Mange av oss har sikkert lurt på hvorfor strømbrytere så raskt erstattet utdaterte sikringer fra elektriske kretser? Aktiviteten til implementeringen deres er begrunnet med en rekke svært overbevisende argumenter, inkludert muligheten til å kjøpe denne typen beskyttelse, som ideelt sett samsvarer med tidsstrømdataene til spesifikke typer elektrisk utstyr.
Tviler du på hvilken maskin du trenger og vet ikke hvordan du velger den riktig? Vi hjelper deg med å finne den riktige løsningen - artikkelen diskuterer klassifiseringen av disse enhetene. Samt viktige egenskaper som du bør være nøye med når du velger en effektbryter.
For å gjøre det lettere for deg å forstå maskinene, er artikkelens materiale supplert med visuelle bilder og nyttige videoanbefalinger fra eksperter.
Maskinen kobler nesten umiddelbart fra linjen som er betrodd den, noe som eliminerer skade på ledninger og utstyr som drives fra nettverket. Etter at avstengningen er fullført, kan grenen startes på nytt umiddelbart uten å bytte ut sikkerhetsinnretningen.
Har du kunnskap eller erfaring med å utføre elektrisk arbeid, del det gjerne med våre lesere. Legg igjen kommentarer om valg av strømbryter og nyansene ved å installere den i kommentarene nedenfor.
Når du designer det elektriske nettverket til et nytt hjem, for å koble til nye kraftige enheter, i ferd med å modernisere det elektriske panelet, er det nødvendig å velge en strømbryter for pålitelig elektrisk sikkerhet.
Noen brukere er uforsiktig med denne oppgaven, og kan uten å nøle koble til en hvilken som helst tilgjengelig maskin, så lenge den fungerer, eller når de velger, styres de av følgende kriterier: billigere, slik at den ikke koster for mye, eller kraftigere , slik at det ikke bryter banken igjen.
Svært ofte fører slik uaktsomhet og uvitenhet om de grunnleggende reglene for valg av vurdering av en sikkerhetsanordning til fatale konsekvenser. Denne artikkelen vil introdusere deg til hovedkriteriene for å beskytte elektriske ledninger mot overbelastning og kortslutning, for å kunne velge en effektbryter riktig i henhold til strømforbruket til elektrisitet.
Kort prinsippet om drift og formål med effektbrytere
I tilfelle en kortslutning fungerer strømbryteren nesten umiddelbart takket være den elektromagnetiske utløseren. Ved et visst overskridelse av nominell strømverdi, vil den varme bimetalliske platen slå av spenningen etter en stund, noe som kan sees ut fra den gjeldende karakteristiske tidsgrafen.
Denne sikkerhetsanordningen beskytter ledningene mot kortslutninger og overstrømmer som overstiger den beregnede verdien for et gitt ledningstverrsnitt, noe som kan varme opp lederne til smeltepunktet og få isolasjonen til å antennes. For å forhindre at dette skjer, må du ikke bare velge riktig beskyttelsesbryter som matcher kraften til de tilkoblede enhetene, men også sjekke om det eksisterende nettverket tåler slike belastninger.
Utseende til en trepolet effektbryter Ledninger må passe til belastningen
Det skjer ofte at i et gammelt hus er en ny elektrisk måler, automatiske maskiner og RCD-er installert, men ledningene forblir gamle. Mange husholdningsapparater kjøpes, strømmen summeres og en automatisk maskin velges for det, som regelmessig holder belastningen på alle påslåtte elektriske apparater.
Alt ser ut til å være riktig, men plutselig begynner ledningsisolasjonen å avgi en karakteristisk lukt og røyk, en flamme dukker opp, og beskyttelsen fungerer ikke. Dette kan skje hvis ledningsparametrene ikke er designet for slik strøm.
La oss si at tverrsnittet til den gamle kabelkjernen er 1,5 mm², med en maksimal tillatt strømgrense på 19A. Vi antar at flere elektriske apparater var koblet til den samtidig, og utgjør en total belastning på 5 kW, som i strømekvivalent er omtrent 22,7 A tilsvarer en 25 A effektbryter.
Ledningen vil varmes opp, men denne maskinen vil stå på hele tiden til isolasjonen smelter, noe som vil føre til kortslutning, og brannen kan allerede blusse opp i full gang.
Beskytt det svakeste leddet i de elektriske ledningene
Derfor, før du velger en maskin i henhold til lasten som beskyttes, må du sørge for at ledningene tåler denne belastningen.
I henhold til PUE 3.1.4 skal maskinen beskytte den svakeste delen av den elektriske kretsen mot overbelastning, eller velges med en merkestrøm som tilsvarer strømmene til de tilkoblede elektriske installasjonene, noe som igjen innebærer at de kobles til ledere med nødvendig kryss- seksjon.
Hvis du ignorerer denne regelen, bør du ikke klandre en feildesignet maskin og forbanne produsenten hvis et svakt ledd i de elektriske ledningene forårsaker brann.
Smeltet ledningsisolasjon Beregning av maskinens nominelle verdi
Vi antar at ledningsnettet er nytt, pålitelig, korrekt beregnet og oppfyller alle krav. I dette tilfellet kommer valget av en effektbryter ned på å bestemme en passende vurdering fra et typisk verdiområde, basert på den beregnede laststrømmen, som beregnes av formelen:
hvor P er den totale effekten til elektriske apparater.
Dette betyr aktiv belastning (belysning, elektriske varmeelementer, husholdningsapparater). Denne beregningen er helt egnet for et elektrisk hjemmenettverk i en leilighet.
La oss si at effektberegningen er gjort: P = 7,2 kW. I=P/U=7200/220=32,72 A. Velg en passende 32A-maskin fra en rekke verdier: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.
