Mašinos parinkimas pagal apkrovos galią, kabelio skerspjūvį ir srovę: skaičiavimo principai ir formulės

Norint organizuoti be rūpesčių vidinį maitinimo šaltinį, būtina skirti atskiras šakas. Kiekviena linija turi turėti savo apsauginį įtaisą, kuris apsaugo kabelio izoliaciją nuo lydymosi. Tačiau ne visi žino, kokį įrenginį pirkti. Ar sutinki?

Iš mūsų pateikto straipsnio sužinosite viską apie automatinių mašinų pasirinkimą pagal apkrovos galią. Mes jums pasakysime, kaip nustatyti reitingą, kad rastumėte reikiamos klasės jungiklį. Atsižvelgdami į mūsų rekomendacijas garantuojame reikalingų prietaisų įsigijimą, kurie gali pašalinti pavojingas situacijas eksploatuojant laidus.

Automatiniai jungikliai buitiniams tinklams

Elektros tiekimo organizacijos sujungia namus ir butus, atlikdamos kabelio prijungimo prie skirstomojo skydo darbus. Visus elektros instaliacijos įrengimus patalpose atlieka jos savininkai arba samdyti specialistai.

Norėdami pasirinkti grandinės pertraukiklį, kuris apsaugotų kiekvieną atskirą grandinę, turite žinoti jo reitingą, klasę ir kai kurias kitas charakteristikas.

Pagrindiniai parametrai ir klasifikacija

Buitinės mašinos yra sumontuotos prie įėjimo į žemos įtampos elektros grandinę ir yra skirtos išspręsti šias problemas:

  • rankinis arba elektroninis elektros grandinės įjungimas arba išjungimas;
  • grandinės apsauga: srovės išjungimas esant nedidelėms ilgalaikėms perkrovoms;
  • Grandinės apsauga: momentinis srovės išjungimas trumpojo jungimo atveju.

Kiekvienas jungiklis turi charakteristiką, išreikštą amperais, kuri vadinama vardinė srovė (n) arba „nominalioji vertė“.

Šios vertės esmę lengviau suprasti naudojant nominalios vertės perviršio koeficientą:

K = I / In,

kur I yra tikrasis srovės stiprumas.

  • K < 1,13: išjungimas neįvyks per 1 valandą;
  • K > 1,45: išjungimas įvyks per 1 valandą.

Šie parametrai nustatyti 8.6.2 punkte. GOST R 50345-2010. Norėdami sužinoti, kiek laiko užtruks, kol išjungimas įvyks, kai K>1,45, turite naudoti grafiką, atspindintį konkretaus mašinos modelio laiko ir srovės charakteristikas.

Klasės mašinos laiko srovės charakteristikos
Jei srovė ilgą laiką 2 kartus viršija vardinę jungiklio vertę, atsidarys nuo 8 sekundžių iki 4 minučių. Reagavimo greitis priklauso nuo modelio nustatymų ir aplinkos temperatūros

Be to, kiekvienas grandinės pertraukiklio tipas turi apibrėžtą srovės diapazoną (a), kai įjungiamas momentinio atleidimo mechanizmas:

  • „B“ klasė: Ia = (3 * In ..5*In];
  • „C“ klasė: Ia = (5 * In ..10*In];
  • „D“ klasė: Ia = (10 * In .. 20 * In].

„B“ tipo įrenginiai daugiausia naudojami didelio ilgio linijoms. Gyvenamosiose ir biuro patalpose naudojami „C“ klasės automatiniai jungikliai, o „D“ ženklu pažymėti įrenginiai apsaugo grandines, kuriose yra įranga su dideliu paleidimo srovės koeficientu.

Standartinėje buitinių mašinų linijoje yra 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 ir 63 A vardiniai įrenginiai.

Leidinių struktūrinis projektavimas

Šiuolaikinėje grandinės pertraukiklis Yra dviejų tipų išleidimai: terminiai ir elektromagnetiniai.

