Automaattikoneen valinta kuormitusteholle, kaapelin poikkileikkaukselle ja virralle: laskelmien periaatteet ja kaavat

Johtimen poikkileikkauksen mahdollinen korjaus linjavastuksen vuoksi

Jokaisella johtimella on oma vastus - puhuimme tästä artikkelin alussa, kun annoimme materiaalien, kuparin ja alumiinin ominaisvastusarvot.

Molemmilla metalleilla on erittäin kunnollinen johtavuus, eikä linjan omalla resistanssilla ole vähäisissä kohdissa merkittävää vaikutusta piirin kokonaisparametreihin. Mutta jos on tarkoitus vetää pitkä johto tai esimerkiksi pitkä kantava jatkojohto laitetaan toimimaan huomattavan etäisyyden päässä kotoa, niin kannattaa laskea oma vastus ja verrata sen aiheuttamaa jännitehäviötä syöttöjännite.Jos jännitehäviö on yli 5 % piirin nimellisjännitteestä, sähköasennusten toimintasäännöt edellyttävät poikkileikkaukseltaan suuremman johtimien ottamista.

Esimerkiksi hitsausinvertterin kannatin valmistetaan. Jos itse kaapelin vastus on liian suuri, kuormitetut johdot ylikuumenevat voimakkaasti, eikä jännite välttämättä riitä laitteen oikeaan toimintaan.

Kaapelin itsevastus voidaan laskea kaavalla:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk on kaapelin (linjan) rajavastus, Ohm;

2 - kaapelin pituus kaksinkertaistuu, koska koko virtapolku otetaan huomioon, eli "edestakaisin";

ρ on kaapelisydänmateriaalin ominaisresistanssi;

L on kaapelin pituus, m;

S on sydämen poikkipinta-ala, mm².

Oletetaan, että tiedämme jo, minkä virran kanssa meidän on käsiteltävä kuormaa kytkettäessä - tästä on jo keskusteltu useammin kuin kerran tässä artikkelissa.

Kun tiedät virran voimakkuuden, on helppo laskea jännitehäviö Ohmin lain avulla ja verrata sitä sitten nimellisarvoon.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Jos testitulos on yli 5%, kaapelin johtimien poikkileikkausta tulee lisätä yhdellä askeleella.

Toinen online-laskin auttaa sinua suorittamaan tällaisen tarkastuksen nopeasti. Se ei näytä vaativan lisäselvityksiä.

Pitkän linjan jännitehäviön laskin

Kuten jo mainittiin, arvolla enintään 5%, et voi muuttaa mitään. Jos se osoittautuu enemmän, kaapelin sydämen poikkileikkaus kasvaa, myös myöhemmällä tarkistuksella.

*  *  *  *  *  *  *

Joten tarkasteltiin tärkeimpiä kysymyksiä, jotka liittyvät vaadittuun kaapelin poikkipintaan riippuen sille suunnitellusta kuormituksesta.Lukija voi vapaasti valita minkä tahansa ehdotetuista laskentamenetelmistä, joista hän pitää eniten.

Päätämme artikkelin videolla samasta aiheesta.

Nimellisvirta- ja aikaominaisuus

Tätä seuraa yksi tärkeimmistä kirjoituksista - koneen nimellisvirta. Esimerkiksi C25 tai C16.

Ensimmäinen kirjain osoittaa aika-virran ominaisuuden "C". Kirjaimen perässä oleva numero on nimellisvirran arvo.

Yleisimmät ominaisuudet ovat "B, C, D, Z, K". Ne määrittävät laukaisuajan koneen läpi kulkevasta oikosulkuvirrasta riippuen. Lyhyesti siis:

B
kone sammuu "ehdollisesti välittömästi" oikosulkuvirralla, joka on 3-5 kertaa suurempi kuin nimellisvirta

Pohjimmiltaan ne sijoitetaan valaistuspiireihin.

C
oikosulkuvirralla, joka on 5-10 kertaa suurempi kuin nimellisvirta

Universaali sovellus verkoissa, joissa on sekakuormitus.

D
10-20 kertaa enemmän Inom

Käytetään sähkömoottoreiden kytkemiseen.

Z
2-3 kertaa

Todellinen elektronisten laitteiden piireissä.

