Apkrovos galios, kabelio skerspjūvio ir srovės automato pasirinkimas: skaičiavimų principai ir formulės

Galima laidininko skerspjūvio korekcija dėl linijos varžos

Bet kuris laidininkas turi savo varžą – apie tai kalbėjome pačioje straipsnio pradžioje, kai pateikėme medžiagų, vario ir aliuminio, varžos vertes.

Abu šie metalai pasižymi labai tinkamu laidumu, o mažose atkarpose pačios linijos varža neturi jokios reikšmingos įtakos bendriems grandinės parametrams. Bet jei planuojama tiesti ilgą liniją arba, pavyzdžiui, ilgas nešiojamasis ilgintuvas priverstas veikti dideliu atstumu nuo namų, tuomet patartina pačiam apskaičiuoti jo varžą ir palyginti jos sukeliamą įtampos kritimą su maitinimo įtampa.Jei įtampos kritimas yra didesnis nei 5% vardinės įtampos grandinėje, elektros įrenginių eksploatavimo taisyklės numato paimti kabelį su didesnio skerspjūvio laidininkais.

Pavyzdžiui, gaminamas laikiklis suvirinimo keitikliui. Jei paties kabelio varža yra per didelė, apkraunami laidai labai perkais, o įtampos gali nepakakti tinkamam įrenginio veikimui.

Kabelio savitoji varža gali būti apskaičiuojama pagal formulę:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk yra kabelio (linijos) vidinė varža, Ohm;

2 - kabelio ilgis padvigubinamas, nes atsižvelgiama į visą srovės kelią, tai yra "pirmyn ir atgal";

ρ – specifinė kabelių gyslų medžiagos varža;

L yra kabelio ilgis, m;

S yra šerdies skerspjūvio plotas, mm².

Daroma prielaida, kad mes jau žinome, su kokia srove turėsime susidoroti prijungdami apkrovą – apie tai jau ne kartą buvo kalbėta šiame straipsnyje.

Žinant srovės stiprumą, lengva apskaičiuoti įtampos kritimą pagal Ohmo dėsnį ir palyginti jį su nominalia verte.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Jei bandymo rezultatas yra didesnis nei 5%, tada kabelių gyslų skerspjūvis turėtų būti padidintas vienu žingsniu.

Kitas internetinis skaičiuotuvas padės greitai atlikti tokį patikrinimą. Atrodo, kad to daugiau paaiškinti nereikia.

Ilgos linijos įtampos kritimo skaičiuoklė

Kaip jau minėta, iki 5% vertės nieko pakeisti negalite. Jei paaiškėja daugiau, kabelio šerdies skerspjūvis padidėja, taip pat vėliau patikrinus.

*  *  *  *  *  *  *

Taigi buvo svarstomi pagrindiniai klausimai, susiję su reikiamu kabelio skerspjūviu, priklausomai nuo planuojamos apkrovos.Skaitytojas gali laisvai pasirinkti bet kurį iš siūlomų skaičiavimo metodų, kuris jam labiausiai patinka.

Straipsnį baigsime vaizdo įrašu ta pačia tema.

Nominali srovė ir laiko charakteristika

Po to seka vienas pagrindinių užrašų – mašinos vardinė srovė. Pavyzdžiui, C25 arba C16.

Pirmoji raidė nurodo laiko ir srovės charakteristiką "C". Skaičius po raidės yra vardinės srovės vertė.

Dažniausios charakteristikos yra „B, C, D, Z, K“. Jie nustato išjungimo laiką, priklausomai nuo trumpojo jungimo srovės, praeinančios per mašiną. Trumpai tariant, tada:

B
aparatas „sąlygiškai akimirksniu“ išsijungs, kai trumpojo jungimo srovė 3–5 kartus didesnė nei vardinė

Iš esmės jie dedami į apšvietimo grandines.

C
esant trumpojo jungimo srovei 5-10 kartų didesnei nei vardinė

Universalus pritaikymas tinkluose su mišriomis apkrovomis.

D
10-20 kartų daugiau Inom

Naudojamas elektros varikliams prijungti.

Z
2-3 kartus

Aktualus grandinėse su elektroniniais prietaisais.

K
8-12 kartų

Tinka tik įrangai su indukcine apkrova.

Visi tokie įrenginiai turi šiluminę ir elektromagnetinę apsaugą. Nors terminis kartais gali būti nenustatytas. Bet apie tai vėliau.

