A megszakítók jelenlegi besorolása: hogyan válasszuk ki a megfelelő gépet

A túlterhelések és rövidzárlatok során az elektromos áram leállítására szolgáló eszközöket bármely otthoni hálózat bejáratánál telepítik.Helyesen kell kiszámítani a megszakítók áramértékeit, különben működésük hatástalan lesz. Egyetértesz?

Megmondjuk, hogyan kell kiszámítani a gép paramétereit, amelyek szerint ez a védőeszköz kiválasztásra kerül. Cikkünkből megtudhatja, hogyan kell kiválasztani az elektromos hálózat védelméhez szükséges eszközt. Tanácsainkat figyelembe véve olyan opciót vásárol, amely egyértelműen a vezetékezés veszélyes pillanatában működik.

A megszakító paraméterei

A kioldóeszköz-besorolások helyes kiválasztásához meg kell érteni működési elveiket, körülményeiket és válaszidejüket.

A megszakítók működési paramétereit orosz és nemzetközi szabályozási dokumentumok szabványosítják.

Alapelemek és jelölések

A kapcsoló kialakítása két olyan elemet tartalmaz, amelyek akkor reagálnak, ha az áram meghaladja a megállapított értéktartományt:

• A bimetál lemez az áthaladó áram hatására felmelegszik, és hajlítva rányomja a tolót, amely leválasztja az érintkezőket. Ez a "hővédelem" a túlterhelés ellen.
• A mágnesszelep a tekercsben lévő erős áram hatására mágneses teret hoz létre, amely megnyomja a magot, amely azután a tolóra hat. Ez egy "áramvédelem" a rövidzárlat ellen, amely sokkal gyorsabban reagál egy ilyen eseményre, mint a lemez.

Az elektromos védelmi eszközök típusai jelölésekkel rendelkeznek, amelyek segítségével meghatározhatók főbb paramétereik.

Minden megszakító meg van jelölve a fő jellemzőivel. Ez lehetővé teszi, hogy elkerülje az eszközök összetévesztését, amikor azokat a panelbe telepítik

Az idő-áram karakterisztika típusa a mágnesszelep beállítási tartományától (az áram nagyságától, amelyen a működés történik) függ. A lakások, házak és irodák vezetékeinek és készülékeinek védelmére „C” típusú vagy, sokkal ritkábban, „B” típusú kapcsolókat használnak. A mindennapi használatban nincs különösebb különbség köztük.

A „D” típust háztartási helyiségekben vagy ácsmunkákban használják nagy indítóteljesítményű elektromos motorral rendelkező berendezések jelenlétében.

A leválasztó eszközökre két szabvány létezik: lakossági (EN 60898-1 vagy GOST R 50345) és egy szigorúbb ipari (EN 60947-2 vagy GOST R 50030.2). Kissé eltérnek egymástól, és mindkét szabványnak megfelelő gépek használhatók lakóhelyiségekben.

A névleges áramerősség tekintetében a háztartási automaták szabványos választéka a következő értékű eszközöket tartalmazza: 6, 8, 10, 13 (ritka), 16, 20, 25, 32, 40, 50 és 63 A.

Időáram válaszjellemzői

A gép túlterhelés alatti működési sebességének meghatározásához speciális táblázatok vannak a leállítási idő függvényében a névleges érték túllépésének együtthatójával, amely megegyezik a meglévő áramerősség és a névleges érték arányával:

K = I/I_n.

A grafikon éles csökkenése, amikor a tartomány együttható értéke eléri az 5-10 egységet, az elektromágneses kioldó működésének köszönhető. A „B” típusú kapcsolóknál ez 3 és 5 egység között, a „D” típusnál pedig 10 és 20 közötti értéknél fordul elő.

A grafikon a „C” típusú megszakítók válaszidő-tartományának függőségét mutatja az áramerősség és az ehhez a kapcsolóhoz beállított érték arányától

K = 1,13 esetén a gép garantáltan nem szakítja meg a vezetéket 1 órán belül, K = 1,45 esetén pedig garantáltan ugyanennyi időn belül. Ezeket az értékeket a 8.6.2. pont hagyja jóvá. GOST R 50345-2010.

Ahhoz, hogy megértsük, mennyi ideig tart a védelem működése, például K = 2-nél, ebből az értékből függőleges vonalat kell húzni. Ennek eredményeként azt kapjuk, hogy a fenti grafikon szerint a leállás 12 és 100 másodperc közötti tartományban történik.

Az idő ilyen nagy elterjedése annak köszönhető, hogy a lemez melegítése nemcsak a rajta áthaladó áram teljesítményétől, hanem a külső környezet paramétereitől is függ. Minél magasabb a hőmérséklet, annál gyorsabban működik a gép.

