Какъв тип автоматична машина е необходима въз основа на мощността на електрическия двигател. Изчисляване на прекъсвачи

Невъзможно е да си представим съвременния свят без електричество. Във всеки дом има различни уреди и хората понякога дори не се замислят колко енергия консумират всички устройства и устройства, свързани към електрическата мрежа.

Домакинските уреди са станали толкова неразделна част от живота на хората, че веднага щом дадено устройство се повреди, човек започва да се изнервя, а някои дори изпадат в паника.

Тъй като обикновено в апартамент или къща работят много различни устройства, непрекъснатата работа на компютър, хладилник или телевизор и други устройства често води до превишаване на допустимите стандарти в електрическите мрежи и в резултат на това възниква късо съединение.

Предназначение на прекъсвачите

За да се предотврати подобна ситуация, има автоматични превключватели. Най-често срещаните и добре доказани превключватели са ABB превключватели. Машина от 16 ампера обикновено се инсталира на закрито. Такива ключове се произвеждат под формата на модули, поради което могат свободно да се монтират в необходимото количество и на правилното място.

Най-добре е да използвате специални DIN шини, предназначени за монтиране на превключватели върху тях. Всеки, дори човек, който не е много запознат с електротехниката, може да инсталира такива ключове. Единственото нещо, от което се нуждаете, е да изберете правилния рейтинг на устройството, което използвате.

Освен всичко друго, ако е необходимо, той може да бъде допълнен с различни сензори за дистанционно изключване, индикатори за работа и др., Което в крайна сметка ще направи използването на електрическата инсталация по-удобно и издръжливо.

Когато електричеството внезапно се изключи в къща или апартамент, те започват да търсят причината. И често се крие в превишаване на допустимото натоварване на мрежата. С други думи, към контактите са включени много повече електрически уреди, отколкото са били изчислени по време на строителството или отколкото са били разпределени за конкретен потребител.

И така, как можете да определите какъв товар ще издържи машината на входа на къща или апартамент или на отделна група потребление? Има няколко прости правила и ако ги следвате, не трябва да възникват проблеми с прекъсвания на захранването. И няма значение коя машина се използва - 16 ампера или 25 и т.н.

Как погрешно се избират машини

На практика те обикновено избират автомат без много да се замислят. Много от тях се основават на необходимото натоварване, а именно те се опитват да инсталират такава машина, така че просто да не се изключва при голямо натоварване. Така, например, ако са необходими 5 kW, тогава те инсталират машина от 25 A, ако има товар от 3 kW - машина от 16 ампера и т.н. Но този подход е напълно необмислен, тъй като ще доведе само до повреда на оборудването или, дори по-лошо, до електрически пожар или дори пожар.

Ето защо е изобретен за защита срещу претоварване. Това е за защита, а не за украса на електрическото табло.

Принцип на действие на прекъсвача

АБ е предназначен да предпазва от претоварване всички устройства, включени в електрическата верига непосредствено след него.

Ако е избран неправилно, няма да работи правилно. Така например, ако използвате електрически кабел, който е предназначен за 4-5 ампера и пуснете през него 20-30 ампера, тогава такава машина няма да се изключи веднага, но ще изчака, докато изолацията се стопи и възникне късо съединение . След това ще се изключи. Но това не е това, до което трябва да доведе правилната работа на прекъсвача. Ето защо е важно да се обмисли предварително, когато инсталирате 16-амперна машина, колко kW ще издържи при наличие на проводници с определено напречно сечение и максимално работно натоварване.

В идеалния случай той трябва да се изключи веднага щом усети претоварване. Тогава кабелите ще останат в ред и свързаното оборудване няма да изгори.

Избор на правилната машина

Как можете да разберете колко киловата може да издържи машина с 16 ампера на практика?

Най-често срещаният правилен начин за избор на прекъсвач е:

• определете напречното сечение на проводника
• съгласно правилата на електрическите инсталации, намерете тока, който е допустим за такова напречно сечение на проводника
• изберете машината, която отговаря на тези параметри

Например, има меден проводник със сечение 1,5 кв. мм. Позволеният ток за него е максимум 18-19 ампера. Съответно, според правилата, трябва да изберете подходяща машина, но с изместване надолу според таблицата. И това се оказва 16 ампера. Тоест можете да инсталирате машина от 16 ампера.

Ако проводникът е меден и сечението му е 2,5 кв. мм, тогава е разрешен ток само до 26-27 ампера. Следователно максимумът, който можете да използвате, е 25-амперна машина. Въпреки че от съображения за надеждност е по-добре да инсталирате машина от 20 ампера.

По този начин се изчисляват параметрите на необходимата машина за останалите телени участъци.

Когато използвате, можете да изберете машини по същия начин, само увеличете напречното сечение не по-малко, а по-голямо.

Пример: за алуминиев проводник със сечение 4 кв. мм допустимият ток е същият като за меден проводник със сечение 2,5 кв. мм. И за същия проводник, но изработен от алуминий, - както за 10 мм кв. мед Този 6 мм е същият като 4 мм меден. По-нататък - по същия начин.

Видове игрални автомати

При избора на прекъсвач е много важно да се проучат всички характеристики на устройството. Също така е необходимо внимателно да се изчисли общата мощност на всички устройства, които трябва да бъдат свързани към всяка група машини. От тези фактори ще зависи не само скоростта на работа на превключвателя, но и качеството на работата му.

Най-често, както в ежедневието, така и в производството, се срещат машини 16A. Обикновено се монтират в електрически табла. Следователно въпросът колко може да издържи 16-амперна машина винаги е актуален.

Характеристики на превключвателите

Автоматичните прекъсвачи са изработени от материали, които са напълно безвредни за човешкото здраве. При производството на тялото на устройството се използва самозагасващ се термопласт. Способен е да издържа на много високи температури. Контактите му са изработени от медни пластини, посребрени за по-добър контакт и издръжливост.

