Kako izbrati odklopnik glede na moč obremenitve

Pravilna uporaba zaščitnih naprav preprečuje električni udar ter nastanek in razvoj izrednih situacij. Pravilna izbira stroja glede na moč bremena je nujna za izgradnjo novih in posodobitev obstoječih napajalnih omrežij.

Čemu so odklopniki in kako delujejo?

Naprave v tej kategoriji so sposobne zaznati čezmerno porabo električne energije. To se zgodi, ko pride do kratkega stika ali ko so priključene močne ali reaktivne obremenitve.V takih situacijah odklopnik izklopi vir napajanja 220 (380) V brez posredovanja uporabnika.

Za izvajanje omenjenih funkcij sta v standardni zasnovi uporabljeni dve tehnologiji. S hitrim povečanjem toka nad izračunano raven, solenoid ustvari magnetno polje, ki premika palico. Z mehanskim pogonom ta enota odpre kontaktno skupino. Parametri vozlišča so izračunani ob upoštevanju začetnih obremenitev, da se odpravijo lažni alarmi.

Druga zaščita je organizirana z uporabo dobro znanega pojava - segrevanja prevodnika s prehodom toka. Ustrezni del verige je ustvarjen iz bimetalne plošče. Z naraščanjem temperature spreminja obliko, dokler se stik ne prekine. Nekateri modeli strojev imajo posebne nastavitve za nastavitev stopnje občutljivosti.

Nevarnosti neusklajenosti kabla z obremenitvijo omrežja

Morebitne težave je lažje razumeti na konkretnem primeru. Začetni podatki:

• standardno napajanje z izmenično napetostjo U = 220 V;
• stanovanje ima staro aluminijasto napeljavo (odsek 2,5 mm kvadrat);
• amperaža stroja - 30 A;
• priključite 6 konvektorjev 750 W in en likalnik 850 W.

Izračun:

• skupna moč (P) porabnikov – 5.350 W;
• tok (I) v vezju se izračuna po formuli I = P/U = 5350 / 220 = 24,32 A).

Stroj v takšni situaciji ne bo deloval (30>24,32A). Takšen tok bo močno segrel aluminijasto žico in stopil izolacijo. Obnoviti bo treba vezje, uničeno zaradi kratkega stika, kar je težko pri nameščanju omrežij znotraj gradbenih konstrukcij. V najslabšem primeru bo požar uničil znatna materialna sredstva.

V skladu s standardi PUE za prevodnik z obravnavanimi parametri moč obremenitve pri priključitvi na enofazno omrežje 220 V ne sme presegati 4,4 kW. Ustrezna tokovna meja je 20 A. Zasuki, oksidi in druge napake na spojih lahko prispevajo k negativnemu razvoju situacije.

Zaščita pred šibkimi povezavami

Pri izbiri ustreznih kabelskih izdelkov bodite poleg prereza pozorni tudi na dejanske pogoje delovanja. Podane so standardizirane vrednosti za segrevanje do temperature, ki ne presega +60°C. Pri nameščanju linije na mestu v bližini podeželske hiše je potrebno zagotoviti zaščito pred vlago in drugimi škodljivimi zunanjimi vplivi.

Previdno preverite vse dele električnega omrežja. Osnovno pravilo je zanesljiva zaščita ob upoštevanju zmogljivosti območja z najslabšimi parametri. Upoštevati je treba, da je baker zasnovan z enakim presekom za večje obremenitve v primerjavi z aluminijem. Čistost kovine je zelo pomembna. Z večanjem nečistoč se poslabša prevodnost in povečajo se izgube zaradi nekoristnega in nevarnega segrevanja.

Naprava za notranjo ožičenje

V takih nepremičninskih objektih se za ustvarjanje visokokakovostnega sistema napajanja uporabljajo naslednje standardne rešitve:

• uvodni stroj mora biti postavljen pred števec;
• za krmilno napravo je nameščena splošna naprava za diferenčni tok (RCD);
• Nato so ločene linije opremljene z avtomatskimi stikali (AB).

