Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Устройства за изключване на електричество по време на претоварване и късо съединение се инсталират на входа на всяка домашна мрежа. Необходимо е правилно да се изчислят номиналните стойности на токовите прекъсвачи, в противен случай работата им ще бъде неефективна. Съгласни ли сте?

Ще опишем как се прави изчисляването на параметрите на машината, според която е избрано това защитно устройство. От предложената от нас статия ще научите как да изберете устройството, необходимо за защита на електрическата мрежа. С нашите съвети ще получите опция, която очевидно работи в опасен момент за публикуване.

Параметри на прекъсвача

За да се гарантира правилния избор на номиналната мощност на устройствата за спиране, е необходимо да се разберат принципите на тяхната работа, условията и времето за реакция.

Работните параметри на прекъсвачите са стандартизирани по руски и международни нормативни документи.

Ключови елементи и етикетиране

Дизайнът на превключвателя включва два елемента, които отговарят на излишък от ток на определен диапазон от стойности:

  • Биметалната плоча под въздействието на протичащия ток се нагрява и огъва, притиска тласкача, който разделя контактите. Това е термична защита срещу претоварване.
  • Соленоидът под въздействието на силен ток в намотката генерира магнитно поле, което притиска сърцевината, а последното вече действа върху буталото. Това е “защита срещу ток на късо съединение”, която реагира на такова събитие много по-бързо от табела.

Видовете електрически защитни устройства имат маркировка, чрез която могат да се определят техните основни параметри.

Всеки прекъсвач показва основните му характеристики. Това позволява да не се обърка устройството, когато те са инсталирани в панела

Типът на токовата характеристика зависи от диапазона на настройка (величината на тока, при който се получава реакцията) на соленоида. За да се предпазят кабелите и уредите в апартаментите, домовете и офисите се използват ключове тип „С” или, много по-рядко - „Б”. Няма особена разлика между тях при употреба в домакинствата.

Тип „D” се използва в сервизни помещения или дърводелски изделия при наличие на оборудване с електрически двигатели, които имат големи показатели за пускова мощност.

Съществуват два стандарта за изключващи устройства: жилищни (EN 60898-1 или GOST R 50345) и по-строги промишлени (EN 60947-2 или GOST R 50030.2). Те се различават малко и машините от двата стандарта могат да се използват за жилищни помещения.

Според номиналния ток, стандартните серии от автомати за използване в жизнени условия съдържат устройства със следните стойности: 6, 8, 10, 13 (рядко се случват), 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 А.

Характеристики на реакцията по време

За да се определи скоростта на работа на автомат по време на претоварване, съществуват специални таблици за зависимостта на времето на сработване от номиналното съотношение, което е равно на съотношението на съществуващия към номиналния ток:

K = I / I n .

Рязко разбиване на графика, когато се достигне стойността на коефициента на обхвата от 5 до 10 единици, се причинява от действието на електромагнитното освобождаване. За ключове от тип “В” това се случва, когато стойността е от 3 до 5 единици, а за тип “D” е от 10 до 20.

Графиката показва зависимостта на интервала от време за реакция на автоматичните машини тип “С” на съотношението на текущия интензитет към стойността, която е зададена за този превключвател.

С K = 1.13, машината е гарантирана, че няма да изключи линията за 1 час, а с K = 1, 45 - е гарантирано да се изключи по едно и също време. Тези стойности са одобрени в точка 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.

За да се разбере колко дълго ще работи защитата, например, когато K = 2, е необходимо да се начертае вертикална линия от тази стойност. В резултат на това получаваме, че съгласно горния график прекъсването ще се случи в диапазона от 12 до 100 секунди.

Подобно голямо времево разпространение се дължи на факта, че нагряването на плочата зависи не само от мощността на тока, преминаващ през него, но и от параметрите на външната среда. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо работи автоматиката.