K
8-12 kertaa

Soveltuu vain laitteisiin, joissa on induktiivinen kuorma.

Kaikissa tällaisissa laitteissa on lämpö- ja sähkömagneettinen suojaus. Vaikka lämpöä ei joskus voi asettaa. Mutta siitä lisää myöhemmin.

Sähkömagneettinen - yllä olevien parametrien alueella ominaisuuden tyypistä riippuen.

Huomaa, että arvolla C25 kone ei sammuta 26 ampeerin kuormaa. Tämä tapahtuu vain virran arvolla, joka on 1,13 kertaa suurempi kuin 25 A. Ja silloinkin, melko pitkän ajan kuluttua (yli 1 tunti)

Ja silloinkin, melko pitkän ajan kuluttua (yli 1 tunti).

On olemassa sellainen asia kuin:

käyttövirta — 1,45*Inom

Kone toimii taatusti tunnin sisällä.

ei-käyttövirta - 1,13 * Inom

Koneen ei pitäisi toimia tunnin sisällä, vaan vasta tämän ajan kuluttua.

Älä myöskään unohda, että kotelon nimellisvirran arvo on ilmoitettu ympäristön lämpötilalle +30 C. Jos sijoitat laitteen kylpylään tai talon julkisivulle, suoraan auringonsäteiden alle, niin 16 ampeerin automaattikone voi kuumana kesäpäivänä toimia jopa nimellisvirralla pienemmällä virralla. !

Miksi tarvitset automaattisen

Asunnon, rivitalon, pienen teollisuuslaitoksen katkaisijat ovat yleisiä toimintaperiaatteita.

Ne on varustettu kaksivaiheisella suojajärjestelmällä:

1. Lämpö. Lämpövapautin on valmistettu bimetallilevystä. Pitkäaikaisella toiminnalla suuren virran puolella levyn joustavuus kasvaa, minkä vuoksi se koskettaa kytkintä.
2. Sähkömagneettinen. Sähkömagneettisen vapautuksen roolia hoitaa solenoidi. Kun rekisteröidään lisävirtateho, jolle konetta ja kaapelia ei ole suunniteltu, myös kytkin laukeaa. Tämä on oikosulkusuojaus.

AB (yleinen lyhenne) suojaa sähköverkkoa lämpöeristeeltä ja tulipalolta

Juuri tämän työsuunnitelman vuoksi on tärkeää tietää, kuinka monta ampeeria laite laittaa asuntoon: jos valitset väärän laitteen, se ei pysty estämään teholtaan sopimatonta virtaa, ja tulee tulipalo. Kaikkien suositusten mukaan valittu AB suojaa tulipaloilta, sähköiskuilta, kuumenemiselta ja kodinkonelastujen palamiselta

Päättäminen nimityksestä

Itse asiassa katkaisijan toiminnoista seuraa sääntö katkaisijan nimellisarvon määrittämiseksi: sen on toimittava, kunnes virta ylittää johdotusominaisuudet.Ja tämä tarkoittaa, että koneen virran on oltava pienempi kuin enimmäisvirta, jonka johdotus voi kestää.

Jokaiselle riville on valittava oikea katkaisija

Tämän perusteella katkaisijan valinnan algoritmi on yksinkertainen:

• Laske johdotuksen poikkileikkaus tietylle alueelle.
• Katso, mikä on suurin virta, jonka tämä kaapeli voi kestää (se on taulukossa).
• Lisäksi kaikista katkaisijoiden nimikkeistä valitsemme lähimmän pienemmän. Koneiden arvot on sidottu tietyn kaapelin sallittuihin jatkuvaan kuormitusvirtoihin - niillä on hieman pienempi arvo (se on taulukossa). Luokitteluluettelo näyttää tältä: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Valitse tästä luettelosta oikea. Nimellisarvoja on ja vähemmän, mutta niitä ei käytännössä enää käytetä - meillä on liikaa sähkölaitteita ja niissä on huomattava teho.