Дизайнът на прекъсвача съдържа специално термично реле, което се задейства, когато текущият поток надвиши нормата, и електрическата верига се отваря, без да причинява късо съединение. Колкото по-висок е индикаторът за ток, толкова по-висока е скоростта на работа на машината. Броенето продължава за части от секундата.

Обхватът на използване на автоматичните превключватели е много обширен и се простира от монтажа им във входящи електрически табла до разпределителни табла на апартаменти или къщи. За използване на прекъсвачи се произвеждат специални с вече монтирани DIN шини за необходимия брой прекъсвачи. Купувачът трябва само да избере този, който отговаря на неговите желания и да инсталира щита в апартамента или къщата.

Въпреки очевидната простота на използването на прекъсвачи, по-добре е да поверите свързването на 16-амперов прекъсвач на специалист.

По отношение на номиналния ток прекъсвачите се различават както по силата на тока (от 1A до 6300A), така и по натоварването на веригата (220V, 380 и 400V). В допълнение, превключвателите обикновено се отличават с тяхната скорост на реакция.

За да организирате безпроблемно вътрешно захранване, е необходимо да разпределите отделни клонове. Всяка линия трябва да бъде оборудвана със собствено защитно устройство, което предпазва изолацията на кабела от топене. Не всеки обаче знае кое устройство да купи. Съгласен ли си?

Ще научите всичко за избора на автоматични машини въз основа на мощността на натоварване от статията, която представихме. Ще ви кажем как да определите рейтинга, за да намерите превключвател от необходимия клас. Вземането под внимание на нашите препоръки гарантира закупуването на необходимите устройства, които могат да елиминират опасни ситуации по време на работа на окабеляването.

Електроснабдителните организации свързват къщи и апартаменти, като извършват работа по свързване на кабела към разпределителното табло. Всички инсталации на окабеляване в помещенията се извършват от техните собственици или наети специалисти.

За да изберете прекъсвач за защита на всяка отделна верига, трябва да знаете неговия рейтинг, клас и някои други характеристики.

Основни параметри и класификация

Домакинските машини са инсталирани на входа на електрическа верига с ниско напрежение и са предназначени да решават следните проблеми:

• ръчно или електронно активиране или изключване на електрическа верига;
• защита на веригата: прекъсване на тока при незначително дългосрочно претоварване;
• Защита на веригата: мигновено изключване на тока в случай на късо съединение.

Всеки ключ има характеристика, изразена в ампери, която се нарича ( I n) или „номинална стойност“.

Същността на тази стойност е по-лесна за разбиране с помощта на коефициента на превишаване на номиналната стойност:

K = I / I n,

където I е действителната сила на тока.

• К< 1.13: отключение (расцепление) не произойдет в течение 1 часа;
• K > 1,45: спирането ще настъпи в рамките на 1 час.

Тези параметри са фиксирани в точка 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010. За да разберете колко време ще отнеме, за да настъпи изключване при K>1,45, трябва да използвате графика, отразяваща характеристиката време-ток на конкретен модел машина.

Ако токът надвишава номиналната стойност на превключвателя 2 пъти за дълго време, отварянето ще се случи в рамките на период от 8 секунди до 4 минути. Скоростта на реакция зависи от настройките на модела и температурата на околната среда

Освен това всеки тип прекъсвач има определен обхват на тока ( Ia), при което се активира механизмът за незабавно освобождаване:

• клас “B”: I a = (3 * I n .. 5 * I n ];
• клас “C”: I a = (5 * I n .. 10 * I n ];
• клас “D”: I a = (10 * I n .. 20 * I n ].

Устройствата от тип "B" се използват главно за линии със значителна дължина. В жилищни и офис помещения се използват машини от клас "C", а устройства с маркировка "D" защитават вериги, където има оборудване с висок коефициент на пусков ток.

Стандартната гама домакински машини включва устройства с номинален ток 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Структурно проектиране на освобождавания

В днешно време има два вида освобождавания: термични и електромагнитни.

Биметалното освобождаване има формата на плоча, създадена от два проводими метала с различно топлинно разширение. Този дизайн, когато превишава номиналната стойност за дълго време, води до нагряване на частта, нейното огъване и задействане на механизма за прекъсване на веригата.

За някои машини можете да използвате регулиращия винт, за да промените параметрите на тока, при който се извършва изключване. В миналото тази техника често се използваше за „фина настройка“ на устройство, но тази процедура изисква задълбочени специализирани познания и няколко теста.

Чрез завъртане на регулиращия винт (маркиран с червен правоъгълник) обратно на часовниковата стрелка, можете да постигнете по-дълго време за реакция на термичното освобождаване

Сега на пазара можете да намерите много модели със стандартни рейтинги от различни производители, чиито време-токови характеристики са малко по-различни (но в същото време отговарят на нормативните изисквания). Следователно е възможно да изберете машина с необходимите „фабрични“ настройки, което елиминира риска от неправилно калибриране.

Електромагнитното освобождаване предотвратява прегряване на линията в резултат на късо съединение. Реагира почти моментално, но текущата стойност трябва да е няколко пъти по-висока от номиналната. Структурно тази част е соленоид. Свръхтокът генерира магнитно поле, което движи сърцевината, прекъсвайки веригата.

Съответствие с принципите на селективност

Ако има разклонена електрическа верига, е възможно да се организира защита по такъв начин, че в случай на късо съединение да се изключи само клонът, на който възниква аварийната ситуация. За тази цел се използва принципът на селективността на превключвателя.

Визуална диаграма, показваща принципа на работа на системата на прекъсвача с внедрена функция на селективност (селективност) на работа при възникване на късо съединение

За да се осигури селективно изключване, на долните стъпала са монтирани прекъсвачи за мигновено изключване, които прекъсват веригата за 0,02 - 0,2 секунди. Превключвателят, разположен на по-високо стъпало, или има забавяне на реакцията 0,25 - 0,6 s, или е направен по специална "селективна" схема в съответствие със стандарта DIN VDE 0641-21.

