كيفية اختيار قاطع الدائرة الكهربائية لطاقة الحمل

الاستخدام الصحيح للأجهزة الواقية يمنع حدوث الصدمات الكهربائية وحدوث حالات الطوارئ وتطورها. يعد الاختيار الصحيح للآلة وفقًا لقدرة التحميل أمرًا ضروريًا لإنشاء شبكات إمدادات الطاقة المشغلة وتحديثها.

ما هي قواطع الدائرة وكيف تعمل

الأجهزة في هذه الفئة قادرة على تسجيل الاستهلاك المفرط للطاقة الكهربائية. يحدث هذا عند وجود دائرة كهربائية قصيرة أو عند توصيل أحمال عالية الطاقة أو تفاعلية. في مثل هذه الحالات ، يقوم قاطع الدائرة بفصل مصدر الطاقة 220 (380) فولت دون تدخل المستخدم.

يتم استخدام تقنيتين في التصميم القياسي لتنفيذ الوظائف المشار إليها. مع الزيادة السريعة في القوة الحالية فوق المستوى المحدد بواسطة الحساب ، ينشئ الملف اللولبي مجالًا مغناطيسيًا يحرك الجذع. من خلال محرك ميكانيكي ، تفتح هذه الوحدة مجموعة الاتصال. يتم حساب معلمات العقدة مع الأخذ في الاعتبار أحمال البداية من أجل استبعاد الإنذارات الكاذبة.

يتم تنظيم الحماية الثانية باستخدام ظاهرة معروفة - تسخين موصل عن طريق تمرير تيار. يتم إنشاء القسم المقابل من السلسلة من لوحة ثنائية المعدن. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتغير شكلها حتى تنكسر جهة الاتصال. توفر بعض طرز آلات البيع تعديلاً خاصًا لضبط مستوى الحساسية.

ما سبب خطورة عدم تطابق الكبل مع حمل الشبكة؟

من السهل فهم المشاكل المحتملة من خلال مثال محدد. بيانات أولية:

• مصدر طاقة قياسي بجهد متناوب U = 220 فولت ؛
• تحتوي الشقة على أسلاك ألمنيوم قديمة (قسم 2.5 مم مربع) ؛
• قوة الآلة - 30 أ ؛
• 6 مسخنات حرارية بقوة 750 واط لكل منها وحديد واحد بقدرة 850 واط.

دفع:

• إجمالي الطاقة (P) للمستهلكين - 5350 واط ؛
• يتم حساب التيار (I) في الدائرة بالصيغة I = P / U = 5350/220 = 24.32 A).

لن تعمل الآلة في مثل هذه الحالة (30> 24.32A). مثل هذا التيار سوف يسخن سلك الألمنيوم بشكل كبير ، ويذيب العزل. يجب استعادة الدائرة التي دمرتها دائرة كهربائية قصيرة ، وهو أمر صعب عند تركيب الشبكات داخل هياكل المباني. في أسوأ الحالات ، سيتم تدمير الأصول المادية الهامة بنيران.

وفقًا لمعايير "PUE" للموصل ذي المعلمات المدروسة ، يجب ألا تتجاوز طاقة الحمل عند الاتصال بشبكة أحادية الطور 220 فولت 4.4 كيلو واط. الحد الحالي المقابل هو 20 أ. يمكن تسهيل التطور السلبي للوضع من خلال "التقلبات" والأكاسيد والعيوب الأخرى في المفاصل.

حماية الوصلة الضعيفة

بالإضافة إلى المقطع العرضي ، عند اختيار منتجات الكابلات المناسبة ، يتم الاهتمام بظروف التشغيل الحقيقية.يتم إعطاء القيم الطبيعية للتسخين حتى درجة حرارة لا تزيد عن 60 درجة مئوية. عند تثبيت الخط على موقع بالقرب من منزل ريفي ، من الضروري توفير الحماية ضد الرطوبة والتأثيرات الخارجية الضارة الأخرى.

يتم فحص جميع أجزاء الشبكة الكهربائية بعناية. القاعدة الأساسية هي الحماية الموثوقة ، مع مراعاة أداء الموقع بأسوأ المعلمات. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن النحاس مصمم بنفس المقطع العرضي للأحمال الثقيلة مقارنة بالألمنيوم. نقاوة المعدن لها بعض الأهمية. مع زيادة الشوائب ، تتدهور الموصلية ، وتزيد خسائر التسخين غير الضرورية والخطيرة.

جهاز الأسلاك الداخلية

في مثل هذه الأشياء العقارية ، تُستخدم الحلول القياسية التالية لإنشاء نظام إمداد طاقة عالي الجودة:

• يجب وضع آلة تمهيدية أمام العداد ؛
• خلف جهاز التحكم ، يتم تركيب جهاز عام للتيار المتبقي (RCD) ؛
• تجهيز مزيد من الخطوط الفردية بالمفاتيح التلقائية (AB).

