Výkonné ističe. Ako vypočítať menovitý prúd ističa? Základné parametre a klasifikácia
Výpočet ističov sa robí na základe plánovaného zaťaženia v elektrickej sieti alebo skupinovom okruhu bytu. Výpočet strojov je možné vykonať aj na základe prierezu elektrického kábla už položeného a fungujúceho v byte.
Dovolím si navrhnúť výpočet ističov v byte v dvoch verziách. Každá možnosť sa používa pre rôzne podmienky zapojenia, ale obe možnosti podliehajú pravidlám vrátane tých, ktoré sú uvedené v PUE.
Možnosti výpočtu ističov
1.Možnosť. Plánujete nové elektrické rozvody. V tomto prípade sa výpočet ističov vykonáva na základe plánovanej spotreby energie bytu, celej elektrickej siete bytu ako celku spolu s analýzou prierezu žíl vodičov káblov.
Možnosť 2. Máte už funkčné elektrické rozvody a potrebujete napríklad vymeniť zastarané stroje za nové.
Zvážme obe tieto možnosti.
Výpočet ističov pre nové elektrické rozvody
Pred výpočtom si trochu zapamätajme, čo potrebujeme. V prvom rade na ochranu pred skratmi a preťažením obvodu. Čo chráni istič? Chráni elektrické vedenie a pripojovacie zariadenia (zásuvky a vypínače) pred prehriatím a požiarom.
V závislosti od účelu obvodu a jeho ochrany proti skratu sme... Tu sa zaobídeme bez výpočtov. Teraz sa však pozrieme na výpočet prekročenia povoleného zaťaženia.
Na jednej strane musí mať istič menovitý prúd alebo je prúd ističa väčší alebo rovný prúdu pri maximálnom zaťažení v obvode.
Napríklad váš elektrický obvod pozostáva z 9 zásuviek s plánovaným maximálnym zaťažením 3150 W. Keď hovorím o maximálnej záťaži, myslím tým, že plánované spotrebiče budú zapojené do všetkých zásuviek.
Prúd v obvode bude rovný 14,3 ampérov. Vzorec na výpočet zo školy:
To znamená, že menovitý prúd ističa už nemôže byť menší ako tento prúd v obvode. Ak je menej, stroj bude neustále vypadnúť a to nepotrebujeme.
Pokračuj. Na druhej strane menovitý prúd ističa nemôže byť neobmedzene veľký. Pamätáme si, že istič chráni kábel pred prehriatím. Preto musí byť horná prípustná hodnota menovitého prúdu ističa taká, aby sa drôty nezohrievali a táto hodnota sa nazýva tzv. prípustný prúd kábla, alebo skôr prípustný prúd vodičov.
Zistíme, že menovitý prúd ističa musí byť menší alebo rovný prípustnému prúdu pre vodič.
Výsledkom je jednoduchá podmienka:
Kde môžem získať povolený prúd TPG?
Najjednoduchším a najrozumnejším spôsobom je prevziať povolený prúd vodiča (TCC) z tabuľky 1.3.4. vo vydaní PUE 7.
Tabuľka: Maximálny prípustný prúd pre bytovú elektriku pre vodiče s PVC (polyvinylchlorid) a gumovou izoláciou s medenými vodičmi.
Táto tabuľka nie je kompletná, ale pre bytové rozvody postačuje. Pripomínam, že v bytových elektroinštaláciách nemožno použiť vodiče s vodičmi tenšími ako 1,5 mm 2 a nemožno použiť káble s hliníkovým TPG tenším ako 16 mm 2 . (PUE, tabuľka 7.1.1)
Teraz výpočet ističa pre nové elektrické rozvody
Vyššie uvedený vzorec samozrejme neposkytuje presný výpočet menovitého výkonu ističa. Ukazuje len svoje hranice. Samotný výpočet vykonáme nasledovne (v úvodzovkách vykonám výpočet pre podmienený príklad elektrického obvodu s 9 zásuvkami po 450 W):
- Počítame prúd v obvode pri maximálnom zaťažení ( 9×400W=3600W. 3600÷220=16,36 Ampér);
- Podľa tabuľky PUE 1.3.4 (pozri vyššie) sa zameriame na prierez žíl kábla a zvolíme na zapojenie prierez žíl kábla o jeden stupeň väčší, nie však menší ako 1,5 mm 2. (podľa k stolu je vhodný 1,5 mm, vyberte 2,5 mm, pretože 2,0 nie je v predaji);
- Opäť sa pomocou tabuľky pozrieme na prípustný prúd pre vybraný kábel (25A);
- Zistíme, že podľa podmienky, konkrétne (I sieť ≤I stroj ≤I prípustný prúd kábla), 16,36 Ampér ≤I stroj ≤25 Ampér).
- V predaji na lištu DIN sú stroje s výkonom 20 ampérov. Inštalujeme ho.
Ďalší príklad výpočtu ističa:
Na vstupe musí byť nainštalovaný istič. Podľa stavu je vypočítaný sieťový prúd 27,5 ampérov. Vstupný kábel je medený, značky VVGng, prierez 3×10.
1. Pomocou tabuľky PUE sa pozrieme na prípustný prúd kábla. Je to rovných 50 ampérov.
2. To znamená, že menovitý výkon ističa by mal byť:
27,5 A≤I stroja≤50 ampérov.
V predaji sú 50 Ampérové ističe. Najprv vyberte stroj: VA47-29 D50 2p 4,5 kA. Mimochodom, ako sa dešifruje štruktúra ich mien?
Výpočet ističov pre funkčné elektrické vedenie
Predpokladajme, že už máte funkčné elektrické vedenie a potrebujete nainštalovať alebo vymeniť ističe. V tomto prípade vypočítame stroje na základe prierezu káblov (alebo vodičov) obvodu.
Tu sú tiež dve možnosti.
Možnosť 1. Prierez všetkých káblov (vodičov) v obvode je rovnaký.
Poznámka: prierez kábla sa vzťahuje na prierez samotných žíl kábla. Na jej výpočet zmerajte priemer jadra a použite matematický vzorec na výpočet plochy prierezu jadra.
