Trenutne ocene odklopnikov: kako izbrati pravi stroj

Naprave za izklop električne energije med preobremenitvami in kratkimi stiki so nameščene na vhodu v katero koli domače omrežje.Treba je pravilno izračunati trenutne vrednosti odklopnikov, sicer bo njihovo delovanje neučinkovito. Ali se strinjaš?

Povedali vam bomo, kako izračunati parametre stroja, v skladu s katerimi je izbrana ta zaščitna naprava. Iz našega članka se boste naučili, kako izbrati napravo, potrebno za zaščito električnega omrežja. Ob upoštevanju našega nasveta boste kupili možnost, ki bo jasno delovala v nevarnem trenutku za ožičenje.

Parametri odklopnika

Da bi zagotovili pravilno izbiro ocen izklopne naprave, je potrebno razumevanje njihovih načel delovanja, pogojev in odzivnih časov.

Parametri delovanja odklopnikov so standardizirani z ruskimi in mednarodnimi regulativnimi dokumenti.

Osnovni elementi in oznake

Zasnova stikala vključuje dva elementa, ki reagirata, ko tok preseže določeno območje vrednosti:

• Bimetalna plošča se pod vplivom prehajajočega toka segreje in, upogne, pritisne na potisni element, ki odklopi kontakte. To je "toplotna zaščita" pred preobremenitvijo.
• Solenoid pod vplivom močnega toka v navitju ustvari magnetno polje, ki pritisne na jedro, ki nato deluje na potiskalo. To je "tokovna zaščita" pred kratkim stikom, ki se na tak dogodek odzove veliko hitreje kot plošča.

Vrste električnih zaščitnih naprav imajo oznake, s katerimi je mogoče določiti njihove glavne parametre.

Vsak odklopnik je označen s svojimi glavnimi značilnostmi. To vam omogoča, da se izognete zamenjavi naprav, ko so nameščene v plošči

Vrsta časovno-tokovne karakteristike je odvisna od nastavitvenega območja (velikosti toka, pri katerem pride do delovanja) solenoida. Za zaščito ožičenja in naprav v stanovanjih, hišah in pisarnah se uporabljajo stikala tipa "C" ali, veliko manj pogosto, "B". Za vsakodnevno uporabo med njimi ni posebne razlike.

Tip "D" se uporablja v pomožnih prostorih ali mizarstvu v prisotnosti opreme z elektromotorji, ki imajo visoko zagonsko moč.

Obstajata dva standarda za odklopne naprave: stanovanjski (EN 60898-1 ali GOST R 50345) in strožji industrijski (EN 60947-2 ali GOST R 50030.2). Nekoliko se razlikujejo in stroji obeh standardov se lahko uporabljajo za stanovanjske prostore.

Kar zadeva nazivni tok, standardna paleta avtomatov za domačo uporabo vsebuje naprave z naslednjimi vrednostmi: 6, 8, 10, 13 (redko), 16, 20, 25, 32, 40, 50 in 63 A.

Karakteristike časovno-tokovnega odziva

Za določitev hitrosti delovanja stroja med preobremenitvijo obstajajo posebne tabele glede na čas izklopa na koeficient presežka nazivne vrednosti, ki je enak razmerju med obstoječo jakostjo toka in nazivno:

K = jaz / jaz_n.

Močan padec na grafu, ko vrednost koeficienta dosega od 5 do 10 enot, je posledica delovanja elektromagnetnega sprožilca. Za stikala tipa "B" se to zgodi pri vrednosti od 3 do 5 enot, za tip "D" pa od 10 do 20.

Graf prikazuje odvisnost razpona odzivnega časa odklopnikov tipa "C" od razmerja med jakostjo toka in vrednostjo, ki je nastavljena za to stikalo

Pri K = 1,13 je zagotovljeno, da stroj ne bo prekinil linije v 1 uri, pri K = 1,45 pa zajamčeno, da se bo odklopil v istem času. Te vrednosti so odobrene v klavzuli 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Da bi razumeli, koliko časa traja, da zaščita deluje, na primer pri K = 2, morate iz te vrednosti potegniti navpično črto. Posledično dobimo, da se bo glede na zgornji graf zaustavitev zgodila v razponu od 12 do 100 sekund.

