Het juiste gebruik van beschermende apparaten voorkomt elektrische schokken, het ontstaan en de ontwikkeling van noodsituaties. De juiste keuze van de machine op basis van het laadvermogen is nodig om nieuwe te creëren en de operationele voedingsnetwerken te moderniseren.
Waarom zijn stroomonderbrekers nodig en hoe werken ze
Apparaten in deze categorie kunnen buitensporig verbruik van elektrische energie detecteren. Dit gebeurt wanneer er kortsluiting optreedt of wanneer krachtige of reactieve belastingen zijn aangesloten. In dergelijke situaties onderbreekt de stroomonderbreker de 220 (380) V-voeding zonder tussenkomst van de gebruiker.
Om de gemarkeerde functies in het standaardontwerp uit te voeren, worden twee technologieën gebruikt. Met een snelle toename van de stroom boven een door berekening bepaald niveau, creëert de solenoïde een magnetisch veld dat de staaf beweegt. Door middel van een mechanische aandrijving opent deze montage de contactgroep. Knooppuntparameters worden berekend rekening houdend met startbelastingen om valse alarmen te elimineren.
De tweede beveiliging is georganiseerd met behulp van een bekend fenomeen: het verwarmen van de geleider door stroom door te laten. Het overeenkomstige deel van de ketting is gemaakt van een bimetaalplaat. Bij toenemende temperatuur verandert het van vorm totdat het contact scheurt. Sommige machinemodellen hebben een speciale aanpassing om het gevoeligheidsniveau aan te passen.
Wat is het gevaar van een verkeerde netwerkbelasting van de kabel
Mogelijke problemen zijn gemakkelijker te begrijpen met een specifiek voorbeeld. Initiële data:
- standaard voeding met wisselspanning U = 220 V;
- het appartement heeft een oude aluminium bedrading (doorsnede 2,5 mm vierkant.);
- de stroomsterkte van de machine is 30 A;
- sluit 6 convectoren van 750 watt en één strijkijzer van 850 watt aan.
Betaling:
- totaal vermogen (R) van consumenten - 5 350 W;
- de stroom (I) in het circuit wordt berekend met de formule I = P / U = 5350/220 = 24,32 A).
De machine werkt niet in deze situatie (30> 24,32A). Een dergelijke stroom zal de aluminiumdraad sterk verwarmen en de isolatie doen smelten. Een door een kortsluiting vernietigd circuit moet worden hersteld, wat moeilijk is bij het installeren van netwerken in bouwconstructies. In een ergere situatie zal een brand aanzienlijke materiële activa vernietigen.
Volgens de PUE-normen voor een geleider met de overwogen parameters mag het belastingsvermogen bij aansluiting op een enkelfasig 220V-netwerk niet hoger zijn dan 4,4 kW. De bijbehorende stroomlimiet is 20 A. "Verdraaien", oxiden en andere defecten in de gewrichten kunnen bijdragen aan de negatieve ontwikkeling van de situatie.
Circuit zwakke linkbescherming
Naast de doorsnede letten ze bij het kiezen van een geschikt kabelproduct op de reële bedrijfsomstandigheden. Genormaliseerde waarden worden gegeven voor verwarming tot een temperatuur van niet meer dan + 60 ° C. Bij het installeren van de lijn op een locatie in de buurt van een landhuis, moet bescherming worden geboden tegen vocht en andere nadelige invloeden van buitenaf.
Controleer zorgvuldig alle onderdelen van het elektrische netwerk. De basisregel is betrouwbare bescherming, rekening houdend met de prestaties van de site met de slechtste parameters. Houd er rekening mee dat koper is ontworpen voor dezelfde doorsnede voor hoge belastingen in vergelijking met aluminium. De zuiverheid van het metaal is van bijzonder belang.Naarmate onzuiverheden toenemen, neemt de geleidbaarheid toe en nemen de verliezen voor nutteloze en gevaarlijke verwarming toe.
In-appartement bedradingsapparaat
In dergelijke vastgoedobjecten worden de volgende standaardoplossingen gebruikt om een hoogwaardig voedingssysteem te creëren:
- de inleidende machine moet op de toonbank worden gezet;
- achter de stuurinrichting is een gemeenschappelijke aardlekschakelaar (RCD) gemonteerd;
- voorzie verder automatische stroomonderbrekers (AB) van individuele lijnen.