Elektromagnetinis - aukščiau nurodytų parametrų diapazone, priklausomai nuo charakteristikos tipo.

Atkreipkite dėmesį, kad esant C25 vertei, mašina neišjungs 26 amperų apkrovos. Tai įvyks tik esant 1,13 karto didesnei nei 25A srovės vertei. Ir net tada, po gana ilgo laiko tarpo (daugiau nei 1 val.)

Ir net tada, po gana ilgo laiko tarpo (daugiau nei 1 val.).

Yra toks dalykas kaip:

veikimo srovė — 1,45*Inom

Garantuojama, kad mašina veiks per valandą.

nedarbinė srovė - 1,13 * Inom

Mašina neturėtų veikti per valandą, o tik praėjus šiam laikui.

Taip pat nepamirškite, kad vardinės srovės reikšmė ant korpuso nurodyta esant +30C aplinkos temperatūrai. Jei prietaisą pastatysite pirtyje ar ant namo fasado, tiesiai po saulės spinduliais, tada 16 amperų automatas karštą vasaros dieną gali dirbti net mažesne nei nominali srove. !

Kodėl jums reikia automato

Buto, miesto namo, nedidelio pramonės objekto grandinės pertraukikliai turi bendrą veikimo principą.

Juose įrengta dviejų pakopų apsaugos sistema:

1. Šiluminis. Terminis atleidimas pagamintas iš bimetalinės plokštės. Ilgai veikiant didelės srovės pusėje, padidėja plokštės lankstumas, dėl kurio ji liečiasi su jungikliu.
2. Elektromagnetinis. Elektromagnetinio išleidimo vaidmenį atlieka solenoidas. Registruojant padidintą srovės galią, kuriai mašina ir kabelis nėra skirti, jungiklis taip pat suveikia. Tai apsauga nuo trumpojo jungimo.

AB (bendra santrumpa) saugo elektros tinklą nuo šildymo izoliacijos ir gaisro

Kaip tik dėl tokios darbo schemos svarbu žinoti, kiek amperų statyti mašiną bute: pasirinkus netinkamą įrenginį, jis negalės blokuoti netinkamos galios srovės, o kils gaisras. Pasirinkta pagal visas rekomendacijas, AB apsaugos nuo gaisro, elektros smūgio, šildymo ir buitinės technikos lustų degimo

Apsispręsti dėl nominalo

Tiesą sakant, iš grandinės pertraukiklio funkcijų išplaukia grandinės pertraukiklio galios nustatymo taisyklė: jis turi veikti tol, kol srovė viršija laidų galimybes.Ir tai reiškia, kad mašinos srovė turi būti mažesnė už didžiausią srovę, kurią gali atlaikyti laidai.

Kiekvienai linijai reikia pasirinkti tinkamą grandinės pertraukiklį

Remiantis tuo, grandinės pertraukiklio pasirinkimo algoritmas yra paprastas:

• Apskaičiuokite tam tikros srities laidų skerspjūvį.
• Pažiūrėkite, kokią maksimalią srovę gali atlaikyti šis kabelis (yra lentelėje).
• Be to, iš visų grandinės pertraukiklių nominalų pasirenkame artimiausią mažesnį. Mašinų nominalai yra susieti su leistinomis nuolatinės apkrovos srovėmis tam tikram kabeliui - jie turi šiek tiek mažesnį įvertinimą (yra lentelėje). Įvertinimų sąrašas atrodo taip: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Iš šio sąrašo pasirinkite tinkamą. Yra nominalų ir mažiau, bet jie praktiškai nebenaudojami – pas mus per daug elektros prietaisų ir jie turi nemažą galią.

Pavyzdys

Algoritmas labai paprastas, bet veikia nepriekaištingai. Kad būtų aiškiau, pažvelkime į pavyzdį. Žemiau yra lentelė, kurioje nurodyta didžiausia leistina srovė laidininkams, kurie naudojami tiesiant laidus namuose ir bute. Taip pat yra rekomendacijų dėl mašinų naudojimo. Jie pateikiami stulpelyje „Vardinė grandinės pertraukiklio srovė“. Būtent ten mes ieškome nominalų - jis yra šiek tiek mažesnis už didžiausią leistiną, kad laidai veiktų įprastu režimu.