V tomto prípade výpočet stroja zopakuje výpočet uvedený vyššie, len bez výpočtu maximálneho zaťaženia.
Možnosť 2. Elektrické obvody používajú vodiče (káble) rôznych sekcií.
V tejto verzii nie je výpočet tiež zložitý. Istič sa volí podľa najmenšieho prierezu kábla podľa tabuľky PUE 1.3.4. uvedené vyššie a algoritmus výpočtu uvedený vyššie.
Akýkoľvek elektrický obvod v byte alebo dome musí byť chránený ističom proti preťaženiu a skratovému nadprúdu. Táto jednoduchá pravda môže byť jasne preukázaná v akomkoľvek elektrickom paneli bytu, podlahovom paneli, vstupnom rozvodnom paneli domu atď. elektrické skrine a boxy.
Otázkou nie je, či inštalovať istič alebo nie, otázkou je, ako vypočítať istič tak, aby správne plnil svoje úlohy, fungoval v prípade potreby a nezasahoval do stabilnej prevádzky elektrických spotrebičov.
Príklady výpočtov ističov
Teóriu výpočtov ističov si môžete prečítať v článku :. Tu je niekoľko praktických príkladov výpočtu ističov v elektrickom obvode domu alebo bytu.
Príklad 1. Výpočet úvodného stroja doma
Začnime s príkladmi výpočtu ističov zo súkromného domu, konkrétne vypočítame vstupný istič. Počiatočné údaje:
- Sieťové napätie Un = 0,4 kV;
- Odhadovaný výkon Рр = 80 kW;
- Faktor výkonu COSφ = 0,84;
1. výpočet:
Pri výbere menovitého výkonu ističa berieme do úvahy menovitý zaťažovací prúd danej elektrickej siete:
Iр = Рр / (√3 × Un × COSφ) Iр = 80 / (√3 × 0,4 × 0,84) = 137 A
2. výpočet
Aby sa predišlo chybnému vypnutiu ističa, menovitý prúd ističa (tepelný spúšťací prúd) by sa mal zvoliť o 10 % vyšší ako plánovaný zaťažovací prúd:
- I prúd vydania = Iр × 1,1
- It.r = 137 × 1,1 = 150 A
Výsledok výpočtu: Na základe vykonaných výpočtov vyberieme istič (podľa článku 3.1.10 PUE-85) s vypínacím prúdom, ktorý je najbližšie k vypočítanej hodnote:
- Hodnotil som = 150 ampérov (150 A).
Tento výber ističa umožní, aby elektrický obvod domu fungoval stabilne v prevádzkovom režime a fungoval iba v núdzových situáciách.
Príklad 2. Výpočet ističa kuchynskej skupiny
V druhom príklade si vypočítame, aký istič zvoliť pre kuchynské elektrické rozvody, ktoré sa správne nazývajú kuchynská elektrická zásuvka. Môže to byť kuchyňa bytu alebo domu, nezáleží na tom.
Podobne ako v prvom príklade sa výpočet skladá z dvoch výpočtov: výpočet záťažového prúdu kuchynského elektrického obvodu a výpočet tepelného spúšťacieho prúdu.
Výpočet zaťažovacieho prúdu
Počiatočné údaje:
- Sieťové napätie Un = 220 V;
- Odhadovaný výkon Рр = 6 kW;
- Faktor výkonu COSφ = 1;
To znamená, že ak má kuchyňa 10 zásuviek pre 10 domácich spotrebičov (stacionárnych a prenosných), musíte počítať s tým, že všetkých 10 spotrebičov nebude fungovať súčasne.
Miera využitia
- Napíšte plánované domáce spotrebiče na kus papiera.
- Vedľa zariadenia umiestnite jeho napájanie podľa jeho pasu.
- Zhrňte všetku silu zariadení podľa pasu. Toto Kalkulácia.
- Zamyslite sa nad tým, aké spotrebiče môžu fungovať súčasne: rýchlovarná kanvica + hriankovač, mikrovlnná rúra + mixér, rýchlovarná kanvica + mikrovlnná rúra + hriankovač atď.
- Vypočítajte celkové mocniny týchto skupín. Vypočítajte priemerný celkový výkon skupín súčasne zapnutých zariadení. Bude to Pnominal(menovitý výkon).
- Rozdeliť Kalkulácia na Pnominal, získajte mieru využitia kuchyne.
v skutočnosti, v teórii výpočtov sa predpokladá, že súčiniteľ využitia vo vnútri domu (bez inžinierskych sietí) a bytu je rovný jednej, ak počet zásuviek nie je väčší ako 10. To je pravda, ale v praxi je to využitie faktor, ktorý umožňuje moderným domácim spotrebičom v kuchyni fungovať na starých elektrických rozvodoch.
Poznámka:
V teórii výpočtov je plánovaná 1 zásuvka pre domácnosť na 6 m2. metrov bytu (domu). kde:
- faktor využitia = 0,7 – pre zásuvky od 50 ks;
- faktor využitia = 0,8 – zásuvky 20-49 ks;
- faktor využitia = 0,9 – zásuvky od 9 do 19 ks;
- faktor využitia=1,0 – zásuvky ≤10ks.
Vráťme sa k ističu v kuchyni. Vypočítame prúdovú záťaž kuchyne:
- Iр = Рр / 220V;
- Iр = 6000 / 220 = 27,3 A.
Aktuálne vydanie:
- Icalc.= Iр×1,1=27,3×1,1=30A
Podľa vykonaných výpočtov vyberáme pre kuchyňu 32 ampérov.
Záver
Uvedený príklad výpočtu kuchyne sa ukázal byť trochu nadhodnotený, zvyčajne stačí 16 ampérov, ak si uvedomíte, že sporák, práčka a umývačka riadu sú rozdelené do samostatných skupín.
Tieto príklady výpočtu ističov pre skupinové obvody zobrazujú iba všeobecný princíp výpočtov a nezahŕňajú výpočet inžinierskych obvodov vrátane prevádzky čerpadiel, strojov a iných motorov súkromného domu.