Номинални правила за подбор

Геометрията на вътрешните и вътрешните електрически мрежи е индивидуална, така че не съществуват стандартни решения за инсталиране на ключове с определена номинална стойност. Общите правила за изчисляване на допустимите параметри на автомата са доста сложни и зависят от много фактори. Необходимо е да се вземат предвид всички тях, в противен случай е възможно да се създаде аварийна ситуация.

Принципът на вътрешно окабеляване

Вътрешните електрически мрежи имат разклонена структура под формата на “дърво” - графика без цикли. Спазването на този принцип на конструкция се нарича селективност на автомата, според която всички видове електрически вериги са оборудвани със защитни устройства.

Това подобрява стабилността на системата в случай на авария и опростява работата за нейното отстраняване. Също така е много по-лесно да се разпредели товара, да се свържат енергоемките устройства и да се промени конфигурацията на кабелите.

В основата на графиката има въвеждащ автомат и веднага след разклоняването се поставят групови превключватели за всяка отделна електрическа верига. Това е стандартната схема, тествана през годините.

Функциите на входния автомат включват пълен мониторинг на претоварването - предотвратяване на превишаване на силата на тока от допустимата стойност за даден обект. Ако това се случи, съществува риск от повреда на външните проводници. Освен това е възможно да се активират защитните устройства извън апартамента, които вече принадлежат на общата къща или принадлежат на местните електрически мрежи.

Функциите на груповите машини включват контрол на интензивността на тока по отделни линии. Те предпазват от претоварване на кабела в определената зона и групата потребители на електроенергия, свързани към нея. Ако по време на късо съединение такова устройство не работи, то тогава то се осигурява от въвеждащия автомат.

Дори за апартаменти с малък брой електрически консуматори е желателно да има отделен ред за осветление. Когато автоматичният прекъсвач на друга верига бъде изключен, светлината няма да изгасне, което ще позволи да се отстрани проблемът, възникнал при по-комфортни условия. Практически във всеки панел стойността на номиналната стойност на входната машина е по-малка от сумата на групата.

Общата мощност на електрическите уреди

Максималното натоварване на веригата възниква, когато всички електрически уреди са включени едновременно. Следователно, обикновено, общата мощност се изчислява чрез просто добавяне. В някои случаи обаче тази цифра ще бъде по-малка.

За някои линии едновременната работа на всички електрически уреди, свързани с нея, е малко вероятна, а понякога и невъзможна. В къщите понякога те конкретно поставят ограничения върху работата на устройствата с висока мощност. За да направите това, не забравяйте да предотвратите едновременното им включване или да използвате ограничен брой обекти.

Вероятността за едновременна работа на всички офис оборудване, осветление и спомагателно оборудване (чайници, хладилници, вентилатори, нагреватели и др.) Е много ниска, затова при изчисляване на максималната мощност се използва корекционният коефициент.

При електрификацията на офис сгради често се използва емпиричният коефициент на едновременност за изчисления, чиято стойност се взема в диапазона от 0, 6 до 0, 8. Максималното натоварване се изчислява чрез умножаване на сумата на мощността на всички уреди с коефициент.

В изчисленията има една тънкост - необходимо е да се вземе предвид разликата между номиналната (пълна) мощност и консумираната (активната), която е свързана с коефициента (cos ( f )).

Това означава, че за работата на устройството е необходим ток на мощност, равен на консумирания, разделен на този коефициент:

I p = I / cos (f)

когато:

  • I p е номиналната сила на тока, която се използва в изчисленията на натоварването;
  • I е токът, изразходван от устройството;
  • cos (f) <= 1.

Обикновено номиналният ток незабавно или чрез индикация за стойността на cos (f) е посочен в техническата спецификация на електрическото устройство.

Например, стойността на коефициента за луминесцентни източници на светлина е 0.9; за LED лампи - около 0, 6; за обикновените крушки с нажежаема жичка - 1. Ако документацията е загубена, но консумацията на електроенергия от домакинските уреди е известна, тогава те приемат cos (f) = 0.75 като гаранция.

Препоръчителните стойности на коефициента на мощност, изброени в таблицата, могат да се използват при изчисляване на електрически товари, когато няма данни за номиналния ток.