Bimetalinis išmetimas yra plokštės formos, sudarytos iš dviejų laidžių metalų, kurių šiluminis plėtimasis skiriasi.Dėl šios konstrukcijos, ilgą laiką viršijus nominalią vertę, dalis įkaista, sulenkiama ir įsijungia grandinės pertraukimo mechanizmas.

Kai kuriose mašinose galite naudoti reguliavimo varžtą, kad pakeistumėte srovės, kuriai esant išjungiama, parametrus. Anksčiau ši technika dažnai buvo naudojama prietaisui „patobulinti“, tačiau ši procedūra reikalauja išsamių specialių žinių ir kelių testų.

Reguliavimo varžto padėtis
Sukdami reguliavimo varžtą (paryškintą raudonu stačiakampiu) prieš laikrodžio rodyklę, galite pasiekti ilgesnį terminio atleidimo atsako laiką.

Dabar rinkoje galite rasti daugybę skirtingų gamintojų standartinių reitingų modelių, kurių laiko ir srovės charakteristikos šiek tiek skiriasi (bet tuo pat metu atitinka norminius reikalavimus). Todėl galima pasirinkti mašiną su reikiamais „gamykliniais“ nustatymais, o tai pašalina neteisingo kalibravimo riziką.

Elektromagnetinis atleidimas apsaugo nuo linijos perkaitimo dėl trumpojo jungimo. Jis reaguoja beveik akimirksniu, tačiau srovė turi būti kelis kartus didesnė už nominalią vertę. Struktūriškai ši dalis yra solenoidas. Viršsrovė sukuria magnetinį lauką, kuris judina šerdį, nutraukdamas grandinę.

Atrankos principų laikymasis

Jei yra išsišakojusios elektros grandinės, galima apsaugą organizuoti taip, kad įvykus trumpajam jungimui būtų atjungta tik ta atšaka, ant kurios susidaro avarinė situacija. Šiuo tikslu naudojamas jungiklio selektyvumo principas.

Automatinių mašinų grupės suveikimo schema
Vaizdinė schema, rodanti grandinės pertraukiklių sistemos veikimo principą su įdiegta veikimo selektyvumo (selektyvumo) funkcija, kai įvyksta trumpasis jungimas

Kad būtų užtikrintas selektyvus išjungimas, apatinėse pakopose įrengiami momentinio išjungimo automatiniai jungikliai, nutraukiantys grandinę per 0,02 - 0,2 sekundės. Aukštesnėje pakopoje esantis jungiklis turi arba 0,25 - 0,6 s veikimo delsą, arba yra pagamintas pagal specialią "selektyvinę" grandinę pagal DIN VDE 0641-21 standartą.

Už garantuotą saugumą selektyvus mašinų valdymas Geriau naudoti vieno gamintojo mašinas. Vieno modelio diapazono jungikliams yra selektyvumo lentelės, kuriose nurodomi galimi deriniai.

Paprasčiausios montavimo taisyklės

Grandinės dalis, kurią reikia apsaugoti jungikliu, gali būti vienfazė arba trifazė, turėti nulinę, taip pat PE (įžeminimo) laidą. Todėl mašinos turi nuo 1 iki 4 polių, prie kurių jungiamas laidininkas. Sudarius išjungimo sąlygas, visi kontaktai atjungiami vienu metu.

Mašinos tvirtinimas prie DIN bėgio
Mašinos skydelyje sumontuotos ant specialiai tam skirto DIN bėgio. Jis užtikrina kompaktišką ir saugų ryšį, taip pat patogią prieigą prie jungiklio

Mašinos montuojamos taip:

  • vieno poliaus fazei;
  • dvipolis fazei ir neutralus;
  • trijų polių 3 fazėms;
  • keturių polių 3 fazėms ir neutraliam.

Tačiau draudžiama atlikti šiuos veiksmus:

  • sumontuokite vieno poliaus grandinės pertraukiklius į neutralią padėtį;
  • įkiškite PE laidą į mašiną;
  • vietoj vieno tripolio jungtuvo įrengti tris vienpolius, jei prie grandinės prijungtas bent vienas trifazis vartotojas.