Esimerkki

Algoritmi on hyvin yksinkertainen, mutta toimii moitteettomasti. Selvyyden vuoksi katsotaanpa esimerkkiä. Alla on taulukko, joka osoittaa suurimman sallitun virran johtimille, joita käytetään johdotettaessa talossa ja huoneistossa. Siellä on myös suosituksia koneiden käytöstä. Ne on annettu sarakkeessa "Katkaisijan nimellisvirta". Siellä etsimme nimellisarvoja - se on hieman pienempi kuin suurin sallittu, joten johdotus toimii normaalitilassa.

Taulukosta löytyy tälle linjalle valittu lankaosuus. Oletetaan, että meidän on asennettava kaapeli, jonka poikkileikkaus on 2,5 mm2 (yleisin keskitehoisia laitteita asennettaessa). Tällaisen poikkileikkauksen omaava johdin kestää 27 A virran, ja koneen suositeltu teho on 16 A.

Miten ketju sitten toimii? Niin kauan kuin virta ei ylitä 25 A, kone ei sammu, kaikki toimii normaalitilassa - johdin lämpenee, mutta ei kriittisiin arvoihin. Kun kuormitusvirta alkaa nousta ja ylittää 25 A, kone ei sammu hetkeksi - ehkä nämä ovat käynnistysvirtoja ja ne ovat lyhytikäisiä. Se sammuu, jos virta ylittää 25 A 13 % riittävän pitkään. Tässä tapauksessa, jos se saavuttaa 28,25 A. Silloin sähköpussi toimii, jännitteettömäksi haara, koska tämä virta on jo uhka johtimelle ja sen eristeelle.

Tehon laskenta

Onko mahdollista valita automaattinen kone kuormitustehon mukaan? Jos sähköjohtoon on kytketty vain yksi laite (yleensä se on suuri kodinkone, jolla on suuri virrankulutus), on sallittua tehdä laskelma tämän laitteen tehon perusteella. Tehon suhteen voit myös valita esittelykoneen, joka asennetaan talon tai asunnon sisäänkäynnille.

Jos etsimme esittelykoneen arvoa, on tarpeen laskea yhteen kaikkien kotiverkkoon kytkettävien laitteiden tehot. Sitten löydetty kokonaisteho korvataan kaavaan, tämän kuorman käyttövirta löydetään.

Kaava virran laskemiseksi kokonaistehosta

Kun olemme löytäneet virran, valitse arvo. Se voi olla joko hieman suurempi tai hieman pienempi kuin löydetty arvo. Tärkeintä on, että sen laukaisuvirta ei ylitä tämän johdotuksen suurinta sallittua virtaa.

Milloin tätä menetelmää voidaan käyttää? Jos johdotus on asetettu suurella marginaalilla (tämä ei muuten ole huono). Sitten voit säästää rahaa asentamalla automaattisesti kytkimet, jotka vastaavat kuormaa, ei johtimien poikkileikkausta

Mutta jälleen kerran kiinnitämme huomiota siihen, että kuorman pitkäaikaisen sallitun virran on oltava suurempi kuin katkaisijan rajavirta. Vain silloin automaattisen suojauksen valinta on oikea

Sallitun virranvoimakkuuden laskeminen lämmittämällä johtimia

Jos valitaan sopivan poikkileikkauksen omaava johdin, tämä eliminoi jännitehäviöt ja johdon ylikuumenemisen. Siten jakso määrittää, kuinka optimaalinen ja taloudellinen sähköverkon toimintatapa on. Vaikuttaa siltä, ​​​​että voit vain ottaa ja asentaa valtavan kaapeliosan. Mutta kuparijohtimien hinta on verrannollinen niiden poikkileikkaukseen, ja ero sähköjohtojen asennuksessa yhteen huoneeseen voi olla useita tuhansia ruplaa.

Siksi on tärkeää pystyä laskemaan kaapelin poikkileikkaus oikein: toisaalta takaat verkon toiminnan turvallisuuden, toisaalta älä kuluta ylimääräistä rahaa liian "paksun" johtimen ostamiseen

Johdinosan valinnassa on otettava huomioon kaksi tärkeää kriteeriä - sallittu lämmitys ja jännitehäviö. Saatuaan kaksi johtimen poikkipinta-alan arvoa eri kaavoilla, valitse suurempi arvo pyöristämällä se standardiin. Ilmajohdot ovat erityisen herkkiä jännitehäviölle.

