Valg af en automatisk maskine til belastningseffekt, kabeltværsnit og strøm: principper og formler til beregninger

Mulig korrektion af ledertværsnittet for linjemodstand

Enhver leder har sin egen modstand - vi talte om dette i begyndelsen af ​​artiklen, da vi gav værdierne for resistiviteten af ​​materialer, kobber og aluminium.

Begge disse metaller har en meget anstændig ledningsevne, og i sektioner af lille udstrækning har ledningens egen modstand ikke nogen væsentlig effekt på kredsløbets overordnede parametre. Men hvis det planlægges at lægge en lang linje, eller for eksempel en lang bærende forlængerledning er lavet til at fungere i betydelig afstand fra hjemmet, så er det tilrådeligt at beregne sin egen modstand og sammenligne spændingsfaldet forårsaget af det med forsyningsspændingen.Hvis spændingsfaldet er mere end 5% af den nominelle spænding i kredsløbet, foreskriver reglerne for drift af elektriske installationer at tage et kabel med ledere med større tværsnit.

For eksempel bliver der lavet en bærer til en svejse-inverter. Hvis modstanden af ​​selve kablet er for høj, vil ledningerne under belastning overophedes meget, og spændingen er muligvis ikke nok til enhedens korrekte drift.

Kablets selvmodstand kan beregnes ved hjælp af formlen:

Rk = 2 × ρ × L/S

Rk er den iboende modstand af kablet (linjen), Ohm;

2 - kabellængden fordobles, da hele strømvejen tages i betragtning, det vil sige "frem og tilbage";

ρ er den specifikke modstand af materialet i kabelkernerne;

L er kabellængden, m;

S er tværsnitsarealet af kernen, mm².

Det antages, at vi allerede ved, hvilken strøm vi skal håndtere, når vi tilslutter belastningen - dette er allerede blevet diskuteret mere end én gang i denne artikel.

Ved at kende strømstyrken er det nemt at beregne spændingsfaldet ved hjælp af Ohms lov og derefter sammenligne det med den nominelle værdi.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Hvis testresultatet er mere end 5 %, skal tværsnittet af kabelkernerne øges med et trin.

En anden online lommeregner hjælper dig med hurtigt at udføre en sådan kontrol. Det ser ikke ud til at kræve yderligere forklaring.

Lang linje spændingsfaldsberegner

Som allerede nævnt, med en værdi på op til 5%, kan du ikke ændre noget. Hvis det viser sig mere, øges kabelkernens tværsnit, også ved en efterfølgende kontrol.

*  *  *  *  *  *  *

Så de vigtigste problemer relateret til det nødvendige kabeltværsnit afhængigt af den planlagte belastning på det blev overvejet.Læseren kan frit vælge enhver af de foreslåede beregningsmetoder, som han bedst kan lide.

Vi afslutter artiklen med en video om samme emne.

Nominel strøm- og tidskarakteristik

Dette efterfølges af en af ​​hovedinskriptionerne - maskinens mærkestrøm. For eksempel C25 eller C16.

Det første bogstav angiver tids-strømkarakteristikken "C". Tallet efter bogstavet er værdien af ​​den nominelle strøm.

De mest almindelige karakteristika er "B, C, D, Z, K". De bestemmer udløsningstiden afhængigt af den kortslutningsstrøm, der passerer gennem maskinen. Så kort sagt:

B
maskinen vil slukke "betinget øjeblikkeligt" ved en kortslutningsstrøm 3-5 gange mere end den nominelle

Grundlæggende er de placeret i belysningskredsløb.

C
ved en kortslutningsstrøm 5-10 gange mere end den nominelle

Universal applikation i netværk med blandede belastninger.

D
10-20 gange mere Inom

Bruges til at forbinde elektriske motorer.

Z
2-3 gange

Faktisk i kredsløb med elektroniske enheder.

K
8-12 gange

Kun egnet til udstyr med induktiv belastning.

Alle sådanne enheder har termisk og elektromagnetisk beskyttelse. Selvom termisk nogle gange måske ikke er indstillet. Men mere om det senere.

Elektromagnetisk - i rækken af ​​ovenstående parametre, afhængigt af typen af ​​karakteristik.

Bemærk venligst, at med en værdi på C25 vil maskinen ikke slukke for belastningen på 26 Ampere. Dette vil kun ske ved en strømværdi 1,13 gange større end 25A. Og selv da, efter en temmelig lang periode (mere end 1 time)

Og selv da, efter en ret lang periode (mere end 1 time).

Der er sådan noget som:

driftsstrøm — 1,45*Inom

Maskinen vil med garanti virke inden for en time.

ikke-driftsstrøm - 1,13 * Inom

Maskinen bør ikke arbejde inden for en time, men først efter denne tid er gået.