Fotogaléria ističov
Pri navrhovaní elektrickej siete v podniku alebo v byte sa nezaobídete bez inštalácie automatických spínačov. Chránia majetok spotrebiteľov a ľudské životy pred nepredvídanými situáciami. Profesionálny elektrikár musí dobre vedieť, ako vybrať správne ističe pre spoľahlivú a bezpečnú prevádzku elektrickej siete, ako vybrať ističe na základe výkonu použitej záťaže a ďalších parametrov.
Na čo slúži istič?
Na zabránenie prehriatia izolácie drôtu a ochranu elektrického obvodu pred skratovým prúdom je potrebný istič alebo jednoducho stroj. Okrem toho, ak existuje istič, servis elektrických vedení sa stáva pohodlnejším, pretože kedykoľvek môžete vypnúť obvod v požadovanej oblasti.
Na vykonávanie týchto úloh má stroj vo svojej konštrukcii tepelné a elektromagnetické uvoľnenie. Každý istič je navrhnutý pre určitý menovitý prúd a časovo-prúdovú charakteristiku. Od týchto parametrov závisí maximálny prevádzkový prúd linky.
Keď elektrický prúd prechádza drôtmi, drôt sa zahrieva a čím viac sa zahrieva, tým väčšia je jeho hodnota. Ak v obvode nie je nainštalovaný istič, potom pri určitej hodnote prúdu sa izolácia môže začať topiť, čo môže viesť k požiaru.
Aké typy ističov existujú?
Automatické spínače pre byty sú modulárne zariadenia. To znamená, že ich možno inštalovať do bytových rozvodných panelov na špeciálnu DIN lištu, pričom ich celkové rozmery sú rovnaké pre rôznych výrobcov a rovnaký počet stožiarov.
V elektrických skriniach v podnikoch alebo transformátorových staniciach sú tiež nemodulárne ističe. Vyznačujú sa veľkými celkovými rozmermi a menovitým prúdom. Vyzerajú ako na obrázku nižšie.
Podľa počtu pólov sa stroje delia na jednopólové, dvojpólové, trojpólové a štvorpólové. Najčastejšie je jednofázová elektrická sieť navrhnutá tak, že jednopólový istič preruší fázu v určitej oblasti a nula sa odoberie zo špeciálnej nulovej zbernice. Ale ak to priestor v paneli umožňuje, môžete na časť siete nainštalovať aj dvojpólový istič pre nulu a fázu. Zároveň budú roztrhané. Pre sieť 380 V sa používajú trojpólové a štvorpólové ističe.
Taktiež sa používajú dvoj-, troj- a štvorpólové ističe ako...
Zostávajúce technické charakteristiky sú funkčné a vyberajú sa na základe parametrov siete, výkonu spotrebiteľa a charakteristík kábla.
Výber menovitého výkonu stroja na základe výkonu záťaže
Pri výbere menovitého výkonu ističa je potrebné správne vypočítať maximálne zaťaženie elektrickej časti siete.
Tabuľka pomeru prierezu kábla a menovitého výkonu ističa k spotrebe energie je uvedená nižšie:
| Rez medených jadier | Prípustný zaťažovací prúd | Napájanie siete 220V | Menovitý prúd | Aktuálny limit |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 19 A | 4,1 kW | 10 A | 16 A |
| 2,5 mm² | 27 A | 5,9 kW | 16 A | 25 A |
| 4,0 mm² | 38 A | 8,3 kW | 25 A | 32 A |
| 6,0 mm² | 46 A | 10,1 kW | 32 A | 40 A |
| 10,0 mm² | 70 A | 15,4 kW | 50 A | 63 A |
Napríklad pre zásuvky v byte sa najčastejšie používa medený drôt s prierezom 2,5 mm². Podľa vyššie uvedenej tabuľky môže takýto vodič vydržať prúd do 27 A, ale istič je zvolený pre 16 A. Podobne na osvetlenie sa používa medený kábel 1,5 mm² a istič 10 A.
Vypínacia schopnosť
Vypínacia schopnosť ističa je schopnosť stroja vypnúť sa pri extrémne vysokých skratových prúdoch. Na stroji je táto charakteristika uvedená v ampéroch: 4500 A, 6000 A, 10000 A. To znamená, že s veľkým okamžitým skratovým prúdom, ktorý však nedosahuje 4500 ampérov, je stroj schopný pracovať a otvárať elektrický obvod.
V bytoch najčastejšie nájdete ističe s vypínacou schopnosťou 4500 A alebo 6000 A.
Časovo-prúdová charakteristika
Ak prúd prechádzajúci ističom prekročí menovitú hodnotu, logicky by mal istič fungovať. Stane sa tak, ale s určitým oneskorením. Čas, po ktorom sa stroj vypne, závisí od veľkosti a trvania tohto prekročenia menovitého prúdu. Čím väčší je rozdiel, tým rýchlejšie sa stroj vypne.
V dokumentácii k ističu môžete vidieť špeciálny graf závislosti hodnoty pomeru prúdu k menovitému prúdu od času, kedy sa tak stane. Čím nižší prúd, tým dlhší čas.
Pred hodnotením stroja je latinské písmeno, ktoré zodpovedá za maximálnu aktuálnu hodnotu. Najbežnejšie hodnoty sú:
- IN- prekročenie hodnoty menovitého prúdu 3-5 krát;
- S-- 5-10 krát prebytok ( najčastejšie je tento typ inštalovaný v bytoch);
- D-- 10-20 krát ( používa sa pre zariadenia s vysokým štartovacím prúdom).
Ktorým výrobcom by ste mali dôverovať?
Výber stroja sa vykonáva s prihliadnutím na výrobcu. Medzi obľúbené a kvalitné značky patria: ABB, Schneider Electric, Legrand a niektoré ďalšie. Spoločnosti vyrábajú cenovo dostupné produkty s rozpočtovými cenami EKF, IEK, TDM a ďalšie. V prevádzke sa mnohé produkty správajú takmer identicky, preto by ste za značku s rovnakou kvalitou produktov nemali vždy platiť navyše. Produkty Schneider Electric môžu stáť 3-5 krát viac ako IEK.