RCD preprečuje nesreče, ki povzročajo uhajajoče tokove. V nekaterih situacijah preprečuje električni udar. Vendar pa se kompleksni zaščitni ukrepi izvajajo z uporabo odklopnikov. Uporabiti je treba učinkovito ozemljitev.

Praviloma je v kuhinji priročno namestiti več skupin za enakomerno porazdelitev obremenitev. Priporočljivo je skrbno izbrati distribucijo močnih porabnikov:

• kuhalne plošče;
• pečice;
• ogrevalni kotli, kotli, pretočni grelniki;
• električni konvektorji, toplotne pištole;
• klimatske naprave.

Shema ožičenja ima drevesno strukturo. Od središčne črte "debla" so narejene potrebne "veje" za priključitev vtičnic in stikal.

Kako izračunati oceno odklopnika

Glavna funkcija AB je zaščita električne napeljave. Zato najprej zagotovite skladnost z nazivno močjo stikala v amperih, prerezom in materialom (baker, aluminij) žil kabla.

Določitev skupne moči porabnikov

Koliko električne energije je potrebno za delovanje svetilk in drugih izdelkov, je navedeno v priloženi dokumentaciji. Moč je navedena na ohišju. Te podatke lahko dobite na uradni spletni strani proizvajalca. Vendar preprosto seštevanje kilovatov ni dovolj.

Aktivna in nominalna komponenta

Preprost algoritem izračuna, prikazan v primeru, opisuje situacijo z uporovno obremenitvijo. Prav ta komponenta (aktivna moč - P) je navedena v tehničnem listu ustreznega izdelka. Ugotavlja se s števcem za redna plačila porabljene energije.

Pri priključitvi stroja ali druge opreme na električni pogon pa boste morali upoštevati induktivno komponento. Na podoben način delujejo, če je v vezju kondenzator.

Formule in razlage:

• P = S * cos ϕ;
• Q = S * sin ϕ;
• S = P/ cos ϕ;
• ϕ – kot med vektorjema P in S (fazni zamik).

Reaktivna komponenta (Q) označuje ciklično izmenjavo energije med virom energije in bremenom. Vsota vektorjev P in Q bo pomagala določiti končno navidezno moč (S).

Povečani začetni tokovi

Vklop močne črpalke (druga reaktivna obremenitev) spremlja vdor toka in poznejši oscilacijski proces s prehodom v normalni način delovanja. Trajanje impulza praviloma ne presega 1,5-2 sekunde. To trajanje ne zadostuje za segrevanje bimetalne plošče. Toda to je morda dovolj za premikanje elektromagnetne palice.

Seznam prikazuje tipične previsoke vrednosti, ki sprožijo sprožitev elektromagnetne tuljave. V oklepajih so navedeni časovni zamiki, preden bimetalna plošča prekine tokokrog (sekunde):

• A – 30 % (20-30);
• B – 200 % (4-5);
• C – 5-krat (1,5);
• D – 10-krat (0,4).

Ustrezni načini so bili upoštevani pri izdelavi profilnih standardov. Da preprečite napačno zaustavitev, morate izbrati ustrezno vrsto stroja.

Ob upoštevanju koeficienta povpraševanja

Ta korekcijski faktor (Ks) se uporablja za upoštevanje obremenitev v dejanskih delovnih pogojih: Izračunano = S * Ks. Njegova vrednost (interval od 0 do 1) označuje število priključenih porabnikov. Ta metoda je priročna za uporabo pri ustvarjanju pisarniških in industrijskih projektov, ki vključujejo uporabo iste vrste opreme: strojev, računalnikov itd.

Pri domačih nalogah na podlagi osnovnega preverjanja ni težko potegniti pravilnega zaključka. Težko si je predstavljati situacijo, ko v enem prostoru hkrati uporabljajo klimatsko napravo za hlajenje in grejejo zrak z ventilatorsko grelno napravo.