RCD voorkomt ongevallen die lekstromen veroorzaken. In sommige situaties voorkomt het elektrische schokken. Er worden echter uitgebreide beveiligingsmaatregelen uitgevoerd met stroomonderbrekers. Zorg ervoor dat u effectieve aarding gebruikt.
In de regel is het handig om meerdere groepen in de keuken te plaatsen voor een gelijkmatige verdeling van de lasten. Het wordt vooral zorgvuldig aanbevolen om de distributie van krachtige consumenten te selecteren:
- kookplaten;
- ovens;
- verwarmingsketels, boilers, doorstroomverwarmers;
- elektrische convectoren, warmtepistolen;
- airconditioners.
Het bedradingsschema heeft een boomstructuur. Maak vanaf de middenlijn van de "stam" de nodige takken van de "tak" voor het aansluiten van stopcontacten en schakelaars.
Hoe de stroomonderbrekerbeoordeling te berekenen
De belangrijkste functie van AB is het beschermen van de bedrading. Controleer daarom eerst of de stroomonderbreker voldoet aan de stroomsterkte, doorsnede en materiaal (koper, aluminium) van de kabelkernen.
Bepalen van de totale capaciteit van consumenten
Hoeveel elektriciteit nodig is voor het functioneren van lampen en andere producten, staat vermeld in de bijbehorende documentatie. Vermogen staat aangegeven op de kast. Deze gegevens zijn verkrijgbaar op de officiële website van de fabrikant. Het toevoegen van kilowatt is echter niet voldoende.
Actieve en beoordeelde component
Het eenvoudige rekenalgoritme dat in het voorbeeld wordt getoond, beschrijft de resistieve belastingssituatie. Het is deze component (actief vermogen - P) die wordt aangegeven in het technische paspoort van het bijbehorende product. Het wordt bepaald door de meter voor regelmatige betalingen van verbruikte energie.
Bij het aansluiten van een machine of andere apparatuur met een elektrische aandrijving moet echter rekening worden gehouden met het inductieve onderdeel. Evenzo als er een condensator in het circuit is.
Formules en uitleg:
- P = S * cos ϕ;
- Q = S * sin ϕ;
- S = P / cos ϕ;
- ϕ is de hoek tussen de vectoren P en S (faseverschuiving).
De reactieve component (Q) verwijst naar de cyclische energie-uitwisseling tussen de stroombron en de belasting. De som van de vectoren P en Q zal helpen bij het bepalen van het totale schijnbare vermogen (S).
Verhoogde startstromen
De opname van een krachtige pomp (een andere reactieve belasting) gaat gepaard met een inschakelstroom en een daaropvolgend oscillerend proces met een overgang naar normaal bedrijf. De pulsduur is in de regel niet langer dan 1,5-2 seconden. Een dergelijke duur is onvoldoende om de bimetaalplaat te verwarmen. Maar dit is misschien voldoende om de steel van de solenoïde te verplaatsen.
De lijst toont typische niveaus van overschrijding van de nominale waarde die de uitschakeling van de elektromagnetische spoel activeert. Tussen haakjes staan de tijdvertragingen voordat het circuit wordt verbroken met een bimetaalplaat (sec):
- A - 30% (20-30);
- B - 200% (4-5);
- C - 5 keer (1,5);
- D - 10 keer (0,4).
Bij het opstellen van relevante standaarden wordt rekening gehouden met de overeenkomstige modi. Om een foutieve trip te voorkomen, moet u het juiste type machine kiezen.
Vraagfactor
Deze correctiefactor (Ks) wordt gebruikt om rekening te houden met belastingen in reële bedrijfsomstandigheden: geschat = S * Ks. De waarde (interval van 0 tot 1) geeft het aantal aangesloten consumenten aan. Deze methode is handig om te gebruiken bij het maken van kantoor- en productieprojecten, wat het gebruik van hetzelfde type apparatuur impliceert: werktuigmachines, computers, enz.
Voor huiswerk is het niet moeilijk om de juiste conclusie te trekken op basis van een elementaire controle. Het is moeilijk voor te stellen wanneer ze in één kamer tegelijkertijd airconditioning gebruiken om te koelen en de lucht verwarmen met een luchtverhitter.
Berekening van energieverbruik
De bovenstaande formules met faseverschuiving worden gebruikt om inductieve en capacitieve belastingen te corrigeren. Weerstandig rekenen op paspoortgegevens zonder hertelling. De waarde van cos ϕ is afkomstig uit de begeleidende documentatie.
