Prilikom projektiranja električne mreže nove kuće, za spajanje novih moćnih uređaja, u procesu nadogradnje električne ploče, morate napraviti izbor osigurač za pouzdanu električnu sigurnost.
Neki korisnici su neoprezni prema ovom zadatku, pa se možda ne ustručavaju spojiti bilo koji postojeći stroj, samo za rad, ili se pri odabiru vode sljedećim kriterijima: jeftiniji, da ne udara previše, ili snažniji, da ne izbije još jednom.
Vrlo često takav nemar i nepoznavanje elementarnih pravila za odabir ocjene sigurnosnog uređaja dovodi do kobnih posljedica. U ovom članku ćemo predstaviti glavne kriterije zaštite električnih instalacija od preopterećenja i kratkog spoja, kako bismo mogli odabrati pravi prekidač prema potrošnji električne energije.
Ukratko princip rada i namjena prekidača
Prekidač u slučaju kratkog spoja se aktivira gotovo trenutno zahvaljujući elektromagnetskom razdjelniku. Uz određeni višak nazivne vrijednosti struje, grijaća bimetalna ploča će nakon određenog vremena isključiti napon, što se može pronaći iz vremenskog grafikona trenutne karakteristike.
Ovaj sigurnosni uređaj štiti ožičenje od kratkih spojeva i prekomjernih struja koje prelaze izračunatu vrijednost za zadani presjek žice, što može zagrijati vodljive žice do temperature taljenja i zapaljenja izolacije. Kako se to ne bi dogodilo, potrebno je ne samo odabrati pravu zaštitnu sklopku koja odgovara snazi priključenih uređaja, već i provjeriti može li postojeća mreža izdržati takva opterećenja.
Izgled tropolnog prekidača
Žice moraju odgovarati opterećenju
Često se događa da se u staru kuću ugrađuju novi električni brojilo, automatski uređaji, RCD-ovi, ali ožičenje ostaje staro. Kupuje se puno kućanskih aparata, zbraja se snaga i za to se odabire automatski stroj koji redovito drži opterećenje svih uključenih električnih uređaja.
Čini se da je sve ispravno, ali odjednom izolacija žica počinje emitirati karakterističan miris i dim, pojavljuje se plamen, a zaštita ne radi. To se može dogoditi ako parametri ožičenja nisu predviđeni.
Recimo da je presjek jezgre starog kabela 1,5 mm², s maksimalnom dopuštenom strujom od 19 A. Prihvaćamo da je u isto vrijeme na njega priključeno nekoliko električnih uređaja koji čine ukupno opterećenje od 5 kW, što u strujnom ekvivalentu iznosi približno 22,7A, što odgovara automatskom stroju od 25A.
Žica će se zagrijati, ali će ovaj stroj ostati upaljen cijelo vrijeme dok se izolacija ne otopi, što će uzrokovati kratki spoj, a vatra se već može razbuktati u punom zamahu.
Zaštitite najslabiju kariku u ožičenju
Stoga, prije nego što odaberete stroj prema zaštićenom opterećenju, morate biti sigurni da će ožičenje izdržati ovo opterećenje.
Prema PUE 3.1.4, stroj mora štititi najslabiji dio električnog kruga od preopterećenja ili biti odabran s nazivnom strujom koja odgovara strujama priključenih električnih instalacija, što opet podrazumijeva njihovu vezu s vodičima potrebnog presjeka. .
Ako zanemarite ovo pravilo, ne biste trebali kriviti pogrešno izračunati stroj i proklinjati njegovog proizvođača ako slaba karika u ožičenju izazove požar.
Izolacija rastaljene žice
Proračun nazivne vrijednosti stroja
Pretpostavljamo da je ožičenje novo, pouzdano, ispravno proračunato i da ispunjava sve zahtjeve. U ovom slučaju, izbor prekidača svodi se na određivanje odgovarajuće snage iz uobičajenog raspona vrijednosti, na temelju nazivne struje opterećenja, koja se izračunava po formuli:
gdje je P ukupna snaga električnih uređaja.
Podrazumijeva se otporno opterećenje (rasvjeta, električni grijači, Uređaji). Takav je izračun u potpunosti prikladan za kućnu električnu mrežu u stanu.
Recimo da je izračun snage napravljen: P \u003d 7,2 kW. I \u003d P / U \u003d 7200 / 220 \u003d 32,72 A. Odabiremo odgovarajući stroj za 32A iz niza vrijednosti: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63 , 80, 100.
Ova denominacija je nešto manja od izračunate, ali praktički nema istovremenog uključivanja svih električnih uređaja u stanu. Također je vrijedno uzeti u obzir da u praksi rad stroja počinje od vrijednosti 1,13 puta veće od nominalne vrijednosti, zbog svoje vremensko-strujne karakteristike, odnosno 32 * 1,13 = 36,16A.
