Masina valimine koormusvõimsuse, kaabli ristlõike ja voolu järgi: arvutamise põhimõtted ja valemid

Probleemideta majasisese toiteallika korraldamiseks on vaja eraldada eraldi harud. Iga liin peab olema varustatud oma kaitseseadmega, mis kaitseb kaabliisolatsiooni sulamise eest. Kuid mitte kõik ei tea, millist seadet osta. Kas sa nõustud?

Meie esitatud artiklist saate teada kõike automaatsete masinate valimise kohta koormusvõimsuse põhjal. Me ütleme teile, kuidas määrata reiting, et leida vajaliku klassi lüliti. Meie soovituste arvestamine garanteerib vajalike seadmete ostmise, mis võivad juhtmestiku töö käigus ohtlikke olukordi kõrvaldada.

Majapidamisvõrkude automaatsed lülitid

Elektrivarustusorganisatsioonid ühendavad maju ja kortereid, tehes töid kaabli ühendamisel elektrikilbiga. Kõik juhtmestiku paigaldustööd ruumides teostavad selle omanikud või palgatud spetsialistid.

Iga üksiku vooluahela kaitseks kaitselüliti valimiseks peate teadma selle reitingut, klassi ja mõningaid muid omadusi.

Põhiparameetrid ja klassifikatsioon

Kodumasinad on paigaldatud madalpinge elektriahela sissepääsu juurde ja on mõeldud järgmiste probleemide lahendamiseks:

• elektriahela käsitsi või elektrooniline aktiveerimine või pingest vabastamine;
• vooluahela kaitse: voolu katkestamine väikese pikaajalise ülekoormuse korral;
• Ahela kaitse: voolu hetkeline väljalülitamine lühise korral.

Igal lülitil on amprites väljendatud karakteristik, mida nimetatakse nimivool (I_n) või "nimiväärtus".

Selle väärtuse olemust on lihtsam mõista, kasutades nimiväärtuse ületamise koefitsienti:

K = I / I_n,

kus I on tegelik voolutugevus.

• K < 1,13: komistamist ei toimu 1 tunni jooksul;
• K > 1,45: seiskamine toimub 1 tunni jooksul.

Need parameetrid on fikseeritud punktis 8.6.2. GOST R 50345-2010. Et teada saada, kui kaua kulub seiskamiseks K>1,45, peate kasutama graafikut, mis kajastab konkreetse masinamudeli aja-voolu karakteristikut.

Kui vool ületab pika aja jooksul lüliti nimiväärtust 2 korda, toimub avanemine 8 sekundi kuni 4 minuti jooksul. Reaktsioonikiirus sõltub mudeli seadistustest ja ümbritsevast temperatuurist

Samuti on igal kaitselüliti tüübil määratletud vooluvahemik (I_a), mille puhul aktiveeritakse hetkelise vabastamise mehhanism:

• klass "B": I_a = (3 * I_n ..5*I_n];
• klass "C": I_a = (5 * I_n ..10*I_n];
• D klass: I_a = (10 * I_n .. 20 * I_n].

B-tüüpi seadmeid kasutatakse peamiselt märkimisväärse pikkusega liinide jaoks. Elu- ja kontoriruumides kasutatakse C-klassi kaitselüliteid ning D-märgistusega seadmed kaitsevad vooluahelaid, kus on kõrge käivitusvoolukoefitsiendiga seadmeid.

Kodumasinate standardsari sisaldab seadmeid, mille nimivõimsus on 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 ja 63 A.

Väljaannete struktuurne disain

Kaasaegses kaitselüliti Vallandusi on kahte tüüpi: termiline ja elektromagnetiline.

Bimetalliline vabastus on plaadi kujuga, mis on valmistatud kahest erineva soojuspaisumisega juhtivast metallist.See konstruktsioon põhjustab nimiväärtuse pikaajalisel ületamisel detaili kuumenemist, selle painutamist ja kaitselülitusmehhanismi aktiveerimist.

Mõne masina puhul saate reguleerimiskruvi abil muuta väljalülitamise voolu parameetreid. Varem kasutati seda tehnikat sageli seadme "peenhäälestamiseks", kuid see protseduur nõuab põhjalikke eriteadmisi ja mitmeid katseid.

