Mašīnas izvēle, pamatojoties uz slodzes jaudu, kabeļa šķērsgriezumu un strāvu: aprēķinu principi un formulas

Lai organizētu netraucētu iekšējo elektroapgādi, ir nepieciešams piešķirt atsevišķas filiāles. Katrai līnijai jābūt aprīkotai ar savu aizsargierīci, kas pasargā kabeļa izolāciju no kušanas. Tomēr ne visi zina, kuru ierīci iegādāties. Vai tu piekrīti?

Visu par automātisko mašīnu izvēli, pamatojoties uz slodzes jaudu, jūs uzzināsit no mūsu iesniegtā raksta. Mēs jums pateiksim, kā noteikt vērtējumu, lai atrastu vajadzīgās klases slēdzi. Mūsu ieteikumu ņemšana vērā garantē nepieciešamo ierīču iegādi, kas var novērst bīstamas situācijas elektroinstalācijas darbības laikā.

Automātiskie slēdži sadzīves tīkliem

Elektroapgādes organizācijas savieno mājas un dzīvokļus, veicot darbu pie kabeļa pievienošanas sadales skapim. Visas elektroinstalācijas uzstādīšanas telpās veic tās īpašnieki vai algoti speciālisti.

Lai izvēlētos automātisko slēdzi, lai aizsargātu katru atsevišķu ķēdi, jums jāzina tā reitings, klase un dažas citas īpašības.

Pamatparametri un klasifikācija

Sadzīves mašīnas ir uzstādītas pie ieejas zemsprieguma elektriskajā ķēdē un ir paredzētas šādu problēmu risināšanai:

• elektriskās ķēdes manuāla vai elektroniska aktivizēšana vai atslēgšana;
• ķēdes aizsardzība: strāvas atslēgšana nelielas ilgstošas ​​pārslodzes laikā;
• Ķēdes aizsardzība: tūlītēja strāvas izslēgšana īssavienojuma gadījumā.

Katram slēdzim ir raksturlielums, kas izteikts ampēros, ko sauc nominālā strāva (es_n) vai "nominālvērtība".

Šīs vērtības būtību ir vieglāk saprast, izmantojot nominālvērtības pārsnieguma koeficientu:

K = I/I_n,

kur I ir faktiskais strāvas stiprums.

• K < 1,13: atslēgšanās nenotiks 1 stundas laikā;
• K > 1,45: izslēgšana notiks 1 stundas laikā.

Šie parametri ir noteikti 8.6.2. punktā. GOST R 50345-2010. Lai uzzinātu, cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai izslēgšana notiktu pie K>1,45, jāizmanto diagramma, kas atspoguļo konkrēta mašīnas modeļa laika strāvas raksturlielumus.

Ja strāva ilgstoši pārsniedz slēdža nominālo vērtību 2 reizes, atvēršanās notiks laika posmā no 8 sekundēm līdz 4 minūtēm. Reakcijas ātrums ir atkarīgs no modeļa iestatījumiem un apkārtējās vides temperatūras

Turklāt katram ķēdes pārtraucēja veidam ir noteikts strāvas diapazons (es_a), kurā tiek aktivizēts momentānās atbrīvošanas mehānisms:

• "B" klase: I_a = (3 * I_n ..5*I_n];
• "C" klase: I_a = (5 * I_n ..10*I_n];
• "D" klase: I_a = (10 * I_n .. 20 * I_n].

“B” tipa ierīces galvenokārt izmanto līnijām, kurām ir ievērojams garums. Dzīvojamās un biroja telpās tiek izmantoti “C” klases automātiskie slēdži, un ierīces ar marķējumu “D” aizsargā ķēdes, kur ir iekārtas ar augstu palaišanas strāvas koeficientu.

Standarta mājsaimniecības mašīnu rindā ir ierīces ar jaudu 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 un 63 A.

Izlaidumu strukturālā projektēšana

Mūsdienu valodā ķēdes pārtraucējs Ir divu veidu izlaidumi: termiski un elektromagnētiski.