Glem heller ikke, at værdien af ​​den nominelle strøm på kabinettet er angivet for en omgivende temperatur på +30C. Hvis du placerer enheden i et badehus eller på facaden af ​​et hus, direkte under solens stråler, så kan en 16 Amp automatisk maskine på en varm sommerdag arbejde ved en strøm, der er endnu mindre end den nominelle. !

Hvorfor har du brug for en automat

Strømafbrydere til en lejlighed, rækkehus, lille industrianlæg har et generelt princip om drift.

De er udstyret med et to-trins beskyttelsessystem:

1. Termisk. Den termiske udløsning er lavet af en bimetallisk plade. Ved langvarig handling fra højstrømssiden øges pladens fleksibilitet, på grund af hvilken den rører kontakten.
2. Elektromagnetisk. Rollen af ​​den elektromagnetiske frigivelse spilles af solenoiden. Ved registrering af øget strømeffekt, som maskinen og kablet ikke er designet til, udløses kontakten også. Dette er kortslutningsbeskyttelse.

AB (fælles forkortelse) beskytter det elektriske netværk mod varmeisolering og brand

Det er netop på grund af dette arbejdsskema, at det er vigtigt at vide, hvor mange ampere der skal placeres maskinen i lejligheden: hvis du vælger den forkerte enhed, vil den ikke være i stand til at blokere den strøm, der er upassende i strøm, og en brand vil opstå. Udvalgt i henhold til alle anbefalinger, vil AB beskytte mod brande, elektriske stød, opvarmning og forbrænding af husholdningsapparater

Beslutning om en pålydende værdi

Faktisk, fra afbryderens funktioner, følger reglen for bestemmelse af kredsløbsafbryderens rating: den skal fungere, indtil strømmen overstiger ledningskapaciteten.Og det betyder, at maskinens strømmærke skal være mindre end den maksimale strøm, som ledningerne kan modstå.

For hver linje skal du vælge den rigtige afbryder

Baseret på dette er algoritmen til at vælge en strømafbryder enkel:

• Beregn tværsnittet af ledningerne for et bestemt område.
• Se hvilken maksimal strøm dette kabel kan tåle (der er i tabellen).
• Yderligere, fra alle værdier af afbrydere, vælger vi den nærmeste mindre. Maskinernes ratings er bundet til de tilladte kontinuerlige belastningsstrømme for et bestemt kabel - de har en lidt lavere rating (der er i tabellen). Listen over vurderinger ser sådan ud: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Vælg den rigtige fra denne liste. Der er pålydende og mindre, men de bruges praktisk talt ikke længere - vi har for mange elektriske apparater, og de har en betydelig effekt.

Eksempel

Algoritmen er meget enkel, men den fungerer upåklageligt. For at gøre det klarere, lad os se på et eksempel. Nedenfor er en tabel, der angiver den maksimalt tilladte strøm for ledere, der bruges ved lægning af ledninger i et hus og lejlighed. Der er også anbefalinger vedrørende brug af maskiner. De er angivet i kolonnen "Mærkestrøm af afbryderen". Det er der, vi leder efter pålydende værdier - det er lidt mindre end det maksimalt tilladte, så ledningerne fungerer i normal tilstand.

I tabellen finder vi den valgte ledningssektion til denne linje. Antag, at vi skal lægge et kabel med et tværsnit på 2,5 mm2 (det mest almindelige, når der lægges til mellemstore enheder). En leder med et sådant tværsnit kan modstå en strøm på 27 A, og den anbefalede bedømmelse af maskinen er 16 A.

Hvordan vil kæden så fungere? Så længe strømmen ikke overstiger 25 A, slukker maskinen ikke, alt fungerer i normal tilstand - lederen opvarmes, men ikke til kritiske værdier. Når belastningsstrømmen begynder at stige og overstiger 25 A, slukker maskinen ikke i nogen tid - måske er disse startstrømme, og de er kortvarige. Den slukker, hvis strømmen overstiger 25 A med 13 % i tilstrækkelig lang tid. I dette tilfælde, hvis den når 28,25 A. Så vil den elektriske taske arbejde, deaktivere grenen, da denne strøm allerede udgør en trussel mod lederen og dens isolering.

Effektberegning

Er det muligt at vælge en automatisk maskine efter belastningsstyrken? Hvis kun én enhed er tilsluttet strømledningen (normalt er det et stort husholdningsapparat med et stort strømforbrug), er det tilladt at foretage en beregning baseret på strømmen af ​​dette udstyr. Også strømmæssigt kan du vælge en introduktionsmaskine, som installeres ved indgangen til et hus eller lejlighed.

