Lựa chọn máy theo công suất tải, tiết diện cáp và dòng điện: nguyên tắc và công thức tính toán

Đối với việc tổ chức cung cấp điện trong nhà không có chức năng, cần phải phân bổ các chi nhánh riêng biệt. Mỗi dòng phải được trang bị thiết bị bảo vệ riêng bảo vệ cách điện cáp khỏi sự hợp nhất. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết nên mua thiết bị nào. Bạn có đồng ý không

Bạn sẽ tìm hiểu tất cả về sự lựa chọn của máy theo công suất tải từ bài báo chúng tôi đã trình bày. Chúng tôi sẽ cho bạn biết làm thế nào để xác định xếp hạng cho một bộ ngắt mạch của lớp được yêu cầu. Có tính đến các khuyến nghị của chúng tôi đảm bảo việc mua các thiết bị cần thiết có thể loại bỏ các tình huống đe dọa trong quá trình vận hành hệ thống dây điện.

Bộ ngắt mạch cho mạng trong nước

Các tổ chức cung cấp điện thực hiện kết nối nhà và căn hộ, thực hiện công việc kết nối cáp với tổng đài. Tất cả các hoạt động để cài đặt hệ thống dây điện trong phòng được thực hiện bởi chủ sở hữu của nó, hoặc bởi các chuyên gia thuê.

Để chọn một máy tự động để bảo vệ từng mạch riêng lẻ, bạn cần biết đánh giá, lớp và một số đặc điểm khác của nó.

Thông số chính và phân loại

Máy gia dụng được lắp đặt ở lối vào mạch điện hạ thế và chúng được thiết kế để giải quyết các vấn đề sau:

• chuyển đổi bằng tay hoặc điện tử bật hoặc tắt mạch điện;
• bảo vệ mạch: mất điện với quá tải kéo dài nhẹ;
• bảo vệ mạch: cắt dòng điện tức thời trong thời gian ngắn mạch.

Mỗi công tắc có một đặc tính thể hiện ở các ampe, được gọi là đánh giá hiện tại (Tôi_n) hoặc giá trị mặt mệnh giá cao.

Bản chất của giá trị này dễ hiểu hơn khi sử dụng hệ số thừa:

K = tôi / tôi_n,

nơi tôi là sức mạnh hiện tại thực sự.

• K <1.13: ngắt kết nối (chuyến đi) sẽ không xảy ra trong vòng 1 giờ;
• K> 1,45: tắt máy sẽ diễn ra trong vòng 1 giờ.

Các tham số này được cố định trong khoản 8.6.2. GOST R 50345-2010.Để tìm hiểu một chuyến đi sẽ diễn ra trong bao lâu tại K> 1,45, bạn cần sử dụng biểu đồ phản ánh đặc tính dòng thời gian của một kiểu máy cụ thể.

Nếu dòng điện vượt quá giá trị danh nghĩa của bộ ngắt mạch 2 lần, việc mở sẽ xảy ra trong khoảng thời gian từ 8 giây đến 4 phút. Tốc độ đáp ứng phụ thuộc vào cài đặt mô hình và nhiệt độ môi trường.

Ngoài ra, mỗi loại máy cắt có một phạm vi hiện tại (Tôi_một), trong đó cơ chế chuyến đi tức thời được kích hoạt:

• lớp học B BANG: Tôi_một = (3 * tôi_n .. 5 * tôi_n];
• lớp C Cv: tôi_một = (5 * tôi_n .. 10 * tôi_n];
• lớp Tử Diếp: Tôi_một = (10 * tôi_n .. 20 * tôi_n].

Các thiết bị loại B B phong cách chủ yếu được sử dụng cho các dòng có chiều dài đáng kể. Bộ ngắt mạch Class C Cv được sử dụng trong các khu dân cư và văn phòng, và các thiết bị được đánh dấu mạch Diên bảo vệ nơi có các thiết bị có hệ số dòng khởi động lớn.

Dòng máy gia dụng tiêu chuẩn bao gồm các thiết bị có xếp hạng 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 và 63 A.

