Apparaten voor het loskoppelen van elektriciteit tijdens overbelasting en kortsluiting zijn geïnstalleerd bij de ingang van elk thuisnetwerk. Het is noodzakelijk om de classificaties van de huidige stroomonderbrekers correct te berekenen, anders zal hun werking niet effectief zijn. Bent u het eens?
We zullen u vertellen hoe u de parameters van de machine kunt berekenen, op basis waarvan dit beveiligingsapparaat is geselecteerd. Uit het artikel dat we hebben voorgesteld, leert u hoe u het apparaat kiest dat nodig is om het lichtnet te beschermen. Op basis van onze tips krijg je een optie die duidelijk werkt op een gevaarlijk moment voor posten.
Circuit Breaker Parameters
Om de juiste keuze van de classificatie van de trip-apparaten te garanderen, is inzicht in de principes van hun werking, voorwaarden en reactietijd noodzakelijk.
De bedrijfsparameters van stroomonderbrekers zijn gestandaardiseerd door Russische en internationale regelgevingsdocumenten.
Sleutelelementen en etikettering
Het ontwerp van de stroomonderbreker omvat twee elementen die reageren op de stroom die het gespecificeerde bereik van waarden overschrijdt:
- De bimetaalplaat warmt onder invloed van de passerende stroom op en drukt, buigend, op de stamper, waardoor de contacten worden verbroken. Dit is 'thermische beveiliging' tegen overbelasting.
- Onder invloed van een sterke stroom in de wikkeling wekt de solenoïde een magnetisch veld op dat op de kern drukt en de kern werkt al op de plunjer. Dit is een "stroombeveiliging" tegen kortsluiting, die veel sneller op zo'n gebeurtenis reageert dan de plaat.
De soorten elektrische beveiligingen hebben een markering waarmee hun basisparameters kunnen worden bepaald.
Op elke stroomonderbreker worden de belangrijkste kenmerken aangegeven. Hierdoor kunt u apparaten niet verwarren wanneer ze in het schild zijn geïnstalleerd
Het type tijdstroomkarakteristiek hangt af van het instelbereik (de grootte van de stroom waarbij de werking plaatsvindt) van de solenoïde. Gebruik schakelaars van het type "C" of, veel minder vaak, "B" om de bedrading en apparaten in appartementen, huizen en kantoren te beschermen. Er is geen speciaal verschil tussen hen bij huishoudelijk gebruik.
Type "D" wordt gebruikt in bijkeuken of timmerwerk in de aanwezigheid van apparatuur met elektromotoren met een hoog startvermogen.
Er zijn twee normen voor uitschakelapparatuur: residentieel (EN 60898-1 of GOST R 50345) en strenger industrieel (EN 60947-2 of GOST R 50030.2). Ze verschillen enigszins en machines van beide normen kunnen worden gebruikt voor woongebouwen.
Volgens de nominale stroom bevat de standaardreeks machines voor huishoudelijk gebruik apparaten met de volgende waarden: 6, 8, 10, 13 (zelden gezien), 16, 20, 25, 32, 40, 50 en 63 A.
Tijd-huidige responskenmerken
Om de werkingssnelheid van de machine tijdens overbelasting te bepalen, zijn er speciale tabellen van de afhankelijkheid van de uitschakeltijd van de overtollige verhouding, die gelijk is aan de verhouding van de stroom tot de nominale stroom:
K = ik / ikn.
Een scherpe breuk in de grafiek naar beneden bij het bereiken van een bereikfactor van 5 tot 10 eenheden is te wijten aan de werking van de elektromagnetische ontlading. Voor stroomonderbrekers van het type "B" gebeurt dit met een waarde van 3 tot 5 eenheden en voor stroomonderbrekers van het type "D" van 10 tot 20.