За гарантирана сигурност е по-добре да използвате машини от един производител. За превключватели от една гама модели има таблици за селективност, които показват възможни комбинации.

Най-простите правила за инсталиране

Участъкът от веригата, който трябва да бъде защитен с превключвател, може да бъде еднофазен или трифазен, да има неутрален, както и PE („земя“) проводник. Следователно машините имат от 1 до 4 полюса, към които е свързан проводникът. Когато се създадат условия за изключване, всички контакти се изключват едновременно.

Машините в таблото се монтират на специално обособена DIN шина. Осигурява компактна и безопасна връзка, както и удобен достъп до комутатора

Машините са монтирани както следва:

• еднополюсен на фаза;
• двуполюсен за фаза и нула;
• триполюсен за 3 фази;
• четириполюсен за 3 фази и нула.

Въпреки това е забранено да се прави следното:

• инсталирайте еднополюсни прекъсвачи на неутрална верига;
• поставете PE проводник в машината;
• монтирайте три еднополюсни вместо един триполюсен прекъсвач, ако към веригата е включен поне един трифазен консуматор.

Всички тези изисквания са посочени в PUE и трябва да се спазват.

Във всяка къща или стая, към която се доставя електричество, е инсталирана въвеждаща машина. Номиналната му стойност се определя от доставчика и тази стойност е посочена в договора за електрическо присъединяване. Целта на такъв ключ е да защити зоната от трансформатора до потребителя.

След входния прекъсвач към линията е свързан измервателен уред (еднофазен или трифазен), чиито функции се различават от работата на автоматичния и диференциалния превключвател.

Ако стаята е свързана към няколко вериги, тогава всяка от тях е защитена от отделен прекъсвач, чиято мощност е . Техните рейтинги и класове се определят от собственика на помещението, като се вземат предвид съществуващото окабеляване или мощността на свързаните устройства.

Електромерът и прекъсвачите са монтирани в разпределително табло, което отговаря на всички изисквания за безопасност и може лесно да се интегрира във вътрешността на помещението

Когато избирате място, трябва да запомните, че свойствата на термичното освобождаване се влияят от температурата на въздуха. Ето защо е препоръчително да поставите релсата с машини вътре в самата стая.

Изчисляване на необходимия номинал

Основната защитна функция на прекъсвача се простира до окабеляването, така че рейтингът се избира въз основа на напречното сечение на кабела. В този случай цялата верига трябва да осигури нормалната работа на свързаните към нея устройства. Изчисляването на параметрите на системата е просто, но трябва да се вземат предвид много нюанси, за да се избегнат грешки и проблеми.

Определяне на общата мощност на консуматорите

Един от основните параметри на електрическата верига е максималната възможна мощност на свързаните към нея консуматори на електроенергия. Когато изчислявате този индикатор, не можете просто да обобщите паспортните данни на устройствата.

Активен и номинален компонент

За всяко устройство, захранвано с електричество, производителят е длъжен да посочи активната мощност ( П). Тази стойност определя количеството енергия, което ще бъде безвъзвратно преобразувано в резултат на работата на устройството и за което потребителят ще плати на измервателния уред.

Но за устройства с кондензатори или индуктор има друга мощност с ненулева стойност, която се нарича реактивна ( Q). Стига до устройството и се връща обратно почти моментално.

Реактивната съставка не участва в изчисляването на използваната електроенергия, но заедно с активната съставка образува така наречената „обща” или „номинална” мощност ( С), което натоварва веригата.

cos(f) – параметър, с който можете да определите общата (номинална) мощност от активната (консумираната) мощност. Ако тя не е равна на единица, тогава е посочена в техническата документация на електроуреда

Повишени стартови токове

Следващата особеност на някои видове домакински уреди е наличието на трансформатори, електродвигатели или компресори. Такива устройства консумират пусков (стартов) ток при стартиране.

Стойността му може да бъде няколко пъти по-висока от стандартните, но времето за работа при повишена мощност е кратко и обикновено варира от 0,1 до 3 секунди. Такова краткотрайно пренапрежение няма да задейства термичното освобождаване, но електромагнитният компонент на превключвателя, който е отговорен за свръхток на късо съединение, може да реагира.

Тази ситуация е особено подходяща за специални линии, към които е свързано оборудване като дървообработващи машини. В този случай трябва да изчислите ампеража и може би има смисъл да използвате машина от клас „D“.

Като се вземе предвид коефициентът на търсене

За вериги, които имат голямо количество свързано оборудване и няма устройство, което да консумира най-голямата част от тока, използвайте коефициента на потребление ( кс). Смисълът на използването му е, че всички устройства няма да работят едновременно, така че сумирането на номиналните мощности ще доведе до надценена цифра.

Коефициентът на търсене за групи потребители на електроенергия е установен в точка 7 от SP 256.1325800.2016. Можете също да разчитате на тези индикатори, когато независимо изчислявате максималната мощност.

Този коефициент може да приеме стойност, равна на или по-малка от единица. Изчисления на проектната мощност ( П р) на всяко устройство се извършва по формулата:

P r = ks * S

Общата номинална мощност на всички устройства се използва за изчисляване на параметрите на веригата. Използването на коефициента на търсене е препоръчително за офиси и малки търговски обекти с голям брой компютри, офис оборудване и друго оборудване, захранвано от една верига.

За линии с малък брой потребители този коефициент не се използва в чист вид. Тези устройства, които е малко вероятно да бъдат включени едновременно с по-консумиращите повече енергия устройства, се премахват от изчисляването на мощността.

Така например има малък шанс да работите в хола с ютия и прахосмукачка едновременно. А за работилници с малък брой персонал се вземат предвид само 2-4 от най-мощните електрически инструменти.

Текущо изчисление

Машината се избира въз основа на максималната допустима стойност на тока в секцията на веригата. Необходимо е да се получи този индикатор, като се знае общата мощност на електрическите консуматори и напрежението в мрежата.

