Das Konzept der „Last“ in elektrischen Netzen ist untrennbar mit der Notwendigkeit verbunden, sie vor Stromüberlastungen und Kurzschlüssen zu schützen. Um die mit dem Betrieb von Stromleitungen verbundenen Probleme zu lösen, bieten Schaltkreise spezielle Schutzvorrichtungen. Eines dieser Geräte ist ein Leistungsschalter, dessen Nennleistung in Abhängigkeit von der Betriebsart der Last und den Parametern der Versorgungsleitung selbst ausgewählt wird. Um einen Automaten entsprechend dem Kabelabschnitt auszuwählen, müssen Sie sich mit den Funktionen vertraut machen, die er im Netzwerk ausführt.
Leistungsschalterfunktionen
Laut EMP besteht die Hauptfunktion von automatischen Trennvorrichtungen darin, das Netz vor Kurzschluss und Überlastung zu schützen. Dieses Gerät trennt den Verbraucher von der Leitung, wenn der Strom den dafür angegebenen Nennwert (Sollwert) überschreitet. Gleichzeitig sollte es nicht ausgelöst werden, wenn die aktuelle Last dafür zulässig ist (z. B. beim Einschalten des Bügeleisens und des Kochfelds).
Die Funktion der Netzsicherung manifestiert sich auch im Schutz des Stromkabels vor thermischer Zerstörung durch die Zündung seines Mantels und den anschließenden Brand. Solche Situationen sind durchaus möglich, da unter Kurzschlussbedingungen die Ströme in der Leitung Tausende von Ampere erreichen. Keine der bekannten Marken von Kabelprodukten bei diesen Belastungen kann auch nur wenige Minuten aushalten. Ganz zu schweigen von gewöhnlichen Produkten mit einem Querschnitt von 2,5 Quadratmetern. mm, traditionell für die Anordnung der elektrischen Verkabelung in Privathäusern und Stadtwohnungen verwendet.
Die ordnungsgemäße Auslegung eines Schutzschalters ist für den sicheren Betrieb des lokalen Stromnetzes von großer Bedeutung. Der richtige Ansatz bei der Auswahl der Nennwerte von Automaten für den Kabelquerschnitt spielt dabei eine herausragende Rolle.
Faktoren, die die Wahl des erforderlichen Nennwerts beeinflussen
Die Berechnung der Betriebsparameter von Draht und Maschine ist nur zulässig, wenn alle Nuancen in Bezug auf die Eigenschaften des Betriebs der Stromversorgung berücksichtigt werden. Dieser Ansatz hilft, mögliche Fehler bei der Auswahl eines Schutzgeräts zu vermeiden.
Bestimmung des Gesamtstromverbrauchs
Einer der Hauptparameter des Stromnetzes ist der maximale Stromverbrauch aller daran angeschlossenen aktiven und reaktiven Lasten. Bei der Berechnung dieses Indikators ist das einfache Summieren der im Gerätepass angegebenen Werte nicht zulässig. Dies ist auf die unterschiedliche Art ihrer Aktion in der Linie zurückzuführen. Jedes Gerät, das an eine Steckdose oder direkt an das Stromkabel eines Umspannwerks angeschlossen ist, zeichnet sich durch seinen Stromverbrauch aus, der in Kilowatt (kW) geschätzt wird. Dieser Wert bestimmt die Energie, die in diesem Gerät in die von ihm geleistete Arbeit umgewandelt wird und für die der Benutzer auf dem Zähler bezahlt.
Eine bekannte Kategorie von Lasten, zu denen kapazitive und induktive Elemente gehören. Sie werden als reaktiv bezeichnet und sind nicht an der Bildung des gesamten Stromverbrauchs beteiligt. Während des Betriebs pumpen sie einfach Energie aus dem Netzwerk und zurück. Unter dem Gesichtspunkt der Auswahl einer automatischen Maschine gegenüber dem Kabelabschnitt wird diese aktuelle Komponente jedoch notwendigerweise berücksichtigt.
Manchmal wird die volle oder Nennleistung unter Berücksichtigung der aktiven und reaktiven Komponente auch im Reisepass angegeben. Der im Lastkreis fließende Strom wird in diesem Fall anhand seines Wertes berechnet (geteilt durch die effektive Spannung von 220 oder 380 Volt).
Erhöhte Anlaufströme
In bestimmten Arten von Haushaltsgeräten (in Waschmaschinen, Haushaltskompressoren) sind Elektromotoren eingebaut, die sich durch hohe Anlaufströme auszeichnen. Ihr Wert für eine sehr kurze Zeit (nicht mehr als 3 Sekunden) kann die im stationären Zustand beobachteten Betriebswerte um ein Vielfaches überschreiten. Der daraus resultierende kurzfristige Anstieg führt in der Regel nicht dazu, dass die thermische Freisetzung der Maschine auslöst.