Samanaikaisesti aallotettuihin putkiin sijoitetuissa maanalaisissa linjoissa ja kaapeleissa on tärkeää ottaa huomioon sallittu lämmitys. Siksi poikkileikkaus tulisi määrittää johdotuksen tyypin mukaan

Kaapeleiden johtimien sallitut lämmityslämpötilat

Id - kaapelin sallittu kuormitus (lämmitysvirta). Tämä arvo vastaa johtimen läpi kulkevaa virtaa pitkään. Tässä prosessissa ilmestyy vakiintunut, pitkän aikavälin sallittu lämpötila (Td). Lasketun virranvoimakkuuden (Ir) on vastattava sallittua (Id), ja sen määrittämiseksi sinun on käytettävä kaavaa:

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

missä:

• Pn - nimellisteho, kW;
• Kz - kuormituskerroin (0,85-0,9);
• - laitteen nimeämätön jännite;
• hd - laitteiden tehokkuus;
• cos j - laitteen tehokerroin (0,85-0,92).

Vaikka otamme huomioon samat virta-arvot, lämpöteho on erilainen ympäristön lämpötilan mukaan. Mitä matalampi lämpötila, sitä tehokkaampi lämmönsiirto.

Kaapelin korjauskertoimet ympäristön lämpötilasta riippuen

Lämpötila vaihtelee alueen ja vuodenajan mukaan, joten tiettyjen arvojen taulukot löytyvät PUE:sta. Jos lämpötila poikkeaa merkittävästi lasketusta, on käytettävä korjauskertoimia. Peruslämpötila sisällä tai ulkona on 25 celsiusastetta. Jos kaapeli vedetään maan alle, lämpötila muuttuu 15 celsiusastetta. Se on kuitenkin maan alla, että se pysyy vakiona.

Jännite

230/400V - merkinnät nimellisjännitteestä, jossa tätä konetta voidaan käyttää.

Jos näytössä on 230 V kuvake (ilman 400 V), näitä laitteita tulee käyttää vain yksivaiheisissa verkoissa. Tällä tavalla ei voi laittaa kahta tai kolmea yksivaihekytkintä peräkkäin ja syöttää 380V jännitettä moottorin kuormaan tai kolmivaiheiseen pumppuun tai tuulettimeen.

Tutki myös huolellisesti kaksisuuntaisia ​​malleja. Jos niillä on kirjain "N" kirjoitettuna yhteen navoista (ei vain difavtomatov), ​​niin tässä on kytketty nollasydän, ei vaihe yksi.

Niitä kutsutaan hieman eri tavalla. Esimerkiksi VA63 1P+N.

Aaltokuvake tarkoittaa - käyttöä vaihtojänniteverkoissa.

Tasajännitteelle ja -virralle on parempi olla asentamatta tällaisia ​​laitteita. Sen sammutuksen ominaisuudet ja työn tulos oikosulun aikana eivät ole ennustettavissa.

Tasavirran ja jännitteen kytkimillä, suoran viivan muodossa olevan kuvakkeen lisäksi, liittimissä voi olla tunnusmerkit “+” (plus) ja “-” (miinus).

Lisäksi napojen oikea kytkentä on kriittinen tässä. Tämä johtuu siitä, että kaaren sammutusolosuhteet tasavirralla ovat jonkin verran vaikeammat.

Jos katkoksessa tapahtuu kaaren luonnollinen sammuminen, kun siniaalto kulkee nollan läpi, niin vakiossa siniaaltoa ei sellaisenaan ole. Vakaassa valokaaren sammutuksessa niissä käytetään magneettia, joka asennetaan valokaaren lähelle.

Mikä johtaa väistämättömään rungon tuhoutumiseen.

Heikko linkin suojaus

Kun valitset sopivaa kaapelituotetta, huomioi osion lisäksi todelliset käyttöolosuhteet. Normalisoidut arvot annetaan lämmityksessä enintään +60°C lämpötilaan

Kun asennat linjaa maalaistalon lähellä olevalle paikalle, on tarpeen tarjota suoja kosteudelta ja muilta haitallisilta ulkoisilta vaikutuksilta.

