Kuidas valida kaitselülitit koormuse võimsuse järgi

Kaitseseadmete õige kasutamine hoiab ära elektrilöögi ning hädaolukordade tekkimise ja arengu. Masina õige valik vastavalt koormusvõimsusele on vajalik uute loomiseks ja olemasolevate toitevõrkude moderniseerimiseks.

Milleks on kaitselülitid ja kuidas need töötavad?

Selle kategooria seadmed on võimelised tuvastama liigset elektrienergia tarbimist. See juhtub lühise või võimsate või reaktiivsete koormuste ühendamisel.Sellistes olukordades lülitab kaitselüliti 220 (380) V toiteallika välja ilma kasutaja sekkumiseta.

Märgitud funktsioonide täitmiseks kasutatakse standardprojektis kahte tehnoloogiat. Kui vool tõuseb kiiresti üle arvutatud taseme, loob solenoid magnetvälja, mis liigutab varda. Mehaanilise ajami kaudu avab see seade kontaktrühma. Sõlme parameetrite arvutamisel võetakse arvesse käivituskoormusi, et välistada valehäireid.

Teine kaitse on korraldatud tuntud nähtuse abil - juhi soojendamine voolu läbimise teel. Keti vastav osa on loodud bimetallplaadist. Temperatuuri tõustes muudab see kuju, kuni kontakt katkeb. Mõnel masinamudelil on tundlikkuse taseme reguleerimiseks spetsiaalsed seadistused.

Kaabli ja võrgu koormusega mittevastavuse ohud

Võimalikke probleeme on konkreetse näite abil lihtsam mõista. Algandmed:

• standardtoiteallikas vahelduvpingega U = 220 V;
• korteris on vana alumiiniumjuhtmestik (sektsioon 2,5 mm ruut);
• masina voolutugevus – 30 A;
• Ühendage 6 konvektorit 750 W ja üks triikraud 850 W.

Arvutus:

• tarbijate koguvõimsus (P) – 5350 W;
• voolutugevus (I) ahelas arvutatakse valemiga I = P/U = 5350 / 220 = 24,32 A).

Masin sellises olukorras ei tööta (30>24,32A). Selline vool soojendab oluliselt alumiiniumtraati ja sulatab isolatsiooni. Lühise tõttu hävinud vooluahel tuleb taastada, mis on ehituskonstruktsioonide sees võrkude paigaldamisel keeruline. Halvimal juhul hävib tulekahjus märkimisväärne materiaalne vara.

PUE standardite kohaselt ei tohiks vaadeldavate parameetritega juhi koormusvõimsus ühefaasilise 220 V võrguga ühendamisel ületada 4,4 kW. Vastav voolupiir on 20 A. Väänded, oksiidid ja muud defektid liigendites võivad kaasa aidata olukorra negatiivsele arengule.

Nõrga lüli kaitse

Lisaks ristlõikele pöörake sobivate kaablitoodete valimisel tähelepanu tegelikele töötingimustele. Standardväärtused on antud kuumutamisel temperatuurini mitte üle +60°C. Liini paigaldamisel maamaja lähedal asuvale saidile on vaja tagada kaitse niiskuse ja muude kahjulike välismõjude eest.

Kontrollige hoolikalt kõiki elektrivõrgu osi. Põhireegel on usaldusväärne kaitse, võttes arvesse kõige halvemate parameetritega ala jõudlust. Tuleb arvestada, et vask on alumiiniumiga võrreldes suuremate koormuste jaoks konstrueeritud sama ristlõikega. Metalli puhtus on teatud tähtsusega. Lisandite suurenedes juhtivus halveneb ning kasutust ja ohtlikust kuumutamisest tulenevad kaod suurenevad.

Siseruumide juhtmestiku seade

Sellistel kinnisvaraobjektidel kasutatakse kvaliteetse toitesüsteemi loomiseks järgmisi standardlahendusi:

• tutvustusmasin tuleb asetada letti ette;
• juhtseadme taha on paigaldatud üldine rikkevoolukaitse (RCD);
• Järgmisena on eraldi liinid varustatud automaatsete lülititega (AB).