Denne vurderingen er litt mindre enn den beregnede verdien, men det er praktisk talt umulig for alle elektriske apparater i leiligheten å slås på samtidig. Det er også verdt å vurdere at i praksis begynner driften av maskinen med en verdi som er 1,13 ganger større enn den nominelle verdien, på grunn av dens tidsstrømegenskaper, det vil si 32 * 1,13 = 36,16 A.
For å forenkle valget av en effektbryter, er det en tabell der karakterene til effektbryterne tilsvarer kraften til enfase- og trefaselaster:
Tabell for valg av strømbryter Valøren funnet ved hjelp av formelen i eksemplet ovenfor er nærmest når det gjelder kraftverdi, som er angitt i den røde uthevede cellen. Også, hvis du vil beregne strømmen for et trefasenettverk når du velger en maskin, les artikkelen om
Valget av effektbrytere for elektriske installasjoner (elektriske motorer, transformatorer) med reaktive belastninger er som regel ikke gjort basert på effekt. Rangeringen og typen strømkarakteristikk til strømbryteren velges i henhold til drifts- og startstrømmen spesifisert i passet til denne enheten.
Beregning av tverrsnitt av kabel- og ledningskjerner
Mulige problemer er lettere å forstå med et konkret eksempel. Opprinnelige data:
- standard strømforsyning med vekselspenning U = 220 V;
- leiligheten har gamle aluminiumsledninger (seksjon 2,5 mm kvadrat);
- strømstyrke på maskinen - 30 A;
- koble til 6 konvektorer på 750 W og ett strykejern på 850 W.
- total effekt (P) til forbrukere – 5 350 W;
- strøm (I) i kretsen beregnes av formelen I = P/U = 5.350 / 220 = 24,32 A).
Maskinen vil ikke fungere i en slik situasjon (30(amp)gt;24.32A). En slik strøm vil i stor grad varme opp aluminiumstråden og smelte isolasjonen. En krets ødelagt av en kortslutning vil måtte gjenopprettes, noe som er vanskelig når du installerer nettverk inne i bygningskonstruksjoner. I verste situasjon vil betydelige materielle verdier bli ødelagt av brann.
Maskinvalgstabell etter kraft
Individuelle arbeidsoperasjoner forenkles ved hjelp av spesialiserte kalkulatorer. Slike programmer gir gratis informasjon og hjelpesider. Men valget av en maskin basert på kraft vil måtte gjøres på grunnlag av reelt utstyr.
Typisk algoritme:
- klargjøre de første forbruksdataene til individuelle enheter;
- fordele i grupper, klargjøre de totale verdiene;
- De oppnådde resultatene brukes til å velge verneutstyr.
Denne parameteren indikerer bevaring av funksjonalitet når gjeldende belastninger overskrides flere ganger (ganger):
- B (3-5);
- C (5-10);
- D (40-50).
Tabellform metode
Referansematerialene angir hvor mye lastekraft som kan brukes dersom maskinene er installert i ulike strømnett. Eksempel for 2 A-modell (verdier i kW):
- 220 V, 1 (2) poler, enfasetilkobling – 0,4;
- 380 V, 3 poler, "trekant" - 2,3;
- 380 V, 4 poler, stjerne – 1,3.
Resultatet må økes til nærmeste verdi i modellutvalget for pålitelighet.
Grafisk metode
Denne teknikken bruker lignende prinsipper. Men testparameterne presenteres i en tydelig grafisk form.
Nyanser av valg
I alle fall er valget av en effektbryter basert på strøm (effekt) gjort med en reserve. Eksperter anbefaler å bruke en multiplikasjonsfaktor på 1,4-1,6. Samtidig kontrolleres ledningens evne til å motstå maksimal belastning.
For beregninger basert på disse parameterne brukes definisjonene av total (S), aktiv (P) og reaktiv (Q) effekt. Følgende formler er egnet for beregning av enfasede 220 V-nettverk:
- S = U *I;
- P = U * I * cos ϕ;
- Q = U * I * sin ϕ.
De første dataene for beregningen kan hentes fra oppslagsverk. Måleresultater brukes også.
Glødelamper og varmeovner er ikke reaktive. Slike belastninger forskyver ikke fasene til strømmer og spenninger. Strøm forbrukes fullstendig ved dobbelt så høy frekvens.
Kapasitiv belastning
Når en kondensator kobles til et AC-nettverk, utveksles energi i begge retninger. Denne prosessen er ikke ledsaget av nyttig arbeid.
Energiforhold
Forklaringene som presenteres vurderer en ideell situasjon. Men i virkeligheten har hvert reaktive element en viss elektrisk motstand. Man må ikke glemme de tilsvarende tapene i forbindelsesledninger og andre kretskomponenter.
Med betydelige verdier av den kapasitive (induktive) komponenten, må de bemerkede problemene tas i betraktning. I noen ordninger, i tillegg til å øke lastekapasiteten til maskinene, brukes ytterligere kompensasjonskomponenter.
Kraften til beskyttelsesenheten velges basert på ledningsstrømmen (beregnet eller tabulert verdi) under hensyntagen til forbruket til den tilkoblede lasten. Rangeringen av maskinen er valgt mindre for å opprettholde integriteten til kraftledningen under drift. På forskjellige seksjoner av nettverket er ledere med passende tverrsnitt installert, styrt av prinsippene for en trestruktur.
Du kan kjøpe AV-er med kortslutningsklassifiseringer: 3 000, 4 500, 6 000, 10 000 ampere. Valget av AV med nødvendig karakter avhenger av lengden på kabelen eller luftledningen fra transformatorstasjonen (TS) til huset, leiligheten eller hytten din.
Hvis transformatorstasjonen er plassert i nærheten, er kortslutningsstrømmene veldig høye, så du må kjøpe en effektbryter med en avskjæring på 10 000 A. I privat sektor av husholdninger er det en stor lengde av luftledninger, så du må bruke en effektbryter med en kortslutningsstrøm på 4500 A. I andre tilfeller er gjennomsnittsverdien - 6000 A.
