Как да изберем прекъсвач за мощност на товара

Правилната употреба на защитни устройства предотвратява токов удар, появата и развитието на аварийни ситуации. Правилният избор на машината според мощността на товара е необходим за създаването на нови и модернизация на експлоатираните електрозахранващи мрежи.

За какво са прекъсвачите и как работят

Устройствата от тази категория могат да регистрират прекомерна консумация на електрическа енергия. Това се случва, когато има късо съединение или когато са свързани мощни или реактивни товари. В такива ситуации прекъсвачът изключва захранването 220 (380) V без намеса на потребителя.

В стандартния дизайн се използват две технологии за изпълнение на посочените функции. С бързо нарастване на силата на тока над нивото, определено от изчислението, соленоидът създава магнитно поле, което движи стъблото. Чрез механично задвижване това устройство отваря контактната група. Параметрите на възела се изчисляват, като се вземат предвид стартовите натоварвания, за да се изключат фалшивите аларми.

Втората защита се организира с помощта на добре познат феномен - нагряване на проводник чрез преминаване на ток. Съответният участък от веригата е създаден от биметална плоча. С повишаването на температурата тя променя формата си, докато контактът се скъса. Някои модели автомати предлагат специална настройка за регулиране на нивото на чувствителност.

Защо несъответствието на кабелите с натоварването на мрежата е опасно?

Възможните проблеми са по-лесни за разбиране с конкретен пример. Първоначални данни:

• стандартно захранване с променливо напрежение U = 220 V;
• апартаментът е със стари алуминиеви окабелявания (участък 2,5 мм кв.);
• машинен ток - 30 A;
• Свързани са 6 конвектора по 750 W и една ютия от 850 W.

Плащане:

• обща мощност (P) на консуматорите - 5 350 W;
• токът (I) във веригата се изчислява по формулата I = P / U = 5 350/220 = 24,32 A).

Машината няма да работи в такава ситуация (30> 24.32A). Такъв ток значително ще нагрее алуминиевата тел, ще разтопи изолацията. Веригата, разрушена от късо съединение, ще трябва да бъде възстановена, което е трудно при инсталиране на мрежи в строителните конструкции. В най-лошата ситуация значителни материални активи ще бъдат унищожени от пожар.

Съгласно стандартите "PUE" за проводник с разглежданите параметри, мощността на натоварване при свързване към еднофазна 220V мрежа не трябва да надвишава 4,4 kW. Съответната граница на тока е 20 А. Отрицателното развитие на ситуацията може да бъде улеснено от "усуквания", оксиди и други дефекти в ставите.

Слаба защита на връзката

В допълнение към напречното сечение, при избора на подходящи кабелни продукти се обръща внимание на реалните условия на работа.Нормираните стойности са дадени за нагряване до температура не по-висока от + 60 ° C. Когато инсталирате линията на място в близост до селска къща, е необходимо да осигурите защита срещу влага и други неблагоприятни външни влияния.

Всички части на електрическата мрежа се проверяват внимателно. Основното правило е надеждната защита, отчитаща работата на сайта с най-лошите параметри. Трябва да се има предвид, че медта е проектирана със същото сечение за тежки товари в сравнение с алуминия. Чистотата на метала е от известно значение. С увеличаване на примесите, проводимостта се влошава и ненужните и опасни загуби от нагряване се увеличават.

Вътрешно окабеляване

В такива обекти на недвижими имоти се използват следните стандартни решения за създаване на висококачествена система за захранване:

• пред брояча трябва да се постави уводна машина;
• зад устройството за управление е монтирано устройство за общ остатъчен ток (RCD);
• допълнително оборудване на отделни линии с автоматични превключватели (AB).

RCD предотвратява произшествия, които провокират токове на утечка. В някои ситуации предотвратява токов удар. Въпреки това се извършват сложни защитни мерки с помощта на прекъсвачи. Не забравяйте да използвате ефективно заземяване.

Като правило е удобно да поставите няколко групи в кухнята, за да разпределите равномерно товара. Особено се препоръчва внимателно да изберете разпределението на мощни потребители:

• котлони;
• фурни;
• отоплителни котли, бойлери, нагреватели на потока;
• електрически конвектори, топлинни пистолети;
• балсами.

Схемата за свързване има дървовидна структура. От централната линия на "багажника" направете необходимите клонове на "клона" за свързване на контакти и ключове.

Как да изчислим рейтинга на прекъсвача

Основната функция на AB е да защитава електрическите кабели. Поради тази причина първо се уверете, че номиналът на превключвателя в ампери, напречното сечение и материалът (мед, алуминий) на кабелните жила съвпадат.

Определяне на общата мощност на потребителите

Колко електричество е необходимо за функционирането на лампите и други продукти, е отбелязано в придружаващата документация. Мощността е посочена на кутията. Тези данни могат да бъдат получени на официалния уебсайт на производителя. Обаче простото събиране на киловата не е достатъчно.

