Kuinka valita katkaisija kuormitettavaksi

Suojalaitteiden oikea käyttö estää sähköiskun, hätätilanteiden syntymisen ja kehittymisen. Koneen oikea valinta kuormitustehon mukaan on välttämätöntä uusien sähköverkkojen luomiseksi ja nykyaikaistamiseksi.

Mille tarkoitetaan katkaisijoita ja miten ne toimivat

Tämän luokan laitteet pystyvät rekisteröimään liikaa sähköenergian kulutusta. Tämä tapahtuu, kun on oikosulku tai kun suuritehoiset tai reaktiiviset kuormat on kytketty. Tällaisissa tilanteissa virrankatkaisin katkaisee 220 (380) V: n virtalähteen ilman käyttäjän toimia.

Ilmoitettujen toimintojen suorittamiseen käytetään vakiomallissa kahta tekniikkaa. Kun virranvoimakkuus nousee nopeasti laskennassa määritetyn tason yläpuolelle, solenoidi luo magneettikentän, joka siirtää varren. Mekaanisen käyttölaitteen avulla tämä yksikkö avaa kontaktiryhmän. Solmuparametrit lasketaan ottaen huomioon alkukuormat väärien hälytysten poissulkemiseksi.

Toinen suojaus on järjestetty käyttämällä tunnettua ilmiötä - johtimen lämmittäminen virtaa kuljettamalla. Ketjun vastaava osa on luotu bimetallilevystä. Lämpötilan noustessa se muuttaa muotoa, kunnes kosketin rikkoutuu. Joissakin myyntiautomaattien malleissa on erityinen säätö herkkyyden tason säätämiseksi.

Miksi kaapelien ristiriita verkon kuormituksen kanssa on vaarallista?

Mahdolliset ongelmat on helpompi ymmärtää tietyllä esimerkillä. Lähtötiedot:

• vakiovirtalähde vaihtojännitteellä U = 220 V;
• huoneistossa on vanhat alumiinijohdot (osa 2,5 mm neliömetriä);
• koneen ampeeri - 30 A;
• 6 konvektoria, kukin 750 W, ja yksi 850 W: n rauta, on kytketty.

Maksu:

• kuluttajien kokonaisteho (P) - 5 350 W;
• piirin virta (I) lasketaan kaavalla I = P / U = 5350/220 = 24,32 A).

Kone ei toimi tällaisessa tilanteessa (30> 24,32A). Tällainen virta lämmittää suuresti alumiinilangan, sulattaa eristeen. Oikosulun tuhoama piiri on palautettava, mikä on vaikeaa asennettaessa verkkoja rakennusten sisäpuolelle. Pahimmassa tilanteessa tulipalo tuhoaa merkittävän aineellisen omaisuuden.

Tarkastelluilla parametreilla varustetun johtimen "PUE" -standardien mukaan kuormitusteho kytkettynä yksivaiheiseen 220 V: n verkkoon ei saisi ylittää 4,4 kW. Vastaava virtaraja on 20 A. Tilanteen negatiivista kehitystä voivat helpottaa "kierteet", oksidit ja muut nivelten viat.

Heikko linkkisuojaus

Poikkileikkauksen lisäksi valitaan sopivia kaapelituotteita huomioiden todelliset käyttöolosuhteet.Normalisoidut arvot annetaan lämmittämiseen lämpötilaan, joka ei ylitä + 60 ° C. Asennettaessa linjaa maalaistalon lähellä olevalle paikalle on välttämätöntä suojata kosteudelta ja muilta haitallisilta ulkoisilta vaikutuksilta.

Kaikki sähköverkon osat tarkistetaan huolellisesti. Perussääntö on luotettava suojaus, ottaen huomioon huonoimpien parametrien sivuston suorituskyky. On pidettävä mielessä, että kupari on suunniteltu samalla poikkileikkauksella raskaille kuormille kuin alumiiniin. Metallin puhtaudella on jonkin verran merkitystä. Epäpuhtauksien lisääntyessä johtokyky heikkenee ja tarpeettomat ja vaaralliset lämpöhäviöt kasvavat.

Sisäinen johdotuslaite

Tällaisissa kiinteistöobjekteissa käytetään seuraavia vakioratkaisuja laadukkaan virransyöttöjärjestelmän luomiseen:

• esittelykone on sijoitettava tiskin eteen;
• ohjauslaitteen taakse on asennettu yleinen vikavirtasuojalaite (RCD);
• varustaa edelleen yksittäiset linjat automaattikytkimillä (AB).