Elektromagnetisk utløsning
B – kretsen åpnes når merkestrømmen overskrides med 3–5 ganger;
C – overskredet med 5–10 ganger;
D – overskredet med 10–20 ganger.
For å velge en strømbryter basert på effekt (P), må du beregne belastningsstrømmen ved å bruke formelen, og deretter, basert på dataene som er oppnådd, velge en strømbryter med en større verdi.
Eksempel på valg av automatisk bryter
I – nåværende forbruk;
P - total makt til forbrukere;
U – nettverksspenning.
I = 3620/220 = 16,4A
Som du kan se er den forbrukte laststrømmen 16,4 A. Og basert på dette kan du velge AB. Du kan ta en 16 A automatisk maskin, men den vil fungere på det ytterste. Enhver maskin er designet på en slik måte at den spesifiserte nominelle strømmen økes med 13 %, og hvis den er overbelastet, vil den fungere i noen tid. Hvorfor ta en AB som vil fungere til det ytterste. Du må ta det med en reserve. Den neste AB-vurderingen er 20 A.
Se på effekttabellen for å velge en AB etter vurdering.
Tabell 2.
| Tilkoblingstype | Enfase 220 V, | Trefase (delta), 380 V | Trefase (stjerne), 220 V |
| Maskinvurdering, A | |||
| 1 | 200 W | 1 100 W | 700 W |
| 2 | 400 W | 2300 W | 1300 W |
| 3 | 700 W | 3400 W | 2000 W |
| 6 | 1300 W | 6800 W | 4000W |
| 10 | 2200 W | 11 400 W | 6600 W |
| 16 | 3500 W | 18 200 W | 10 600 W |
| 20 | 4400 W | 22 800 W | 13 200 W |
| 25 | 5500 W | 28 500 W | 16 500 W |
| 32 | 7000 W | 36 500 W | 21 100 W |
| 40 | 8800 W | 45 600 W | 26 400 W |
| 50 | 11 000 W | 57 000 W | 33 000 W |
| 63 | 13 900 W | 71 800 W | 41 600 W |
Industrien produserer spesifikke deler av ledning eller kabel. Hver lederseksjon har en viss strømbelastning. Ved å bruke et bestemt tverrsnitt kan du også velge en effektbryter (AB) i henhold til dens karakter. Hvis du ikke er sikker på tverrsnittet til en bestemt ledning eller kabel, kan denne saken beregnes ved hjelp av en formel.
Den enkleste måten er å bruke en tabell der du umiddelbart kan bestemme hvilken AB du trenger. Tabellen inneholder data uten å ta hensyn til lengden på ledningen (kabelen).
Tabell 3.
| Strømbryterstrøm, A | Trådtverrsnitt, mm² | effekt, kWt | ||
| Kobber | Aluminium | 220 V | 380 V (cos φ = 0,8) | |
| 5 | 1 | 2,5 | 1,1 | 2,6 |
| 6 | 1 | 2,5 | 1,3 | 3,2 |
| 10 | 1,5 | 2,5 | 2,2 | 5,3 |
| 16 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 8,4 |
| 20 | 2,5 | 4 | 4,4 | 10,5 |
| 25 | 4 | 6 | 5,5 | 13,2 |
| 32 | 6 | 10 | 7 | 16,8 |
| 40 | 10 | 16 | 8,8 | 21,1 |
| 50 | 10 | 16 | 11 | 26,3 |
| 63 | 16 | 25 | 13,9 | 33,2 |
Det viktigste med å velge AV og tverrsnittet til ledningen (kabelen) er at strømmen til den automatiske bryteren er mindre enn den tillatte strømmen til lederen.
Konklusjon
Du lærte hvordan du velger riktig AB fra denne artikkelen. Før du kjøper automatiske brytere, bør du allerede vite hvilke produsenter som produserer kvalitetsprodukter. Velg kun pålitelige selskaper.
Utvalget av effektbrytere er for det første basert på kraften som hjemmenettverket skal tåle.
Hvorfor er det viktig å velge en maskin basert på lastkraft:
- Hvis det er et avvik Denne indikatoren varmer gradvis opp ledningene.
- Konstant oppvarming får isolasjonslaget til å smelte. Dette skaper to problemer på en gang: giftig røyk og brannfare.
- På bakgrunn av smeltende isolasjon en kortslutning vises. AV-en fungerer endelig (noe som ikke skjedde før, fordi enheten ble valgt feil), men brann, og enda mer røyk, kunne allerede ha spredt seg i leiligheten.
Det første alternativet er det mest tilgjengelige. Det er nødvendig å ta hensyn til den totale kraften til nettverket, det vil si den totale kraften til samtidig slått på elektriske apparater. Selv små lyspærer, gulvvarme hvis utstyrt, kjøkkenapparater og elektrisk underholdningsutstyr er tatt i betraktning. Det resulterende tallet skal uttrykkes i kW.
Et eksempel på hvordan man beregner kraft:
- vaskemaskin - 700 W;
- elektrisk komfyr – 2,5 kW;
- Mikrobølgeovn – 1,8 kW;
- 5 lyspærer – 600 W;
- kjøleskap - 400 W;
- TV – 200 W;
- PC – 550 W;
- støvsuger – 1 kW.
Hva er strømbrytere for og hvordan fungerer de?
Effektbrytere fra forskjellige produsenter
Enheter i denne kategorien er i stand til å oppdage overdreven elektrisk energiforbruk. Dette skjer når det er en kortslutning eller når kraftige eller reaktive laster er tilkoblet. I slike situasjoner slår strømbryteren av 220 (380) V-strømkilden uten brukerinnblanding.
