Правилната употреба на защитни устройства предотвратява токов удар, възникване и развитие на аварийни ситуации. Правилният избор на машината според мощността на натоварването е необходим за създаване на нови и модернизиране на работещите мрежи за захранване.
Защо са необходими прекъсвачи и как работят
Устройствата от тази категория могат да открият прекомерното потребление на електрическа енергия. Това се случва, когато възникне късо съединение или когато са свързани мощни или реактивни товари. В такива ситуации прекъсвачът прекъсва 220 (380) V захранване без намеса на потребителя.
За изпълнение на маркираните функции в стандартния дизайн се използват две технологии. С бързо увеличаване на тока над ниво, определено чрез изчисление, соленоидът създава магнитно поле, което движи пръта. Чрез механично задвижване този монтаж отваря контактната група. Параметрите на възлите се изчисляват, като се вземат предвид стартовите натоварвания, за да се премахнат фалшивите аларми.
Втората защита се организира с помощта на добре известен феномен - нагряване на проводника чрез преминаващ ток. Съответният участък на веригата е създаден от биметална плоча. С повишаване на температурата тя променя формата си, докато контактът не се разкъса. Някои модели машини имат специална настройка за регулиране на нивото на чувствителност.
Каква е опасността от натоварване на мрежовото несъответствие
Възможните проблеми са по-лесни за разбиране с конкретен пример. Първоначални данни:
- стандартно захранване с променливо напрежение U = 220 V;
- апартаментът има старо алуминиево окабеляване (напречно сечение 2,5 мм квадрат.);
- амперажът на машината е 30 A;
- свържете 6 конвектора от 750 вата и един ютия от 850 вата.
Начин на плащане:
- обща мощност (R) на потребителите - 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 тази ситуация (30> 24.32A). Такъв ток значително ще загрява алуминиевия проводник и ще стопи изолацията. Трябва да се възстанови верига, разрушена от късо съединение, което е трудно при инсталиране на мрежи в сградни конструкции. В по-лоша ситуация пожар ще унищожи значителни материални ценности.
Съгласно стандартите PUE за проводник с разглежданите параметри, мощността на натоварване, когато е свързана към еднофазна 220V мрежа, не трябва да надвишава 4,4 kW. Съответната граница на тока е 20 A. „усукване“, оксиди и други дефекти в ставите могат да допринесат за негативното развитие на ситуацията.
Защита на слабите връзки на веригата
В допълнение към напречното сечение, когато избират подходящ кабелен продукт, те обръщат внимание на реалните условия на работа. Нормализирани стойности са дадени за нагряване до температура, която не надвишава + 60 ° C. Когато инсталирате линията на място в близост до селска къща, е необходимо да се осигури защита срещу влажност и други неблагоприятни външни влияния.
Внимателно проверете всички части на електрическата мрежа. Основното правило е надеждната защита, като се отчита работата на сайта с най-лоши параметри. Трябва да се има предвид, че медта е проектирана за едно и също напречно сечение за високи натоварвания в сравнение с алуминия. Чистотата на метала е от особено значение.С нарастването на примесите, проводимостта се влошава и загубите за безполезно и опасно нагряване се увеличават.
Вътрешно апартаментно окабеляване
В такива обекти на недвижими имоти се използват следните стандартни решения за създаване на висококачествена система за захранване:
- встъпителната машина трябва да бъде настроена на брояча;
- зад устройството за управление е монтирано общо устройство за остатъчен ток (RCD);
- допълнително оборудвайте автоматични прекъсвачи (AB) отделни линии.
RCD предотвратява аварии, които причиняват течове. В някои ситуации предотвратява токов удар. Въпреки това се използват цялостни защитни мерки с помощта на прекъсвачи. Не забравяйте да използвате ефективно заземяване.
Като правило е удобно да поставите няколко групи в кухнята за равномерно разпределение на товари. Особено внимателно се препоръчва да изберете разпределението на мощни потребители:
- котлони;
- фурни;
- отоплителни котли, бойлери, проточни нагреватели;
- електрически конвектори, топлинни пистолети;
- климатици.
Диаграмата на окабеляване има дървовидна структура. От централната линия на „багажника“ направете необходимите разклонения на „клона“ за свързване на контакти и ключове.
Как да се изчисли оценката на прекъсвача
Основната функция на AB е да защитава окабеляването. Поради тази причина първо се уверете, че степента на прекъсвач в ампери, напречно сечение и материал (мед, алуминий) на кабелните сърцевини.
Определяне на общия капацитет на потребителите
Колко електричество е необходимо за функционирането на лампи и други продукти, отбелязано в придружаващата документация. Захранването е посочено в случая. Тези данни могат да бъдат получени на официалния уебсайт на производителя. Обаче просто добавянето на киловати не е достатъчно.
