Rätt användning av skyddsanordningar förhindrar elektrisk chock, uppkomsten och utvecklingen av nödsituationer. Det rätta valet av maskinen beroende på lastkraften är nödvändig för att skapa nya och modernisera driftnätet.
Varför behövs effektbrytare och hur fungerar de
Enheter i denna kategori kan upptäcka överdriven förbrukning av elektrisk energi. Detta inträffar när en kortslutning inträffar eller när kraftfulla eller reaktiva laster är anslutna. I sådana situationer stänger strömbrytaren av strömförsörjningen 220 (380) V utan användarens ingripande.
För att utföra de markerade funktionerna i standardkonstruktionen används två tekniker. Med en snabb ökning av strömmen över en nivå som bestäms genom beräkning skapar magnetventilen ett magnetfält som rör röret. Genom en mekanisk drivenhet öppnar denna enhet kontaktgruppen. Nodparametrar beräknas med hänsyn till startbelastningar för att eliminera falska larm.
Det andra skyddet är organiserat med hjälp av ett välkänt fenomen - att värma upp ledaren genom att leda ström. Motsvarande sektion av kedjan skapas av en bimetallplatta. Med ökande temperatur ändrar den form tills kontakten brister. Vissa modeller av maskiner har en speciell justering för att justera känslighetsnivån.
Vad är faran för nätverksbelastning i kabelfel
Möjliga problem är lättare att förstå med ett specifikt exempel. Startdata:
- standard strömförsörjning med växelspänning U = 220 V;
- lägenheten har en gammal aluminiumkabel (tvärsnitt 2,5 mm kvadrat.);
- maskinens strömstyrka är 30 A;
- anslut 6 konvektorer på 750 watt och ett järn på 850 watt.
Betalning:
- konsumentens totala effekt (R) - 5 350 W;
- strömmen (I) i kretsen beräknas med formeln I = P / U = 5 350/220 = 24,32 A).
Maskinen fungerar inte i den här situationen (30> 24.32A). En sådan ström kommer kraftigt att värma upp aluminiumtråden och smälta isoleringen. En krets förstört av en kortslutning måste återställas, vilket är svårt när man installerar nätverk i byggnadskonstruktioner. I en sämre situation kommer en brand att förstöra betydande materiella tillgångar.
Enligt PUE-standarderna för en ledare med de övervägda parametrarna bör lasteffekten vid anslutning till ett enfas 220V-nät inte överstiga 4,4 kW. Motsvarande strömgräns är 20 A. ”Vridning”, oxider och andra defekter i lederna kan bidra till den negativa utvecklingen av situationen.
Kretssvag länkskydd
Förutom tvärsnittet, när de väljer en lämplig kabelprodukt, uppmärksamma de verkliga driftsförhållanden. Normaliserade värden anges för uppvärmning till en temperatur som inte överstiger + 60 ° C. När du installerar linjen på en plats nära ett hus på landet är det nödvändigt att skydda mot fukt och andra negativa yttre påverkan.
Kontrollera noga alla delar av elnätet. Den grundläggande regeln är tillförlitligt skydd, med beaktande av webbplatsens prestanda med de värsta parametrarna. Man bör komma ihåg att koppar är konstruerat för samma tvärsnitt för hög belastning jämfört med aluminium. Metallens renhet är av särskilt vikt.När föroreningar ökar, förvärras konduktiviteten och förlusterna för värdelös och farlig uppvärmning ökar.
Kabellåda i lägenheten
I sådana fastighetsobjekt används följande standardlösningar för att skapa ett högkvalitativt strömförsörjningssystem:
- introduktionsmaskinen måste ställas in på räknaren;
- bakom styranordningen är en gemensam restströmsenhet (RCD) monterad;
- vidare utrusta automatiska brytare (AB) enskilda linjer.