Bimetāla atbrīvošanai ir plāksnes forma, kas izveidota no diviem vadošiem metāliem ar dažādu termisko izplešanos.Šis dizains, ilgstoši pārsniedzot nominālvērtību, noved pie detaļas sildīšanas, izlieces un ķēdes pārtraukuma mehānisma aktivizēšanas.

Dažām iekārtām varat izmantot regulēšanas skrūvi, lai mainītu strāvas, kurā notiek izslēgšana, parametrus. Agrāk šo paņēmienu bieži izmantoja ierīces “precizēšanai”, taču šai procedūrai ir nepieciešamas padziļinātas specializētas zināšanas un vairāki testi.

Pagriežot regulēšanas skrūvi (izcelta ar sarkanu taisnstūri) pretēji pulksteņrādītāja virzienam, jūs varat sasniegt ilgāku termiskās atbrīvošanas reakcijas laiku.

Tagad tirgū varat atrast daudz dažādu ražotāju standarta reitingu modeļus, kuru laika un strāvas raksturlielumi nedaudz atšķiras (bet tajā pašā laikā atbilst normatīvajām prasībām). Tāpēc ir iespējams izvēlēties mašīnu ar nepieciešamajiem “rūpnīcas” iestatījumiem, kas novērš nepareizas kalibrēšanas risku.

Elektromagnētiskā atbrīvošana novērš līnijas pārkaršanu īssavienojuma rezultātā. Tas reaģē gandrīz acumirklī, bet pašreizējai vērtībai jābūt vairākas reizes lielākai par nominālvērtību. Strukturāli šī daļa ir solenoīds. Pārstrāva rada magnētisko lauku, kas pārvieto serdi, pārtraucot ķēdi.

Atbilstība selektivitātes principiem

Ja ir sazarota elektriskā ķēde, aizsardzību var organizēt tā, ka īssavienojuma gadījumā tiek atvienots tikai tas atzars, uz kura rodas avārijas situācija. Šim nolūkam tiek izmantots slēdža selektivitātes princips.

Vizuāla diagramma, kas parāda ķēdes pārtraucēja sistēmas darbības principu ar realizētu darbības selektivitātes (selektivitātes) funkciju īssavienojuma gadījumā

Lai nodrošinātu selektīvu izslēgšanu, zemākajos posmos tiek uzstādīti momentānās atslēgšanas automātiskie slēdži, kas pārtrauc ķēdi 0,02 - 0,2 sekundēs. Slēdžam, kas atrodas augstākā pakāpē, ir vai nu darbības aizkave 0,25 - 0,6 s, vai arī tas ir izgatavots saskaņā ar īpašu “selektīvo” ķēdi saskaņā ar DIN VDE 0641-21 standartu.

Garantētai drošībai selektīva mašīnu darbība Labāk ir izmantot viena ražotāja mašīnas. Viena modeļa slēdžiem ir selektivitātes tabulas, kas norāda iespējamās kombinācijas.

Vienkāršākie uzstādīšanas noteikumi

Ķēdes sadaļa, kas jāaizsargā ar slēdzi, var būt vienfāzes vai trīsfāzes, ar neitrālu, kā arī PE (zemējuma) vadu. Tāpēc mašīnām ir no 1 līdz 4 stabiem, pie kuriem pieslēgts vadītājs. Kad tiek radīti atslēgšanas apstākļi, visi kontakti tiek atvienoti vienlaikus.

Mašīnas panelī ir uzstādītas uz īpaši paredzētas DIN sliedes. Tas nodrošina kompaktu un drošu savienojumu, kā arī ērtu piekļuvi slēdzim

Mašīnas tiek uzstādītas šādi:

• viena pola katrā fāzē;
• bipolāri fāzei un neitrālai;
• trīspolu 3 fāzēm;
• četru polu 3 fāzēm un neitrāla.

Tomēr ir aizliegts veikt šādas darbības:

• uzstādiet viena pola slēdžus uz neitrālu;
• ievietojiet mašīnā PE vadu;
• viena trīspolu slēdža vietā uzstādiet trīs vienpolu, ja ķēdei ir pievienots vismaz viens trīsfāzu patērētājs.