For å utføre de angitte funksjonene, brukes to teknologier i standarddesignet. Med en rask økning i strømmen over et beregnet nivå, skaper solenoiden et magnetfelt som beveger stangen. Gjennom en mekanisk drift åpner denne enheten kontaktgruppen. Nodeparametrene beregnes under hensyntagen til startbelastninger for å eliminere falske alarmer.
Den andre beskyttelsen er organisert ved hjelp av et velkjent fenomen - oppvarming av lederen ved å sende strøm. Den tilsvarende delen av kjeden er laget av en bimetallplate. Når temperaturen øker, endrer den form til kontakten bryter. Noen modeller av maskiner har spesielle justeringer for justering av følsomhetsnivået.
Hovedfunksjonen til strømbrytere er å beskytte isolasjonen til ledninger og strømkabler mot ødeleggelse under påvirkning av kortslutningsstrømmer. Disse enhetene er ikke i stand til å beskytte mennesker mot elektrisk støt, de beskytter bare nettverket og utstyret. Driften av automatiske brytere sikrer normal drift av ledningene, og eliminerer trusselen om brann fullstendig.
Når du velger en maskin, må du ta hensyn til at de overvurderte egenskapene til enheten vil lette passasjen av strømmer som er kritiske for kabling. I dette tilfellet vil det beskyttede området ikke kobles fra, noe som vil føre til smelting eller brann av isolasjonen. Hvis egenskapene til maskinen er undervurdert, vil linjen hele tiden bryte ved start av kraftig utstyr. Automatiske maskiner svikter veldig raskt på grunn av kontakter som fester seg under påvirkning av for høye strømmer.
De viktigste driftselementene til maskinene er utgivelser som direkte bryter kretsen i kritiske situasjoner. De er delt inn i følgende typer:
- Elektromagnetiske utgivelser. De reagerer nesten umiddelbart på kortslutningsstrømmer og avskjærer ønsket område innen 0,01 eller 001 sekunder. Designet inkluderer en spole med en fjær og en kjerne som trekkes tilbake under påvirkning av høye strømmer. Under tilbaketrekking aktiverer kjernen en fjær knyttet til en utløseranordning.
- Termiske bimetallfrigjøringer. Gilse. De sørger for at kretsen bryter når en strøm passerer som ikke samsvarer med de maksimale driftsparametrene til kabelen. Under påvirkning av høy strøm bøyer den bimetalliske stripen seg og får utløsningen til å løsne.
De fleste maskiner som brukes i hverdagen bruker en elektromagnetisk og termisk utløsning. Den godt koordinerte kombinasjonen av disse to elementene sikrer pålitelig drift av verneutstyret.
Hvilke typer strømbrytere finnes det?
Hver enkelt linje skal ha sin egen effektbryter
I tillegg til tverrsnittet, vær oppmerksom på de faktiske driftsforholdene når du velger egnede kabelprodukter. Standardiserte verdier er gitt for oppvarming til en temperatur som ikke overstiger 60°C. Når du installerer linjen på et sted i nærheten av et landsted, er det nødvendig å gi beskyttelse mot fuktighet og andre negative ytre påvirkninger.
Kontroller nøye alle deler av det elektriske nettverket. Den grunnleggende regelen er pålitelig beskyttelse, med tanke på ytelsen til området med de dårligste parametrene. Det bør tas i betraktning at kobber er utformet med samme tverrsnitt for større belastninger sammenlignet med aluminium. Renheten til metallet er av en viss betydning. Når urenheter øker, forringes ledningsevnen og tap på grunn av ubrukelig og farlig oppvarming øker.
I slike eiendomsobjekter brukes følgende standardløsninger for å lage et strømforsyningssystem av høy kvalitet:
- introduksjonsmaskinen må plasseres foran disken;
- en generell reststrømsenhet (RCD) er installert bak kontrollenheten;
- Deretter er separate linjer utstyrt med automatiske brytere (AB).
RCD forhindrer ulykker som provoserer lekkasjestrømmer. I noen situasjoner forhindrer det elektrisk støt. Imidlertid utføres komplekse beskyttelsestiltak ved hjelp av strømbrytere. Effektiv jording må brukes.
Rangeringer av automatiske enheter for kjøkkenledninger
Som regel er det praktisk å installere flere grupper på kjøkkenet for å fordele belastningene jevnt. Det anbefales å velge distribusjon av kraftige forbrukere nøye:
- kokeplater;
- ovner;
- oppvarming kjeler, kjeler, flyt varmeovner;
- elektriske konvektorer; varmepistoler;
- klimaanlegg.
La meg gi deg et eksempel:
- Husholdnings elektrisk komfyr for 220 volt. Strømforbruk 5000 watt (5 kWatt).
- Laststrømmen kan beregnes ved hjelp av Ohms lov.
- Ilast = 5000 W ÷ 220 volt = 22,7 Ampere.
Konklusjon: Det skal monteres en effektbryter på minst 23 Amp på strømledningen til denne elektriske ovnen. Det er ingen slike maskiner på salg, så vi velger en maskin med den høyeste vurderingen på 25 Ampere.
For å beregne den nåværende belastningen til en gruppe forbrukere, introduseres den såkalte etterspørselskoeffisienten. Etterspørselskoeffisienten (Kc) bestemmer sannsynligheten for samtidig inkludering av alle forbrukere i gruppen over lang tid. Ks=1 tilsvarer samtidig drift av alle elektriske apparater i gruppen.
Det er klart at det å slå på og betjene alle elektriske apparater i en leilighet praktisk talt aldri skjer. Det finnes hele systemer for å beregne behovskoeffisienten for hus og innganger. For hver leilighet er etterspørselskoeffisienten forskjellig for individuelle rom, individuelle forbrukere og til og med for forskjellige livsstiler til beboere. For eksempel er behovskoeffisienten for en TV vanligvis 1, og etterspørselskoeffisienten for en støvsuger er 0,1.