Visi šie reikalavimai nurodyti PUE ir jų reikia laikytis.

Kiekviename name ar kambaryje, į kurį tiekiama elektra, įrengiamas įvadinis aparatas.Jo nominalią vertę nustato tiekėjas ir ši vertė yra nurodyta elektros prijungimo sutartyje. Tokio jungiklio paskirtis – apsaugoti plotą nuo transformatoriaus iki vartotojo.

Po įvadinio įrenginio prie linijos prijungiamas skaitiklis (vienfazis arba trifazis) ir liekamosios srovės įtaisas, kurių funkcijos skiriasi nuo automatinio ir diferencialo jungiklio veikimo.

Jei patalpa prijungta prie kelių grandinių, kiekviena iš jų yra apsaugota atskiru grandinės pertraukikliu, kurio galia nurodyta etiketėje. Jų įvertinimus ir klases nustato patalpų savininkas, atsižvelgdamas į esamus laidus ar prijungtų įrenginių galią.

Elektros paskirstymo skydas su automatais ir skaitikliu
Elektros skaitiklis ir automatiniai jungikliai sumontuoti visus saugos reikalavimus atitinkančioje skirstomojoje plokštėje ir lengvai integruojami į patalpos vidų.

Renkantis vietą skirstomasis skydas Reikia atsiminti, kad šiluminio išsiskyrimo savybėms įtakos turi oro temperatūra. Todėl bėgelį su mašinomis patartina pastatyti pačioje patalpoje.

Reikalingo nominalo apskaičiavimas

Pagrindinė grandinės pertraukiklio apsauginė funkcija apima laidus, todėl įvertinimas parenkamas pagal kabelio skerspjūvį. Tokiu atveju visa grandinė turi užtikrinti normalų prie jos prijungtų įrenginių veikimą. Sistemos parametrų skaičiavimas yra paprastas, tačiau norint išvengti klaidų ir problemų, reikia atsižvelgti į daugybę niuansų.

Suminės vartotojų galios nustatymas

Vienas iš pagrindinių elektros grandinės parametrų yra didžiausia galima prie jos prijungtų elektros vartotojų galia. Skaičiuodami šį rodiklį, negalite tiesiog apibendrinti įrenginių paso duomenų.

Aktyvus ir vardinis komponentas

Bet kurio prietaiso, maitinamo elektra, gamintojas privalo nurodyti aktyviąją galią (P). Ši vertė nustato energijos kiekį, kuris bus neatšaukiamai konvertuojamas veikiant įrenginiui ir už kurį vartotojas mokės skaitikliu.

Tačiau įrenginiams su kondensatoriais ar induktoriumi yra kita galia, kurios vertė yra ne nulis, kuri vadinama reaktyviuoju (K). Jis pasiekia įrenginį ir beveik akimirksniu grįžta atgal.

Reaktyvioji dedamoji nedalyvauja skaičiuojant sunaudotą elektros energiją, tačiau kartu su aktyviąja dedamoji sudaro vadinamąją „bendrąją“ arba „nominaliąją“ galią (S), kuri apkrauna grandinę.

Klasikinis jėgos trikampis
cos(f) – parametras, kuriuo galima nustatyti bendrą (nominaliąją) galią iš aktyviosios (suvartotos) galios. Jei jis nelygus vienetui, tai nurodoma elektros prietaiso techninėje dokumentacijoje

Būtina apskaičiuoti atskiro įrenginio indėlį į bendrą laidininkų ir grandinės pertraukiklio apkrovą, atsižvelgiant į jo bendrą galią: S = P /cos(f).

Padidėjusios paleidimo srovės

Kitas kai kurių tipų buitinių prietaisų bruožas yra transformatorių, elektros variklių ar kompresorių buvimas. Tokie įrenginiai paleidžiant sunaudoja paleidimo (paleidimo) srovę.