RCD förhindrar olyckor som orsakar läckströmmar. I vissa situationer förhindrar det elektriska stötar. Emellertid utförs omfattande skyddsåtgärder med brytare. Se till att använda effektiv jordning.
Som regel är det bekvämt att sätta flera grupper i köket för jämn fördelning av laster. Det rekommenderas särskilt noggrant att välja distribution av kraftfulla konsumenter:
- häll;
- ugnar;
- värmepannor, pannor, flödesvärmare;
- elektriska konvektorer, värmepistoler;
- luftkonditioneringar.
Kopplingsschemat har en trädstruktur. Gör de nödvändiga grenarna på "gren" från mittlinjen för att ansluta uttag och brytare.
Hur man beräknar effektbrytarens betyg
AB: s huvudfunktion är att skydda ledningarna. Av detta skäl måste du först se till att strömbrytarens klassificering uppfylls i ampere, tvärsnitt och material (koppar, aluminium) i kabelkärnorna.
Fastställande av konsumenternas totala kapacitet
Hur mycket el som behövs för att lamporna och andra produkter ska fungera, anges i den bifogade dokumentationen. Ström indikeras i fallet. Dessa uppgifter kan erhållas på tillverkarens officiella webbplats. Det är dock inte tillräckligt att lägga till kilowatt.
Aktiv och klassad komponent
Den enkla beräkningsalgoritmen som visas i exemplet beskriver den resistiva belastningssituationen. Det är denna komponent (aktiv effekt - P) som anges i det tekniska passet för motsvarande produkt. Det bestäms av mätaren för regelbundna betalningar av förbrukad energi.
När du ansluter en maskin eller annan utrustning till en elektrisk drivenhet kommer det emellertid att vara nödvändigt att ta hänsyn till induktivkomponenten. På samma sätt, om det finns en kondensator i kretsen.
Formler och förklaringar:
- P = S * cos ϕ;
- Q = S * sin ϕ;
- S = P / cos ϕ;
- ϕ är vinkeln mellan vektorerna P och S (fasförskjutning).
Den reaktiva komponenten (Q) anger ett cykliskt utbyte av energi mellan kraftkällan och lasten. Summan av vektorerna P och Q kommer att hjälpa till att bestämma den totala synliga effekten (S).
Ökade startströmmar
Införandet av en kraftfull pump (en annan reaktiv belastning) åtföljs av ett inrush och en efterföljande oscillerande process med en övergång till normal drift. Pulsvaraktigheten överstiger som regel inte 1,5-2 sekunder. En sådan varaktighet är otillräcklig för att värma den bimetalliska plattan. Men detta kan vara tillräckligt för att flytta solenoidens stam.
Listan visar typiska nivåer för att överskrida det nominella värdet som aktiverar avstängningen av den elektromagnetiska spolen. I parenteser är tidsförseningarna innan kretsen bryts med en bimetallplatta (sek):
- A - 30% (20-30);
- B - 200% (4-5);
- C - 5 gånger (1,5);
- D - 10 gånger (0,4).
Motsvarande lägen beaktas när relevanta standarder skapas. För att förhindra en felaktig resa måste du välja rätt maskintyp.
Efterfrågefaktor
Denna korrigeringsfaktor (Ks) används för att redovisa belastningar i verkliga driftsförhållanden: Uppskattat = S * Ks. Dess värde (intervall från 0 till 1) anger antalet anslutna konsumenter. Denna metod är bekväm att använda när man skapar kontor och produktionsprojekt, vilket innebär användning av samma typ av utrustning: maskinverktyg, datorer etc.
För läxor är det inte svårt att dra rätt slutsats baserat på en grundkontroll. Det är svårt att föreställa sig en situation när de i ett rum samtidigt använder luftkonditionering för kylning, och de värmer upp luften med en fläktvärmare.
Beräkning av strömförbrukning
Ovanstående formler med en fasförskjutning används för att korrigera induktiva och kapacitiva laster. Motståndskraftigt räkna med passdata utan berättelse. Värdet på cos ϕ hämtas från den bifogade dokumentationen.