Da bi se pojednostavio izbor prekidača, postoji tablica u kojoj ocjene strojeva odgovaraju snazi jednofaznog i trofaznog opterećenja:
Trenutna tablica odabira stroja
Vrijednost pronađena formulom u gornjem primjeru najbliža je u smislu vrijednosti snage, što je naznačeno u označenom crvenom zrncu. Također, ako želite izračunati struju za trofazna mreža, pri odabiru stroja pročitajte članak o
Izbor prekidači za električne instalacije (elektromotori, transformatori) s reaktivnim opterećenjem, u pravilu se ne proizvodi u smislu snage. Ocjena i tip odabiru se prema radnoj i početnoj struji navedenoj u putovnici ovog uređaja.
Kako bi se povećala sigurnost, električno ožičenje u stanu mora biti podijeljeno u nekoliko linija. To su odvojeni strojevi za rasvjetu, kuhinjske utičnice i druge utičnice. Kućanski aparati velike snage sa povećana opasnost(električni bojleri, perilice rublja, električni štednjaci), morate ga uključiti kroz RCD.
Pogodna ugradnja strojeva u štit
RCD će na vrijeme reagirati na curenje struje i isključiti opterećenje. Za ispravan izbor stroja važno je uzeti u obzir tri glavna parametra; — nazivna struja, sklopni kapacitet prekida struje kratkog spoja i klasa automata.
Izračunata nazivna struja stroja je maksimalna struja, koji je dizajniran za dugotrajan rad stroja. Pri struji većoj od nazivne struje, kontakti stroja su isključeni. Klasa automata označava kratkoročnu vrijednost početne struje, kada automat još ne radi.
Startna struja je višestruko veća od nazivne vrijednosti struje. Sve klase strojeva imaju različite viškove početne struje. Ukupno postoje 3 klase za strojeve različitih marki:
- klasa B, gdje početna struja može biti veća od nazivne struje od 3 do 5 puta;
- klasa C ima višak nazivne struje za 5 - 10 puta;
- klasa D s mogućim viškom struje nazivne vrijednosti od 10 do 50 puta.
Označavanje prekidača
U kućama, stanovima koristi se klasa C. Preklopni kapacitet određuje veličinu struje kratkog spoja kada se stroj trenutno isključi. Koristimo automate s uklopnim kapacitetom od 4500 ampera, strani automatski strojevi imaju struju kratkog spoja. 6000 ampera. Možete koristiti obje vrste strojeva, ruske i strane.
Proračun prekidača
Strojeve možete odabrati na temelju struje opterećenja ili presjeka ožičenja.
Proračun stroja za struju
Izračunavamo ukupnu snagu opterećenja na stroju. Dodajemo snagu svih potrošača električne energije, a prema sljedećoj formuli:
dobivamo nazivnu struju stroja.
P je ukupna snaga svih potrošača električne energije
U - napon mreže
Izračunatu vrijednost primljene struje zaokružujemo prema gore.
Proračun stroja prema poprečnom presjeku ožičenja
Za odabir stroja možete koristiti tablicu 1. Struja odabrana za poprečni presjek ožičenja smanjuje se na nižu vrijednost struje stroja kako bi se smanjilo opterećenje ožičenja.
Izbor nazivne struje prema presjeku kabela. Stol 1
Za utičnice, strojevi uzimaju struju od 16 ampera, budući da su utičnice dizajnirane za struju od 16 ampera, za osvjetljenje najbolja opcija Stroj od 10 ampera. Ako ne znate poprečni presjek električnog ožičenja, lako ga je izračunati pomoću formule:
S - presjek žice u mm²
D - promjer žice bez izolacije u mm
Druga metoda izračunavanja prekidača je poželjnija, jer štiti dijagram ožičenja u prostoriji.
Na datom pojednostavljenom grafikonu, na horizontalnoj skali, prikazane su trenutne ocjene automata, na okomitoj skali vrijednost aktivne snage na jednofazno napajanje 220 volti izračun za napon od 380 volti i/ili trofazno napajanje značajno će se razlikovati i gornji grafikon za napon od 220 volti i jednofazno napajanje nije valjan. . Za odabir automatskog stroja prikladnog za odabranu nazivnu snagu, dovoljno je povući vodoravnu liniju od snage odabrane s lijeve strane do raskrižja sa zelenim stupcem, gledajući u čiju bazu možete odabrati nazivnu vrijednost stroja za navedenu snagu. pravo vrijeme strujnu karakteristiku i broj polova može se odabrati tako da se kroz sliku dođe do tabele odabira krivulje automata C, kao najuniverzalnije i najčešće korištene karakteristike.