Thiết kế của phiên bản

Trong hiện đại ngắt mạch Có hai loại phát hành: nhiệt và điện từ.

Sự giải phóng lưỡng kim ở dạng một tấm làm bằng hai kim loại dẫn điện với sự giãn nở nhiệt khác nhau. Thiết kế như vậy, với việc vượt quá giá trị danh nghĩa kéo dài, dẫn đến việc làm nóng bộ phận, uốn cong và kích hoạt cơ chế mở mạch.

Trong một số máy, sử dụng vít điều chỉnh, bạn có thể thay đổi dòng điện tại đó chuyến đi xảy ra. Trước đây, kỹ thuật này thường được sử dụng để tinh chỉnh thiết bị, nhưng quy trình này đòi hỏi kiến ​​thức chuyên sâu và một số thử nghiệm.

Bằng cách xoay vít điều chỉnh (được tô sáng trong hình chữ nhật màu đỏ) ngược chiều kim đồng hồ, bạn có thể đạt được thời gian đáp ứng lâu hơn để giải phóng nhiệt

Bây giờ trên thị trường, bạn có thể tìm thấy nhiều mô hình xếp hạng tiêu chuẩn từ các nhà sản xuất khác nhau, có đặc điểm thời gian hiện tại hơi khác nhau (nhưng đồng thời tuân thủ các yêu cầu quy định). Do đó, có thể chọn một máy có cài đặt "nhà máy" cần thiết, giúp loại bỏ nguy cơ hiệu chuẩn không chính xác.

Một bản phát hành điện từ ngăn chặn quá nhiệt của dòng là kết quả của một mạch ngắn. Nó phản ứng gần như ngay lập tức, nhưng đồng thời, giá trị của cường độ hiện tại phải cao hơn nhiều lần so với giá trị danh nghĩa. Về mặt cấu trúc, phần này là một điện từ. Quá dòng tạo ra một từ trường di chuyển lõi, mở mạch.

Tuân thủ các nguyên tắc chọn lọc

Với sự hiện diện của mạch điện phân nhánh, có thể tổ chức bảo vệ theo cách mà trong trường hợp ngắn mạch, chỉ có nhánh trên đó xảy ra trường hợp khẩn cấp. Đối với điều này, nguyên tắc chọn lọc của các công tắc được sử dụng.

Sơ đồ trực quan cho thấy nguyên lý hoạt động của một hệ thống máy cắt có chức năng thực hiện hoạt động chọn lọc (chọn lọc) trong trường hợp ngắn mạch

Để đảm bảo tắt máy có chọn lọc, các thiết bị tự động bị cắt ngay lập tức được cài đặt ở các bước thấp hơn, mở mạch trong 0,02 - 0,2 giây. Bộ ngắt mạch, được đặt ở giai đoạn cao hơn, có độ trễ vấp 0,25 - 0,6 giây hoặc được chế tạo theo mạch chọn lọc đặc biệt của cải theo tiêu chuẩn DIN VDE 0641-21.

Để đảm bảo an ninh vận hành chọn lọc của máy tự động tốt hơn là sử dụng máy từ một nhà sản xuất. Đối với các bộ ngắt mạch của một phạm vi mô hình duy nhất, có các bảng chọn lọc chỉ ra các kết hợp có thể.

Quy tắc cài đặt đơn giản

Phần của mạch phải được bảo vệ bằng bộ ngắt mạch có thể là một hoặc ba pha, có dây trung tính, cũng như dây PE (nối đất). Do đó, các máy có từ 1 đến 4 cực, dẫn đến lõi dẫn điện.Khi các điều kiện được tạo để vấp ngã, tất cả các liên hệ đồng thời bị ngắt kết nối.

Các máy trong tấm chắn được gắn trên đường ray DIN được thiết kế đặc biệt. Nó cung cấp một kết nối nhỏ gọn và an toàn, cũng như truy cập thuận tiện vào công tắc.

Các máy được cài đặt như sau:

• đơn cực mỗi pha;
• lưỡng cực cho pha và trung tính;
• ba cực thành 3 giai đoạn;
• bốn cực thành 3 pha và trung tính.