TDM - produkt sa vyrába v Číne v dvoch sériách: VA 47-29 a VA 47-63. VA 47-29 má na tele zárezy pre pasívne chladenie. Zariadenie môžete utesniť špeciálnymi zátkami, ktoré sa predávajú samostatne. VA 47-63 sa vyrábajú bez chladiacich zárezov. Cena všetkých produktov je do 130 rubľov.
Čínska spoločnosť Energia vyrába rovnakú sériu ako TDM, ale s bočnými priehlbinami a indikátorom napájania. Séria 47-63 bez indikátora a priehlbín na puzdre.
Produkty IEK (Čína) si medzi kupujúcimi získali veľkú obľubu, rovnako ako produkty od DEKraft a EKF.
KEAZ je závod v Kursku, ktorý vyrába produkty série VM63 a VA 47-29. Sada spínačov obsahuje tesnenia a je tam indikácia zapnutého stavu.
Maďarské GE produkty majú významnú váhu a veľkú obľubu.
Moeller sa vyrábajú v Srbsku a Rakúsku, sú to analógy čínskych ističov, ale majú vyššiu kvalitu vyhotovenia.
Schneider Electric vyrába niekoľko sérií produktov. Cena je v rozmedzí 150-180 rubľov. Alternatívou sú produkty od Legrand TX.
V Rusku mnoho elektrikárov miluje produkty ABB ( Nemecko), ktorý sa vyznačuje vysokou kvalitou a spoľahlivosťou. K dispozícii sú dve série: S ( priemyselná séria) a SH ( séria pre domácnosť). Výrobky stoja 250-300 rubľov.
V elektrickom obvode akejkoľvek siete je potrebný istič. Ak chcete urobiť správnu voľbu, musíte vypočítať celkové zaťaženie a získať maximálny prúd. Skontrolujte tabuľku a uistite sa, že prierez vodiča a menovitý výkon stroja sa navzájom zhodujú. Správne zvolený istič eliminuje možnosť požiaru v dôsledku roztavených vodičov alebo skratu v sieti.
Na organizáciu bezproblémového interného napájania je potrebné prideliť samostatné pobočky. Každé vedenie musí byť vybavené vlastným ochranným zariadením, ktoré chráni izoláciu kábla pred roztavením. Nie každý však vie, aké zariadenie si kúpiť. Súhlasíš?
Všetko o výbere automatických strojov na základe výkonu záťaže sa dozviete z článku, ktorý sme uviedli. Povieme vám, ako určiť hodnotenie, aby ste našli prepínač požadovanej triedy. Zohľadnenie našich odporúčaní zaručuje nákup požadovaných zariadení, ktoré môžu eliminovať nebezpečné situácie počas prevádzky elektroinštalácie.
Organizácie dodávajúce elektrinu spájajú domy a byty vykonávaním prác na pripojení kábla k rozvádzaču. Všetky inštalácie elektroinštalácie v priestoroch vykonávajú jej majitelia alebo najatí špecialisti.
Ak chcete vybrať istič na ochranu každého jednotlivého okruhu, musíte poznať jeho menovitý výkon, triedu a niektoré ďalšie charakteristiky.
Základné parametre a klasifikácia
Domáce stroje sú inštalované pri vstupe do nízkonapäťového elektrického obvodu a sú určené na riešenie nasledujúcich problémov:
- manuálna alebo elektronická aktivácia alebo deaktivácia elektrického obvodu;
- ochrana obvodu: výpadok prúdu pri malom dlhodobom preťažení;
- Ochrana obvodu: okamžité vypnutie prúdu v prípade skratu.
Každý spínač má charakteristiku vyjadrenú v ampéroch, ktorá sa nazýva ( Ja n) alebo „nominálna hodnota“.
Podstatu tejto hodnoty je ľahšie pochopiť pomocou koeficientu prekročenia nominálnej hodnoty:
K = I / In,
kde I je skutočná sila prúdu.
- K< 1.13: отключение (расцепление) не произойдет в течение 1 часа;
- K > 1,45: k vypnutiu dôjde do 1 hodiny.
Tieto parametre sú stanovené v článku 8.6.2. GOST R 50345-2010. Ak chcete zistiť, ako dlho bude trvať, kým dôjde k vypnutiu pri K>1,45, musíte použiť graf odrážajúci časovo-prúdovú charakteristiku konkrétneho modelu stroja.
Ak prúd prekročí menovitú hodnotu spínača 2-krát po dlhú dobu, dôjde k otvoreniu v priebehu 8 sekúnd až 4 minút. Rýchlosť odozvy závisí od nastavenia modelu a okolitej teploty
Každý typ ističa má tiež definovaný rozsah prúdu ( Ja a), pri ktorom sa aktivuje mechanizmus okamžitého uvoľnenia:
- trieda „B“: I a = (3 * I n .. 5 * I n ];
- trieda „C“: I a = (5 * I n .. 10 * I n ];
- trieda „D“: I a = (10 * I n .. 20 * I n ].
Zariadenia typu „B“ sa používajú hlavne pre vedenia značnej dĺžky. V obytných a kancelárskych priestoroch sa používajú stroje triedy „C“ a zariadenia označené „D“ chránia obvody tam, kde sú zariadenia s vysokým koeficientom rozbehového prúdu.
Štandardný rad domácich strojov zahŕňa zariadenia s menovitými hodnotami 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 a 63 A.
Konštrukčný návrh releasov
V modernej dobe existujú dva typy uvoľňovania: tepelné a elektromagnetické.
Bimetalový uzáver má tvar dosky vytvorenej z dvoch vodivých kovov s rôznou tepelnou rozťažnosťou. Táto konštrukcia pri dlhodobom prekročení menovitej hodnoty vedie k zahrievaniu dielu, jeho ohýbaniu a aktivácii mechanizmu vypínania.
U niektorých strojov môžete pomocou nastavovacej skrutky zmeniť parametre prúdu, pri ktorom dôjde k vypnutiu. V minulosti sa táto technika často používala na „doladenie“ zariadenia, ale tento postup si vyžaduje hlboké odborné znalosti a niekoľko testov.