RCD hoiab ära õnnetused, mis põhjustavad lekkevoolu. Mõnes olukorras hoiab see ära elektrilöögi. Keerulisi kaitsemeetmeid rakendatakse aga kaitselülitite abil. Tuleb kasutada tõhusat maandust.

Koormuste ühtlaseks jaotamiseks on reeglina mugav kööki paigaldada mitu rühma. Soovitatav on hoolikalt valida võimsate tarbijate jaotus:

• pliidiplaadid;
• ahjud;
• küttekatlad, boilerid, voolukütteseadmed;
• elektrikonvektorid, soojuspüstolid;
• konditsioneerid.

Elektriskeemil on puu struktuur. "Pagasiruumi" keskjoonest tehakse vajalikud "oksad" pistikupesade ja lülitite ühendamiseks.

Kuidas arvutada kaitselüliti reitingut

AB põhiülesanne on kaitsta elektrijuhtmeid. Sel põhjusel veenduge esmalt lüliti nimiväärtusest amprites, kaablisüdamike ristlõike ja materjali (vask, alumiinium) järgimisest.

Tarbijate koguvõimsuse määramine

Kui palju elektrit on vaja lampide ja muude toodete tööks, on märgitud kaasasolevas dokumentatsioonis. Võimsus on näidatud korpusel. Need andmed leiate tootja ametlikult veebisaidilt. Lihtsalt kilovattide liitmisest aga ei piisa.

Aktiivne ja nominaalne komponent

Näites näidatud lihtne arvutusalgoritm kirjeldab olukorda takistusliku koormusega. Just see komponent (aktiivvõimsus - P) on märgitud vastava toote tehnilisel andmelehel. Selle määrab tarbitud energia eest regulaarsete maksete arvesti.

Masina või muu elektriajamiga seadme ühendamisel peate siiski arvestama induktiivse komponendiga. Nad toimivad sarnaselt, kui ahelas on kondensaator.

Valemid ja selgitused:

• P = S * cos ϕ;
• Q = S * sin ϕ;
• S = P/cos ϕ;
• ϕ – vektorite P ja S vaheline nurk (faasinihe).

Reaktiivkomponent (Q) tähistab tsüklilist energiavahetust toiteallika ja koormuse vahel. Vektorite P ja Q summa aitab määrata lõplikku näivvõimsust (S).

Suurenenud käivitusvoolud

Võimsa pumba (veel üks reaktiivne koormus) sisselülitamisega kaasneb voolu sisselülitamine ja sellele järgnev võnkeprotsess koos üleminekuga normaalsele töörežiimile. Impulsi kestus ei ületa reeglina 1,5-2 sekundit. Sellest kestusest ei piisa bimetallplaadi soojendamiseks. Kuid sellest võib piisata solenoidvarda liigutamiseks.

Loendis on näidatud tüüpilised ülehinnatud tasemed, mis käivitavad solenoidi mähise väljalülitamise. Viivitused, enne kui bimetallplaat vooluringi katkestab (sekundites), on toodud sulgudes:

• A – 30% (20-30);
• B – 200% (4-5);
• C – 5 korda (1,5);
• D – 10 korda (0,4).

Profiilistandardite loomisel võeti arvesse vastavaid režiime. Vale väljalülitamise vältimiseks peate valima sobiva masinatüübi.

Nõudlustegurit arvesse võttes

Seda parandustegurit (Ks) kasutatakse koormuste arvestamiseks tegelikes töötingimustes: Disain = S * Ks. Selle väärtus (intervall 0 kuni 1) näitab ühendatud tarbijate arvu. Seda meetodit on mugav kasutada kontori- ja tööstusprojektide loomisel, mis hõlmavad sama tüüpi seadmete kasutamist: masinad, arvutid jne.

Kodutööde probleemide puhul pole elementaarse kontrolli põhjal raske õiget järeldust teha. Raske on ette kujutada olukorda, kus ühes ruumis kasutatakse samaaegselt jahutamiseks konditsioneeri ja soojendatakse õhku ventilaatoriga.

Elektritarbimise arvutamine

Antud valemeid koos faasinihkega kasutatakse induktiivsete ja mahtuvuslike koormuste korrigeerimiseks. Resistiivsed võetakse arvesse passiandmete järgi ilma ümberarvutamiseta. Cos ϕ väärtus on võetud kaasasolevast dokumentatsioonist.