RCD estää vuotovirrat aiheuttavat onnettomuudet. Joissakin tilanteissa se estää sähköiskun. Monimutkaiset suojatoimenpiteet suoritetaan kuitenkin katkaisimilla. Varmista, että käytät tehokasta maadoitusta.

Yleensä on kätevää laittaa useita ryhmiä keittiöön tasaisesti jakamaan kuormat. Erityisen suositeltavaa on valita huolellisesti voimakkaiden kuluttajien jakauma:

• keittolevyt;
• uunit;
• lämmityskattilat, kattilat, virtauslämmittimet;
• sähkökonvektorit, lämpöpistoolit;
• hoitoaineet.

Kytkentäkaaviossa on puurakenne. Tee "tavaratilan" keskilinjasta tarvittavat "haaran" haarat pistorasioiden ja kytkinten liittämiseksi.

Katkaisijan luokituksen laskeminen

AB: n päätehtävänä on suojata sähköjohtoja. Tästä syystä on ensin varmistettava, että kytkimen nimellisarvo ampeereissa, kaapelin johtimien poikkileikkaus ja materiaali (kupari, alumiini) vastaavat toisiaan.

Kuluttajien kokonaisvoiman määrittäminen

Kuinka paljon sähköä tarvitaan lamppujen ja muiden tuotteiden toimintaan, mainitaan oheisissa asiakirjoissa. Virta on ilmoitettu kotelossa. Nämä tiedot saat valmistajan virallisilta verkkosivuilta. Pelkkä kilowatin laskeminen ei kuitenkaan riitä.

Aktiivinen ja nimellinen komponentti

Esimerkissä esitetty yksinkertainen laskenta-algoritmi kuvaa resistiivisen kuormitustilanteen. Tämä komponentti (aktiivinen teho - P) ilmoitetaan vastaavan tuotteen teknisessä passissa. Se määräytyy kulutetun energian säännöllisten maksujen mittarin avulla.

Kun kuitenkin liität työstökoneen tai muun laitteen sähkökäyttöiseen, sinun on otettava huomioon induktiivinen komponentti. Ne toimivat samalla tavalla, jos piirissä on kondensaattori.

Kaavat ja selitykset:

• P = S * cos ϕ;
• Q = S * sin ϕ;
• S = P / cos ';
• ϕ on vektorien P ja S välinen kulma (vaihesiirto).

Reaktiivinen komponentti (Q) viittaa sykliseen energianvaihtoon virtalähteen ja kuorman välillä. Vektorien P ja Q summa auttaa määrittämään lopullisen näennäistehon (S).

Lisääntyneet lähtövirrat

Tehokkaan pumpun (toisen reaktiivisen kuorman) käynnistämiseen liittyy käynnistysvirta ja sitä seuraava värähtelyprosessi, joka siirtyy normaaliin käyttötilaan. Pulssin kesto ei yleensä ylitä 1,5-2 sekuntia. Tämä kesto ei riitä lämmittämään bimetallilevyä. Mutta tämä voi olla tarpeeksi solenoidivarren siirtämiseksi.

Luettelo sisältää tyypillisiä ylitystasoja, jotka aktivoivat solenoidin laukaisun. Suluissa annetaan aikaviiveet, kunnes piiri katkaistaan ​​bimetallilevyllä (s):

• A - 30% (20-30);
• B - 200% (4-5);
• C - 5 kertaa (1,5);
• D - 10 kertaa (0,4).

Vastaavat tilat otettiin huomioon luodessaan profiilistandardeja.Virheellisen sammutuksen estämiseksi on valittava sopiva konetyyppi.

Kysyntätekijöiden kirjanpito

Tätä korjauskerrointa (Кс) käytetään kuormien huomioon ottamiseksi todellisissa käyttöolosuhteissa: Laskettu = S * Кс. Sen arvo (alue 0: sta 1: een) osoittaa kytkettyjen kuluttajien lukumäärän. Tätä menetelmää on helppo käyttää toimisto- ja teollisuusprojekteissa, mikä tarkoittaa samantyyppisten laitteiden käyttöä: koneita, tietokoneita jne.

Kotitaloustehtävissä ei ole vaikea tehdä oikeaa johtopäätöstä perustarkastuksen perusteella. On vaikea kuvitella tilannetta, jossa ilmastointilaitetta käytetään samanaikaisesti yhdessä huoneessa jäähdytykseen ja ilmaa lämmitetään tuulettimella.

