L'utilisation correcte des dispositifs de protection empêche les chocs électriques, l'émergence et le développement de situations d'urgence. Le choix correct de la machine en fonction de la puissance de charge est nécessaire pour créer de nouveaux et moderniser les réseaux d'alimentation en fonctionnement.
Pourquoi les disjoncteurs sont-ils nécessaires et comment fonctionnent-ils
Les appareils de cette catégorie sont capables de détecter une consommation excessive d'énergie électrique. Cela se produit lorsqu'un court-circuit se produit ou lorsque des charges puissantes ou réactives sont connectées. Dans de telles situations, le disjoncteur coupe l'alimentation 220 (380) V sans intervention de l'utilisateur.
Pour exécuter les fonctions marquées dans la conception standard, deux technologies sont utilisées. Avec une augmentation rapide du courant au-dessus d'un niveau déterminé par calcul, le solénoïde crée un champ magnétique qui déplace la tige. Par un entraînement mécanique, cet ensemble ouvre le groupe de contact. Les paramètres des nœuds sont calculés en tenant compte des charges de démarrage afin d'éliminer les fausses alarmes.
La deuxième protection est organisée en utilisant un phénomène bien connu: chauffer le conducteur en faisant passer le courant. La section correspondante de la chaîne est créée à partir d'une plaque bimétallique. Avec l'augmentation de la température, il change de forme jusqu'à la rupture du contact. Certains modèles de machines ont un réglage spécial pour ajuster le niveau de sensibilité.
Quel est le danger de la charge réseau du câble
Les problèmes possibles sont plus faciles à comprendre avec un exemple spécifique. Donnée initiale:
- alimentation standard avec tension alternative U = 220 V;
- l'appartement a un vieux câblage en aluminium (section carrée de 2,5 mm.);
- l'ampérage de la machine est de 30 A;
- connecter 6 convecteurs de 750 watts et un fer à repasser de 850 watts.
Paiement:
- puissance totale (R) des consommateurs - 5 350 W;
- le courant (I) dans le circuit est calculé par la formule I = P / U = 5 350/220 = 24,32 A).
La machine ne fonctionnera pas dans cette situation (30> 24,32A). Un tel courant chauffera considérablement le fil d'aluminium et fera fondre l'isolant. Un circuit détruit par un court-circuit devra être restauré, ce qui est difficile lors de l'installation de réseaux à l'intérieur des structures du bâtiment. Dans une situation pire, un incendie détruira des actifs matériels importants.
Selon les normes PUE pour un conducteur avec les paramètres considérés, la puissance de charge lorsqu'il est connecté à un réseau monophasé 220V ne doit pas dépasser 4,4 kW. La limite de courant correspondante est de 20 A. La «torsion», les oxydes et autres défauts dans les articulations peuvent contribuer au développement négatif de la situation.
Protection de liaison de circuit faible
En plus de la section transversale, lors du choix d'un produit de câble approprié, ils prêtent attention aux conditions réelles de fonctionnement. Des valeurs normalisées sont données pour le chauffage à une température ne dépassant pas + 60 ° C. Lors de l'installation de la ligne sur un site à proximité d'une maison de campagne, il est nécessaire de fournir une protection contre l'humidité et d'autres influences externes défavorables.
Vérifiez soigneusement toutes les parties du réseau électrique. La règle de base est une protection fiable, prenant en compte les performances du site avec les pires paramètres. Il convient de garder à l'esprit que le cuivre est conçu pour la même section transversale pour des charges élevées par rapport à l'aluminium. La pureté du métal est particulièrement importante.À mesure que les impuretés augmentent, la conductivité s'aggrave et les pertes dues à un chauffage inutile et dangereux augmentent.
Dispositif de câblage intra-appartement
Dans de tels objets immobiliers, les solutions standard suivantes sont utilisées pour créer un système d'alimentation électrique de haute qualité:
- la machine d'introduction doit être réglée sur le comptoir;
- derrière le dispositif de commande, un dispositif de courant résiduel commun (RCD) est monté;
- équiper en outre les disjoncteurs automatiques (AB) de lignes individuelles.
