Att välja en automatisk maskin för lasteffekt, kabeltvärsnitt och ström: principer och formler för beräkningar

Eventuell korrigering av ledartvärsnittet för linjeresistans

Varje ledare har sitt eget motstånd - vi pratade om detta i början av artikeln, när vi gav värdena för resistiviteten hos material, koppar och aluminium.

Båda dessa metaller har en mycket anständig ledningsförmåga, och i sektioner av liten utsträckning har linjens eget motstånd inte någon signifikant effekt på kretsens övergripande parametrar. Men om det är planerat att lägga en lång lina, eller till exempel en lång bärande förlängningssladd görs för att fungera på ett betydande avstånd från hemmet, är det lämpligt att beräkna sitt eget motstånd och jämföra spänningsfallet som orsakas av det med matningsspänningen.Om spänningsfallet är mer än 5% av den nominella spänningen i kretsen, föreskriver reglerna för drift av elektriska installationer att ta en kabel med större tvärsnittsledare.

Till exempel tillverkas en bärare för en svetsväxelriktare. Om motståndet hos själva kabeln är för högt kommer ledningarna under belastning att överhettas kraftigt, och spänningen kanske inte räcker till för att enheten ska fungera korrekt.

Kabelns självmotstånd kan beräknas med formeln:

Rk = 2 × ρ × L/S

Rk är det inneboende motståndet för kabeln (linjen), Ohm;

2 - kabellängden fördubblas, eftersom hela strömvägen beaktas, det vill säga "fram och tillbaka";

ρ är det specifika motståndet för materialet i kabelkärnorna;

L är kabellängden, m;

S är kärnans tvärsnittsarea, mm².

Det antas att vi redan vet vilken ström vi kommer att behöva hantera när vi ansluter lasten - detta har redan diskuterats mer än en gång i den här artikeln.

Genom att känna till strömstyrkan är det lätt att beräkna spänningsfallet med Ohms lag och sedan jämföra det med det nominella värdet.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Om testresultatet är mer än 5 %, bör tvärsnittet av kabelkärnorna ökas med ett steg.

En annan online-kalkylator hjälper dig att snabbt genomföra en sådan kontroll. Det verkar inte kräva ytterligare förklaring.

Räknare för lång linjespänningsfall

Som redan nämnts, med ett värde på upp till 5%, kan du inte ändra någonting. Om det visar sig mer ökar tvärsnittet på kabelkärnan, också med en efterföljande kontroll.

*  *  *  *  *  *  *

Så de viktigaste frågorna relaterade till det erforderliga kabeltvärsnittet beroende på den planerade belastningen på den övervägdes.Läsaren kan fritt välja någon av de föreslagna beräkningsmetoderna, som han gillar bäst.

Vi avslutar artikeln med en video om samma ämne.

Märkström och tidskarakteristik

Detta följs av en av huvudinskriptionerna - maskinens märkström. Till exempel C25 eller C16.

Den första bokstaven indikerar tids-strömkarakteristiken "C". Siffran efter bokstaven är värdet på märkströmmen.

De vanligaste egenskaperna är "B, C, D, Z, K". De bestämmer utlösningstiden, beroende på kortslutningsströmmen som passerar genom maskinen. Kort sagt, då:

B
maskinen kommer att stängas av "villkorligt omedelbart" vid en kortslutningsström 3-5 gånger mer än den nominella

I grund och botten är de placerade i belysningskretsar.

C
vid en kortslutningsström 5-10 gånger mer än den nominella

Universell tillämpning i nätverk med blandad belastning.

D
10-20 gånger mer Inom

Används för att ansluta elmotorer.

Z
2-3 gånger

Faktiskt i kretsar med elektroniska enheter.

K
8-12 gånger

Endast lämplig för utrustning med induktiv belastning.

Alla sådana enheter har termiskt och elektromagnetiskt skydd. Även om termisk ibland inte är inställd. Men mer om det senare.

Elektromagnetisk - inom intervallet för ovanstående parametrar, beroende på typen av karaktäristik.

Observera att med ett värde på C25 kommer maskinen inte att stänga av belastningen på 26 Ampere. Detta händer endast vid ett strömvärde som är 1,13 gånger större än 25A. Och även då, efter en ganska lång tid (mer än 1 timme)

Och även då, efter en ganska lång tid (mer än 1 timme).

Det finns något sådant som:

driftström — 1,45*Inom

Maskinen fungerar garanterat inom en timme.

icke-driftström - 1,13 * Inom

Maskinen ska inte fungera inom en timme, utan först efter att denna tid har förflutit.