Otáčaním nastavovacej skrutky (zvýraznenej červeným obdĺžnikom) proti smeru hodinových ručičiek môžete dosiahnuť dlhší čas odozvy tepelného uvoľnenia
Teraz na trhu nájdete veľa modelov štandardných hodnotení od rôznych výrobcov, ktorých časovo-aktuálne charakteristiky sú mierne odlišné (ale zároveň zodpovedajú regulačným požiadavkám). Preto je možné vybrať stroj s požadovaným „továrenským“ nastavením, čím sa eliminuje riziko nesprávnej kalibrácie.
Elektromagnetická spúšť zabraňuje prehriatiu vedenia v dôsledku skratu. Reaguje takmer okamžite, ale aktuálna hodnota musí byť niekoľkonásobne vyššia ako nominálna. Štrukturálne je táto časť solenoidom. Nadprúd vytvára magnetické pole, ktoré pohybuje jadrom a prerušuje obvod.
Súlad so zásadami selektivity
Ak existuje rozvetvený elektrický obvod, je možné zorganizovať ochranu tak, že v prípade skratu sa odpojí iba vetva, na ktorej dôjde k núdzovej situácii. Na tento účel sa používa princíp selektivity spínača.
Vizuálny diagram znázorňujúci princíp činnosti systému ističa s implementovanou funkciou selektivity (selektivity) činnosti, keď dôjde ku skratu
Na zabezpečenie selektívneho vypnutia sú na spodných stupňoch inštalované okamžité vypínacie ističe, ktoré prerušia obvod za 0,02 - 0,2 sekundy. Spínač umiestnený vo vyššom stupni má buď oneskorenie odozvy 0,25 - 0,6 s alebo je vyrobený podľa špeciálneho „selektívneho“ obvodu v súlade s normou DIN VDE 0641-21.
Pre zaručenú bezpečnosť je lepšie používať stroje od jedného výrobcu. Pre spínače jedného modelového radu existujú tabuľky selektivity, ktoré uvádzajú možné kombinácie.
Najjednoduchšie pravidlá inštalácie
Časť obvodu, ktorá musí byť chránená spínačom, môže byť jednofázová alebo trojfázová, môže mať nulový vodič, ako aj vodič PE („uzemnenie“). Preto majú stroje 1 až 4 póly, ku ktorým je pripojený vodič. Keď sa vytvoria podmienky na vypnutie, všetky kontakty sa súčasne odpoja.
Stroje v paneli sú namontované na špeciálne určenej lište DIN. Poskytuje kompaktné a bezpečné pripojenie, ako aj pohodlný prístup k prepínaču
Stroje sú inštalované nasledovne:
- jednopólový na fázu;
- bipolárne pre fázu a neutrál;
- trojpólový pre 3 fázy;
- štvorpólový pre 3 fázy a neutrál.
Je však zakázané robiť nasledovné:
- nainštalujte jednopólové ističe do neutrálnej polohy;
- vložte PE drôt do stroja;
- nainštalujte tri jednopólové namiesto jedného trojpólového ističa, ak je do okruhu zapojený aspoň jeden trojfázový spotrebič.
Všetky tieto požiadavky sú špecifikované v PUE a musia sa dodržiavať.
V každom dome alebo miestnosti, do ktorej sa dodáva elektrina, je inštalovaný úvodný stroj. Jej menovitú hodnotu určuje dodávateľ a táto hodnota je uvedená v zmluve o pripojení elektriny. Účelom takéhoto spínača je chrániť oblasť od transformátora k spotrebiteľovi.
Po vstupnom ističi je k linke pripojený merač (jedno- alebo trojfázový) a ktorého funkcie sa líšia od činnosti automatického a diferenciálneho spínača.
Ak je miestnosť zapojená do viacerých okruhov, potom je každý z nich chránený samostatným ističom, ktorého výkon je . Ich hodnotenie a triedy určuje vlastník priestorov, pričom zohľadňuje existujúce vedenie alebo výkon pripojených zariadení.
Elektromer a ističe sú inštalované v rozvodnej doske, ktorá spĺňa všetky bezpečnostné požiadavky a je možné ju jednoducho integrovať do interiéru miestnosti
Pri výbere miesta musíte pamätať na to, že vlastnosti tepelného uvoľnenia sú ovplyvnené teplotou vzduchu. Preto je vhodné umiestniť koľajnicu so strojmi do samotnej miestnosti.
Výpočet požadovanej nominálnej hodnoty
Hlavná ochranná funkcia ističa sa rozširuje na vedenie, takže hodnotenie sa vyberá na základe prierezu kábla. V tomto prípade musí celý okruh zabezpečiť normálnu prevádzku zariadení, ktoré sú k nemu pripojené. Výpočet systémových parametrov je jednoduchý, ale treba brať do úvahy mnohé nuansy, aby sa predišlo chybám a problémom.
Stanovenie celkového výkonu spotrebiteľov
Jedným z hlavných parametrov elektrického obvodu je maximálny možný výkon spotrebičov elektriny, ktoré sú k nemu pripojené. Pri výpočte tohto ukazovateľa nemôžete jednoducho zhrnúť údaje o pasoch zariadení.
Aktívna a nominálna zložka
Pre každé zariadenie napájané elektrickou energiou je výrobca povinný uviesť aktívny výkon ( P). Táto hodnota určuje množstvo energie, ktorá sa nenávratne premení v dôsledku prevádzky zariadenia a za ktorú používateľ zaplatí na elektromere.
Ale pre zariadenia s kondenzátormi alebo induktorom existuje ďalší výkon s nenulovou hodnotou, ktorý sa nazýva reaktívny ( Q). Dostane sa k zariadeniu a takmer okamžite sa vráti späť.
