Nuværende vurderinger af afbrydere: hvordan man vælger den rigtige maskine

Enheder til afbrydelse af elektricitet under overbelastning og kortslutning er installeret ved indgangen til ethvert hjemmenetværk.Det er nødvendigt at beregne strømafbrydernes nuværende ratings korrekt, ellers vil deres drift være ineffektiv. Er du enig?

Vi vil fortælle dig, hvordan du beregner maskinens parametre, i henhold til hvilke denne beskyttelsesenhed er valgt. Fra vores artikel lærer du, hvordan du vælger den enhed, der kræves for at beskytte det elektriske netværk. Under hensyntagen til vores råd vil du købe en option, der klart fungerer på et farligt tidspunkt for ledninger.

Afbryderparametre

For at sikre den korrekte udvælgelse af trip-enhedsklassificeringer er en forståelse af deres driftsprincipper, betingelser og responstider nødvendig.

Driftsparametrene for afbrydere er standardiseret af russiske og internationale reguleringsdokumenter.

Grundelementer og markeringer

Designet af switchen omfatter to elementer, der reagerer, når strømmen overstiger det etablerede værdiområde:

• Den bimetalliske plade, under påvirkning af den passerende strøm, opvarmes og, bøjning, trykker på pusheren, som afbryder kontakterne. Dette er "termisk beskyttelse" mod overbelastning.
• Solenoiden, under påvirkning af en stærk strøm i viklingen, genererer et magnetfelt, der presser på kernen, som så virker på pusheren. Dette er en "strømbeskyttelse" mod kortslutning, som reagerer på en sådan hændelse meget hurtigere end pladen.

Typer af elektriske beskyttelsesanordninger har markeringer, der kan bruges til at bestemme deres hovedparametre.

Hver afbryder er mærket med dens hovedkarakteristika. Dette giver dig mulighed for at undgå at forvirre enheder, når de er installeret i panelet

Typen af ​​tids-strømkarakteristik afhænger af indstillingsområdet (størrelsen af ​​strømmen, ved hvilken driften finder sted) for solenoiden. For at beskytte ledninger og enheder i lejligheder, huse og kontorer bruges type "C" eller meget mindre almindelige "B" -kontakter. Der er ingen særlig forskel på dem til hverdagsbrug.

Type "D" bruges i bryggers eller tømrerarbejde i nærværelse af udstyr med elektriske motorer, der har høj startkraft.

Der er to standarder for frakoblingsenheder: bolig (EN 60898-1 eller GOST R 50345) og en strengere industri (EN 60947-2 eller GOST R 50030.2). De adskiller sig lidt, og maskiner af begge standarder kan bruges til boliger.

Med hensyn til mærkestrøm indeholder standardserien af ​​automatiske maskiner til husholdningsbrug enheder med følgende værdier: 6, 8, 10, 13 (sjælden), 16, 20, 25, 32, 40, 50 og 63 A.

Tid-aktuel respons karakteristika

For at bestemme maskinens driftshastighed under en overbelastning er der specielle tabeller afhængigt af nedlukningstiden på koefficienten for overskridelse af den nominelle værdi, som er lig med forholdet mellem den eksisterende strømstyrke og den nominelle:

K = I/I_n.

Et skarpt fald i grafen, når rækkeviddekoefficientværdien når fra 5 til 10 enheder, skyldes funktionen af ​​den elektromagnetiske udløsning. For type "B" omskiftere sker dette ved en værdi fra 3 til 5 enheder, og for type "D" - fra 10 til 20.

Grafen viser afhængigheden af ​​responstidsområdet for type "C" afbrydere af forholdet mellem strømstyrken og den værdi, der er indstillet for denne kontakt

Med K = 1,13 er maskinen garanteret ikke at afbryde ledningen inden for 1 time, og med K = 1,45 er den garanteret at afbryde inden for samme tid. Disse værdier er godkendt i paragraf 8.6.2. GOST R 50345-2010.

For at forstå, hvor lang tid det tager for beskyttelsen at fungere, for eksempel ved K = 2, skal du tegne en lodret linje fra denne værdi. Som et resultat får vi, at nedlukningen ifølge ovenstående graf vil ske i området fra 12 til 100 sekunder.