Glöm inte heller att värdet på märkströmmen på höljet indikeras för en omgivningstemperatur på +30C. Om du placerar enheten i ett badhus eller på fasaden av ett hus, direkt under solens strålar, kan en 16 Amp automatisk maskin, en varm sommardag, arbeta med en ström som är ännu mindre än den nominella. !

Varför behöver du en automat

Strömbrytare för en lägenhet, radhus, liten industrianläggning har en allmän princip för drift.

De är utrustade med ett tvåstegs skyddssystem:

1. Termisk. Den termiska frigöringen är gjord av en bimetallplatta. Med långvarig verkan från högströmssidan ökar plattans flexibilitet, på grund av vilken den vidrör strömbrytaren.
2. Elektromagnetisk. Rollen för den elektromagnetiska frigöringen spelas av solenoiden. Vid registrering av en ökad strömeffekt, för vilken maskinen och kabeln inte är konstruerade, löser även strömbrytaren. Detta är kortslutningsskydd.

AB (gemensam förkortning) skyddar elnätet från värmeisolering och brand

Det är just på grund av detta arbetsschema som det är viktigt att veta hur många ampere som ska sätta maskinen i lägenheten: om du väljer fel enhet kommer den inte att kunna blockera strömmen som är olämplig i kraft, och en brand kommer att uppstå. Utvalt enligt alla rekommendationer kommer AB att skydda mot bränder, elektriska stötar, uppvärmning och förbränning av hushållsapparater

Besluta om valör

Egentligen, från strömbrytarens funktioner, följer regeln för att bestämma strömbrytarens klassificering: den måste fungera tills strömmen överskrider ledningskapaciteten.Och det betyder att maskinens strömstyrka måste vara mindre än den maximala ström som kablaget tål.

För varje linje måste du välja rätt strömbrytare

Baserat på detta är algoritmen för att välja en strömbrytare enkel:

• Beräkna ledningarnas tvärsnitt för ett specifikt område.
• Se vilken maximal ström denna kabel tål (det finns i tabellen).
• Vidare, från alla valörer av effektbrytare, väljer vi den närmaste mindre. Maskinernas betyg är bundna till de tillåtna kontinuerliga belastningsströmmarna för en viss kabel - de har en något lägre klassificering (det finns i tabellen). Listan med betyg ser ut så här: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Från den här listan väljer du rätt. Det finns valörer och mindre, men de används praktiskt taget inte längre - vi har för många elektriska apparater och de har stor effekt.

Exempel

Algoritmen är väldigt enkel, men den fungerar felfritt. För att göra det tydligare, låt oss titta på ett exempel. Nedan finns en tabell som indikerar den maximalt tillåtna strömmen för ledare som används vid läggning av ledningar i ett hus och lägenhet. Det finns även rekommendationer angående användning av maskiner. De anges i kolumnen "Märkström för effektbrytaren". Det är där vi letar efter valörer - det är något mindre än det högsta tillåtna, så att ledningarna fungerar i normalt läge.

I tabellen hittar vi den valda trådsektionen för denna linje. Anta att vi måste lägga en kabel med ett tvärsnitt på 2,5 mm2 (den vanligaste när du lägger till medelstora enheter). En ledare med ett sådant tvärsnitt tål en ström på 27 A, och maskinens rekommenderade klassificering är 16 A.

Hur kommer kedjan att fungera då? Så länge strömmen inte överstiger 25 A stängs maskinen inte av, allt fungerar i normalt läge - ledaren värms upp, men inte till kritiska värden. När belastningsströmmen börjar öka och överstiger 25 A stängs maskinen inte av på en tid - kanske är dessa startströmmar och de är kortlivade. Den stängs av om strömmen överstiger 25 A med 13 % under tillräckligt lång tid. I det här fallet, om den når 28,25 A. Då kommer elpåsen att fungera, avaktivera grenen, eftersom denna ström redan utgör ett hot mot ledaren och dess isolering.

Effektberäkning

Är det möjligt att välja en automatisk maskin efter lasteffekten? Om bara en enhet är ansluten till kraftledningen (vanligtvis är det en stor hushållsapparat med stor strömförbrukning), är det tillåtet att göra en beräkning baserad på kraften hos denna utrustning. Även när det gäller kraft kan du välja en introduktionsmaskin, som installeras vid ingången till ett hus eller lägenhet.

