Memilih mesin berdasarkan kuasa beban, keratan rentas kabel dan arus: prinsip dan formula untuk pengiraan

Untuk mengatur bekalan kuasa dalaman yang bebas masalah, adalah perlu untuk memperuntukkan cawangan berasingan. Setiap talian mesti dilengkapi dengan peranti perlindungannya sendiri yang melindungi penebat kabel daripada lebur. Walau bagaimanapun, tidak semua orang tahu peranti yang hendak dibeli. Adakah anda bersetuju?

Anda akan mempelajari segala-galanya tentang memilih mesin automatik berdasarkan kuasa beban daripada artikel yang kami bentangkan. Kami akan memberitahu anda cara menentukan rating untuk mencari suis kelas yang diperlukan. Mengambil kira cadangan kami menjamin pembelian peranti yang diperlukan yang boleh menghapuskan situasi berbahaya semasa operasi pendawaian.

Suis automatik untuk rangkaian isi rumah

Organisasi bekalan elektrik menyambungkan rumah dan pangsapuri dengan menjalankan kerja menyambung kabel ke papan suis. Semua pemasangan pendawaian di premis dijalankan oleh pemiliknya atau pakar yang diupah.

Untuk memilih pemutus litar untuk melindungi setiap litar individu, anda perlu mengetahui penarafan, kelas dan beberapa ciri lain.

Parameter asas dan klasifikasi

Mesin isi rumah dipasang di pintu masuk ke litar elektrik voltan rendah dan direka untuk menyelesaikan masalah berikut:

• pengaktifan manual atau elektronik atau penyahtenagaan litar elektrik;
• perlindungan litar: pemotongan arus semasa beban lampau jangka panjang yang kecil;
• Perlindungan litar: penutupan serta-merta arus sekiranya berlaku litar pintas.

Setiap suis mempunyai ciri, dinyatakan dalam ampere, yang dipanggil nilai semasa (saya_n) atau "nilai muka".

Intipati nilai ini lebih mudah difahami menggunakan pekali lebihan nilai nominal:

K = I / I_n,

di mana saya adalah kekuatan semasa yang sebenar.

• K < 1.13: tersandung tidak akan berlaku dalam masa 1 jam;
• K > 1.45: penutupan akan berlaku dalam masa 1 jam.

Parameter ini ditetapkan dalam klausa 8.6.2. GOST R 50345-2010. Untuk mengetahui berapa lama masa yang diambil untuk penutupan berlaku pada K>1.45, anda perlu menggunakan graf yang mencerminkan ciri semasa masa bagi model mesin tertentu.

Jika arus melebihi nilai undian suis sebanyak 2 kali untuk masa yang lama, pembukaan akan berlaku dalam tempoh 8 saat hingga 4 minit. Kelajuan tindak balas bergantung pada tetapan model dan suhu ambien

Selain itu, setiap jenis pemutus litar mempunyai julat arus yang ditentukan (saya_a), di mana mekanisme pelepasan segera diaktifkan:

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

Peranti jenis "B" digunakan terutamanya untuk garisan yang agak panjang. Di premis kediaman dan pejabat, pemutus litar kelas "C" digunakan, dan peranti bertanda "D" melindungi litar di mana terdapat peralatan dengan pekali arus permulaan yang tinggi.

Barisan standard mesin isi rumah termasuk peranti dengan penarafan 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 dan 63 A.

Reka bentuk struktur keluaran

Dalam moden pemutus litar Terdapat dua jenis pelepasan: haba dan elektromagnet.

Pelepasan dwilogam mempunyai bentuk plat yang dihasilkan daripada dua logam konduktif dengan pengembangan haba yang berbeza.Reka bentuk ini, apabila melebihi nilai nominal untuk masa yang lama, membawa kepada pemanasan bahagian, lenturannya dan pengaktifan mekanisme pemutus litar.

Untuk sesetengah mesin, anda boleh menggunakan skru pelaras untuk menukar parameter arus semasa penutupan berlaku. Pada masa lalu, teknik ini sering digunakan untuk "memperhalusi" peranti, tetapi prosedur ini memerlukan pengetahuan khusus yang mendalam dan beberapa ujian.

Dengan memutar skru pelaras (diserlahkan dengan segi empat tepat merah) lawan jam, anda boleh mencapai masa tindak balas yang lebih lama untuk pelepasan haba

Kini di pasaran anda boleh menemui banyak model penarafan standard daripada pengeluar yang berbeza, yang ciri masa semasanya sedikit berbeza (tetapi pada masa yang sama mematuhi keperluan peraturan). Oleh itu, adalah mungkin untuk memilih mesin dengan tetapan "kilang" yang diperlukan, yang menghapuskan risiko penentukuran yang salah.

