Gjeldende vurderinger av effektbrytere: hvordan velge riktig maskin

Enheter for å slå av elektrisitet under overbelastning og kortslutning er installert ved inngangen til ethvert hjemmenettverk.Det er nødvendig å beregne gjeldende karakterer til strømbrytere riktig, ellers vil deres drift være ineffektiv. Er du enig?

Vi vil fortelle deg hvordan du beregner parametrene til maskinen, i henhold til hvilke denne beskyttelsesanordningen er valgt. Fra artikkelen vår lærer du hvordan du velger enheten som kreves for å beskytte det elektriske nettverket. Med tanke på rådene våre, vil du kjøpe et alternativ som helt klart vil fungere i et farlig øyeblikk for ledninger.

Parametere for effektbryter

For å sikre riktig valg av rangeringer for kjøreanordninger, er en forståelse av driftsprinsippene, betingelsene og responstidene nødvendig.

Driftsparametrene til effektbrytere er standardisert av russiske og internasjonale forskriftsdokumenter.

Grunnelementer og markeringer

Utformingen av bryteren inkluderer to elementer som reagerer når strømmen overskrider det etablerte verdiområdet:

• Den bimetalliske platen, under påvirkning av den passerende strømmen, varmes opp og, bøyes, presser på skyveren, som kobler fra kontaktene. Dette er "termisk beskyttelse" mot overbelastning.
• Solenoiden, under påvirkning av en sterk strøm i viklingen, genererer et magnetfelt som trykker på kjernen, som deretter virker på skyveren. Dette er en "strømbeskyttelse" mot kortslutning, som reagerer mye raskere på en slik hendelse enn platen.

Typer elektriske beskyttelsesenheter har markeringer som kan brukes til å bestemme hovedparametrene deres.

Hver effektbryter er merket med sine hovedegenskaper. Dette lar deg unngå forvirrende enheter når de er installert i panelet

Typen tid-strømkarakteristikk avhenger av innstillingsområdet (størrelsen på strømmen som operasjonen skjer ved) til solenoiden. For å beskytte ledninger og enheter i leiligheter, hus og kontorer, brukes type "C" eller, mye mindre vanlig, "B" brytere. Det er ingen spesiell forskjell mellom dem for daglig bruk.

Type "D" brukes i vaskerom eller snekring i nærvær av utstyr med elektriske motorer som har høy startkraft.

Det er to standarder for frakobling av enheter: bolig (EN 60898-1 eller GOST R 50345) og en strengere industri (EN 60947-2 eller GOST R 50030.2). De er litt forskjellige, og maskiner av begge standarder kan brukes til boliger.

Når det gjelder merkestrøm, inneholder standardserien av automatiske maskiner for husholdningsbruk enheter med følgende verdier: 6, 8, 10, 13 (sjelden), 16, 20, 25, 32, 40, 50 og 63 A.

Tid-aktuelle responsegenskaper

For å bestemme driftshastigheten til maskinen under en overbelastning, er det spesielle tabeller avhengig av avstengningstiden på koeffisienten for overskridelse av den nominelle verdien, som er lik forholdet mellom den eksisterende strømstyrken og den nominelle:

K = I/I_n.

Et skarpt fall ned i grafen når rekkeviddekoeffisientverdien når fra 5 til 10 enheter skyldes driften av den elektromagnetiske utløseren. For type "B" brytere skjer dette med en verdi fra 3 til 5 enheter, og for type "D" - fra 10 til 20.

Grafen viser avhengigheten av responstidsområdet til type "C" effektbrytere på forholdet mellom strømstyrken og verdien som er satt for denne bryteren

Med K = 1,13 vil maskinen garantert ikke koble fra ledningen innen 1 time, og med K = 1,45 vil den garantert koble fra innen samme tid. Disse verdiene er godkjent i paragraf 8.6.2. GOST R 50345-2010.

For å forstå hvor lang tid det tar før beskyttelsen fungerer, for eksempel ved K = 2, må du tegne en vertikal linje fra denne verdien. Som et resultat får vi at i henhold til grafen ovenfor, vil avstengningen skje i området fra 12 til 100 sekunder.

