Výber automatického stroja pre výkon záťaže, prierez kábla a prúd: princípy a vzorce pre výpočty

Možná korekcia prierezu vodiča na odpor vedenia

Každý vodič má svoj vlastný odpor - o tom sme hovorili na samom začiatku článku, keď sme uviedli hodnoty odporu materiálov, medi a hliníka.

Oba tieto kovy majú veľmi slušnú vodivosť a v úsekoch malého rozsahu vlastný odpor vedenia nemá zásadný vplyv na celkové parametre obvodu. Ak sa však plánuje položiť dlhé vedenie alebo napríklad dlhý prenosný predlžovací kábel funguje v značnej vzdialenosti od domova, potom je vhodné vypočítať jeho vlastný odpor a porovnať ním spôsobený pokles napätia s napájacie napätie.Ak je pokles napätia väčší ako 5% menovitého napätia v obvode, pravidlá pre prevádzku elektrických inštalácií predpisujú odobrať kábel s väčším prierezom vodičov.

Vyrába sa napríklad nosič na zvárací invertor. Ak je odpor samotného kábla nadmerný, vodiče pod zaťažením sa veľmi prehrejú a napätie nemusí stačiť na správnu činnosť zariadenia.

Vlastnú odolnosť kábla možno vypočítať pomocou vzorca:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk je vlastný odpor kábla (vedenia), Ohm;

2 - dĺžka kábla sa zdvojnásobí, pretože sa berie do úvahy celá prúdová cesta, to znamená "tam a späť";

ρ je špecifický odpor materiálu káblových jadier;

L je dĺžka kábla, m;

S je plocha prierezu jadra, mm².

Predpokladá sa, že už vieme, s akým prúdom sa budeme musieť potýkať pri pripájaní záťaže - o tom už bolo v tomto článku viackrát diskutované.

Pri znalosti aktuálnej sily je ľahké vypočítať pokles napätia pomocou Ohmovho zákona a potom ho porovnať s nominálnou hodnotou.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur/Unom) × 100

Ak je výsledok testu viac ako 5%, potom by sa mal prierez jadier kábla zväčšiť o jeden krok.

Iná online kalkulačka vám pomôže rýchlo vykonať takúto kontrolu. Zdá sa, že to nevyžaduje ďalšie vysvetlenie.

Kalkulačka poklesu napätia dlhého vedenia

Ako už bolo spomenuté, s hodnotou do 5% nemôžete nič zmeniť. Ak sa ukáže viac, zväčší sa prierez jadra kábla aj pri následnej kontrole.

*  *  *  *  *  *  *

Zvažovali sa teda hlavné otázky týkajúce sa požadovaného prierezu kábla v závislosti od plánovaného zaťaženia.Čitateľ si môže vybrať ktorúkoľvek z navrhovaných metód výpočtu, ktorá sa mu najviac páči.

Článok ukončíme videom na rovnakú tému.

Menovitá prúdová a časová charakteristika

Nasleduje jeden z hlavných nápisov - menovitý prúd stroja. Napríklad C25 alebo C16.

Prvé písmeno označuje časovo-prúdovú charakteristiku "C". Číslo za písmenom je hodnota menovitého prúdu.

Najbežnejšie charakteristiky sú "B, C, D, Z, K". Určujú vypínací čas v závislosti od skratového prúdu prechádzajúceho strojom. V skratke teda:

B
stroj sa vypne "podmienečne okamžite" pri skratovom prúde 3-5 krát vyššom ako je nominálny

V zásade sú umiestnené v osvetľovacích obvodoch.

C
pri skratovom prúde 5-10 krát väčšom ako nominálny

Univerzálne použitie v sieťach so zmiešaným zaťažením.

D
10-20 krát viac Inom

Používa sa na pripojenie elektromotorov.

Z
2-3 krát

Aktuálne v obvodoch s elektronickými zariadeniami.

K
8-12 krát

Vhodné len pre zariadenia s indukčnou záťažou.

Všetky takéto zariadenia majú tepelnú a elektromagnetickú ochranu. Aj keď niekedy nemusí byť teplota nastavená. Ale o tom neskôr.

