Evaluările actuale ale întrerupătoarelor de circuit: cum să alegeți mașina potrivită

Dispozitivele de oprire a energiei electrice în timpul supraîncărcărilor și scurtcircuitelor sunt instalate la intrarea în orice rețea de domiciliu.Este necesar să se calculeze corect valorile nominale ale întrerupătoarelor de circuit, altfel funcționarea acestora va fi ineficientă. Sunteți de acord?

Vă vom spune cum să calculați parametrii mașinii, în funcție de care este selectat acest dispozitiv de protecție. Din articolul nostru veți învăța cum să alegeți dispozitivul necesar pentru a proteja rețeaua electrică. Ținând cont de sfaturile noastre, veți achiziționa o opțiune care va funcționa clar într-un moment periculos pentru cablare.

Parametrii întrerupătorului

Pentru a asigura selectarea corectă a evaluărilor dispozitivului de declanșare, este necesară înțelegerea principiilor de funcționare, condițiilor și timpilor de răspuns ale acestora.

Parametrii de funcționare ai întrerupătoarelor sunt standardizați de documentele de reglementare rusești și internaționale.

Elemente de bază și marcaje

Designul comutatorului include două elemente care reacționează atunci când curentul depășește intervalul de valori stabilit:

• Placa bimetalică, sub influența curentului care trece, se încălzește și, îndoindu-se, apasă pe împingător, care deconectează contactele. Aceasta este „protecție termică” împotriva supraîncărcării.
• Solenoidul, sub influența unui curent puternic în înfășurare, generează un câmp magnetic care apasă asupra miezului, care acționează apoi asupra împingătorului. Aceasta este o „protecție curentă” împotriva scurtcircuitului, care reacționează la un astfel de eveniment mult mai rapid decât placa.

Tipurile de dispozitive de protecție electrică au marcaje care pot fi utilizate pentru a determina parametrii lor principali.

Fiecare întrerupător este marcat cu principalele sale caracteristici. Acest lucru vă permite să evitați dispozitivele confuze atunci când sunt instalate în panou

Tipul caracteristicii timp-curent depinde de domeniul de setare (mărimea curentului la care are loc funcționarea) a solenoidului. Pentru a proteja cablurile și dispozitivele din apartamente, case și birouri, se folosesc întrerupătoare de tip „C” sau, mult mai puțin obișnuite, „B”. Nu există nicio diferență specială între ele pentru utilizarea de zi cu zi.

Tipul „D” este utilizat în încăperile utilitare sau tâmplărie în prezența echipamentelor cu motoare electrice care au putere mare de pornire.

Există două standarde pentru dispozitivele de deconectare: rezidențiale (EN 60898-1 sau GOST R 50345) și una industrială mai strictă (EN 60947-2 sau GOST R 50030.2). Ele diferă ușor și mașinile ambelor standarde pot fi utilizate pentru spații rezidențiale.

În ceea ce privește curentul nominal, gama standard de automate de uz casnic conține dispozitive cu următoarele valori: 6, 8, 10, 13 (rar), 16, 20, 25, 32, 40, 50 și 63 A.

Caracteristicile răspunsului timp-curent

Pentru a determina viteza de funcționare a mașinii în timpul unei suprasarcini, există tabele speciale în funcție de timpul de oprire pe coeficientul de exces al valorii nominale, care este egal cu raportul dintre puterea curentului existent și cea nominală:

K = I/I_n.

O scădere bruscă în grafic atunci când valoarea coeficientului de interval ajunge de la 5 la 10 unități se datorează funcționării eliberării electromagnetice. Pentru comutatoarele de tip „B” acest lucru are loc la o valoare de la 3 la 5 unități, iar pentru tipul „D” – de la 10 la 20.

Graficul arată dependența intervalului de timp de răspuns al întrerupătoarelor de tip „C” de raportul dintre puterea curentului și valoarea care este setată pentru acest comutator.

Cu K = 1,13, mașina este garantată să nu deconecteze linia în decurs de 1 oră, iar cu K = 1,45, este garantată să se deconecteze în același timp. Aceste valori sunt aprobate în clauza 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Pentru a înțelege cât timp durează pentru ca protecția să funcționeze, de exemplu, la K = 2, trebuie să trasați o linie verticală din această valoare. Drept urmare, obținem că, conform graficului de mai sus, oprirea va avea loc în intervalul de la 12 la 100 de secunde.