Pöörates reguleerimiskruvi (esile tõstetud punase ristkülikuga) vastupäeva, saate saavutada termilise vabastuse pikema reaktsiooniaja

Nüüd leiate turult palju erinevate tootjate standardreitingu mudeleid, mille aja-voolu omadused on pisut erinevad (kuid samal ajal vastavad regulatiivsetele nõuetele). Seetõttu on võimalik valida vajalike “tehaseseadetega” masin, mis välistab vale kalibreerimise ohu.

Elektromagnetiline vabastus hoiab ära liini ülekuumenemise lühise tagajärjel. See reageerib peaaegu koheselt, kuid praegune väärtus peab olema mitu korda suurem kui nimiväärtus. Struktuuriliselt on see osa solenoid. Ülevool tekitab magnetvälja, mis liigutab südamikku, katkestades ahela.

Selektiivsuse põhimõtete järgimine

Hargnenud elektriahela olemasolul on võimalik korraldada kaitse nii, et lühise korral ühendatakse lahti ainult see haru, millel avariiolukord tekib. Sel eesmärgil kasutatakse lüliti selektiivsuse põhimõtet.

Visuaalne diagramm, mis näitab kaitselülitisüsteemi tööpõhimõtet koos rakendatud töö selektiivsuse (selektiivsuse) funktsiooniga lühise ilmnemisel

Selektiivse seiskamise tagamiseks paigaldatakse alumistele astmetele hetk-väljalülituslülitid, mis katkestavad vooluahela 0,02–0,2 sekundiga. Kõrgemal astmel asuval lülitil on kas tööviivitus 0,25 - 0,6 s või see on valmistatud spetsiaalse "selektiivse" ahela järgi vastavalt DIN VDE 0641-21 standardile.

Turvalisuse tagamiseks masinate selektiivne töö Parem on kasutada ühe tootja masinaid. Ühe mudelivaliku lülitite jaoks on selektiivsuse tabelid, mis näitavad võimalikke kombinatsioone.

Kõige lihtsamad paigaldusreeglid

Ahela osa, mida tuleb lülitiga kaitsta, võib olla ühe- või kolmefaasiline, neutraalse, aga ka PE (maandus) juhtmega. Seetõttu on masinatel 1 kuni 4 poolust, millega juht on ühendatud. Kui on loodud tingimused väljalülitumiseks, katkestatakse kõik kontaktid korraga.

Paneelis olevad masinad on paigaldatud spetsiaalselt selleks ettenähtud DIN-siinile. See tagab kompaktse ja turvalise ühenduse ning mugava juurdepääsu lülitile

Masinad paigaldatakse järgmiselt:

• ühepooluseline faasi kohta;
• bipolaarne faasi ja nulli jaoks;
• kolmepooluseline 3 faasi jaoks;
• neljapooluseline 3 faasi jaoks ja neutraalne.

Siiski on keelatud teha järgmist:

• paigaldage ühepooluselised kaitselülitid nulli;
• sisestage masinasse PE-traat;
• paigaldada ühe kolmepooluselise kaitselüliti asemel kolm ühepooluselist, kui vooluringiga on ühendatud vähemalt üks kolmefaasiline tarbija.

Kõik need nõuded on määratletud PUE-s ja neid tuleb järgida.

Igasse majja või ruumi, kuhu elektrit toidetakse, on paigaldatud sissejuhatav masin.Selle nimiväärtuse määrab tarnija ja see väärtus on märgitud elektriliitumislepingus. Sellise lüliti eesmärk on kaitsta ala trafost tarbijani.

Pärast sissejuhatavat masinat ühendatakse liiniga arvesti (ühe- või kolmefaasiline) ja rikkevoolu seade, mille funktsioonid erinevad automaat- ja diferentsiaallüliti tööst.

Kui ruum on ühendatud mitmesse vooluringi, on igaüks neist kaitstud eraldi kaitselülitiga, mille võimsus märgistusel näidatud. Nende reitingud ja klassid määrab ruumide omanik, võttes arvesse ühendatud seadmete olemasolevat juhtmestikku või võimsust.

Elektriarvesti ja kaitselülitid on paigaldatud kõigile ohutusnõuetele vastavasse jaotuskilpi, mida saab hõlpsasti ruumi sisemusse integreerida

Asukoha valimisel elektrikilp Tuleb meeles pidada, et soojuseralduse omadusi mõjutab õhutemperatuur. Seetõttu on soovitatav asetada rööp koos masinatega ruumi enda sisse.