A címletválasztás szabályai

A lakáson belüli és házon belüli elektromos hálózatok geometriája egyedi, ezért nincsenek szabványos megoldások egy bizonyos besorolású kapcsolók beépítésére. A gépek megengedett paramétereinek kiszámítására vonatkozó általános szabályok meglehetősen összetettek és sok tényezőtől függenek. Mindegyiket figyelembe kell venni, különben vészhelyzet alakulhat ki.

A beltéri vezetékezés elve

A belső elektromos hálózatok elágazó szerkezetűek „fa” formájában - ciklusok nélküli grafikonon. Ennek a konstrukciós elvnek való megfelelést ún a gépek szelektivitása, amely szerint minden típusú elektromos áramkört védőberendezésekkel látnak el.

Ez javítja a rendszer stabilitását vészhelyzet esetén, és leegyszerűsíti a kiküszöbölési munkát. Sokkal egyszerűbb a terhelés elosztása, az energiaigényes eszközök csatlakoztatása és a huzalozási konfiguráció megváltoztatása is.

A grafikon alján egy bemeneti gép található, és közvetlenül az elágazás után csoportos kapcsolók kerülnek elhelyezésre minden egyes elektromos áramkörhöz. Ez az évek során bevált szabványos séma

A bemeneti megszakító funkciói közé tartozik az általános túlterhelés figyelése – megakadályozva, hogy az áramerősség túllépje az objektum számára megengedett értéket. Ha ez megtörténik, fennáll a külső vezetékek károsodásának veszélye. Emellett valószínűleg a lakáson kívüli, már a közös tulajdon részét képező vagy a helyi elektromos hálózathoz tartozó védőberendezések is működésbe lépnek.

A csoportos gépek funkciói közé tartozik az áramszabályozás az egyes vonalakon. Megvédik a kábelt egy erre a célra kialakított területen és a hozzá csatlakozó áramfogyasztók csoportját a túlterheléstől. Ha egy ilyen eszköz nem működik rövidzárlat alatt, akkor bemeneti megszakító biztosítja.

Még a kis számú elektromos fogyasztóval rendelkező lakások esetében is célszerű külön vezetéket beépíteni a világításhoz. Amikor kikapcsolja egy másik áramkör megszakítóját, a lámpa nem alszik ki, ami lehetővé teszi a probléma kiküszöbölését kényelmesebb körülmények között. A beviteli gép névértéke szinte minden panelen kisebb, mint a csoportosokon.

Az elektromos készülékek teljes teljesítménye

Az áramkör maximális terhelése akkor következik be, ha az összes elektromos készüléket egyidejűleg bekapcsolják. Ezért a teljes teljesítményt általában egyszerű összeadással számítják ki. Bizonyos esetekben azonban ez a szám alacsonyabb lesz.

Egyes vonalak esetében az összes csatlakoztatott elektromos készülék egyidejű működése valószínűtlen, és néha lehetetlen. Az otthonok néha kifejezetten korlátozzák a nagy teljesítményű eszközök működését. Ehhez emlékeznie kell arra, hogy ne kapcsolja be őket egyszerre, és ne használjon korlátozott számú aljzatot.

Az összes irodai berendezés, világítás és kiegészítő berendezések (vízforraló, hűtőszekrény, ventilátor, fűtőtest stb.) egyidejű működésének valószínűsége nagyon alacsony, ezért a maximális teljesítmény kiszámításakor korrekciós tényezőt használnak

Az irodaházak villamosításánál gyakran használják az empirikus szimultanitási együtthatót a számításokhoz, amelyek értékét 0,6 és 0,8 közötti tartományban veszik. A maximális terhelést úgy számítják ki, hogy az összes elektromos készülék teljesítményének összegét megszorozzák egy tényezővel.

A számításoknak van egy finomsága - figyelembe kell venni a névleges (teljes) teljesítmény és a fogyasztott (aktív) közötti különbséget, amelyeket az együttható (cos ()f)).

Ez azt jelenti, hogy az eszköz működéséhez az elfogyasztott áram és ezzel az együtthatóval egyenlő teljesítmény szükséges:

én_p =I/cos(f)

Ahol:

• én_p – névleges áramerősség, amelyet a terhelési számításoknál használnak;
• I az eszköz által fogyasztott áram;
• cos(f) <= 1.

Általában a névleges áramot azonnal vagy a cos (f) érték feltüntetésével jelzi az elektromos készülék műszaki adatlapján.