En så stor spredning av tid skyldes det faktum at oppvarming av platen ikke bare avhenger av kraften til strømmen som passerer gjennom den, men også av parametrene til det ytre miljøet. Jo høyere temperatur, jo raskere går maskinen.

Regler for valg av valør

Geometrien til elektriske nettverk i leiligheter og hus er individuell, så det er ingen standardløsninger for installasjon av brytere med en viss karakter. De generelle reglene for beregning av tillatte parametere til maskiner er ganske komplekse og avhenger av mange faktorer. Det er nødvendig å ta hensyn til dem alle, ellers kan det oppstå en nødsituasjon.

Prinsippet om innendørs kabling

Interne elektriske nettverk har en forgrenet struktur i form av et "tre" - en graf uten sykluser. Overholdelse av dette konstruksjonsprinsippet kalles selektivitet av maskiner, ifølge hvilken alle typer elektriske kretser er utstyrt med beskyttelsesenheter.

Dette forbedrer stabiliteten til systemet i nødstilfeller og forenkler arbeidet med å eliminere det. Det er også mye lettere å fordele belastningen, koble til energikrevende enheter og endre ledningskonfigurasjonen.

I bunnen av grafen er det en inndatamaskin, og umiddelbart etter forgreningen plasseres gruppebrytere for hver enkelt elektrisk krets. Dette er en standard ordning som er bevist gjennom årene

Funksjonene til inngangsbryteren inkluderer overvåking av den generelle overbelastningen - forhindrer at strømmen overskrider den tillatte verdien for objektet. Hvis dette skjer, er det fare for skade på de eksterne ledningene. I tillegg er det sannsynlig at verneinnretninger utenfor leiligheten, som allerede er en del av felleseiendommen eller tilhører det lokale strømnettet, vil utløses.

Funksjonene til gruppemaskiner inkluderer strømstyring på individuelle linjer. De beskytter kabelen i et dedikert område og gruppen av strømforbrukere som er koblet til den mot overbelastning. Hvis en slik enhet ikke fungerer under en kortslutning, er den forsikret av en inngangsstrømbryter.

Selv for leiligheter med et lite antall elektriske forbrukere, er det tilrådelig å installere en egen linje for belysning. Når du slår av strømbryteren til en annen krets, vil ikke lyset gå ut, noe som vil tillate deg å eliminere problemet under mer komfortable forhold. I nesten alle paneler er den nominelle verdien av inndatamaskinen mindre enn beløpet på gruppene.

Total effekt av elektriske apparater

Maksimal belastning på kretsen oppstår når alle elektriske apparater er slått på samtidig. Derfor beregnes vanligvis den totale effekten ved enkel addisjon. Imidlertid vil dette tallet i noen tilfeller være mindre.

For noen linjer er samtidig drift av alle elektriske apparater koblet til det usannsynlig, og noen ganger umulig. Hjem setter noen ganger spesifikt restriksjoner på driften av kraftige enheter. For å gjøre dette må du huske å ikke slå dem på samtidig eller bruke et begrenset antall stikkontakter.

Sannsynligheten for samtidig drift av alt kontorutstyr, belysning og tilleggsutstyr (vannkoker, kjøleskap, vifter, varmeovner, etc.) er svært lav, derfor brukes en korreksjonsfaktor ved beregning av maksimal effekt

Ved elektrifisering av kontorbygg brukes ofte den empiriske simultanitetskoeffisienten for beregninger, hvis verdi er tatt i området fra 0,6 til 0,8. Maksimal belastning beregnes ved å multiplisere summen av effektene til alle elektriske apparater med en faktor.

Det er en subtilitet i beregningene - det er nødvendig å ta hensyn til forskjellen mellom nominell (total) effekt og forbrukt (aktiv), som er relatert til koeffisienten (cos (f)).