Voolu saab arvutada järgmiselt:

• P/U – pidevad toiteallikad, takistuslikud koormused;
• P/ (U * cos ϕ) = P/ (220 * cos ϕ) – üks faas, ~220V, tarbija reaktiivkarakteristikud;
• P/ (U * √3 * cos ϕ) = P/ (380 * 1,7321 * cos ϕ) – kolmefaasiline võrk ~380V, induktiivsed (mahtuvuslikud) tehnilised parameetrid.

Multimeetri abil saate mõõta tegelikke pingeid. Tööoperatsioonide teostamise metoodika on toodud tootja ametlikus juhendis.

Südamiku ristlõike valik

Vajalik teave kandevõimete kohta sisaldub kaablitootjate ametlikus dokumentatsioonis. Ülekuumenemise ja töö käigus tekkivate kahjustuste vältimiseks on soovitatav valida seeriavalikust suurem ristlõige. Kehtivate reeglite kohaselt sobivad eluruumidesse juhtmed, mille pindala on 1,5 mm või rohkem.

Võttes arvesse kaasaegse kinnisvara suurenenud toiteallikat, ei piisa minimaalsetest võrguvõimalustest. Eksperdid soovitavad hilisema moderniseerimise osana ette näha lisaseadmete ühendamise.

Kaitselülitite praegused reitingud

Nimiväärtuse piirväärtus määratakse valemiga Ir ≤ Ipr/1,45, kus Ipr on pikaajalises režiimis teatud juhtmestiku korral lubatud vool. Kui plaanite võrgu installida, toimige järgmiselt.

• selgitada tarbija liitumisskeemi;
• koguda seadmete passiandmeid, mõõta pinget;
• vastavalt esitatud diagrammile arvutatakse need eraldi, summeeritakse üksikute ahelate voolud;
• iga rühma jaoks on vaja valida masin, mis peab vastu sobivale koormusele;
• määrata sobiva juhtme ristlõikega kaablitooted.

Kui võrgud on paigaldatud soontesse ja kaetud krohviga, on lahtivõtmine liiga keeruline. Sel juhul vali masin vastavalt kaabli ristlõikele. Nad alustavad olemasolevate liinide kandevõime hindamisest. Saadud tulemust kasutatakse sobivate kaitseseadmete mudelite hindamiseks. Järgmisena jaotatakse tarbijad gruppidesse, võttes arvesse koguvõimsust (jagatud kasutus).

Nimiväärtuse valimise reeglid

Õigete järelduste tegemiseks on vaja arvesse võtta ühendatud seadmete omadusi. Kui koguvooluks on arvutatud 19 amprit, eelistavad kasutajad osta 25A seadet. See lahendus eeldab lisakoormuste rakendamise võimalust ilma oluliste piiranguteta.

Kuid mõnes olukorras on parem valida 20A kaitselüliti. See tagab bimetallilise lahklülitiga suhteliselt lühema aja voolukatkestuste jaoks, kui vool suureneb (temperatuur tõuseb). See ettevaatusabinõu aitab säilitada elektrimootori mähiste terviklikkust, kui rootori pöörlemine on blokeeritud kinnikiilunud ajamiga.

Erinevad reaktsiooniajad on kasulikud kaitsevahendite valikulise töö tagamiseks. Liinidele paigaldatakse väiksema latentsusega seadmed. Hädaolukorras lülitatakse elektrist välja ainult kahjustatud osa. Sisendmasinal ei ole aega välja lülituda. Toiteallikas muude vooluahelate kaudu on kasulik valgustuse, häirete ja muude insenerisüsteemide töökorras hoidmiseks.

Masina valik võimsuse järgi

Individuaalseid tööoperatsioone lihtsustatakse spetsiaalsete kalkulaatorite abil. Sellised programmid pakuvad tasuta teavet ja abisaite. Kuid võimsusel põhineva masina valik tuleb teha tegeliku varustuse põhjal.

Tüüpiline algoritm:

• selgitada üksikute seadmete esialgsed tarbimisandmed;
• jaotada rühmadesse, selgitada koguväärtused;
• Saadud tulemusi kasutatakse kaitsevahendite valimiseks.