Sein elektromagnetischer Teil, der für Überströme eines Kurzschlusses verantwortlich ist, löst jedoch unter realen Bedingungen häufig aus und schaltet das Gerät aus. Sehr häufig geschieht dies in dedizierten dreiphasigen Stromleitungen, an die Werkzeugmaschinen angeschlossen sind (in Privathaushalten). In diesem Fall ist es notwendig, die Größe des Startimpulses zu bestimmen und die Verwendung eines Automaten der Klasse "D" vorzusehen.
Nachfragefaktor
Für Stromkreise mit angeschlossenen Lasten, deren Energieintensität äquivalent ist, wird das Konzept eines „Bedarfskoeffizienten“ eingeführt, der als „ks“ bezeichnet wird. Die Bedeutung seiner Anwendung besteht darin, dass niemals alle Geräte gleichzeitig mit dem Netzwerk verbunden sind und eine einfache Summe ihrer Kapazitäten eine überschätzte Zahl ergibt. Der für diesen Zweck verwendete Koeffizient nimmt einen Wert von Eins oder etwas weniger an.
In diesem Sinne wird die berechnete Leistung (Pr) für alle gewarteten Geräte durch die Formel ermittelt:
Pr = ks x S.wo S. - seinen Gesamtwert vor der Änderung.
Es ist sinnvoll, diesen Koeffizienten in Büro- und Einzelhandelsräumen mit einem großen Volumen an Bürogeräten und anderen Geräten zu verwenden.
Bei modernen Einzimmerwohnungen mit einer begrenzten Anzahl von Verbrauchern wird dies normalerweise nicht berücksichtigt. Wenn die Gesamtleistung aller Verbraucher ermittelt wurde, können Sie mit der Auswahl der Maschine entsprechend der maximalen Strombelastung fortfahren. Sein Arbeits- oder Nennwert wird durch das Ohmsche Gesetz bestimmt:
I = S / 220 Volt - für eine Phase.
I = S / (1,73 x 380) - für ein dreiphasiges Netzwerk.
Der Koeffizient 1,73 berücksichtigt die induktive Natur der Last.
Berechnung der Parameter der Maschine
Für jedes Stromnetz, das an einen lokalen Verteiler angeschlossen ist, muss die folgende Ungleichung erfüllt sein:
In <= Ip / 1,45
Hier entspricht In dem Nennstrom der Maschine, und Ip ist der maximal zulässige Wert für die Verkabelung selbst. Die Einhaltung der Anforderungen dieser Ungleichung ist die Hauptbedingung für die richtige Wahl des „Maschinen-Kabel“ -Paares, das eine Überhitzung und eine Notzündung der Verkabelung ausschließt.
Der Nennstrom kann entweder aus der bekannten Gesamtlast oder aus dem Querschnitt der Drähte der vorhandenen Verkabelung berechnet werden.
Wenn die Skizze der Verkabelung in der Wohnung bereits gezeichnet wurde und die Verlegung noch nicht erreicht ist, sieht das Verfahren folgendermaßen aus:
- Der Gesamtstrom aller an das Stromnetz angeschlossenen Geräte wird berechnet (gemäß Schema).
- Ein Automat mit einem geeigneten Wert wird ausgewählt.
- Entsprechend der Entsprechungstabelle der Abschnitte und Ströme wird das Kabel der gewünschten Marke und des gewünschten Typs ausgewählt.
Wenn die Verkabelung bereits verlegt ist, werden die erforderlichen Vorgänge erheblich vereinfacht. Entsprechend dem bekannten Abschnitt des auf eine bestimmte Weise verlegten Kabels wird der Grenzstrom aus den Entsprechungstabellen bestimmt. Danach wird gemäß der obigen Formel der Wert des Nennwerts der Maschine berechnet.
Wählen Sie zwischen mehreren Optionen
Situationen sind möglich, wenn bei der Auswahl eines Automaten mit dem erforderlichen Nennwert eine Alternative darin besteht, zwei nahe Werte auszuwählen. Bei einem Gesamtstromverbrauch von 4 kW (18 Ampere) ist daher eine Verdrahtung mit einem Kupferleiterquerschnitt von 4 mm2 geeignet. In diesem Fall darf das Gerät auf 20 oder 25 Ampere eingestellt werden.
Wenn Sie mehrere Schutzstufen verwenden, wählen Sie automatische Maschinen so, dass der Wert der oberen Stufe dieselbe Anzeige für Geräte mit niedrigerem Status überschreitet. Andererseits ist die Wahl eines kleineren Wertes insofern vorteilhaft, als in diesem Fall die thermische Freisetzung schneller auslöst, wenn der Strom den zulässigen Wert überschreitet.
Berechnungen der Maschine nach Kabelabschnitt können online durchgeführt werden. Zu diesem Zweck werden im Internet viele Quellen vorgestellt.