Nõutava nimiväärtuse arvutamine

Kaitselüliti peamine kaitsefunktsioon ulatub juhtmestikuni, seega valitakse reiting kaabli ristlõike alusel. Sel juhul peab kogu ahel tagama sellega ühendatud seadmete normaalse töö. Süsteemi parameetrite arvutamine on lihtne, kuid vigade ja probleemide vältimiseks tuleb arvestada paljude nüanssidega.

Tarbijate koguvõimsuse määramine

Elektriahela üks peamisi parameetreid on sellega ühendatud elektritarbijate maksimaalne võimalik võimsus. Selle indikaatori arvutamisel ei saa te lihtsalt seadmete passiandmeid kokku võtta.

Aktiivne ja nominaalne komponent

Iga elektritoitel seadme puhul peab tootja näitama aktiivvõimsust (P). See väärtus määrab ära energiahulga, mis seadme töö tulemusena pöördumatult teiseneb ja mille eest kasutaja arvesti pealt maksab.

Kuid kondensaatorite või induktiivpooliga seadmete jaoks on veel üks nullist erineva väärtusega võimsus, mida nimetatakse reaktiivseks (K). See jõuab seadmeni ja naaseb peaaegu koheselt.

Reaktiivkomponent ei osale kasutatud elektrienergia arvutamisel, kuid moodustab koos aktiivkomponendiga nn “kogu” ehk “nominaal” võimsuse (S), mis koormab ketti.

cos(f) – parameeter, millega saab määrata kogu (nimi)võimsuse aktiivsest (tarbitud) võimsusest. Kui see ei ole võrdne ühega, on see märgitud elektriseadme tehnilises dokumentatsioonis

On vaja arvutada üksiku seadme panus juhtide ja kaitselüliti kogukoormusesse selle koguvõimsuse põhjal: S = P /cos(f).

Suurenenud käivitusvoolud

Teatud tüüpi kodumasinate järgmine omadus on trafode, elektrimootorite või kompressorite olemasolu. Sellised seadmed tarbivad käivitamisel voolu (käivitusvoolu).

Selle väärtus võib olla standardväärtustest mitu korda kõrgem, kuid tööaeg suurendatud võimsusel on lühike ja jääb tavaliselt vahemikku 0,1 kuni 3 sekundit. Selline lühiajaline tõus ei käivita termilist vabastust, kuid lüliti elektromagnetiline komponent, mis vastutab lühise liigvoolu eest, võib reageerida.

See olukord on eriti oluline spetsiaalsete liinide puhul, millega on ühendatud seadmed, näiteks puidutöötlemismasinad.Sel juhul peate arvutama voolutugevuse ja võib-olla on mõttekas kasutada D-klassi masinat.

Võttes arvesse nõudluse koefitsienti

Vooluahelate puhul, millega on ühendatud suur hulk seadmeid ja ükski seade, mis tarbib suurimat osa voolust, kasutage nõudlustegurit (ks). Selle kasutamise mõte seisneb selles, et kõik seadmed ei tööta korraga, nii et nimivõimsuste summeerimine toob kaasa ülehinnatud näitaja.

Elektritarbijate gruppide nõudluskoefitsient on kehtestatud SP 256.1325800.2016 punktis 7. Nendele näitajatele saate tugineda ka maksimaalse võimsuse iseseisval arvutamisel.

Selle koefitsiendi väärtuseks võib olla üks või väiksem. Arvutatud võimsuse arvutused (P_r) toimub iga seadme valemi järgi:

P_r = ks * S

Ahela parameetrite arvutamiseks kasutatakse kõigi seadmete kogu nimivõimsust. Nõudluskoefitsiendi kasutamine on soovitatav kontori- ja väikeste kaubanduspindade puhul, kus on palju arvuteid, kontoriseadmeid ja muid ühest vooluringist toidetavaid seadmeid.

Väikese arvu tarbijatega liinide puhul seda koefitsienti puhtal kujul ei kasutata. Need seadmed, mida tõenäoliselt ei lülitu sisse samaaegselt rohkem energiat tarbivate seadmetega, eemaldatakse võimsuse arvutamisest.

Nii on näiteks elutoas triikraua ja tolmuimejaga korraga töötamise võimalus väike. Ja väikese arvu töötajatega töökodade puhul võetakse arvesse ainult 2-4 kõige võimsamat elektritööriista.