Izračun porabe električne energije

Navedene formule s faznim zamikom se uporabljajo za korekcijo induktivnih in kapacitivnih bremen. Uporovne se upoštevajo glede na podatke o potnem listu brez ponovnega izračuna. Vrednost cos ϕ je vzeta iz priložene dokumentacije.

Tok je mogoče izračunati na naslednji način:

• P/U – konstantni napajalniki, uporovne obremenitve;
• P/ (U * cos ϕ) = P/ (220 * cos ϕ) – ena faza, ~220 V, reaktivne lastnosti porabnika;
• P/ (U * √3 * cos ϕ) = P/ (380 * 1,7321 * cos ϕ) – trifazno omrežje ~380V, induktivni (kapacitivni) tehnični parametri.

Realne napetosti lahko merite z multimetrom. Metodologija izvajanja delovnih operacij je podana v uradnih navodilih proizvajalca.

Izbira prereza jedra

Potrebni podatki o nosilnostih so v uradni dokumentaciji proizvajalcev kablov. Priporočljivo je, da izberete večji prerez iz serijske serije, da preprečite pregrevanje in poškodbe med delovanjem. V skladu z veljavnimi pravili so vodniki s površino 1,5 mm ali več primerni za stanovanjske prostore.

Ob upoštevanju povečane oskrbe z električno energijo sodobnih nepremičnin minimalne zmogljivosti omrežja ne bodo dovolj. Strokovnjaki svetujejo, da zagotovijo priključitev dodatne opreme kot del naknadne posodobitve.

Tokovne vrednosti odklopnikov

Mejna vrednost nazivne vrednosti je določena s formulo Ir ≤ Ipr/1,45, kjer je Ipr dopustni tok v dolgotrajnem načinu za določeno ožičenje. Če nameravate namestiti omrežje, postopajte na naslednji način:

• pojasniti diagram povezave potrošnikov;
• zbiranje podatkov o potnem listu opreme, merjenje napetosti;
• v skladu s predstavljenim diagramom se izračunajo ločeno, tokovi v posameznih tokokrogih se seštejejo;
• za vsako skupino je treba izbrati stroj, ki bo prenesel ustrezno obremenitev;
• določite kabelske izdelke z ustreznim presekom vodnika.

Če so mreže nameščene v utore in prekrite z ometom, je demontaža pretežka. V tem primeru izberite stroj glede na presek kabla. Začnejo z oceno nosilnosti obstoječih prog. Dobljeni rezultat uporabimo za oceno ustreznih modelov zaščitnih naprav. Nato se porabniki razdelijo v skupine glede na skupno moč (skupna uporaba).

Pravila za izbiro apoena

Za pravilne zaključke je treba upoštevati značilnosti priključene opreme. Če je skupni tok izračunan na 19 amperov, uporabniki raje kupijo napravo 25A. Ta rešitev predvideva možnost uporabe dodatnih obremenitev brez bistvenih omejitev.

Vendar pa je v nekaterih situacijah bolje izbrati odklopnik 20A. S tem je z bimetalnim ločilnikom zagotovljen relativno krajši čas izpada električne energije ob povečanju toka (višanju temperature). Ta varnostni ukrep bo pomagal ohraniti celovitost navitij električnega motorja, ko je vrtenje rotorja blokirano zaradi zagozdenega pogona.

Različni odzivni časi so koristni za zagotavljanje selektivnega delovanja zaščitne opreme. Na linijah so nameščene naprave z nižjo latenco. V nujnem primeru se iz električnega omrežja izključi samo poškodovani del. Vhodni stroj ne bo imel časa za izklop. Napajanje prek drugih tokokrogov je uporabno za vzdrževanje razsvetljave, alarmov in drugih inženirskih sistemov v delovnem stanju.

Izbira stroja po moči

Posamezne delovne operacije so poenostavljene s pomočjo specializiranih kalkulatorjev. Takšni programi zagotavljajo brezplačna spletna mesta z informacijami in pomočjo. Toda izbiro stroja na podlagi moči bo treba opraviti na podlagi prave opreme.