De grafiek toont de afhankelijkheid van het reactietijdbereik van type "C" stroomonderbrekers van de verhouding van de huidige sterkte tot de waarde die is ingesteld voor deze schakelaar
Bij K = 1,13 wordt gegarandeerd dat de machine de lijn gedurende 1 uur niet uitschakelt, en bij K = 1,45 wordt deze gegarandeerd uitgeschakeld tijdens dezelfde tijd. Deze waarden zijn goedgekeurd in clausule 8.6.2. GOST R 50345-2010.
Om te begrijpen hoe lang de beveiliging werkt, bijvoorbeeld bij K = 2, is het noodzakelijk om een verticale lijn te trekken uit deze waarde. Als resultaat krijgen we dat volgens de bovenstaande grafiek de uitschakeling zal plaatsvinden in het bereik van 12 tot 100 seconden.
Zo'n grote spreiding van tijd is te wijten aan het feit dat de verwarming van de plaat niet alleen afhangt van het vermogen van de stroom die er doorheen gaat, maar ook van de parameters van de externe omgeving. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de machine vuurt.
Denominatieregels
De geometrie van de interne en interne elektrische netwerken is individueel, dus er zijn geen standaardoplossingen voor het installeren van stroomonderbrekers met een bepaalde classificatie. Algemene regels voor het berekenen van de toegestane parameters van automaten zijn vrij complex en hangen van veel factoren af. Ze moeten allemaal in aanmerking worden genomen, anders is het mogelijk om een noodsituatie te creëren.
Het principe van bedrading binnenshuis
Interne elektrische netwerken hebben een vertakte structuur in de vorm van een 'boom' - een grafiek zonder cycli. Naleving van dit constructieprincipe wordt de selectiviteit van machines genoemd, volgens welke alle soorten elektrische circuits zijn uitgerust met beveiligingsinrichtingen.
Dit verbetert de stabiliteit van het systeem in geval van nood en vereenvoudigt het werk om het te elimineren. Het is ook veel gemakkelijker om de belasting te verdelen, energie-intensieve apparaten aan te sluiten en de bedradingsconfiguratie te wijzigen.
Aan de basis van de grafiek bevindt zich een openingsautomaat en onmiddellijk na vertakking worden groepsschakelaars geplaatst voor elk afzonderlijk elektrisch circuit. Dit is een door de jaren heen bewezen standaard circuit.
De functies van de inleidende machine omvatten bewaking van algemene overbelasting - om te voorkomen dat de stroom de toegestane waarde voor het object overschrijdt. Als dit gebeurt, bestaat het risico van beschadiging van de externe bedrading. Bovendien is het waarschijnlijk dat beschermende apparaten buiten het appartement, die al tot het gemeenschappelijke huisbezit behoren of tot lokale elektriciteitsnetten behoren, waarschijnlijk zullen werken.
De functies van groepsmachines zijn onder meer het bewaken van de huidige sterkte op individuele lijnen. Ze beschermen de kabel tegen overbelasting en de aangesloten verbruikers van elektriciteit tegen overbelasting. Als een dergelijk apparaat niet werkt in geval van kortsluiting, verzekert de ingangsstroomonderbreker dit.
Zelfs voor appartementen met een klein aantal stroomverbruikers is het raadzaam om een aparte verlichtingslijn uit te voeren. Wanneer u de machine van een ander circuit uitschakelt, gaat het licht niet uit, waardoor het probleem in meer comfortabele omstandigheden kan worden verholpen. In bijna elk paneel is de waarde van de waarde van de invoerautomaat kleiner dan de som van de groepen.
Het totale vermogen van elektrische apparaten
De maximale belasting van het circuit treedt op wanneer alle elektrische apparaten tegelijkertijd zijn ingeschakeld. Daarom wordt het totale vermogen meestal berekend door eenvoudige toevoeging. In sommige gevallen zal deze indicator echter minder zijn.
Voor sommige lijnen is de gelijktijdige werking van alle aangesloten elektrische apparaten onwaarschijnlijk en soms onmogelijk. In huizen leggen ze soms specifiek beperkingen op aan de werking van krachtige apparaten. Om dit te doen, vergeet niet om hun gelijktijdige opname te voorkomen of gebruik een beperkt aantal stopcontacten.
