Utilizarea corectă a dispozitivelor de protecție previne șocurile electrice, apariția și dezvoltarea situațiilor de urgență. Alegerea corectă a mașinii în funcție de puterea de încărcare este necesară pentru a crea noi și moderniza rețelele de alimentare cu energie de operare.
De ce sunt necesare întrerupătoarele de circuit și cum funcționează
Dispozitivele din această categorie sunt capabile să detecteze consumul excesiv de energie electrică. Aceasta se produce atunci când apare un scurtcircuit sau când sunt conectate încărcături puternice sau reactive. În astfel de situații, întrerupătorul de circuit întrerupe alimentarea cu energie 220 (380) V fără intervenția utilizatorului.
Pentru a îndeplini funcțiile marcate în proiectarea standard, sunt folosite două tehnologii. Cu o creștere rapidă a curentului peste un nivel determinat prin calcul, solenoidul creează un câmp magnetic care mișcă tijă. Prin intermediul unei acționări mecanice, acest ansamblu deschide grupul de contacte. Parametrii nodului sunt calculați ținând cont de încărcările de pornire pentru a elimina alarmele false.
A doua protecție este organizată folosind un fenomen binecunoscut - încălzirea conductorului prin trecerea curentului. Secțiunea corespunzătoare a lanțului este creată dintr-o placă bimetalică. Odată cu creșterea temperaturii, își schimbă forma până la ruperea contactului. Unele modele de mașini au un reglaj special pentru a ajusta nivelul de sensibilitate.
Care este pericolul încărcării rețelei nepotrivite prin cablu
Problemele posibile sunt mai ușor de înțeles cu un exemplu specific. Date inițiale:
- alimentare standard cu tensiune alternativă U = 220 V;
- apartamentul are un cablu vechi din aluminiu (secțiunea pătrată 2,5 mm);
- amperajul mașinii este de 30 A;
- conectați 6 convectoare de 750 de wați și un fier de 850 de wați.
Plată:
- puterea totală (R) a consumatorilor - 5 350 W;
- curentul (I) din circuit se calculează după formula I = P / U = 5 350/220 = 24,32 A).
Aparatul nu va funcționa în această situație (30> 24.32A). Un astfel de curent va încălzi foarte mult firul de aluminiu și va topi izolația. Un circuit distrus de un scurtcircuit va trebui să fie restaurat, ceea ce este dificil atunci când instalați rețele în structurile clădirii. Într-o situație mai rea, un incendiu va distruge materiale materiale semnificative.
Conform standardelor PUE pentru un conductor cu parametrii considerați, puterea de încărcare atunci când este conectată la o rețea monofazată de 220V nu trebuie să depășească 4,4 kW. Limita curentă corespunzătoare este de 20 A. „Răsucirea”, oxizii și alte defecte ale articulațiilor pot contribui la dezvoltarea negativă a situației.
Protecția legăturilor slabe de circuit
Pe lângă secțiunea transversală, atunci când aleg un produs de cablu adecvat, aceștia acordă atenție condițiilor reale de funcționare. Valorile normalizate sunt date pentru încălzire la o temperatură care nu depășește + 60 ° C. Atunci când instalați linia pe un site din apropierea unei case de țară, este necesar să vă asigurați protecția împotriva umidității și a altor influențe externe adverse.
Verificați cu atenție toate părțile rețelei electrice. Regula de bază este protecția fiabilă, ținând cont de performanța site-ului cu cei mai slabi parametri. Trebuie avut în vedere faptul că cuprul este proiectat pentru aceeași secțiune pentru sarcini mari, comparativ cu aluminiu. Puritatea metalului are o importanță deosebită.Pe măsură ce impuritățile cresc, conductivitatea se agravează, iar pierderile pentru încălzirea inutilă și periculoasă cresc.
Dispozitiv de cablare intra-apartament
În astfel de obiecte imobiliare, următoarele soluții standard sunt utilizate pentru a crea un sistem de alimentare cu energie de înaltă calitate:
- aparatul introductiv trebuie setat pe contor;
- în spatele dispozitivului de control, este montat un dispozitiv de curent rezidual comun (RCD);
- suplimentar echipamente automate întreruptoare (AB) linii individuale.