Nghiêm cấm làm như sau:

• lắp đặt bộ ngắt mạch đơn cực trên trung tính;
• chèn dây PE vào máy;
• lắp đặt ba thiết bị một cực thay vì một bộ ngắt mạch ba cực nếu có ít nhất một người tiêu dùng ba pha được kết nối với mạch.

Tất cả các yêu cầu này được nêu ra trong EMP và phải được tuân thủ.

Trong mỗi ngôi nhà hoặc căn phòng có điện được kết nối, một máy giới thiệu được lắp đặt. Giá trị của nó được xác định bởi nhà cung cấp và giá trị này được nêu trong hợp đồng kết nối điện. Mục đích của việc chuyển đổi như vậy là để bảo vệ phần từ máy biến áp đến người tiêu dùng.

Sau máy giới thiệu, bộ đếm được kết nối với đường dây (một hoặc ba pha) và thiết bị hiện tại còn lại, có chức năng khác với hoạt động của một bộ ngắt mạch và công tắc vi sai.

Nếu phòng được nối thành nhiều mạch, thì mỗi mạch được bảo vệ bởi một máy riêng biệt, sức mạnh của nó chỉ định trên đánh dấu. Xếp hạng và lớp học của họ được xác định bởi chủ sở hữu của cơ sở, có tính đến hệ thống dây hiện có hoặc sức mạnh của các thiết bị được kết nối.

Một đồng hồ đo điện và bộ ngắt mạch được lắp đặt trong một tổng đài đáp ứng tất cả các yêu cầu an toàn và có thể dễ dàng tích hợp vào bên trong phòng

Khi chọn một nơi để đặt tổng đài phải nhớ rằng nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến các tính chất của sự giải phóng nhiệt. Do đó, nên có một đường ray với máy móc trong phòng.

Tính toán mệnh giá

Chức năng bảo vệ chính của bộ ngắt mạch mở rộng đến hệ thống dây điện, do đó việc đánh giá được thực hiện dọc theo mặt cắt cáp. Trong trường hợp này, toàn bộ mạch phải đảm bảo hoạt động thường xuyên của các thiết bị được kết nối với nó. Việc tính toán các tham số hệ thống rất đơn giản, nhưng phải tính đến nhiều sắc thái để tránh sai sót và vấn đề.

Xác định tổng năng lực của người tiêu dùng

Một trong những thông số chính của mạch điện là công suất tối đa có thể của người tiêu dùng điện được kết nối với nó. Khi tính toán chỉ số này, bạn có thể chỉ cần tóm tắt dữ liệu hộ chiếu của các thiết bị.

Thành phần hoạt động và đánh giá

Đối với bất kỳ thiết bị nào được cung cấp bởi điện, nhà sản xuất phải chỉ ra công suất hoạt động (P). Giá trị này xác định lượng năng lượng sẽ được chuyển đổi không thể thu hồi do kết quả của bộ máy và người dùng sẽ trả cho đồng hồ.

Nhưng đối với các thiết bị có tụ điện hoặc cuộn cảm, có một công suất khác có giá trị khác không, được gọi là phản kháng (Q). Cô tiếp cận thiết bị và gần như ngay lập tức trở lại.

Thành phần phản ứng không tham gia vào việc tính toán điện đã sử dụng, nhưng cùng với thành phần hoạt động tạo thành cái gọi là sức mạnh đầy đủ hayS), cung cấp một tải cho mạch.

cos (f) là một tham số mà bạn có thể xác định tổng (công suất định mức) từ hoạt động (tiêu thụ). Nếu nó không bằng sự thống nhất, thì nó được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật cho thiết bị điện

Cần xem xét sự đóng góp của một thiết bị riêng biệt vào tổng tải trên dây dẫn và máy theo toàn bộ công suất của nó: S = P / cos (f).

Dòng khởi động tăng

Tính năng tiếp theo của một số loại thiết bị gia dụng là sự hiện diện của máy biến áp, động cơ điện hoặc máy nén. Các thiết bị như vậy khi bắt đầu hoạt động tiêu thụ một dòng bắt đầu (bắt đầu).