Visas šīs prasības ir norādītas PUE, un tās ir jāievēro.

Katrā mājā vai telpā, kurai tiek piegādāta elektrība, ir uzstādīta ievada iekārta.Tās nominālvērtību nosaka piegādātājs un šī vērtība ir norādīta elektroenerģijas pieslēguma līgumā. Šāda slēdža mērķis ir aizsargāt zonu no transformatora līdz patērētājam.

Pēc ievada mašīnas līnijai ir pievienots skaitītājs (vienfāzes vai trīsfāzes) un atlikušās strāvas ierīce, kuras funkcijas atšķiras no automātiskā un diferenciāļa slēdža darbības.

Ja telpa ir pieslēgta vairākās ķēdēs, tad katru no tām aizsargā atsevišķs ķēdes pārtraucējs, kura jauda norādīts uz etiķetes. To vērtējumus un klases nosaka telpu īpašnieks, ņemot vērā esošo elektroinstalāciju vai pievienoto ierīču jaudu.

Elektrības skaitītājs un automātiskie slēdži ir uzstādīti sadales panelī, kas atbilst visām drošības prasībām un ir viegli integrējams telpas interjerā

Izvēloties vietu sadales skapis Jāatceras, ka termiskās izdalīšanās īpašības ietekmē gaisa temperatūra. Tāpēc sliedi ar mašīnām ir vēlams novietot pašā telpā.

Nepieciešamās nominālvērtības aprēķins

Automātiskā slēdža galvenā aizsargfunkcija attiecas uz elektroinstalāciju, tāpēc reitings tiek izvēlēts, pamatojoties uz kabeļa šķērsgriezumu. Šajā gadījumā visai ķēdei jānodrošina tai pievienoto ierīču normāla darbība. Sistēmas parametru aprēķināšana ir vienkārša, taču, lai izvairītos no kļūdām un problēmām, jāņem vērā daudzas nianses.

Patērētāju kopējās jaudas noteikšana

Viens no galvenajiem elektriskās ķēdes parametriem ir tai pieslēgto elektroenerģijas patērētāju maksimālā iespējamā jauda. Aprēķinot šo rādītāju, nevar vienkārši apkopot ierīču pases datus.

Aktīvā un nominālā sastāvdaļa

Jebkurai ierīcei, ko darbina ar elektrību, ražotājam ir jānorāda aktīvā jauda (P). Šī vērtība nosaka enerģijas daudzumu, kas ierīces darbības rezultātā tiks neatgriezeniski pārveidots un par kuru lietotājs maksās uz skaitītāja.

Bet ierīcēm ar kondensatoriem vai induktors ir vēl viena jauda ar vērtību, kas nav nulles, ko sauc par reaktīvo (J). Tas sasniedz ierīci un gandrīz uzreiz atgriežas atpakaļ.

Reaktīvā komponente nepiedalās izlietotās elektroenerģijas aprēķināšanā, bet kopā ar aktīvo komponenti veido tā saukto “kopējo” jeb “nominālo” jaudu (S), kas rada slodzi ķēdei.

cos(f) – parametrs, ar kuru var noteikt kopējo (nominālo) jaudu no aktīvās (patērētās) jaudas. Ja tas nav vienāds ar vienu, tad tas ir norādīts elektroierīces tehniskajā dokumentācijā

Ir jāaprēķina atsevišķas ierīces ieguldījums vadītāju un ķēdes pārtraucēja kopējā slodzē, pamatojoties uz tās kopējo jaudu: S = P /cos(f).

Palielinātas starta strāvas

Nākamā dažu veidu sadzīves tehnikas iezīme ir transformatoru, elektromotoru vai kompresoru klātbūtne. Šādas ierīces iedarbināšanas laikā patērē ieslēgšanas (palaišanas) strāvu.