O astfel de mare răspândire a timpului se datorează faptului că încălzirea plăcii depinde nu numai de puterea curentului care trece prin ea, ci și de parametrii mediului extern. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât mașina funcționează mai repede.

Reguli de alegere a denominației

Geometria rețelelor electrice intra-apartamentale și casei este individuală, deci nu există soluții standard pentru instalarea întrerupătoarelor de o anumită valoare. Regulile generale pentru calcularea parametrilor admiși ai mașinilor sunt destul de complexe și depind de mulți factori. Este necesar să le luați în considerare pe toate, altfel se poate crea o situație de urgență.

Principiul cablajului interior

Rețelele electrice interne au o structură ramificată sub forma unui „arboresc” - un grafic fără cicluri. Respectarea acestui principiu de construcție se numește selectivitatea mașinilor, conform căruia toate tipurile de circuite electrice sunt echipate cu dispozitive de protecție.

Acest lucru îmbunătățește stabilitatea sistemului în caz de urgență și simplifică munca de eliminare. De asemenea, este mult mai ușor să distribuiți sarcina, să conectați dispozitivele consumatoare de energie și să schimbați configurația cablajului.

La baza graficului se află o mașină de intrare, iar imediat după ramificare sunt amplasate comutatoare de grup pentru fiecare circuit electric individual. Aceasta este o schemă standard dovedită de-a lungul anilor

Funcțiile întreruptorului de circuit de intrare includ monitorizarea suprasarcinii generale - împiedicând curentul să depășească valoarea permisă pentru obiect. Dacă se întâmplă acest lucru, există riscul deteriorării cablajului extern. În plus, este probabil să se declanșeze dispozitivele de protecție din afara apartamentului, care fac deja parte din proprietatea comună sau aparțin rețelei electrice locale.

Funcțiile mașinilor de grup includ controlul curentului pe linii individuale. Acestea protejează cablul într-o zonă dedicată și grupul de consumatori de energie electrică conectat la acesta de suprasarcină. Dacă un astfel de dispozitiv nu funcționează în timpul unui scurtcircuit, atunci este asigurat de un întrerupător de circuit de intrare.

Chiar și pentru apartamentele cu un număr mic de consumatori electrici, este recomandabil să instalați o linie separată pentru iluminat. Când opriți întrerupătorul unui alt circuit, lumina nu se va stinge, ceea ce vă va permite să eliminați problema în condiții mai confortabile. În aproape fiecare panou, valoarea nominală a mașinii de intrare este mai mică decât valoarea celor de grup.

Puterea totală a aparatelor electrice

Sarcina maximă a circuitului apare atunci când toate aparatele electrice sunt pornite în același timp. Prin urmare, de obicei, puterea totală este calculată prin simplă adunare. Cu toate acestea, în unele cazuri, această cifră va fi mai mică.

Pentru unele linii, funcționarea simultană a tuturor aparatelor electrice conectate la acesta este puțin probabilă și uneori imposibilă. Casele uneori pun în mod specific restricții privind funcționarea dispozitivelor puternice. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă amintiți să nu le porniți în același timp sau să utilizați un număr limitat de prize.

Probabilitatea de funcționare simultană a tuturor echipamentelor de birou, iluminatului și echipamentelor auxiliare (ceainice, frigidere, ventilatoare, încălzitoare etc.) este foarte mică, prin urmare, la calcularea puterii maxime, se utilizează un factor de corecție

La electrificarea clădirilor de birouri, coeficientul de simultaneitate empiric este adesea utilizat pentru calcule, a cărui valoare este luată în intervalul de la 0,6 la 0,8. Sarcina maximă se calculează prin înmulțirea sumei puterilor tuturor aparatelor electrice cu un factor.

Există o subtilitate în calcule - este necesar să se ia în considerare diferența dintre puterea nominală (totală) și puterea consumată (activă), care sunt legate de coeficientul (cos (f)).