Elektromagnetické - v rozsahu vyššie uvedených parametrov v závislosti od typu charakteristiky.

Upozorňujeme, že pri hodnote C25 stroj nevypne záťaž 26 ampérov. Toto sa stane iba pri hodnote prúdu 1,13-krát väčšej ako 25A. A aj potom, po dosť dlhom čase (viac ako 1 hodina)

A to aj potom, po dosť dlhom čase (viac ako 1 hodina).

Existuje niečo ako:

prevádzkový prúd — 1,45*Inom

Stroj zaručene funguje do hodiny.

mimopracovný prúd - 1,13 * Inom

Stroj by nemal fungovať do hodiny, ale až po uplynutí tejto doby.

Tiež nezabudnite, že hodnota menovitého prúdu na puzdre je uvedená pre okolitú teplotu +30C. Ak umiestnite zariadenie do kúpeľného domu alebo na fasádu domu, priamo pod lúčmi slnka, potom 16-ampérový automat môže v horúcom letnom dni pracovať pri prúde, ktorý je ešte nižší ako nominálny. !

Prečo potrebujete automat

Ističe pre byt, mestský dom, malé priemyselné zariadenie majú všeobecný princíp činnosti.

Sú vybavené dvojstupňovým ochranným systémom:

1. Termálne. Tepelný uzáver je vyrobený z bimetalovej platne. Pri dlhšom pôsobení zo strany vysokého prúdu sa zvyšuje flexibilita dosky, vďaka čomu sa dotýka spínača.
2. Elektromagnetické. Úlohu elektromagnetického uvoľnenia zohráva solenoid. Pri registrácii zvýšeného prúdového výkonu, na ktorý nie je stroj ani kábel dimenzované, sa vypne aj spínač. Toto je ochrana proti skratu.

AB (bežná skratka) chráni elektrickú sieť pred tepelnou izoláciou a požiarom

Práve kvôli tejto schéme práce je dôležité vedieť, koľko ampérov umiestniť stroj do bytu: ak si vyberiete nesprávne zariadenie, nebude môcť blokovať prúd, ktorý je v napájaní nevhodný, a dôjde k požiaru. Vybrané podľa všetkých odporúčaní, AB bude chrániť pred požiarmi, úrazom elektrickým prúdom, zahrievaním a spaľovaním čipov domácich spotrebičov

Rozhodovanie o denominácii

V skutočnosti z funkcií ističa vyplýva pravidlo na určenie menovitého výkonu ističa: musí fungovať, kým prúd neprekročí možnosti zapojenia.A to znamená, že menovitý prúd stroja musí byť nižší ako maximálny prúd, ktorý môže vedenie odolať.

Pre každý riadok je potrebné vybrať správny istič

Na základe toho je algoritmus na výber ističa jednoduchý:

• Vypočítajte prierez vedenia pre konkrétnu oblasť.
• Pozrite sa, aký maximálny prúd môže tento kábel vydržať (v tabuľke).
• Ďalej zo všetkých nominálnych hodnôt ističov vyberieme najbližší menší. Menovité hodnoty strojov sú viazané na prípustné trvalé zaťažovacie prúdy pre konkrétny kábel - majú o niečo nižšie hodnotenie (je uvedené v tabuľke). Zoznam hodnotení vyzerá takto: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Z tohto zoznamu si vyberte to správne. Nominálnych hodnôt je aj menej, ale prakticky sa už nepoužívajú - máme príliš veľa elektrických spotrebičov a majú značný výkon.

Príklad

Algoritmus je veľmi jednoduchý, ale funguje bezchybne. Aby to bolo jasnejšie, pozrime sa na príklad. Nižšie je uvedená tabuľka, ktorá označuje maximálny povolený prúd pre vodiče, ktoré sa používajú pri kladení elektroinštalácie v dome a byte. Existujú aj odporúčania týkajúce sa používania strojov. Sú uvedené v stĺpci „Menovitý prúd ističa“. Práve tam hľadáme nominálne hodnoty - je to o niečo menej ako maximálne prípustné, takže zapojenie funguje v normálnom režime.