يمنع التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الحوادث التي تثير تيارات التسرب. في بعض الحالات ، يمنع حدوث صدمة كهربائية. ومع ذلك ، يتم تنفيذ تدابير الحماية المعقدة باستخدام قواطع الدائرة. تأكد من استخدام أسس فعالة.

كقاعدة عامة ، من الملائم وضع عدة مجموعات في المطبخ لتوزيع الأحمال بالتساوي. يوصى بشكل خاص باختيار توزيع المستهلكين الأقوياء بعناية:

• النتوءات.
• أفران.
• مراجل التدفئة والمراجل وسخانات التدفق ؛
• مسخنات كهربائية ، مسدسات حرارية.
• مكيفات.

مخطط الأسلاك له هيكل شجرة. من الخط المركزي لـ "الجذع" ، قم بعمل الفروع اللازمة لـ "الفرع" لتوصيل المقابس والمفاتيح.

كيفية حساب معدل قاطع الدائرة

الوظيفة الرئيسية لـ AB هي حماية الأسلاك الكهربائية. لهذا السبب ، تأكد أولاً من مطابقة تصنيف المحول بالأمبير والمقطع العرضي والمادة (النحاس والألمنيوم) لأقطاب الكابلات.

تحديد القوة الكلية للمستهلكين

يشار إلى كمية الكهرباء اللازمة لتشغيل المصابيح والمنتجات الأخرى في الوثائق المصاحبة. يشار إلى الطاقة على العلبة. يمكن الحصول على هذه البيانات على الموقع الرسمي للشركة المصنعة. ومع ذلك ، فإن مجرد إضافة الكيلووات لا يكفي.

المكون النشط والاسمي

تصف خوارزمية الحساب البسيطة الموضحة في المثال حالة الحمل المقاوم. هذا هو المكون (الطاقة النشطة - P) المشار إليه في جواز السفر الفني للمنتج المقابل. يتم تحديده بواسطة العداد للدفعات المنتظمة للطاقة المستهلكة.

ومع ذلك ، عند توصيل أداة آلية أو غيرها من المعدات بمحرك كهربائي ، يجب أن تأخذ في الاعتبار المكون الاستقرائي. يتصرفون بنفس الطريقة إذا كان هناك مكثف في الدائرة.

الصيغ والتفسيرات:

• P = S * cos ϕ ؛
• س = S * الخطيئة ϕ ؛
• S = P / cos ϕ ؛
• ϕ هي الزاوية بين المتجهين P و S (إنزياح الطور).

يشير المكون التفاعلي (Q) إلى التبادل الدوري للطاقة بين مصدر الطاقة والحمل. سيساعد مجموع المتجهات P و Q في تحديد القوة الظاهرية النهائية (S).

زيادة تيارات البداية

يصاحب تشغيل مضخة قوية (حمولة تفاعلية أخرى) تيار تدفق وعملية تذبذبية لاحقة مع الانتقال إلى وضع التشغيل العادي. مدة النبض ، كقاعدة عامة ، لا تتجاوز 1.5-2 ثانية. هذه المدة غير كافية لتسخين الصفيحة ثنائية المعدن. ولكن قد يكون هذا كافيًا لتحريك جذع الملف اللولبي.

تحتوي القائمة على مستويات التجاوز النموذجية التي تنشط رحلة الملف اللولبي. بين قوسين ، يتم إعطاء التأخيرات الزمنية حتى يتم كسر الدائرة بواسطة اللوحة ثنائية المعدن (ثانية):

• أ - 30٪ (20-30) ؛
• ب - 200٪ (4-5) ؛
• ج - 5 مرات (1.5) ؛
• د - 10 مرات (0.4).

تم أخذ الأوضاع المقابلة في الاعتبار عند إنشاء معايير الملف الشخصي.لمنع الإغلاق الخاطئ ، من الضروري تحديد نوع الجهاز المناسب.

محاسبة عامل الطلب

يستخدم عامل التصحيح هذا (Кс) لمراعاة الأحمال في ظروف التشغيل الحقيقية: محسوبة = S * Кс. تشير قيمته (تتراوح من 0 إلى 1) إلى عدد المستهلكين المتصلين. هذه الطريقة مناسبة للاستخدام عند إنشاء مشاريع مكتبية وصناعية ، مما يعني استخدام نفس النوع من المعدات: الآلات ، وأجهزة الكمبيوتر ، وما إلى ذلك.

بالنسبة للمهام المنزلية ، ليس من الصعب استخلاص النتيجة الصحيحة بناءً على فحص أولي. من الصعب تخيل موقف يتم فيه استخدام مكيف هواء في نفس الوقت في غرفة واحدة للتبريد ويتم تسخين الهواء باستخدام مروحة تدفئة.