Le RCD empêche les accidents qui provoquent des courants de fuite. Dans certaines situations, cela empêche les chocs électriques. Cependant, des mesures de protection complètes sont effectuées à l'aide de disjoncteurs. Assurez-vous d'utiliser une mise à la terre efficace.
En règle générale, il est pratique de placer plusieurs groupes dans la cuisine pour une répartition uniforme des charges. Il est particulièrement recommandé de sélectionner soigneusement la distribution des consommateurs puissants:
- plaques de cuisson;
- fours;
- chaudières de chauffage, chaudières, chauffe-eau instantanés;
- convecteurs électriques, pistolets à chaleur;
- climatiseurs.
Le schéma de câblage a une structure arborescente. À partir de la ligne centrale du «tronc», faites les branches nécessaires de la «branche» pour connecter les prises et les interrupteurs.
Comment calculer la valeur nominale du disjoncteur
La fonction principale de AB est de protéger le câblage. Pour cette raison, assurez-vous d'abord de respecter le calibre du disjoncteur en ampères, section et matériau (cuivre, aluminium) des conducteurs de câble.
Déterminer la capacité totale des consommateurs
Quelle quantité d'électricité est nécessaire pour le fonctionnement des lampes et autres produits, notée dans la documentation d'accompagnement. La puissance est indiquée sur le boîtier. Ces données peuvent être obtenues sur le site officiel du fabricant. Cependant, il ne suffit pas d'ajouter simplement des kilowatts.
Composant actif et nominal
L'algorithme de calcul simple présenté dans l'exemple décrit la situation de charge résistive. C'est cette composante (puissance active - P) qui est indiquée dans le passeport technique du produit correspondant. Elle est déterminée par le compteur pour les paiements réguliers d'énergie consommée.
Cependant, lors de la connexion d'une machine ou d'un autre équipement avec un entraînement électrique, il est nécessaire de prendre en compte le composant inductif. De même, s'il y a un condensateur dans le circuit.
Formules et explications:
- P = S * cos ϕ;
- Q = S * sin ϕ;
- S = P / cos ϕ;
- ϕ est l'angle entre les vecteurs P et S (déphasage).
Le composant réactif (Q) désigne un échange cyclique d'énergie entre la source d'alimentation et la charge. La somme des vecteurs P et Q permettra de déterminer la puissance apparente totale (S).
Courants de démarrage accrus
L'inclusion d'une pompe puissante (une autre charge réactive) s'accompagne d'un appel et d'un processus oscillant subséquent avec une transition vers un fonctionnement normal. La durée de l'impulsion, en règle générale, ne dépasse pas 1,5 à 2 secondes. Une telle durée est insuffisante pour chauffer la plaque bimétallique. Mais cela peut suffire à déplacer la tige du solénoïde.
La liste montre les niveaux typiques de dépassement de la valeur nominale qui activent l'arrêt de la bobine électromagnétique. Entre parenthèses sont les délais avant de rompre le circuit avec une plaque bimétallique (sec):
- A - 30% (20-30);
- B - 200% (4-5);
- C - 5 fois (1,5);
- D - 10 fois (0,4).
Les modes correspondants sont pris en compte lors de la création des normes pertinentes. Pour éviter un voyage erroné, vous devez choisir le type de machine approprié.
Facteur de demande
Ce facteur de correction (Ks) est utilisé pour tenir compte des charges en conditions réelles de fonctionnement: Estimé = S * Ks. Sa valeur (intervalle de 0 à 1) indique le nombre de consommateurs connectés. Cette méthode est pratique à utiliser lors de la création de projets de bureau et de production, ce qui implique l'utilisation du même type d'équipement: machines-outils, ordinateurs, etc.
Pour les devoirs, il n’est pas difficile de tirer la bonne conclusion sur la base d’un contrôle élémentaire. Il est difficile d'imaginer une situation où, dans une pièce en même temps, ils utilisent la climatisation pour le refroidissement et chauffent l'air avec un radiateur soufflant.