Jo vertė gali būti kelis kartus didesnė už standartines reikšmes, tačiau veikimo laikas padidinus galią yra trumpas ir paprastai svyruoja nuo 0,1 iki 3 sekundžių. Toks trumpalaikis viršįtampis nesukels šiluminio išleidimo, tačiau jungiklio elektromagnetinis komponentas, atsakingas už trumpojo jungimo viršsrovę, gali sureaguoti.

Ši situacija ypač aktuali tam skirtoms linijoms, prie kurių prijungta įranga, pavyzdžiui, medienos apdirbimo staklės.Tokiu atveju turite apskaičiuoti srovės stiprumą amperais ir galbūt prasminga naudoti „D“ klasės mašiną.

Atsižvelgiant į paklausos koeficientą

Grandinėms, prie kurių prijungta daug įrangos ir nėra įrenginio, kuris sunaudoja didžiausią srovės dalį, naudokite paklausos koeficientą (ks). Jo naudojimo esmė ta, kad visi įrenginiai neveiks vienu metu, todėl susumavus vardines galias bus pervertintas skaičius.

Dabartinis skaičiavimas, atsižvelgiant į paklausos veiksnį
Paklausos koeficientas elektros vartotojų grupėms nustatytas SP 256.1325800.2016 7 punkte. Taip pat galite pasikliauti šiais rodikliais savarankiškai apskaičiuodami didžiausią galią.

Šio koeficiento vertė gali būti lygi arba mažesnė už vieną. Projektiniai galios skaičiavimai (Pr) kiekvieno įrenginio įvyksta pagal formulę:

Pr = ks * S

Apskaičiuojant grandinės parametrus, naudojama visų įrenginių bendra vardinė galia. Paklausos koeficientą patartina naudoti biuro ir mažoms prekybos patalpoms, kuriose yra daug kompiuterių, biuro įrangos ir kitos įrangos, maitinamos iš vienos grandinės.

Linijose su nedideliu vartotojų skaičiumi šis koeficientas gryna forma nenaudojamas. Tie įrenginiai, kurie greičiausiai nebus įjungti kartu su daugiau energijos vartojančiais įrenginiais, pašalinami iš galios skaičiavimo.

Taigi, pavyzdžiui, mažai galimybių dirbti svetainėje su lygintuvu ir dulkių siurbliu vienu metu. O dirbtuvėse, kuriose dirba nedaug darbuotojų, atsižvelgiama tik į 2–4 galingiausius elektrinius įrankius.

Dabartinis skaičiavimas

Mašina parenkama pagal didžiausią leistiną srovės vertę grandinės skyriuje. Šį rodiklį reikia gauti žinant bendrą elektros vartotojų galią ir įtampą tinkle.

Pagal GOST 29322-2014, nuo 2015 m. spalio mėn. įtampos vertė turėtų būti lygi 230 V įprastam tinklui ir 400 V trifaziam tinklui. Tačiau daugeliu atvejų vis dar galioja seni parametrai: atitinkamai 220 ir 380 V. Todėl norint atlikti tikslius skaičiavimus, būtina atlikti matavimus naudojant voltmetrą.

Įtampos matavimas multimetru
Galite išmatuoti įtampą savo namų tinkle naudodami voltmetrą arba multimetrą. Norėdami tai padaryti, tiesiog prijunkite jo kontaktus į elektros lizdą.

Kita problema, ypač aktuali elektros laidai privačiame sektoriuje, yra maitinimo tiekimas esant nepakankamai įtampai. Tokių probleminių objektų matavimai gali rodyti vertes už GOST apibrėžto diapazono ribų.

Be to, priklausomai nuo jūsų kaimynų elektros suvartojimo lygio, įtampos vertė per trumpą laiką gali labai pasikeisti.

Tai sukelia problemų ne tik įrenginių veikimui, bet ir dabartinis skaičiavimas. Kai įtampa nukrenta, kai kurie įrenginiai tiesiog praranda energiją, o kai kurie turi įvesties stabilizatorių, padidina elektros suvartojimą.

