Como escolher a máquina certa de seção transversal de cabo

O conceito de "carga" em redes elétricas está intimamente ligado à necessidade de protegê-las de sobrecorrentes e curtos-circuitos. Para resolver os problemas associados à operação das linhas de energia, os circuitos de comutação fornecem dispositivos de proteção especiais. Um desses dispositivos é um disjuntor, cuja classificação é selecionada dependendo do modo de operação da carga e dos parâmetros da própria linha de alimentação. Para escolher uma máquina automática de acordo com a seção do cabo, você precisará se familiarizar com as funções que ela executa na rede.

Funções do disjuntor

De acordo com a PUE, a principal função dos dispositivos de desconexão automática é proteger a rede elétrica de curto-circuito e sobrecargas. Este dispositivo desconecta o consumidor da linha quando a corrente ultrapassa o valor nominal especificado (setpoint). Ao mesmo tempo, não deve funcionar com a carga atual permitida (quando o ferro e a placa estão ligados ao mesmo tempo, por exemplo).

A função do fusível de linha também se manifesta na proteção do cabo de força da destruição térmica devido ao acendimento de sua bainha e posterior incêndio. Tais situações são bem possíveis, pois em condições de curto-circuito as correntes na linha chegam a milhares de amperes. Nenhuma das marcas bem conhecidas de produtos de cabo será capaz de suportar nem mesmo alguns minutos sob as cargas especificadas. Sem falar nos produtos comuns com uma seção transversal de 2,5 m². mm, tradicionalmente usado para organizar a fiação elétrica em casas particulares e apartamentos na cidade.

O cálculo competente do disjuntor de proteção é de grande importância para garantir a segurança da operação da rede elétrica local. A abordagem correta para a escolha dos valores nominais das máquinas para a seção transversal do cabo desempenha um papel primordial nesta questão.

Fatores que influenciam a escolha da denominação necessária

O cálculo dos parâmetros de funcionamento do cabo e da máquina só é permitido se forem consideradas todas as nuances relativas às características de funcionamento da rede elétrica. Esta abordagem ajudará a evitar possíveis erros na escolha de um dispositivo de proteção.

Determinação do consumo total de energia

Um dos principais parâmetros da rede elétrica é o consumo máximo de energia de todas as cargas ativas e reativas a ela conectadas. Ao calcular este indicador, não é permitido simplesmente resumir os valores indicados no passaporte do dispositivo. Isso se deve à natureza diferente de sua ação na linha. Qualquer aparelho conectado a uma tomada ou diretamente a um cabo de força de uma subestação tem um consumo de energia medido em quilowatts (kW). Este valor determina a energia que neste dispositivo é convertida no trabalho realizado por ele ou nele e pelo qual o usuário paga no contador.

Categoria conhecida de cargas, que inclui elementos capacitivos e indutivos. Eles são chamados de reativos e não participam da formação do consumo total de energia - durante a operação eles simplesmente bombeiam energia da rede e vice-versa. Porém, do ponto de vista da escolha de uma máquina automática em vez do trecho de cabo, este componente atual deve ser levado em consideração.

Às vezes, a potência total ou nominal, levando em consideração os componentes ativo e reativo, também é indicada no passaporte.A corrente que flui no circuito de carga é calculada neste caso, com base em seu valor (é dividido pela tensão efetiva de 220 ou 380 volts).

Correntes iniciais aumentadas

Em certos tipos de eletrodomésticos (máquinas de lavar, compressores domésticos), existem motores elétricos embutidos que se distinguem pelo aumento das correntes de partida. Seu valor por um período muito curto (não mais do que 3 segundos) pode muitas vezes exceder os valores operacionais observados no estado estacionário. O surto de corrente de curto prazo resultante, como regra, não aciona a liberação térmica da máquina.

No entanto, sua parte eletromagnética, responsável pelas sobrecorrentes de curto-circuito, em condições reais muitas vezes aciona e desliga o dispositivo. Muitas vezes, isso acontece em linhas de energia trifásicas dedicadas com equipamentos de máquinas conectados a elas (em residências privadas). Nesse caso, é necessário determinar o tamanho do pulso inicial e prever o uso de uma máquina classe “D”.

Contabilidade do fator de demanda

Para circuitos com cargas de igual intensidade de energia conectadas a eles, é introduzido o conceito de "fator de demanda", denominado "ks". O significado de sua aplicação é que todos os dispositivos nunca estão conectados à rede ao mesmo tempo e um simples somatório de seus poderes fornecerá um indicador superestimado. O coeficiente utilizado para este fim assume um valor igual a um ou ligeiramente inferior.

Levando isso em consideração, o poder de design (Pr) para todos os dispositivos atendidos é encontrado pela fórmula:

Pr = ks x SOnde S - o seu valor total antes da introdução da alteração.

Faz sentido usar esse coeficiente em escritórios e instalações de varejo com um grande volume de equipamentos de escritório e outros equipamentos.

Para apartamentos modernos de um quarto com um número limitado de consumidores, geralmente não é levado em consideração. Quando a potência total de todos os consumidores for determinada, você pode prosseguir com o procedimento de seleção da máquina para a carga máxima de corrente. Seu valor operacional ou nominal é determinado pela lei de Ohm:

I = S / 220 Volts - para uma fase.

I = S / (1,73x380) - para uma rede trifásica.

O fator 1,73 leva em consideração a natureza indutiva da carga.

Cálculo dos parâmetros da máquina

Para qualquer fonte de alimentação conectada a um gabinete de distribuição local, a seguinte desigualdade deve ser atendida:

Em <= Ip / 1,45

Aqui, In corresponde à corrente nominal da máquina e Ip é seu valor máximo permitido para a própria fiação. O cumprimento dos requisitos desta desigualdade é a principal condição para a escolha correta do par “cabo-máquina”, que exclui o superaquecimento e a ignição de emergência da fiação elétrica.

Você pode calcular a corrente nominal pela carga total conhecida ou pela seção transversal dos condutores da fiação existente.

Se o esboço da fiação do apartamento já foi desenhado, e ainda não chegou ao assentamento, o procedimento é o seguinte:

1. A corrente total de todos os dispositivos conectados à rede é calculada (de acordo com o diagrama).
2. Uma máquina automática com um valor nominal de um valor adequado é selecionada.
3. De acordo com a tabela de correspondência de seções transversais e correntes, o cabo da marca e tipo necessários é selecionado.

Quando a fiação elétrica já estiver instalada, as operações necessárias serão bastante simplificadas. De acordo com a seção transversal conhecida do cabo disposto de uma determinada maneira, a corrente de limitação é determinada de acordo com as tabelas de correspondência. Depois disso, de acordo com a fórmula dada anteriormente, é calculado o valor do valor nominal da máquina.

Escolher entre várias opções

Situações são possíveis quando, ao escolher uma máquina com a classificação exigida, surge a alternativa de selecionar dois valores próximos. Portanto, com um consumo total de energia de 4 kW (18 Amperes), uma fiação com uma seção transversal de condutores de cobre de 4 mm2 é adequada. Neste caso, é permitido definir o dispositivo em 20 ou 25 Amperes.

Ao usar vários estágios de proteção, os disjuntores devem ser escolhidos de forma que o valor da classificação do nível superior exceda o mesmo indicador para dispositivos de um status inferior.Por outro lado, a escolha de um valor menor é vantajosa, pois neste caso o disparador térmico disparará mais rápido quando a corrente ultrapassar o valor permitido.

Você pode realizar os cálculos da máquina para a seção transversal do cabo online. Para isso, existem muitas fontes apresentadas na Internet.