Активен и номинален компонент
Простият алгоритъм за изчисление, показан в примера, описва ситуацията на резистивно натоварване. Именно този компонент (активна мощност - P) е посочен в техническия паспорт на съответния продукт. Той се определя от брояча за редовни плащания на консумираната енергия.
Въпреки това, когато свързвате машина или друго оборудване с електрическо задвижване, ще е необходимо да се вземе предвид индуктивният компонент. По същия начин, ако има кондензатор във веригата.
Формули и обяснения:
- P = S * cos ϕ;
- Q = S * sin ϕ;
- S = P / cos ϕ;
- ϕ е ъгълът между векторите P и S (фазово изместване).
Реактивният компонент (Q) означава цикличен обмен на енергия между източника на енергия и товара. Сумата от векторите P и Q ще помогне да се определи общата видима мощност (S).
Увеличени пускови токове
Включването на мощна помпа (друг реактивен товар) е придружено от нахлуване и последващ осцилаторен процес с преход към нормална работа. Продължителността на пулса, като правило, не надвишава 1,5-2 секунди. Такава продължителност е недостатъчна за нагряване на биметалната плоча. Но това може да е достатъчно, за да преместите стъблото на соленоида.
Списъкът показва типични нива, надвишаващи номиналната стойност, които активират спирането на електромагнитната намотка. В скобите са закъсненията във времето преди прекъсване на веригата с биметална плоча (сек):
- А - 30% (20-30);
- В - 200% (4-5);
- С - 5 пъти (1,5);
- D - 10 пъти (0,4).
Съответните режими се вземат предвид при създаването на съответните стандарти. За да предотвратите грешно пътуване, трябва да изберете подходящия тип машина.
Коефициент на търсене
Този корекционен коефициент (Ks) се използва за отчитане на натоварвания в реални експлоатационни условия: Прогнозно = S * Ks. Стойността му (интервал от 0 до 1) показва броя на свързаните потребители. Този метод е удобен за използване при създаване на офис и производствени проекти, което предполага използването на един и същ тип оборудване: машинни инструменти, компютри и др.
За домашните не е трудно да направите правилния извод въз основа на елементарна проверка. Трудно е да си представим ситуация, когато в една стая едновременно използват климатик за охлаждане и затоплят въздуха с вентилаторен нагревател.
Изчисляване на консумацията на енергия
Горните формули с изместване на фазата се използват за коригиране на индуктивни и капацитивни натоварвания. Резистивен брой на паспортните данни без преизчисляване. Стойността на cos ϕ е взета от придружаващата документация.
Силата на тока може да се изчисли, както следва:
- P / U - постоянно захранване, резистивни товари;
- P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - една фаза, ~ 220V, потребителски реактивни характеристики;
- P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - трифазна мрежа ~ 380V, индуктивни (капацитивни) параметри на оборудването.
Можете да измервате реални напрежения с помощта на мултицет. Методиката за извършване на работни операции е дадена в официалните инструкции на производителя.
Избор на основен раздел
Необходимата информация за товароносимостта се съдържа в официалната документация на производителите на кабели. Препоръчва се да изберете по-голям участък от серията, за да избегнете прегряване и повреди по време на работа. Според действащите правила проводниците с площ от 1,5 мм или повече са подходящи за жилищни помещения.
Предвид увеличеното енергоснабдяване на съвременните недвижими имоти, минималният капацитет на мрежата няма да бъде достатъчен. Експертите съветват да се предвиди свързването на допълнително оборудване като част от последваща модернизация.
Рейтинг на токови прекъсвачи
Граничната стойност на номиналната стойност се определя по формулата Inom ≤ Ipr / 1.45, където Ipr е токът, допустим в непрекъснат режим за конкретно окабеляване. Ако планирате да инсталирате мрежата, продължете както следва:
- посочете схемата на свързване на потребителите;
- събират паспортни данни на оборудването, измерват напрежението;
- според представената схема те се изчисляват отделно, токовете в отделните вериги се сумират;
- за всяка група трябва да изберете машина, която да издържа на съответния товар;
- определете кабелните продукти с подходящо напречно сечение на проводника.
Ако мрежите са инсталирани в порти и покрити с мазилка, разглобяването е твърде трудно. В този случай се използва изборът на автоматична машина през секцията на кабела. Започнете с оценка на товароносимостта на съществуващите линии. Полученият резултат се използва за оценка на подходящи модели защитни устройства. На следващо място, разпределете потребителите в групи, като вземете предвид общия капацитет (споделяне).