Pelepasan elektromagnet menghalang kepanasan melampau talian akibat litar pintas. Ia bertindak balas hampir serta-merta, tetapi nilai semasa mestilah beberapa kali lebih tinggi daripada nilai nominal. Secara struktur, bahagian ini adalah solenoid. Arus lebih menjana medan magnet yang menggerakkan teras, memecahkan litar.

Pematuhan dengan prinsip pemilihan

Sekiranya terdapat litar elektrik bercabang, adalah mungkin untuk mengatur perlindungan sedemikian rupa sehingga sekiranya berlaku litar pintas, hanya cawangan di mana keadaan kecemasan berlaku terputus. Untuk tujuan ini, prinsip selektiviti suis digunakan.

Gambar rajah visual yang menunjukkan prinsip operasi sistem pemutus litar dengan fungsi selektiviti (selektiviti) yang dilaksanakan apabila litar pintas berlaku

Untuk memastikan penutupan terpilih, pemutus litar cutoff serta-merta dipasang pada peringkat bawah, memecahkan litar dalam 0.02 - 0.2 saat. Suis yang terletak pada peringkat yang lebih tinggi sama ada mempunyai kelewatan operasi 0.25 - 0.6 s atau dibuat mengikut litar "selektif" khas mengikut piawaian DIN VDE 0641-21.

Untuk keselamatan yang terjamin operasi terpilih mesin Lebih baik menggunakan mesin dari satu pengeluar. Untuk suis julat model tunggal, terdapat jadual selektiviti yang menunjukkan kemungkinan gabungan.

Peraturan pemasangan yang paling mudah

Bahagian litar yang perlu dilindungi oleh suis boleh menjadi satu atau tiga fasa, mempunyai neutral, serta wayar PE (tanah). Oleh itu, mesin mempunyai dari 1 hingga 4 kutub, yang mana konduktor disambungkan. Apabila syarat untuk tersandung dibuat, semua kenalan diputuskan sambungan secara serentak.

Mesin dalam panel dipasang pada rel DIN yang ditetapkan khas. Ia menyediakan sambungan padat dan selamat, serta akses mudah kepada suis

Mesin dipasang seperti berikut:

• satu tiang setiap fasa;
• bipolar untuk fasa dan neutral;
• tiga tiang untuk 3 fasa;
• empat kutub untuk 3 fasa dan neutral.

Walau bagaimanapun, adalah dilarang untuk melakukan perkara berikut:

• pasang pemutus litar kutub tunggal kepada neutral;
• masukkan wayar PE ke dalam mesin;
• pasang tiga kutub tunggal dan bukannya satu pemutus litar tiga kutub, jika sekurang-kurangnya satu pengguna tiga fasa disambungkan ke litar.

Semua keperluan ini dinyatakan dalam PUE dan mesti dipatuhi.

Di setiap rumah atau bilik yang dibekalkan elektrik, mesin pengenalan dipasang.Nilai nominalnya ditentukan oleh pembekal dan nilai ini dinyatakan dalam perjanjian sambungan elektrik. Tujuan suis tersebut adalah untuk melindungi kawasan daripada pengubah kepada pengguna.

Selepas mesin pengenalan, meter (satu atau tiga fasa) disambungkan ke talian dan peranti arus baki, fungsi yang berbeza daripada operasi suis automatik dan pembezaan.

Jika bilik itu disambungkan ke beberapa litar, maka setiap daripada mereka dilindungi oleh pemutus litar berasingan, yang kuasanya ditunjukkan pada label. Penarafan dan kelas mereka ditentukan oleh pemilik premis, dengan mengambil kira pendawaian sedia ada atau kuasa peranti yang disambungkan.

Meter elektrik dan pemutus litar dipasang di papan pengedaran yang memenuhi semua keperluan keselamatan dan boleh disepadukan dengan mudah ke bahagian dalam bilik

Apabila memilih lokasi papan suis Perlu diingat bahawa sifat pelepasan haba dipengaruhi oleh suhu udara. Oleh itu, adalah dinasihatkan untuk meletakkan rel dengan mesin di dalam bilik itu sendiri.

Pengiraan denominasi yang diperlukan

Fungsi pelindung utama pemutus litar meluas ke pendawaian, jadi penarafan dipilih berdasarkan keratan rentas kabel. Dalam kes ini, keseluruhan litar mesti memastikan operasi normal peranti yang disambungkan kepadanya. Pengiraan parameter sistem adalah mudah, tetapi banyak nuansa mesti diambil kira untuk mengelakkan ralat dan masalah.