Varinių laidų skerspjūvis	Leistina nuolatinės apkrovos srovė	Maksimali apkrovos galia vienfaziam tinklui 220 V	Grandinės pertraukiklio vardinė srovė	Grandinės pertraukiklio srovės riba	Apytikslė apkrova vienfazei grandinei
1,5 kv. mm	19 A	4,1 kW	10 A	16 A	apšvietimas ir signalizacija
2,5 kv. mm	27 A	5,9 kW	16 A	25 A	lizdų grupės ir elektrinis grindų šildymas
4 kv.mm	38 A	8,3 kW	25 A	32 A	oro kondicionieriai ir vandens šildytuvai
6 kv.mm	46 A	10,1 kW	32 A	40 A	elektrines virykles ir orkaites
10 kv. mm	70 A	15,4 kW	50 A	63 A	įžanginės eilutės

Lentelėje randame pasirinktą šios linijos laido sekciją. Tarkime, reikia nutiesti 2,5 mm2 skerspjūvio kabelį (dažniausiai tiesiant vidutinio galingumo įrenginius). Tokio skerspjūvio laidininkas gali atlaikyti 27 A srovę, o rekomenduojama mašinos vardinė galia yra 16 A.

Kaip tada veiks grandinė? Kol srovė neviršija 25 A, mašina neišsijungia, viskas veikia įprastu režimu - laidininkas įkaista, bet ne iki kritinių verčių. Kai apkrovos srovė pradeda didėti ir viršija 25 A, mašina kurį laiką neišsijungia - galbūt tai yra paleidimo srovės ir jos trumpalaikės. Jis išsijungia, jei srovė pakankamai ilgą laiką viršija 25 A 13%. Tokiu atveju, jei jis pasieks 28,25 A. Tada elektrinis maišelis veiks, atjunkite šaką, nes ši srovė jau kelia grėsmę laidininkui ir jo izoliacijai.

Galios skaičiavimas

Ar galima pasirinkti automatinę mašiną pagal apkrovos galią? Jei prie elektros linijos yra prijungtas tik vienas įrenginys (dažniausiai tai yra didelis buitinis prietaisas su dideliu energijos suvartojimu), tada leistina atlikti skaičiavimus pagal šios įrangos galią. Taip pat pagal galią galima rinktis įvadinę mašiną, kuri montuojama prie įėjimo į namą ar butą.

Jei ieškome įvadinio mašinos vertės, reikia sumuoti visų įrenginių, kurie bus prijungti prie namų tinklo, galią. Tada rasta bendra galia pakeičiama į formulę, randama šios apkrovos darbinė srovė.

Srovės apskaičiavimo iš bendros galios formulė

Radę srovę, pasirinkite reikšmę. Tai gali būti šiek tiek daugiau arba šiek tiek mažesnė už rastą vertę. Svarbiausia, kad jo išjungimo srovė neviršytų didžiausios leistinos šios laidų srovės.

Kada galima naudoti šį metodą? Jei laidai klojami su didele marža (beje, tai nėra blogai). Tada, norėdami sutaupyti, galite įdiegti automatiškai jungiklius, atitinkančius apkrovą, o ne laidų skerspjūvį

Bet dar kartą atkreipiame dėmesį, kad ilgalaikė leistina apkrovos srovė turi būti didesnė už ribojančią jungiklio srovę. Tik tada automatinės apsaugos pasirinkimas bus teisingas

Leistosios srovės stiprio apskaičiavimas šildant laidininkus

Jei pasirenkamas tinkamo skerspjūvio laidininkas, tai pašalins įtampos kritimą ir linijos perkaitimą. Taigi, skyriuje nustatoma, kiek optimalus ir ekonomiškas bus elektros tinklo veikimo režimas. Atrodytų, kad galite tiesiog paimti ir sumontuoti didžiulę kabelio sekciją. Tačiau varinių laidininkų kaina yra proporcinga jų skerspjūviui, o skirtumas montuojant elektros laidus viename kambaryje gali būti keli tūkstančiai rublių.

Todėl svarbu mokėti teisingai apskaičiuoti kabelio skerspjūvį: viena vertus, garantuojate tinklo veikimo saugumą, kita vertus, neišleisite papildomų pinigų perkant pernelyg „storą“ laidą.