Om vi ​​letar efter värdet av introduktionsmaskinen är det nödvändigt att lägga ihop kraften hos alla enheter som kommer att anslutas till hemnätverket.Sedan ersätts den hittade totala effekten i formeln, driftströmmen för denna last hittas.

Formel för beräkning av ström från total effekt

När vi har hittat strömmen väljer du värdet. Det kan vara antingen lite mer eller lite mindre än det hittade värdet. Huvudsaken är att dess utlösningsström inte överstiger den maximalt tillåtna strömmen för denna ledning.

När kan denna metod användas? Om ledningarna läggs med stor marginal (detta är inte dåligt, förresten). Sedan, för att spara pengar, kan du installera automatiska omkopplare som motsvarar belastningen och inte till ledarnas tvärsnitt

Men återigen uppmärksammar vi att den långsiktiga tillåtna strömmen för lasten måste vara större än strömbrytarens gränsström. Först då blir valet av automatiskt skydd korrekt

Beräkning av tillåten strömstyrka genom uppvärmning av ledarna

Om en ledare med lämpligt tvärsnitt väljs kommer detta att eliminera spänningsfall och överhettning av ledningen. Således bestämmer avsnittet hur optimalt och ekonomiskt driftsättet för det elektriska nätet kommer att vara. Det verkar som att du bara kan ta och installera en enorm kabelsektion. Men kostnaden för kopparledare är proportionell mot deras tvärsnitt, och skillnaden vid installation av elektriska ledningar i ett rum kan vara flera tusen rubel.

Därför är det viktigt att kunna beräkna kabeltvärsnittet korrekt: å ena sidan garanterar du säkerheten för nätverksdrift, å andra sidan spenderar du inte extra pengar på att köpa en alltför "tjock" ledare

För att välja trådsektionen måste två viktiga kriterier beaktas - tillåten uppvärmning och spänningsförlust. Efter att ha erhållit två värden av tvärsnittsarean för ledaren med olika formler, välj ett större värde genom att avrunda det uppåt till standarden.Luftledningar är särskilt känsliga för spänningsbortfall.

Samtidigt, för underjordiska ledningar och kablar placerade i korrugerade rör, är det viktigt att ta hänsyn till den tillåtna uppvärmningen. Således bör tvärsnittet bestämmas beroende på typen av ledningar

Tillåtna uppvärmningstemperaturer för ledare av kablar

Id - tillåten belastning på kabeln (värmeström). Detta värde motsvarar strömmen som flyter genom ledaren under lång tid. I processen för detta visas den fastställda, långsiktigt tillåtna temperaturen (Td). Den beräknade strömstyrkan (Ir) måste motsvara den tillåtna (Id), och för att bestämma den måste du använda formeln:

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

var:

• Pn - märkeffekt, kW;
• Kz - lastfaktor (0,85-0,9);
• Omärkspänning för utrustningen;
• hd - utrustningens effektivitet;
• cos j - utrustningens effektfaktor (0,85-0,92).

Även om vi tar hänsyn till samma strömvärden blir värmeeffekten olika beroende på omgivningstemperaturen. Ju lägre temperatur, desto effektivare värmeöverföring.

Kabelkorrigeringsfaktorer beroende på omgivningstemperaturen

Temperaturen varierar beroende på region och årstid, så tabeller för specifika värden kan hittas i PUE. Om temperaturen skiljer sig väsentligt från den beräknade måste korrigeringsfaktorer användas. Bastemperaturen för inomhus eller utomhus är 25 grader Celsius. Om kabeln läggs under jord ändras temperaturen med 15 grader Celsius. Det är dock underjordiskt att det förblir konstant.

Spänning

230/400V - inskriptioner av märkspänningen där denna maskin kan användas.

Om det finns en 230V-ikon (utan 400V), bör dessa enheter endast användas i enfasnätverk. Man kan inte sätta två eller tre enfasbrytare i rad och mata 380V till en motorbelastning eller en trefaspump eller fläkt på detta sätt.

Studera också noggrant de bipolära modellerna. Om de har bokstaven "N" skriven på en av polerna (inte bara difavtomatov), ​​så är det här som nollkärnan är ansluten, och inte fas ett.

De heter lite olika. Till exempel VA63 1P+N.

Vågikonen betyder - för drift i växelspänningsnätverk.

För likspänning och ström är det bättre att inte installera sådana enheter. Egenskaperna för dess avstängning och resultatet av arbete under en kortslutning kommer inte att vara förutsägbara.

Omkopplare för likström och spänning, förutom ikonen i form av en rak linje, kan ha karakteristiska inskriptioner "+" (plus) och "-" (minus) på sina terminaler.