Prierez medených drôtov	Prípustný trvalý zaťažovací prúd	Maximálny zaťažovací výkon pre jednofázovú sieť 220 V	Menovitý prúd ističa	Limit prúdu ističa	Približné zaťaženie pre jednofázový obvod
1,5 štvorcových mm	19 A	4,1 kW	10 A	16 A	osvetlenie a signalizácia
2,5 štvorcových mm	27 A	5,9 kW	16 A	25 A	zásuvkové skupiny a elektrické podlahové kúrenie
4 mm2	38 A	8,3 kW	25 A	32 A	klimatizácie a ohrievače vody
6 mm2	46 A	10,1 kW	32 A	40 A	elektrické sporáky a rúry
10 štvorcových mm	70 A	15,4 kW	50 A	63 A	úvodné riadky

V tabuľke nájdeme vybraný úsek drôtu pre túto linku. Predpokladajme, že potrebujeme položiť kábel s prierezom 2,5 mm2 (najbežnejšie pri kladení na zariadenia so stredným výkonom). Vodič s takýmto prierezom odolá prúdu 27 A a odporúčaný menovitý prúd stroja je 16 A.

Ako bude potom reťaz fungovať? Pokiaľ prúd neprekročí 25 A, stroj sa nevypne, všetko funguje v normálnom režime - vodič sa zahrieva, ale nie na kritické hodnoty. Keď sa záťažový prúd začne zvyšovať a prekročí 25 A, stroj sa nejaký čas nevypne - možno sú to štartovacie prúdy a sú krátkodobé. Vypne sa, ak prúd dostatočne dlhý čas prekročí 25 A o 13 %. V tomto prípade, ak dosiahne 28,25 A. Potom bude elektrická taška fungovať, vypnite vetvu, pretože tento prúd už predstavuje hrozbu pre vodič a jeho izoláciu.

Výpočet výkonu

Je možné si vybrať automat podľa výkonu záťaže? Ak je k elektrickému vedeniu pripojené iba jedno zariadenie (zvyčajne ide o veľký domáci spotrebič s veľkou spotrebou energie), potom je prípustné vykonať výpočet na základe výkonu tohto zariadenia. Aj z hľadiska výkonu si môžete vybrať úvodný stroj, ktorý sa inštaluje pri vchode do domu alebo bytu.

Ak hľadáme hodnotu úvodného stroja, je potrebné zrátať výkon všetkých zariadení, ktoré budú pripojené do domácej siete.Potom sa nájdený celkový výkon dosadí do vzorca, nájde sa prevádzkový prúd pre túto záťaž.

Vzorec na výpočet prúdu z celkového výkonu

Po nájdení prúdu vyberte hodnotu. Môže to byť o niečo viac alebo o niečo menej ako zistená hodnota. Hlavná vec je, že jeho vypínací prúd nepresahuje maximálny povolený prúd pre toto vedenie.

Kedy je možné túto metódu použiť? Ak je vedenie položené s veľkou rezervou (mimochodom, nie je to zlé). Potom, aby ste ušetrili peniaze, môžete nainštalovať automatické spínače zodpovedajúce zaťaženiu a nie prierezu vodičov

Ale ešte raz dávame pozor, že dlhodobo prípustný prúd pre záťaž musí byť väčší ako limitný prúd ističa. Až potom bude výber automatickej ochrany správny

Výpočet prípustnej sily prúdu zahrievaním vodičov

Ak sa zvolí vodič vhodného prierezu, odstráni sa tým poklesy napätia a prehrievanie vedenia. Časť teda určuje, aký optimálny a ekonomický bude režim prevádzky elektrickej siete. Zdá sa, že stačí vziať a nainštalovať obrovskú káblovú časť. Ale náklady na medené vodiče sú úmerné ich prierezu a rozdiel pri inštalácii elektrického vedenia v jednej miestnosti môže byť niekoľko tisíc rubľov.