Jalová zložka sa nezúčastňuje na výpočte spotrebovanej elektriny, ale spolu s aktívnou zložkou tvorí tzv. „celkový“ alebo „nominálny“ výkon ( S), čo reťaz zaťažuje.
cos(f) – parameter, ktorým určíte celkový (nominálny) výkon z činného (spotrebovaného) výkonu. Ak sa nerovná jednej, je to uvedené v technickej dokumentácii k elektrickému spotrebiču
Zvýšené štartovacie prúdy
Ďalšou vlastnosťou niektorých typov domácich spotrebičov je prítomnosť transformátorov, elektromotorov alebo kompresorov. Takéto zariadenia spotrebúvajú pri štarte nábehový (štartovací) prúd.
Jeho hodnota môže byť niekoľkonásobne vyššia ako štandardné hodnoty, no prevádzkový čas pri zvýšenom výkone je krátky a zvyčajne sa pohybuje od 0,1 do 3 sekúnd. Takéto krátkodobé prepätie nespustí tepelné uvoľnenie, ale môže zareagovať elektromagnetická zložka spínača, ktorá je zodpovedná za skratový nadprúd.
Táto situácia je obzvlášť dôležitá pre vyhradené linky, ku ktorým sú pripojené zariadenia, ako sú drevoobrábacie stroje. V tomto prípade musíte vypočítať intenzitu prúdu a možno má zmysel použiť stroj triedy „D“.
Berúc do úvahy koeficient dopytu
Pre obvody, ktoré majú veľké množstvo pripojených zariadení a žiadne zariadenie, ktoré spotrebúva najväčšiu časť prúdu, použite faktor dopytu ( ks). Zmyslom jeho použitia je, že všetky zariadenia nebudú fungovať súčasne, takže súčet menovitých výkonov povedie k nadhodnotenému údaju.
Koeficient dopytu pre skupiny odberateľov elektriny je ustanovený v bode 7 SP 256.1325800.2016. Na tieto indikátory sa môžete spoľahnúť aj pri samostatnom výpočte maximálneho výkonu.
Tento koeficient môže mať hodnotu rovnú alebo menšiu ako jedna. Výpočty konštrukčného výkonu ( P r) každého zariadenia sa vyskytuje podľa vzorca:
P r = ks * S
Na výpočet parametrov obvodu sa používa celkový menovitý výkon všetkých zariadení. Použitie koeficientu dopytu je vhodné pre kancelárske a malé obchodné priestory s veľkým počtom počítačov, kancelárskej techniky a iných zariadení napájaných z jedného okruhu.
Pre linky s malým počtom spotrebiteľov sa tento koeficient nepoužíva v čistej forme. Zariadenia, pri ktorých je nepravdepodobné, že sa zapnú súčasne so zariadeniami s vyššou spotrebou energie, sú z výpočtu výkonu odstránené.
Je teda napríklad malá šanca pracovať v obývačke so žehličkou a vysávačom súčasne. A pre dielne s malým počtom personálu sa berú do úvahy iba 2-4 najsilnejšie elektrické náradie.
Aktuálny výpočet
Stroj sa vyberá na základe maximálnej hodnoty prúdu povolenej v časti obvodu. Je potrebné získať tento indikátor, poznať celkový výkon elektrických spotrebičov a napätie v sieti.
Podľa GOST 29322-2014 by sa od októbra 2015 mala hodnota napätia rovnať 230 V pre bežnú sieť a 400 V pre trojfázovú sieť. Vo väčšine prípadov sú však stále v platnosti staré parametre: 220 a 380 V. Preto je pre presné výpočty potrebné vykonať merania pomocou voltmetra.
Ďalším problémom, ktorý je obzvlášť dôležitý, je poskytovanie elektriny s nedostatočným napätím. Merania na takýchto problematických objektoch môžu ukazovať hodnoty mimo rozsahu definovaného GOST.
Navyše, v závislosti od úrovne spotreby elektrickej energie vašich susedov sa hodnota napätia môže v krátkom čase výrazne líšiť.
To vytvára problém nielen pre fungovanie zariadení, ale aj pre. Keď napätie klesne, niektoré zariadenia jednoducho stratia energiu a niektoré, ktoré majú vstupný stabilizátor, zvyšujú spotrebu elektriny.
Za takýchto podmienok je ťažké vykonať kvalitatívne výpočty požadovaných parametrov obvodu. Preto buď budete musieť položiť káble so zámerne veľkým prierezom (čo je drahé), alebo problém vyriešiť inštaláciou vstupného stabilizátora alebo pripojením domu k inému vedeniu.
Stabilizátor je inštalovaný vedľa rozvádzača. Často sa stáva, že je to jediný spôsob, ako získať štandardné hodnoty napätia v dome
Po zistení celkového výkonu elektrických spotrebičov ( S) a zistili hodnotu napätia ( U), aktuálny výpočet ( ja) sa vykonávajú podľa vzorcov, ktoré sú dôsledkom Ohmovho zákona:
I f = S / U f pre jednofázovú sieť
I l = S / (1,73 * U l) pre trojfázovú sieť
Tu je index" f“ znamená fázové parametre a “ l“ – lineárny.
Väčšina trojfázových zariadení používa typ pripojenia „hviezda“ a podľa tohto obvodu funguje aj transformátor, ktorý dodáva spotrebiteľovi prúd. Pri symetrickom zaťažení budú lineárne a fázové sily rovnaké ( ja l = Ak) a napätie sa vypočíta podľa vzorca:
Ul = 1,73 * U f
Nuansy výberu prierezu kábla
Kvalita a parametre drôtov a káblov sú regulované GOST 31996-2012. Podľa tohto dokumentu sú špecifikácie vyvinuté pre vyrábané výrobky, kde je povolený určitý rozsah hodnôt základných charakteristík. Výrobca je povinný poskytnúť tabuľku zhody medzi prierezom žíl a maximálnym bezpečným prúdom.
Maximálny prípustný prúd závisí od prierezu vodičov a spôsobu inštalácie. Môžu byť položené skryté (v stene) alebo otvorené (v potrubí alebo krabici).
Kábel je potrebné vybrať tak, aby bol zabezpečený bezpečný tok prúdu zodpovedajúci vypočítanému celkovému výkonu elektrických spotrebičov. Podľa PUE (pravidiel elektrickej inštalácie) musí byť minimum používané v obytných priestoroch aspoň 1,5 mm2.