Penentuan jumlah kuasa pengguna

Salah satu parameter utama litar elektrik ialah kuasa maksimum yang mungkin bagi pengguna elektrik yang disambungkan kepadanya. Apabila mengira penunjuk ini, anda tidak boleh hanya meringkaskan data pasport peranti.

Komponen aktif dan nominal

Untuk mana-mana peranti yang dikuasakan oleh elektrik, pengeluar dikehendaki menunjukkan kuasa aktif (P). Nilai ini menentukan jumlah tenaga yang akan ditukar secara tidak boleh ditarik balik hasil daripada pengendalian peranti dan yang pengguna akan bayar pada meter.

Tetapi untuk peranti dengan kapasitor atau induktor, terdapat kuasa lain dengan nilai bukan sifar, yang dipanggil reaktif (Q). Ia mencapai peranti dan kembali hampir serta-merta.

Komponen reaktif tidak mengambil bahagian dalam pengiraan elektrik terpakai, tetapi bersama-sama dengan komponen aktif ia membentuk apa yang dipanggil kuasa "jumlah" atau "nominal" (S), yang meletakkan beban pada rantai.

cos(f) – parameter yang anda boleh menentukan jumlah kuasa (nominal) daripada kuasa aktif (digunakan). Jika ia tidak sama dengan satu, maka ia ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal untuk peranti elektrik

Adalah perlu untuk mengira sumbangan peranti individu kepada jumlah beban pada konduktor dan pemutus litar berdasarkan jumlah kuasanya: S = P /cos(f).

Peningkatan arus permulaan

Ciri seterusnya beberapa jenis perkakas rumah ialah kehadiran transformer, motor elektrik atau pemampat. Peranti sedemikian menggunakan arus masuk (permulaan) semasa memulakan.

Nilainya boleh beberapa kali lebih tinggi daripada nilai standard, tetapi masa operasi pada peningkatan kuasa adalah pendek dan biasanya berkisar antara 0.1 hingga 3 saat. Lonjakan jangka pendek sedemikian tidak akan mencetuskan pelepasan haba, tetapi komponen elektromagnet suis, yang bertanggungjawab untuk arus lebih litar pintas, mungkin bertindak balas.

Keadaan ini amat relevan untuk talian khusus yang mana peralatan seperti mesin kerja kayu disambungkan.Dalam kes ini, anda perlu mengira amperage dan, mungkin, masuk akal untuk menggunakan mesin kelas "D".

Mengambil kira pekali permintaan

Untuk litar yang mempunyai sejumlah besar peralatan yang disambungkan dan tiada peranti yang menggunakan bahagian terbesar arus, gunakan faktor permintaan (ks). Tujuan penggunaannya ialah semua peranti tidak akan berfungsi pada masa yang sama, jadi merumuskan kuasa undian akan membawa kepada angka yang dianggarkan terlalu tinggi.

Pekali permintaan untuk kumpulan pengguna elektrik ditubuhkan dalam klausa 7 SP 256.1325800.2016. Anda juga boleh bergantung pada penunjuk ini apabila mengira kuasa maksimum secara bebas.

Pekali ini boleh mengambil nilai yang sama dengan atau kurang daripada satu. Pengiraan kuasa reka bentuk (P_r) setiap peranti berlaku mengikut formula:

P_r = ks * S

Jumlah kuasa undian semua peranti digunakan untuk mengira parameter litar. Penggunaan pekali permintaan adalah dinasihatkan untuk pejabat dan premis runcit kecil dengan sejumlah besar komputer, peralatan pejabat dan peralatan lain yang dikuasakan dari satu litar.

Untuk talian dengan bilangan pengguna yang kecil, pekali ini tidak digunakan dalam bentuk tulennya. Peranti yang tidak mungkin dihidupkan serentak dengan lebih banyak peranti yang memakan tenaga dialih keluar daripada pengiraan kuasa.

Jadi, sebagai contoh, terdapat sedikit peluang untuk bekerja di ruang tamu dengan seterika dan pembersih vakum pada masa yang sama. Dan untuk bengkel dengan bilangan kakitangan yang kecil, hanya 2-4 alat kuasa yang paling berkuasa diambil kira.

Pengiraan semasa

Mesin dipilih berdasarkan nilai arus maksimum yang dibenarkan dalam bahagian litar. Ia adalah perlu untuk mendapatkan penunjuk ini, mengetahui jumlah kuasa pengguna elektrik dan voltan dalam rangkaian.