Tā vērtība var būt vairākas reizes lielāka par standarta vērtībām, taču darbības laiks pie palielinātas jaudas ir īss un parasti svārstās no 0,1 līdz 3 sekundēm. Šāds īslaicīgs pārspriegums neizraisīs termisko atbrīvošanu, bet slēdža elektromagnētiskā sastāvdaļa, kas ir atbildīga par īssavienojuma pārstrāvu, var reaģēt.

Šī situācija ir īpaši aktuāla īpašām līnijām, kurām ir pievienotas tādas iekārtas kā kokapstrādes mašīnas.Šajā gadījumā jums ir jāaprēķina strāvas stiprums ampēros, un, iespējams, ir lietderīgi izmantot “D” klases mašīnu.

Ņemot vērā pieprasījuma koeficientu

Shēmām, kurām ir pievienots liels daudzums iekārtu un nav ierīces, kas patērē lielāko daļu strāvas, izmantojiet pieprasījuma koeficientu (ks). Tās izmantošanas jēga ir tāda, ka visas ierīces nedarbosies vienlaikus, tāpēc, summējot nominālās jaudas, tiks iegūts pārvērtēts skaitlis.

Pieprasījuma koeficients elektroenerģijas patērētāju grupām noteikts SP 256.1325800.2016 7.punktā. Varat arī paļauties uz šiem rādītājiem, neatkarīgi aprēķinot maksimālo jaudu.

Šī koeficienta vērtība var būt vienāda ar vienu vai mazāka par to. Projektētās jaudas aprēķini (P_r) katrai ierīcei notiek pēc formulas:

P_r = ks * S

Lai aprēķinātu ķēdes parametrus, tiek izmantota visu ierīču kopējā nominālā jauda. Pieprasījuma koeficientu ieteicams izmantot biroja un nelielām tirdzniecības telpām ar lielu skaitu datoru, biroja tehnikas un citas iekārtas, kas tiek darbinātas no vienas ķēdes.

Līnijām ar nelielu patērētāju skaitu šis koeficients netiek izmantots tīrā veidā. Tās ierīces, kuras, visticamāk, netiks ieslēgtas vienlaikus ar ierīcēm, kas patērē vairāk enerģiju, tiek noņemtas no jaudas aprēķina.

Tātad, piemēram, ir maz iespēju vienlaikus strādāt dzīvojamā istabā ar gludekli un putekļu sūcēju. Un darbnīcām ar nelielu darbinieku skaitu tiek ņemti vērā tikai 2–4 jaudīgākie elektroinstrumenti.

Pašreizējais aprēķins

Iekārta tiek izvēlēta, pamatojoties uz maksimālo pieļaujamo strāvas vērtību ķēdes sadaļā. Šis rādītājs ir jāiegūst, zinot elektrisko patērētāju kopējo jaudu un spriegumu tīklā.

Saskaņā ar GOST 29322-2014 no 2015. gada oktobra sprieguma vērtībai jābūt vienādai ar 230 V parastajam tīklam un 400 V trīsfāzu tīklam. Tomēr vairumā gadījumu joprojām ir spēkā vecie parametri: attiecīgi 220 un 380 V. Tāpēc, lai veiktu precīzus aprēķinus, ir nepieciešams veikt mērījumus, izmantojot voltmetru.

Jūs varat izmērīt spriegumu mājas tīklā, izmantojot voltmetru vai multimetru. Lai to izdarītu, vienkārši pievienojiet tā kontaktus strāvas kontaktligzdai.

Vēl viena problēma, kas īpaši aktuāla elektroinstalācija privātajā sektorā, ir barošanas avota nodrošināšana ar nepietiekamu spriegumu. Mērījumi šādos problemātiskajos objektos var uzrādīt vērtības ārpus GOST noteiktā diapazona.

Turklāt, atkarībā no jūsu kaimiņu elektroenerģijas patēriņa līmeņa, sprieguma vērtība īsā laikā var ievērojami atšķirties.

Tas rada problēmas ne tikai ierīču darbībai, bet arī pašreizējais aprēķins. Kad spriegums samazinās, dažas ierīces vienkārši zaudē jaudu, un dažas, kurām ir ieejas stabilizators, palielina elektroenerģijas patēriņu.