Norint pasirinkti laido sekciją, reikia atsižvelgti į du svarbius kriterijus - leistiną šildymą ir įtampos nuostolius. Gavęs dvi laidininko skerspjūvio ploto reikšmes pagal skirtingas formules, pasirinkite didesnę vertę, suapvalindami ją iki standarto. Oro elektros linijos yra ypač jautrios įtampos praradimui.

Tuo pačiu metu požeminėms linijoms ir kabeliams, išdėstytiems gofruotuose vamzdžiuose, svarbu atsižvelgti į leistiną šildymą. Taigi, skerspjūvis turėtų būti nustatomas atsižvelgiant į laidų tipą

Kabelių laidininkų leistinos šildymo temperatūros

Id - leistina kabelio apkrova (šildymo srovė). Ši vertė atitinka srovę, ilgą laiką tekančią laidininku. Tuo metu atsiranda nustatyta, ilgalaikė leistina temperatūra (Td). Apskaičiuota srovės stipris (Ir) turi atitikti leistiną (Id), o norint jį nustatyti, reikia naudoti formulę:

Ir \u003d (1000 * Pn * kz) / √ (3 * Un * hd * cos j),

kur:

• Pn – vardinė galia, kW;
• Kz - apkrovos koeficientas (0,85-0,9);
• Nevardinė įrangos įtampa;
• hd - įrangos efektyvumas;
• cos j - įrangos galios koeficientas (0,85-0,92).

Net jei atsižvelgsime į tas pačias srovės reikšmes, šiluminė galia skirsis priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Kuo žemesnė temperatūra, tuo efektyvesnis šilumos perdavimas.

Kabelio korekcijos koeficientai, priklausantys nuo aplinkos temperatūros

Temperatūra skiriasi priklausomai nuo regiono ir sezono, todėl konkrečių verčių lenteles galite rasti PUE. Jei temperatūra labai skiriasi nuo apskaičiuotos, reikės naudoti pataisos koeficientus. Bazinė temperatūra patalpose arba lauke yra 25 laipsniai Celsijaus. Jei kabelis klojamas po žeme, temperatūra pasikeičia 15 laipsnių Celsijaus. Tačiau po žeme ji išlieka pastovi.

Įtampa

230/400V - užrašai apie vardinę įtampą, kurioje galima naudoti šią mašiną.

Jei yra 230 V piktograma (be 400 V), šie įrenginiai turėtų būti naudojami tik vienfaziuose tinkluose. Negalite statyti dviejų ar trijų vienfazių jungiklių iš eilės ir tokiu būdu tiekti 380 V įtampą variklio apkrovai ar trifaziam siurbliui ar ventiliatoriui.

Taip pat atidžiai išstudijuokite bipolinius modelius. Jei ant vieno iš polių parašyta raidė „N“ (ne tik difavtomatov), ​​tada čia yra prijungta nulinė šerdis, o ne pirmoji fazė.

Jie vadinami kiek kitaip. Pavyzdžiui, VA63 1P+N.

Bangos piktograma reiškia - darbui kintamos įtampos tinkluose.

Dėl nuolatinės įtampos ir srovės tokių įrenginių geriau nemontuoti. Jo išjungimo charakteristikos ir darbo rezultatas trumpojo jungimo metu nebus nuspėjami.

Nuolatinės srovės ir įtampos jungikliai, be tiesios linijos piktogramos, ant jų gnybtų gali turėti būdingus užrašus „+“ (pliusas) ir „-“ (minusas).

Be to, čia labai svarbus teisingas polių sujungimas. Taip yra dėl to, kad lanko gesinimo esant nuolatinei srovei sąlygos yra šiek tiek sunkesnės.

Jei pertraukoje vyksta natūralus lanko išnykimas, kai sinusoidas eina per nulį, tai esant konstantai, sinusoidės kaip tokios nėra. Stabiliam lankiniam gesinimui juose naudojamas magnetas, kuris montuojamas šalia lankinio latako.

Tai sukels neišvengiamą korpuso sunaikinimą.

Silpnos grandies apsauga

Be skyriaus, renkantis tinkamą kabelio gaminį, atkreipkite dėmesį į faktines veikimo sąlygas. Normalizuotos vertės pateikiamos kaitinant iki ne aukštesnės kaip +60°C temperatūros

Įrengiant liniją aikštelėje prie kaimo namo, būtina užtikrinti apsaugą nuo drėgmės ir kitų neigiamų išorinių poveikių.