En så stor spredning af tid skyldes det faktum, at opvarmning af pladen ikke kun afhænger af strømmen af ​​strømmen, der passerer gennem den, men også af parametrene i det ydre miljø. Jo højere temperatur, jo hurtigere kører maskinen.

Regler for valg af pålydende

Geometrien af ​​intra-lejlighed og hus elektriske netværk er individuel, så der er ingen standardløsninger til installation af afbrydere med en vis rating. De generelle regler for beregning af de tilladte parametre for maskiner er ret komplekse og afhænger af mange faktorer. Det er nødvendigt at tage højde for dem alle, ellers kan der opstå en nødsituation.

Princippet om indendørs ledninger

Interne elektriske netværk har en forgrenet struktur i form af et "træ" - en graf uden cyklusser. Overholdelse af dette konstruktionsprincip kaldes selektivitet af maskiner, ifølge hvilken alle typer elektriske kredsløb er udstyret med beskyttelsesanordninger.

Dette forbedrer systemets stabilitet i tilfælde af en nødsituation og forenkler arbejdet med at eliminere det. Det er også meget lettere at fordele belastningen, tilslutte energikrævende enheder og ændre ledningskonfigurationen.

I bunden af ​​grafen er der en inputmaskine, og umiddelbart efter forgreningen placeres gruppekontakter for hvert enkelt elektrisk kredsløb. Dette er en standardordning, der er bevist gennem årene

Indgangsafbryderens funktioner omfatter overvågning af den generelle overbelastning - forhindrer strømmen i at overskride den tilladte værdi for objektet. Hvis dette sker, er der risiko for beskadigelse af de eksterne ledninger. Derudover er det sandsynligt, at beskyttelsesanordninger uden for lejligheden, som allerede er en del af fællesejendommen eller hører til det lokale elnet, vil blive udløst.

Gruppemaskinernes funktioner omfatter strømstyring på individuelle linjer. De beskytter kablet i et dedikeret område og gruppen af ​​elforbrugere, der er tilsluttet det, mod overbelastning. Hvis en sådan enhed ikke fungerer under en kortslutning, er den forsikret af en indgangsafbryder.

Selv for lejligheder med et lille antal elektriske forbrugere er det tilrådeligt at installere en separat linje til belysning. Når du slukker for afbryderen til et andet kredsløb, vil lyset ikke gå ud, hvilket giver dig mulighed for at eliminere problemet under mere behagelige forhold. I næsten alle paneler er den nominelle værdi af inputmaskinen mindre end beløbet på gruppe.

Samlet effekt af elektriske apparater

Den maksimale belastning på kredsløbet opstår, når alle elektriske apparater er tændt på samme tid. Derfor beregnes normalt den samlede effekt ved simpel addition. I nogle tilfælde vil dette tal dog være mindre.

For nogle linjer er den samtidige drift af alle elektriske apparater forbundet til den usandsynlig og nogle gange umulig. Hjemme sætter nogle gange specifikt begrænsninger på driften af ​​kraftfulde enheder. For at gøre dette skal du huske ikke at tænde dem på samme tid eller bruge et begrænset antal stikkontakter.

Sandsynligheden for samtidig drift af alt kontorudstyr, belysning og hjælpeudstyr (kedler, køleskabe, ventilatorer, varmeovne osv.) er meget lav, derfor anvendes en korrektionsfaktor ved beregning af den maksimale effekt.

Ved elektrificering af kontorbygninger bruges ofte den empiriske simultanitetskoefficient til beregninger, hvis værdi tages i området fra 0,6 til 0,8. Den maksimale belastning beregnes ved at gange summen af ​​effekterne af alle elektriske apparater med en faktor.

Der er en subtilitet i beregningerne - det er nødvendigt at tage højde for forskellen mellem den nominelle (samlede) effekt og forbrugt (aktiv), som er relateret til koefficienten (cos (f)).

Dette betyder, at for at enheden skal fungere, kræves der en strømstrøm svarende til det forbrugte divideret med denne koefficient:

jeg_s =I/cos(f)

Hvor:

• jeg_s – nominel strømstyrke, som bruges i belastningsberegninger;
• I er den strøm, der forbruges af enheden;
• cos(f) <= 1.

Normalt angives mærkestrømmen med det samme eller gennem indikationen af ​​cos (f) værdien i det tekniske datablad for den elektriske enhed.