Hvis vi leder efter værdien af ​​introduktionsmaskinen, er det nødvendigt at sammenlægge styrken af ​​alle enheder, der vil blive tilsluttet hjemmenetværket. Derefter erstattes den fundne samlede effekt i formlen, driftsstrømmen for denne belastning findes.

Formel til beregning af strøm ud fra samlet effekt

Når vi har fundet strømmen, skal du vælge værdien. Det kan enten være lidt mere eller lidt mindre end den fundne værdi. Det vigtigste er, at dens udløsningsstrøm ikke overstiger den maksimalt tilladte strøm for denne ledning.

Hvornår kan denne metode bruges? Hvis ledningerne er lagt med en stor margen (dette er forresten ikke dårligt). Så, for at spare penge, kan du installere automatiske kontakter svarende til belastningen og ikke til ledernes tværsnit

Men endnu en gang er vi opmærksomme på, at den langsigtede tilladte strøm for belastningen skal være større end afbryderens begrænsningsstrøm. Først da vil valget af automatisk beskyttelse være korrekt

Beregning af den tilladte strømstyrke ved opvarmning af lederne

Hvis der vælges en leder med et passende tværsnit, vil dette eliminere spændingsfald og overophedning af ledningen. Således bestemmer afsnittet, hvor optimal og økonomisk driftsformen for det elektriske netværk vil være. Det ser ud til, at du bare kan tage og installere en enorm kabelsektion. Men prisen på kobberledere er proportional med deres tværsnit, og forskellen ved installation af elektriske ledninger i et rum kan være flere tusinde rubler.

Derfor er det vigtigt at kunne beregne kabeltværsnittet korrekt: på den ene side garanterer du sikkerheden ved netværksdrift, på den anden side skal du ikke bruge ekstra penge på at købe en alt for "tyk" leder

For at vælge ledningssektionen skal der tages hensyn til to vigtige kriterier - tilladt opvarmning og spændingstab. Efter at have opnået to værdier af lederens tværsnitsareal ved hjælp af forskellige formler, skal du vælge en større værdi ved at runde den op til standarden. Luftledninger er særligt følsomme over for spændingstab.

Samtidig er det for underjordiske ledninger og kabler placeret i korrugerede rør vigtigt at tage højde for den tilladte opvarmning. Således skal tværsnittet bestemmes afhængigt af typen af ​​ledninger

Tilladte opvarmningstemperaturer for ledere af kabler

Id - tilladt belastning på kablet (varmestrøm). Denne værdi svarer til den strøm, der løber gennem lederen i lang tid. I processen med dette fremkommer den etablerede, langsigtede tilladte temperatur (Td). Den beregnede strømstyrke (Ir) skal svare til den tilladte (Id), og for at bestemme den skal du bruge formlen:

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

hvor:

• Pn - nominel effekt, kW;
• Kz - belastningsfaktor (0,85-0,9);
• U-mærket spænding af udstyret;
• hd - udstyrseffektivitet;
• cos j - udstyrs effektfaktor (0,85-0,92).

Selvom vi tager de samme strømværdier i betragtning, vil varmeydelsen være forskellig afhængig af den omgivende temperatur. Jo lavere temperatur, jo mere effektiv er varmeoverførslen.

Kabelkorrektionsfaktorer afhængig af den omgivende temperatur

Temperaturen varierer afhængigt af region og sæson, så tabeller for specifikke værdier kan findes i PUE. Hvis temperaturen afviger væsentligt fra den beregnede, skal der anvendes korrektionsfaktorer. Grundtemperaturen for indendørs eller udendørs er 25 grader Celsius. Hvis kablet lægges under jorden, ændres temperaturen med 15 grader Celsius. Det er dog under jorden, at det forbliver konstant.

Spænding

230/400V - inskriptioner af den nominelle spænding, hvor denne maskine kan bruges.

Hvis der er et 230V-ikon (uden 400V), bør disse enheder kun bruges i enkeltfasede netværk. Man kan ikke sætte to eller tre enfasede kontakter på række og levere 380V til en motorbelastning eller en trefaset pumpe eller ventilator på denne måde.

Undersøg også omhyggeligt de bipolære modeller. Hvis de har bogstavet "N" skrevet på en af ​​polerne (ikke kun difavtomatov), ​​så er det her, nul-kernen er forbundet, og ikke fase en.

De hedder noget anderledes. For eksempel VA63 1P+N.

Bølgeikonet betyder - til drift i vekselspændingsnetværk.

For jævnspænding og strøm er det bedre ikke at installere sådanne enheder. Karakteristikaene ved dens nedlukning og resultatet af arbejde under en kortslutning vil ikke være forudsigelige.

Omskiftere til jævnstrøm og spænding, ud over ikonet i form af en lige linje, kan have karakteristiske inskriptioner "+" (plus) og "-" (minus) på deres terminaler.