Dessutom är korrekt anslutning av polerna kritisk här. Detta beror på att förutsättningarna för att släcka ljusbågen vid likström är något svårare.

Om det vid ett avbrott sker en naturlig utsläckning av bågen när sinusformen passerar genom noll, så finns det ingen sinusoid som sådan vid en konstant. För stabil bågsläckning används en magnet i dem, som är installerad nära bågrännan.

Vilket kommer att leda till den oundvikliga förstörelsen av skrovet.

Skydd mot svag länk

Utöver avsnittet, när du väljer en lämplig kabelprodukt, var uppmärksam på de faktiska driftsförhållandena. Normaliserade värden anges för uppvärmning till en temperatur som inte överstiger +60°C

När du installerar linjen på en plats nära ett hus på landet är det nödvändigt att ge skydd mot fukt och andra negativa yttre påverkan.

Kontrollera noggrant alla delar av det elektriska nätverket. Grundregeln är tillförlitligt skydd, med hänsyn till sektionens prestanda med de sämsta parametrarna. Man bör komma ihåg att koppar är konstruerad med samma tvärsnitt för större belastningar jämfört med aluminium. Metallens renhet är av särskild betydelse. När föroreningarna ökar försämras konduktiviteten och förlusterna för värdelös och farlig uppvärmning ökar.

Ledningsanordning inomhus

• introduktionsmaskinen måste placeras framför disken;
• en gemensam jordfelsbrytare (RCD) är monterad bakom styranordningen;
• sedan förses separata ledningar med effektbrytare (AB).

RCD förhindrar olyckor som framkallar läckströmmar. Förhindrar elektriska stötar i vissa situationer. Komplexa skyddsåtgärder utförs dock med strömbrytare. Se till att använda effektiv jordning.

Som regel är det bekvämt att sätta flera grupper i köket för att jämnt fördela lasterna. Särskilt noggrant rekommenderas det att välja distributionen av kraftfulla konsumenter:

• hällar;
• ugnar;
• värmepannor, pannor, flödesvärmare;
• elektriska konvektorer, värmepistoler;
• luftkonditioneringar.

Elschemat har en trädstruktur. Från mittlinjen av "stammen" gör de nödvändiga grenarna av "grenarna" för anslutning av uttag och strömbrytare.

Betyg av automatiska maskiner för aktuell tabell

För att skydda ledningen från överbelastning och kortslutning måste du noggrant och korrekt välja strömbrytarens strömstyrka.Här om du till exempel skyddar ledningen med en 2,5 kvmm kabel. automatisk vid 25A och samtidigt påslagen flera kraftfulla hushållsapparater, då kan strömmen överstiga maskinens nominella värde, men med ett värde mindre än 1,45 kan maskinen arbeta i ungefär en timme.

Om strömmen är 28 A, kommer kabelisoleringen att börja smälta (eftersom den tillåtna strömmen bara är 25A), kommer detta att leda till fel, brand och andra olyckliga konsekvenser.

Därför är tabellen över automater för effekt och ström som följer:

Märkning av effektbrytare för ström

• specificera systemet för anslutning av konsumenter;
• samla in passdata för utrustning, mäta spänning;
• enligt det presenterade schemat beräknas de separat, summerar strömmarna i separata kretsar;
• för varje grupp är det nödvändigt att välja en automatisk maskin som tål motsvarande belastning;
• bestämma kabelprodukter med lämplig ledartvärsnitt.

Regler för val av valör

För korrekta slutsatser är det nödvändigt att ta hänsyn till funktionerna hos den anslutna utrustningen. Om den totala strömmen enligt beräkningen är 19 ampere föredrar användarna att köpa en 25A-enhet. Denna lösning förutsätter möjligheten att applicera ytterligare belastningar utan betydande begränsningar.

Men i vissa situationer är det bättre att välja en 20A strömbrytare. Detta ger en relativt kortare tid att stänga av strömmen med en ökning av strömmen (temperaturökning) av en bimetallisk frånskiljare

En sådan försiktighetsåtgärd kommer att bidra till att bibehålla integriteten hos motorlindningen när rotorn blockeras av en blockerad drivenhet.

Olika svarstider är användbara för att säkerställa selektiv användning av skyddsutrustning. Enheter med lägre fördröjning installeras på linjerna.I en nödsituation kopplas endast den skadade delen från strömmen. Introduktionsmaskinen hinner inte stängas av. Ström från andra kretsar är användbar för att hålla belysning, larm och andra tekniska system i fungerande skick.