Giá trị của nó có thể cao hơn nhiều lần so với các chỉ số tiêu chuẩn, nhưng thời gian hoạt động ở công suất cao nhỏ và thường dao động trong khoảng 0,1 đến 3 giây. Sự gia tăng ngắn hạn như vậy sẽ không dẫn đến hoạt động giải phóng nhiệt, nhưng thành phần điện từ của bộ ngắt mạch, chịu trách nhiệm cho ngắn mạch quá dòng, có thể phản ứng.

Tình huống này đặc biệt phù hợp với các đường dây thuê mà các thiết bị như máy chế biến gỗ được kết nối. Trong trường hợp này, bạn cần tính toán cường độ dòng điện và có lẽ, thật hợp lý khi sử dụng một máy tự động lớp Class D ngh.

Yếu tố nhu cầu

Đối với các mạch mà một lượng lớn thiết bị được kết nối và không có thiết bị nào tiêu thụ phần lớn nhất của dòng điện, một hệ số nhu cầu (ks). Ý nghĩa của ứng dụng của nó là tất cả các thiết bị sẽ không hoạt động đồng thời, do đó tổng công suất định mức sẽ dẫn đến tỷ lệ được đánh giá quá cao.

Hệ số nhu cầu cho các nhóm người tiêu dùng điện được thiết lập tại khoản 7 của SP 256.1325800.2016. Bạn cũng có thể dựa vào các chỉ số này khi bạn độc lập tính toán công suất tối đa

Hệ số này có thể lấy một giá trị bằng hoặc nhỏ hơn một. Tính toán công suất ước tính (P_r) của mỗi thiết bị xảy ra theo công thức:

P_r = ks * S

Tổng công suất định mức của tất cả các thiết bị được sử dụng để tính toán các tham số mạch. Nên sử dụng hệ số nhu cầu cho văn phòng và cơ sở bán lẻ nhỏ với số lượng lớn máy tính, thiết bị văn phòng và các thiết bị khác được cung cấp từ một mạch.

Đối với các dòng có số lượng người tiêu dùng ít, hệ số này không được sử dụng ở dạng nguyên chất. Từ số đếm năng lượng, những thiết bị đó được loại bỏ mà việc đưa vào cùng lúc với nhiều thiết bị tiêu thụ năng lượng là không thể.

Vì vậy, ví dụ, có rất ít cơ hội làm việc một lần trong phòng khách với bàn ủi và máy hút bụi. Và đối với các hội thảo có số lượng nhân sự ít, chỉ có 2-4 công cụ quyền lực mạnh nhất được tính đến.

Tính toán hiện tại

Việc lựa chọn một máy tự động được thực hiện theo giá trị tối đa của cường độ hiện tại cho phép trong phần của mạch. Cần phải có được chỉ số này, biết tổng công suất của người tiêu dùng điện và điện áp trong mạng.

Theo GOST 29322-2014, từ tháng 10 năm 2015, giá trị điện áp phải bằng 230 V đối với mạng thông thường và 400 V đối với mạng ba pha. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, các tham số cũ vẫn còn hiệu lực: 220 và 380 V, tương ứng. Do đó, để tính chính xác của các phép tính, cần phải thực hiện các phép đo bằng vôn kế.

Bạn có thể đo điện áp trong mạng gia đình bằng vôn kế hoặc vạn năng. Để làm điều này, chỉ cần cắm danh bạ của anh ấy vào ổ cắm điện

Một vấn đề khác đặc biệt liên quan đến hệ thống dây điện riêng, là việc cung cấp điện với điện áp không đủ. Các phép đo trên các đối tượng có vấn đề như vậy có thể hiển thị các giá trị nằm ngoài phạm vi được chỉ định bởi GOST.

Hơn nữa, tùy thuộc vào mức độ tiêu thụ điện của hàng xóm, giá trị điện áp có thể thay đổi lớn trong một khoảng thời gian ngắn.

Điều này tạo ra một vấn đề không chỉ cho hoạt động của các thiết bị, mà còn cho tính toán hiện tại. Khi điện áp giảm, một số thiết bị chỉ mất điện và một số thiết bị có bộ ổn định đầu vào sẽ tăng mức tiêu thụ điện.