Menurut GOST 29322-2014, dari Oktober 2015, nilai voltan hendaklah sama dengan 230 V untuk rangkaian biasa dan 400 V untuk rangkaian tiga fasa. Walau bagaimanapun, dalam kebanyakan kes, parameter lama masih berkuat kuasa: 220 dan 380 V, masing-masing. Oleh itu, untuk pengiraan yang tepat, perlu mengambil ukuran menggunakan voltmeter.

Anda boleh mengukur voltan dalam rangkaian rumah anda menggunakan voltmeter atau multimeter. Untuk melakukan ini, hanya palamkan kenalannya ke salur keluar kuasa.

Satu lagi masalah, terutamanya berkaitan untuk pendawaian elektrik di sektor swasta, ialah penyediaan bekalan kuasa dengan voltan yang tidak mencukupi. Pengukuran pada objek bermasalah sedemikian mungkin menunjukkan nilai di luar julat yang ditentukan oleh GOST.

Selain itu, bergantung pada tahap penggunaan elektrik jiran anda, nilai voltan boleh berbeza-beza dalam masa yang singkat.

Ini menimbulkan masalah bukan sahaja untuk fungsi peranti, tetapi juga untuk pengiraan semasa. Apabila voltan menurun, sesetengah peranti hanya kehilangan kuasa, dan sesetengah peranti yang mempunyai penstabil input meningkatkan penggunaan elektriknya.

Sukar untuk menjalankan pengiraan kualitatif parameter litar yang diperlukan di bawah keadaan sedemikian. Oleh itu, anda sama ada perlu meletakkan kabel dengan keratan rentas yang sengaja besar (yang mahal), atau menyelesaikan masalah dengan memasang penstabil input atau menyambungkan rumah ke talian lain.

Penstabil dipasang di sebelah papan suis. Ia sering berlaku bahawa ini adalah satu-satunya cara untuk mendapatkan nilai voltan standard di dalam rumah

Selepas jumlah kuasa peralatan elektrik ditemui (S) dan mengetahui nilai voltan (U), pengiraan semasa (saya) dijalankan mengikut formula yang merupakan akibat daripada hukum Ohm:

saya_f = S/U_f untuk rangkaian fasa tunggal

saya_l = S / (1.73 * U_l) untuk rangkaian tiga fasa

Di sini indeks "f" bermaksud parameter fasa dan "l» – linear.

Kebanyakan peranti tiga fasa menggunakan jenis sambungan "bintang", dan ia juga mengikut litar ini bahawa pengubah beroperasi, menyampaikan arus kepada pengguna. Dengan beban simetri, daya linear dan fasa akan sama (saya_l = saya_f), dan voltan dikira menggunakan formula:

U_l = 1.73 * U_f

Nuansa memilih keratan rentas kabel

Kualiti dan parameter wayar dan kabel dikawal oleh GOST 31996-2012. Menurut dokumen ini, spesifikasi dibangunkan untuk produk perkilangan, di mana julat nilai ciri asas tertentu dibenarkan. Pengilang bertanggungjawab untuk menyediakan jadual surat-menyurat antara keratan rentas teras dan arus selamat maksimum.

Arus maksimum yang dibenarkan bergantung pada keratan rentas wayar dan kaedah pemasangan. Mereka boleh diletakkan tersembunyi (di dinding) atau terbuka (dalam paip atau kotak).

Adalah perlu untuk memilih kabel sedemikian rupa untuk memastikan aliran selamat arus sepadan dengan jumlah kuasa peralatan elektrik yang dikira. Mengikut PUE (peraturan pemasangan elektrik), minimum keratan rentas wayar yang dikirayang digunakan di premis kediaman mestilah sekurang-kurangnya 1.5 mm².

Saiz standard mempunyai nilai berikut: 1.5; 2.5; 4; 6 dan 10 mm².

Kadangkala ada sebab untuk menggunakan wayar dengan keratan rentas satu langkah lebih besar daripada minimum yang dibenarkan. Dalam kes ini, adalah mungkin untuk menyambungkan peranti tambahan atau menggantikan yang sedia ada dengan yang lebih berkuasa tanpa kerja yang mahal dan memakan masa untuk meletakkan kabel baru.

Pengiraan parameter mesin

Untuk sebarang litar, ketidaksamaan berikut mesti dipenuhi:

saya_n <= Saya_hlm / 1.45

Di sini saya_n – arus terkadar mesin, dan saya_hlm – arus yang dibenarkan untuk pendawaian. Peraturan ini memastikan pelepasan terjamin apabila beban yang dibenarkan melebihi untuk masa yang lama.