Tarkista huolellisesti kaikki sähköverkon osat. Perussääntö on luotettava suojaus, jossa otetaan huomioon sivuston suorituskyky huonoimmilla parametreilla. On pidettävä mielessä, että kupari on suunniteltu samalle poikkileikkaukselle suurempia kuormia varten kuin alumiini. Metallin puhtaus on erityisen tärkeää. Epäpuhtauksien lisääntyessä johtavuus heikkenee ja turhan ja vaarallisen lämmityksen häviöt kasvavat.

Sisäkäyttöinen johdotuslaite

• esittelykone on asetettava tiskin eteen;
• yhteinen vikavirtasuoja (RCD) on asennettu ohjauslaitteen taakse;
• sitten erilliset johdot on varustettu katkaisijalla (AB).

RCD estää onnettomuuksia, jotka aiheuttavat vuotovirtoja. Estää sähköiskun joissain tilanteissa. Monimutkaiset suojatoimenpiteet suoritetaan kuitenkin käyttämällä katkaisijoita. Muista käyttää tehokasta maadoitusta.

Yleensä keittiöön on kätevää sijoittaa useita ryhmiä kuormien tasaiseksi jakamiseksi. Erityisen huolellisesti on suositeltavaa valita tehokkaiden kuluttajien jakelu:

• keittolevyt;
• uunit;
• lämmityskattilat, kattilat, virtauslämmittimet;
• sähköiset konvektorit, lämpöpistoolit;
• ilmastointilaitteet.

Kytkentäkaaviossa on puurakenne. Tee "rungon" keskilinjasta "haarojen" tarvittavat haarat pistorasioiden ja kytkimien liittämistä varten.

Automaattisten koneiden arvosanat nykyiselle taulukolle

Suojaaksesi linjaa ylikuormitukselta ja oikosululta, sinun on valittava huolellisesti ja oikein katkaisijan virtaluokitus.Jos esimerkiksi suojaat linjaa 2,5 neliömetrin kaapelilla. automaattinen 25A ja samalla kytketty päälle useita tehokkaita kodinkoneita, niin virta voi ylittää koneen nimellisarvon, mutta arvolla alle 1,45, kone voi toimia noin tunnin ajan.

Jos virta on 28 A, kaapelin eristys alkaa sulaa (koska sallittu virta on vain 25 A), tämä johtaa epäonnistumiseen, tulipaloon ja muihin valitettaviin seurauksiin.

Siksi tehon ja virran automaattien taulukko on seuraava:

Katkaisijoiden arvot virralle

• määritä kuluttajien kytkentäsuunnitelma;
• kerätä laitteiden passitietoja, mitata jännitettä;
• esitetyn kaavion mukaan ne lasketaan erikseen laskemalla yhteen virrat erillisissä piireissä;
• jokaiselle ryhmälle on valittava automaattinen kone, joka kestää vastaavan kuorman;
• määritä kaapelituotteet, joilla on sopiva johtimen poikkileikkaus.

Nimellisarvon valintasäännöt

Oikeiden johtopäätösten tekemiseksi on otettava huomioon liitettyjen laitteiden ominaisuudet. Jos laskennan mukaan kokonaisvirta on 19 ampeeria, käyttäjät ostavat mieluummin 25 A laitteen. Tämä ratkaisu edellyttää lisäkuormituksen mahdollistamista ilman merkittäviä rajoituksia.

Joissakin tilanteissa on kuitenkin parempi valita 20A katkaisija. Tämä tarjoaa suhteellisen lyhyemmän ajan virran katkaisemiseen bimetallierottimen virran lisääntyessä (lämpötilan nousussa)

Tällainen varotoimenpide auttaa säilyttämään moottorin käämityksen eheyden, kun roottori on tukkeutunut jumiutuneen käyttölaitteen takia.

Erilaiset vasteajat ovat hyödyllisiä suojavarusteiden valikoivan toiminnan varmistamiseksi. Linjoille asennetaan laitteita, joilla on pienempi viive.Hätätilanteessa vain vaurioitunut osa kytketään irti sähköstä. Esittelykoneella ei ole aikaa sammua. Muista piireistä saatava virta on hyödyllinen valaistuksen, hälyttimien ja muiden teknisten järjestelmien toimintakunnossa pitämiseen.