For eksempel er koefficientværdien for fluorescerende lyskilder 0,9; for LED-lamper - omkring 0,6; for almindelige glødelamper - 1. Hvis dokumentationen går tabt, men strømforbruget til husholdningsenheder er kendt, så tag for garanti cos (f) = 0,75.

De anbefalede effektfaktorværdier vist i tabellen kan bruges ved beregning af elektriske belastninger, når nominelle strømdata ikke er tilgængelige.

Hvordan man vælger en afbryder baseret på belastningseffekt er skrevet ind næste artikel, hvis indhold vi råder dig til at gøre dig bekendt med.

Valg af kernetværsnit

Før du lægger et strømkabel fra distributionspanelet til en gruppe forbrugere, er det nødvendigt at beregne effekten af ​​elektriske apparater, når de fungerer samtidigt. Tværsnittet af enhver gren vælges i henhold til beregningstabeller afhængigt af typen af ​​ledningsmetal: kobber eller aluminium.

Trådproducenter leverer lignende referencematerialer til deres produkter. Hvis de mangler, så er de styret af data fra opslagsbogen "Regler for konstruktion af elektrisk udstyr" eller producerer kabeltværsnitsberegning.

Men forbrugerne spiller det sikkert og vælger ikke det mindst acceptable tværsnit, men et trin større. Så for eksempel, når du køber et kobberkabel til en 5 kW linje, skal du vælge et kernetværsnit på 6 mm²når ifølge tabellen er en værdi på 4 mm tilstrækkelig².

Referencetabellen præsenteret i PUE giver dig mulighed for at vælge det nødvendige tværsnit fra standardområdet for forskellige driftsforhold for kobberkablet

Dette er begrundet af følgende årsager:

• Længere levetid for et tykt kabel, som sjældent udsættes for den maksimalt tilladte belastning for sit tværsnit. Omledning er ikke et nemt og dyrt arbejde, især hvis rummet er blevet renoveret.
• Båndbreddereserven giver dig mulighed for problemfrit at forbinde nye elektriske apparater til netværksgrenen. Så du kan tilføje en ekstra fryser til køkkenet eller flytte vaskemaskinen dertil fra badeværelset.
• Starten af ​​driften af ​​enheder, der indeholder elektriske motorer, producerer stærke startstrømme. I dette tilfælde observeres et spændingsfald, som ikke kun udtrykkes ved at blinke fra lyslamperne, men kan også føre til nedbrud af den elektroniske del af computeren, klimaanlægget eller vaskemaskinen. Jo tykkere kablet er, jo mindre vil spændingsstigningen være.

Desværre er der mange kabler på markedet, der ikke er lavet i henhold til GOST, men i henhold til kravene i forskellige specifikationer.

Ofte opfylder tværsnittet af deres kerner ikke kravene, eller de er lavet af ledende materiale med større modstand end krævet. Derfor er den faktiske maksimale effekt, ved hvilken tilladt opvarmning af kablet sker, mindre end i standardtabellerne.

Dette billede viser forskellene mellem kabler lavet i henhold til GOST (venstre) og ifølge TU (højre). Der er en tydelig forskel på ledernes tværsnit og tætheden af ​​isoleringsmaterialet.

Beregning af effektafbryderen for kabelbeskyttelse

Maskinen, der er installeret i panelet, skal sikre, at ledningen afbrydes, når strømmen går ud over det tilladte område for det elektriske kabel. Derfor er det nødvendigt at beregne den maksimalt tilladte rating for kontakten.

Ifølge PUE er den tilladte langtidsbelastning af kobberkabler lagt i kasser eller i luften (for eksempel over et nedhængt loft) taget fra tabellen ovenfor. Disse værdier er beregnet til nødsituationer, når der er strømoverbelastning.

Nogle problemer begynder, når kontaktens nominelle effekt relateres til den langsigtede tilladte strøm, hvis dette gøres i overensstemmelse med den nuværende GOST R 50571.4.43-2012.