Според GOST 29322-2014, от октомври 2015 г. стойността на напрежението трябва да бъде равна на 230 V за обикновена мрежа и 400 V за трифазна мрежа. Въпреки това, в повечето случаи старите параметри все още са в сила: съответно 220 и 380 V. Следователно, за точни изчисления, е необходимо да се правят измервания с помощта на волтметър.

Друг проблем, особено актуален за, е осигуряването на електроенергия с недостатъчно напрежение. Измерванията на такива проблемни обекти могат да показват стойности извън диапазона, определен от GOST.

Освен това, в зависимост от нивото на потребление на електроенергия на вашите съседи, стойността на напрежението може да варира значително за кратко време.

Това създава проблем не само за функционирането на устройствата, но и за. Когато напрежението падне, някои устройства просто губят мощност, а някои, които имат стабилизатор на входа, увеличават консумацията на електроенергия.

Трудно е да се извършат качествени изчисления на необходимите параметри на веригата при такива условия. Следователно или ще трябва да поставите кабели с умишлено голямо напречно сечение (което е скъпо), или да разрешите проблема, като инсталирате входен стабилизатор или свържете къщата към друга линия.

Стабилизаторът е монтиран до разпределителното табло. Често се случва, че това е единственият начин да се получат стандартни стойности на напрежението в къщата

След установяване на общата мощност на електрическите уреди ( С) и открих стойността на напрежението ( U), текущо изчисление ( аз) се извършват по формули, които са следствие от закона на Ом:

I f = S / U fза еднофазна мрежа

I l = S / (1,73 * U l)за трифазна мрежа

Ето индекса " f” означава фазови параметри, а „ л” – линеен.

Повечето трифазни устройства използват тип връзка "звезда" и също така според тази схема работи трансформаторът, доставяйки ток на потребителя. При симетрично натоварване линейните и фазовите сили ще бъдат идентични ( I л = Ако), а напрежението се изчислява по формулата:

U l = 1,73 * U f

Нюанси при избора на напречно сечение на кабела

Качеството и параметрите на проводниците и кабелите се регулират от GOST 31996-2012. Съгласно този документ се разработват спецификации за произведени продукти, където е разрешен определен диапазон от стойности на основните характеристики. Производителят е длъжен да предостави таблица за съответствие между напречното сечение на жилата и максималния безопасен ток.

Максимално допустимият ток зависи от напречното сечение на проводниците и начина на монтаж. Могат да се полагат скрито (в стената) или открито (в тръба или кутия).

Необходимо е да изберете кабел по такъв начин, че да осигурите безопасно протичане на ток, съответстващ на изчислената обща мощност на електрическите уреди. Съгласно PUE (правила за електрическа инсталация), минималният размер, използван в жилищни помещения, трябва да бъде най-малко 1,5 mm 2.

Стандартните размери имат следните стойности: 1,5; 2,5; 4; 6 и 10 mm 2.

Понякога има причина да се използват проводници с напречно сечение с една стъпка по-голямо от минимално допустимото. В този случай е възможно да свържете допълнителни устройства или да замените съществуващите с по-мощни без скъпа и отнемаща време работа по полагане на нови кабели.

Изчисляване на параметрите на машината

За всяка верига трябва да е изпълнено следното неравенство:

I n<= I p / 1.45

Тук аз n е номиналният ток на машината и Ip– допустим ток за окабеляване. Това правило гарантира гарантирано освобождаване при превишаване на допустимото натоварване за дълго време.

Неравенството „In<= Ip / 1.45” является основным условием при комплектовании пары “автомат – кабель”. Пренебрежение этим правилом может привести к возгоранию проводки

В този случай последователността от действия е следната:

1. Изчисляване на общата сила на тока на електрическите уреди, включени в мрежата.
2. Изберете машина с номинал не по-малък от изчислената стойност.
3. Избор на напречно сечение на кабела според номиналната стойност на машината.

1. S = 4 kW; I = 4000 / 220 = 18 A;
2. I n = 20 A;
3. I p >= I n * 1,45 = 29 A; D = 4 mm 2.

Ако окабеляването вече е положено, тогава последователността от действия е различна:

1. Определяне на допустимия ток за известно сечение и начин на окабеляване съгласно таблицата, предоставена от производителя.
2. Избор на прекъсвач.
3. Изчисляване на мощността на свързаните устройства. Оборудване на група устройства по такъв начин, че общото натоварване на веригата да е по-малко от номиналната стойност.

Пример. Нека два едножилни кабела се поставят открито, D = 6 mm 2, тогава:

1. I p = 46 A;
2. I n<= I p / 1.45 = 32 A;
3. S = I n * 220 = 7,0 kW.

В точка 2 от последния пример има леко приемливо приближение. Точната стойност I n = I p / 1,45 = 31,7 A се закръгля до стойност от 32 A.

Избор между няколко деноминации

Понякога възниква ситуация, когато можете да изберете няколко машини с различни рейтинги, за да защитите веригата. Например, при обща мощност на електрическите уреди от 4 kW (18 A), окабеляването с напречно сечение на медна сърцевина от 4 mm 2 е избрано с резерв. За тази комбинация можете да инсталирате превключватели 20 и 25 A.

Ако схемата на електрическото окабеляване предполага наличието на многостепенна защита, тогава трябва да изберете прекъсвачи, така че стойността на рейтинга на по-високата (на фигурата вдясно - 25 A) да е по-голяма от тази на превключвателите на по-ниски нива

Предимството на избора на превключвател с най-висок рейтинг е възможността за свързване на допълнителни устройства без промяна на елементите на веригата. Най-често това е, което те правят.

Изборът на машина с по-нисък номинал се подкрепя от факта, че термичното му освобождаване ще реагира по-бързо на повишен ток. Факт е, че някои устройства могат да имат неизправност, което ще доведе до увеличаване на консумацията на енергия, но не и до късо съединение.

Например, повреда на лагера на двигателя на пералната машина ще доведе до рязко увеличаване на тока в намотката. Ако машината реагира бързо на превишаване на разрешените стойности и се изключи, двигателят няма да изгори.