Derfor, for å beregne strømbelastningen og velge en effektbryter i en ledningsgruppe, påvirker etterspørselsfaktoren resultatet. Den estimerte effekten til den elektriske ledningsgruppen beregnes ved å bruke formelen:
- P(kalkulert)=K(behov)×P(installert effekt).
- I (laststrøm) = P (beregnet effekt) ÷ 220 volt.
- Estimert effekt i nettverket beregnes som følger:
- 480×0,7 75 160 150 380 1000 400 700×0,3=2711,W
- K(demand) leiligheter=2711÷3345=0,8
- Lastestrøm:
- 3345÷220×0,8=12Amp.
- Følgelig velger vi en effektbryter ett trinn høyere: 16 Ampere.
For å beskytte ledere i et enfaset 220 V-nettverk er det enkeltpolede og dobbeltpolede frakoblingsenheter. Til enpolede ledninger er kun en leder koblet - fase, til dobbeltpolede ledninger, både fase og nøytral. Enpolede automatsikringer monteres på 220 V innendørs lyskretser, på stikkontakter i rom med normale driftsforhold. De er også installert på noen typer belastning i trefasenettverk, som forbinder en av fasene.
For trefasenettverk (380 V) er det tre og fire poler. Disse effektbryterne (det riktige navnet er en effektbryter) er installert på en trefaselast (ovner, kokeplater og annet utstyr som opererer på et 380 V-nettverk).
I rom med høy luftfuktighet (bad, badehus, svømmebasseng etc.) er det installert to-polet effektbryter. De anbefales også for installasjon på kraftige apparater - vaskemaskiner, oppvaskmaskiner, kjeler, ovner, etc.
Det er bare det at i nødssituasjoner - i tilfelle kortslutning eller isolasjonsbrudd - kan fasespenningen nå nøytralledningen. Hvis en enpolet enhet er installert på strømledningen, vil den koble fra faseledningen, og null med farlig spenning vil forbli tilkoblet. Dette betyr at det fortsatt er en mulighet for elektrisk støt ved berøring.
For et trefasenett er det trepolede effektbrytere. En slik maskin er installert ved inngangen og hos forbrukerne, som alle tre fasene leveres til - en elektrisk komfyr, en trefaset komfyr, en ovn, etc. De resterende forbrukerne er utstyrt med to-polede effektbrytere. De må koble fra både fase og nøytral.
Valget av effektbrytervurdering avhenger ikke av antall ledninger som er koblet til den.
Valg av effektbrytervurdering basert på ledningstverrsnitt
Hovedfunksjonen til AB er å beskytte elektriske ledninger. Av denne grunn må du først sikre at bryterens klassifisering i ampere, tverrsnittet og materialet (kobber, aluminium) til kabelkjernene overholdes.
Hvor mye strøm som trengs for drift av lamper og andre produkter er notert i den medfølgende dokumentasjonen. Strøm er indikert på huset. Disse dataene kan hentes fra produsentens offisielle nettsted. Det er imidlertid ikke nok å bare legge sammen kilowatt.
cos(f) – parameter som du kan bestemme den totale (nominelle) effekten fra den aktive (forbrukte)
Den enkle beregningsalgoritmen vist i eksemplet beskriver situasjonen med en resistiv belastning. Det er denne komponenten (aktiv effekt - P) som er angitt i det tekniske databladet for det tilsvarende produktet. Det bestemmes av måleren for vanlige betalinger for forbrukt energi.
Men når du kobler til en maskin eller annet elektrisk drevet utstyr, må du ta hensyn til den induktive komponenten. De virker på lignende måte hvis det er en kondensator i kretsen.
Formler og forklaringer:
- P = S * cos ϕ;
- Q = S * sin ϕ;
- S = P/ cos ϕ;
- ϕ – vinkel mellom vektorene P og S (faseforskyvning).
Den reaktive komponenten (Q) betegner den sykliske utvekslingen av energi mellom kraftkilden og lasten. Summen av vektorene P og Q vil hjelpe til med å bestemme den endelige tilsynelatende potensen (S).
Å slå på en kraftig pumpe (en annen reaktiv belastning) er ledsaget av en innstrømming av strøm og en påfølgende oscillerende prosess med overgang til normal driftsmodus. Pulsvarigheten overstiger som regel ikke 1,5-2 sekunder. Denne varigheten er ikke tilstrekkelig til å varme opp bimetallplaten. Men dette kan være nok til å flytte solenoidstangen.
Listen viser typiske overvurderte nivåer som utløser utløsning av magnetspolen. Tidsforsinkelsene før den bimetalliske platen bryter kretsen (sekunder) er gitt i parentes:
- A – 30 % (20-30);
- B – 200 % (4-5);
- C – 5 ganger (1,5);
- D – 10 ganger (0,4).
De tilsvarende modusene ble tatt i betraktning ved opprettelse av profilstandarder. For å forhindre feilaktig avstenging, må du velge riktig type maskin.
Denne korreksjonsfaktoren (Ks) brukes for å ta hensyn til laster under reelle driftsforhold: Design = S * Ks. Verdien (intervall fra 0 til 1) indikerer antall tilkoblede forbrukere. Denne metoden er praktisk å bruke når du lager kontor- og industriprosjekter, som involverer bruk av samme type utstyr: maskiner, datamaskiner, etc.
Måler spenning med et multimeter
De gitte formlene med faseforskyvning brukes til å korrigere induktive og kapasitive laster. Resistive blir tatt i betraktning i henhold til passdata uten omberegning. Cos ϕ-verdien er hentet fra den medfølgende dokumentasjonen.