Calcul de la consommation d'énergie
Les formules ci-dessus avec un déphasage sont utilisées pour corriger les charges inductives et capacitives. Compte résistif sur les données du passeport sans recomptage. La valeur de cos ϕ est tirée de la documentation jointe.
La force actuelle peut être calculée comme suit:
- P / U - alimentations constantes, charges résistives;
- P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - une phase, ~ 220 V, caractéristiques réactives du consommateur;
- P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - réseau triphasé ~ 380V, paramètres inductifs (capacitifs) de l'équipement.
Vous pouvez mesurer des tensions réelles à l'aide d'un multimètre. La méthodologie pour effectuer les opérations de travail est donnée dans les instructions officielles du fabricant.
Sélection de la section centrale
Les informations nécessaires sur les capacités de charge sont contenues dans la documentation officielle des fabricants de câbles. Il est recommandé de choisir une section plus grande de la série pour éviter la surchauffe et les dommages pendant le fonctionnement. Selon les règles en vigueur, les conducteurs d'une superficie de 1,5 mm ou plus conviennent aux locaux résidentiels.
Compte tenu de l'approvisionnement énergétique accru de l'immobilier moderne, la capacité minimale du réseau ne sera pas suffisante. Les experts conseillent de prévoir la connexion d'équipements supplémentaires dans le cadre d'une modernisation ultérieure.
Évaluation des disjoncteurs actuels
La valeur limite de la valeur nominale est déterminée par la formule Inom ≤ Ipr / 1,45, où Ipr est le courant admissible en mode continu pour un câblage particulier. Si vous prévoyez d'installer le réseau, procédez comme suit:
- préciser le schéma de connexion des consommateurs;
- recueillir les données de passeport de l'équipement, mesurer la tension;
- selon le schéma présenté, ils sont calculés séparément, les courants dans les circuits individuels sont additionnés;
- pour chaque groupe, vous devez choisir une machine qui résistera à la charge correspondante;
- déterminer les produits de câbles avec une section de conducteur appropriée.
Si les réseaux sont installés dans des grilles et recouverts de plâtre, le démontage est trop difficile. Dans ce cas, la sélection d'une machine automatique sur la section de câble est utilisée. Commencez par évaluer les capacités de charge des lignes existantes. Le résultat obtenu est utilisé pour évaluer des modèles appropriés de dispositifs de protection. Ensuite, répartissez les consommateurs en groupes en tenant compte de la capacité totale (partage).
Règles de dénomination
Pour des conclusions correctes, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques de l'équipement connecté. Si, selon le calcul, le courant total est de 19 ampères, les utilisateurs préfèrent acheter l'appareil à 25A. Cette solution suggère la possibilité d'appliquer des charges supplémentaires sans restrictions importantes.
Cependant, dans certaines situations, il est préférable de choisir un disjoncteur 20A. Cela fournit un temps relativement plus court pour couper l'alimentation lorsque le courant augmente (la température augmente) avec un sectionneur bimétallique. Une telle précaution aidera à maintenir l'intégrité des enroulements du moteur lorsque le rotor est bloqué par un entraînement coincé.
Différents temps de réponse sont utiles pour assurer le fonctionnement sélectif des équipements de protection. Des appareils avec moins de retard sont installés sur les lignes. En cas d'urgence, seule la partie endommagée est déconnectée de l'électricité. La machine d'introduction n'a pas le temps de s'éteindre. L'alimentation par d'autres circuits est utile pour maintenir l'éclairage, l'alarme et d'autres systèmes d'ingénierie dans un état sain.
Sélection d'une machine pour la puissance
Les opérations de travail séparées sont simplifiées en utilisant des calculatrices spécialisées. Ces programmes fournissent gratuitement des informations et des sites de référence.Mais la sélection d'une machine automatique pour l'alimentation devra se faire sur la base d'un équipement réel.
Algorithme typique:
- spécifier les données de consommation initiale des appareils individuels;
- répartis en groupes, spécifiez les valeurs totales;
- Les résultats obtenus sont utilisés pour sélectionner un équipement de protection.
Ce paramètre indique la préservation de la fonctionnalité en cas de charges de courant excessives multiples (temps):
- B (3-5);
- C (5-10);
- D (40-50).