Dette betyr at for at enheten skal fungere, kreves det en strømstrøm lik forbruket delt på denne koeffisienten:

Jeg_s =I/cos(f)

Hvor:

• Jeg_s – nominell strømstyrke, som brukes i lastberegninger;
• I er strømmen som forbrukes av enheten;
• cos(f) <= 1.

Vanligvis indikeres merkestrømmen umiddelbart eller gjennom indikasjonen av cos (f)-verdien i det tekniske databladet til den elektriske enheten.

For eksempel er koeffisientverdien for fluorescerende lyskilder 0,9; for LED-lamper - omtrent 0,6; for vanlige glødelamper - 1. Hvis dokumentasjonen går tapt, men strømforbruket til husholdningsapparater er kjent, tar du for garanti cos (f) = 0,75.

De anbefalte effektfaktorverdiene vist i tabellen kan brukes ved beregning av elektriske belastninger når nominelle strømdata ikke er tilgjengelige.

Hvordan velge en effektbryter basert på lasteffekt er skrevet inn neste artikkel, hvis innhold vi anbefaler deg å gjøre deg kjent med.

Valg av kjernetverrsnitt

Før du legger en strømkabel fra distribusjonspanelet til en gruppe forbrukere, er det nødvendig å beregne kraften til elektriske apparater når de fungerer samtidig. Tverrsnittet til enhver gren velges i henhold til beregningstabeller avhengig av typen ledningsmetall: kobber eller aluminium.

Trådprodusenter tilbyr lignende referansemateriale til produktene sine. Hvis de mangler, blir de styrt av dataene fra oppslagsboken "Regler for konstruksjon av elektrisk utstyr" eller produserer kabeltverrsnittsberegning.

Imidlertid spiller forbrukerne ofte det trygt og velger ikke det minste akseptable tverrsnittet, men ett trinn større. Så for eksempel, når du kjøper en kobberkabel for en 5 kW-linje, velg et kjernetverrsnitt på 6 mm²når i henhold til tabellen er en verdi på 4 mm tilstrekkelig².

Referansetabellen presentert i PUE lar deg velge ønsket tverrsnitt fra standardområdet for ulike driftsforhold for kobberkabelen

Dette er begrunnet av følgende grunner:

• Lengre levetid for en tykk kabel, som sjelden utsettes for maksimal tillatt belastning for sitt tverrsnitt. Omkobling er ingen enkel og kostbar jobb, spesielt hvis lokalene er renovert.
• Båndbreddereserven lar deg sømløst koble nye elektriske apparater til nettverksgrenen. Så du kan legge til en ekstra fryser på kjøkkenet eller flytte vaskemaskinen dit fra badet.
• Starten av drift av enheter som inneholder elektriske motorer produserer sterke startstrømmer. I dette tilfellet observeres et spenningsfall, som ikke bare kommer til uttrykk ved blinking av belysningslampene, men kan også føre til sammenbrudd av den elektroniske delen av datamaskinen, klimaanlegget eller vaskemaskinen. Jo tykkere kabelen er, desto mindre vil spenningsstigningen være.

Dessverre er det mange kabler på markedet som ikke er laget i henhold til GOST, men i henhold til kravene til ulike spesifikasjoner.

Ofte oppfyller ikke tverrsnittet av deres kjerner kravene, eller de er laget av ledende materiale med større motstand enn nødvendig. Derfor er den faktiske maksimale effekten ved hvilken tillatt oppvarming av kabelen skjer mindre enn i standardtabellene.

Dette bildet viser forskjellene mellom kabler laget i henhold til GOST (venstre) og i henhold til TU (høyre). Det er en åpenbar forskjell i tverrsnittet til lederne og tettheten til isolasjonsmaterialet.

Beregning av effektbryterens karakter for kabelbeskyttelse

Maskinen som er installert i panelet skal sørge for at ledningen kobles fra når strømstrømmen går utover det tillatte området for den elektriske kabelen. Derfor er det nødvendig å beregne maksimalt tillatt vurdering for bryteren.