RCD previne accidentele care produc curenți de scurgere. În unele situații, previne șocurile electrice. Cu toate acestea, măsurile de protecție cuprinzătoare sunt efectuate folosind întrerupătoare de circuit. Asigurați-vă că utilizați o împământare eficientă
De regulă, este convenabil să puneți mai multe grupuri în bucătărie pentru distribuirea uniformă a încărcăturilor. Se recomandă îndeosebi să selectați distribuția consumatorilor puternici:
- plite;
- cuptoare;
- Cazane de încălzire, cazane, încălzitoare de debit;
- convectoare electrice, arme de căldură;
- aer conditionat.
Schema de cablare are o structură de arbore. Din linia centrală a „portbagajului” faceți ramurile necesare ale „ramurii” pentru conectarea prize și întrerupătoare.
Cum se calculează ratingul întreruptorului
Principala funcție a AB este de a proteja cablarea. Din acest motiv, mai întâi asigurați conformitatea cu puterea întrerupătorilor în amperi, secțiune transversală și material (cupru, aluminiu) din miezurile de cablu.
Determinarea capacității totale a consumatorilor
Câtă energie electrică este necesară pentru funcționarea lămpilor și a altor produse, menționată în documentația însoțitoare. Puterea este indicată pe carcasă. Aceste date pot fi obținute pe site-ul oficial al producătorului. Totuși, simpla adăugare de kilowati nu este suficientă.
Componenta activă și nominală
Algoritmul de calcul simplu prezentat în exemplu descrie situația de încărcare rezistivă. Această componentă (putere activă - P) este indicată în pașaportul tehnic al produsului corespunzător. Este determinat de contor pentru plățile regulate de energie consumată.
Cu toate acestea, atunci când conectați o mașină sau un alt echipament cu o unitate electrică, este necesar să se țină seama de componenta inductivă. În mod similar, dacă există un condensator în circuit.
Formule și explicații:
- P = S * cos ϕ;
- Q = S * sin ϕ;
- S = P / cos ϕ;
- ϕ este unghiul dintre vectori P și S (schimbare de fază).
Componenta reactivă (Q) denotă un schimb ciclic de energie între sursa de energie și sarcină. Suma vectorilor P și Q va ajuta la determinarea puterii aparente totale (S).
Creșterea curenților de pornire
Includerea unei pompe puternice (o altă sarcină reactivă) este însoțită de o intrare și un proces oscilator ulterior, cu o tranziție la funcționarea normală. Durata pulsului, de regulă, nu depășește 1,5-2 secunde. O astfel de durată este insuficientă pentru încălzirea plăcii bimetalice. Dar acest lucru poate fi suficient pentru a muta tulpina solenoidului.
Lista prezintă niveluri tipice care depășesc valoarea nominală care activează oprirea bobinei electromagnetice. Între paranteze sunt întârzierile de timp înainte de ruperea circuitului cu o placă bimetalică (sec):
- A - 30% (20-30);
- B - 200% (4-5);
- C - de 5 ori (1,5);
- D - de 10 ori (0,4).
Modurile corespunzătoare sunt luate în considerare la crearea standardelor relevante. Pentru a preveni o călătorie eronată, trebuie să alegeți tipul de mașină adecvat.
Factorul cererii
Acest factor de corecție (Ks) este utilizat pentru a contabiliza încărcările în condiții reale de operare: Estimat = S * Ks. Valoarea sa (intervalul de la 0 la 1) indică numărul de consumatori conectați. Această metodă este convenabilă de utilizat la crearea proiectelor de birou și producție, ceea ce implică utilizarea aceluiași tip de echipament: mașini-unelte, computere etc.
Pentru teme, nu este dificil să tragi concluzia corectă pe baza unui control elementar. Este dificil să-ți imaginezi o situație când într-o cameră concomitent folosesc aer condiționat pentru răcire și încălzesc aerul cu un încălzitor ventilator.
Calculul consumului de energie electrică
Formulele de mai sus cu schimbare de fază sunt utilizate pentru a corecta sarcinile inductive și capacitive. Numărare rezistentă la datele pașaportului fără numărare. Valoarea cos ϕ este preluată din documentația însoțitoare.