Tako velik razpon časa je posledica dejstva, da segrevanje plošče ni odvisno samo od moči toka, ki teče skozi njo, ampak tudi od parametrov zunanjega okolja. Višja kot je temperatura, hitreje deluje stroj.

Pravila za izbiro apoena

Geometrija znotrajstanovanjskih in hišnih električnih omrežij je individualna, zato ni standardnih rešitev za namestitev stikal določene stopnje. Splošna pravila za izračun dovoljenih parametrov strojev so precej zapletena in odvisna od številnih dejavnikov. Vse jih je treba upoštevati, sicer lahko pride do izrednih razmer.

Načelo notranjega ožičenja

Notranja električna omrežja imajo razvejano strukturo v obliki "drevesa" - grafa brez ciklov. Skladnost s tem načelom gradnje se imenuje selektivnost strojev, v skladu s katerim so vse vrste električnih tokokrogov opremljene z zaščitnimi napravami.

S tem se izboljša stabilnost sistema v primeru izrednega dogodka in poenostavi delo pri njegovem odpravljanju. Prav tako je veliko lažje porazdeliti obremenitev, priključiti energetsko intenzivne naprave in spremeniti konfiguracijo ožičenja.

Na dnu grafa je vhodni stroj, takoj za razvejanjem pa so postavljena skupinska stikala za vsak posamezen električni krog. To je standardna shema, dokazana v preteklih letih

Funkcije vhodnega odklopnika vključujejo nadzor splošne preobremenitve - preprečevanje, da tok preseže dovoljeno vrednost za objekt. Če se to zgodi, obstaja nevarnost poškodb zunanje napeljave. Poleg tega je verjetno, da se bodo sprožile zaščitne naprave zunaj stanovanja, ki so že del skupne lastnine ali sodijo v lokalno elektroenergetsko omrežje.

Funkcije skupinskih strojev vključujejo nadzor toka na posameznih linijah. Pred preobremenitvijo ščitijo kabel v namenskem prostoru in nanj priključeno skupino porabnikov električne energije. Če taka naprava med kratkim stikom ne deluje, je zavarovana z vhodnim odklopnikom.

Tudi za stanovanja z majhnim številom električnih porabnikov je priporočljivo namestiti ločen vod za razsvetljavo. Ko izklopite odklopnik drugega tokokroga, lučka ne bo ugasnila, kar vam bo omogočilo, da odpravite težavo v udobnejših pogojih. V skoraj vsaki plošči je nominalna vrednost vhodnega stroja manjša od zneska na skupinskih.

Skupna moč električnih naprav

Največja obremenitev tokokroga se pojavi, ko so vse električne naprave vklopljene hkrati. Zato se skupna moč običajno izračuna s preprostim seštevanjem. Vendar bo v nekaterih primerih ta številka manjša.

Za nekatere linije je hkratno delovanje vseh električnih naprav, ki so priključene na to, malo verjetno, včasih pa tudi nemogoče. Domovi včasih posebej omejijo delovanje zmogljivih naprav. Če želite to narediti, se morate spomniti, da jih ne vklopite hkrati ali uporabite omejeno število vtičnic.

Verjetnost hkratnega delovanja vse pisarniške opreme, razsvetljave in pomožne opreme (kotlički, hladilniki, ventilatorji, grelniki itd.) Je zelo majhna, zato se pri izračunu največje moči uporablja korekcijski faktor.

Pri elektrifikaciji poslovnih stavb se za izračune pogosto uporablja empirični koeficient simultanosti, katerega vrednost se vzame v območju od 0,6 do 0,8. Največja obremenitev se izračuna tako, da se vsota moči vseh električnih naprav pomnoži s faktorjem.

Pri izračunih je ena subtilnost - upoštevati je treba razliko med nazivno (skupno) močjo in porabljeno (aktivno), ki sta povezani s koeficientom (cos (f)).

To pomeni, da je za delovanje naprave potreben tok moči, ki je enak porabljenemu, deljeno s tem koeficientom:

jaz_str =I/cos(f)

Kje:

• jaz_str – nazivna jakost toka, ki se uporablja pri izračunu obremenitve;
• I je tok, ki ga porabi naprava;
• cos(f) <= 1.