Активен и номинален компонент

Простият алгоритъм за изчисление, показан в примера, описва ситуация на резистивно натоварване. Този компонент (активна мощност - P) е посочен в техническия паспорт на съответния продукт. Определя се от брояча за редовни плащания на консумираната енергия.

Въпреки това, когато свързвате машинен инструмент или друго оборудване с електрическо задвижване, ще трябва да вземете предвид индуктивния компонент. Те действат по същия начин, ако във веригата има кондензатор.

Формули и обяснения:

• P = S * cos ϕ;
• Q = S * sin ϕ;
• S = P / cos ϕ;
• ϕ е ъгълът между векторите P и S (фазово отместване).

Реактивният компонент (Q) се отнася до цикличния обмен на енергия между захранването и товара. Сумата от векторите P и Q ще помогне да се определи крайната привидна мощност (S).

Повишени пускови токове

Включването на мощна помпа (друг реактивен товар) е придружено от пусков ток и последващ трептящ процес с преход към нормален режим на работа. Продължителността на импулса, като правило, не надвишава 1,5-2 секунди. Тази продължителност е недостатъчна за затопляне на биметалната плоча. Но това може да е достатъчно за преместване на соленоидния ствол.

Списъкът съдържа типични нива на превишаване, които ще активират изключването на соленоида. В скоби, времевите закъснения се дават, докато веригата се прекъсне от биметалната плоча (сек):

• A - 30% (20-30);
• В - 200% (4-5);
• С - 5 пъти (1,5);
• D - 10 пъти (0,4).

Съответните режими са взети предвид при създаването на профилни стандарти.За да предотвратите грешно изключване, е необходимо да изберете подходящия тип машина.

Отчитане на фактора на търсенето

Този корекционен коефициент (Кс) се използва за отчитане на натоварванията в реални работни условия: Изчислено = S * Кс. Стойността му (диапазон от 0 до 1) показва броя на свързаните потребители. Този метод е удобен за използване при създаване на офис и индустриални проекти, което предполага използването на еднотипни съоръжения: машини, компютри и др.

За домакинските задачи не е трудно да се направи правилното заключение въз основа на елементарна проверка. Трудно е да си представим ситуация, когато климатик се използва едновременно в едно помещение за охлаждане и въздухът се нагрява с нагревател на вентилатора.

Изчисляване на консумацията на енергия

Дадените формули за фазово изместване се използват за коригиране на индуктивни и капацитивни натоварвания. Резистивните се вземат предвид според паспортните данни без преизчисляване. Стойността на cos is е взета от придружаващата документация.

Можете да изчислите силата на тока, както следва:

• P / U - постоянни захранвания, резистивни товари;
• P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - еднофазна, ~ 220V, реактивни характеристики на потребителя;
• P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - трифазна мрежа ~ 380V, индуктивни (капацитивни) параметри на оборудването.

Можете да измервате реалните напрежения с помощта на мултицет. Методът за извършване на работни операции е даден в официалните инструкции на производителя.

Избор на напречно сечение на проводници

Необходимата информация за товароносимостта се съдържа в официалната документация на производителите на кабели. Препоръчително е да изберете по-голямо напречно сечение от серията, за да се изключи прегряване и повреда по време на работа. Според действащите правила проводници с площ 1,5 mm или повече са подходящи за жилищни помещения.

Като се вземе предвид увеличеното съотношение мощност / тегло на съвременните обекти на недвижими имоти, минималният капацитет на мрежата няма да бъде достатъчен. Експертите съветват да се предвиди свързването на допълнително оборудване като част от последващата модернизация.

Номинални токове на прекъсвача

Ограничителната стойност на рейтинга се определя по формулата Inom ≤ Ipr / 1.45, където Ipr е допустимият непрекъснат ток за определено окабеляване. Ако планирате да инсталирате мрежа, постъпете по следния начин:

• изясни схемата за свързване на потребителите;
• събиране на технически данни, измерване на напрежението;
• според представената схема те се изчисляват отделно, токовете в отделни вериги се сумират;
• за всяка група е необходимо да изберете автоматична машина, която да издържи съответното натоварване;
• определете кабелни продукти с подходящо напречно сечение на проводника.

Ако мрежите са монтирани в порти и са покрити с мазилка, разглобяването е твърде трудно. В този случай се използва изборът на машината над участъка на кабела. Те започват с оценка на товароносимостта на съществуващите линии. Този резултат се използва за оценка на подходящи модели защитни устройства. Освен това потребителите са разделени на групи, като се вземе предвид общият капацитет (споделена употреба).

Правилата за избор на деноминацията

За правилни заключения е необходимо да се вземат предвид особеностите на свързаното оборудване. Ако изчисленият общ ток е 19 ампера, потребителите предпочитат да закупят устройство 25А. Това решение предполага възможността за прилагане на допълнителни товари без значителни ограничения.