I følge PUE er den tillatte langtidsbelastningen av kobberkabler lagt i bokser eller i luften (for eksempel over et undertak) hentet fra tabellen ovenfor. Disse verdiene er beregnet på nødsituasjoner når det er en strømoverbelastning.

Noen problemer begynner når den nominelle kraften til bryteren relateres til den langsiktige tillatte strømmen, hvis dette gjøres i samsvar med gjeldende GOST R 50571.4.43-2012.

Et fragment av klausul 433.1 i GOST R 50571.4.43-2012 er gitt. Det er en unøyaktighet i formel "2", og for en korrekt forståelse av definisjonen av variabelen In, må du ta hensyn til vedlegg "1"

For det første er dekodingen av variabelen I misvisende_n, som merkeeffekt, hvis du ikke tar hensyn til vedlegg "1" til dette avsnittet av GOST. For det andre er det en skrivefeil i formel "2": koeffisienten på 1,45 ble lagt til feil, og dette faktum er uttalt av mange eksperter.

I henhold til punkt 8.6.2.1.GOST R 50345-2010 for husholdningsbrytere vurdert opp til 63 A, den betingede tiden er 1 time. Den innstilte utløsningsstrømmen er lik den nominelle verdien multiplisert med en faktor på 1,45.

Derfor, i henhold til både den første og den modifiserte andre formlen, må merkestrømmen til strømbryteren beregnes ved å bruke følgende formel:

Jeg_n <= jeg_Z / 1,45

Hvor:

• Jeg_n – maskinens merkestrøm;
• Jeg_Z – langsiktig tillatt kabelstrøm.

La oss beregne karakterene til brytere for standard kabelseksjoner for en enfaset forbindelse med to kobberledere (220 V). For å gjøre dette deler vi den langsiktige tillatte strømmen (når den legges gjennom luften) med en utløsningskoeffisient på 1,45.

La oss velge en maskin slik at dens pålydende verdi er mindre enn denne verdien:

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

13A effektbrytere er sjelden på salg, så enheter med en merkeeffekt på 10A brukes ofte i stedet.

Kabler basert på aluminiumskjerner brukes nå sjelden ved installasjon av interne ledninger. Det er også en tabell for dem som lar deg velge en seksjon basert på belastning

På lignende måte, for aluminiumskabler, beregner vi karakterene til maskinene:

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

Hvis strømkabelprodusenten erklærer en annen avhengighet av tillatt effekt på tverrsnittsarealet, er det nødvendig å beregne verdien for bryterne på nytt.

Formlene for avhengigheten av strøm på strøm for enfase- og trefasenettverk er forskjellige. Mange mennesker som har enheter designet for 380 volt gjør en feil på dette stadiet

Hvordan bestemme de tekniske parametrene til en effektbryter ved å merke, i detalj oppgitt her. Vi anbefaler at du leser undervisningsmateriellet.

Forebygging av overbelastning fra forbrukerarbeid

Noen ganger er det installert en maskin på linjen med en merkeeffekt betydelig lavere enn det som er nødvendig for å sikre at den elektriske kabelen forblir operativ.

Det er tilrådelig å redusere karakteren til bryteren hvis den totale effekten til alle enhetene i kretsen er betydelig mindre enn kabelen tåler. Dette skjer hvis noen av enhetene av sikkerhetsgrunner ble fjernet fra ledningen etter installasjon av ledningen.

Da er reduksjon av maskinens merkeeffekt rettferdiggjort fra posisjonen til dens raskere respons på nye overbelastninger.

For eksempel, når et elektrisk motorlager sitter fast, øker strømmen i viklingen kraftig, men ikke til kortslutningsverdier. Hvis maskinen reagerer raskt, vil ikke viklingen ha tid til å smelte, noe som vil spare motoren for en kostbar tilbakespoling.

De bruker også en verdi som er mindre enn den beregnede verdien på grunn av strenge restriksjoner på hver krets. For eksempel, for et enfaset nettverk, er det installert en 32 A bryter ved inngangen til en leilighet med elektrisk komfyr, som gir 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW tillatt effekt.Anta at når du kobler leiligheten, ble det organisert 3 linjer med installasjon av gruppebrytere med en nominell verdi på 25 A.