Tokiomis sąlygomis sunku atlikti kokybinius reikiamų grandinės parametrų skaičiavimus. Todėl arba teks tiesti tyčia didelio skerspjūvio laidus (tai brangu), arba problemą išspręsti įrengiant įvado stabilizatorių arba namą prijungiant prie kitos linijos.

Įėjimo įtampos reguliatoriaus išdėstymas
Stabilizatorius sumontuotas šalia skirstomojo skydo. Dažnai atsitinka, kad tai yra vienintelis būdas gauti standartines įtampos vertes namuose

Nustačius bendrą elektros prietaisų galią (S) ir sužinojo įtampos vertę (U), dabartinis skaičiavimas () atliekami pagal formules, kurios yra Ohmo dėsnio pasekmė:

f = S/Uf vienfaziam tinklui

l = S / (1,73 * Ul) trifaziam tinklui

Čia yra rodyklė "f" reiškia fazės parametrus ir "l" - linijinis.

Dauguma trifazių įrenginių naudoja "žvaigždės" jungties tipą, taip pat pagal šią grandinę veikia transformatorius, tiekdamas srovę vartotojui. Esant simetrinei apkrovai, tiesinės ir fazinės jėgos bus vienodos (l = f), o įtampa apskaičiuojama pagal formulę:

Ul = 1,73 * Uf

Kabelio skerspjūvio parinkimo niuansai

Laidų ir kabelių kokybę ir parametrus reglamentuoja GOST 31996-2012. Remiantis šiuo dokumentu, gaminamų gaminių specifikacijos yra sukurtos, kai leidžiamas tam tikras pagrindinių charakteristikų verčių diapazonas. Gamintojas privalo pateikti gyslų skerspjūvio ir didžiausios saugios srovės atitikimo lentelę.

Leistinos srovės priklausomybė nuo šerdies skerspjūvio
Didžiausia leistina srovė priklauso nuo laidų skerspjūvio ir montavimo būdo. Jie gali būti klojami paslėptu (į sieną) arba atviru (vamzdžiu ar dėže) būdu

Būtina pasirinkti tokį kabelį, kad būtų užtikrintas saugus srovės srautas, atitinkantis apskaičiuotą bendrą elektros prietaisų galią. Pagal PUE (elektros instaliacijos taisykles), minimalus skaičiuojamas laido skerspjūvisnaudojamas gyvenamosiose patalpose turi būti ne mažesnis kaip 1,5 mm2.

Standartiniai dydžiai turi šias reikšmes: 1,5; 2,5; 4; 6 ir 10 mm2.

Kartais yra priežastis naudoti laidus, kurių skerspjūvis yra vienu žingsniu didesnis nei minimalus leistinas. Tokiu atveju be brangių ir daug laiko reikalaujančių naujų kabelių klojimo darbų galima prijungti papildomus įrenginius arba pakeisti esamus galingesniais.

Mašinos parametrų skaičiavimas

Bet kuriai grandinei turi būti įvykdyta ši nelygybė:

n <= ašp / 1.45

Čian – mašinos vardinė srovė ir p – leistina elektros instaliacijos srovė. Ši taisyklė užtikrina garantuotą išleidimą, kai leistina apkrova viršijama ilgą laiką.

Apdegęs elektros laidų fragmentas
Nelygybė „In <= Ip / 1,45“ yra pagrindinė sąlyga sudarant „mašinos ir kabelio“ porą. Šios taisyklės nesilaikymas gali sukelti laidų gaisrą.

Mašinos reitingą galima apskaičiuoti tiek pagal bendrą apkrovą, tiek pagal jau sumontuotų laidų laidų skerspjūvį. Tarkime, kad yra elektros prietaisų prijungimo schema, bet laidai dar nenuvesti.

