Selecció d'un interruptor automàtic: tipus i característiques dels interruptors automàtics
Segurament molts de nosaltres ens hem preguntat per què els interruptors automàtics van substituir tan ràpidament els fusibles obsolets dels circuits elèctrics? L'activitat de la seva implementació està justificada per una sèrie d'arguments molt convincents, inclosa l'oportunitat de comprar aquest tipus de protecció, que idealment coincideix amb les dades de temps i corrent de tipus específics d'equips elèctrics.
Dubtes de quina màquina necessites i no saps com triar-la correctament? L'ajudarem a trobar la solució adequada: l'article tracta sobre la classificació d'aquests dispositius. Així com característiques importants a les quals hauríeu de prestar molta atenció a l'hora d'escollir un interruptor.
Per facilitar-vos la comprensió de les màquines, el material de l'article es complementa amb fotos visuals i recomanacions de vídeos útils d'experts.
El contingut de l'article:
Classificació dels interruptors automàtics
La màquina desconnecta gairebé instantàniament la línia que se li ha confiat, la qual cosa elimina els danys al cablejat i als equips alimentats des de la xarxa. Un cop finalitzada l'aturada, la branca es pot reiniciar immediatament sense substituir el dispositiu de seguretat.
Generalment disjuntors seleccionat segons quatre paràmetres clau: capacitat de ruptura nominal, nombre de pols, característica temps-corrent, corrent nominal de funcionament.
Segons la capacitat de ruptura nominal
Aquesta característica indica el corrent de curtcircuit admissible (SC), en què l'interruptor s'activarà i, en obrir el circuit, desactivarà el cablejat i els dispositius connectats a ell.
Segons aquest paràmetre, hi ha tres tipus de màquines: 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.
- Màquines automàtiques per a 4,5 kA (4500 A) generalment s'utilitza per prevenir danys a les línies elèctriques de propietats residencials privades. La resistència del cablejat des de la subestació fins al curtcircuit és d'aproximadament 0,05 ohms, la qual cosa dóna un corrent màxim d'uns 500 A.
- Dispositius de 6 kA (6000 A). s'utilitzen per a la protecció contra curtcircuits en el sector residencial i llocs públics, on la resistència de la línia pot arribar als 0,04 ohms, la qual cosa augmenta la probabilitat d'un curtcircuit fins a 5,5 kA.
- Interruptors 10 kA (10000 A) utilitzat per protegir instal·lacions elèctriques industrials. Es poden produir corrents de fins a 10.000 A en un circuit elèctric curt situat a prop d'una subestació.
Abans d'escollir la modificació òptima de l'interruptor, és important entendre si són possibles corrents de curtcircuit superiors a 4,5 kA o 6 kA?
La màquina s'apaga quan els valors especificats són curtcircuits. Molt sovint, els interruptors de la modificació 6000 A s'utilitzen per a necessitats domèstiques.
Els models 4500 A pràcticament no s'utilitzen per protegir les xarxes elèctriques modernes, i en alguns països el seu ús està prohibit.
Si esteu interessats en com convertir correctament amperes a watts, us recomanem que us familiaritzeu amb el material presentat. en el següent article.
La feina d'un interruptor és protegir el cablejat (no els equips i els usuaris) dels curtcircuits i de la fusió de l'aïllament quan els corrents superen els valors nominals.
Per nombre de pols
Aquesta característica indica el nombre màxim possible de cables que es poden connectar a l'AV per protegir la xarxa.
S'apaguen quan es produeix una emergència (quan es supera el corrent admissible o el nivell de la corba temps-corrent).
Aquesta característica indica el nombre màxim possible de cables que es poden connectar a l'AV per protegir la xarxa. S'apaguen quan es produeix una emergència (quan es supera el corrent admissible o el nivell de la corba temps-corrent).
Interruptors unipolars
Un interruptor de tipus unipolar és la modificació més senzilla de la màquina. Està dissenyat per protegir els circuits individuals, així com el cablejat elèctric monofàsic, bifàsic i trifàsic. És possible connectar 2 cables al disseny de l'interruptor: el cable d'alimentació i el cable de sortida.
Les funcions d'un dispositiu d'aquesta classe inclouen només protegir el cable del foc. El neutre del cablejat en si es col·loca al bus zero, evitant així la màquina, i el cable de terra es connecta per separat al bus de terra.
Un disjuntor unipolar no fa la funció d'un interruptor de circuit d'entrada, ja que quan es veu obligat a apagar-se, la línia de fase es trenca i el neutre està connectat a la font de tensió, la qual cosa no ofereix una garantia del 100%. de protecció.
Disjuntors de doble pol
Quan cal desconnectar completament la xarxa de cablejat elèctric de la tensió, s'utilitza un interruptor automàtic de dos pols.
S'utilitza com a introducció, quan durant un curtcircuit o una fallada de la xarxa, tot el cablejat elèctric es desactiva simultàniament. Això permet realitzar reparacions oportunes i modernització dels circuits amb absoluta seguretat.
Els interruptors de circuit de dos pols s'utilitzen en els casos en què es necessita un interruptor independent per a un aparell elèctric monofàsic, per exemple, un escalfador d'aigua, una caldera, una màquina-eina.
La màquina es connecta al dispositiu protegit mitjançant 4 cables, dos dels quals són cables d'alimentació (un d'ells està connectat directament a la xarxa i el segon subministra energia amb un pont) i dos són cables de sortida que requereixen protecció, i poden ser d'1, 2, 3 fils.
Interruptors tripolars
Per protegir una xarxa trifàsica de 3 o 4 fils, s'utilitzen interruptors de circuit de tres pols. Són aptes per a connexió en estrella (el cable central es deixa sense protecció i els cables de fase estan connectats als pols) o tipus triangle (amb falta el cable central).
Si hi ha un accident en una de les línies, les altres dues s'apaguen de manera independent.
L'interruptor de tres pols serveix com a interruptor d'entrada i comú per a tot tipus de càrregues trifàsiques. La modificació s'utilitza sovint a la indústria per proporcionar corrent als motors elèctrics.
Al model es connecten fins a 6 cables, 3 d'ells són cables de fase d'una xarxa elèctrica trifàsica. Els 3 restants estan protegits. Representen tres cablejats monofàsics o un trifàsic.
Disjuntors de quatre pols
Per protegir una xarxa elèctrica trifàsica o quadrifàsica, per exemple, un motor potent connectat segons el principi "estrella" amb un punt zero eliminat, s'utilitza un interruptor automàtic de quatre pols. S'utilitza com a interruptor d'entrada per a una xarxa trifàsica de quatre fils.
És possible connectar vuit cables al cos de la màquina, tres d'ells són cables de fase de la xarxa elèctrica (+ un neutre) i quatre són cables de sortida (3 fases + 1 neutre).
Els consumidors monofàsics s'alimenten amb una tensió de 220 V, que es pot obtenir agafant una de les fases i el conductor neutre (neutre) de la xarxa elèctrica. És a dir, en aquest cas, a més de les tres fases de la xarxa elèctrica, hi ha un conductor més, neutre, per tant, per protegir i canviar aquesta xarxa elèctrica, s'instal·len interruptors automàtics de quatre pols, que trenquen els quatre conductors. .
Segons la característica temps-corrent
AB pot tenir el mateix indicador potència de càrrega nominal, però les característiques del consum elèctric dels dispositius poden ser diferents.
El consum d'energia pot ser desigual i variar segons el tipus i la càrrega, així com quan un dispositiu s'encén, s'apaga o s'utilitza contínuament.
Les fluctuacions en el consum d'energia poden ser força significatives, i el rang dels seus canvis pot ser ampli. Això fa que la màquina s'apagui per sobrepassar el corrent nominal, que es considera un fals apagat de la xarxa.
Per eliminar la possibilitat d'un funcionament inadequat d'un fusible durant canvis estàndard que no són d'emergència (augment del corrent, canvi de potència), s'utilitzen interruptors automàtics amb determinades característiques de temps-corrent (TCC).
Això us permet operar interruptors automàtics amb els mateixos paràmetres de corrent amb càrregues permeses arbitràries sense fals disparament.
VTX mostra a quina hora funcionarà l'interruptor i quins indicadors de la relació entre la intensitat del corrent i el corrent continu de la màquina seran en aquest cas.
Característiques de les màquines amb característica B
Una màquina amb la característica especificada s'apaga en 5-20 segons. L'indicador actual és de 3-5 corrents nominals de la màquina. Aquestes modificacions s'utilitzen per protegir els circuits que alimenten els electrodomèstics estàndard.
Molt sovint, el model s'utilitza per protegir el cablejat d'apartaments i cases privades.
Característica C - principis de funcionament
La màquina amb la designació de nomenclatura C s'apaga en 1-10 segons a 5-10 corrents nominals.
Els interruptors d'aquest grup s'utilitzen en tots els àmbits: a la vida quotidiana, la construcció, la indústria, però són els més demandats a l'àrea de protecció elèctrica d'apartaments, cases i locals residencials.
Funcionament dels interruptors amb característica D
Les màquines de classe D s'utilitzen a la indústria i estan representades per modificacions de tres i quatre pols. S'utilitzen per protegir potents motors elèctrics i diversos dispositius trifàsics.
El temps de resposta de l'AV és d'1 a 10 segons a un múltiple actual de 10 a 14, cosa que permet utilitzar-lo de manera eficaç per protegir diversos cablejats.
Els potents motors industrials funcionen exclusivament amb motors amb característica D.
També us pot interessar llegir senyalització d'interruptors en el nostre altre article.
Segons el corrent nominal de funcionament
Hi ha un total de 12 modificacions de màquines, que es diferencien corrent nominal de funcionament – 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A.El paràmetre és responsable de la velocitat de funcionament de la màquina quan el corrent efectiu supera el valor nominal.
La selecció d'un interruptor segons la característica especificada es fa tenint en compte la potència del cablejat elèctric, el corrent admissible que el cablejat pot suportar en mode normal. Si es desconeix el valor actual, es determina mitjançant fórmules utilitzant dades sobre la secció transversal del cable, el seu material i el mètode d'instal·lació.
Les màquines automàtiques 1A, 2A, 3A s'utilitzen per protegir circuits amb corrents baixes. Són adequats per subministrar electricitat a un nombre reduït de dispositius, per exemple, un llum o llum d'aranya, una nevera de baixa potència i altres dispositius la potència total dels quals no supera les capacitats de la màquina.
L'interruptor 3A s'utilitza eficaçment a la indústria si està connectat trifàsic en tipus delta.
Els interruptors 6A, 10A, 16A es poden utilitzar per subministrar electricitat a circuits elèctrics individuals, habitacions petites o apartaments.
Aquests models s'utilitzen a la indústria; s'utilitzen per subministrar energia a motors elèctrics, solenoides, escalfadors i màquines de soldadura automàtiques connectades per una línia separada.
Els interruptors de circuit de 16 A de tres i quatre pols s'utilitzen com a interruptors de circuit d'entrada per a un circuit d'alimentació trifàsica. En producció, es dóna preferència als dispositius amb corba D.
Els interruptors de circuit 20A, 25A, 32A s'utilitzen per protegir el cablejat dels apartaments moderns; són capaços de proporcionar electricitat a rentadores, escalfadors, assecadores elèctriques i altres equips d'alta potència.El model 25A s'utilitza com a màquina introductòria.
Els interruptors 40A, 50A, 63A pertanyen a la classe de dispositius d'alta potència. S'utilitzen per proporcionar electricitat a equips d'alta potència en la vida quotidiana, la indústria i la construcció civil.
Selecció i càlcul d'interruptors
Coneixent les característiques de l'AB, podeu determinar quina màquina és adequada per a un propòsit particular. Però abans de triar el model òptim, cal fer alguns càlculs amb els quals podeu determinar amb precisió els paràmetres del dispositiu desitjat.
Pas #1: determinació de la potència de la màquina
A l'hora de triar una màquina, és important tenir en compte la potència total dels dispositius connectats.
Per exemple, necessiteu una màquina automàtica per connectar els electrodomèstics de cuina a l'alimentació. Posem per cas una cafetera (1000 W), una nevera (500 W), un forn (2000 W), un forn microones (2000 W) i un bullidor elèctric (1000 W) connectats a la presa de corrent. La potència total serà igual a 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) o 6,5 kV.
Si mireu la taula d'interruptors per potència de connexió, tingueu en compte que la tensió estàndard del cablejat en condicions domèstiques és de 220 V, llavors un disjuntor de 32 A unipolar o bipolar amb una potència total de 7 kW és adequat per a funcionament.
Cal tenir en compte que es pot requerir més consum d'energia, ja que durant el funcionament pot ser necessari connectar altres aparells elèctrics que inicialment no es tenien en compte.Per preveure aquesta situació, s'utilitza un factor multiplicador en els càlculs del consum total.
Diguem que afegint equips elèctrics addicionals calia augmentar la potència en 1,5 kW. Aleshores cal agafar el coeficient 1,5 i multiplicar-lo per la potència calculada resultant.
En els càlculs de vegades s'aconsella utilitzar un factor de reducció. S'utilitza quan l'ús simultani de diversos dispositius és impossible.
Suposem que la potència total del cablejat per a la cuina era de 3,1 kW. Aleshores el factor de reducció és 1, ja que es té en compte el nombre mínim de dispositius connectats al mateix temps.
Si un dels dispositius no es pot connectar amb altres, el factor de reducció es pren menys d'un.
Pas #2: càlcul de la potència nominal de la màquina
La potència nominal és la potència a la qual no s'apaga el cablejat.
Es calcula amb la fórmula:
M = N * CT * cos (φ),
On
- M - potència (Watts);
- N – tensió de xarxa (volts);
- ST – intensitat de corrent capaç de passar per la màquina (Ampere);
- cos (φ) – el valor del cosinus de l'angle, que pren el valor de l'angle de desplaçament entre fases i tensió.
El valor del cosinus sol ser igual a 1, ja que pràcticament no hi ha cap desplaçament entre les fases de corrent i tensió.
A partir de la fórmula expressem ST:
CT=M/N,
Ja hem determinat la potència i la tensió de la xarxa sol ser de 220 volts.
Si la potència total és de 3,1 kW, aleshores:
CT = 3100/220 = 14.
El corrent resultant serà de 14 A.
Per als càlculs amb una càrrega trifàsica, s'utilitza la mateixa fórmula, però es tenen en compte els desplaçaments angulars, que poden assolir grans valors. Normalment s'indiquen a l'equip connectat.
Pas #3: calculeu el corrent nominal
Podeu calcular el corrent nominal mitjançant la documentació de cablejat, però si no està disponible, es determina en funció de les característiques del conductor.
Les dades següents són necessàries per als càlculs:
- quadrat secció transversal del conductor;
- material utilitzat per als nuclis (coure o alumini);
- mètode de col·locació.
En condicions domèstiques, el cablejat sol estar situat a la paret.
Un cop fetes les mesures necessàries, calculem l'àrea de la secció transversal:
S = 0,785 * D * D,
On
- D és el diàmetre del conductor (mm);
- S - àrea de la secció transversal del conductor (mm2).
A continuació, fem servir la taula següent.
Tenint en compte les dades obtingudes, seleccionem el corrent de funcionament de la màquina, així com el seu valor nominal. Ha de ser igual o inferior al corrent de funcionament. En alguns casos, es permet l'ús de màquines amb un valor nominal superior al corrent de cablejat efectiu.
Pas #4: determinació de la característica temps-corrent
Per determinar correctament el VTX, cal tenir en compte els corrents d'arrencada de les càrregues connectades.
Les dades necessàries es poden trobar utilitzant la taula següent.
Segons la taula, podeu determinar la intensitat del corrent (en amperes) quan s'encén el dispositiu, així com el període després del qual es tornarà a produir el corrent màxim.
Per exemple, si agafeu una picadora de carn elèctrica amb una potència d'1,5 kW, calculeu-ne el corrent de funcionament a partir de les taules (serà de 6,81 A) i, tenint en compte el múltiple del corrent d'arrencada (fins a 7 vegades) , obtenim el valor actual 6,81*7=48 (A).
Un corrent d'aquesta força flueix a intervals d'1-3 segons. Tenint en compte els gràfics VTK de la classe B, podeu veure que si hi ha una sobrecàrrega, l'interruptor s'activarà en els primers segons després d'engegar la picadora de carn.
Evidentment, la multiplicitat d'aquest aparell correspon a la classe C, per la qual cosa s'ha d'utilitzar una màquina automàtica amb característica C per garantir el funcionament d'una picadora elèctrica de carn.
Per a necessitats domèstiques s'acostumen a utilitzar interruptors que compleixen les característiques B i C. A la indústria, per a equips amb grans corrents múltiples (motors, fonts d'alimentació, etc.), es crea un corrent de fins a 10 vegades, per la qual cosa s'aconsella utilitzar D-modificacions del dispositiu.
Tanmateix, s'ha de tenir en compte la potència d'aquests dispositius, així com la durada del corrent d'arrencada.
Els interruptors automàtics autònoms es diferencien dels convencionals perquè s'instal·len en quadres de distribució separats.
Les funcions del dispositiu inclouen protegir el circuit de sobretensions inesperades i talls de corrent a tota la xarxa o a una secció específica de la xarxa.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
L'elecció d'AV segons la característica actual i un exemple de càlcul actual es discuteixen al vídeo següent:
El càlcul del corrent nominal de l'AV es mostra al següent vídeo:
Les màquines s'instal·len a l'entrada d'una casa o apartament. Estan situats a caixes de plàstic duradores. La presència d'AV al circuit elèctric de la llar és una garantia de seguretat. Els dispositius permeten l'aturada oportuna de la línia elèctrica si els paràmetres de la xarxa superen un llindar especificat.
Tenint en compte les característiques principals dels interruptors automàtics, a més de fer els càlculs correctes, podeu fer l'elecció correcta d'aquest dispositiu i la seva instal·lació.
Si teniu coneixements o experiència realitzant treballs elèctrics, compartiu-los amb els nostres lectors. Deixeu els vostres comentaris sobre l'elecció d'un interruptor i els matisos d'instal·lar-lo als comentaris següents.
Va sorgir la següent pregunta: es pot utilitzar un interruptor automàtic unipolar com a interruptor automàtic d'entrada? Vaig escoltar que aquesta opció no és del tot aplicable, ja que no pot proporcionar una protecció fiable a causa del fet que durant l'apagada només hi ha una interrupció a la línia de fase i el "neutre" encara es manté activat. Però no he trobat cap opinions categòricament oposada. Gràcies!
Què, no pots llegir-lo?
Bona tarda, Vadim.
Per garantir la substitució segura del comptador, el PUE requereix trencar tots els cables adequats per al mesurador (adjuntem una captura de pantalla de l'article). També hi ha diagrames típics de panells d'entrada amb comptadors; per no descriure'ls, he adjuntat una captura de pantalla. Per cert, en circuits sense comptador, es conformen amb un interruptor automàtic d'entrada.
Pel que fa al neutre, que es manté energitzat, la gent comuna opina que el potencial del "filferro neutre" és igual a "zero". De fet, la tensió d'aquest conductor pot arribar a desenes de volts durant els desequilibris de fase (hi ha hagut casos en què la tensió "zero" va arribar als 90 V). Quan un cable de fase trencat cau a zero, el potencial de fase es porta a "zero" (fins que s'activa la protecció).
No és una mala publicació: tot està escrit amb gran detall sobre l'elecció de les màquines escurabutxaques. Ho va marcar. Però això és en teoria. A la pràctica, trio una màquina automàtica en funció de la potència requerida (calculo aproximadament la força actual, i això és tot). Utilitzo màquines, per regla general, d'IEK o (que es mostra a la foto de la publicació) ABB, el millor al meu entendre. I una altra nota: s'ha d'observar la selectivitat - cada màquina per sota del circuit ha de tenir un valor de corrent més baix que l'anterior - en cas contrari no funcionarà. I això és molt important per a la seguretat.
Bona tarda, Alexandre.
La teoria i la pràctica es "fusionen" quan es desenvolupen esquemes de subministrament d'energia per a tallers i empreses: els dissenyadors fan clic als apartaments i les cases com les llavors. És impossible triar una opció econòmicament viable per subministrar electricitat a diversos centenars de màquines connectades per cadenes tecnològiques, gamma de peces i programa de producció, seguint el vostre consell.