Običajno je nazivni tok naveden takoj ali z navedbo vrednosti cos (f) v tehničnem listu električne naprave.

Na primer, vrednost koeficienta za fluorescentne vire svetlobe je 0,9; za LED svetilke - približno 0,6; za navadne žarnice z žarilno nitko - 1. Če je dokumentacija izgubljena, vendar je znana poraba energije gospodinjskih naprav, potem za garancijo vzemite cos (f) = 0,75.

Priporočene vrednosti faktorja moči, prikazane v tabeli, se lahko uporabijo pri izračunu električnih obremenitev, kadar podatki o nazivnem toku niso na voljo.

Kako izbrati odklopnik glede na moč obremenitve, je zapisano v naslednji članek, katere vsebino vam svetujemo, da se seznanite.

Izbira prereza jedra

Pred polaganjem napajalnega kabla od razdelilne plošče do skupine porabnikov je potrebno izračunati moč električnih naprav, ko delujejo hkrati. Prečni prerez katere koli veje je izbran v skladu z izračunskimi tabelami glede na vrsto kovine ožičenja: baker ali aluminij.

Proizvajalci žic svojim izdelkom zagotavljajo podobne referenčne materiale. Če manjkajo, jih vodijo podatki iz referenčne knjige "Pravila za gradnjo električne opreme" ali proizvajajo izračun preseka kabla.

Vendar potrošniki pogosto igrajo varno in ne izberejo najmanjšega sprejemljivega preseka, temveč eno stopnjo več. Tako na primer pri nakupu bakrenega kabla za vod 5 kW izberite prerez žile 6 mm²ko po tabeli zadostuje vrednost 4 mm².

Referenčna tabela, predstavljena v PUE, vam omogoča, da izberete zahtevani presek iz standardnega obsega za različne pogoje delovanja bakrenega kabla

To je upravičeno iz naslednjih razlogov:

• Daljša življenjska doba debelega kabla, ki je le redko izpostavljen največjemu dovoljenemu prerezu. Ponovna napeljava ni enostavno in drago delo, še posebej, če je bil prostor prenovljen.
• Rezerva pasovne širine vam omogoča nemoteno povezovanje novih električnih naprav z omrežno vejo. Tako lahko v kuhinjo dodate dodaten zamrzovalnik ali pralni stroj premaknete tja iz kopalnice.
• Začetek delovanja naprav z elektromotorji povzroči močne zagonske tokove. V tem primeru opazimo padec napetosti, ki se izraža ne le v utripanju svetlobnih svetilk, ampak lahko povzroči tudi okvaro elektronskega dela računalnika, klimatske naprave ali pralnega stroja. Debelejši kot je kabel, manjši bo napetostni sunek.

Na žalost je na trgu veliko kablov, ki niso izdelani po GOST, ampak po zahtevah različnih specifikacij.

Pogosto prerez njihovih jeder ne ustreza zahtevam ali pa so izdelani iz prevodnega materiala z večjo odpornostjo od zahtevane. Zato je dejanska največja moč, pri kateri pride do dopustnega segrevanja kabla, manjša kot v standardnih tabelah.

Ta fotografija prikazuje razlike med kabli, izdelanimi po GOST (levo) in po TU (desno). Očitna je razlika v prerezu vodnikov in tesnosti izolacijskega materiala.

Izračun moči odklopnika za zaščito kabla

Stroj, nameščen v plošči, mora zagotoviti, da je linija odklopljena, ko trenutna moč preseže območje, dovoljeno za električni kabel. Zato je treba izračunati največjo dovoljeno moč za stikalo.

V skladu s PUE je dovoljena dolgotrajna obremenitev bakrenih kablov, položenih v škatlah ali v zraku (na primer nad spuščenim stropom), vzeta iz zgornje tabele. Te vrednosti so namenjene izrednim razmeram, ko pride do preobremenitve moči.

Nekatere težave se začnejo pri povezovanju nazivne moči stikala z dolgoročnim dovoljenim tokom, če je to storjeno v skladu z veljavnim GOST R 50571.4.43-2012.

