O conceito de "carga" em redes elétricas está indissociavelmente ligado à necessidade de protegê-las contra sobrecargas de corrente 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 o EMP, a principal função dos dispositivos de desconexão automática é proteger a rede elétrica de curtos-circuitos e sobrecargas. Este dispositivo desconecta o consumidor da linha quando a corrente excede o valor nominal especificado (ponto de ajuste) para ele. Ao mesmo tempo, não deve ser acionado quando a carga atual for permitida (enquanto liga o ferro e a placa, por exemplo).
A função do fusível da linha também se manifesta na proteção do cabo de alimentação contra destruição térmica devido à ignição de sua bainha e ao incêndio subsequente. Tais situações são bem possíveis, pois em condições de curto-circuito as correntes na linha atingem milhares de amperes. Nenhuma das marcas bem conhecidas de produtos a cabo com essas cargas pode suportar até alguns minutos. Sem mencionar produtos comuns com uma seção transversal de 2,5 metros quadrados. mm, tradicionalmente usado para organizar a fiação elétrica em casas particulares e apartamentos da cidade.
O projeto adequado de um disjuntor de proteção é de grande importância para garantir a operação segura da rede elétrica local. A abordagem correta para escolher as classificações de máquinas automáticas para a seção transversal do cabo desempenha um papel primordial nesse assunto.
Fatores que afetam a escolha do valor nominal necessário
O cálculo dos parâmetros operacionais do fio e da máquina é permitido somente se todas as nuances relacionadas à operação da rede elétrica forem levadas em consideração. Essa abordagem ajudará a evitar possíveis erros ao escolher 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 conectadas a ela. Ao calcular este indicador, simplesmente não é permitido somar os valores indicados no passaporte do dispositivo. Isto é devido à natureza diferente de sua ação na linha. Qualquer dispositivo conectado a uma tomada ou diretamente ao cabo de energia de uma subestação é caracterizado por seu consumo de energia, estimado em quilowatts (kW). Este valor determina a energia que é convertida neste dispositivo no trabalho realizado por ele e pelo qual o usuário paga no medidor.
Uma categoria conhecida de cargas, que inclui elementos capacitivos e indutivos. Eles são chamados de reativos e não participam da formação da energia total consumida - quando trabalham, eles simplesmente bombeiam energia da rede e vice-versa. No entanto, do ponto de vista da escolha de uma máquina automática sobre a seção do cabo, esse componente atual é necessariamente levado em consideração.
Às vezes, a potência total ou nominal, levando em consideração o componente 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 dividida pela tensão efetiva de 220 ou 380 volts).
Correntes iniciais aumentadas
Em certos tipos de eletrodomésticos (em máquinas de lavar, compressores domésticos), existem motores elétricos embutidos, caracterizados por altas correntes de partida. Seu valor por um período muito curto (não mais que 3 segundos) pode exceder muitas vezes os valores operacionais observados no estado estacionário. O aumento de curto prazo resultante, como regra, não causa o disparo térmico da máquina.
No entanto, sua parte eletromagnética, responsável por sobrecorrentes de curto-circuito, em condições reais, frequentemente desarma e desliga o dispositivo. Muitas vezes isso acontece em linhas elétricas trifásicas dedicadas com máquinas-ferramentas conectadas a elas (em residências particulares). Nesse caso, é necessário determinar a magnitude do pulso de partida e prever o uso de uma máquina da classe "D".
Fator de demanda
Para circuitos com cargas conectadas equivalentes em intensidade de energia, é introduzido o conceito de "coeficiente de demanda", denotado como "ks". O significado de sua aplicação é que todos os dispositivos ao mesmo tempo nunca estão conectados à rede e um simples somatório de suas capacidades fornecerá um valor superestimado. O coeficiente usado para esse fim assume um valor de unidade ou um pouco menos.
Com isso em mente, a potência calculada (Pr) para todos os dispositivos atendidos é encontrada pela fórmula:
Pr = ks x SOnde S - o seu valor total antes da alteração.
Faz sentido usar esse coeficiente em escritórios e lojas 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 é determinada, você pode prosseguir com o procedimento para selecionar a máquina de acordo com a carga máxima de corrente. Seu valor funcional ou nominal é determinado pela lei de Ohm:
I = S / 220 Volts - para uma fase.
I = S / (1,73x380) - para uma rede trifásica.
O coeficiente 1,73 leva em consideração a natureza indutiva da carga.
Cálculo dos parâmetros da máquina
Para qualquer rede elétrica conectada a um armário de distribuição local, a seguinte desigualdade deve ser atendida:
Em <= Ip / 1,45
Aqui, In corresponde à corrente nominal da máquina e Ip é o seu valor máximo permitido para a própria fiação. A conformidade com os requisitos dessa desigualdade é a principal condição para a escolha correta do par “máquina-cabo”, eliminando o superaquecimento e a ignição de emergência da fiação.
A corrente nominal pode ser calculada a partir da carga total conhecida ou da seção transversal dos fios da fiação existente.
Se o esboço da fiação no apartamento já tiver sido desenhado e ainda não tiver atingido a colocação, o procedimento será assim:
- A corrente total de todos os dispositivos conectados à rede elétrica é calculada (de acordo com o esquema).
- Um autômato com um valor adequado é selecionado.
- De acordo com a tabela de correspondência de seções e correntes, o cabo da marca e tipo desejado é selecionado.
Quando a fiação já estiver instalada, as operações necessárias serão bastante simplificadas. De acordo com a seção conhecida do cabo colocada de uma certa maneira, a corrente limite é determinada a partir das tabelas de correspondência. Depois disso, de acordo com a fórmula acima, é calculado o valor do valor nominal da máquina.
Escolha entre várias opções
As situações são possíveis quando, ao escolher um autômato com o valor nominal necessário, surge uma alternativa para selecionar dois valores próximos. Portanto, com um consumo total de energia de 4 kW (18 A), é adequada a fiação com uma seção transversal de condutores de cobre de 4 mm2. Nesse caso, é permitido colocar o dispositivo em 20 ou 25 Amperes.
Ao usar vários níveis de proteção, escolha máquinas automáticas para que o valor da classificação de nível superior exceda o mesmo indicador para dispositivos com status inferior. Por outro lado, escolher um valor menor é vantajoso, pois nesse caso a liberação térmica disparará mais rápido se a corrente exceder o valor permitido.
Os cálculos da máquina de acordo com a seção do cabo podem ser feitos online. Para fazer isso, existem muitas fontes apresentadas na Internet.