De kans op gelijktijdige werking van alle kantoorkantoorapparatuur, verlichting en hulpapparatuur (waterkokers, koelkasten, ventilatoren, kachels, enz.) Is erg laag, daarom wordt bij het berekenen van het maximale vermogen een correctiefactor gebruikt
Bij het elektrificeren van kantoorgebouwen wordt vaak een empirische gelijktijdigheidsfactor gebruikt voor berekeningen, waarvan de waarde wordt genomen in het bereik van 0,6 tot 0,8. De maximale belasting wordt berekend door het totale vermogen van alle elektrische apparaten te vermenigvuldigen met een factor.
Er is één subtiliteit in de berekeningen - er moet rekening worden gehouden met het verschil tussen het nominale (volledige) vermogen en het verbruikte (actieve), die verband houden met de coëfficiënt (cos (f)).
Dit betekent dat voor de werking van het apparaat een stroomstroom nodig is die gelijk is aan het verbruik gedeeld door deze coëfficiënt:
ikp = Ik / cos (f)
Waar:
- ikp - nominale stroomsterkte, die wordt gebruikt bij belastingberekeningen;
- Ik is de kracht van de stroom die door het apparaat wordt verbruikt;
- cos (f) <= 1.
Typisch wordt de nominale stroom onmiddellijk of via een indicatie van de waarde van cos (f) aangegeven in het technische gegevensblad van het elektrische apparaat.
Zo is de coëfficiëntwaarde voor luminescente lichtbronnen bijvoorbeeld 0,9; voor LED-lampen - ongeveer 0,6; voor gewone gloeilampen - 1. Als de documentatie verloren is gegaan, maar het stroomverbruik van huishoudelijke apparaten bekend is, dan nemen ze voor de garantie cos (f) = 0,75.
De aanbevolen waarden van de arbeidsfactor aangegeven in de tabel kunnen worden gebruikt bij het berekenen van elektrische belastingen wanneer er geen gegevens zijn over de nominale stroom
Hoe u een stroomonderbreker kiest op basis van het belastingsvermogen, staat beschreven in het volgende artikel, waarvan we de inhoud aanbevelen om u ermee vertrouwd te maken.
Selectie van kernsectie
Voordat u de voedingskabel van het verdeelpaneel naar een groep consumenten legt, moet u het vermogen van elektrische apparaten tijdens hun gelijktijdige werking berekenen. De doorsnede van elke tak wordt geselecteerd volgens de berekeningstabellen, afhankelijk van het type metalen bedrading: koper of aluminium.
Draadfabrikanten begeleiden hun producten met vergelijkbare referentiematerialen. Als ze afwezig zijn, worden ze geleid door de gegevens uit de directory "Regels voor het ontwerp van elektrische apparatuur" of berekenen ze de kabeldoorsnede.
Vaak zijn consumenten echter herverzekerd en kiezen ze niet voor het minimaal acceptabele deel, maar voor een stap meer. Kies dus bij aanschaf van een koperkabel voor een 5 kW lijn een doorsnede van 6 mm2wanneer 4 mm voldoende is volgens de tabel2.
Met de referentietabel in de PUE kunt u het gewenste gedeelte uit de standaardserie selecteren voor verschillende bedrijfsomstandigheden van de koperkabel
Dit is gerechtvaardigd om de volgende redenen:
- Langer gebruik van een dikke kabel, die zelden wordt onderworpen aan de maximaal toegestane belasting voor zijn doorsnede. Het opnieuw leggen van de bedrading is een moeilijk en duur werk, vooral als de kamer is gerepareerd.
- Dankzij de bandbreedtemarge kunt u nieuwe apparaten naadloos aansluiten op de netwerkbranch. U kunt dus een extra vriezer toevoegen aan de keuken of de wasmachine verplaatsen vanuit de badkamer daar.