Strømmen kan beregnes som følger:
- P/U - konstant strømforsyning, resistive belastninger;
- P/ (U * cos ϕ) = P/ (220 * cos ϕ) – en fase, ~220V, forbrukerreaktive egenskaper;
- P/ (U * √3 * cos ϕ) = P/ (380 * 1,7321 * cos ϕ) – trefaset nettverk ~380V, induktive (kapasitive) tekniske parametere.
Du kan måle reelle spenninger ved hjelp av et multimeter. Metodikken for å utføre arbeidsoperasjoner er gitt i produsentens offisielle instruksjoner.
Valg av kjernetverrsnitt
Nødvendig informasjon om belastningskapasitet finnes i den offisielle dokumentasjonen til kabelprodusentene. Det anbefales å velge et større tverrsnitt fra serieserien for å forhindre overoppheting og skade under drift. I henhold til gjeldende regler er ledere med et areal på 1,5 mm eller mer egnet for boliger.
Grenseverdien for den nominelle verdien bestemmes av formelen Ir ≤ Ipr/1,45, der Ipr er den tillatte strømmen i langtidsmodus for en bestemt ledning. Hvis du planlegger å installere et nettverk, fortsett som følger:
- klargjør forbrukerkoblingsskjemaet;
- samle passdata for utstyr, måle spenning;
- i henhold til det presenterte diagrammet beregnes de separat, strømmene i individuelle kretsløp summeres opp;
- for hver gruppe er det nødvendig å velge en maskin som tåler passende belastning;
- bestemme kabelprodukter med passende ledertverrsnitt.
Hvis nettverkene er installert i spor og dekket med gips, er demontering for vanskelig. I dette tilfellet velger du maskinen i henhold til kabeltverrsnittet. De starter med å vurdere lastekapasiteten til eksisterende ledninger. Det oppnådde resultatet brukes til å evaluere passende modeller av verneinnretninger. Deretter fordeles forbrukerne i grupper under hensyntagen til total effekt (delt bruk).
Et eksempel på valg av maskinens nominelle verdi for hver linje
For korrekte konklusjoner er det nødvendig å ta hensyn til egenskapene til det tilkoblede utstyret. Hvis den totale strømmen er beregnet til 19 ampere, foretrekker brukere å kjøpe en 25A-enhet. Denne løsningen forutsetter muligheten for å påføre tilleggsbelastninger uten vesentlige begrensninger.
Men i noen situasjoner er det bedre å velge en 20A effektbryter. Dette sikrer relativt kortere tid for strømbrudd når strømmen øker (temperaturen øker) med en bimetallisk skillebryter. Denne forholdsregelen vil bidra til å opprettholde integriteten til de elektriske motorviklingene når rotorrotasjonen er blokkert av en fastkjørt drivenhet.
Ulike responstider er nyttige for å sikre selektiv bruk av verneutstyr. Enheter med lavere ventetid er installert på linjene. I en nødssituasjon er kun den skadede delen koblet fra strøm. Inndatamaskinen vil ikke ha tid til å slå seg av. Strømforsyning gjennom andre kretser er nyttig for å holde belysning, alarmer og andre tekniske systemer i stand.
Faktisk, fra funksjonene til strømbryteren, følger regelen for å bestemme karakteren til strømbryteren: den må fungere til strømmen overstiger ledningens evner. Dette betyr at strømmen til maskinen må være mindre enn den maksimale strømmen som ledningene tåler.
Basert på dette er algoritmen for å velge en strømbryter enkel:
- Beregn trådtverrsnittet for et bestemt område.
- Se hvilken maksimal strøm denne kabelen tåler (se tabellen).
- Deretter, fra alle vurderingene til effektbryterne, velger vi den nærmeste mindre. Rangeringene til maskinene er knyttet til de tillatte langtidslaststrømmene for en bestemt kabel - de har en litt lavere karakter (se tabellen). Listen over valører ser slik ut: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Fra denne listen velger du den passende. Det er enda mindre karakterer, men de brukes praktisk talt ikke lenger - vi har for mange elektriske apparater og de har betydelig kraft.
Eksempel
Algoritmen er veldig enkel, men den fungerer feilfritt. For å gjøre det klarere, la oss se på et eksempel. Nedenfor er en tabell som viser maksimal tillatt strøm for ledere som brukes ved legging av ledninger i hus og leilighet. Der er det også gitt anbefalinger om bruk av maskiner.
| Tverrsnitt av kobbertråder | Tillatt kontinuerlig laststrøm | Maksimal belastningseffekt for enfaset nettverk 220 V | Merkestrøm av effektbryter | Strømbrytergrense | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,5 kvm mm | 19 A | 4,1 kW | 10 A | 16 A | belysning og alarm |
| 2,5 kvm mm | 27 A | 5,9 kW | 16 A | 25 A | stikkontaktgrupper og elektrisk gulvvarme |
| 4 kvm | 38 A | 8,3 kW | 25 A | 32 A | klimaanlegg og varmtvannsberedere |
| 6 kvm | 46 A | 10,1 kW | 32 A | 40 A | elektriske komfyrer og ovner |
| 10 kvm. mm | 70 A | 15,4 kW | 50 A | 63 A | åpne linjer |
I tabellen finner vi valgt trådtverrsnitt for denne linjen. Anta at vi må legge en kabel med et tverrsnitt på 2,5 mm2 (den vanligste når du legger til enheter med middels kraft). En leder med dette tverrsnittet tåler en strøm på 27 A, og den anbefalte karakteren til maskinen er 16 A.
Hvordan vil kretsen fungere da? Så lenge strømmen ikke overstiger 25 A, slår ikke maskinen seg av, alt fungerer som normalt - lederen varmes opp, men ikke til kritiske verdier. Når belastningsstrømmen begynner å øke og overstiger 25 A, slår ikke maskinen seg av på en stund - kanskje er dette startstrømmer og de er kortvarige.