حساب استهلاك الطاقة

تُستخدم صيغ إزاحة الطور المعطاة لتصحيح الأحمال الاستقرائية والسعة. تؤخذ المقاومة في الاعتبار وفقًا لبيانات جواز السفر دون إعادة الحساب. يتم أخذ قيمة cos ϕ من الوثائق المصاحبة.

يمكنك حساب التيار كما يلي:

• P / U - مزودات طاقة ثابتة ، أحمال مقاومة ؛
• P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - مرحلة واحدة ، ~ 220 فولت ، الخصائص التفاعلية للمستهلك ؛
• P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - شبكة ثلاثية الطور ~ 380V ، معلمات استقرائية (سعوية) للمعدات.

يمكنك قياس الفولتية الحقيقية باستخدام مقياس متعدد. يتم إعطاء طريقة تنفيذ عمليات العمل في التعليمات الرسمية للشركة المصنعة.

اختيار المقطع العرضي للموصلات

المعلومات الضرورية حول سعات التحميل موجودة في الوثائق الرسمية لمصنعي الكابلات. يوصى باختيار مقطع عرضي أكبر من السلسلة من أجل استبعاد ارتفاع درجة الحرارة والتلف أثناء التشغيل. وفقًا للقواعد الحالية ، فإن الموصلات التي تبلغ مساحتها 1.5 مم أو أكثر مناسبة للمباني السكنية.

مع الأخذ في الاعتبار زيادة نسبة الطاقة إلى الوزن لأشياء العقارات الحديثة ، فإن الحد الأدنى من سعة الشبكة لن يكون كافياً. ينصح الخبراء بتوفير توصيل معدات إضافية كجزء من التحديث اللاحق.

تصنيفات قواطع الدائرة الحالية

يتم تحديد القيمة المحددة للتصنيف من خلال الصيغة Inom ≤ Ipr / 1.45 ، حيث Ipr هو التيار المستمر المسموح به لأسلاك معينة. إذا كنت تخطط لتثبيت شبكة ، فتابع ما يلي:

• توضيح مخطط الاتصال للمستهلكين ؛
• جمع البيانات الفنية وقياس الجهد ؛
• وفقًا للمخطط المقدم ، يتم حسابها بشكل منفصل ، ويتم تلخيص التيارات في الدوائر الفردية ؛
• لكل مجموعة ، من الضروري اختيار آلة أوتوماتيكية تتحمل الحمل المقابل ؛
• تحديد منتجات الكابلات مع مقطع عرضي موصل مناسب.

إذا تم تركيب الشباك في بوابات ومغطاة بالجبس ، فإن التفكيك صعب للغاية. في هذه الحالة ، يتم استخدام اختيار الجهاز على جزء الكابل. يبدأون بتقييم سعة تحميل الخطوط الحالية. تستخدم هذه النتيجة لتقييم النماذج المناسبة لأجهزة الحماية. علاوة على ذلك ، يتم تقسيم المستهلكين إلى مجموعات ، مع مراعاة السعة الإجمالية (الاستخدام المشترك).

قواعد اختيار المذهب

للحصول على استنتاجات صحيحة ، من الضروري مراعاة ميزات الجهاز المتصل. إذا كان إجمالي التيار المحسوب هو 19 أمبير ، يفضل المستخدمون شراء جهاز 25 أمبير. يفترض هذا الحل إمكانية تطبيق أحمال إضافية دون قيود كبيرة.

ومع ذلك ، في بعض الحالات ، من الأفضل اختيار قاطع دائرة 20 أمبير. يوفر هذا وقتًا أقصر نسبيًا لإيقاف التيار عندما يرتفع التيار (ارتفاع درجة الحرارة) باستخدام فاصل ثنائي المعدن. سيساعد هذا الاحتياط في الحفاظ على لف المحرك سليمًا عندما يتم حظر الدوار بواسطة محرك محشور.

أوقات الاستجابة المختلفة مفيدة لضمان التشغيل الانتقائي لمعدات الحماية. يتم تثبيت الأجهزة ذات زمن الوصول المنخفض على الخطوط.في حالة الطوارئ ، يتم فصل الجزء التالف فقط من الكهرباء. لن يكون لدى الجهاز التمهيدي وقت للإغلاق. يعد تزويد الطاقة من خلال الدوائر الأخرى مفيدًا للحفاظ على الإضاءة والإشارات والأنظمة الهندسية الأخرى في حالة عمل.

اختيار الجهاز عن طريق الطاقة

يتم تبسيط خطوات العمل الفردية باستخدام الآلات الحاسبة المتخصصة. توفر هذه البرامج معلومات ومواقع مرجعية مجانًا. لكن اختيار الآلة من حيث القوة يجب أن يتم على أساس المعدات الحقيقية.