Strömstyrkan kan beräknas enligt följande:
- P / U - konstant strömförsörjning, resistiva belastningar;
- P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - en fas, ~ 220V, konsumentreaktiva egenskaper;
- P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - trefas nätverk ~ 380V, induktiva (kapacitiva) parametrar för utrustningen.
Du kan mäta riktiga spänningar med en multimeter. Metoden för att utföra arbetsoperationer anges i den officiella tillverkarens instruktioner.
Val av kärnsektion
Den nödvändiga informationen om lastkapaciteter finns i den officiella dokumentationen för kabeltillverkarna. Det rekommenderas att välja ett större avsnitt från serien för att undvika överhettning och skador under drift. Enligt de nuvarande reglerna är ledare med en yta på 1,5 mm eller mer lämpliga för bostadslokaler.
Med tanke på den ökade energiförsörjningen av moderna fastigheter räcker den minsta nätkapaciteten inte. Experter rekommenderar att ansluta ytterligare utrustning som en del av en efterföljande modernisering.
Betyg av strömbrytare
Gränsvärdet för klassificeringen bestäms av formeln Inom ≤ Ipr / 1,45, där Ipr är den nuvarande tillåtna i ett kontinuerligt läge för en viss ledning. Gör så här om du planerar att installera nätverket:
- ange kopplingsschema för konsumenter;
- samla passdata för utrustning, mät spänning;
- enligt det presenterade schemat beräknas de separat, strömmarna i de enskilda kretsarna summeras;
- för varje grupp måste du välja en maskin som tål motsvarande belastning;
- bestäm kabelprodukter med lämpligt ledartvärsnitt.
Om nätverken är installerade i grindar och täckt med gips är demontering för svårt. I detta fall används valet av en automatisk maskin över kabelsektionen. Börja med att utvärdera befintliga linjers lastkapacitet. Det erhållna resultatet används för att utvärdera lämpliga modeller av skyddsanordningar. Fördela sedan konsumenterna i grupper med hänsyn till den totala kapaciteten (delning).
Valörregler
För korrekta slutsatser är det nödvändigt att ta hänsyn till funktionerna i den anslutna utrustningen. Om den totala strömmen enligt beräkningen är 19 ampere föredrar användare att köpa enheten vid 25A. Denna lösning föreslår möjligheten att applicera ytterligare laster utan betydande begränsningar.
I vissa situationer är det dock bättre att välja en 20A-brytare. Detta ger en relativt kortare tid att stänga av strömmen när strömmen stiger (temperaturen stiger) med en bimetallisk frånkopplare. En sådan försiktighetsåtgärd hjälper till att bibehålla motorlindningars integritet när rotorn blockeras av en fastkörd drivning.
Olika svarstider är användbara för att säkerställa selektiv användning av skyddsutrustning. Enheter med mindre fördröjning installeras på linjerna. I en nödsituation är endast den skadade delen kopplad från elen. Introduktionsmaskinen har inte tid att stänga av. Strömförsörjning genom andra kretsar är användbar för att hålla belysning, larm och andra tekniska system i ett hälsosamt tillstånd.
Val av maskin för ström
Separata arbetsoperationer förenklas med specialiserade kalkylatorer. Sådana program tillhandahåller gratis informations- och referenssajter.Men valet av en automatisk maskin för ström måste göras på grundval av verklig utrustning.
Typisk algoritm:
- specificera den initiala förbrukningsdata för enskilda enheter;
- fördelat i grupper, ange de totala värdena;
- De erhållna resultaten används för att välja skyddsutrustning.
Denna parameter indikerar bevarandet av funktionaliteten i händelse av flera överskottsströmbelastningar (gånger):
- B (3-5);
- C (5-10);
- D (40-50).