Például a fluoreszkáló fényforrások együttható értéke 0,9; LED-lámpák esetében - körülbelül 0,6; közönséges izzólámpák esetén - 1. Ha a dokumentáció elveszett, de a háztartási készülékek energiafogyasztása ismert, akkor garanciához vegye cos (f) = 0,75.

A táblázatban feltüntetett ajánlott teljesítménytényező-értékek felhasználhatók az elektromos terhelések kiszámításakor, amikor a névleges áramra vonatkozó adatok nem állnak rendelkezésre.

A megszakító kiválasztásának módja a terhelési teljesítmény alapján le van írva következő cikk, amelynek tartalmát javasoljuk, hogy ismerkedjen meg.

A mag keresztmetszetének kiválasztása

Mielőtt a tápkábelt az elosztópanelről a fogyasztók csoportjára fektetné, ki kell számítani az elektromos készülékek teljesítményét, amikor azok egyidejűleg működnek. Bármely ág keresztmetszetét a számítási táblázatok szerint választják ki, a fém huzalozási típusától függően: réz vagy alumínium.

A huzalgyártók hasonló referenciaanyagokat biztosítanak termékeikhez. Ha hiányoznak, akkor az „Elektromos berendezések építésének szabályai” című kézikönyv adatai alapján vezetik őket, vagy készítsenek kábel keresztmetszet számítás.

A fogyasztók azonban gyakran eljátszanak, és nem a minimálisan elfogadható keresztmetszetet választják, hanem egy lépéssel nagyobbat. Így például, ha rézkábelt vásárol egy 5 kW-os vezetékhez, válasszon 6 mm-es magkeresztmetszetet²amikor a táblázat szerint 4 mm-es érték is elegendő².

A PUE-ban bemutatott referenciatáblázat lehetővé teszi a kívánt keresztmetszet kiválasztását a szabványos tartományból a rézkábel különféle működési feltételeihez

Ez a következő okok miatt indokolt:

• A vastag kábel hosszabb élettartama, amely ritkán van kitéve a keresztmetszetében megengedett legnagyobb terhelésnek. Az újrahuzalozás nem egyszerű és költséges munka, különösen, ha a helyiséget felújították.
• A sávszélesség-tartalék lehetővé teszi az új elektromos készülékek zökkenőmentes csatlakoztatását a hálózati ághoz. Tehát hozzáadhat egy további fagyasztót a konyhához, vagy áthelyezheti a mosógépet a fürdőszobából.
• Az elektromos motorokat tartalmazó készülékek működésbe lépése erős indítóáramot eredményez. Ebben az esetben feszültségesés figyelhető meg, amely nemcsak a világító lámpák villogásában fejeződik ki, hanem a számítógép, a légkondicionáló vagy a mosógép elektronikus részének meghibásodásához is vezethet. Minél vastagabb a kábel, annál kisebb lesz a feszültséglökés.

Sajnos sok olyan kábel van a piacon, amelyek nem a GOST szerint készülnek, hanem a különféle specifikációk követelményei szerint.

Sokszor a mag keresztmetszete nem felel meg a követelményeknek, vagy az előírtnál nagyobb ellenállású vezető anyagból készülnek. Ezért a tényleges maximális teljesítmény, amelynél a kábel megengedett melegítése kisebb, mint a szabványos táblázatokban.

Ez a kép a GOST (balra) és a TU (jobbra) szerinti kábelek közötti különbségeket mutatja. Nyilvánvaló különbség van a vezetékek keresztmetszete és a szigetelőanyag tömítettségében.

A megszakító névleges értékének kiszámítása a kábelvédelemhez

A panelbe szerelt gépnek gondoskodnia kell arról, hogy a vezeték megszakadjon, ha az áramerősség meghaladja az elektromos kábel számára megengedett tartományt. Ezért ki kell számítani a kapcsoló maximális megengedett névleges értékét.

A PUE szerint a dobozokban vagy a levegőben (például álmennyezet felett) lefektetett rézkábelek megengedett hosszú távú terhelése a fenti táblázatból származik. Ezeket az értékeket vészhelyzetekre szánják, amikor túlterhelés áll fenn.

Néhány probléma akkor kezdődik, amikor a kapcsoló névleges teljesítményét a hosszú távú megengedett áramhoz viszonyítja, ha ez a jelenlegi GOST R 50571.4.43-2012 szerint történik.

Megadjuk a GOST R 50571.4.43-2012 433.1. pontjának töredékét. Pontatlanság van a „2” képletben, és az In változó definíciójának helyes megértéséhez figyelembe kell venni az „1” függeléket.