Štandardné veľkosti majú nasledujúce hodnoty: 1,5; 2,5; 4; 6 a 10 mm2.
Niekedy existuje dôvod na použitie drôtov s prierezom o jeden krok väčším, ako je minimálne prípustné. V tomto prípade je možné pripojiť ďalšie zariadenia alebo vymeniť existujúce za výkonnejšie bez nákladných a časovo náročných prác pri ukladaní nových káblov.
Výpočet parametrov stroja
Pre každý obvod musí byť splnená nasledujúca nerovnosť:
Ja n<= I p / 1.45
Tu ja n je menovitý prúd stroja a IP– prípustný prúd pre vedenie. Toto pravidlo zaisťuje zaručené uvoľnenie pri dlhodobom prekročení prípustného zaťaženia.
Nerovnosť „In<= Ip / 1.45” является основным условием при комплектовании пары “автомат – кабель”. Пренебрежение этим правилом может привести к возгоранию проводки
V tomto prípade je postupnosť akcií nasledovná:
- Výpočet celkovej prúdovej sily elektrických spotrebičov pripojených k sieti.
- Vyberte stroj s nominálnou hodnotou nie menšou ako vypočítaná hodnota.
- Výber prierezu kábla podľa menovitého výkonu stroja.
- S = 4 kW; I = 4000 / 220 = 18 A;
- In = 20 A;
- Ip >= In* 1,45 = 29 A; D = 4 mm2.
Ak už bolo vedenie položené, postupnosť akcií je iná:
- Určenie prípustného prúdu pre známy prierez a spôsob zapojenia podľa tabuľky poskytnutej výrobcom.
- Výber ističa.
- Výpočet výkonu pripojených zariadení. Vybavenie skupiny zariadení takým spôsobom, aby celkové zaťaženie okruhu bolo menšie ako nominálna hodnota.
Príklad. Nechajte dva jednožilové káble položené voľne, D = 6 mm 2, potom:
- Ip = 46 A;
- Ja n<= I p / 1.45 = 32 A;
- S = I n * 220 = 7,0 kW.
V bode 2 posledného príkladu je mierna prijateľná aproximácia. Presná hodnota I n = I p / 1,45 = 31,7 A sa zaokrúhli na hodnotu 32 A.
Výber medzi niekoľkými denomináciami
Niekedy nastane situácia, keď na ochranu obvodu môžete vybrať niekoľko strojov s rôznymi hodnotami. Napríklad pri celkovom výkone elektrospotrebičov 4 kW (18 A) bola s rezervou zvolená elektroinštalácia s prierezom medeného jadra 4 mm 2 . Pre túto kombináciu môžete nainštalovať 20 a 25 A spínače.
Ak schéma elektrického zapojenia predpokladá prítomnosť viacúrovňovej ochrany, musíte vybrať ističe tak, aby hodnota menovitého výkonu vyššieho z nich (na obrázku vpravo - 25 A) bola väčšia ako hodnota prepínačov nižšie úrovne
Výhodou výberu prepínača s najvyšším hodnotením je možnosť pripojenia ďalších zariadení bez zmeny prvkov obvodu. Najčastejšie to robia.
Voľba stroja s nižším hodnotením je podporená skutočnosťou, že jeho tepelné uvoľnenie bude rýchlejšie reagovať na zvýšený prúd. Faktom je, že niektoré zariadenia môžu mať poruchu, čo povedie k zvýšeniu spotreby energie, ale nie až k skratu.
Napríklad porucha ložiska motora práčky povedie k prudkému zvýšeniu prúdu vo vinutí. Ak stroj rýchlo zareaguje na prekročenie povolených hodnôt a vypne sa, motor nezhorí.
Závery a užitočné video na túto tému
Návrh ističa a jeho klasifikácia. Koncepcia časovo-prúdových charakteristík a výber hodnotenia podľa prierezu kábla:
Výpočet výkonu zariadení a výber stroja podľa ustanovení PUE:
Výber ističa sa musí brať zodpovedne, pretože na ňom závisí bezpečnosť elektrického systému doma. Pri všetkých mnohých vstupných parametroch a výpočtových nuansách je potrebné pamätať na to, že hlavná ochranná funkcia stroja sa vzťahuje na elektroinštaláciu.
Do nižšie uvedeného bloku píšte komentáre, pýtajte sa a uverejňujte fotografie súvisiace s témou článku. Zdieľajte užitočné informácie, ktoré môžu byť užitočné pre návštevníkov stránok. Povedzte nám o svojich vlastných skúsenostiach s výberom ističov na ochranu elektrických rozvodov v krajine alebo v domácnosti.
Každý vie, že elektrina nie je na srandu. Nesprávny výpočet napájacieho obvodu môže viesť k najmenej dvom nepríjemným následkom. Prvým je, keď pri zapnutí viacerých energeticky náročných elektrospotrebičov (napríklad práčka, rýchlovarná kanvica a žehlička) vypadnú ističe a sieť sa vypne. Nepríjemné, ale nie smrteľné. Druhým je, keď pri zapnutí rovnakých zariadení automatické zariadenia nebudú fungovať a elektrické vedenie sa začne topiť a dymiť. A to už je smrteľné nebezpečenstvo: k požiaru je len jeden krok. Preto je výber stroja na základe výkonu zaťaženia prvoradý.
Automatický jednopólový spínač Schneider BA63 1P 25A C pre 25 ampérov.
Trochu teórie
Z kurzu fyziky je známe, že existuje vzťah medzi elektrickým výkonom, silou prúdu a napätím v elektrickej sieti. V zjednodušenej forme je tento vzťah vyjadrený nasledujúcim vzorcom pre jednofázovú sieť:
kde W je aktuálny výkon vo wattoch (W);
I – sila prúdu v ampéroch (A);
V – napätie vo voltoch (V).