Изводи и полезно видео по темата

Проектиране на прекъсвач и неговата класификация. Концепцията за време-токови характеристики и избор на рейтинг според напречното сечение на кабела:

Изчисляване на мощността на устройствата и избор на машина, като се използват разпоредбите на PUE:

Изборът на прекъсвач трябва да се вземе отговорно, тъй като безопасността на електрическата система у дома зависи от това. С всички много входни параметри и нюанси на изчисление е необходимо да запомните, че основната защитна функция на машината се отнася за окабеляването.

Моля, пишете коментари, задавайте въпроси и публикувайте снимки, свързани с темата на статията, в блока по-долу. Споделете полезна информация, която може да бъде полезна за посетителите на сайта. Разкажете ни за собствения си опит при избора на прекъсвачи за защита на селско или домашно електрическо окабеляване.

Всяка електрическа верига в апартамент или къща трябва да бъде защитена с прекъсвач срещу претоварване и свръхток на късо съединение. Тази проста истина може да се демонстрира нагледно във всяко електрическо табло на апартамент, подово табло, входно разпределително табло на къща и т.н. ел. шкафове и кутии.

Въпросът не е дали да инсталирате прекъсвач или не, въпросът е как да изчислите прекъсвача, така че да изпълнява правилно задачите си, да работи при необходимост и да не пречи на стабилната работа на електрическите уреди.

Примери за изчисления на прекъсвачи

Можете да прочетете теорията на изчисленията на прекъсвачите в статията:. Ето някои практически примери за изчисляване на прекъсвачи в електрическата верига на къща или апартамент.

Пример 1. Изчисляване на уводната машина у дома

Нека започнем с примери за изчисляване на прекъсвачи от частна къща, а именно ще изчислим входния прекъсвач. Първоначални данни:

• Мрежово напрежение Un = 0,4 kV;
• Разчетна мощност Рр = 80 kW;
• Фактор на мощността COSφ = 0,84;

1-во изчисление:

За да изберем номиналната стойност на прекъсвача, ние вземаме предвид номиналния ток на натоварване на дадена електрическа мрежа:

Iр = Рр / (√3 × Un × COSφ) Iр = 80 / (√3 × 0,4 × 0,84) = 137 A

2-ро изчисление

За да се избегне фалшиво задействане на прекъсвача, номиналният ток на прекъсвача (ток на термично освобождаване) трябва да бъде избран с 10% повече от планирания ток на натоварване:

• I ток на освобождаването = Iр × 1.1
• It.r = 137 × 1,1 = 150 A

Резултат от изчислението:Въз основа на направените изчисления избираме прекъсвач (съгласно PUE-85, точка 3.1.10) с тока на освобождаване, който е най-близък до изчислената стойност:

• I номинал = 150 ампера (150 A).

Този избор на прекъсвач ще позволи на електрическата верига на къщата да работи стабилно в работен режим и да работи само в аварийни ситуации.

Пример 2. Изчисляване на прекъсвач на кухненска група

Във втория пример ще изчислим кой прекъсвач трябва да бъде избран за кухненското електрическо окабеляване, което правилно се нарича кухненски електрически контакт. Може да е кухнята на апартамент или къща, няма значение.

Подобно на първия пример, изчислението се състои от две изчисления: изчисляване на тока на натоварване на кухненската електрическа верига и изчисляване на тока на термично освобождаване.

Изчисляване на тока на натоварване

Първоначални данни:

• Мрежово напрежение Un = 220 V;
• Разчетна мощност Рр = 6 kW;
• Фактор на мощността COSφ = 1;

1. Очаквана мощностНие го разглеждаме като сумата от мощностите на всички домакински уреди в кухнята, умножени по коефициента на използване, известен още като коефициент на използване на домакинските уреди. 1. Степен на използванедомакински уреди е корекционен коефициент, който намалява изчислената (обща) консумация на енергия на електрическата верига и отчита броя на едновременно работещите електрически уреди.

Тоест, ако в кухнята има 10 гнезда за 10 домакински уреда (стационарни и преносими), трябва да имате предвид, че всички 10 уреда няма да работят едновременно.

Степен на използване

• Запишете планираните домакински уреди на лист хартия.
• До устройството поставете мощността му според паспорта му.
• Обобщете цялата мощност на устройствата според паспорта. Това Изчисляване.
• Помислете какви уреди могат да работят едновременно: чайник + тостер, микровълнова печка + блендер, чайник + микровълнова печка + тостер и т.н.
• Изчислете общите мощности на тези групи. Изчислете средната обща мощност на групи от едновременно включени устройства. Ще бъде Пноминален(оценена сила).
• Разделям ИзчисляванеНа Пноминален, вземете степента на използване на кухнята.

Всъщност, в теорията на изчисленията коефициентът на използване вътре в къщата (без инженерните мрежи) и апартамента се приема за равен на единица, ако броят на контактите е не повече от 10. Това е вярно, но на практика това е използването фактор, който позволява на съвременните кухненски домакински уреди да работят върху стари електрически кабели.

Забележка:

В теорията на изчисленията 1 битов контакт е предвиден за 6 кв. метра апартамент (къща). при което:

• коефициент на използване = 0,7 – за фасунги от 50 бр.;
• коефициент на използване = 0,8 – гнезда 20-49 бр.;
• коефициент на използване = 0,9 – гнезда от 9 до 19 бр.;
• коефициент на използване=1.0 – гнезда ≤10бр.

Да се ​​върнем на кухненския прекъсвач. Ние изчисляваме номиналния ток на натоварване на кухнята:

• Iр = Рр / 220V;
• Iр = 6000 / 220 = 27,3 A.

Ток на освобождаване:

• Изч.= Iр×1.1=27.3×1.1=30A

Според направените изчисления избираме 32 ампера за кухнята.