Effektberegning
Er det mulig å velge en maskin basert på lastekraft? Hvis bare en enhet er koblet til strømledningen (vanligvis store husholdningsapparater med høyt strømforbruk), er det tillatt å foreta en beregning basert på kraften til dette utstyret. Du kan også velge en introduksjonsmaskin basert på strøm, som monteres ved inngangen til et hus eller leilighet.
Hvis vi ser etter vurderingen til inngangskretsbryteren, må vi legge sammen kraften til alle enhetene som skal kobles til hjemmenettverket. Deretter erstattes den funnet totale effekten i formelen, og driftsstrømmen for denne lasten blir funnet.
Etter at vi har funnet strømmen, velg nominell verdi. Den kan enten være litt mer eller litt mindre enn den funnet verdien. Det viktigste er at avstengningsstrømmen ikke overstiger den maksimalt tillatte strømmen for denne ledningen.
Når kan du bruke denne metoden? Hvis ledningene er lagt med stor margin (dette er ikke dårlig, forresten). Deretter, for å spare penger, kan du automatisk installere brytere som tilsvarer belastningen, og ikke tverrsnittet til lederne. Men nok en gang gjør vi oppmerksom på at den langsiktige tillatte strømmen for lasten må være større enn maksimalstrømmen til effektbryteren. Først da vil valget av effektbryter være riktig.
1000 W / (220 V x 0,95) = 4,78 A
Eksempel på valg av effektbryter
En moderne leilighet bruker alle de ovennevnte enhetene (med en total effekt på 7,75 kW) og i tillegg følgende elementer (indikatorer er angitt i kW).
- vannkoker - 1,2;
- ovn - 1,2;
- varmeapparat – 1,4.
Den totale belastningen på det elektriske nettet er 11,55 kW. Hvordan velge AB i dette tilfellet:
- Beregn valøren ved å bruke Ohms formel. 11500/220 = 52,5 A.
- Velg en leder som tilsvarer 52,5 A eller høyere. Avhengig av produsent kan DDT med denne karakteren tåle en aluminiumskjerne på 10 mm eller 16 mm.
- Siden det elektriske nettet er for husbruk, velges AB type C.
Velge en effektbryter
For å øke sikkerheten bør elektriske ledninger i leiligheten deles inn i flere linjer. Dette er separate maskiner for belysning, kjøkkenkontakter, og andre stikkontakter. Høyeffekts husholdningsapparater med økt fare (elektriske vannvarmere, vaskemaskiner, elektriske komfyrer) må slås på gjennom en RCD.
Praktisk montering av maskiner i panelet
RCD-en vil reagere i tide på en strømlekkasje og slå av belastningen. For å velge riktig maskin er det viktig å vurdere tre hovedparametre; - merkestrøm, koblingskapasitet for kortslutningsstrømavbrudd og klasse av effektbrytere.
Den beregnede merkestrømmen til maskinen er den maksimale strømmen som er beregnet for langtidsdrift av maskinen. Når strømmen er høyere enn den nominelle, kobles kontaktene til maskinen fra. Maskinklassen betyr en korttidsverdi av startstrømmen når maskinen ennå ikke har utløst.
Startstrømmen er mange ganger større enn nominell strømverdi. Alle klasser av maskiner har forskjellige startstrømnivåer. Det er totalt 3 klasser for maskiner av forskjellige merker:
- klasse B, hvor startstrømmen kan være 3 til 5 ganger større enn merkestrømmen;
— klasse C har en strøm som overstiger den nominelle strømmen med 5 - 10 ganger;
- klasse D med mulig overstrøm av merkeverdien fra 10 til 50 ganger.
Strømbrytermerking
I hus og leiligheter brukes klasse C. Koblingskapasiteten bestemmer størrelsen på kortslutningsstrømmen når maskinen slås av umiddelbart. Vi bruker effektbrytere med en koblingskapasitet på 4500 ampere utenlandske brytere har en kortslutningsstrøm. 6000 amp. Du kan bruke begge typer maskiner, russiske og utenlandske.
Beregning av effektbryter
Du kan velge maskiner basert på belastningsstrømmen eller tverrsnittet til de elektriske ledningene.
Gjeldende maskinberegning
Vi beregner den totale effekten til belastningene på maskinen. Vi legger til kraften til alle strømforbrukere, og i henhold til følgende formel:
vi får den beregnede strømmen til maskinen.
P er den totale effekten til alle strømforbrukere
U – nettspenning
Vi runder opp den beregnede verdien av den resulterende strømmen.
Beregning av maskinen i henhold til tverrsnittet av de elektriske ledningene
For å velge en maskin kan du bruke tabell 1. Strømmen valgt i henhold til tverrsnittet til de elektriske ledningene reduseres til den nedre verdien av strømmen til maskinen for å redusere belastningen på de elektriske ledningene.
Velge merkestrømmen i henhold til kabeltverrsnittet. Tabell nr. 1
For stikkontakter tar maskinene en strøm på 16 ampere, siden stikkontaktene er designet for en strøm på 16 ampere for belysning, er den optimale versjonen av maskinen 10 ampere. Hvis du ikke kjenner tverrsnittet til de elektriske ledningene, er det enkelt å beregne det ved hjelp av formelen.
I den forrige artikkelserien studerte vi i detalj formålet, utformingen og prinsippet for drift av en strømbryter, analyserte hovedkarakteristikkene og koblingsdiagrammer, nå, ved å bruke denne kunnskapen, vil vi komme til spørsmålet om valg av strømbrytere. I dette innlegget skal vi se på, hvordan beregne merkestrømmen til en strømbryter.
Denne artikkelen fortsetter serien med publikasjoner. I de følgende publikasjonene planlegger jeg å analysere i detalj hvordan du velger et kabeltverrsnitt, vurdere beregningen av de elektriske ledningene til en leilighet ved å bruke et spesifikt eksempel med beregningen av kabeltverrsnittet, valg av karakterer og typer maskiner, og oppdelingen av ledninger i grupper. På slutten av serien med artikler om effektbrytere vil det være en detaljert trinn-for-trinn omfattende algoritme for valg av dem.
