Koncept "obremenitve" v električnih omrežjih je neločljivo povezan s potrebo po zaščiti pred prevelikimi tokovi in kratkimi stiki. Za reševanje težav, povezanih z delovanjem električnih vodov, so v stikalnih tokokrogih predvidene posebne zaščitne naprave. Ena od teh naprav je odklopnik, katerega moč je izbrana glede na način delovanja obremenitve in parametre samega napajalnega voda. Če želite izbrati stroj glede na presek kabla, se morate seznaniti s funkcijami, ki jih opravlja v omrežju.
Funkcije odklopnika
Po PUE je glavna funkcija avtomatskih izklopnih naprav zaščita električnega omrežja pred kratkimi stiki in preobremenitvami. Ta naprava odklopi porabnika iz linije, ko tok preseže zanj določeno nazivno vrednost (nastavljeno). Hkrati ne sme delovati, ko je trenutna obremenitev zanj dovoljena (ko sta na primer likalnik in kuhalna plošča vklopljena istočasno).
Funkcija omrežne varovalke se kaže tudi v zaščiti napajalnega kabla pred termičnim uničenjem zaradi vžiga njegovega plašča in poznejšega požara. Takšne situacije so povsem možne, saj v pogojih kratkega stika tokovi v liniji dosežejo tisoče amperov. Nobena znana blagovna znamka kabelskih izdelkov ne zdrži niti nekaj minut pri navedenih obremenitvah. Da ne omenjam običajnih izdelkov s prečnim prerezom jedra 2,5 kvadratnih metrov. mm, ki se tradicionalno uporablja za električne napeljave v zasebnih hišah in mestnih stanovanjih.
Pravilen izračun zaščitnega stikala je velikega pomena za zagotavljanje varnega delovanja lokalnega električnega omrežja. Pravilen pristop k izbiri ocen strojev glede na presek kabla ima pri tem ključno vlogo.
Dejavniki, ki vplivajo na izbiro zahtevanega apoena
Izračun delovnih parametrov žice in stroja je dovoljen le, če se upoštevajo vse nianse v zvezi z značilnostmi delovanja električnega omrežja. Ta pristop bo pomagal preprečiti morebitne napake pri izbiri zaščitne naprave.
Določitev skupne porabe električne energije
Eden glavnih parametrov električnega omrežja je največja poraba energije vseh aktivnih in reaktivnih bremen, ki so nanj priključena. Pri izračunu tega indikatorja preprosto seštevanje vrednosti, navedenih v potnem listu naprave, ni dovoljeno. To je razloženo z različno naravo njihovih dejanj v liniji. Za vsako napravo, priključeno na vtičnico ali neposredno na napajalni kabel transformatorske postaje, je značilna moč, ki jo porabi, ocenjena v kilovatih (kW). Ta vrednost določa energijo, ki se v tej napravi pretvori v opravljeno delo z njo ali v njej in za katero uporabnik plača na števcu.
Obstaja znana kategorija obremenitev, ki vključuje kapacitivne in induktivne elemente. Imenujejo se reaktivni in ne sodelujejo pri oblikovanju skupne porabe energije - med delovanjem preprosto črpajo energijo iz omrežja in nazaj. Vendar pa je treba z vidika izbire stroja glede na presek kabla upoštevati to komponento toka.
Včasih je v potnem listu navedena tudi skupna ali nazivna moč, ob upoštevanju aktivnih in reaktivnih komponent. Tok, ki teče v bremenskem krogu, se v tem primeru izračuna na podlagi njegove vrednosti (deli se z efektivno napetostjo 220 ali 380 voltov).
Povečani začetni tokovi
Nekatere vrste gospodinjskih aparatov (pralni stroji, gospodinjski kompresorji) imajo vgrajene elektromotorje, za katere je značilen povečan zagonski tok. Njihova vrednost za zelo kratek čas (ne več kot 3 sekunde) je lahko večkrat višja od delovnih vrednosti, opazovanih v stabilnem stanju. Nastala kratkotrajna napetost toka praviloma ne sproži toplotnega sproščanja stroja.