De huidige sterkte kan als volgt worden berekend:
- P / U - constante voedingen, ohmse belastingen;
- P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - een fase, ~ 220V, reactieve kenmerken van de consument;
- P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - driefasig netwerk ~ 380V, inductieve (capacitieve) parameters van de apparatuur.
Met een multimeter kunt u reële spanningen meten. De methodologie voor het uitvoeren van werkzaamheden wordt gegeven in de officiële instructies van de fabrikant.
Selectie van kernsectie
De noodzakelijke informatie over laadvermogens is opgenomen in de officiële documentatie van kabelfabrikanten. Het wordt aanbevolen om een grotere sectie uit de serie te kiezen om oververhitting en beschadiging tijdens bedrijf te voorkomen. Volgens de huidige regels zijn aders met een oppervlakte van 1,5 mm of meer geschikt voor woningen.
Gezien de toegenomen energievoorziening van modern vastgoed is de minimale netwerkcapaciteit niet voldoende. Deskundigen adviseren om te zorgen voor de aansluiting van extra apparatuur als onderdeel van een latere modernisering.
Beoordeling van stroomonderbrekers
De grenswaarde van de classificatie wordt bepaald door de formule Inom ≤ Ipr / 1,45, waarbij Ipr de stroom is die is toegestaan in een continue modus voor een bepaalde bedrading. Ga als volgt te werk als u van plan bent het netwerk te installeren:
- het verbindingsschema van consumenten specificeren;
- paspoortgegevens van apparatuur verzamelen, spanning meten;
- volgens het gepresenteerde schema worden ze afzonderlijk berekend, de stromen in de afzonderlijke circuits worden opgeteld;
- voor elke groep moet u een machine kiezen die bestand is tegen de bijbehorende belasting;
- kabelproducten bepalen met een geschikte geleiderdoorsnede.
Als de netwerken in poorten zijn geïnstalleerd en bedekt met gips, is demontage te moeilijk. In dit geval wordt de selectie van een automatische machine over het kabelgedeelte gebruikt. Begin met het beoordelen van de belastingscapaciteiten van bestaande lijnen. Het verkregen resultaat wordt gebruikt om geschikte modellen van beschermende apparaten te evalueren. Verdeel vervolgens de consumenten in groepen, rekening houdend met de totale capaciteit (delen).
Denominatieregels
Voor juiste conclusies moet rekening worden gehouden met de kenmerken van de aangesloten apparatuur. Als de totale stroom volgens de berekening 19 ampère is, kopen gebruikers het apparaat liever op 25A. Deze oplossing suggereert de mogelijkheid om zonder significante beperkingen extra belastingen toe te passen.
In sommige situaties is het echter beter om een stroomonderbreker van 20 A te kiezen. Dit biedt een relatief kortere tijd om de stroom uit te schakelen wanneer de stroom stijgt (temperatuur stijgt) met een bimetaalscheider. Een dergelijke voorzorgsmaatregel helpt de integriteit van de motorwikkelingen te behouden wanneer de rotor wordt geblokkeerd door een vastgelopen aandrijving.
Verschillende reactietijden zijn nuttig om de selectieve werking van beschermingsmiddelen te garanderen. Apparaten met minder vertraging worden op de lijnen geïnstalleerd. In geval van nood wordt alleen het beschadigde onderdeel losgekoppeld van de elektriciteit. De inleidende machine heeft geen tijd om uit te schakelen. Voeding via andere circuits is handig voor het gezond houden van verlichting, alarmsystemen en andere technische systemen.
Selectie van een machine voor vermogen
Afzonderlijke werkbewerkingen worden vereenvoudigd met behulp van gespecialiseerde rekenmachines. Dergelijke programma's bieden gratis informatie en referentiesites.Maar de selectie van een automatische machine voor stroom zal moeten gebeuren op basis van echte apparatuur.
Typisch algoritme:
- specificeer de initiële verbruiksgegevens van individuele apparaten;
- verdeeld in groepen, specificeer de totale waarden;
- De verkregen resultaten worden gebruikt om beschermende uitrusting te selecteren.
Deze parameter geeft het behoud van functionaliteit aan in het geval van meerdere overmatige stroombelastingen (tijden):
- B (3-5);
- C (5-10);
- D (40-50).