Praegune arvutus

Masin valitakse vooluahela sektsioonis lubatud maksimaalse voolu väärtuse alusel. See indikaator on vaja saada, teades elektritarbijate koguvõimsust ja võrgu pinget.

Vastavalt standardile GOST 29322-2014 peaks alates 2015. aasta oktoobrist pinge väärtus olema võrdne tavalise võrgu puhul 230 V ja kolmefaasilise võrgu puhul 400 V. Kuid enamikul juhtudel kehtivad endiselt vanad parameetrid: vastavalt 220 ja 380 V. Seetõttu on täpsete arvutuste tegemiseks vaja mõõtmisi teha voltmeetri abil.

Koduvõrgu pinget saate mõõta voltmeetri või multimeetri abil. Selleks ühendage selle kontaktid lihtsalt pistikupessa.

Teine probleem, mis on eriti oluline elektrijuhtmestik erasektoris, on ebapiisava pingega toiteallika tagamine. Selliste probleemsete objektide mõõtmised võivad näidata väärtusi väljaspool GOST-i määratletud vahemikku.

Veelgi enam, sõltuvalt teie naabrite elektritarbimise tasemest võib pinge väärtus lühikese aja jooksul oluliselt muutuda.

See tekitab probleeme mitte ainult seadmete, vaid ka seadmete töös praegune arvutus. Kui pinge langeb, kaob mõnel seadmel lihtsalt toide ja mõnel, millel on sisendistabilisaator, suureneb elektrikulu.

Sellistes tingimustes on vooluahela nõutavate parameetrite kvalitatiivseid arvutusi raske teostada. Seetõttu peate kas panema tahtlikult suure ristlõikega kaablid (mis on kallis) või lahendama probleemi sisendstabilisaatori paigaldamise või maja ühendamise kaudu teise liiniga.

Stabilisaator on paigaldatud elektrikilbi kõrvale. Sageli juhtub, et see on ainus viis maja standardsete pingeväärtuste saamiseks

Pärast elektriseadmete koguvõimsuse leidmist (S) ja sai teada pinge väärtuse (U), praegune arvutus (I) viiakse läbi valemite järgi, mis tulenevad Ohmi seadusest:

I_f = S/U_f ühefaasilise võrgu jaoks

I_l = S / (1,73 * U_l) kolmefaasilise võrgu jaoks

Siin on register "f" tähendab faasiparameetreid ja "l» – lineaarne.

Enamik kolmefaasilisi seadmeid kasutab "tähe" ühendustüüpi ja selle vooluahela järgi töötab ka trafo, edastades tarbijale voolu. Sümmeetrilise koormuse korral on lineaar- ja faasijõud identsed (I_l = I_f) ja pinge arvutatakse järgmise valemi abil:

U_l = 1,73 * U_f

Kaabli ristlõike valiku nüansid

Juhtmete ja kaablite kvaliteeti ja parameetreid reguleerib GOST 31996-2012. Selle dokumendi kohaselt töötatakse välja spetsifikatsioonid valmistatud toodetele, kus on lubatud teatud põhiomaduste väärtuste vahemik. Tootja on kohustatud esitama südamike ristlõike ja maksimaalse ohutu voolu vastavustabeli.

Maksimaalne lubatud vool sõltub juhtmete ristlõikest ja paigaldusviisist. Neid saab paigaldada peidetult (seina sisse) või lahtiselt (toru või kasti).

Kaabel tuleb valida nii, et oleks tagatud elektriseadmete arvutuslikule koguvõimsusele vastav ohutu vooluvool. Vastavalt PUE-le (elektripaigaldusreeglid) miinimum arvutatud traadi ristlõigeeluruumides kasutatav peab olema vähemalt 1,5 mm².

Standardsuurustel on järgmised väärtused: 1,5; 2,5; 4; 6 ja 10 mm².

Mõnikord on põhjust kasutada juhtmeid, mille ristlõige on lubatud minimaalsest astme võrra suurem. Sel juhul on võimalik ühendada lisaseadmeid või asendada olemasolevad võimsamate vastu ilma kalli ja aeganõudva tööta uute kaablite paigaldamisel.