- Het opstarten van apparaten met elektromotoren geeft sterke startstromen. In dit geval wordt een spanningsdaling waargenomen, die niet alleen tot uiting komt in het knipperen van de verlichtingslampen, maar ook kan leiden tot storing van het elektronische deel van de computer, airconditioning of wasmachine. Hoe dikker de kabel, hoe lager de stroomstoot.
Helaas zijn er veel kabels op de markt die niet volgens GOST zijn gemaakt, maar volgens de eisen van verschillende specificaties.
Vaak voldoet de doorsnede van hun kernen niet aan de vereisten of zijn ze gemaakt van geleidend materiaal met een grotere weerstand dan verwacht. Daarom is het werkelijke uiteindelijke vermogen waarbij de toegestane verwarming van de kabel optreedt minder dan in de normatieve tabellen.
Deze foto toont de verschillen tussen kabels gemaakt volgens GOST (links) en volgens TU (rechts). Een duidelijk verschil in de doorsnede van de kernen en de dichtheid van het isolatiemateriaal
Berekening van de stroomonderbreker voor kabelbescherming
De machine die in de afscherming is geïnstalleerd, moet ervoor zorgen dat de lijn wordt uitgeschakeld wanneer de stroom het toegestane bereik voor de elektrische kabel verlaat. Daarom is het voor de stroomonderbreker noodzakelijk om de maximaal toelaatbare classificatie te berekenen.
Volgens de PUE is de toelaatbare langdurige belasting van koperkabels die in dozen of via de lucht zijn gelegd (bijvoorbeeld over een spanplafond) afkomstig uit de bovenstaande tabel. Deze waarden zijn bedoeld voor noodsituaties wanneer er een overbelasting van de stroom is.
Sommige problemen beginnen bij het correleren van het nominale vermogen van de stroomonderbreker met de continu toegestane stroom, als dit wordt gedaan in overeenstemming met de huidige GOST R 50571.4.43-2012.
Een fragment van paragraaf 433.1 van GOST R 50571.4.43-2012 wordt gegeven. Er is een onnauwkeurigheid in de formule "2", en voor een goed begrip van de definitie van de variabele erin moet rekening worden gehouden met bijlage "1"
Ten eerste is de decodering van variabele I misleidendnals nominaal vermogen, als u geen aandacht besteedt aan bijlage "1" bij deze clausule van GOST. Ten tweede is er een typfout in de formule "2": de coëfficiënt 1,45 wordt onjuist toegevoegd en dit feit wordt opgemerkt door veel experts.
Volgens clausule 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 voor huishoudelijke stroomonderbrekers met een classificatie tot 63 A, de voorwaardelijke tijd is 1 uur. De ingestelde uitschakelstroom is gelijk aan de nominale waarde vermenigvuldigd met een coëfficiënt van 1,45.
Dus volgens zowel de eerste als de gewijzigde tweede formule moet de nominale stroom van de stroomonderbreker worden berekend met de volgende formule:
ikn <= IkZ / 1,45
Waar:
- ikn - nominale stroom van de machine;
- ikZ - continu toegestane kabelstroom.
We berekenen de waarden van de schakelaars voor standaard kabeldoorsneden voor een enkelfasige verbinding met twee koperen geleiders (220 V). Om dit te doen, delen we de lang toelaatbare stroom (bij het leggen door de lucht) door een uitschakelcoëfficiënt van 1,45.
We kiezen een automaat zodat de nominale waarde kleiner is dan deze waarde:
- Doorsnede 1,5 mm2: 19 / 1,45 = 13,1. Beoordeling: 13 A;
- Doorsnede 2,5 mm2: 27 / 1,45 = 18,6. Beoordeling: 16 A;
- Doorsnede 4,0 mm2: 38 / 1,45 = 26,2. Beoordeling: 25 A;
- Doorsnede 6,0 mm2: 50 / 1,45 = 34,5. Beoordeling: 32 A;
- Doorsnede 10,0 mm2: 70 / 1,45 = 48,3. Beoordeling: 40 A;
- Doorsnede 16,0 mm2: 90 / 1,45 = 62,1. Beoordeling: 50 A;
- Doorsnede 25,0 mm2: 115 / 1,45 = 79,3. Beoordeling: 63 A.