Заключение

Даденият пример за изчисляване на кухня се оказа донякъде надценен, обикновено 16 ампера са достатъчни, ако смятате, че печката, пералнята и съдомиялната машина са поставени в отделни групи.

Тези примери за изчисляване на прекъсвачи за групови вериги показват само общия принцип на изчисленията и не включват изчисляването на инженерните вериги, включително работата на помпи, машини и други двигатели на частна къща.

Фотогалерия на прекъсвачи

Съвременните системи за защита на електрическите кабели от изгаряне и запалване включват използването на прекъсвачи и се разделят според вида на мрежата на еднофазни и трифазни. В частния сектор в повечето случаи се използват устройства от втори тип, така че е важно правилно да се изчисли мощността на машината за 380 волта, като се гарантира надеждността и дълготрайността на използването на електрическата мрежа.

Цел и работа

Първото автоматично устройство, предназначено да предпазва електрическа верига от свръхток, е изобретено от американския учен, изучаващ електромагнетизма, Чарлз Графтън Пейдж през 1836 г. Но само 40 години по-късно подобен дизайн е описан от Едисон . Модерният тип защитни устройства е патентован през 1924 г Corporation Brown, Boveri & Cie от Швейцария.

Иновацията на дизайна е неговата многократна употреба поради възможността за включване на модула, когато е активиран с натискане на един бутон. Предимствата пред предпазителите бяха неоспорими, а точността на машината беше много по-добра. Когато използвате устройството в мрежа, предназначена за 380 волта, всички фази се изключват наведнъж. Този подход ви позволява да избегнете изкривени нива на сигнала и появата на пренапрежения.

Пряката цел на трифазния прекъсвач е да изключи линията, когато в нея възникне късо съединение или консумацията на енергия на устройствата е превишена. Модулите за защита принадлежат към групата на комутационното оборудване и поради простия си дизайн, лекота на използване и надеждност, те намират широко приложение както в битови, така и в индустриални енергийни мрежи. Обикновено устройството изисква ръчно управление, но някои видове са оборудвани с електромагнитно или електрическо задвижване, което прави възможно дистанционното им управление.

Някои потребители погрешно приемат, че машината защитава устройствата, свързани с нея, но всъщност това не е така. Не реагира по никакъв начин на типовете и видовете устройства свързани към него, като единствената причина за работата му е претоварване и поява на свръхток. В същото време, ако машината не изключи линията, електрическото окабеляване ще започне да се нагрява, което ще доведе до повреда или дори пожар.

Изборът на автоматичен защитен модул е ​​свързан със способността на електрическата линия да издържа на ток с определена стойност, което е пряко свързано с материала на кабела и неговото сечение. С други думи, при избора на модул основният параметър е мощността или максималния ток, който задейства машината.

Дизайн на защитния модул

Въпреки широката гама от продукти, предлагани от различни производители, конструкциите на прекъсвачите са сходни един с друг. Корпусът на уреда е изработен от термоустойчив диелектрик и не поддържа горене. На лицевия панел има лост за ръчно управление, като са отпечатани и основните технически характеристики.

Структурно тялото се състои от две половини, завинтени заедно. В средата му са следните елементи:

Конструкцията на освобождаванията осигурява почти мигновено задействане на прекъсвача. Електромеханичният контакт реагира на появата на ток в защитаваната от него верига, чиито параметри надвишават номиналната стойност. Конструкцията на освобождаването включва индуктивна намотка със сърцевина, чиято позиция е фиксирана от пружина и вече е свързана към подвижен захранващ контакт. Намотките на соленоида са свързани последователно с товара. Термичното освобождаване е компресирана лента от два метала с различна топлопроводимост (биметална плоча).

Принцип на действие

След свързване на захранващите и товарните електрически линии към трифазния прекъсвач, той се включва чрез преместване на лоста в горна позиция. В резултат на това лостът се зацепва през резето с превключващия контакт. Формираната връзка се осигурява чрез изместване на подвижната контактна група спрямо държача им.

В нормална ситуация токът преминава през контакта между силовите и подвижните контакти. След това отива към биметалната пластина и намотката на соленоида, а от нея към клемата и товара, свързан към машината.

Ако през превключвателя започне да тече ток със стойност, надвишаваща допустимата стойност, тогава биметалната плоча започва да се нагрява. Поради различното термично разширение на металите, той се огъва, като в крайна сметка прекъсва контакта. Силата на тока, при която връзката се прекъсва, зависи от дебелината на плочата. Термомагнитното освобождаване се характеризира с бавна работа, въпреки че може да открие дори малки промени в стойността на тока. Настройката му се извършва фабрично чрез промяна на разстоянието между пластината и подвижния контакт. За това се използва регулиращ винт.

Но за ток, който моментално увеличава стойността си, скоростта на реакция на биметалната плоча ще бъде изключително ниска, така че заедно с нея се използва соленоид. В нормално състояние сърцевината се изтласква от пружината и затваря контакта на машината. Когато стойността на сигнала е ненормална, магнитното поле бързо се увеличава в намотките на бобината, чиито потоци изтеглят сърцевината навътре, преодолявайки действието на пружината, и това води до прекъсване на веригата.

Работата на електромагнитното освобождаване се извършва за част от секундата, докато не реагира на токове, малко надвишаващи номиналните. Едновременно с изключването на цялата трифазна линия се спуска и лостът, който отново ще трябва да се премести в горна позиция, за да свържете товара към мрежата.

Характеристики на устройството

Правилният избор на трифазна машина се състои не само от определяне на нейните работни условия, но и от мощността и вида на товара, който ще бъде свързан към нея. Неправилно избраната мощност на модула води до влошаване на защитата на електрическия проводник, а самото такова устройство може да се превърне в източник на авария.

Но все пак, колкото и да е важно да изберете правилната мощност, автоматичните устройства се характеризират и с други технически параметри, които влияят върху тяхната работа. Основните включват:

В допълнение към техническите параметри, автоматичните устройства се характеризират и с качествени показатели. Най-често срещаните включват вида на задвижването, метода на свързване на външни проводници, дизайна на прекъсвача и други.