See parameeter näitab funktsionaalsuse säilimist, kui praeguseid koormusi ületatakse mitu korda (korda):

• B (3-5);
• C (5-10);
• D (40-50).

Nõuded masinamudelitele kujundatakse, võttes arvesse lülitusvõimaluste reitingut ja klassi. Kaitsevahendid valitakse varuga, et tagada töövõime hädaolukordades.

Tabelimeetod

Võrdlusmaterjalid näitavad, kui suurt koormusvõimsust saab kasutada, kui masinad on paigaldatud erinevatesse elektrivõrkudesse. Näide 2 A mudeli kohta (väärtused kW-des):

• 220 V, 1 (2) poolust, ühefaasiline ühendus – 0,4;
• 380 V, 3 poolust, “kolmnurk” – 2,3;
• 380 V, 4 poolust, täht – 1,3.

Usaldusväärsuse huvides tuleb tulemust suurendada mudelivahemiku lähima väärtuseni.

Graafiline meetod

See tehnika kasutab sarnaseid põhimõtteid. Kuid testi parameetrid on esitatud selgel graafilisel kujul.

Valiku nüansid

Igal juhul toimub kaitselüliti valik voolu (võimsuse) järgi varuga. Eksperdid soovitavad kasutada korrutustegurit 1,4-1,6. Samal ajal kontrollitakse juhtmestiku võimet taluda maksimaalset koormust.

Masina arvutamine elektrijuhtmestiku ristlõike järgi

Tavalise majapidamisvõrgu kohta saab andmeid võtta järgmisest tabelist:

Masina valimine kaabli ristlõike järgi aitab kaitsta juhtmeid. Seda tehnikat soovitavad kasutada kogenud spetsialistid. Kui pindala on teadmata, arvutatakse see standardse geomeetrilise valemi abil, võttes arvesse juhi mõõdetud läbimõõtu (D): S = (π * D2)/4 = 0,785 * D2.

Valem võimsuse arvutamiseks voolu ja pinge järgi

Nende parameetrite arvutamiseks kasutatakse koguvõimsuse (S), aktiivvõimsuse (P) ja reaktiivvõimsuse (Q) määratlusi. Ühefaasiliste 220 V võrkude arvutamiseks sobivad järgmised valemid:

• S = U*I;
• P = U * I * cos ϕ;
• Q = U * I * sin ϕ.

Arvutamise algandmed saab võtta teatmeteostest. Kasutatakse ka mõõtmistulemusi.

Aktiivne koormus

Hõõglambid ja küttekehad ei ole reaktiivsed. Sellised koormused ei nihuta voolude ja pingete faase. Toidet tarbitakse täielikult kahekordse sagedusega.

Mahtuvuslik koormus

Kui kondensaator on ühendatud vahelduvvooluvõrku, toimub energiavahetus mõlemas suunas. Selle protsessiga ei kaasne kasulikku tööd.

Reaktiivkoormuse negatiivsed mõjud

Esitatud selgitused peavad ideaalseks olukorraks. Kuid tegelikkuses on igal reaktiivsel elemendil teatud elektritakistus. Ei tohi unustada vastavaid kadusid juhtmete ja muude vooluahela komponentide ühendamisel.

Mahtuvusliku (induktiivse) komponendi oluliste väärtuste korral tuleb arvestada märgitud probleemidega. Mõnes skeemis kasutatakse lisaks masinate kandevõime suurendamisele täiendavaid kompensatsioonikomponente.

Milliseid voolusid kasutatakse masinate arvutamiseks?

Kaitseseadme võimsus valitakse juhtmestiku voolu (arvutatud või tabeliväärtus) alusel, võttes arvesse ühendatud koormuse tarbimist. Masina reiting valitakse vähem, et säilitada töö ajal elektriliini terviklikkus. Võrgu erinevatesse osadesse paigaldatakse vastava ristlõikega juhtmed, juhindudes puustruktuuri põhimõtetest.

Kaitselüliti nimiväärtuse tahtlik vähendamine on lubatud vähendatud elektritarbimisega koormuste ühendamisel. See valik eeldab suure voolureserviga liinide kasutamist. See lahendus kaitseb ühendatud seadmeid paremini kahjustuste eest.