Правила за деноминация
За правилни заключения е необходимо да се вземат предвид характеристиките на свързаното оборудване. Ако според изчислението общият ток е 19 ампера, потребителите предпочитат да закупят устройството на 25А. Това решение предполага възможността за прилагане на допълнителни товари без значителни ограничения.
В някои ситуации обаче е по-добре да изберете прекъсвач 20A. Това осигурява сравнително по-кратко време за изключване на захранването, когато токът се повиши (температурата се повишава) с биметален разединител. Подобна предпазна мярка ще помогне да се запази целостта на намотките на двигателя, когато роторът е блокиран от задръстено задвижване.
Различни времена на реакция са полезни, за да се гарантира селективната работа на защитното оборудване. Устройствата с по-малко забавяне са инсталирани по линиите. При спешни случаи само повредената част се изключва от електричеството. Встъпителната машина няма време да се изключи. Захранването чрез други вериги е полезно за поддържане на осветление, аларма и други инженерни системи в здраво състояние.
Избор на машина за захранване
Отделните работни операции се опростяват с помощта на специализирани калкулатори. Такива програми предоставят безплатна информация и справочни сайтове.Но изборът на автоматична машина за захранване ще трябва да се извърши въз основа на истинско оборудване.
Типичен алгоритъм:
- посочете първоначалните данни за консумацията на отделни устройства;
- разпределени в групи, посочете общите стойности;
- Получените резултати се използват за избор на защитно оборудване.
Този параметър показва запазването на функционалността в случай на множество натоварвания с повече ток (пъти):
- В (3-5);
- С (5-10);
- D (40-50).
Изискванията към моделите на машините се формират, като се вземат предвид номиналната и класа на възможностите за превключване. Защитното оборудване се избира с запас, за да се осигури оперативност в случай на спешност.
Табличен начин
В референтните материали се посочва каква 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) полюси, еднофазна връзка - 0,4;
- 380 V, 3 полюса., „Триъгълник“ - 2,3;
- 380 V, 4 полюса., "Звезда" - 1.3.
Резултатът трябва да се увеличи до най-близката стойност в моделната гама за надеждност.
Графичен начин
Тази техника прилага подобни принципи. Но параметрите на теста са представени в ясна графична форма.
Нюансите на избор
Във всеки случай изборът на прекъсвач за ток (мощност) се извършва с марж. Експертите препоръчват да се използва умножаващ коефициент 1,4-1,6. В същото време проверете способността на окабеляването да издържа на максималното натоварване.
Изчисляване на машината за напречното сечение на окабеляването
За типична домакинска мрежа данните могат да бъдат взети от следната таблица:
| Сечение на проводник, мм кв. | Допустима мощност на натоварване, W | Рейтинг на превключвателя, и | ||
| мед | алуминий | 220 A, 1 фаза | 380 V, 3 фази | |
| 1,5 | 2,5 | 2 200 | 5 300 | 10 |
| 2,5 | 4 | 4 400 | 10 500 | 20 |
| 4 | 6 | 5 500 | 13 200 | 25 |
Изборът на машина с напречно сечение на кабела помага да се защити окабеляването. Тази техника се препоръчва от опитни специалисти. Ако площта е неизвестна, тя се изчислява по типична геометрична формула, като се вземе предвид измереният диаметър (D) на проводника: S = (π * D2) / 4 = 0.785 * D2.
Формула за изчисляване на мощност на ток и напрежение
За изчисления по 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.
Изходните данни за изчислението могат да бъдат взети от директории. Прилагайте и резултатите от измерванията.
Активно натоварване
Лампи с нажежаема жичка и нагреватели нямат реактивни характеристики. Такива товари не изместват фазите на токове и напрежения. Мощността се консумира напълно на два пъти 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 реактивно натоварване
Представените обяснения се занимават с идеалната ситуация. В действителност обаче всеки реактивен елемент има определено електрическо съпротивление. Не забравяйте за съответните загуби в свързващите проводници и други компоненти на веригата.
При значителни стойности на капацитивния (индукционен) компонент трябва да се вземат предвид забелязаните проблеми. В някои схеми, освен увеличаване на товароносимостта на машините, се използват и допълнителни компенсаторни компоненти.
Какви токове изчисляват машините
Мощността на защитното устройство се избира според тока на окабеляване (изчислена или таблична стойност), като се отчита консумацията на свързания товар. Оценката на машината се избира по-малко, за да се поддържа целостта на електропровода по време на работа. В различни участъци от мрежата се монтират проводници на съответната секция, ръководени от принципите на структурата на дървото.
Умишленото намаляване на номиналния прекъсвач е допустимо при свързване на товари с намалена консумация на енергия. В това изпълнение се предполага използването на линии с голям марж на тока. Подобно решение предпазва по-добре свързаното оборудване от повреди.