Въпреки това, в някои ситуации е по-добре да изберете прекъсвач 20А. Това осигурява относително по-кратко време за изключване, когато токът се повиши (повишаване на температурата) с биметален разединител. Тази предпазна мярка ще помогне да запазите намотката на двигателя непокътната, когато роторът е блокиран от заседнало задвижване.

Различните времена за реакция са полезни, за да се гарантира селективната работа на защитното оборудване. На линиите са инсталирани устройства с по-ниска латентност.При спешни случаи само повредената част е изключена от електричеството. Уводната машина няма да има време да се изключи. Захранването чрез други вериги е полезно за поддържане на осветлението, сигнализацията и други инженерни системи в изправност.

Избор на машината по мощност

Индивидуалните работни стъпки се опростяват с помощта на специализирани калкулатори. Такива програми предоставят информация и справочни сайтове безплатно. Но изборът на машината по отношение на мощността ще трябва да се направи въз основа на реално оборудване.

Типичен алгоритъм:

• посочете първоначалните данни за консумацията на отделни устройства;
• разпределете в групи, посочете общите стойности;
• получените резултати се използват за избор на защитно оборудване.

Този параметър означава запазване на функционалността с многократно излишък от текущи натоварвания (пъти):

• В (3-5);
• С (5-10);
• D (40-50).

Изискванията към моделите машини се формират, като се вземат предвид рейтингът и класът на комутационните възможности. Защитното оборудване се избира с резерв, за да се осигури работоспособност в случай на извънредна ситуация.

Табличен начин

Референтните материали показват колко мощност на натоварване може да се приложи, ако машините са инсталирани в различни енергийни мрежи. Пример за модел 2 A (стойности в kW):

• 220 V, 1 (2) полюса, еднофазна връзка - 0,4;
• 380 V, 3 полюса, "триъгълник" - 2,3;
• 380 V, 4-ти полюс, "звезда" - 1,3.

Резултатът трябва да бъде увеличен до най-близката стойност в моделния диапазон за надеждност.

Графичен начин

Тази техника прилага подобни принципи. Но параметрите на теста са представени в ясна графична форма.

Нюанси по избор

Във всеки случай изборът на токов (силов) прекъсвач се прави с марж. Експертите препоръчват да се използва коефициент на умножение 1,4-1,6. В същото време се проверява способността на окабеляването да издържа на максималното натоварване.

Изчисляване на машината за участъка на окабеляването

За типична домакинска мрежа данните могат да бъдат взети от следната таблица:

Изборът на прекъсвач по размер на кабела помага да се защити окабеляването. Тази техника се препоръчва от опитни специалисти. Ако площта е неизвестна, тя се изчислява, като се използва типична геометрична формула, като се вземе предвид измереният диаметър (D) на проводника: S = (π * D2) / 4 = 0.785 * D2.

Формула за изчисляване на мощността по ток и напрежение

За изчисления на тези параметри се използват дефинициите за обща (S), активна (P) и реактивна (Q) мощност. Следните формули са подходящи за изчисляване на еднофазни 220 V мрежи:

• S = U * I;
• P = U * I * cos ϕ;
• Q = U * I * sin ϕ.

Първоначалните данни за изчислението могат да бъдат взети от справочниците. Използват се и резултатите от измерванията.

Активно натоварване

Лампите с нажежаема жичка и нагревателите не реагират. Такива натоварвания не изместват фазите на токове и напрежения. Захранването се изразходва изцяло с двойно по-голяма честота.

Капацитивен товар

Когато кондензатор е свързан към мрежа с променлив ток, енергията се обменя в двете посоки. Този процес не е придружен от полезна работа.

Отрицателно въздействие на реактивно натоварване

В предоставените обяснения се разглежда идеалната ситуация. В действителност обаче всеки реактивен елемент има определено електрическо съпротивление. Имайте предвид съответните загуби в свързващите проводници и други компоненти на веригата.

При значителни стойности на капацитивния (индуктивен) компонент трябва да се вземат предвид отбелязаните проблеми. В някои схеми, освен увеличаване на товароносимостта на машините, се използват и допълнителни компенсационни компоненти.

Какви токове се използват за изчислителни машини

Мощността на защитното устройство се избира според тока на окабеляването (изчислена или таблична стойност), като се вземе предвид консумацията на свързания товар.Класът на машината е избран по-малко, за да се запази целостта на електропровода по време на работа. В различни части на мрежата са инсталирани проводници на съответната секция, ръководени от принципите на дървесна структура.

Умишлено намаляване на номинала на прекъсвача е допустимо при свързване на товари с намалена консумация на енергия. Тази опция предполага използването на редове с голям текущ марж. Това решение по-добре предпазва свързаното оборудване от повреда.