Tablica za odabir strojeva po snazi
Prošireni stol za odabir strojeva po snazi, uključujući trofazni priključak zvijezda i trokut omogućuje odabir odgovarajućeg prekidača za potrošnju energije. Za rad sa stolom, odnosno za odabir stroja koji odgovara snazi, dovoljno je to znati vlast, odaberite vrijednost u tablici veću ili jednaku ovoj vrijednosti snage. U krajnjem lijevom stupcu vidjet ćete nazivnu struju stroja koja odgovara odabranoj snazi. Na vrhu, iznad odabrane snage, vidjet ćete vrstu priključka stroja, broj polova i korišteni napon. Ako odabrana snaga odgovara nekoliko vrijednosti snage u tablici na primjer, snaga od 6,5 kW može se dobiti jednofaznim priključkom 32A stroja, spajanjem tropolni stroj 6A s trofaznim trokutom i spojem četveropolnog stroja 10A s trofaznom zvijezdom , trebali biste odabrati način povezivanja koji vam je dostupan. Odnosno, kada odaberete stroj za snagu od 6,5 kW u nedostatku trofaznog napajanja, trebate odabrati samo jednofazni priključak, gdje će biti dostupni jednopolni i dvopolni stroj 32A . Slijedeći poveznicu u tablici za određenu snagu koja odgovara mogućnostima priključka, provodi se na prekidaču koji odgovara nazivnoj struji i broju polova s vremenom trenutna karakteristika C. Ako trebate drugačiju graničnu karakteristiku, možete odabrati stroj s drugom karakteristikom, poveznice na koje se nalaze na stranici svakog stroja.Izbor strojeva za napajanje i priključak
| Vrsta veze => | jednofaznijednofazni uvodni |
Tri faze trokut |
Tri faze zvijezda |
||
| Stub stroja => | jednopolno mašina |
Bipolarni mašina |
Tropolni mašina |
četveropolni mašina |
|
| Napon napajanja => | 220 volti | 220 volti | 380 volti | 220 volti | |
| V | V | V | V | ||
| Automatski 1A > | 0,2 kW | 0,2 kW | 1,1 kW | 0,7 kW | |
| Automatski 2A > | 0,4 kW | 0,4 kW | 2,3 kW | 1,3 kW | |
| Automatski 3A > | 0,7 kW | 0,7 kW | 3,4 kW | 2,0 kW | |
| Automatski 6A > | 1,3 kW | 1,3 kW | 6,8 kW | 4,0 kW | |
| Automatski 10A > | 2,2 kW | 2,2 kW | 11,4 kW | 6,6 kW | |
| Automatski 16A > | 3,5 kW | 3,5 kW | 18,2 kW | 10,6 kW | |
| Automatski 20A > | 4,4 kW | 4,4 kW | 22,8 kW | 13,2 kW | |
| Automatski 25A > | 5,5 kW | 5,5 kW | 28,5 kW | 16,5 kW | |
| Automatski 32A > | 7,0 kW | 7,0 kW | 36,5 kW | 21,1 kW | |
| Automatski 40A > | 8,8 kW | 8,8 kW | 45,6 kW | 26,4 kW | |
| Automatski 50A > | 11 kW | 11 kW | 57 kW | 33 kW | |
| Automatski 63A > | 13,9 kW | 13,9 kW | 71,8 kW | 41,6 kW | |
Primjer odabira automatskog stroja po snazi
Jedan od načina odabira prekidača je odabir prekidača prema snazi opterećenja. Prvi korak, kada izbor stroja po snazi, utvrđuje se ukupna snaga tereta koji je stalno priključen na ožičenje / mrežu koju štiti stroj. Rezultirajuća ukupna snaga povećava se za faktor potrošnje koji određuje mogući privremeni višak potrošnje električne energije zbog priključenja drugih, početno neobračunatih električnih uređaja.Primjer je kuhinjsko ožičenje, dizajnirano za spajanje električnog kuhala za vodu (1,5 kW), mikrovalne pećnice (1 kW), hladnjaka (500 W) i nape (100 W). Ukupna potrošnja energije bit će 3,1 kW. Za zaštitu takvog kruga možete koristiti 16A prekidač s nazivnom snagom od 3,5 kW. Sada zamislite da je aparat za kavu (1,5 kW) postavljen u kuhinju i spojen na istu električnu instalaciju. Ukupna snaga oduzeta iz ožičenja pri spajanju svih navedenih električnih uređaja u ovom slučaju bit će 4,6 kW, što je više od snage automatskog prekidača od 16 A, koji će se, kada su svi uređaji uključeni, jednostavno isključiti zbog do prekomjerne snage i ostaviti sve uređaje bez napajanja, uključujući hladnjak. Kako bi se smanjila vjerojatnost takvih situacija, primjenjuje se sve veći faktor potrošnje. U našem slučaju, pri spajanju aparata za kavu, snaga se povećala za 1,5 kW, a koeficijent potrošnje postao je 1,48 (zaokruženo na 1,5). To jest, da bi se mogao spojiti dodatni uređaj snage 1,5 kW, izračunata snaga mreže mora se pomnožiti s faktorom 1,5, čime se dobije 4,65 kW snage koja se može dobiti iz ožičenja.