Et fragment af klausul 433.1 i GOST R 50571.4.43-2012 er givet. Der er en unøjagtighed i formel "2", og for en korrekt forståelse af definitionen af ​​variablen In skal du tage hensyn til bilag "1"

For det første er afkodningen af ​​variablen I vildledende_n, som den nominelle effekt, hvis du ikke er opmærksom på appendiks "1" til dette afsnit af GOST. For det andet er der en tastefejl i formel "2": koefficienten på 1,45 blev tilføjet forkert, og dette faktum er angivet af mange eksperter.

I henhold til punkt 8.6.2.1.GOST R 50345-2010 for husstandsafbrydere vurderet op til 63 A, den betingede tid er 1 time. Den indstillede udløsningsstrøm er lig med den nominelle værdi ganget med en faktor på 1,45.

I henhold til både den første og den modificerede anden formel skal strømafbryderens mærkestrøm beregnes ved hjælp af følgende formel:

jeg_n <=I_Z / 1,45

Hvor:

• jeg_n – maskinens mærkestrøm;
• jeg_Z – langtids tilladt kabelstrøm.

Lad os beregne vurderingerne af kontakter til standardkabelsektioner til en enfaset forbindelse med to kobberledere (220 V). For at gøre dette dividerer vi den langsigtede tilladte strøm (når den lægges gennem luften) med en udløsningskoefficient på 1,45.

Lad os vælge en maskine, så dens pålydende værdi er mindre end denne værdi:

• Snit 1,5 mm²: 19 / 1,45 = 13,1. Bedømmelse: 13 A;
• Snit 2,5 mm²: 27 / 1,45 = 18,6. Bedømmelse: 16 A;
• Sektion 4,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Bedømmelse: 25 A;
• Snit 6,0 mm²: 50 / 1,45 = 34,5. Bedømmelse: 32 A;
• Sektion 10,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Bedømmelse: 40 A;
• Sektion 16,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Bedømmelse: 50 A;
• Sektion 25,0 mm²: 115 / 1,45 = 79,3. Pålydende: 63 A.

13A afbrydere er sjældent til salg, så enheder med en mærkeeffekt på 10A bruges ofte i stedet.

Kabler baseret på aluminiumkerner bruges nu sjældent ved installation af interne ledninger. Der er også en tabel til dem, der giver dig mulighed for at vælge en sektion baseret på belastning

På lignende måde beregner vi for aluminiumskabler maskinernes ratings:

• Snit 2,5 mm²: 21 / 1,45 = 14,5. Bedømmelse: 10 eller 13 A;
• Sektion 4,0 mm²: 29 / 1,45 = 20,0. Bedømmelse: 16 eller 20 A;
• Snit 6,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Bedømmelse: 25 A;
• Sektion 10,0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Bedømmelse: 32 A;
• Sektion 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Bedømmelse: 40 A;
• Sektion 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Bedømmelse: 50 A.
• Sektion 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Pålydende: 63 A.

Hvis strømkabelproducenten erklærer en anden afhængighed af den tilladte effekt på tværsnitsarealet, er det nødvendigt at genberegne værdien for kontakterne.

Formlerne for strømafhængighed af strøm for enkeltfasede og trefasede netværk er forskellige. Mange mennesker, der har enheder designet til 380 volt, begår en fejl på dette stadium

Sådan bestemmes de tekniske parametre for en afbryder ved at markere, i detaljer anført her. Vi anbefaler, at du læser undervisningsmaterialet.

Forebyggelse af overbelastning fra forbrugerarbejde

Nogle gange er der installeret en maskine på strækningen med en mærkeeffekt, der er væsentligt lavere, end hvad der er nødvendigt for at sikre, at det elektriske kabel forbliver i drift.

Det er tilrådeligt at reducere bedømmelsen af ​​kontakten, hvis den samlede effekt af alle enheder i kredsløbet er væsentligt mindre, end kablet kan modstå. Dette sker, hvis nogle af enhederne af sikkerhedsmæssige årsager blev fjernet fra ledningen efter installation af ledningerne.

Så er reduktion af maskinens nominelle effekt berettiget ud fra positionen af ​​dens hurtigere reaktion på opståede overbelastninger.

For eksempel, når et elektrisk motorleje sidder fast, stiger strømmen i viklingen kraftigt, men ikke til kortslutningsværdier. Hvis maskinen reagerer hurtigt, vil viklingen ikke nå at smelte, hvilket vil spare motoren for en dyr tilbagespolingsprocedure.