Virrankulutuksen laskenta

Annettuja vaihesiirtokaavoja käytetään induktiivisten ja kapasitiivisten kuormien korjaamiseen. Resistiiviset otetaan huomioon passitietojen mukaan ilman uudelleenlaskentaa. Cos ϕ -arvo otetaan oheisista asiakirjoista.

Voit laskea ampeerin seuraavasti:

• P / U - jatkuvat virtalähteet, resistiiviset kuormat;
• P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - yksi vaihe, ~ 220 V, kuluttajan reaktiiviset ominaisuudet;
• P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - kolmivaiheinen verkko ~ 380V, laitteiden induktiiviset (kapasitiiviset) parametrit.

Voit mitata todellisia jännitteitä yleismittarilla. Työtapojen suorittamistapa on annettu valmistajan virallisissa ohjeissa.

Johtimien poikkileikkauksen valinta

Tarvittavat tiedot kuormitettavuudesta ovat kaapelivalmistajien virallisissa asiakirjoissa. On suositeltavaa valita suurempi poikkileikkaus sarjasta ylikuumenemisen ja vahingoittumisen estämiseksi käytön aikana. Nykyisten sääntöjen mukaan johtimet, joiden pinta-ala on 1,5 mm tai enemmän, soveltuvat asuintiloihin.

Kun otetaan huomioon nykyaikaisten kiinteistöjen lisääntynyt teho-painosuhde, verkon vähimmäiskapasiteetti ei riitä. Asiantuntijat neuvovat huolehtimaan lisälaitteiden kytkemisestä osana myöhempää modernisointia.

Virrankatkaisijoiden arvot

Luokituksen raja-arvo määritetään kaavalla Inom ≤ Ipr / 1,45, jossa Ipr on sallittu jatkuva virta tietylle johdotukselle. Jos aiot asentaa verkon, toimi seuraavasti:

• selventää kuluttajien kytkentäkaaviota;
• kerätä teknisiä tietoja, mitata jännitettä;
• esitetyn kaavion mukaan ne lasketaan erikseen, yksittäisten piirien virrat summataan;
• jokaiselle ryhmälle on tarpeen valita automaattinen kone, joka kestää vastaavan kuormituksen;
• määritä kaapelituotteet sopivalla johtimen poikkileikkauksella.

Jos verkot asennetaan portteihin ja peitetään kipsillä, purkaminen on liian vaikeaa. Tässä tapauksessa käytetään koneen valintaa kaapelin osasta. Ne aloitetaan arvioimalla olemassa olevien johtojen kantavuus. Tätä tulosta käytetään arvioimaan sopivia suojalaitteiden malleja. Lisäksi kuluttajat jaetaan ryhmiin ottaen huomioon kokonaiskapasiteetti (jaettu käyttö).

Nimellisarvon valintasäännöt

Oikeiden johtopäätösten tekemiseksi on otettava huomioon liitetyn laitteen ominaisuudet. Jos laskettu kokonaisvirta on 19 ampeeria, käyttäjät haluavat ostaa 25A-laitteen. Tämä ratkaisu olettaa mahdollisuuden lisätä lisäkuormia ilman merkittäviä rajoituksia.

Joissakin tilanteissa on kuitenkin parempi valita 20A katkaisija. Tämä antaa suhteellisen lyhyemmän ajan virran katkaisulle, kun virta nousee (lämpötilan nousu) bimetallierottimella. Tämä varotoimenpide auttaa pitämään moottorin käämityksen ehjänä, kun juuttunut käyttö estää roottorin.

Eri vasteajat ovat hyödyllisiä suojavarusteiden selektiivisen toiminnan varmistamiseksi. Linjoille on asennettu laitteita, joilla on pienempi viive.Hätätilanteessa vain vaurioitunut osa irrotetaan sähköstä. Esittelykoneella ei ole aikaa sammuttaa. Sähkönsyöttö muiden piirien kautta on hyödyllistä valaistuksen, opasteiden ja muiden teknisten järjestelmien kunnossa pitämiseksi.

Koneen valinta voimalla

Yksittäisiä työvaiheita yksinkertaistetaan erikoistuneilla laskimilla. Tällaiset ohjelmat tarjoavat tietoa ja viitesivustoja ilmaiseksi. Mutta koneen valinta tehon suhteen on tehtävä todellisten laitteiden perusteella.