Как да изберем прекъсвач за силовото натоварване е написано в следващата статия, съдържанието на която ви съветваме да прочетете.

Изборът на напречното сечение е жив

Преди полагане на захранващия кабел от разпределителното табло към групата потребители, е необходимо да се изчисли мощността на електрическите уреди, когато те работят едновременно. Напречното сечение на всеки клон се избира съгласно таблиците за изчисление в зависимост от вида на метала на окабеляването: мед или алуминий.

Производителите на проводници придружават произведените продукти със сходни справочни материали. Ако те липсват, те се ръководят от данни от справочника „Правила за проектиране на електрическо оборудване” или изчисляват напречното сечение на кабела.

Въпреки това потребителите често са презастраховани и избират не минимално допустимото напречно сечение, а по-голяма стъпка. Така например, когато купувате меден кабел за линия от 5 kW, изберете напречно сечение от 6 mm 2 проводници, когато според таблицата е достатъчен 4 mm 2 .

Референтната таблица, представена в PUE, ви позволява да изберете желаното напречно сечение от стандартния диапазон за различни работни условия на меден кабел

Това е оправдано поради следните причини:

  • По-дълга експлоатация на дебелия кабел, който рядко се подлага на максимално допустимия за напречното сечение товар. Повторното полагане на кабелите не е лесна и скъпа работа, особено ако са направени ремонти в стаята.
  • Резервната лента ви позволява безпроблемно да се свържете с мрежовите клонове на нови електрически уреди. Така че, в кухнята, можете да добавите допълнителен фризер или да преместите пералнята от банята.
  • Да започнем с устройства, съдържащи електродвигатели, дава силни пускови токове. В този случай има спад на напрежението, който се изразява не само в мигането на осветителните лампи, но може да доведе и до повреда на електронната част на компютъра, климатика или пералната машина. Колкото по-дебел е кабелът, толкова по-малък е скокът на мощността.

За съжаление на пазара има много кабели, които не са произведени по ГОСТ, а в съответствие с изискванията на различни технически спецификации.

Често напречното сечение на техните вени не отговаря на изискванията или те са направени от проводящ материал с по-голяма устойчивост от очакваното. Следователно, действителната максимална мощност, при която настъпва допустимото нагряване на кабела, е по-малка, отколкото в нормативните таблици.

Тази снимка показва разликите между кабелите, изработени в съответствие с ГОСТ (вляво) и според спецификациите (вдясно). Разликата в напречното сечение на жилата и плътността на изолационния материал е очевидна.

Изчислете стойността на превключвателя за защита на кабела

Инсталираният в панела автомат трябва да гарантира, че линията е изключена, когато изходната мощност на тока е извън обхвата, разрешен за електрическия кабел. Следователно за ключа е необходимо да се изчисли максимално допустимата стойност.

Според PUE допустимото непрекъснато натоварване на медни кабели, положени в тръбопроводи или по въздух (например над опънат таван), е взето от таблицата по-горе. Тези стойности са предназначени за аварийни ситуации, когато има претоварване със захранване.

Някои проблеми започват при корелиране на номиналната мощност на превключвателя към дългосрочно допустимия ток, ако това е направено в съответствие с действащия ГОСТ Р 50571.4.43-2012.

Даден е фрагмент от клауза 433.1 на ГОСТ Р 50571.4.43-2012. Във формулата „2“ е налице неточност, а за правилното разбиране на дефиницията на променливата In, трябва да се вземе предвид допълнение „1“.

Първо, тълкуването на променливата I n като номинална мощност е подвеждащо, ако не обръщате внимание на Приложение “1” към тази точка от ГОСТ. Второ, във формулата „2” има грешка: коефициентът от 1, 45 се добавя неправилно и този факт се установява от много експерти.

Съгласно клауза 8.6.2.1. ГОСТ Р 50345-2010 за битови ключове с номинални стойности до 63 А, условното време е 1 час. Зададеният ток на изключване е равен на номиналната стойност, умножена с коефициент 1.45.