Aceasta înseamnă că pentru ca dispozitivul să funcționeze, este necesar un curent de putere egal cu consumul împărțit la acest coeficient:

eu_p =I/cos(f)

Unde:

• eu_p – puterea curentului nominal, care este utilizată în calculele de sarcină;
• I este curentul consumat de aparat;
• cos(f) <= 1.

De obicei curentul nominal este indicat imediat sau prin indicarea valorii cos (f) în fișa tehnică a dispozitivului electric.

De exemplu, valoarea coeficientului pentru sursele de lumină fluorescentă este 0,9; pentru lămpi LED – aproximativ 0,6; pentru lămpi cu incandescență obișnuite - 1. Dacă documentația este pierdută, dar consumul de energie al dispozitivelor de uz casnic este cunoscut, atunci pentru garanție ia cos (f) = 0,75.

Valorile recomandate ale factorului de putere prezentate în tabel pot fi utilizate la calcularea sarcinilor electrice atunci când datele privind curentul nominal nu sunt disponibile.

Este scris cum să selectați un întrerupător pe baza puterii de sarcină articolul urmator, al cărui conținut vă sfătuim să vă familiarizați.

Selectarea secțiunii transversale a miezului

Înainte de a așeza un cablu de alimentare de la panoul de distribuție la un grup de consumatori, este necesar să se calculeze puterea aparatelor electrice atunci când funcționează simultan. Secțiunea transversală a oricărei ramuri este selectată conform tabelelor de calcul în funcție de tipul de metal de cablare: cupru sau aluminiu.

Producătorii de sârmă oferă materiale de referință similare pentru produsele lor. Dacă lipsesc, atunci se ghidează după datele din cartea de referință „Reguli pentru construcția echipamentelor electrice” sau produc calculul secțiunii transversale a cablurilor.

Cu toate acestea, consumatorii joacă adesea în siguranță și aleg nu secțiunea transversală minimă acceptabilă, ci cu un pas mai mare. Deci, de exemplu, atunci când cumpărați un cablu de cupru pentru o linie de 5 kW, alegeți o secțiune transversală a miezului de 6 mm²când conform tabelului este suficientă o valoare de 4 mm².

Tabelul de referință prezentat în PUE vă permite să selectați secțiunea transversală necesară din gama standard pentru diferite condiții de funcționare a cablului de cupru

Acest lucru este justificat din următoarele motive:

• Durată de viață mai lungă a unui cablu gros, care este rareori supus sarcinii maxime admise pentru secțiunea transversală. Recablarea nu este o muncă ușoară și costisitoare, mai ales dacă camera a fost renovată.
• Rezerva de lățime de bandă vă permite să conectați fără probleme noi aparate electrice la ramura de rețea. Deci, puteți adăuga un congelator suplimentar în bucătărie sau puteți muta acolo mașina de spălat din baie.
• Punerea în funcțiune a dispozitivelor care conțin motoare electrice produce curenți puternici de pornire. În acest caz, se observă o cădere de tensiune, care este exprimată nu numai în clipirea lămpilor de iluminat, dar poate duce și la defectarea părții electronice a computerului, a aparatului de aer condiționat sau a mașinii de spălat. Cu cât cablul este mai gros, cu atât supratensiunea va fi mai mică.

Din păcate, pe piață există multe cabluri care nu sunt realizate conform GOST, ci conform cerințelor diferitelor specificații.

Adesea, secțiunea transversală a miezurilor lor nu îndeplinește cerințele sau sunt realizate din material conductiv cu rezistență mai mare decât este necesar. Prin urmare, puterea maximă reală la care are loc încălzirea permisă a cablului este mai mică decât în ​​tabelele standard.

Această fotografie arată diferențele dintre cablurile realizate conform GOST (stânga) și conform TU (dreapta). Există o diferență evidentă în secțiunea transversală a conductorilor și etanșeitatea materialului izolator.

Calculul valorii nominale a întreruptorului pentru protecția cablului

Mașina instalată în panou trebuie să se asigure că linia este deconectată atunci când puterea curentă depășește domeniul permis pentru cablul electric. Prin urmare, este necesar să se calculeze valoarea maximă admisă pentru comutator.

Conform PUE, sarcina admisibilă pe termen lung a cablurilor de cupru așezate în cutii sau în aer (de exemplu, peste un tavan suspendat) este luată din tabelul de mai sus. Aceste valori sunt destinate situațiilor de urgență când există o suprasarcină de putere.