Preto je dôležité vedieť správne vypočítať prierez kábla: na jednej strane zaručujete bezpečnosť prevádzky siete, na druhej strane neutrácajte peniaze navyše na nákup príliš „hrubého“ vodiča

Pri výbere časti drôtu je potrebné vziať do úvahy dve dôležité kritériá - prípustné zahrievanie a strata napätia. Po získaní dvoch hodnôt plochy prierezu vodiča pomocou rôznych vzorcov vyberte väčšiu hodnotu zaokrúhlením nahor na štandard.Nadzemné elektrické vedenia sú obzvlášť citlivé na stratu napätia.

Zároveň je pri podzemných vedeniach a kábloch umiestnených vo vlnitých rúrach dôležité brať do úvahy prípustné vykurovanie. Preto by mal byť prierez určený v závislosti od typu zapojenia

Prípustné teploty ohrevu vodičov káblov

Id - prípustné zaťaženie kábla (vykurovací prúd). Táto hodnota zodpovedá prúdu pretekajúcemu vodičom po dlhú dobu. Pritom sa objaví stanovená, dlhodobo prípustná teplota (Td). Vypočítaná sila prúdu (Ir) musí zodpovedať prípustnej sile (Id) a na jej určenie musíte použiť vzorec:

Ir \u003d (1 000 * Pn * kz) / √ (3 * Un * hd * cos j),

kde:

• Pn - menovitý výkon, kW;
• Kz - faktor zaťaženia (0,85-0,9);
• Nemenovité napätie zariadenia;
• hd - účinnosť zariadenia;
• cos j - účinník zariadenia (0,85-0,92).

Aj keď vezmeme do úvahy rovnaké hodnoty prúdu, tepelný výkon sa bude líšiť v závislosti od teploty okolia. Čím je teplota nižšia, tým je prenos tepla efektívnejší.

Korekčné faktory kábla v závislosti od teploty okolia

Teplota sa líši v závislosti od regiónu a sezóny, takže tabuľky pre konkrétne hodnoty nájdete v PUE. Ak sa teplota výrazne líši od vypočítanej teploty, bude potrebné použiť korekčné faktory. Základná teplota pre interiér alebo exteriér je 25 stupňov Celzia. Ak je kábel položený pod zemou, teplota sa zmení o 15 stupňov Celzia. V podzemí však zostáva konštantný.

Napätie

230/400V - nápisy menovitého napätia, kde je možné tento stroj použiť.

Ak je tam ikona 230V (bez 400V), tieto zariadenia by sa mali používať iba v jednofázových sieťach. Nemôžete dať dva alebo tri jednofázové spínače za sebou a týmto spôsobom napájať 380 V do záťaže motora alebo trojfázového čerpadla alebo ventilátora.

Pozorne si preštudujte aj bipolárne modely. Ak majú na jednom z pólov (nielen difavtomatov) napísané písmeno „N“, potom je tu pripojené nulové jadro, a nie fázové.

Nazývajú sa trochu inak. Napríklad VA63 1P+N.

Ikona vlny znamená - pre prevádzku v sieťach striedavého napätia.

Pre jednosmerné napätie a prúd je lepšie neinštalovať takéto zariadenia. Charakteristiky jeho vypnutia a výsledok práce počas skratu nebudú predvídateľné.

Spínače jednosmerného prúdu a napätia môžu mať okrem ikony vo forme priamky na svojich svorkách charakteristické nápisy „+“ (plus) a „-“ (mínus).

Okrem toho je tu dôležité správne pripojenie pólov. Je to spôsobené tým, že podmienky na uhasenie oblúka pri jednosmernom prúde sú o niečo ťažšie.

Ak pri prerušení dôjde k prirodzenému zhasnutiu oblúka, keď sínusoida prechádza nulou, potom pri konštante žiadna sínusoida ako taká neexistuje. Pre stabilné zhášanie oblúka sa v nich používa magnet, ktorý je inštalovaný v blízkosti zhášacej komory.

Čo povedie k nevyhnutnému zničeniu trupu.

Slabá ochrana spojenia

Okrem sekcie pri výbere vhodného káblového produktu venujte pozornosť skutočným prevádzkovým podmienkam. Normalizované hodnoty sú uvedené pre ohrev na teplotu nepresahujúcu +60°C

Pri inštalácii vedenia na mieste v blízkosti vidieckeho domu je potrebné zabezpečiť ochranu pred vlhkosťou a inými nepriaznivými vonkajšími vplyvmi.