Puterea curentă poate fi calculată după cum urmează:
- P / U - surse de alimentare constante, sarcini rezistive;
- P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - o fază, ~ 220V, caracteristici reactive ale consumatorului;
- P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - rețea trifazată ~ 380V, parametri inductivi (capacitivi) ai echipamentului.
Puteți măsura tensiuni reale folosind un multimetru. Metodologia de efectuare a operațiunilor de lucru este prezentată în instrucțiunile producătorului oficial.
Selectarea secțiunii principale
Informațiile necesare privind capacitățile de încărcare sunt conținute în documentația oficială a producătorilor de cabluri. Se recomandă să alegeți o secțiune mai mare din serie pentru a evita supraîncălzirea și deteriorarea în timpul funcționării. Conform normelor actuale, conductoarele cu o suprafață de 1,5 mm sau mai multe sunt potrivite pentru spații rezidențiale.
Având în vedere aportul energetic crescut de imobiliare moderne, capacitatea minimă a rețelei nu va fi suficientă. Experții recomandă să asigure conectarea echipamentelor suplimentare ca parte a unei modernizări ulterioare.
Evaluarea întreruptoarelor de curent
Valoarea limită a ratingului este determinată de formula Inom ≤ Ipr / 1,45, unde Ipr este curentul permis pentru funcționarea continuă pentru o cablare specifică. Dacă intenționați să instalați rețeaua, procedați după cum urmează:
- specificați schema de conectare a consumatorilor;
- colectați datele de pașaport ale echipamentelor, măsurați tensiunea;
- conform schemei prezentate, acestea sunt calculate separat, curenții din circuitele individuale sunt însumiți;
- pentru fiecare grup trebuie să alegeți o mașină care să reziste la sarcina corespunzătoare;
- determinați produsele prin cablu cu o secțiune transversală a conductorului.
Dacă rețelele sunt instalate în porți și acoperite cu ipsos, demontarea este prea dificilă. În acest caz, se utilizează selecția unei mașini automate peste secțiunea de cablu. Începeți prin a evalua capacitățile de încărcare ale liniilor existente. Rezultatul obținut este utilizat pentru evaluarea modelelor adecvate de dispozitive de protecție. În continuare, distribuiți consumatorii în grupuri ținând cont de capacitatea totală (partajare).
Reguli privind denumirea
Pentru concluzii corecte, este necesar să se țină seama de caracteristicile echipamentului conectat. Dacă, conform calculului, curentul total este de 19 amperi, utilizatorii preferă să cumpere dispozitivul la 25A. Această soluție sugerează posibilitatea de a aplica sarcini suplimentare fără restricții semnificative.
Cu toate acestea, în unele situații este mai bine să alegeți un întreruptor 20A. Aceasta oferă un timp relativ mai scurt pentru a opri puterea atunci când curentul crește (temperatura crește) cu un deconector bimetalic. O astfel de precauție va ajuta la menținerea integrității înfășurărilor motorului atunci când rotorul este blocat de o acționare blocată.
Timpuri diferite de răspuns sunt utile pentru a asigura funcționarea selectivă a echipamentului de protecție. Pe linii sunt instalate dispozitive cu întârziere mai mică. În caz de urgență, numai partea deteriorată este deconectată de la electricitate. Aparatul introductiv nu are timp să se oprească. Alimentarea cu alte circuite este utilă pentru menținerea iluminatului, alarmei și a altor sisteme de inginerie într-o stare sănătoasă.
Selectarea unei mașini pentru alimentare
Operațiunile de lucru separate sunt simplificate folosind calculatoare specializate. Aceste programe oferă informații gratuite și site-uri de referință.Dar selecția unei mașini automate pentru putere va trebui să se facă pe baza echipamentelor reale.
Algoritm tipic:
- specificați datele de consum inițial ale dispozitivelor individuale;
- distribuite în grupuri, specificați valorile totale;
- Rezultatele obținute sunt utilizate pentru selectarea echipamentelor de protecție.
Acest parametru indică păstrarea funcționalității în cazul mai multor sarcini de exces (curente):
- B (3-5);
- C (5-10);
- D (40-50).