Ketaksamaan "Dalam <= Ip / 1.45" ialah syarat utama apabila melengkapkan pasangan "kabel mesin". Kegagalan untuk mematuhi peraturan ini boleh mengakibatkan kebakaran pada pendawaian.

Penarafan mesin boleh dikira dengan jumlah beban dan dengan keratan rentas wayar pendawaian yang telah dipasang. Katakan terdapat gambar rajah untuk menyambungkan peralatan elektrik, tetapi pendawaian masih belum dipasang.

Dalam kes ini, urutan tindakan adalah seperti berikut:

1. Pengiraan jumlah kekuatan arus peralatan elektrik yang disambungkan ke rangkaian.
2. Pilih mesin dengan denominasi tidak kurang daripada nilai yang dikira.
3. Pemilihan keratan rentas kabel mengikut penilaian mesin.

Contoh:

1. S = 4 kW; I = 4000 / 220 = 18 A;
2. saya_n = 20 A;
3. saya_hlm >=Saya_n * 1.45 = 29 A; D = 4 mm².

Sekiranya pendawaian telah dipasang, maka urutan tindakan adalah berbeza:

1. Penentuan arus yang dibenarkan untuk keratan rentas yang diketahui dan kaedah pendawaian mengikut jadual yang disediakan oleh pengilang.
2. Pemilihan pemutus litar.
3. Pengiraan kuasa peranti yang disambungkan. Melengkapkan sekumpulan peranti sedemikian rupa sehingga jumlah beban pada litar adalah kurang daripada nilai nominal.

Contoh. Biarkan dua kabel teras tunggal diletakkan secara terbuka, D = 6 mm², Kemudian:

1. saya_hlm = 46 A;
2. saya_n <= Saya_hlm / 1.45 = 32 A;
3. S = I_n * 220 = 7.0 kW.

Dalam titik 2 contoh terakhir terdapat sedikit anggaran yang boleh diterima. Nilai tepat I_n = saya_hlm / 1.45 = 31.7 A dibundarkan kepada 32 A.

Pilihan antara beberapa denominasi

Kadangkala situasi timbul apabila anda boleh memilih beberapa mesin dengan penilaian berbeza untuk melindungi litar.Sebagai contoh, dengan jumlah kuasa peralatan elektrik 4 kW (18 A), pendawaian dengan keratan rentas teras tembaga 4 mm telah dipilih dengan rizab². Untuk gabungan ini, anda boleh memasang suis 20 dan 25 A.

Jika gambarajah pendawaian elektrik mengandaikan kehadiran perlindungan pelbagai peringkat, maka anda perlu memilih pemutus litar supaya nilai penarafan yang lebih tinggi (dalam rajah di sebelah kanan - 25 A) adalah lebih besar daripada suis peringkat yang lebih rendah

Kelebihan memilih suis dengan penarafan tertinggi ialah keupayaan untuk menyambungkan peranti tambahan tanpa mengubah elemen litar. Selalunya inilah yang mereka lakukan.

Pilihan mesin dengan penarafan yang lebih rendah disokong oleh fakta bahawa pelepasan habanya akan bertindak balas lebih cepat kepada arus yang meningkat. Hakikatnya ialah sesetengah peranti mungkin mengalami kerosakan, yang akan membawa kepada peningkatan penggunaan tenaga, tetapi tidak sehingga litar pintas.

Sebagai contoh, kegagalan galas motor mesin basuh akan membawa kepada peningkatan mendadak dalam arus dalam belitan. Jika mesin bertindak balas dengan cepat melebihi nilai yang dibenarkan dan dimatikan, motor tidak akan terbakar.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Reka bentuk pemutus litar dan klasifikasinya. Konsep ciri arus masa dan pemilihan penarafan mengikut keratan rentas kabel:

Pengiraan kuasa peranti dan pemilihan mesin menggunakan peruntukan PUE:

Pilihan pemutus litar mesti diambil secara bertanggungjawab, kerana keselamatan sistem elektrik di rumah bergantung padanya. Dengan semua parameter input dan nuansa pengiraan yang banyak, perlu diingat bahawa fungsi pelindung utama mesin terpakai pada pendawaian.

Sila tulis komen, tanya soalan dan siarkan foto yang berkaitan dengan topik artikel di blok di bawah. Kongsi maklumat berguna yang mungkin berguna kepada pelawat tapak. Beritahu kami tentang pengalaman anda sendiri dalam memilih pemutus litar untuk melindungi pendawaian elektrik negara atau rumah.