Vereisten voor de modellen van machines worden gevormd rekening houdend met de nominale en klasse van schakelmogelijkheden. Beschermende uitrusting is gekozen met een marge om de werking in geval van nood te garanderen.
Tabellarische manier
Geef in de referentiematerialen aan hoeveel belastingsvermogen kan worden toegepast als de machines in verschillende stroomnetwerken zijn geïnstalleerd. Voorbeeld voor een 2 A-model (waarden in kW):
- 220 V, 1 (2) polen, enkelfasige aansluiting - 0,4;
- 380 V, 3 polen, "Triangle" - 2,3;
- 380 V, 4 polen, "Star" - 1.3.
Het resultaat moet worden verhoogd tot de dichtstbijzijnde waarde in het modelbereik voor betrouwbaarheid.
Grafische manier
Deze techniek past vergelijkbare principes toe. Maar de testparameters worden gepresenteerd in duidelijke grafische vorm.
De nuances van keuze
In ieder geval wordt de keuze van een stroomonderbreker voor stroom (vermogen) gedaan met een marge. Experts raden aan een vermenigvuldigingsfactor van 1,4 - 1,6 te gebruiken. Controleer tegelijkertijd het bekabelingsvermogen om de maximale belasting te weerstaan.
Berekening van de machine voor de dwarsdoorsnede van de bedrading
Voor een typisch huishoudelijk netwerk kunnen gegevens uit de volgende tabel worden gehaald:
| Doorsnede geleider, mm sq. | Toegestaan laadvermogen, W | Beoordeling van de schakelaar, en | ||
| Koper | Aluminium | 220 A, 1 fase | 380 V, 3 fasen | |
| 1,5 | 2,5 | 2 200 | 5 300 | 10 |
| 2,5 | 4 | 4 400 | 10 500 | 20 |
| 4 | 6 | 5 500 | 13 200 | 25 |
Het kiezen van een machine met een kabeldoorsnede helpt de bedrading te beschermen. Deze techniek wordt aanbevolen door ervaren professionals. Als het gebied onbekend is, wordt het berekend met behulp van een typische geometrische formule, rekening houdend met de gemeten diameter (D) van de geleider: S = (π * D2) / 4 = 0,785 * D2.
Formule voor het berekenen van stroom en spanningsvermogen
Voor berekeningen met deze parameters worden de definities van totaal (S), actief (P) en reactief (Q) vermogen gebruikt. De volgende formules zijn geschikt voor het berekenen van enkelfasige 220 V-netwerken:
- S = U * I;
- P = U * I * cos ϕ;
- Q = U * I * sin ϕ.
De brongegevens voor de berekening kunnen uit de mappen worden gehaald. Pas ook de meetresultaten toe.
Actieve belasting
Gloeilampen en verwarmingselementen hebben geen reactieve eigenschappen. Dergelijke belastingen verplaatsen de fasen van stromen en spanningen niet. Het vermogen wordt volledig verbruikt met tweemaal de frequentie.
Capacitieve belasting
Wanneer een condensator is aangesloten op een wisselstroomnetwerk, wordt energie uitgewisseld in beide richtingen. Dit proces gaat niet gepaard met nuttig werk.
Negatieve reactieve belasting
De gepresenteerde uitleg gaat over de ideale situatie. In werkelijkheid heeft elk reactief element echter een bepaalde elektrische weerstand. Vergeet de overeenkomstige verliezen in de aansluitdraden en andere componenten van het circuit niet.
Bij significante waarden van de capacitieve (inductie) component moet rekening worden gehouden met de genoemde problemen. In sommige schema's worden, naast het vergroten van het laadvermogen van de machines, aanvullende compensatiecomponenten gebruikt.
Welke stromen berekenen machines
Het vermogen van het beveiligingsapparaat wordt geselecteerd op basis van de bedradingsstroom (berekende of tabelwaarde), rekening houdend met het verbruik van de aangesloten belasting. De classificatie van de machine wordt minder gekozen om de integriteit van de voedingslijn tijdens bedrijf te behouden. Op verschillende secties van het netwerk zijn geleiders van de overeenkomstige sectie geïnstalleerd, geleid door de principes van de boomstructuur.
Een opzettelijke afname van de stroomonderbreker is toegestaan bij het aansluiten van belastingen met een lager stroomverbruik. In deze uitvoeringsvorm wordt het gebruik van lijnen met een grote stroommarge geïmpliceerd. Een dergelijke oplossing beschermt de aangesloten apparatuur beter tegen schade.