Tyypillinen algoritmi:

• määritetään alkutiedot yksittäisten laitteiden kulutuksesta;
• jaa ryhmiin, määritä kokonaisarvot;
• saatuja tuloksia käytetään suojavarusteiden valitsemiseen.

Tämä parametri tarkoittaa toiminnallisuuden säilymistä, kun nykyisten kuormien (kertaa) kerta on ylitetty:

• B (3-5);
• C (5-10);
• D (40-50).

Konemalleja koskevat vaatimukset muodostetaan ottaen huomioon kytkentäominaisuuksien luokitus ja luokka. Suojavarusteet valitaan marginaalilla toiminnan varmistamiseksi hätätilanteissa.

Taulukkotapa

Vertailumateriaalit osoittavat, kuinka paljon kuormitettavuutta voidaan käyttää, jos koneet asennetaan eri sähköverkoihin. Esimerkki 2 A-mallista (arvot kilowatteina):

• 220 V, 1 (2) napaa, yksivaiheinen liitäntä - 0,4;
• 380 V, 3-napainen. "Kolmio" - 2,3;
• 380 V, 4. napa, "tähti" - 1.3.

Tulos on nostettava mallialueelle lähimpään arvoon luotettavuuden takaamiseksi.

Graafinen tapa

Tässä tekniikassa noudatetaan samanlaisia ​​periaatteita. Testiparametrit esitetään kuitenkin selkeässä graafisessa muodossa.

Valittavat vivahteet

Joka tapauksessa virtakatkaisijan valinta tehdään marginaalilla. Asiantuntijat suosittelevat kerroimen 1,4-1,6 käyttöä. Samanaikaisesti tarkistetaan johdotuksen kyky kestää suurinta kuormitusta.

Koneen laskenta johdotuksen osaa varten

Tyypillisen kotitalousverkon tiedot voidaan ottaa seuraavasta taulukosta:

Katkaisijan valinta kaapelikoon mukaan suojaa johdotusta. Tätä tekniikkaa suosittelevat kokeneet asiantuntijat. Jos pinta-ala on tuntematon, se lasketaan tyypillisellä geometrisella kaavalla ottaen huomioon johtimen mitattu halkaisija (D): S = (π * D2) / 4 = 0,785 * D2.

Kaava virran ja jännitteen laskemiseksi

Näiden parametrien laskemiseen käytetään kokonais- (S), aktiivisen (P) ja loistehon (Q) määritelmiä. Seuraavat kaavat soveltuvat yksivaiheisten 220 V: n verkkojen laskemiseen:

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

Laskennan lähtötiedot voidaan ottaa viitekirjoista. Myös mittaustuloksia käytetään.

Aktiivinen kuorma

Hehkulamput ja lämmittimet eivät ole reaktiivisia. Tällaiset kuormat eivät muuta virtojen ja jännitteiden vaiheita. Virtaa kulutetaan kokonaisuudessaan kaksinkertaisella taajuudella.

Kapasitiivinen kuorma

Kun kondensaattori kytketään vaihtovirtaan, energiaa vaihdetaan molempiin suuntiin. Tähän prosessiin ei liity hyödyllistä työtä.

Reaktiivisen kuormituksen negatiivinen vaikutus

Annetuissa selityksissä otetaan huomioon ihanteellinen tilanne. Todellisuudessa jokaisella reaktiivisella elementillä on tietty sähkövastus. Ota huomioon liitäntäjohtojen ja muiden piirikomponenttien vastaavat häviöt.

Kapasitiivisen (induktiivisen) komponentin merkittävillä arvoilla on huomioitava mainitut ongelmat. Joissakin järjestelmissä koneiden kuormitettavuuden lisäämisen lisäksi käytetään myös muita kompensointikomponentteja.

Mitä virtauksia käytetään koneiden laskemiseen

Suojalaitteen teho valitaan johdotusvirran (lasketun tai taulukon arvon) mukaan ottaen huomioon liitetyn kuorman kulutus.Koneen luokitus valitaan vähemmän, jotta voimalinjan eheys säilyy käytön aikana. Verkon eri osiin on asennettu vastaavan osan johtimet puurakenteen periaatteiden mukaisesti.

Katkaisijan nimellisarvon tarkoituksellinen alentaminen on sallittua, kun kytketään kuormia pienemmällä virrankulutuksella. Tämä vaihtoehto tarkoittaa sellaisten johtojen käyttöä, joilla on suuri nykyinen marginaali. Tällainen ratkaisu suojaa paremmin liitettyjä laitteita vaurioilta.