Tipičen algoritem:

• razjasnitev začetnih podatkov o porabi posameznih naprav;
• razdelite v skupine, razjasnite skupne vrednosti;
• Dobljeni rezultati se uporabljajo za izbiro zaščitne opreme.

Ta parameter označuje ohranitev funkcionalnosti, ko so trenutne obremenitve večkrat (krat):

• B (3-5);
• C (5-10);
• D (40-50).

Zahteve za modele strojev so oblikovane ob upoštevanju ocene in razreda preklopnih zmogljivosti. Zaščitna oprema je izbrana z rezervo, da se zagotovi delovanje v primeru izrednih razmer.

Tabelarna metoda

Referenčni materiali kažejo, koliko moči obremenitve je mogoče uporabiti, če so stroji nameščeni v različnih električnih omrežjih. Primer za model 2 A (vrednosti v kW):

• 220 V, 1 (2) pola, enofazni priključek – 0,4;
• 380 V, 3 poli, "trikotnik" - 2,3;
• 380 V, 4 poli, zvezda – 1,3.

Za zanesljivost je treba rezultat povečati na najbližjo vrednost v območju modela.

Grafična metoda

Ta tehnika uporablja podobna načela. Toda testni parametri so predstavljeni v jasni grafični obliki.

Nianse izbire

V vsakem primeru je izbira odklopnika na podlagi toka (moči) narejena z rezervo. Strokovnjaki priporočajo uporabo množilnega faktorja 1,4-1,6. Hkrati se preveri sposobnost ožičenja, da prenese največjo obremenitev.

Izračun stroja glede na presek električne napeljave

Za tipično gospodinjsko omrežje lahko podatke vzamete iz naslednje tabele:

Izbira stroja glede na presek kabla pomaga zaščititi ožičenje. To tehniko priporočamo, da jo uporabljajo izkušeni strokovnjaki. Če površina ni znana, se izračuna z uporabo standardne geometrijske formule ob upoštevanju izmerjenega premera (D) prevodnika: S = (π * D2)/4 = 0,785 * D2.

Formula za izračun moči s tokom in napetostjo

Za izračun teh parametrov se uporabljajo definicije skupne (S), delovne (P) in jalove (Q) moči. Naslednje formule so primerne za izračun enofaznih omrežij 220 V:

• S = U * I;
• P = U * I * cos ϕ;
• Q = U * I * sin ϕ.

Začetne podatke za izračun lahko vzamete iz referenčnih knjig. Uporabljeni so tudi rezultati meritev.

Aktivna obremenitev

Žarnice z žarilno nitko in grelniki niso reaktivni. Takšne obremenitve ne premikajo faz tokov in napetosti. Moč se v celoti porabi pri dvakratni frekvenci.

Kapacitivno breme

Ko je kondenzator priključen na izmenično omrežje, se energija izmenjuje v obe smeri. Tega procesa ne spremlja koristno delo.

Negativni učinki reaktivne obremenitve

Predstavljena pojasnila obravnavajo idealno situacijo. Vendar pa ima v resnici vsak reaktivni element določeno električno upornost. Ne smemo pozabiti na ustrezne izgube v povezovalnih žicah in drugih komponentah vezja.

Pri pomembnih vrednostih kapacitivne (induktivne) komponente je treba upoštevati navedene težave. V nekaterih shemah se poleg povečanja nosilnosti strojev uporabljajo dodatne kompenzacijske komponente.

Kateri tokovi se uporabljajo za izračun strojev?

Moč zaščitne naprave je izbrana na podlagi toka ožičenja (izračunana ali tabelarična vrednost) ob upoštevanju porabe priključenega bremena. Ocena stroja je izbrana manj, da se med delovanjem ohrani celovitost električnega voda. Na različnih odsekih omrežja so vgrajeni vodniki ustreznega preseka po načelih drevesne strukture.

Pri povezovanju bremen z zmanjšano porabo električne energije je dovoljeno namerno zmanjšanje moči odklopnika. Ta možnost pomeni uporabo linij z veliko rezervo toka. Ta rešitev bolje ščiti povezano opremo pred poškodbami.