Desuden er den korrekte forbindelse af polerne kritisk her. Dette skyldes, at betingelserne for at slukke lysbuen ved jævnstrøm er noget vanskeligere.

Hvis der ved en pause er en naturlig ekstinktion af buen, når sinusoiden passerer gennem nul, så er der ved en konstant ingen sinusoid som sådan. Til stabil lysbueslukning bruges en magnet i dem, som er installeret nær lysbuen.

Hvilket vil føre til den uundgåelige ødelæggelse af skroget.

Svagt led beskyttelse

Ud over afsnittet skal du, når du vælger et passende kabelprodukt, være opmærksom på de faktiske driftsforhold. Normaliserede værdier er angivet for opvarmning til en temperatur, der ikke overstiger +60°C

Når du installerer linjen på et sted nær et landsted, er det nødvendigt at yde beskyttelse mod fugt og andre negative ydre påvirkninger.

Kontroller omhyggeligt alle dele af det elektriske netværk. Den grundlæggende regel er pålidelig beskyttelse under hensyntagen til ydeevnen af ​​sektionen med de værste parametre. Man skal huske på, at kobber er designet med samme tværsnit til større belastninger sammenlignet med aluminium. Renheden af ​​metallet er af særlig betydning. Når urenheder øges, forringes ledningsevnen, og tabene til ubrugelig og farlig opvarmning øges.

Indendørs ledningsanordning

• introduktionsmaskinen skal placeres foran skranken;
• en fælles reststrømsanordning (RCD) er monteret bag styreanordningen;
• yderligere er separate linjer udstyret med automatiske afbrydere (AB).

RCD forhindrer ulykker, der fremkalder lækstrømme. I nogle situationer forhindrer det elektrisk stød. Imidlertid udføres komplekse beskyttelsesforanstaltninger ved hjælp af afbrydere. Sørg for at bruge effektiv jording.

Som regel er det praktisk at sætte flere grupper i køkkenet for at fordele belastningerne jævnt. Særligt omhyggeligt anbefales det at vælge distributionen af ​​magtfulde forbrugere:

• kogeplader;
• ovne;
• opvarmning kedler, kedler, flow varmeapparater;
• elektriske konvektorer; varmekanoner;
• klimaanlæg.

Ledningsdiagrammet har en træstruktur. Fra den centrale linje af "stammen" lav de nødvendige grene af "grenene" til tilslutning af stikkontakter og kontakter.

Bedømmelser af automatiske maskiner til aktuel tabel

For at beskytte ledningen mod overbelastning og kortslutning skal du omhyggeligt og korrekt vælge strømafbryderens værdi.Her for eksempel hvis du beskytter ledningen med et 2,5 kvm kabel. automatisk 25A og samtidig tændt for flere kraftige husholdningsapparater, så kan strømmen overstige maskinens nominelle værdi, men med en værdi mindre end 1,45 kan maskinen arbejde i cirka en time.

Hvis strømmen er 28 A, vil kabelisoleringen begynde at smelte (da den tilladte strøm kun er 25A), vil dette føre til fejl, brand og andre uheldige konsekvenser.

Derfor er tabellen over automater for strøm og strøm som følger:

Bedømmelser af afbrydere for strøm

• specificere ordningen for tilslutning af forbrugere;
• indsamle pasdata for udstyr, måle spænding;
• ifølge det præsenterede skema beregnes de separat, opsummerer strømmene i separate kredsløb;
• for hver gruppe er det nødvendigt at vælge en automatisk maskine, der kan modstå den tilsvarende belastning;
• bestemme kabelprodukter med et passende ledertværsnit.

Regler for valg af pålydende

For korrekte konklusioner er det nødvendigt at tage højde for funktionerne i det tilsluttede udstyr. Hvis den samlede strøm ifølge beregningen er 19 ampere, foretrækker brugerne at købe en 25A enhed. Denne løsning forudsætter muligheden for at påføre yderligere belastninger uden væsentlige begrænsninger.

Men i nogle situationer er det bedre at vælge en 20A afbryder. Dette giver en relativt kortere tid til at slukke for strømmen med en stigning i strøm (temperaturstigning) af en bimetallisk afbryder

En sådan forholdsregel vil hjælpe med at opretholde integriteten af ​​motorviklingen, når rotoren er blokeret af et fastklemt drev.

Forskellige responstider er nyttige for at sikre selektiv betjening af beskyttelsesudstyr. Enheder med en lavere forsinkelse er installeret på linjerne.I en nødsituation er det kun den beskadigede del, der er koblet fra strømmen. Introduktionsmaskinen har ikke tid til at slukke. Strøm fra andre kredsløb er nyttig til at holde belysning, alarmer og andre tekniske systemer i funktionsdygtig stand.