Krav för modeller av maskiner bildas med hänsyn till den nominella och klassen för omkopplingsfunktioner. Skyddsutrustning väljs med en marginal för att säkerställa driftskompatibilitet i en nödsituation.
Tabellformat sätt
I referensmaterialet ange hur mycket lastkraft som kan appliceras om maskinerna är installerade i olika kraftnät. Exempel för en 2 A-modell (värden i kW):
- 220 V, 1 (2) stolpar, enfasanslutning - 0,4;
- 380 V, 3 poler., "Triangel" - 2,3;
- 380 V, 4 poler. "Star" - 1.3.
Resultatet måste höjas till det närmaste värdet i modellområdet för tillförlitlighet.
Grafiskt sätt
Denna teknik tillämpar liknande principer. Men testparametrarna presenteras i tydlig grafisk form.
De nyanser du väljer
I vilket fall som helst görs valet av en strömbrytare för ström (effekt) med en marginal. Experter rekommenderar att man använder en multiplikationsfaktor på 1,4-1,6. Kontrollera samtidigt ledningsförmågan att motstå maximal belastning.
Beräkning av maskinen för tvärsnittet av ledningar
För ett typiskt hushållsnätverk kan data tas från följande tabell:
| Ledartvärsnitt, mm kvadratmeter | Tillåten lasteffekt, W | Betyg av omkopplaren, och | ||
| Koppar | Aluminium | 220 A, 1 fas | 380 V, 3 faser | |
| 1,5 | 2,5 | 2 200 | 5 300 | 10 |
| 2,5 | 4 | 4 400 | 10 500 | 20 |
| 4 | 6 | 5 500 | 13 200 | 25 |
Att välja en tvärsnittsmaskin för kablar skyddar kablarna. Denna teknik rekommenderas av erfarna proffs. Om området är okänt beräknas det enligt en typisk geometrisk formel med hänsyn till ledarens uppmätta diameter (D): S = (π * D2) / 4 = 0,785 * D2.
Formel för beräkning av ström och spänning
För beräkningar med dessa parametrar används definitionerna av total (S), aktiv (P) och reaktiv (Q) effekt. Följande formler är lämpliga för beräkning av enfas 220 V-nät:
- S = U * I;
- P = U * I * cos ϕ;
- Q = U * I * synd ϕ.
Källdata för beräkningen kan hämtas från katalogerna. Använd också mätresultaten.
Aktiv belastning
Glödlampor och värmare har inte reaktiva egenskaper. Sådana laster förskjuter inte faserna av strömmar och spänningar. Ström förbrukas helt med dubbelt så hög frekvens.
Kapacitiv belastning
När en kondensator är ansluten till ett växelströmnät utbyts energi i båda riktningarna. Denna process åtföljs inte av användbart arbete.
Negativ reaktiv belastning
Förklaringarna som presenteras handlar om den ideala situationen. Men i verkligheten har varje reaktivt element ett visst elektriskt motstånd. Glöm inte motsvarande förluster i anslutningskablarna och andra komponenter i kretsen.
Med betydande värden på den kapacitiva (induktion) komponenten måste de noterade problemen tas med i beräkningen. I vissa scheman används förutom att öka maskinens lastkapacitet ytterligare kompensationskomponenter.
Vilka strömmar beräknar maskiner
Skyddsanordningens effekt väljs enligt kopplingsströmmen (beräknat eller tabellvärde), med hänsyn till förbrukningen av den anslutna lasten. Maskinens klassificering väljs mindre för att upprätthålla integriteten hos kraftledningen under drift. På olika delar av nätverket installeras ledare för motsvarande sektion, styrda av principerna för trädstrukturen.
En avsiktlig minskning av effektbrytarens klassificering är tillåten vid anslutning av laster med reducerad effektförbrukning. I denna utföringsform antyds användningen av linjer med stor strömmarginal. En sådan lösning skyddar bättre den anslutna utrustningen från skador.