Podan je fragment klavzule 433.1 GOST R 50571.4.43-2012. V formuli "2" je netočnost in za pravilno razumevanje definicije spremenljivke In morate upoštevati dodatek "1"

Prvič, dekodiranje spremenljivke I je zavajajoče_n, kot nazivna moč, če ne upoštevate dodatka "1" k temu odstavku GOST. Drugič, v formuli "2" je tipkarska napaka: koeficient 1,45 je bil dodan nepravilno in to dejstvo navajajo številni strokovnjaki.

V skladu s klavzulo 8.6.2.1.GOST R 50345-2010 za gospodinjska stikala z nazivno močjo do 63 A, pogojni čas je 1 ura. Nastavljeni sprožilni tok je enak nazivni vrednosti, pomnoženi s faktorjem 1,45.

Tako je treba v skladu s prvo in spremenjeno drugo formulo nazivni tok odklopnika izračunati po naslednji formuli:

jaz_n <=jaz_Z / 1,45

Kje:

• jaz_n – nazivni tok stroja;
• jaz_Z – dolgotrajno dopustni kabelski tok.

Izračunajmo ocene stikal za standardne kabelske odseke za enofazno povezavo z dvema bakrenima vodnikoma (220 V). Da bi to naredili, delimo dolgoročni dopustni tok (pri polaganju skozi zrak) s koeficientom sprožitve 1,45.

Izberimo stroj tako, da je njegova nominalna vrednost manjša od te vrednosti:

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

Odklopniki 13A so redko v prodaji, zato se namesto njih pogosto uporabljajo naprave z nazivno močjo 10A.

Kabli na osnovi aluminijastih jeder se zdaj redko uporabljajo pri nameščanju notranjega ožičenja. Zanje obstaja tudi tabela, ki vam omogoča izbiro odseka glede na obremenitev

Na podoben način za aluminijaste kable izračunamo ocene strojev:

• Presek 2,5 mm²: 21 / 1,45 = 14,5. Moč: 10 ali 13 A;
• Prerez 4,0 mm²: 29 / 1,45 = 20,0. Moč: 16 ali 20 A;
• Prerez 6,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Moč: 25 A;
• Prerez 10,0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Moč: 32 A;
• Prerez 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Moč: 40 A;
• Prerez 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Ocena: 50 A.
• Prerez 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Nominalna vrednost: 63 A.

Če proizvajalec napajalnega kabla navede drugačno odvisnost dovoljene moči od površine preseka, je treba ponovno izračunati vrednost za stikala.

Formule za odvisnost toka od moči za enofazna in trifazna omrežja so različne. Mnogi ljudje, ki imajo naprave, zasnovane za 380 voltov, naredijo napako na tej stopnji

Kako določiti tehnične parametre odklopnika z označevanjem, podrobno navedeno tukaj. Priporočamo, da preberete izobraževalno gradivo.

Preprečevanje preobremenitve zaradi potrošniškega dela

Včasih je na liniji nameščen stroj z nazivno močjo, ki je znatno nižja od tiste, ki je potrebna za zagotovitev, da električni kabel ostane v delovanju.

Priporočljivo je zmanjšati nazivno vrednost stikala, če je skupna moč vseh naprav v tokokrogu bistveno manjša, kot jo lahko prenese kabel. To se zgodi, če so bile iz varnostnih razlogov po namestitvi ožičenja nekatere naprave odstranjene iz linije.

Potem je zmanjšanje nazivne moči stroja upravičeno s stališča hitrejšega odziva na nastajajoče preobremenitve.

Na primer, ko se ležaj elektromotorja zatakne, se tok v navitju močno poveča, vendar ne do vrednosti kratkega stika. Če se stroj hitro odzove, se navitje ne bo imelo stopiti, kar bo motor prihranilo pred dragim postopkom previjanja.

Zaradi strogih omejitev za vsako vezje uporabljajo tudi vrednost, nižjo od izračunane vrednosti. Na primer, za enofazno omrežje je na vhodu v stanovanje z električnim štedilnikom nameščeno stikalo 32 A, ki daje 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW dovoljene moči.Recimo, da so bile pri ožičenju stanovanja organizirane 3 linije z vgradnjo skupinskih odklopnikov z nazivno vrednostjo 25 A.