Rất khó để tính toán các thông số mạch cần thiết trong các điều kiện như vậy. Do đó, bạn sẽ phải đặt cáp với tiết diện lớn đã biết (rất tốn kém) hoặc giải quyết vấn đề bằng cách cài đặt bộ ổn định đầu vào hoặc kết nối ngôi nhà với một dòng khác.

Bộ ổn định được lắp đặt bên cạnh tổng đài. Nó thường xảy ra rằng đây là cách duy nhất để có được các giá trị điện áp tiêu chuẩn trong nhà

Sau khi tổng công suất của các thiết bị điện được tìm thấy (S) và giá trị điện áp (Bạn), tính toán cường độ hiện tại (Tôi) được thực hiện theo các công thức phát sinh từ luật Ohm:

Tôi_f = S / U_f cho mạng một pha

Tôi_tôi = S / (1,73 * U_tôi) cho mạng ba pha

Đây là chỉ sốf"Có nghĩa là các tham số pha và"tôiMùi - tuyến tính.

Hầu hết các thiết bị ba pha đều sử dụng loại kết nối Ngôi sao Ngôi sao và chính xác theo sơ đồ này, một máy biến áp đang hoạt động tạo ra dòng điện cho người tiêu dùng. Với tải trọng đối xứng, lực tuyến tính và pha sẽ giống hệt nhau (Tôi_tôi = Tôi_f) và điện áp được tính theo công thức:

Bạn_tôi = 1,73 * U_f

Các sắc thái của việc chọn một phần cáp

Chất lượng và thông số của dây và cáp được quy định bởi GOST 31996-2012. Theo tài liệu này, các thông số kỹ thuật được phát triển cho các sản phẩm, trong đó một phạm vi giá trị nhất định của các đặc tính cơ bản được cho phép. Nhà sản xuất phải cung cấp một bảng tương ứng của mặt cắt ngang của lõi và cường độ dòng điện an toàn tối đa.

Cường độ dòng điện tối đa cho phép phụ thuộc vào tiết diện của dây dẫn và phương pháp lắp đặt. Chúng có thể được đặt ẩn (trong tường) hoặc mở (theo đường ống hoặc ống dẫn)

Cần phải chọn cáp theo cách sao cho đảm bảo dòng điện an toàn tương ứng với tổng công suất tính toán của các thiết bị điện. Theo PUE (Quy tắc lắp đặt điện), mức tối thiểu thiết kế mặt cắt dâysử dụng trong khuôn viên nhà ở phải ít nhất 1,5 mm².

Kích thước tiêu chuẩn có các ý nghĩa sau: 1,5; 2,5; 4; 6 và 10 mm².

Đôi khi có một lý do để sử dụng dây có tiết diện lớn hơn một bước so với mức tối thiểu cho phép. Trong trường hợp này, có khả năng kết nối các thiết bị bổ sung hoặc thay thế các thiết bị hiện tại bằng các thiết bị mạnh hơn mà không tốn nhiều thời gian và tốn kém khi đặt cáp mới.

Tính toán các thông số của máy

Đối với bất kỳ mạch nào, bất đẳng thức sau phải được thỏa mãn:

Tôi_n <= Tôi_p / 1.45

Đây Tôi_n - dòng điện định mức của máy, và Tôi_p - dòng điện cho phép để đi dây. Quy tắc này đảm bảo vấp ngã được đảm bảo kéo dài vượt quá tải cho phép.

Sự bất bình đẳng trong <= Ip / 1.45, là điều kiện chính để hoàn thành một cặp số tự động - cáp Cáp. Không tuân thủ quy tắc này có thể dẫn đến hỏa hoạn.

Xếp hạng máy có thể được tính bằng cả tổng tải và theo mặt cắt ngang của dây của hệ thống dây đã đặt. Giả sử rằng có một sơ đồ kết nối cho các thiết bị điện, nhưng hệ thống dây điện vẫn chưa được đặt.