Vil du ikke gå glipp av utgivelsen av disse materialene? Så abonner på nettstednyhetene, abonnementsskjemaet er til høyre og på slutten av denne artikkelen.
Så la oss komme i gang.
Elektriske ledninger i en leilighet eller hus er vanligvis delt inn i flere grupper.
Gruppelinjen mater flere forbrukere av samme type og har en felles beskyttelsesanordning. Dette er med andre ord flere forbrukere som er koblet parallelt til én strømkabel fra og det er installert en felles effektbryter for disse forbrukerne.
Kablingen til hver gruppe utføres med en elektrisk kabel med et visst tverrsnitt og er beskyttet av en separat strømbryter.
For å beregne nominell strøm til maskinen, er det nødvendig å vite den maksimale driftsstrømmen til linjen, som er tillatt for normal og sikker drift.
Den maksimale strømmen som en kabel kan tåle uten overoppheting avhenger av tverrsnittsarealet og materialet til kabellederen (kobber eller aluminium), samt av ledningsmetoden (åpen eller skjult).
Det er også nødvendig å huske at strømbryteren tjener til å beskytte elektriske ledninger, ikke elektriske apparater, mot overstrøm. Det vil si at maskinen beskytter kabelen som legges i veggen fra maskinen i el-panelet til stikkontakten, og ikke TV, elektrisk komfyr, strykejern eller vaskemaskin som er koblet til dette uttaket.
Derfor velges strømbryterens merkestrøm først og fremst basert på tverrsnittet av kabelen som brukes, og deretter tas den tilkoblede elektriske belastningen i betraktning. Maskinens merkestrøm må være mindre enn maksimalt tillatt strøm for en kabel med gitt tverrsnitt og materiale.
Beregningen for en gruppe forbrukere skiller seg fra beregningen av et enkelt forbrukernettverk.
La oss starte med beregningen for en enkelt forbruker.
1.A. Beregning av strømbelastning for en enkelt forbruker
I passet til enheten (eller på platen på saken) ser vi på strømforbruket og bestemmer den beregnede strømmen:
Det er to forskjellige typer motstand i en AC-krets - aktiv og reaktiv. Derfor er lastkraften preget av to parametere: aktiv effekt og reaktiv effekt.
Maktfaktor cos φ karakteriserer mengden reaktiv energi som forbrukes av enheten. De fleste husholdnings- og kontorutstyr har en aktiv belastning (de har ingen eller liten reaktans), for hvilken cos φ = 1.
Kjøleskap, klimaanlegg, elektriske motorer (for eksempel en nedsenkbar pumpe), fluorescerende lamper, etc., sammen med den aktive komponenten, har også en reaktiv komponent, så cos φ må tas i betraktning for dem.
1.B. Beregning av strømbelastning for en gruppe forbrukere
Den totale lasteffekten til en gruppelinje bestemmes som summen av potensene til alle forbrukere i en gitt gruppe.
Det vil si at for å beregne kraften til en gruppelinje, må du legge sammen effektene til alle enhetene i denne gruppen (alle enheter du planlegger å slå på i denne gruppen).
Vi tar et ark og skriver ned alle enhetene vi planlegger å koble til denne gruppen (dvs. til denne ledningen): strykejern, hårføner, TV, DVD-spiller, bordlampe, etc.):
Ved beregning av en gruppe forbrukere, den såkalte etterspørselsfaktor KS, som bestemmer sannsynligheten for samtidig innkobling av alle forbrukere i en gruppe over lang tid. Hvis alle elektriske apparater i en gruppe fungerer samtidig, er Kc = 1.
I praksis slår vanligvis ikke alle enheter seg på samtidig. I generelle beregninger for boliger tas etterspørselskoeffisienten avhengig av antall forbrukere fra tabellen vist i figuren.
Forbrukernes kraft er angitt på platene til elektriske apparater, i fravær av data kan du ta den i henhold til tabellen (RM-2696-01, vedlegg 7.2), eller se på lignende forbrukere på Internett; :
Basert på den beregnede effekten bestemmer vi den totale beregnede effekten: Vi bestemmer den beregnede laststrømmen for en gruppe forbrukere:
Strømmen beregnet ved hjelp av formlene ovenfor er oppnådd i ampere.
2. Velg klassifiseringen til effektbryteren.
For intern strømforsyning av boligleiligheter og hus brukes hovedsakelig modulære strømbrytere.
Vi velger merkestrømmen til maskinen lik designstrømmen eller den nærmeste større fra standardserien:
6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 A.
Velger du en mindre effektbryter, kan det hende at effektbryteren utløses ved full belastning i ledningen.
Hvis den valgte merkestrømmen til maskinen er større enn den maksimalt mulige strømmen til maskinen for et gitt kabeltverrsnitt, er det nødvendig å velge en kabel med et større tverrsnitt, noe som ikke alltid er mulig, eller en slik linjen må deles inn i to (om nødvendig, flere) deler, og utføre hele beregningen ovenfor først.
Det må huskes at for belysningskretsen til hjemmekabling brukes kabler på 3 × 1,5 mm 2, og for stikkontakten - med et tverrsnitt på 3 × 2,5 mm 2. Dette betyr automatisk å begrense strømforbruket for lasten som tilføres gjennom slike kabler.
Det følger også av dette at effektbrytere med merkestrøm på mer enn 10A ikke kan brukes til belysningslinjer, og for stikkontakter - mer enn 16A. Lysbrytere produseres for en maksimal strøm på 10A, og stikkontakter for en maksimal strøm på 16A.
Jeg anbefaler materialer