Atidžiai patikrinkite visas elektros tinklo dalis. Pagrindinė taisyklė – patikima apsauga, atsižvelgiant į prasčiausių parametrų skyriaus veikimą. Reikėtų nepamiršti, kad varis yra suprojektuotas tokio paties skerspjūvio, kad būtų užtikrinta didesnė apkrova, palyginti su aliuminiu. Ypatingą reikšmę turi metalo grynumas. Didėjant priemaišoms, prastėja laidumas, didėja nuostoliai dėl nenaudingo ir pavojingo šildymo.

Vidaus laidų įtaisas

• įžanginis aparatas turi būti pastatytas prieš prekystalį;
• už valdymo įtaiso sumontuotas bendras liekamosios srovės įtaisas (RCD);
• tada atskirose linijose įrengiami automatiniai jungikliai (AB).

RCD apsaugo nuo nelaimingų atsitikimų, sukeliančių nuotėkio sroves. Apsaugo nuo elektros smūgio kai kuriose situacijose. Tačiau sudėtingos apsaugos priemonės atliekamos naudojant grandinės pertraukiklius. Būtinai naudokite efektyvų įžeminimą.

Paprastai virtuvėje patogu sudėti kelias grupes, kad apkrovos būtų tolygiai paskirstytos. Ypač atidžiai rekomenduojama pasirinkti galingų vartotojų paskirstymą:

• kaitlentės;
• orkaitės;
• šildymo katilai, katilai, srauto šildytuvai;
• elektriniai konvektoriai, šilumos pistoletai;
• oro kondicionieriai.

Elektros laidų schema turi medžio struktūrą. Iš centrinės „bagažinės“ linijos padarykite reikiamas „šakų“ šakas, skirtas lizdams ir jungikliams prijungti.

Automatinių mašinų reitingai dabartinei lentelei

Norėdami apsaugoti liniją nuo perkrovos ir trumpojo jungimo, turite atidžiai ir teisingai pasirinkti grandinės pertraukiklio srovės stiprumą.Štai, pavyzdžiui, jei liniją apsaugote 2,5 kv.mm kabeliu. automatinis esant 25A ir tuo pačiu metu įjungtas kelis galingus buitinius prietaisus, tada srovė gali viršyti nominalią mašinos vertę, tačiau esant mažesnei nei 1,45 vertei, mašina gali dirbti apie valandą.

Jei srovė yra 28 A, tada kabelio izoliacija pradės tirpti (kadangi leistina srovė yra tik 25 A), tai sukels gedimą, gaisrą ir kitas apgailėtinas pasekmes.

Todėl galios ir srovės automatų lentelė yra tokia:

Srovės jungiklių nominalai

• nurodyti vartotojų prijungimo schemą;
• rinkti įrangos paso duomenis, matuoti įtampą;
• pagal pateiktą schemą jos apskaičiuojamos atskirai, sumuojant sroves atskirose grandinėse;
• kiekvienai grupei reikia parinkti automatinę mašiną, kuri atlaikytų atitinkamą apkrovą;
• nustatyti tinkamo laidininko skerspjūvio kabelių gaminius.

Nominalų pasirinkimo taisyklės

Norint padaryti teisingas išvadas, būtina atsižvelgti į prijungtos įrangos ypatybes. Jei, remiantis skaičiavimais, bendra srovė yra 19 amperų, ​​vartotojai nori pirkti 25A įrenginį. Šis sprendimas numato galimybę taikyti papildomas apkrovas be didelių apribojimų.

Tačiau kai kuriose situacijose geriau pasirinkti 20A grandinės pertraukiklį. Tai suteikia santykinai trumpesnį laiką, per kurį maitinimas išjungiamas padidinus srovę (padidėjus temperatūrai) naudojant bimetalinį skyriklį.

Tokia atsargumo priemonė padės išlaikyti variklio apvijos vientisumą, kai rotorius yra užblokuotas dėl užstrigusios pavaros.

Skirtingas atsako laikas yra naudingas, siekiant užtikrinti selektyvų apsaugos priemonių veikimą. Linijose montuojami mažesni uždelsimo įrenginiai.Avariniu atveju nuo elektros atjungiama tik pažeista dalis. Įvadinis aparatas neturės laiko išsijungti. Maitinimas iš kitų grandinių naudingas apšvietimui, signalizacijai ir kitoms inžinerinėms sistemoms palaikyti.