13A-stroomonderbrekers worden zelden verkocht, dus in plaats daarvan worden vaker apparaten met een nominaal vermogen van 10A gebruikt.
Kabels op basis van aluminium geleiders worden nu zelden gebruikt bij de installatie van interne bedrading. Voor hen is er ook een tabel waarmee u een sectie kunt kiezen op basis van de belasting
Op dezelfde manier voor aluminiumkabels berekenen we de waarden van de machines:
- Doorsnede 2,5 mm2: 21 / 1,45 = 14,5. Beoordeling: 10 of 13 A;
- Doorsnede 4,0 mm2: 29 / 1,45 = 20,0. Beoordeling: 16 of 20 A;
- Doorsnede 6,0 mm2: 38 / 1,45 = 26,2. Beoordeling: 25 A;
- Doorsnede 10,0 mm2: 55 / 1,45 = 37,9. Beoordeling: 32 A;
- Doorsnede 16,0 mm2: 70 / 1,45 = 48,3. Beoordeling: 40 A;
- Doorsnede 25,0 mm2: 90 / 1,45 = 62,1. Beoordeling: 50 A.
- Doorsnede 35,0 mm2: 105 / 1,45 = 72,4. Beoordeling: 63 A.
Als de fabrikant van de stroomkabels een andere afhankelijkheid van het toegestane vermogen op het dwarsdoorsnedegebied verklaart, moet de waarde voor de schakelaars opnieuw worden berekend.
De formules voor de afhankelijkheid van stroom van stroom voor een enkelfasig en driefasig netwerk zijn verschillend. Veel mensen die apparaten hebben die zijn ontworpen voor een spanning van 380 volt, maken in dit stadium een fout
Hoe de technische parameters van de stroomonderbreker door markering te bepalen, wordt hier in detail beschreven. We raden u aan om vertrouwd te raken met het educatieve materiaal.
Waarschuwing voor overbelasting door consumentenwerk
Soms wordt een automatische machine met een nominaal vermogen aanzienlijk lager dan nodig is voor gegarandeerd onderhoud van de bruikbaarheid van de elektrische kabel op de lijn geïnstalleerd.
Het is raadzaam om de classificatie van de schakelaar te verlagen als het totale vermogen van alle apparaten in het circuit veel minder is dan de kabel kan weerstaan. Dit gebeurt als om veiligheidsredenen sommige van de apparaten na installatie van de bedrading van de lijn werden verwijderd.
Dan is een verlaging van het nominale vermogen van de machine gerechtvaardigd vanuit het oogpunt van de snellere reactie op opkomende overbelastingen.
Als het motorlager bijvoorbeeld is vastgelopen, neemt de stroom in de wikkeling sterk toe, maar niet tot kortsluitwaarden. Als de machine snel reageert, heeft de wikkeling geen tijd om te smelten, wat de motor een dure terugspoelprocedure bespaart.
Ze gebruiken ook een classificatie die lager is dan de berekende vanwege strenge beperkingen op elk circuit. Voor een enkelfasig netwerk wordt bijvoorbeeld een 32 A-schakelaar geïnstalleerd bij de ingang van het appartement met een elektrische kachel, wat 32 * 1.13 * 220 = 8.0 kW toelaatbaar vermogen oplevert.Stel dat bij het bedraden van het appartement 3 lijnen zijn georganiseerd met de installatie van groepsmachines met een nominale waarde van 25 A.
Als het aantal in het schakelbord geïnstalleerde groepsmachines groot is, moeten ze worden ondertekend en genummerd. Anders kunt u in de war raken
Stel dat op een van de lijnen de belasting langzaam toeneemt. Wanneer het stroomverbruik een waarde bereikt die gelijk is aan de gegarandeerde uitschakeling van de groepsschakelaar, zullen de resterende twee secties alleen (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW.