Njegov elektromagnetni del, odgovoren za pretoke kratkega stika, pa se v realnih razmerah pogosto sproži in izklopi napravo. Zelo pogosto se to zgodi v namenskih trifaznih električnih vodih s priključeno strojno opremo (v zasebnih domovih). V tem primeru se odločite za velikost začetnega impulza in razmislite o uporabi stroja razreda "D".
Ob upoštevanju koeficienta povpraševanja
Za tokokroge, na katere so priključene obremenitve enake energetske intenzivnosti, je uveden koncept "koeficienta povpraševanja", označen kot "ks".Bistvo njegove uporabe je v tem, da vse naprave nikoli niso povezane v omrežje hkrati in preprosto seštevanje njihovih moči bo dalo napihnjeno številko. Koeficient, uporabljen v ta namen, ima vrednost, ki je enaka ena ali nekoliko manj.
Ob upoštevanju tega se izračunana moč (Pr) za vse servisirane naprave določi po formuli:
Pr=ks x S, Kje S – njegova skupna vrednost pred uvedbo novele.
Ta koeficient je smiselno uporabiti v pisarniških in maloprodajnih prostorih z velikim obsegom pisarniške in druge opreme.
Pri sodobnih enosobnih stanovanjih z omejenim številom potrošnikov se običajno ne upošteva. Ko je skupna moč vseh porabnikov določena, lahko nadaljujete s postopkom izbire stroja glede na največjo trenutno obremenitev. Njegovo delovno ali nazivno vrednost določa Ohmov zakon:
I=S/220 Voltov – za eno fazo.
I=S/(1,73x380) – za trifazno omrežje.
Koeficient 1,73 upošteva induktivno naravo bremena.
Izračun parametrov stroja
Za vsako električno omrežje, povezano z lokalno razdelilno omaro, mora veljati naslednja neenakost:
V <= Ip/ 1,45
Tukaj In ustreza nazivnemu toku stroja, Ip pa je njegova največja dovoljena vrednost za samo ožičenje. Skladnost z zahtevami te neenakosti je glavni pogoj za pravilno izbiro para "stroj-kabel", ki odpravlja pregrevanje in zasilni požar električne napeljave.
Nazivni tok se lahko izračuna na podlagi znane skupne obremenitve ali na podlagi preseka obstoječe napeljave.
Če je skica ožičenja v stanovanju že narisana, vendar namestitev še ni prišla, je postopek videti takole:
- Izračuna se skupni tok vseh naprav, priključenih na električno omrežje (po diagramu).
- Izbran je stroj z apoenom ustrezne vrednosti.
- Glede na tabelo prerezov in tokov je izbran kabel zahtevane znamke in vrste.
Ko je električna napeljava že položena, bodo potrebne operacije močno poenostavljene. Na podlagi znanega preseka na določen način položenega kabla se iz korespondenčnih tabel določi največji tok. Po tem se v skladu s prej navedeno formulo izračuna vrednost nominalne vrednosti stroja.
Izbira med več možnostmi
Lahko pride do situacij, ko pri izbiri stroja z želenim apoenom obstaja alternativa izbiri dveh podobnih vrednosti. Torej, s skupno porabo energije 4 kW (18 amperov) je primerno ožičenje s prečnim prerezom bakrenih vodnikov 4 mm2. V tem primeru je dovoljeno namestiti napravo na 20 ali 25 amperov.
Pri uporabi več stopenj zaščite je treba stroje izbrati tako, da nazivna vrednost zgornjega nivoja presega isti indikator za naprave nižjega statusa. Po drugi strani pa je izbira nižje vrednosti ugodna, saj bo v tem primeru toplotni sprožilec deloval hitreje, ko bo tok presegel dovoljeno vrednost.
Na spletu lahko izvedete strojne izračune na podlagi prereza kabla. Na internetu je veliko virov za to.