По този начин, съгласно първата и модифицираната втора формули, номиналният ток на превключвателя трябва да се изчислява по следната формула:

I n <= i z / 1.45

когато:

  • I n е номиналният ток на автомата;
  • I Z - дълъг допустим ток на кабела.

Ще извършим изчисляването на стойностите на превключвателите за стандартни кабелни секции с еднофазна връзка с два медни проводника (220 V). За да направим това, разделяме дългосрочния допустим ток (при полагане през въздуха) с коефициент на изключване 1, 45.

Изберете автомат, така че неговата номинална стойност да е по-малка от тази стойност:

  • Раздел 1.5 mm 2 : 19 / 1.45 = 13.1. Рейтинг: 13 A;
  • Раздел 2.5 mm 2 : 27 / 1.45 = 18.6. Рейтинг: 16 A;
  • Напречното сечение 4.0 mm 2 : 38 / 1.45 = 26.2. Рейтинг: 25 A;
  • Раздел 6.0 mm 2 : 50 / 1.45 = 34.5. Рейтинг: 32 A;
  • Раздел 10.0 mm 2 : 70 / 1.45 = 48.3. Рейтинг: 40 A;
  • Раздел 16.0 mm 2 : 90 / 1.45 = 62.1. Рейтинг: 50 A;
  • Раздел 25.0 mm 2 : 115 / 1.45 = 79.3. Рейтинг: 63 А.

13А прекъсвачите рядко се предлагат в търговската мрежа, така че устройствата с номинален капацитет от 10А са по-често използвани вместо това.

Алуминиевите кабели сега рядко се използват при монтажа на вътрешно окабеляване. За тях също има таблица, която ви позволява да изберете секция за товара

По подобен начин за алуминиевите кабели изчисляваме стойностите на автомата:

  • Раздел 2.5 mm 2 : 21 / 1.45 = 14.5. Рейтинг: 10 или 13 A;
  • Сечението от 4, 0 mm 2 : 29 / 1, 45 = 20, 0. Рейтинг: 16 или 20 A;
  • Раздел 6.0 mm 2 : 38 / 1.45 = 26.2. Рейтинг: 25 A;
  • Раздел 10.0 mm 2 : 55 / 1.45 = 37.9. Рейтинг: 32 A;
  • Раздел 16.0 mm 2 : 70 / 1.45 = 48.3. Рейтинг: 40 A;
  • Раздел 25.0 mm 2 : 90 / 1.45 = 62.1. Наименование: 50 А.
  • Раздел 35.0 mm 2 : 105 / 1.45 = 72.4. Рейтинг: 63 А.

Ако производителят на захранващите кабели декларира различна зависимост на допустимата мощност от напречното сечение, тогава е необходимо да се преизчисли стойността на превключвателите.

Формулите за мощност срещу мощност за еднофазни и трифазни мрежи са различни. Много хора, които имат устройства за 380 волта, грешат на този етап.

Как да се определят техническите параметри на прекъсвача на маркировката, описана подробно тук. Препоръчваме да се запознаете с информационния материал.

Предотвратяване на претоварване от работа на потребителите

Понякога на линията се инсталира автомат с номинална мощност, много по-ниска от необходимото, за да се гарантира запазването на ефективността на електрическия кабел.

Препоръчително е да се понижи номиналната мощност на прекъсвача, ако общата мощност на всички устройства във веригата е значително по-малка, отколкото кабелът може да издържи. Това се случва, ако поради съображения за сигурност някои от устройствата са били извадени от линията след окабеляването.

След това намаляването на номиналната мощност на машината е оправдано от гледна точка на по-бързото му реагиране на възникналото претоварване.

Например, когато лагерът на двигателя е заседнал, токът в намотката се увеличава рязко, но не и на стойностите на късото съединение. Ако машината реагира бързо, намотката няма да има време да се стопи, което ще спести двигателя от скъпа процедура по пренавиване.