Dit is erg klein in verhouding tot het totale verbruik. Met dit ontwerp van het distributiepaneel wordt de ingangsstroomonderbreker vaker losgekoppeld dan apparaten op de lijnen.
Om het selectiviteitsbeginsel te behouden, is het daarom noodzakelijk om stroomonderbrekers aan te zetten met een vermogen van 20 of 16 ampère. Dan, met dezelfde vervorming van het opgenomen vermogen, zullen de andere twee verbindingen in totaal 3,8 of 5,1 kW vertegenwoordigen, wat acceptabel is.
Overweeg de mogelijkheid om een 20A-stroomonderbreker te installeren met behulp van een voorbeeld van een aparte lijn speciaal voor de keuken.
De volgende elektrische apparaten zijn erop aangesloten en kunnen tegelijkertijd worden ingeschakeld:
- Koelkast met een nominaal vermogen van 400 W en een startstroom van 1,2 kW;
- Twee vriezers met een capaciteit van 200 watt;
- Oven, vermogen 3,5 kW;
- Tijdens de werking van de elektrische oven mag bovendien slechts één apparaat worden ingeschakeld, waarvan de krachtigste een waterkoker is die 2,0 kW verbruikt.
Een machine van twintig ampère laat meer dan een uur stroom door met een vermogen van 20 * 220 * 1.13 = 5.0 kW. Een gegarandeerde uitschakeling in minder dan een uur zal plaatsvinden met een stroompas van 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.
In de keuken moet een permanente aansluiting op elektriciteit zijn bij de koelapparatuur en de kachel. Als het risico bestaat dat de huidige sterkte wordt overschreden, kan de gelijktijdige werking van andere apparaten worden uitgesloten door voor hen slechts twee stopcontacten te markeren
Met de gelijktijdige opname van de oven en de waterkoker, zal het totale vermogen 5,5 kW of 1,25 delen van de nominale waarde van de machine bedragen. Omdat de waterkoker niet lang werkt, zal er geen uitschakeling plaatsvinden. Als op dit moment de koelkast en beide vriezers worden ingeschakeld, is het vermogen 6,3 kW of 1,43 delen van het nominale.
Deze waarde ligt al dicht bij de gegarandeerde uitschakelingsparameter. De kans op een dergelijke situatie is echter extreem klein en de duur van de periode zal onbeduidend zijn, omdat de bedrijfstijd van de motoren en de ketel klein is.
De startstroom die aan het begin van de koelkast ontstaat, zelfs in de som met alle werkende apparaten, zal niet voldoende zijn om de elektromagnetische vrijgave te laten struikelen. Onder de gegeven omstandigheden is het dus mogelijk om een 20 A te gebruiken.
Het enige voorbehoud is de mogelijkheid om de spanning te verhogen tot 230 V, wat is toegestaan door wettelijke documenten. GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) definieert met name een standaardspanning van 230 V met de mogelijkheid om 220 V te gebruiken.
Nu wordt in de meeste netwerken elektriciteit geleverd met een spanning van 220 V. Als de huidige parameter wordt gereduceerd tot de internationale standaard 230 V, dan kunt u de nominale waarden opnieuw berekenen in overeenstemming met deze waarde.
Apparaat stroomonderbreker. Selectie van een ingangsautomaat afhankelijk van het aangesloten vermogen. Stroomverdelingsregels:
Een schakelaar kiezen voor kabelbandbreedte:
De berekening van de nominale stroom van de stroomonderbreker is een moeilijke taak, voor de oplossing waarvan rekening moet worden gehouden met veel voorwaarden. Het gemak van service en veiligheid van de lokale stroomvoorziening zijn afhankelijk van de geïnstalleerde machine.
Neem bij twijfel over het maken van de juiste keuze contact op met een ervaren elektricien.
Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok. Vertel ons over uw ervaring met het selecteren van stroomonderbrekers. Deel nuttige informatie en foto's over het onderwerp van het artikel, stel vragen.