Избор на мощност

Има два начина за определяне на необходимата мощност за 3-фазна машина. Освен това едното допълва другото, а не го изключва. Първият метод е свързан с намирането на общата стойност на потреблението на енергия и натоварването, а вторият - с напречното сечение на електрическото окабеляване.

Въз основа на определението, че машината защитава не оборудването, а електрическото окабеляване, трябва да изберете мощност въз основа на параметрите на последното. Това е вярно, но само докато не се планира надстройката на мрежата. Например съществуващото окабеляване в къщата е проектирано за 1,5 квадратни метра. Според техническите характеристики медното окабеляване с този диаметър може да издържи дългосрочен ток не повече от 10 ампера. Съответно най-голямата едновременна консумация на енергия от устройства, свързани към изхода на машината, не трябва да надвишава 3,8 kW. Тази стойност се получава от проста формула за намиране на мощност - P = U*I, където:

• P - максимално допустима консумация на мощност, W;
• U - напрежение на трифазна мрежа, 380 волта;
• I е максималният ток, издържан от окабеляването, A.

Полученото число показва, че общото натоварване, свързано към линията едновременно, не трябва да надвишава тази стойност, т.е. когато включите котел с мощност 2 kW, няма да се случи нищо лошо. Но ако свържете електрическа пещ от 3 kW към тази линия, окабеляването няма да издържи и ще се запали, следователно, за да предотвратите злополука, е необходимо да инсталирате прекъсвач от 10 A, който ви позволява да заредите линията до само 2,2 kW.

Предимството на използването на трифазна машина е, че три линии могат да бъдат свързани към нея едновременно, а номиналният ток ще се определи чрез сумиране на мощностите на всички фази. Така за 380-волтова машина ще бъде 6,6 kW, а ако е свързан делта товар - 11,4 kW. Тоест, за дадения пример, ако не е възможно да насочите линията към различни фазови изходи на защитното устройство, ще трябва да закупите 6 A машина.

Ако планирате да модернизирате окабеляването или да използвате дебел кабел, изчислението може да се направи въз основа на консумацията на енергия от товара. Например, ако натоварването на всяка фаза не надвишава 4 kW, тогава номиналният ток се изчислява като сбор от мощностите плюс 15–20% резерв (I = 4*3 = 12 A + резерв = 14 A), така че най-подходящото устройство в този случай би било автоматично при 16 A.

Нюанси при изчисляване

За да се опрости изчисляването на мощността, обичайно е да се използва не процент като резерв, а умножение по коефициент. Това допълнително число обикновено се счита за 1,52.

На практика рядко е възможно да се натоварят еднакво трите фази, следователно, когато една от линиите консумира много енергия, номиналната стойност на прекъсвача се изчислява въз основа на мощността на тази конкретна фаза. В този случай най-голямата стойност на консумираната енергия се взема предвид и се умножава по коефициент 4,55 и тогава ще бъде възможно да се направи без използване на таблици.

По този начин при изчисляване на мощността първо се вземат предвид параметрите на електрическото окабеляване, а след това енергията, консумирана от защитения прекъсвач на електрическото оборудване. Тук вземаме предвид и правилната забележка от правилата за електрическа инсталация (PUE), което показва, че инсталираният прекъсвач трябва да осигури защита за най-слабата част от веригата.

При извършване на електроинсталационни работи безопасността винаги трябва да бъде основният критерий. В крайна сметка от това зависи много, включително животът и здравето на хората. И причината за такова събитие няма никакво значение. Във всеки случай е необходимо да изберете правилните защитни устройства. В тази връзка ще трябва да изчислите мощността на машината, като вземете предвид някои важни нюанси.

Всеки, който се е занимавал с електрическо окабеляване, е чувал за автоматични прекъсвачи или прекъсвачи. На първо място, компетентен електротехник винаги ще ви посъветва да се отнасяте към избора на такава важна част от електрическата мрежа с особено внимание. Защото по-късно това просто устройство може да ви спаси от много проблеми.

Няма никакво значение какъв вид електроинсталационна работа се извършва - дали се монтира ново окабеляване в новопостроена къща, подменя се старото, модернизира се таблото или се полага отделен клон за твърде енергоемки устройства - във всеки случай трябва да се обърне специално внимание на избора на машината по отношение на мощността и други параметри.

Всяка съвременна машина има две степени на защита. Означава, че той може да помогне в двете най-често срещани ситуации.

По този начин машината е в състояние да защити не само личната собственост, но в някои случаи и живота. Въпреки че за това е необходимо да се извърши компетентно изчисление на прекъсвача по отношение на мощността и редица други параметри. И също така, не трябва да приемате машината „с резерв“, тъй като при критични стойности на токовете в мрежата тя може просто да не работи, което е еквивалентно на нейното отсъствие.

Що се отнася до защитата на човек от токов удар в резултат на докосване на части под напрежение, за предпочитане е да използвате RCD.

Принцип на действие

Основната задача на предпазния прекъсвач е да прекъсне подаването на електрически ток от захранващия кабел към мрежата на потребителя. Това се случва благодарение на освобождаванията, разположени в корпуса на машината. Освен това има два вида такива части:

1. Електромагнитно, което се състои от намотка, пружина и сърцевина, която при превишаване на номиналните токове се прибира и чрез пружината разединява контактите. Това се случва почти моментално - от 0,01 до 0,001 секунди, което може да осигури надеждна защита.
2. Биметална термична - задействана от преминаването на токове, надвишаващи граничните стойности. В този случай биметалната плоча, която е в основата на такова освобождаване, се огъва и контактите се счупват.

За по-надеждно изключване повечето съвременни модели автоматични машини се опитват да използват и двата вида освобождавания.

Като се има предвид разнообразието от електрически мрежи и определени ситуации, машините могат да бъдат различни видове. Принципът на тяхното действие не се различава по никакъв съществен начин - задействат се едни и същи освобождавания, но в зависимост от ситуацията и редица други нюанси се използват различни варианти.