Unele probleme încep când se raportează puterea nominală a comutatorului la curentul admisibil pe termen lung, dacă acest lucru se face în conformitate cu actualul GOST R 50571.4.43-2012.

Este dat un fragment din clauza 433.1 din GOST R 50571.4.43-2012. Există o inexactitate în formula „2”, iar pentru o înțelegere corectă a definiției variabilei In, trebuie să țineți cont de Anexa „1”

În primul rând, decodificarea variabilei I este înșelătoare_n, ca putere nominală, dacă nu acordați atenție anexei „1” la acest paragraf din GOST. În al doilea rând, există o greșeală de tipar în formula „2”: coeficientul de 1,45 a fost adăugat incorect, iar acest fapt este afirmat de mulți experți.

Conform clauzei 8.6.2.1.GOST R 50345-2010 pentru comutatoarele de uz casnic evaluate până la 63 A, timpul condiționat este de 1 oră. Curentul de declanșare setat este egal cu valoarea nominală înmulțită cu un factor de 1,45.

Astfel, în conformitate cu atât prima formulă, cât și cea de-a doua, modificată, curentul nominal al întreruptorului trebuie calculat folosind următoarea formulă:

eu_n <=Eu_Z / 1,45

Unde:

• eu_n – curentul nominal al mașinii;
• eu_Z – curent admisibil de cablu pe termen lung.

Să calculăm valorile nominale ale comutatoarelor pentru secțiunile de cablu standard pentru o conexiune monofazată cu doi conductori de cupru (220 V). Pentru a face acest lucru, împărțim curentul admisibil pe termen lung (când se află prin aer) la un coeficient de declanșare de 1,45.

Să alegem o mașină astfel încât valoarea sa nominală să fie mai mică decât această valoare:

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

Întreruptoarele de circuit de 13A sunt rareori la vânzare, astfel încât dispozitivele cu o putere nominală de 10A sunt adesea folosite în schimb.

Cablurile bazate pe miezuri de aluminiu sunt acum rareori utilizate la instalarea cablajului intern. Există, de asemenea, un tabel pentru ei care vă permite să selectați o secțiune în funcție de încărcare

În mod similar, pentru cablurile de aluminiu calculăm valorile nominale ale mașinilor:

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

Dacă producătorul cablului de alimentare declară o dependență diferită a puterii admisibile de suprafața secțiunii transversale, atunci este necesar să se recalculeze valoarea pentru comutatoare.

Formulele pentru dependența curentului de putere pentru rețelele monofazate și trifazate sunt diferite. Mulți oameni care au dispozitive proiectate pentru 380 de volți fac o greșeală în această etapă

Cum se determină parametrii tehnici ai unui întrerupător prin marcare, în detaliu afirmat aici. Vă recomandăm să citiți materialul educațional.

Prevenirea suprasolicitarii din munca consumatorului

Uneori, o mașină este instalată pe linie cu o putere nominală semnificativ mai mică decât ceea ce este necesar pentru a se asigura că cablul electric rămâne funcțional.

Este recomandabil să reduceți ratingul comutatorului dacă puterea totală a tuturor dispozitivelor din circuit este semnificativ mai mică decât poate rezista cablul. Acest lucru se întâmplă dacă, din motive de siguranță, când după instalarea cablajului, unele dintre dispozitive au fost scoase din linie.

Apoi, reducerea puterii nominale a mașinii este justificată din poziția răspunsului său mai rapid la suprasarcinile emergente.

De exemplu, atunci când un rulment de motor electric se blochează, curentul din înfășurare crește brusc, dar nu la valorile de scurtcircuit. Dacă mașina reacționează rapid, înfășurarea nu va avea timp să se topească, ceea ce va salva motorul de o procedură costisitoare de rebobinare.

De asemenea, folosesc o valoare mai mică decât valoarea calculată din cauza restricțiilor stricte pe fiecare circuit. De exemplu, pentru o rețea monofazată, la intrarea într-un apartament cu o sobă electrică este instalat un comutator de 32 A, care oferă 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW de putere admisă.Să presupunem că la cablarea apartamentului au fost organizate 3 linii cu instalarea întreruptoarelor de grup cu o valoare nominală de 25 A.