Също така използвайте номинала е по-малък от изчислените поради сериозни ограничения на всяка верига. Например, за еднофазна мрежа, на входа на апартамент с електрическа печка се инсталира превключвател 32А, който дава 32 * 1.13 * 220 = 8.0 kW от допустимата мощност. Да предположим, че по време на оформлението на апартамента са изградени 3 линии с инсталиране на група автомат от 25 А.

Ако броят на груповите машини, инсталирани в разпределителното табло, е голям, те трябва да бъдат подписани и номерирани. В противен случай можете да се объркате

Да предположим, че на една от линиите има бавно увеличение на натоварването. Когато консумацията на енергия достигне стойност, равна на гарантираното изключване на групата, само останалите две секции ще имат (32 - 25) * 1, 45 * 220 = 2, 2 kW.

Това е много малко в сравнение с общото потребление. В тази схема входният автомат на разпределителния панел ще бъде по-често изключен от устройствата по линиите.

Следователно, за да се запази принципът на селективност, е необходимо да се поставят ключове с номинални стойности от 20 или 16 ампера в секции. След това, при същия дисбаланс на консумацията на енергия, другите две връзки ще представляват общо 3, 8 или 5, 1 kW, което е приемливо.

Помислете за възможността за монтиране на превключвател с мощност 20А на примера на отделен ред, посветен на кухнята.

Следните електрически уреди са свързани към него и могат да бъдат включени едновременно:

  • Хладилник с номинална мощност 400 W и стартер от 1.2 kW;
  • Два фризера, 200 W;
  • Готварска печка с мощност 3, 5 kW;
  • При работа с електрическа фурна е позволено допълнително да се включи само един уред, като най-мощният от тях е електрическа кана, която консумира 2.0 kW.

Машина с двадесет ампула позволява над един час да премине ток с мощност от 20 * 220 * 1.13 = 5.0 kW. Гарантираното изключване за по-малко от един час ще се случи, когато токът се премине в 20 * 220 * 1.45 = 6.4 kW.

В кухнята трябва да има постоянна електрическа връзка към хладилното оборудване и печката. Ако съществува риск от превишаване на тока, едновременната работа на други устройства може да се елиминира чрез разпределяне само на две гнезда за тях.

В същото време включването на фурната и електрическата кана, общата мощност ще бъде 5.5 kW или 1.25 части от номинала на машината. Тъй като каната не трае дълго, тя няма да се изключи. Ако в този момент хладилникът и двата фризера влязат в експлоатация, мощността ще бъде 6.3 kW или 1.43 части от номинала.

Тази стойност вече е близо до гарантирания параметър за пътуване. Вероятността за подобна ситуация обаче е изключително малка и продължителността на периода ще бъде незначителна, тъй като времето за работа на двигателите и чайника е малко.

Стартовият ток, възникващ в началото на хладилника, дори и при всички работни устройства, няма да бъде достатъчен, за да задейства електромагнитното освобождаване. Така, при дадените условия, е възможно да се използва автомат на 20 А.

Единственото предупреждение е възможността за увеличаване на напрежението до 230 V, което е разрешено от нормативните документи. По-специално, ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038: 2009) определя стандартно напрежение 230 V с възможност за използване на 220 V.

Сега електричеството се захранва към повечето мрежи с напрежение 220 V. Ако текущият параметър се доведе до международния стандарт от 230 V, тогава рейтингите могат да бъдат преизчислени в съответствие с тази стойност.

Заключения и полезно видео по темата

Превключвателят на устройството. Избор на входен автомат в зависимост от захранването. Правила за разпределение на електроенергия:

Избиране на превключвател за кабелна лента:

Изчисляването на номиналния ток на прекъсвача е сложна задача, за решаването на която е необходимо да се вземат предвид много условия. Удобството на обслужване и безопасността на местната електрическа мрежа зависи от инсталираната машина.

В случай на съмнение в възможността да направите правилния избор, трябва да се свържете с опитен електротехник.

Моля, напишете коментарите в полето по-долу. Разкажете ни за собствения си опит при избора на прекъсвачи. Споделяйте полезна информация и снимки по темата на статията, задавайте въпроси.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория: