Trenutne vrijednosti prekidača: kako odabrati pravi stroj

Uređaji za isključivanje električne energije tijekom preopterećenja i kratkih spojeva instalirani su na ulazu u bilo koju kućnu mrežu.Potrebno je ispravno izračunati strujne vrijednosti prekidača, inače će njihov rad biti neučinkovit. Slažeš li se?

Reći ćemo vam kako izračunati parametre stroja, prema kojima je odabran ovaj zaštitni uređaj. Iz našeg članka naučit ćete kako odabrati uređaj potreban za zaštitu električne mreže. Uzimajući u obzir naše savjete, kupit ćete opciju koja će jasno raditi u opasnom trenutku za ožičenje.

Parametri prekidača

Kako bi se osigurao točan odabir vrijednosti okidača, potrebno je razumijevanje njihovih načela rada, uvjeta i vremena odziva.

Radni parametri prekidača standardizirani su ruskim i međunarodnim regulatornim dokumentima.

Osnovni elementi i oznake

Dizajn sklopke uključuje dva elementa koji reagiraju kada struja premaši utvrđeni raspon vrijednosti:

• Bimetalna ploča, pod utjecajem struje koja prolazi, zagrijava se i, savijajući se, pritišće na potiskivač, koji odvaja kontakte. Ovo je "toplinska zaštita" od preopterećenja.
• Solenoid, pod utjecajem jake struje u namotu, stvara magnetsko polje koje pritišće jezgru, koja zatim djeluje na potiskivač. Ovo je "strujna zaštita" od kratkog spoja, koja na takav događaj reagira puno brže od ploče.

Vrste električnih zaštitnih uređaja imaju oznake pomoću kojih se mogu odrediti njihovi glavni parametri.

Svaki prekidač je označen svojim glavnim karakteristikama. To vam omogućuje da izbjegnete zbunjivanje uređaja kada su ugrađeni u ploču

Vrsta vremensko-strujne karakteristike ovisi o rasponu podešavanja (veličini struje pri kojoj dolazi do rada) solenoida. Za zaštitu ožičenja i uređaja u stanovima, kućama i uredima koriste se sklopke tipa "C" ili, mnogo rjeđe, "B". Nema posebne razlike između njih za svakodnevnu uporabu.

Tip "D" koristi se u pomoćnim prostorijama ili stolariji u prisutnosti opreme s elektromotorima koji imaju veliku startnu snagu.

Postoje dva standarda za uređaje za isključivanje: stambeni (EN 60898-1 ili GOST R 50345) i stroži industrijski (EN 60947-2 ili GOST R 50030.2). Malo se razlikuju i strojevi oba standarda mogu se koristiti za stambene prostore.

Što se tiče nazivne struje, standardni asortiman automatskih strojeva za kućnu upotrebu sadrži uređaje sa sljedećim vrijednostima: 6, 8, 10, 13 (rijetko), 16, 20, 25, 32, 40, 50 i 63 A.

Vremensko-strujne karakteristike odziva

Kako bi se odredila brzina rada stroja tijekom preopterećenja, postoje posebne tablice ovisno o vremenu isključivanja na koeficijentu prekoračenja nazivne vrijednosti, koji je jednak omjeru postojeće jakosti struje prema nazivnoj:

K = I / I_n.

Oštar pad na grafikonu kada vrijednost koeficijenta raspona dosegne 5 do 10 jedinica posljedica je rada elektromagnetskog okidača. Za prekidače tipa "B" to se događa pri vrijednosti od 3 do 5 jedinica, a za tip "D" - od 10 do 20.

Grafikon prikazuje ovisnost raspona vremena odziva prekidača tipa "C" o omjeru jakosti struje i vrijednosti koja je postavljena za ovaj prekidač

S K = 1,13, zajamčeno je da stroj neće isključiti liniju unutar 1 sata, a s K = 1,45, zajamčeno je da će se isključiti unutar istog vremena. Ove vrijednosti su odobrene u klauzuli 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Da biste razumjeli koliko je vremena potrebno za rad zaštite, na primjer, pri K = 2, morate povući okomitu liniju od ove vrijednosti. Kao rezultat toga, dobivamo da će se, prema gornjem grafikonu, isključivanje dogoditi u rasponu od 12 do 100 sekundi.

Takav veliki raspon vremena je zbog činjenice da zagrijavanje ploče ne ovisi samo o snazi ​​struje koja prolazi kroz nju, već io parametrima vanjskog okruženja. Što je viša temperatura, stroj brže radi.

Pravila za odabir denominacije

Geometrija unutarstambenih i kućnih električnih mreža je individualna, tako da ne postoje standardna rješenja za ugradnju prekidača određene snage. Opća pravila za izračunavanje dopuštenih parametara strojeva prilično su složena i ovise o mnogim čimbenicima. Potrebno ih je sve uzeti u obzir, inače se može stvoriti izvanredna situacija.

Načelo unutarnjeg ožičenja

Unutarnje električne mreže imaju razgranatu strukturu u obliku "stabla" - grafikona bez ciklusa. Usklađenost s ovim načelom gradnje naziva se selektivnost strojeva, prema kojem su sve vrste električnih krugova opremljene zaštitnim uređajima.

Time se poboljšava stabilnost sustava u slučaju nužde i pojednostavljuje rad na njenom otklanjanju. Također je puno lakše raspodijeliti opterećenje, spojiti energetski intenzivne uređaje i promijeniti konfiguraciju ožičenja.

U podnožju grafa nalazi se ulazni stroj, a odmah nakon grananja postavljene su grupne sklopke za svaki pojedini električni krug. Ovo je standardna shema dokazana tijekom godina

Funkcije ulaznog prekidača uključuju nadzor općeg preopterećenja - sprječavanje da struja prekorači dopuštenu vrijednost za objekt. Ako se to dogodi, postoji opasnost od oštećenja vanjskog ožičenja. Osim toga, postoji vjerojatnost da će se aktivirati zaštitni uređaji izvan stana, koji su već dio zajedničke imovine ili pripadaju lokalnoj elektroenergetskoj mreži.

Funkcije grupnih strojeva uključuju kontrolu struje na pojedinačnim linijama. Oni štite kabel u namjenskom prostoru i skupinu potrošača električne energije spojenih na njega od preopterećenja. Ako takav uređaj ne radi tijekom kratkog spoja, tada ga osigurava ulazni prekidač.

Čak i za stanove s malim brojem električnih potrošača preporučljivo je ugraditi poseban vod za rasvjetu. Kada isključite prekidač drugog kruga, svjetlo se neće ugasiti, što će vam omogućiti da uklonite problem u ugodnijim uvjetima. U gotovo svakoj ploči nominalna vrijednost ulaznog stroja manja je od iznosa na grupnim.

Ukupna snaga električnih uređaja

Maksimalno opterećenje kruga događa se kada su svi električni uređaji uključeni u isto vrijeme. Stoga se ukupna snaga obično izračunava jednostavnim zbrajanjem. Međutim, u nekim će slučajevima ta brojka biti manja.

Za neke vodove, istodobni rad svih električnih uređaja koji su na njega priključeni malo je vjerojatan, a ponekad i nemoguć. Kuće ponekad posebno ograničavaju rad snažnih uređaja. Da biste to učinili, morate zapamtiti da ih ne uključujete u isto vrijeme ili koristite ograničeni broj utičnica.

Vjerojatnost istovremenog rada sve uredske opreme, rasvjete i pomoćne opreme (kuhala za vodu, hladnjaka, ventilatora, grijača itd.) Vrlo je niska, stoga se pri izračunavanju maksimalne snage koristi faktor korekcije.

Kod elektrifikacije poslovnih zgrada često se za proračune koristi empirijski koeficijent simultanosti, čija se vrijednost uzima u rasponu od 0,6 do 0,8. Maksimalno opterećenje izračunava se množenjem zbroja snaga svih električnih uređaja s faktorom.

Postoji jedna suptilnost u izračunima - potrebno je uzeti u obzir razliku između nazivne (ukupne) snage i potrošene (aktivne), koje su povezane koeficijentom (cos (f)).

To znači da je za rad uređaja potrebna snaga struje jednaka potrošenoj podijeljenoj s ovim koeficijentom:

ja_str =I/cos(f)

Gdje:

• ja_str – nazivna jakost struje, koja se koristi u proračunu opterećenja;
• I je struja koju troši uređaj;
• cos(f) <= 1.

Obično se nazivna struja prikazuje odmah ili putem oznake cos (f) vrijednosti u tehničkom listu električnog uređaja.

Na primjer, vrijednost koeficijenta za fluorescentne izvore svjetlosti je 0,9; za LED svjetiljke - oko 0,6; za obične žarulje sa žarnom niti - 1. Ako je dokumentacija izgubljena, ali je poznata potrošnja energije kućanskih uređaja, tada za jamstvo uzmite cos (f) = 0,75.

Preporučene vrijednosti faktora snage prikazane u tablici mogu se koristiti pri proračunu električnih opterećenja kada podaci o nazivnoj struji nisu dostupni.

Kako odabrati prekidač na temelju snage opterećenja je napisano u sljedeći članak, s čijim sadržajem Vam savjetujemo da se upoznate.

Izbor presjeka jezgre

Prije polaganja strujnog kabela od razvodne ploče do skupine potrošača potrebno je izračunati snagu električnih uređaja kada rade istodobno. Poprečni presjek bilo koje grane odabire se prema tablicama izračuna ovisno o vrsti metala ožičenja: bakra ili aluminija.

Proizvođači žice svojim proizvodima daju slične referentne materijale. Ako nedostaju, onda se rukovode podacima iz referentne knjige "Pravila za izgradnju električne opreme" ili proizvode proračun poprečnog presjeka kabela.

Međutim, potrošači često igraju na sigurno i odabiru ne minimalni prihvatljivi presjek, već korak veći. Tako, na primjer, kada kupujete bakreni kabel za vod od 5 kW, odaberite presjek jezgre od 6 mm²kada je prema tablici dovoljna vrijednost od 4 mm².

Referentna tablica predstavljena u PUE omogućuje vam odabir potrebnog presjeka iz standardnog raspona za različite radne uvjete bakrenog kabela

To je opravdano iz sljedećih razloga:

• Duži vijek trajanja debelog kabela, koji je rijetko izložen maksimalnom dopuštenom opterećenju svog presjeka. Ponovno ožičenje nije lak i skup posao, pogotovo ako je soba renovirana.
• Rezerva propusnosti omogućuje vam neprimjetno povezivanje novih električnih uređaja s mrežnom granom. Dakle, možete dodati dodatni zamrzivač u kuhinju ili tamo premjestiti perilicu rublja iz kupaonice.
• Početak rada uređaja s elektromotorima stvara jake startne struje. U tom se slučaju opaža pad napona, koji se izražava ne samo u treptanju svjetiljki, već može dovesti i do kvara elektroničkog dijela računala, klima uređaja ili perilice rublja. Što je kabel deblji, to će naponski udar biti manji.

Nažalost, na tržištu postoji mnogo kabela koji nisu izrađeni prema GOST-u, već prema zahtjevima raznih specifikacija.

Često presjek njihovih žila ne zadovoljava zahtjeve ili su izrađene od vodljivog materijala većeg otpora od potrebnog. Stoga je stvarna najveća snaga pri kojoj dolazi do dopuštenog zagrijavanja kabela manja nego u standardnim tablicama.

Ova fotografija prikazuje razlike između kabela izrađenih prema GOST-u (lijevo) i prema TU (desno). Očita je razlika u presjeku vodiča i nepropusnosti izolacijskog materijala.

Izračun snage prekidača za zaštitu kabela

Stroj ugrađen u ploču mora osigurati da se vod isključi kada trenutna snaga prijeđe raspon dopušten za električni kabel. Stoga je potrebno izračunati najveću dopuštenu snagu sklopke.

Prema PUE-u, dopušteno dugotrajno opterećenje bakrenih kabela položenih u kutije ili u zraku (na primjer, preko spuštenog stropa) preuzeto je iz gornje tablice. Ove vrijednosti su namijenjene za hitne situacije kada postoji preopterećenje snage.

Neki problemi počinju kada se nazivna snaga prekidača poveže s dugoročno dopuštenom strujom, ako se to radi u skladu s važećim GOST R 50571.4.43-2012.

Dan je fragment klauzule 433.1 GOST R 50571.4.43-2012. U formuli "2" postoji netočnost, a za ispravno razumijevanje definicije varijable In potrebno je uzeti u obzir Dodatak "1"

Prvo, dekodiranje varijable I dovodi u zabludu_n, kao nazivna snaga, ako ne obratite pozornost na Dodatak "1" ovom stavku GOST-a. Drugo, u formuli "2" postoji tipfeler: koeficijent 1,45 je pogrešno dodan, a tu činjenicu navode mnogi stručnjaci.

Prema klauzuli 8.6.2.1.GOST R 50345-2010 za kućanske sklopke do 63 A, uvjetno vrijeme je 1 sat. Postavljena struja okidanja jednaka je nazivnoj vrijednosti pomnoženoj s faktorom 1,45.

Prema tome, prema prvoj i modificiranoj drugoj formuli, nazivna struja prekidača mora se izračunati pomoću sljedeće formule:

ja_n <=Ja_Z / 1,45

Gdje:

• ja_n – nazivna struja stroja;
• ja_Z – dugotrajno dopuštena struja kabela.

Izračunajmo nazivne vrijednosti prekidača za standardne dijelove kabela za jednofaznu vezu s dva bakrena vodiča (220 V). Da bismo to učinili, dugotrajno dopuštenu struju (pri polaganju kroz zrak) podijelimo s koeficijentom okidanja od 1,45.

Izaberimo stroj tako da njegova nominalna vrijednost bude manja od ove vrijednosti:

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

Automatski prekidači od 13A rijetko su u prodaji, pa se umjesto njih često koriste uređaji s nazivnom snagom od 10A.

Kabeli temeljeni na aluminijskim jezgrama sada se rijetko koriste pri postavljanju unutarnjeg ožičenja. Za njih postoji i tablica koja vam omogućuje odabir odjeljka na temelju opterećenja

Na sličan način, za aluminijske kabele izračunavamo nazivne vrijednosti strojeva:

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

Ako proizvođač kabela za napajanje deklarira drugačiju ovisnost dopuštene snage o površini poprečnog presjeka, tada je potrebno ponovno izračunati vrijednost za sklopke.

Formule za ovisnost struje o snazi ​​za jednofazne i trofazne mreže su različite. Mnogi ljudi koji imaju uređaje dizajnirane za 380 volti griješe u ovoj fazi

Kako odrediti tehničke parametre prekidača označavanjem, detaljno navedeno ovdje. Preporučamo da pročitate edukativni materijal.

Sprječavanje preopterećenja potrošačkim radom

Ponekad se na liniju postavlja stroj s nazivnom snagom znatno nižom od one koja je potrebna kako bi se osiguralo da električni kabel ostane u funkciji.

Preporučljivo je smanjiti ocjenu prekidača ako je ukupna snaga svih uređaja u krugu znatno manja nego što kabel može izdržati. To se događa ako su, iz sigurnosnih razloga, neki od uređaja uklonjeni iz linije nakon instalacije ožičenja.

Tada je smanjenje nazivne snage stroja opravdano s pozicije njegovog bržeg odgovora na novonastala preopterećenja.

Na primjer, kada se ležaj elektromotora zaglavi, struja u namotu naglo raste, ali ne do vrijednosti kratkog spoja. Ako stroj brzo reagira, namot se neće imati vremena otopiti, što će spasiti motor od skupog postupka premotavanja.

Također koriste vrijednost manju od izračunate zbog strogih ograničenja za svaki krug. Na primjer, za jednofaznu mrežu, na ulazu u stan s električnim štednjakom postavljen je prekidač od 32 A, koji daje 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW dopuštene snage.Pretpostavimo da su prilikom ožičenja stana organizirane 3 linije s ugradnjom grupnih prekidača nazivne vrijednosti 25 A.

Ako je broj grupnih prekidača ugrađenih u razvodnu ploču velik, moraju biti potpisani i numerirani. Inače biste se mogli zbuniti

Pretpostavimo da postoji sporo povećanje opterećenja na jednoj od linija. Kada potrošnja energije dosegne vrijednost jednaku zajamčenom okidanju grupnog prekidača, samo (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW ostat će za preostala dva odjeljka.

To je vrlo malo u odnosu na ukupnu potrošnju. S takvim dizajnom razdjelne ploče, ulazni prekidač će se isključiti češće od uređaja na vodovima.

Stoga, kako bi se održao princip selektivnosti, potrebno je u područjima ugraditi sklopke s ocjenom od 20 ili 16 ampera. Tada će, uz isti disbalans u potrošnji električne energije, druga dva linka iznositi ukupno 3,8 ili 5,1 kW, što je prihvatljivo.

Razmotrimo mogućnost instalacija prekidača s ocjenom 20A na primjeru zasebne linije posvećene kuhinji.

Sljedeći električni uređaji su spojeni na njega i mogu se uključiti istovremeno:

• Hladnjak nazivne snage 400 W i početne struje 1,2 kW;
• Dva zamrzivača, snage 200 W;
• Pećnica, snaga 3,5 kW;
• Prilikom rada električne pećnice dopušteno je dodatno uključiti samo jedan dodatni uređaj, od kojih je najsnažniji električni kuhalo za vodu, snage 2,0 kW.

Stroj od dvadeset ampera omogućuje vam protok struje više od sat vremena sa snagom od 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. Zajamčeno gašenje za manje od jednog sata dogodit će se s protokom struje od 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

U kuhinji rashladni uređaji i štednjak moraju imati stalan priključak na električnu energiju.Ako postoji opasnost od prekomjerne struje, tada se istovremeni rad drugih uređaja može eliminirati dodjeljivanjem samo dvije utičnice za njih

Kada se pećnica i kuhalo za vodu uključe istovremeno, ukupna snaga bit će 5,5 kW ili 1,25 dijelova nazivne vrijednosti stroja. Budući da kuhalo za vodu ne radi dugo, neće se isključiti. Ako se u ovom trenutku uključe hladnjak i oba zamrzivača, snaga će biti 6,3 kW ili 1,43 dijela nazivne vrijednosti.

Ova vrijednost je već blizu zajamčenog parametra okidanja. Međutim, vjerojatnost da se takva situacija dogodi je izuzetno mala, a trajanje razdoblja bit će beznačajno, jer je vrijeme rada motora i kuhala za vodu kratko.

Startna struja koja se javlja prilikom pokretanja hladnjaka, čak ni u zbroju svih pogonskih uređaja, neće biti dovoljna za aktiviranje elektromagnetskog okidača. Dakle, pod datim uvjetima, može se koristiti prekidač od 20 A.

Jedino upozorenje je mogućnost povećanja napona na 230 V, što je dopušteno regulatornim dokumentima. Konkretno, GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) definira standardni napon kao 230 V s mogućnošću korištenja 220 V.

Sada većina mreža opskrbljuje električnom energijom s naponom od 220 V. Ako je trenutni parametar prilagođen međunarodnom standardu od 230 V, tada se ocjene mogu ponovno izračunati u skladu s ovom vrijednošću.

Zaključci i koristan video na tu temu

Prebaci uređaj. Odabir ulaznog stroja ovisno o priključenoj snazi. Pravila raspodjele energije:

Odabir prekidača na temelju kapaciteta kabela:

Proračun nazivne struje prekidača je složen zadatak, za koji se moraju uzeti u obzir mnogi uvjeti.O ugrađenom stroju ovisi jednostavnost održavanja i sigurnost lokalne električne mreže.

Ako sumnjate u mogućnost pravilnog izbora, obratite se iskusnim električarima.

Napišite komentare u blok ispod. Recite nam nešto o vlastitom iskustvu u odabiru prekidača. Podijelite korisne informacije i fotografije o temi članka, postavljajte pitanja.