De bruger også en værdi, der er mindre end den beregnede værdi på grund af strenge begrænsninger på hvert kredsløb. For eksempel, for et enfaset netværk, er der installeret en 32 A switch ved indgangen til en lejlighed med en elektrisk komfur, hvilket giver 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW tilladt effekt.Antag, at ved ledning af lejligheden blev der organiseret 3 linjer med installation af gruppeafbrydere med en nominel værdi på 25 A.

Hvis antallet af gruppeafbrydere installeret i fordelingstavlen er stort, skal de signeres og nummereres. Ellers kan du blive forvirret

Lad os antage, at der er en langsom stigning i belastningen på en af ​​linjerne. Når strømforbruget når en værdi svarende til den garanterede udløsning af gruppekontakten, vil der kun være (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW tilbage for de resterende to sektioner.

Dette er meget lidt i forhold til det samlede forbrug. Med et sådant distributionspaneldesign vil indgangsafbryderen slukke oftere end enheder på linjerne.

Derfor, for at opretholde princippet om selektivitet, er det nødvendigt at installere kontakter med en rating på 20 eller 16 ampere i områderne. Så vil de to andre led med samme ubalance i strømforbruget stå for i alt 3,8 eller 5,1 kW, hvilket er acceptabelt.

Lad os overveje muligheden installation af switch med en rating på 20A ved at bruge eksemplet med en separat linje dedikeret til køkkenet.

Følgende elektriske apparater er tilsluttet den og kan tændes samtidigt:

• Køleskab med en nominel effekt på 400 W og en startstrøm på 1,2 kW;
• To frysere, effekt 200 W;
• Ovn, effekt 3,5 kW;
• Når du betjener en elektrisk ovn, er det tilladt yderligere kun at tænde for en ekstra enhed, hvoraf den mest kraftfulde er en elkedel, der forbruger 2,0 kW.

En tyve-amp maskine giver dig mulighed for at sende strøm i mere end en time med en effekt på 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. En garanteret nedlukning på mindre end en time vil ske med et strømflow på 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

I køkkenet skal køleudstyr og komfur have fast tilslutning til el.Hvis der er risiko for overskydende strøm, kan den samtidige drift af andre enheder elimineres ved kun at tildele to stikkontakter til dem

Når ovnen og elkedlen tændes samtidigt, vil den samlede effekt være 5,5 kW eller 1,25 dele af maskinens nominelle værdi. Da elkedlen ikke virker længe, ​​vil den ikke slukke. Hvis køleskabet og begge frysere tænder i dette øjeblik, vil effekten være 6,3 kW eller 1,43 dele af den nominelle værdi.

Denne værdi er allerede tæt på den garanterede udløsningsparameter. Sandsynligheden for, at en sådan situation opstår, er imidlertid ekstremt lav, og periodens varighed vil være ubetydelig, da driftstiden for motorerne og kedlen er kort.

Startstrømmen, der opstår ved start af køleskabet, selv i summen af ​​alle driftsenheder, vil ikke være nok til at udløse den elektromagnetiske udløsning. Under de givne forhold kan der således anvendes en 20 A afbryder.

Den eneste advarsel er muligheden for at øge spændingen til 230 V, hvilket er tilladt i henhold til regulatoriske dokumenter. Især GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) definerer standardspændingen som 230 V med mulighed for at bruge 220 V.

Nu leverer de fleste netværk elektricitet med en spænding på 220 V. Hvis den aktuelle parameter justeres til den internationale standard på 230 V, kan vurderingerne genberegnes i overensstemmelse med denne værdi.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Skift enhed. Valg af inputmaskine afhængigt af den tilsluttede strøm. Regler for strømfordeling:

Valg af switch baseret på kabelkapacitet:

Beregning af mærkestrømmen af ​​en afbryder er en kompleks opgave, som mange forhold skal tages i betragtning.Den lette vedligeholdelse og sikkerheden af ​​det lokale elektriske netværk afhænger af den installerede maskine.

Er du i tvivl om evnen til at træffe det rigtige valg, bør du kontakte erfarne elektrikere.

Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor. Fortæl os om din egen erfaring med at vælge afbrydere. Del nyttige oplysninger og billeder om emnet for artiklen, stil spørgsmål.