Cerințele pentru modelele de mașini sunt formate ținând cont de nominalul și clasa de capacități de comutare. Echipamentul de protecție este ales cu o marjă pentru a asigura operabilitatea în caz de urgență.
Mod tabular
În materialele de referință se indică câtă putere de încărcare poate fi aplicată dacă mașinile sunt instalate în rețele de alimentare diferite. Exemplu pentru un model 2 A (valori în kW):
- 220 V, 1 (2) poli, conexiune monofazată - 0,4;
- 380 V, 3 poli., „Triunghi” - 2,3;
- 380 V, 4 poli., „Steaua” - 1.3.
Pentru fiabilitate, rezultatul trebuie crescut la cea mai apropiată valoare din gama de modele.
Mod grafic
Această tehnică aplică principii similare. Dar parametrii testului sunt prezentați într-o formă grafică clară.
Nuanțele de alegere
În orice caz, alegerea unui întreruptor pentru curent (putere) se face cu o marjă. Experții recomandă utilizarea unui factor de multiplicare de 1,4-1,6. În același timp, verificați capacitatea de cablare să reziste la sarcina maximă.
Calculul mașinii pentru secțiunea transversală a cablurilor
Pentru o rețea obișnuită de uz casnic, datele pot fi preluate din următorul tabel:
| Secțiunea conductorului, mm pătrat. | Putere de încărcare admisă, W | Ratingul comutatorului, și | ||
| Cupru | Aluminiu | 220 A, 1 fază | 380 V, 3 faze | |
| 1,5 | 2,5 | 2 200 | 5 300 | 10 |
| 2,5 | 4 | 4 400 | 10 500 | 20 |
| 4 | 6 | 5 500 | 13 200 | 25 |
Alegerea unei mașini cu secțiune transversală a cablurilor ajută la protejarea cablurilor. Această tehnică este recomandată de profesioniști cu experiență. Dacă aria nu este cunoscută, aceasta se calculează după o formulă geometrică tipică, ținând cont de diametrul măsurat (D) al conductorului: S = (π * D2) / 4 = 0,785 * D2.
Formula pentru calculul puterii de curent și tensiune
Pentru calcule după acești parametri, sunt utilizate definițiile puterii totale (S), active (P) și reactive (Q). Următoarele formule sunt potrivite pentru calcularea rețelelor monofazate de 220 V:
- S = U * I;
- P = U * I * cos ϕ;
- Q = U * I * sin ϕ.
Datele sursă pentru calcul pot fi preluate din directoare. De asemenea, aplicați rezultatele măsurătorilor.
Sarcina activă
Lămpile și încălzitoarele incandescente nu au caracteristici reactive. Astfel de sarcini nu deplasează fazele curenților și tensiunilor. Energia se consumă complet la frecvența de două ori.
Sarcină capacitivă
Când un condensator este conectat la o rețea de curent alternativ, energia este schimbată în ambele direcții. Acest proces nu este însoțit de lucrări utile.
Sarcina reactivă negativă
Explicațiile prezentate tratează situația ideală. Cu toate acestea, în realitate, fiecare element reactiv are o anumită rezistență electrică. Nu uitați de pierderile corespunzătoare din firele de conectare și din alte componente ale circuitului.
Cu valori semnificative ale componentei capacitive (inducție), trebuie luate în considerare problemele notate. În unele scheme, pe lângă creșterea capacității de încărcare a mașinilor, se folosesc componente suplimentare de compensare.
Ce calculează curentii
Puterea dispozitivului de protecție este selectată în funcție de curentul de cablare (valoarea calculată sau tabulară), ținând cont de consumul încărcăturii conectate. Evaluarea mașinii este aleasă mai puțin pentru a menține integritatea liniei electrice în timpul funcționării. Pe diferite secțiuni ale rețelei, sunt instalate conductoarele secțiunii corespunzătoare, ghidate de principiile structurii arborelui.
O scădere deliberată a puterii întrerupătorilor este permisă la conectarea sarcinilor cu consum redus de energie. În această realizare, este implicată utilizarea liniilor cu o marjă mare de curent. O astfel de soluție protejează mai bine echipamentul conectat de daune.