Starostlivo skontrolujte všetky časti elektrickej siete. Základným pravidlom je spoľahlivá ochrana zohľadňujúca výkon úseku s najhoršími parametrami. Treba mať na pamäti, že meď je navrhnutá s rovnakým prierezom pre väčšie zaťaženie v porovnaní s hliníkom. Čistota kovu je obzvlášť dôležitá. S pribúdajúcimi nečistotami sa zhoršuje vodivosť a zvyšujú sa straty pre zbytočné a nebezpečné zahrievanie.

Vnútorné elektroinštalačné zariadenie

• úvodný stroj musí byť umiestnený pred pultom;
• za riadiacim zariadením je namontovaný bežný prúdový chránič (RCD);
• potom sú samostatné vedenia vybavené ističmi (AB).

RCD zabraňuje nehodám, ktoré vyvolávajú zvodové prúdy. V niektorých situáciách zabraňuje úrazu elektrickým prúdom. Komplexné ochranné opatrenia sa však vykonávajú pomocou ističov. Uistite sa, že používate účinné uzemnenie.

Spravidla je vhodné umiestniť do kuchyne niekoľko skupín, aby sa náklad rovnomerne rozložil. Zvlášť starostlivo sa odporúča vybrať distribúciu silných spotrebiteľov:

• varné dosky;
• pece;
• vykurovacie kotly, kotly, prietokové ohrievače;
• elektrické konvektory, teplovzdušné pištole;
• klimatizácie.

Schéma zapojenia má stromovú štruktúru. Z centrálnej línie "kufra" urobte potrebné vetvy "vetví" na pripojenie zásuviek a spínačov.

Hodnotenia automatických strojov pre aktuálnu tabuľku

Aby ste chránili vedenie pred preťažením a skratom, musíte starostlivo a správne vybrať prúdový výkon ističa.Tu, napríklad, ak chránite vedenie káblom 2,5 mm2. automatika pri 25A a súčasne zapnutých niekoľko výkonných domácich spotrebičov, vtedy môže prúd presiahnuť nominálnu hodnotu stroja, no pri hodnote menšej ako 1,45 stroj dokáže pracovať asi hodinu.

Ak je prúd 28 A, izolácia kábla sa začne topiť (keďže prípustný prúd je iba 25 A), povedie to k poruche, požiaru a iným nešťastným následkom.

Preto je tabuľka automatov pre výkon a prúd nasledovná:

Hodnoty ističov pre prúd

• špecifikovať schému pripojenia spotrebiteľov;
• zbierať údaje o pasoch zariadení, merať napätie;
• podľa predloženej schémy sa vypočítavajú samostatne, pričom sa sčítavajú prúdy v samostatných obvodoch;
• pre každú skupinu je potrebné vybrať automatický stroj, ktorý vydrží zodpovedajúce zaťaženie;
• určiť káblové výrobky s vhodným prierezom vodičov.

Pravidlá výberu nominálnych hodnôt

Pre správne závery je potrebné vziať do úvahy vlastnosti pripojeného zariadenia. Ak je podľa výpočtu celkový prúd 19 ampérov, používatelia uprednostňujú nákup 25A zariadenia. Toto riešenie predpokladá možnosť aplikácie dodatočných zaťažení bez výrazných obmedzení.

V niektorých situáciách je však lepšie zvoliť 20A istič. To poskytuje relatívne kratší čas na vypnutie napájania so zvýšením prúdu (zvýšenie teploty) pomocou bimetalového odpojovača

Takéto opatrenie pomôže zachovať integritu vinutia motora, keď je rotor zablokovaný zaseknutým pohonom.

Rôzne časy odozvy sú užitočné na zabezpečenie selektívnej prevádzky ochranných prostriedkov. Na linkách sú inštalované zariadenia s menším oneskorením.V prípade núdze sa od elektriny odpojí len poškodená časť. Úvodný stroj sa nestihne vypnúť. Napájanie z iných obvodov je užitočné na udržiavanie osvetlenia, alarmov a iných technických systémov v prevádzkovom stave.