الخوارزمية النموذجية:

• تحديد البيانات الأولية عن استهلاك الأجهزة الفردية ؛
• التوزيع في مجموعات ، وتحديد القيم الإجمالية ؛
• النتائج التي تم الحصول عليها تستخدم لاختيار معدات الحماية.

تشير هذه المعلمة إلى الحفاظ على الوظيفة مع زيادة مضاعفة للأحمال الحالية (مرات):

• ب (3-5) ؛
• ج (5-10) ؛
• د (40-50).

يتم تشكيل متطلبات نماذج الآلات مع مراعاة تصنيف وفئة قدرات التحويل. يتم اختيار معدات الحماية بهامش لضمان التشغيل في حالة الطوارئ.

طريقة مجدولة

تشير المواد المرجعية إلى مقدار طاقة التحميل التي يمكن تطبيقها إذا تم تركيب الآلات في شبكات طاقة مختلفة. مثال لطراز 2 أ (القيم بالكيلوواط):

• 220 فولت ، 1 (2) أقطاب ، اتصال أحادي الطور - 0.4 ؛
• 380 فولت ، 3 أقطاب ، "مثلث" - 2.3 ؛
• 380 فولت ، القطب الرابع ، "نجمة" - 1.3.

يجب زيادة النتيجة إلى أقرب قيمة في نطاق النموذج من أجل الموثوقية.

طريقة رسومية

هذه التقنية تطبق مبادئ مماثلة. ولكن يتم تقديم معلمات الاختبار في شكل رسومي واضح.

الفروق الدقيقة في الاختيار

في أي حال ، يتم اختيار قاطع الدائرة (الطاقة) الحالي بهامش. يوصي الخبراء باستخدام معامل الضرب 1.4-1.6. في الوقت نفسه ، يتم التحقق من قدرة الأسلاك على تحمل الحمل الأقصى.

حساب الجهاز لقسم الأسلاك

بالنسبة لشبكة منزلية نموذجية ، يمكن الحصول على البيانات من الجدول التالي:

يساعد اختيار قاطع حسب حجم الكابل على حماية الأسلاك. هذه التقنية موصى بها من قبل المتخصصين ذوي الخبرة. إذا كانت المنطقة غير معروفة ، يتم حسابها باستخدام صيغة هندسية نموذجية ، مع مراعاة القطر المقاس (D) للموصل: S = (π * D2) / 4 = 0.785 * D2.

صيغة لحساب القدرة بالتيار والجهد

للحسابات على هذه المعلمات ، يتم استخدام تعريفات القوة الكلية (S) والنشطة (P) والتفاعلية (Q). الصيغ التالية مناسبة لحساب شبكات 220 فولت أحادية الطور:

• S = U * أنا ؛
• P = U * I * cos ϕ ؛
• س = U * أنا * الخطيئة ϕ.

يمكن أخذ البيانات الأولية للحساب من الكتب المرجعية. كما تستخدم نتائج القياس.

الحمل النشط

المصابيح المتوهجة والسخانات ليست تفاعلية. مثل هذه الأحمال لا تغير مراحل التيارات والفولتية. يتم استهلاك الطاقة بالكامل بضعف التردد.

حمولة بالسعة

عند توصيل مكثف بشبكة تيار متردد ، يتم تبادل الطاقة في كلا الاتجاهين. هذه العملية غير مصحوبة بعمل مفيد.

التأثير السلبي للحمل التفاعلي

في التفسيرات المقدمة ، يتم النظر في الوضع المثالي. ومع ذلك ، في الواقع ، كل عنصر تفاعلي له مقاومة كهربائية معينة. انتبه إلى الخسائر المقابلة في الأسلاك الموصلة ومكونات الدائرة الأخرى.

مع القيم المهمة للمكون السعوي (الاستقرائي) ، يجب أن تؤخذ المشاكل المذكورة في الاعتبار. في بعض المخططات ، بالإضافة إلى زيادة سعة تحميل الآلات ، يتم استخدام مكونات تعويض إضافية.

ما هي التيارات المستخدمة في حساب الآلات

يتم تحديد قوة جهاز الحماية وفقًا لتيار الأسلاك (القيمة المحسوبة أو الجدولية) ، مع مراعاة استهلاك الحمل المتصل.يتم اختيار تصنيف الماكينة بدرجة أقل من أجل الحفاظ على سلامة خط الطاقة أثناء التشغيل. في أجزاء مختلفة من الشبكة ، يتم تثبيت موصلات القسم المقابل ، مسترشدة بمبادئ هيكل الشجرة.

يُسمح بالتخفيض المتعمد لتصنيف قاطع الدائرة عند توصيل الأحمال باستهلاك منخفض للطاقة. يشير هذا الخيار إلى استخدام الخطوط ذات الهامش الحالي الكبير. مثل هذا الحل يحمي المعدات المتصلة بشكل أفضل من التلف.