşılmasına ve devreden çıkmaya hızla tepki verirse, motor yanmaz.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Devre kesicinin tasarımı ve sınıflandırılması. Zaman-akım karakteristikleri kavramı ve nominal kablo kesitinin seçimi:

PUE hükümlerini kullanarak cihazların gücünün ve makine seçiminin hesaplanması:

Evdeki elektrik sisteminin güvenliği buna bağlı olduğundan, bir devre kesici seçimi sorumlu bir şekilde alınmalıdır. Hesaplamanın birçok giriş parametresi ve nüansı ile, makinenin ana koruyucu fonksiyonunun kablolamaya kadar uzandığı unutulmamalıdır.

Lütfen aşağıdaki blokta makalenin konusuna yorum yazın, soru sorun, fotoğraf gönderin. Site ziyaretçileri için yararlı olabilecek yararlı bilgileri paylaşın. Ülkenizi veya ev kablolarınızı korumak için devre kesicileri seçme deneyiminizi bize bildirin.