Šādos apstākļos ir grūti veikt nepieciešamo ķēdes parametru kvalitatīvus aprēķinus. Tāpēc jums būs vai nu jāliek kabeļi ar apzināti lielu šķērsgriezumu (kas ir dārgi), vai arī jāatrisina problēma, uzstādot ievades stabilizatoru vai savienojot māju ar citu līniju.

Stabilizators ir uzstādīts blakus sadales skapim. Bieži gadās, ka tas ir vienīgais veids, kā iegūt standarta sprieguma vērtības mājā

Pēc elektrisko ierīču kopējās jaudas noteikšanas (S) un noskaidroja sprieguma vērtību (U), pašreizējais aprēķins (es) tiek veiktas saskaņā ar formulām, kas izriet no Ohma likuma:

es_f = S/U_f vienfāzes tīklam

es_l = S / (1,73 * U_l) trīsfāzu tīklam

Šeit ir rādītājs "f" nozīmē fāzes parametrus un "l» – lineārs.

Lielākajai daļai trīsfāzu ierīču tiek izmantots "zvaigznes" savienojuma veids, un saskaņā ar šo shēmu darbojas arī transformators, piegādājot strāvu patērētājam. Ar simetrisku slodzi lineārie un fāzes spēki būs identiski (es_l = es_f), un spriegumu aprēķina, izmantojot formulu:

U_l = 1,73 * U_f

Kabeļa šķērsgriezuma izvēles nianses

Vadu un kabeļu kvalitāti un parametrus regulē GOST 31996-2012. Saskaņā ar šo dokumentu specifikācijas tiek izstrādātas ražotajiem produktiem, kur ir atļauts noteikts pamatīpašību vērtību diapazons. Ražotājam ir pienākums nodrošināt serdeņu šķērsgriezuma un maksimālās drošās strāvas atbilstības tabulu.

Maksimālā pieļaujamā strāva ir atkarīga no vadu šķērsgriezuma un uzstādīšanas metodes. Tos var ieklāt slēptā (sienā) vai atvērtā veidā (caurulē vai kastē).

Kabelis ir jāizvēlas tā, lai nodrošinātu drošu strāvas plūsmu, kas atbilst aprēķinātajai elektroierīču kopējai jaudai. Saskaņā ar PUE (elektriskās instalācijas noteikumi), minimālais aprēķinātais stieples šķērsgriezumsko izmanto dzīvojamās telpās, jābūt vismaz 1,5 mm².

Standarta izmēriem ir šādas vērtības: 1,5; 2,5; 4; 6 un 10 mm².

Dažkārt ir pamats izmantot vadus, kuru šķērsgriezums ir par vienu pakāpienu lielāks par minimāli pieļaujamo. Šajā gadījumā bez dārga un laikietilpīga darba pie jaunu kabeļu ievilkšanas iespējams pieslēgt papildu ierīces vai nomainīt esošās ar jaudīgākām.

Mašīnas parametru aprēķins

Jebkurai ķēdei ir jāizpilda šāda nevienādība:

es_n <= es_lpp / 1.45

Šeit es_n – iekārtas nominālā strāva un es_lpp – elektroinstalācijas pieļaujamā strāva. Šis noteikums nodrošina garantētu atbrīvošanu, ilgstoši pārsniedzot pieļaujamo slodzi.

Nevienlīdzība “In <= Ip / 1,45” ir galvenais nosacījums, pabeidzot “mašīnas-kabeļa” pāri. Šī noteikuma neievērošana var izraisīt vadu aizdegšanos.

Mašīnas reitingu var aprēķināt gan pēc kopējās slodzes, gan pēc jau uzstādītās elektroinstalācijas vadu šķērsgriezuma. Pieņemsim, ka ir shēma elektroierīču pieslēgšanai, bet elektroinstalācija vēl nav ielikta.