Dacă numărul de întreruptoare de circuit de grup instalate în tabloul de distribuție este mare, atunci acestea trebuie semnate și numerotate. Altfel s-ar putea să te încurci

Să presupunem că există o creștere lentă a sarcinii pe una dintre linii. Când consumul de energie atinge o valoare egală cu declanșarea garantată a comutatorului de grup, vor rămâne doar (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW pentru celelalte două secțiuni.

Acest lucru este foarte mic în raport cu consumul total. Cu un astfel de design al panoului de distribuție, întrerupătorul de circuit de intrare se va opri mai des decât dispozitivele de pe linii.

Prin urmare, pentru a menține principiul selectivității, este necesar să instalați întrerupătoare cu o putere nominală de 20 sau 16 amperi în zone. Apoi, cu același dezechilibru în consumul de energie, celelalte două legături vor reprezenta un total de 3,8 sau 5,1 kW, ceea ce este acceptabil.

Să luăm în considerare posibilitatea instalarea comutatorului cu un rating de 20A folosind exemplul unei linii separate dedicate bucătăriei.

Următoarele aparate electrice sunt conectate la acesta și pot fi pornite simultan:

• Frigider cu o putere nominală de 400 W și un curent de pornire de 1,2 kW;
• Doua congelatoare, putere 200 W;
• Cuptor, putere 3,5 kW;
• Când utilizați un cuptor electric, este permisă pornirea suplimentară a unui singur dispozitiv suplimentar, dintre care cel mai puternic este un fierbător electric, care consumă 2,0 kW.

O mașină de douăzeci de amperi vă permite să treceți curent mai mult de o oră cu o putere de 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. O oprire garantată în mai puțin de o oră va avea loc cu un flux de curent de 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

În bucătărie, echipamentele frigorifice și aragazul trebuie să aibă o racordare permanentă la curent electric.Dacă există riscul de exces de curent, atunci funcționarea simultană a altor dispozitive poate fi eliminată prin alocarea a doar două prize pentru acestea.

Când cuptorul și fierbătorul electric sunt pornite simultan, puterea totală va fi de 5,5 kW sau 1,25 părți din valoarea nominală a mașinii. Deoarece fierbătorul nu funcționează mult timp, nu se va opri. Dacă în acest moment pornesc frigiderul și ambele congelatoare, puterea va fi de 6,3 kW sau 1,43 părți din valoarea nominală.

Această valoare este deja apropiată de parametrul de declanșare garantat. Cu toate acestea, probabilitatea apariției unei astfel de situații este extrem de scăzută, iar durata perioadei va fi nesemnificativă, deoarece timpul de funcționare al motoarelor și al ceainicului este scurt.

Curentul de pornire care apare la pornirea frigiderului, chiar și în suma tuturor dispozitivelor de funcționare, nu va fi suficient pentru a declanșa eliberarea electromagnetică. Astfel, în condițiile date, se poate folosi un întrerupător de circuit de 20 A.

Singura avertizare este posibilitatea de a crește tensiunea la 230 V, ceea ce este permis de documentele de reglementare. În special, GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) definește tensiunea standard ca 230 V cu posibilitatea de a utiliza 220 V.

Acum majoritatea rețelelor furnizează energie electrică cu o tensiune de 220 V. Dacă parametrul de curent este ajustat la standardul internațional de 230 V, atunci evaluările pot fi recalculate în conformitate cu această valoare.

Concluzii și video util pe această temă

Comutați dispozitivul. Selectarea unei mașini de intrare în funcție de puterea conectată. Reguli de distribuție a energiei:

Selectarea unui comutator în funcție de capacitatea cablului:

Calcularea curentului nominal al unui întrerupător este o sarcină complexă, pentru care trebuie luate în considerare multe condiții.Ușurința întreținerii și siguranța rețelei electrice locale depind de mașina instalată.

Dacă aveți îndoieli cu privire la capacitatea de a face alegerea corectă, ar trebui să contactați electricieni cu experiență.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Povestește-ne despre propria ta experiență în selectarea întrerupătoarelor. Partajați informații utile și fotografii pe tema articolului, puneți întrebări.