Šiuo atveju veiksmų seka yra tokia:

  1. Prie tinklo prijungtų elektros prietaisų bendrojo srovės stiprio apskaičiavimas.
  2. Pasirinkite mašiną, kurios nominalas yra ne mažesnis už apskaičiuotą vertę.
  3. Kabelio skerspjūvio pasirinkimas pagal mašinos įvertinimą.

Pavyzdys:

  1. S = 4 kW; I = 4000 / 220 = 18 A;
  2. n = 20 A;
  3. p >=In * 1,45 = 29 A; D = 4 mm2.

Jei laidai jau buvo nutiesti, veiksmų seka skiriasi:

  1. Žinomo skerspjūvio leistinos srovės nustatymas ir laidų sujungimo būdas pagal gamintojo pateiktą lentelę.
  2. Grandinės pertraukiklio pasirinkimas.
  3. Prijungtų įrenginių galios apskaičiavimas. Įrengti įrenginių grupę taip, kad bendra grandinės apkrova būtų mažesnė už vardinę vertę.

Pavyzdys. Tegul du viengysliai kabeliai klojami atvirai, D = 6 mm2, Tada:

  1. p = 46 A;
  2. n <= ašp / 1,45 = 32 A;
  3. S = In * 220 = 7,0 kW.

Paskutinio pavyzdžio 2 punkte pateiktas nedidelis priimtinas apytikslis įvertinimas. Tiksli I vertėn = ašp / 1,45 = 31,7 A suapvalinta iki 32 A.

Pasirinkimas tarp kelių nominalų

Kartais susidaro situacija, kai grandinės apsaugai galite pasirinkti kelias mašinas su skirtingais įvertinimais.Pavyzdžiui, kai bendra elektros prietaisų galia 4 kW (18 A), laidai, kurių varinės gyslos skerspjūvis yra 4 mm, buvo pasirinkti su rezervu.2. Šiam deriniui galite įdiegti 20 ir 25 A jungiklius.

Automatas: įvadinis ir žemesnis lygis
Jei elektros instaliacijos schemoje daroma prielaida, kad yra daugiapakopė apsauga, tuomet turite pasirinkti grandinės pertraukiklius taip, kad aukštesniojo nominalo vertė (paveikslėlyje dešinėje - 25 A) būtų didesnė nei jungiklių. žemesni lygiai

Aukščiausio įvertinimo jungiklio pasirinkimo pranašumas yra galimybė prijungti papildomus įrenginius nekeičiant grandinės elementų. Dažniausiai jie tai daro.

Mašinos su žemesniu reitingu pasirinkimą patvirtina tai, kad jos šiluminis atleidimas greičiau reaguos į padidėjusią srovę. Faktas yra tas, kad kai kuriuose įrenginiuose gali atsirasti gedimų, dėl kurių padidės energijos suvartojimas, bet ne iki trumpojo jungimo.

Pavyzdžiui, skalbimo mašinos variklio guolio gedimas smarkiai padidins apvijos srovę. Jei mašina greitai reaguoja į leistinų verčių viršijimą ir išsijungia, variklis neperdegs.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Automatinio jungiklio projektavimas ir jo klasifikacija. Laiko srovės charakteristikų samprata ir nominalo parinkimas pagal kabelio skerspjūvį:

Įrenginių galios apskaičiavimas ir mašinos pasirinkimas naudojant PUE nuostatas:

Į grandinės pertraukiklio pasirinkimą reikia žiūrėti atsakingai, nes nuo to priklauso elektros sistemos sauga namuose. Atsižvelgiant į daugybę įvesties parametrų ir skaičiavimo niuansų, reikia atsiminti, kad pagrindinė mašinos apsauginė funkcija taikoma laidams.

Žemiau esančiame bloke rašykite komentarus, užduokite klausimus ir pateikite nuotraukas, susijusias su straipsnio tema. Pasidalykite naudinga informacija, kuri gali būti naudinga svetainės lankytojams. Papasakokite apie savo patirtį renkantis grandinės pertraukiklius, kad apsaugotumėte šalies ar namų elektros laidus.

Šildymas

Vėdinimas

Elektra