Először is, az I változó dekódolása félrevezető_n, mint a névleges teljesítmény, ha nem veszi figyelembe a GOST e bekezdésének „1” függelékét. Másodszor, van egy elírás a „2” képletben: az 1,45-ös együtthatót helytelenül adták hozzá, és ezt a tényt sok szakértő állítja.

A 8.6.2.1.GOST R 50345-2010 63 A-ig terjedő háztartási kapcsolókhoz, a feltételes idő 1 óra. A beállított kioldási áram megegyezik a névleges érték 1,45-ös szorzatával.

Így mind az első, mind a módosított második képlet szerint a megszakító névleges áramát a következő képlettel kell kiszámítani:

én_n <=I_Z / 1,45

Ahol:

• én_n – a gép névleges árama;
• én_Z – hosszú távú megengedett kábeláram.

Számítsuk ki a kapcsolók névleges értékét szabványos kábelszakaszokhoz két rézvezetős (220 V) egyfázisú csatlakozáshoz. Ehhez elosztjuk a hosszú távú megengedett áramot (levegőn keresztül történő fektetéskor) 1,45-ös kioldási együtthatóval.

Válasszunk úgy egy gépet, hogy a névértéke kisebb legyen ennél az értéknél:

• Metszet 1,5 mm²: 19 / 1,45 = 13,1. Értékelés: 13 A;
• Metszet 2,5 mm²: 27 / 1,45 = 18,6. Besorolás: 16 A;
• Metszet 4,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Besorolás: 25 A;
• Metszet 6,0 mm²: 50 / 1,45 = 34,5. Besorolás: 32 A;
• Metszet 10,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Besorolás: 40 A;
• Metszet 16,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Besorolás: 50 A;
• Metszet 25,0 mm²: 115 / 1,45 = 79,3. Megnevezés: 63 A.

A 13A-es megszakítókat ritkán árulják, ezért gyakran 10A névleges teljesítményű készülékeket használnak helyettük.

Az alumínium magon alapuló kábeleket ma már ritkán használják a belső vezetékek telepítésekor. Számukra van egy táblázat is, amely lehetővé teszi a szakasz kiválasztását a terhelés alapján

Hasonló módon az alumínium kábeleknél kiszámítjuk a gépek névleges értékét:

• Metszet 2,5 mm²: 21 / 1,45 = 14,5. Besorolás: 10 vagy 13 A;
• Metszet 4,0 mm²: 29 / 1,45 = 20,0. Besorolás: 16 vagy 20 A;
• Metszet 6,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Besorolás: 25 A;
• Metszet 10,0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Besorolás: 32 A;
• Metszet 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Besorolás: 40 A;
• Metszet 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Besorolás: 50 A.
• Metszet 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Megnevezés: 63 A.

Ha a tápkábel gyártója a megengedett teljesítménynek a keresztmetszeti területtől eltérő függését deklarálja, akkor a kapcsolók értékét újra kell számítani.

Az egyfázisú és háromfázisú hálózatok áramának teljesítményfüggőségének képletei eltérőek. Sokan, akik 380 V-ra tervezett eszközökkel rendelkeznek, ebben a szakaszban hibát követnek el

Hogyan határozzuk meg a megszakító műszaki paramétereit jelöléssel, részletesen itt közölték. Javasoljuk, hogy olvassa el az oktatási anyagot.

A fogyasztói munkából származó túlterhelés megelőzése

Néha olyan gépet telepítenek a vonalra, amelynek névleges teljesítménye lényegesen kisebb, mint ami az elektromos kábel működőképességének biztosításához szükséges.

Célszerű csökkenteni a kapcsoló névleges értékét, ha az áramkörben lévő összes eszköz összteljesítménye lényegesen kisebb, mint amennyit a kábel elbír. Ez akkor fordul elő, ha biztonsági okokból néhány eszközt eltávolítottak a vezetékből a vezetékek felszerelése után.

Ekkor indokolt a gép névleges teljesítményének csökkentése abból a helyzetből, hogy gyorsabban reagál a felmerülő túlterhelésekre.

Például, amikor egy villanymotor csapágya elakad, a tekercsben lévő áram erősen megnő, de nem rövidzárlati értékekre. Ha a gép gyorsan reagál, a tekercsnek nem lesz ideje megolvadni, ami megmenti a motort a költséges visszatekercselési eljárástól.

Az egyes áramkörökre vonatkozó szigorú korlátozások miatt a számított értéknél kisebb értéket is használnak. Például egyfázisú hálózat esetén egy 32 A-es kapcsolót helyeznek el egy elektromos tűzhellyel rendelkező lakás bejáratánál, amely 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW megengedett teljesítményt ad.Tegyük fel, hogy a lakás bekötésekor 3 vonalat szerveztek 25 A névleges értékű csoportos megszakítók felszerelésével.