Šajā gadījumā darbību secība ir šāda:

1. Tīklam pievienoto elektroierīču kopējās strāvas stipruma aprēķins.
2. Izvēlieties mašīnu, kuras nominālvērtība nav mazāka par aprēķināto vērtību.
3. Kabeļa šķērsgriezuma izvēle atbilstoši mašīnas jaudai.

Piemērs:

1. S = 4 kW; I = 4000 / 220 = 18 A;
2. es_n = 20 A;
3. es_lpp >=I_n * 1,45 = 29 A; D = 4 mm².

Ja elektroinstalācija jau ir izveidota, darbību secība ir atšķirīga:

1. Pieļaujamās strāvas noteikšana zināmam šķērsgriezumam un elektroinstalācijas metodei saskaņā ar ražotāja sniegto tabulu.
2. Strāvas slēdža izvēle.
3. Pievienoto ierīču jaudas aprēķins. Ierīču grupas aprīkošana tā, lai ķēdes kopējā slodze būtu mazāka par nominālvērtību.

Piemērs. Divus viendzīslu kabeļus novietojiet atklāti, D = 6 mm², Tad:

1. es_lpp = 46 A;
2. es_n <= es_lpp / 1,45 = 32 A;
3. S = I_n * 220 = 7,0 kW.

Pēdējā piemēra 2. punktā ir neliela pieņemama tuvināšana. Precīza I vērtība_n =I_lpp / 1,45 = 31,7 A noapaļots līdz 32 A.

Izvēle starp vairākām konfesijām

Dažreiz rodas situācija, kad ķēdes aizsardzībai varat izvēlēties vairākas mašīnas ar dažādiem reitingiem.Piemēram, ar kopējo elektroierīču jaudu 4 kW (18 A) elektroinstalācija ar vara serdes šķērsgriezumu 4 mm tika izvēlēta ar rezervi.². Šai kombinācijai varat uzstādīt 20 un 25 A slēdžus.

Ja elektroinstalācijas shēmā ir pieņemts, ka ir daudzlīmeņu aizsardzība, tad automātiskie slēdži ir jāizvēlas tā, lai augstākā nominālā vērtība (attēlā pa labi - 25 A) būtu lielāka nekā slēdžu vērtība. zemākos līmeņos

Slēdža izvēles priekšrocība ar visaugstāko vērtējumu ir iespēja pievienot papildu ierīces, nemainot ķēdes elementus. Visbiežāk viņi to dara.

Mašīnas ar zemāku reitingu izvēli atbalsta fakts, ka tā termiskā izlaišana ātrāk reaģēs uz palielinātu strāvu. Fakts ir tāds, ka dažās ierīcēs var būt darbības traucējumi, kas palielinās enerģijas patēriņu, bet ne līdz īssavienojumam.

Piemēram, veļas mazgājamās mašīnas motora gultņa kļūme izraisīs strauju strāvas palielināšanos tinumā. Ja iekārta ātri reaģē uz atļauto vērtību pārsniegšanu un izslēdzas, motors neizdegs.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Automātiskā slēdža projektēšana un klasifikācija. Laika strāvas raksturlielumu jēdziens un nomināla izvēle atbilstoši kabeļa šķērsgriezumam:

Ierīču jaudas aprēķins un mašīnas izvēle, izmantojot PUE noteikumus:

Automātiskā slēdža izvēle ir jāuztver atbildīgi, jo no tā ir atkarīga elektriskās sistēmas drošība mājās. Ņemot vērā visus daudzos ievades parametrus un aprēķinu nianses, ir jāatceras, ka mašīnas galvenā aizsargfunkcija attiecas uz elektroinstalāciju.

Lūdzu, rakstiet komentārus, uzdodiet jautājumus un ievietojiet fotoattēlus, kas saistīti ar raksta tēmu zemāk esošajā blokā. Kopīgojiet noderīgu informāciju, kas var būt noderīga vietnes apmeklētājiem. Pastāstiet mums par savu pieredzi, izvēloties slēdžus, lai aizsargātu valsts vai mājas elektroinstalācijas.