Така за стандартна еднофазна мрежа с напрежение 220 волта се произвеждат еднополюсни и двуполюсни AV. Първите са в състояние да счупят само един проводник - фаза. Последният може да работи както с фаза, така и с нула. Разбира се, за предпочитане е да използвате втория вариант. Особено когато става въпрос за помещения с висока влажност. Разбира се, еднополюсен прекъсвач ще се справи със задачата си, но могат да възникнат ситуации, когато изгорелите проводници са късо съединение. В този случай, естествено, фазата ще бъде прекъсната, но нулевият проводник ще бъде под напрежение, което може да бъде изключително опасно.

За трифазни мрежи с напрежение 380 волта се използват три- или четириполюсни прекъсвачи. Те трябва да бъдат монтирани както на входа, така и непосредствено пред потребителя. Както е ясно, такива машини прекъсват и трите свързани към тях фази. В редки случаи е възможно да се използват едно- или двуполюсни защитни устройства за прекъсване съответно на една или две фази.

Разбира се, всяка машина ще се справи перфектно с възложените й задачи - това е без съмнение, ако е в добро работно състояние. Но факт е, че е необходимо да изберете AB, като вземете предвид няколко параметъра.

Ако избраната машина е твърде „слаба“, тогава ще се появят постоянни фалшиви положителни резултати. Обратно, модел, който е твърде „силен“, ще има доста съмнителна полезност.

Мощност на натоварване

Една от възможностите за избор на защитно устройство е да изберете прекъсвач въз основа на мощността на товара. За да направите това, трябва да разберете стойността на тока на натоварване. И от тези данни изберете подходящата деноминация. Най-простият (и по-точен) Това може да стане с помощта на закона на Ом по формулата:

където P е мощността на консуматора (хладилник, микровълнова фурна, пералня и др.), а U е мрежовото напрежение.

Например, потребителят ще вземе 1,5 kW, а мрежовото напрежение е обичайното 220 V. Като имате тези данни, като ги замените във формулата, получавате:

I = 1500/220 = 6,8 A.

В случай на трифазна мрежа от 380 волта, напрежението ще бъде 380 V.

Въз основа на закона на Ом можете лесно да изчислите мощността на натоварване, от която да изберете необходимата мощност на машината. Не забравяйте обаче, че при избора на АВ по този начин е необходимо да се сумира натоварването на всички потребители.

Има и друга формула за избор на прекъсвач въз основа на тока, но тя е малко по-сложна, но крайният резултат ще бъде много по-точен. На практика това не е важно, но за информационни цели все пак си струва да го цитирате:

Стойностите на I, P, U ще бъдат същите като в закона на Ом, но cos φ е факторът на мощността, който отчита реактивния компонент на товара. Таблица 6.12 от регулаторния документ SP 31−110−2003 „Проектиране и монтаж на електрически инсталации на жилищни и обществени сгради“ помага да се определи тази стойност.

Например, ще се използват същите данни, т.е. консуматорът е 1,5 kW, а напрежението е същото 220 V. Според таблицата cos φ ще бъде равно на 0,65, както при компютрите. Следователно:

I = 1500 W/220 V * 0,65 = 4,43 A.

Изборът на автоматична машина само въз основа на мощността на натоварване ще бъде непростима грешка, която може да струва скъпо. В крайна сметка, ако не вземете предвид напречното сечение на кабела, тогава се губи всякакъв смисъл при избора на машина. Въпреки това, получените стойности на натоварване и рейтинг AB могат да помогнат при избора на необходимия кабел.

За да направите това, не е необходимо да правите никакви изчисления, тъй като е достатъчно да използвате таблица № 1.3.6 и 1.3.7 от PUE, където концепцията за дългосрочен допустим ток означава напрежение, преминаващо през проводника за a дълго време, без да причинява прекомерно нагряване. Просто казано, тази стойност може да се приеме като изчислена мощност на натоварване. И вземете необходимото напречно сечение на медна или алуминиева тел.

Чрез ток на късо съединение

За да изберете прекъсвач въз основа на мощността, въпреки че бяха необходими някои изчисления, те бяха изключително прости. Това изобщо не може да се каже за изчисленията при избора на машина въз основа на токове на късо съединение.

Но когато избирате стойността на AB за къща, вила, апартамент или офис, такива изчисления ще бъдат ненужни, тъй като основният индикатор, който особено засяга данните, е дължината на проводника. Но в такива ситуации е изключително малко, за да повлияе значително на резултата. Следователно такива изчисления се извършват само при проектиране на подстанции и други подобни структури, където дължината на кабела е значителна.

Следователно, когато избират прекъсвач, те обикновено купуват модели с обозначение "C", където се вземат предвид стойностите на пусковите токове.

Избор на деноминация

Изборът на мощност на прекъсвача трябва да отговаря на определени изисквания. По-конкретно, машината трябва да работи, преди токовете да надвишат допустимите стойности на окабеляването. От това следва, че рейтингът на машината трябва да бъде малко по-малък от текущата сила, която окабеляването може да издържи.

Изборът на желания AB е доста прост. Освен това има таблица с номинални стойности на токовия прекъсвач и това значително опростява задачата.

Въз основа на всичко това, можете да създадете алгоритъм, което е най-лесният начин да изберете машина с желания номинал:

• За единична секция се изчислява напречното сечение и материалът на жицата.
• Стойността на максималния ток, който кабелът може да издържи, се взема от таблицата.
• Остава само да използвате таблицата, за да изберете машина със стойност, малко по-малка от продължително допустимия ток.

Таблицата съдържа пет класации AB 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, от които ще бъде избрано защитното устройство. Автоматичните машини с по-малки стойности практически не се използват, тъй като натоварванията на съвременните потребители просто няма да позволят това. По този начин, разполагайки с необходимите стойности, е много лесно да изберете машината, която отговаря на конкретен случай.