Ha az elosztótáblába telepített csoportos megszakítók száma nagy, akkor azokat alá kell írni és számozni kell. Ellenkező esetben összezavarodhat

Tegyük fel, hogy az egyik vonalon lassan növekszik a terhelés. Amikor az energiafogyasztás eléri a csoportkapcsoló garantált kioldásával megegyező értéket, a maradék két szakaszon már csak (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW marad.

Ez nagyon kevés a teljes fogyasztáshoz képest. Egy ilyen elosztópanel-kialakításnál a bemeneti megszakító gyakrabban kapcsol ki, mint a vonalakon lévő eszközök.

Ezért a szelektivitás elvének megőrzése érdekében a területeken 20 vagy 16 amperes kapcsolók telepítése szükséges. Ekkor, az energiafogyasztás azonos kiegyensúlyozatlansága mellett, a másik két kapcsolat összesen 3,8 vagy 5,1 kW-ot tesz ki, ami elfogadható.

Vegyük fontolóra a lehetőséget kapcsoló telepítése 20A névleges árammal, egy különálló, a konyhára szánt vezeték példáján.

A következő elektromos készülékek csatlakoznak hozzá, és egyidejűleg kapcsolhatók be:

• Hűtőszekrény 400 W névleges teljesítménnyel és 1,2 kW indítóárammal;
• Két fagyasztó, 200 W teljesítmény;
• Sütő, teljesítmény 3,5 kW;
• Elektromos sütő működtetésekor csak egy további eszközt lehet bekapcsolni, amelyek közül a legerősebb egy elektromos vízforraló, amely 2,0 kW-ot fogyaszt.

A húsz amperes gép lehetővé teszi, hogy több mint egy órán át áramot engedjen át 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW teljesítménnyel. A garantált leállás kevesebb mint egy órán belül megtörténik 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW áramerősség mellett.

A konyhában a hűtőberendezésnek és a tűzhelynek állandó elektromos csatlakozással kell rendelkeznie.Ha fennáll a túláram veszélye, akkor más eszközök egyidejű működése kiküszöbölhető, ha csak két aljzatot osztanak ki számukra

A sütő és az elektromos vízforraló egyidejű bekapcsolásakor a teljes teljesítmény 5,5 kW vagy a gép névleges értékének 1,25 része lesz. Mivel a vízforraló nem működik sokáig, nem kapcsol ki. Ha ebben a pillanatban a hűtőszekrény és mindkét fagyasztó bekapcsol, a teljesítmény 6,3 kW vagy a névleges érték 1,43 része lesz.

Ez az érték már közel van a garantált kioldási paraméterhez. Az ilyen helyzet bekövetkezésének valószínűsége azonban rendkívül kicsi, és az időszak időtartama elenyésző, mivel a motorok és a vízforraló működési ideje rövid.

A hűtőszekrény indításakor fellépő indítóáram még az összes működő eszköz összegében sem lesz elegendő az elektromágneses kioldáshoz. Így az adott feltételek mellett 20 A-es megszakító használható.

Az egyetlen figyelmeztetés a feszültség 230 V-ra történő növelésének lehetősége, amelyet a szabályozási dokumentumok megengednek. A GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) a szabványos feszültséget 230 V-ban határozza meg, 220 V használatának lehetőségével.

Jelenleg a legtöbb hálózat 220 V-os feszültséggel látja el az áramot. Ha az aktuális paramétert a 230 V-os nemzetközi szabványhoz igazítják, akkor a névleges értékek ennek az értéknek megfelelően újraszámíthatók.

Következtetések és hasznos videó a témában

Eszköz váltása. Bemeneti gép kiválasztása a csatlakoztatott tápellátástól függően. Áramelosztási szabályok:

Kapcsoló kiválasztása a kábel kapacitása alapján:

A megszakító névleges áramának kiszámítása összetett feladat, amelyhez számos feltételt kell figyelembe venni.A helyi elektromos hálózat karbantartásának egyszerűsége és biztonsága a telepített géptől függ.

Ha kétségei vannak a helyes választás lehetőségével kapcsolatban, vegye fel a kapcsolatot tapasztalt villanyszerelőkkel.

Kérjük, írja meg észrevételeit az alábbi blokkba. Mondja el nekünk a megszakítók kiválasztásával kapcsolatos saját tapasztalatait. Ossza meg hasznos információkat és fényképeket a cikk témájában, tegyen fel kérdéseket.