Hvis antallet gruppebrytere installert i fordelingstavlen er stort, må de signeres og nummereres. Ellers kan du bli forvirret

La oss anta at det er en langsom økning i belastningen på en av linjene. Når strømforbruket når en verdi lik den garanterte utløsningen av gruppebryteren, vil kun (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW gjenstå for de resterende to seksjonene.

Dette er svært lite i forhold til totalforbruket. Med en slik distribusjonspaneldesign vil inngangsbryteren slå seg av oftere enn enheter på linjene.

Derfor, for å opprettholde selektivitetsprinsippet, er det nødvendig å installere brytere med en rating på 20 eller 16 ampere i områdene. Da vil de to andre leddene med samme ubalanse i strømforbruk utgjøre totalt 3,8 eller 5,1 kW, noe som er akseptabelt.

La oss vurdere muligheten bryterinstallasjon med en vurdering på 20A ved å bruke eksemplet på en egen linje dedikert til kjøkkenet.

Følgende elektriske apparater er koblet til den og kan slås på samtidig:

• Kjøleskap med en merkeeffekt på 400 W og en startstrøm på 1,2 kW;
• To frysere, effekt 200 W;
• Ovn, effekt 3,5 kW;
• Når du bruker en elektrisk ovn, er det bare tillatt å slå på én ekstra enhet, hvorav den kraftigste er en vannkoker som bruker 2,0 kW.

En tjue-amp-maskin lar deg sende strøm i mer enn en time med en effekt på 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. En garantert stans på mindre enn én time vil skje med en strømflyt på 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

På kjøkkenet skal kjøleutstyr og komfyr ha fast tilkobling til strøm.Hvis det er risiko for overflødig strøm, kan samtidig drift av andre enheter elimineres ved å tildele bare to stikkontakter for dem

Når ovnen og vannkokeren slås på samtidig, vil den totale effekten være 5,5 kW eller 1,25 deler av maskinens nominelle verdi. Siden vannkokeren ikke fungerer lenge, vil den ikke slå seg av. Hvis kjøleskapet og begge fryserne slås på i dette øyeblikk, vil effekten være 6,3 kW eller 1,43 deler av den nominelle verdien.

Denne verdien er allerede nær den garanterte utløsningsparameteren. Sannsynligheten for at en slik situasjon oppstår er imidlertid ekstremt lav, og varigheten av perioden vil være ubetydelig, siden driftstiden til motorene og kjelen er kort.

Startstrømmen som oppstår når du starter kjøleskapet, selv i summen av alle driftsenheter, vil ikke være nok til å utløse den elektromagnetiske utløsningen. Under de gitte forholdene kan det derfor brukes en 20 A effektbryter.

Det eneste forbeholdet er muligheten for å øke spenningen til 230 V, som er tillatt av forskriftsdokumenter. Spesielt definerer GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) standardspenningen som 230 V med mulighet for å bruke 220 V.

Nå leverer de fleste nettverk strøm med en spenning på 220 V. Hvis den nåværende parameteren justeres til den internasjonale standarden på 230 V, kan vurderingene beregnes på nytt i henhold til denne verdien.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Bytt enhet. Velge en inndatamaskin avhengig av den tilkoblede strømmen. Kraftfordelingsregler:

Velge en bryter basert på kabelkapasitet:

Å beregne merkestrømmen til en effektbryter er en kompleks oppgave, som mange forhold må tas i betraktning.Enkelt vedlikehold og sikkerhet for det lokale elektriske nettverket avhenger av den installerte maskinen.

Er du i tvil om evnen til å ta det riktige valget, bør du kontakte erfarne elektrikere.

Skriv kommentarer i blokken nedenfor. Fortell oss om din egen erfaring med å velge effektbrytere. Del nyttig informasjon og bilder om emnet for artikkelen, still spørsmål.