Če je število skupinskih odklopnikov, nameščenih v razdelilni plošči, veliko, jih je treba podpisati in oštevilčiti. V nasprotnem primeru se lahko zmedete

Predpostavimo, da se obremenitev na eni od linij počasi povečuje. Ko poraba energije doseže vrednost, ki je enaka zajamčeni sprožitvi skupinskega stikala, ostane samo (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW za preostala dva odseka.

To je zelo malo glede na celotno porabo. S takšno zasnovo razdelilne plošče se bo vhodni odklopnik izklopil pogosteje kot naprave na linijah.

Zato je za ohranitev načela selektivnosti potrebno na območjih namestiti stikala z močjo 20 ali 16 amperov. Potem bosta ob enakem neravnovesju v porabi električne energije drugi dve povezavi predstavljali skupaj 3,8 oziroma 5,1 kW, kar je sprejemljivo.

Razmislimo o možnosti namestitev stikala z oceno 20A na primeru ločene vrstice, namenjene kuhinji.

Nanj so priključene in jih je mogoče istočasno vključiti naslednje električne naprave:

• Hladilnik z nazivno močjo 400 W in začetnim tokom 1,2 kW;
• Dva zamrzovalnika, moč 200 W;
• Pečica, moč 3,5 kW;
• Pri delovanju električne pečice je dovoljeno dodatno vklopiti samo eno dodatno napravo, od katerih je najmočnejši električni kotliček s porabo 2,0 kW.

Dvajset-amperski stroj vam omogoča prenos toka več kot eno uro z močjo 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. Zagotovljena zaustavitev v manj kot eni uri se bo zgodila s tokovnim tokom 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

V kuhinji morajo imeti hladilne naprave in štedilnik stalen priključek na elektriko.Če obstaja nevarnost presežnega toka, se lahko hkratno delovanje drugih naprav odpravi tako, da jim dodelite samo dve vtičnici

Ko sta pečica in električni kotliček vklopljena hkrati, bo skupna moč 5,5 kW ali 1,25 delov nazivne vrednosti stroja. Ker kotliček ne deluje dolgo, se ne bo izklopil. Če se v tem trenutku vklopita hladilnik in oba zamrzovalnika, bo moč 6,3 kW ali 1,43 del nazivne vrednosti.

Ta vrednost je že blizu zajamčenega parametra sprožitve. Vendar pa je verjetnost, da pride do takšne situacije, zelo majhna in trajanje obdobja bo nepomembno, saj je čas delovanja motorjev in kotlička kratek.

Zagonski tok, ki nastane ob zagonu hladilnika, tudi v seštevku vseh delovnih naprav ne bo zadostoval za sprožitev elektromagnetnega sprožilca. Tako je pod danimi pogoji mogoče uporabiti odklopnik 20 A.

Edino opozorilo je možnost povečanja napetosti na 230 V, kar dovoljujejo regulativni dokumenti. Zlasti GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) definira standardno napetost kot 230 V z možnostjo uporabe 220 V.

Zdaj večina omrežij napaja električno energijo z napetostjo 220 V. Če je trenutni parameter prilagojen mednarodnemu standardu 230 V, se lahko ocene ponovno izračunajo v skladu s to vrednostjo.

Zaključki in uporaben video na to temo

Preklopite napravo. Izbira vhodne naprave glede na priključno moč. Pravila distribucije moči:

Izbira stikala glede na zmogljivost kabla:

Izračun nazivnega toka odklopnika je zapletena naloga, pri kateri je treba upoštevati številne pogoje.Enostavnost vzdrževanja in varnost lokalnega električnega omrežja je odvisna od vgrajenega stroja.

Če dvomite o zmožnosti prave izbire, se obrnite na izkušene električarje.

Napišite komentarje v spodnji blok. Povejte nam o svojih izkušnjah pri izbiri odklopnikov. Delite koristne informacije in fotografije na temo članka, postavite vprašanja.