Pel que fa a la selectivitat, la qüestió també és força complexa. Per exemple, un taller es subministra amb electricitat a través de 10 línies de cable de 0,4 kV. I quin tipus de màquines, un es pregunta, instal·leu a TP-10/0,4 kV, implementant la vostra teoria de la selectivitat?
Per entendre la complexitat de la tasca, adjunto una captura de pantalla de diversos punts del PUE dedicats a la selectivitat. També n'hi ha d'altres.
Si parlem d'escollir la qualificació de la màquina en funció de la càrrega total dels consumidors, cal indicar que el cable per a la càrrega total resultant ha de ser adequat. La classificació de la màquina es selecciona únicament en funció de la secció transversal del cable, ja que la màquina ja no és necessària per a res més que per protegir el propi cable del sobreescalfament.Per tant, si el cable a les preses de la cuina és de 3x2,5, tot i que hi connecteu tots els electrodomèstics de la casa, l'interruptor no hauria de ser superior a 16 A. En cas contrari, el cable es sobreescalfarà, l'aïllament es fon i hi haurà un incendi.
Bona tarda, Artem! Els principis per triar un interruptor automàtic els expliqueu professionalment, però la qualificació de 16 amperes de l'interruptor no està lligada al material dels nuclis. Si són d'alumini, tot està bé. És cert que les condicions de posada afecten. Si els conductors són de coure, apareix un corrent admissible de 21 amperes quan es col·loca en una canonada: he seleccionat la columna de la taula que heu utilitzat. S'adjunta una captura de pantalla de les línies corresponents de les taules PUE.
No estic d'acord amb l'últim comentari. En primer lloc, el corrent màxim que causarà una fallada del cable varia molt. Per al cable de coure fabricat segons els estàndards GOST, pot ser de 30 amperes. En segon lloc, el cost dels equips connectats pot ser moltes vegades superior al cost d'un tros de cable. I la tasca no és protegir els revestiments de coure o alumini, sinó protegir els dispositius, la fallada dels quals pot provocar conseqüències catastròfiques.
Bona tarda, oncle Vasya 🙂 Artem va exposar els principis per triar correctament una màquina: la branca de la xarxa connectada a la màquina està protegida (adjuntem una captura de pantalla del punt PUE). Pel que fa a la comptabilitat del material bàsic, tens raó. Protegir equips cars és una altra història. Aquí hem de tenir en compte la presència de proteccions incorporades.
Bona tarda, entenc correctament que segons la vostra taula, per a un cable VVG 3x2,5 és adequada una màquina amb un valor nominal de 25A, i per a un cable 3x1,5, un valor nominal de 16A.Ho pregunto perquè per Internet es mouen greus disputes en relació amb aquest tema... Vaig intentar entendre el PUE, però no va sortir gaire bé.
Molta gent aconsella instal·lar una màquina de 16A en un cable de 3x2,5, i augmentar el nombre de grups, augmentant així els costos de cablejat.Quin és l'argument òptim en aquest cas, a què podeu consultar per confirmar la vostra taula.
Entenc correctament que el valor nominal de la màquina ha de ser superior al corrent continu admissible de la taula 1.3.4. i si és així, per què? Gràcies per endavant per la teva resposta.
A 25 Una màquina passa contínuament un 5% més que el valor nominal, és a dir. 26,25 A: compleix els requisits de cablejat obert i dos cables d'un sol nucli en una canonada, però supera el límit permès a llarg termini per a tres cables d'un sol nucli en una canonada.
"Un interruptor automàtic unipolar no fa la funció d'un interruptor automàtic d'entrada, ja que quan es veu obligat a apagar-se, la línia de fase es trenca i el neutre es connecta a la font de tensió, que no proporciona un 100% garantia de protecció”. — Autor, des de quina font de tensió està connectat el neutre!?
en primer lloc, el neutre està connectat al punt mitjà del transformador
en segon lloc, si el zero entre la vostra subestació es crema, aleshores tots els consumidors del vostre costat de la ruptura aterraran al vostre zero si està honestament connectat a terra al llarg de TN-C-S