Trong trường hợp này, chuỗi hành động như sau:

1. Tính toán tổng cường độ hiện tại của các thiết bị điện được kết nối với mạng.
2. Lựa chọn máy tự động có mệnh giá không thấp hơn giá trị tính toán.
3. Lựa chọn mặt cắt cáp theo đánh giá của máy.

Một ví dụ:

1. S = 4 kw; I = 4000/220 = 18 A;
2. Tôi_n = 20 A;
3. Tôi_p > = Tôi_n * 1,45 = 29 A; D = 4 mm².

Nếu hệ thống dây đã được đặt, thì chuỗi hành động sẽ khác:

1. Xác định dòng điện cho phép với một phần đã biết và phương pháp đấu dây theo bảng do nhà sản xuất cung cấp.
2. Lựa chọn bộ ngắt mạch.
3. Tính toán sức mạnh của các thiết bị được kết nối. Quản lý một nhóm thiết bị sao cho tổng tải trên mạch nhỏ hơn giá trị danh nghĩa.

Một ví dụ. Đặt hai cáp lõi đơn được đặt theo cách mở, D = 6 mm²sau đó:

1. Tôi_p = 46 A;
2. Tôi_n <= Tôi_p / 1,45 = 32 A;
3. S = i_n * 220 = 7,0 kw.

Trong đoạn 2 của ví dụ cuối cùng, có một xấp xỉ cho phép nhẹ. Giá trị chính xác của tôi_n = Tôi_p / 1,45 = 31,7 A làm tròn thành 32 A.

Lựa chọn giữa nhiều giá trị

Đôi khi một tình huống phát sinh khi bạn có thể chọn một số máy có xếp hạng khác nhau để bảo vệ mạch. Ví dụ, với tổng công suất của các thiết bị điện 4 kW (18 A), một hệ thống dây điện có tiết diện bằng dây dẫn bằng đồng 4 mm đã được chọn với lề². Đối với sự kết hợp này, bạn có thể đặt các công tắc trên 20 và 25 A.

Nếu sơ đồ nối dây của thợ điện giả định sự có mặt của bảo vệ nhiều tầng, thì bạn cần chọn các máy sao cho giá trị của xếp hạng cấp cao hơn (trong hình bên phải là 25 A) lớn hơn so với các công tắc ở cấp thấp hơn

Ưu điểm của việc chọn công tắc có xếp hạng cao nhất là khả năng kết nối các thiết bị bổ sung mà không thay đổi các thành phần mạch. Điều này thường được thực hiện.

Để chọn một máy tự động có giá trị danh nghĩa thấp hơn, thực tế là sự giải phóng nhiệt của nó sẽ đáp ứng nhanh hơn với một chỉ báo hiện tại tăng được ủng hộ.Thực tế là một số thiết bị có thể có trục trặc, điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng tiêu thụ năng lượng, nhưng không phải là một giá trị ngắn mạch.

Ví dụ, sự cố của ổ trục động cơ của máy giặt sẽ dẫn đến sự tăng mạnh dòng điện trong cuộn dây. Nếu máy nhanh chóng đáp ứng vượt quá các giá trị và chuyến đi được phép, động cơ sẽ không cháy.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Thiết kế của bộ ngắt mạch và phân loại của nó. Khái niệm về đặc điểm dòng thời gian và lựa chọn mặt cắt cáp danh nghĩa:

Tính toán sức mạnh của thiết bị và lựa chọn máy sử dụng các quy định của PUE:

Việc lựa chọn một bộ ngắt mạch nên được thực hiện có trách nhiệm, vì sự an toàn của hệ thống điện tại nhà phụ thuộc vào điều này. Với tất cả nhiều tham số và sắc thái đầu vào của phép tính, phải nhớ rằng chức năng bảo vệ chính của máy kéo dài đến hệ thống dây điện.

Hãy viết bình luận, đặt câu hỏi, đăng một bức ảnh về chủ đề của bài viết trong khối bên dưới. Chia sẻ thông tin hữu ích có thể hữu ích cho khách truy cập trang web. Hãy cho chúng tôi biết kinh nghiệm của bạn trong việc lựa chọn cầu dao để bảo vệ hệ thống dây điện trong nước hoặc nhà của bạn.