Masina parameetrite arvutamine

Iga vooluringi puhul peab olema täidetud järgmine ebavõrdsus:

I_n <= ma_lk / 1.45

Siin I_n – masina nimivool ja I_lk – juhtmestiku lubatud vool. See reegel tagab garanteeritud vabastamise, kui lubatud koormust ületatakse pikema aja jooksul.

Ebavõrdsus "In <= Ip / 1,45" on peamine tingimus paari "masin-kaabel" komplekteerimisel. Selle reegli eiramine võib põhjustada juhtmestiku tulekahju.

Masina nimiväärtust saab arvutada nii kogukoormuse kui ka juba paigaldatud juhtmestiku juhtmete ristlõike järgi. Oletame, et elektriseadmete ühendamise skeem on olemas, kuid juhtmestik pole veel paigaldatud.

Sel juhul on toimingute jada järgmine:

1. Võrku ühendatud elektriseadmete koguvoolutugevuse arvutamine.
2. Valige masin, mille nimiväärtus ei ole väiksem kui arvutatud väärtus.
3. Kaabli ristlõike valik vastavalt masina nimiväärtusele.

Näide:

1. S = 4 kW; I = 4000 / 220 = 18 A;
2. I_n = 20 A;
3. I_lk >=I_n * 1,45 = 29 A; D = 4 mm².

Kui juhtmestik on juba paigaldatud, on toimingute jada erinev:

1. Lubatud voolu määramine teadaoleva ristlõike ja juhtmestiku jaoks vastavalt tootja esitatud tabelile.
2. Kaitselüliti valik.
3. Ühendatud seadmete võimsuse arvutamine. Seadmete rühma varustamine nii, et ahela kogukoormus on nimiväärtusest väiksem.

Näide. Paigutage kaks ühesoonelist kaablit lahtiselt, D = 6 mm², Siis:

1. I_lk = 46 A;
2. I_n <= ma_lk / 1,45 = 32 A;
3. S = I_n * 220 = 7,0 kW.

Viimase näite punktis 2 on väike vastuvõetav lähendus. I täpne väärtus_n = I_lk / 1,45 = 31,7 A ümardatuna 32 A-ni.

Valik mitme konfessiooni vahel

Mõnikord tekib olukord, kus saate vooluringi kaitsmiseks valida mitu erineva võimsusega masinat.Näiteks elektriseadmete koguvõimsusega 4 kW (18 A) valiti 4 mm vasesüdamiku ristlõikega juhtmestik varuga.². Selle kombinatsiooni jaoks saate paigaldada 20 ja 25 A lülitid.

Kui elektrijuhtmestiku skeem eeldab mitmetasandilise kaitse olemasolu, peate valima kaitselülitid nii, et kõrgema nimiväärtus (parempoolsel joonisel - 25 A) oleks suurem kui lülitite oma. madalamad tasemed

Kõrgeima reitinguga lüliti valimise eeliseks on võimalus ühendada täiendavaid seadmeid ilma vooluringi elemente muutmata. Enamasti nad seda teevad.

Madalama reitinguga masina valikut toetab asjaolu, et selle termiline vabastus reageerib kiiremini suurenenud voolule. Fakt on see, et mõnel seadmel võib esineda rike, mis toob kaasa energiatarbimise suurenemise, kuid mitte lühise tekkimiseni.

Näiteks põhjustab pesumasina mootori laagri rike mähise voolu järsu suurenemise. Kui masin reageerib kiiresti lubatud väärtuste ületamisele ja lülitub välja, ei põle mootor läbi.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Kaitselüliti projekteerimine ja klassifikatsioon. Ajavoolu karakteristikute kontseptsioon ja nimiväärtuse valik vastavalt kaabli ristlõikele:

Seadmete võimsuse arvutamine ja masina valimine PUE sätete alusel:

Kaitselüliti valikusse tuleb suhtuda vastutustundlikult, sest sellest sõltub kodu elektrisüsteemi ohutus. Kõigi paljude sisendparameetrite ja arvutusnüansside puhul on vaja meeles pidada, et masina peamine kaitsefunktsioon kehtib juhtmestiku kohta.

Kirjutage allolevasse plokki artikli teemaga seotud kommentaare, esitage küsimusi ja postitage fotosid. Jagage kasulikku teavet, mis võib saidi külastajatele kasulikuks osutuda. Rääkige meile oma kogemustest kaitselülitite valimisel riigi või kodu elektrijuhtmete kaitsmiseks.