Les exigences pour les modèles de machines sont formées en tenant compte des capacités nominales et de classe de commutation. L'équipement de protection est choisi avec une marge pour assurer l'opérabilité en cas d'urgence.
Manière tabulaire
Dans les matériaux de référence, indiquez la puissance de charge pouvant être appliquée si les machines sont installées sur différents réseaux électriques. Exemple pour un modèle 2 A (valeurs en kW):
- 220 V, 1 (2) pôles, connexion monophasée - 0,4;
- 380 V, 3 pôles., «Triangle» - 2,3;
- 380 V, 4 pôles., "Star" - 1.3.
Le résultat doit être augmenté à la valeur la plus proche dans la plage du modèle pour plus de fiabilité.
Manière graphique
Cette technique applique des principes similaires. Mais les paramètres de test sont présentés sous forme graphique claire.
Les nuances du choix
Dans tous les cas, le choix d'un disjoncteur pour le courant (puissance) se fait avec une marge. Les experts recommandent d'utiliser un facteur multiplicateur de 1,4 à 1,6. Vérifiez en même temps la capacité du câblage à supporter la charge maximale.
Calcul de la machine pour la section du câblage
Pour un réseau domestique typique, les données peuvent être extraites du tableau suivant:
| Section de conducteur, mm carré | Puissance de charge admissible, W | Évaluation de l'interrupteur, et | ||
| Cuivre | Aluminium | 220 A, monophasé | 380 V, 3 phases | |
| 1,5 | 2,5 | 2 200 | 5 300 | 10 |
| 2,5 | 4 | 4 400 | 10 500 | 20 |
| 4 | 6 | 5 500 | 13 200 | 25 |
Le choix d'une machine à section de câble permet de protéger le câblage. Cette technique est recommandée par des professionnels expérimentés. Si l'aire est inconnue, elle est calculée à l'aide d'une formule géométrique typique, en tenant compte du diamètre mesuré (D) du conducteur: S = (π * D2) / 4 = 0,785 * D2.
Formule de calcul de la puissance en courant et en tension
Pour les calculs par ces paramètres, les définitions de la puissance totale (S), active (P) et réactive (Q) sont utilisées. Les formules suivantes conviennent au calcul de réseaux monophasés 220 V:
- S = U * I;
- P = U * I * cos ϕ;
- Q = U * I * sin ϕ.
Les données source pour le calcul peuvent être extraites des répertoires. Appliquez également les résultats de mesure.
Charge active
Les lampes à incandescence et les radiateurs n'ont pas de caractéristiques réactives. De telles charges ne déplacent pas les phases des courants et des tensions. La puissance est entièrement consommée à deux fois la fréquence.
Charge capacitive
Lorsqu'un condensateur est connecté à un réseau de courant alternatif, l'énergie est échangée dans les deux sens. Ce processus n'est pas accompagné d'un travail utile.
Charge réactive négative
Les explications présentées concernent la situation idéale. Cependant, en réalité, chaque élément réactif a une certaine résistance électrique. N'oubliez pas les pertes correspondantes dans les fils de connexion et autres composants du circuit.
Avec des valeurs significatives du composant capacitif (induction), les problèmes constatés doivent être pris en compte. Dans certains schémas, en plus d'augmenter la capacité de charge des machines, des composants de compensation supplémentaires sont utilisés.
Quels sont les courants calculés par les machines
La puissance du dispositif de protection est sélectionnée en fonction du courant de câblage (valeur calculée ou tabulaire), en tenant compte de la consommation de la charge connectée. La puissance nominale de la machine est choisie moins afin de maintenir l'intégrité de la ligne électrique pendant le fonctionnement. Sur différentes sections du réseau, des conducteurs de la section correspondante sont installés, guidés par les principes de la structure arborescente.
Une diminution délibérée du calibre du disjoncteur est autorisée lors du raccordement de charges à consommation électrique réduite. Dans ce mode de réalisation, l'utilisation de lignes avec une grande marge de courant est implicite. Une telle solution protège mieux l'équipement connecté des dommages.