Na izbor stroja po snazi moguće je koristiti i faktor smanjenja potrošnje. Ovaj koeficijent određuje razliku u potrošnji energije, u smjeru smanjenja, od ukupno izračunate zbog nekorištenja svih električnih uređaja uključenih u izračun u isto vrijeme. U prethodno razmatranom primjeru kuhinjskog ožičenja od 3,1 kW, faktor smanjenja bit će 1, budući da se kuhalo za vodu, mikrovalna pećnica, hladnjak i ventilator mogu uključiti istovremeno, a u slučaju ožičenja od 4,6 kW (uključujući aparat za kavu ), faktor redukcije može biti jednak 0,67 ako je nemoguće uključiti kuhalo za vodu i aparat za kavu u isto vrijeme (na primjer, postoji samo jedna utičnica za oba uređaja i u kući nema T-a)
Tako se u prvom koraku utvrđuje procijenjena snaga štićenog ožičenja i određuju se koeficijenti povećanja (povećanje snage pri spajanju novih električnih uređaja) i smanjenje (nemogućnost istovremenog spajanja nekih električnih uređaja). Za odabir stroja poželjno je koristiti snagu dobivenu množenjem faktora množenja s izračunatom snagom, uz naravno uzimanje u obzir mogućnosti električnog ožičenja (presjek žice mora biti dovoljan za prijenos takve snage).
Nazivna snaga stroja
Nazivna snaga stroja, odnosno snaga, čija potrošnja u ožičenju zaštićenom prekidačem neće dovesti do gašenja stroja, izračunava se u općem slučaju po formuli koja se može opisati kao izraz => "Snaga \u003d Napon pomnožen sa jačinom struje pomnožene kosinusom Phi", gdje je napon izmjenični napon mreže u voltima, jačina struje je struja koja teče kroz stroj u Amperima, a kosinus phi je vrijednost trigonometrijske funkcije kosinus za kut phi (kut phi je kut pomaka između faze napona i struje). Budući da se u većini slučajeva odabir automatske snage vrši za kućnu upotrebu, gdje praktički nema pomaka između faza struje i napona uzrokovanog reaktivnim opterećenjem poput elektromotora, kosinus je blizu 1 i snaga se može približno izračunati kao napon pomnožen sa strujom.Budući da je snaga već određena, onda iz formule dobivamo struju, odnosno struju koja odgovara izračunatoj snazi dijeljenjem snage u vatima s mrežnim naponom, odnosno s 220 volti. U našem primjeru, sa snagom od 3,1 kW (3100 vata), dobiva se struja jednaka 14 ampera (3100 vata / 220 volti = 14,09 ampera). To znači da kada su svi ovi uređaji povezani s ukupnom snagom od 3,1 kW, struja približno jednaka 14 Ampera će teći kroz prekidač.
Nakon određivanja jačine struje prema potrošnji energije, sljedeći korak u odabiru prekidača je odabir strujnog prekidača
Za odabir stroja za snagu trofaznog opterećenja koristi se ista formula, uzimajući u obzir činjenicu da pomak između naponske i trenutne faze u trofaznom opterećenju može doseći velike vrijednosti i, sukladno tome, mora se uzeti u obzir vrijednost kosinusa. U velikom broju slučajeva trofazno opterećenje je označeno koje označava vrijednost kosinusa faznog pomaka, na primjer, na pločici za označavanje elektromotora koju možete vidjeti, a koja je upravo ona uključena u izračun kosinus kuta faznog pomaka. Sukladno tome, pri izračunavanju trofaznog opterećenja, snaga, recimo snaga navedena na natpisnoj pločici priključenog trofaznog, na 380 volti, elektromotor je 7 kW, struja se računa kao 7000/380/0,6 = 30,07
Rezultirajuća struja je zbroj struja u sve tri faze, odnosno jedna faza (jedan pol stroja) iznosi 30,07 / 3~10 Ampera, što odgovara izboru tropolnog stroja D10 3P. Karakteristika D u ovom primjeru odabrana je zbog činjenice da pri pokretanju motora, dok se rotor motora okreće, struje znatno premašuju nazivne vrijednosti, što može dovesti do isključivanja prekidača s karakteristikom B i karakteristikom C.