V tomto prípade nás bude zaujímať sila prúdu, pretože charakteristiky ističa a elektrického vedenia sa často vyberajú na základe tohto parametra. Pre pohodlie transformujeme vyššie uvedený vzorec na výraz:
Ako príklad si vypočítajme prúdovú silu pre záťaž, ktorú energeticky nároční spotrebitelia uvedení vyššie dodávajú do elektrickej siete. Ich celkový výkon bude asi 6 kW a pri napätí 220 V dostaneme prúd v obvode:
I = 6000 W / 220 V = 27,3 A
Pre trojfázovú schému zapojenia bude mať vzorec (2) nasledujúcu formu:
I = W / 1,73 V (3)
Táto zmena je spôsobená skutočnosťou, že pri rovnakom zaťažení a rovnomernom rozdelení energie medzi fázami bude prúd v trojfázovej sieti trikrát menší. Pri rovnakom celkovom výkone 6 kW, ale pri napätí 380 V sa teda prúd v obvode bude rovnať:
I = 6000 W / (1,73 x 380 V) = 9,1 A
Po prijatí tohto indikátora môžete začať s výberom ističa, ktorý poskytuje ochranu proti preťaženiu siete.
Výber menovitého výkonu ističa pre prúd a výkon záťaže
Pre výber vhodného stroja je vhodné vypočítať prúd na kilowatt záťažového výkonu a zostaviť príslušnú tabuľku. Použitím vzorca (2) a účinníka 0,95 pre napätie 220 V získame:
1000 W / (220 V x 0,95) = 4,78 A
Vzhľadom na to, že napätie v našich elektrických sieťach často nedosahuje požadovaných 220 V, je celkom správne brať hodnotu 5 A na 1 kW výkonu. Potom bude tabuľka prúdu verzus zaťaženie vyzerať takto v tabuľke 1:
Táto tabuľka uvádza približný odhad sily striedavého prúdu pretekajúceho jednofázovou elektrickou sieťou pri zapnutí domácich elektrických spotrebičov. Malo by sa pamätať na to, že ide o špičkovú spotrebu energie, nie o priemernú. Tieto informácie nájdete v dokumentácii dodávanej s elektrickým výrobkom. V praxi je vhodnejšie použiť tabuľku maximálnych zaťažení, ktorá zohľadňuje skutočnosť, že stroje sa vyrábajú s určitým menovitým prúdom (tabuľka 2):
| Schéma zapojenia | Aktuálne hodnotenie automatických strojov | |||||||
| 10 A | 16 A | 20 A | 25 A | 32 A | 40 A | 50 A | 63 A | |
| Jednofázový, 220 V | 2,2 kW | 3,5 kW | 4,4 kW | 5,5 kW | 7,0 kW | 8,8 kW | 11 kW | 14 kW |
| Trojfázový, 380 V | 6,6 kW | 10,6 | 13,2 | 16,5 | 21,0 | 26,4 | 33,1 | 41,6 |
Napríklad, ak potrebujete zistiť, koľko ampérov potrebuje stroj na výkon 15 kW s trojfázovým prúdom, potom v tabuľke hľadáme najbližšiu väčšiu hodnotu - je to 16,5 kW, čo zodpovedá stroju s kapacitou 25 ampérov.
V skutočnosti existujú obmedzenia na pridelený výkon. Najmä v moderných mestských bytových domoch s elektrickým sporákom je pridelený výkon od 10 do 12 kilowattov a pri vchode je inštalovaný automat 50 A. Je rozumné rozdeliť tento výkon do skupín, berúc do úvahy skutočnosť že energeticky najnáročnejšie spotrebiče sú sústredené v kuchyni a kúpeľni. Každá skupina je vybavená vlastným strojom, ktorý eliminuje úplnú stratu napájania bytu v prípade preťaženia jednej z liniek.
Najmä pod elektrickým sporákom (alebo varnou doskou) je vhodné urobiť samostatný vstup a nainštalovať 32 alebo 40 ampérový stroj (v závislosti od výkonu sporáka a rúry), ako aj zásuvku s príslušným menovitým prúdom . Do tejto skupiny by ste nemali pripájať iných spotrebiteľov. Práčka aj klimatizácia by mali mať samostatnú linku – postačí im 25 A stroj.
Na otázku, koľko zásuviek je možné pripojiť k jednému stroju, možno odpovedať jednou frázou: toľko, koľko chcete. Samotné zásuvky nespotrebúvajú elektrickú energiu, to znamená, že nevytvárajú zaťaženie siete. Musíte sa len uistiť, že celkový výkon súčasne zapnutých elektrických spotrebičov zodpovedá prierezu vodiča a výkonu stroja, o ktorom bude reč nižšie.
Pre súkromný dom alebo chatu sa vstupný stroj vyberá v závislosti od prideleného výkonu. Nie všetci majitelia sú schopní získať požadovaný počet kilowattov, najmä v regiónoch s obmedzenými možnosťami elektrickej siete. Ale v každom prípade, pokiaľ ide o mestské byty, princíp rozdelenia spotrebiteľov do samostatných skupín zostáva.
Úvodný stroj pre súkromný dom
Výber menovitého výkonu ističa na základe prierezu vodiča
Po určení hodnotenia stroja na základe výkonu „zaveseného“ zaťaženia sa musíte uistiť, že elektrické vedenie vydrží príslušný prúd. Ako pomôcku môžete použiť nižšie uvedenú tabuľku zostavenú pre medený drôt a jednofázový obvod (tabuľka 3):
Ako vidíte, všetky tri indikátory (výkon, prúd a prierez vodiča) sú vzájomne prepojené, takže hodnotenie stroja možno v zásade vybrať podľa ktoréhokoľvek z nich. Zároveň je potrebné dbať na to, aby všetky parametre do seba zapadali a v prípade potreby vykonať príslušné úpravy.
V každom prípade pamätajte na nasledovné:
- Inštalácia príliš výkonného ističa môže viesť k tomu, že pred jeho spustením dôjde k poruche elektrického zariadenia, ktoré nie je chránené vlastnou poistkou.
- Stroj s nízkym počtom ampérov sa môže stať zdrojom nervového stresu, ktorý pri zapnutí rýchlovarnej kanvice, žehličky alebo vysávača preruší napájanie domu alebo jednotlivých miestností.
