El concepto de "carga" en las redes eléctricas está indisolublemente ligado a la necesidad de protegerlas de sobrecargas y cortocircuitos. Para resolver los problemas asociados con el funcionamiento de las líneas eléctricas, los circuitos de conmutación proporcionan dispositivos de protección especiales. Uno de estos dispositivos es un disyuntor, cuya clasificación se selecciona según el modo de funcionamiento de la carga y los parámetros de la línea de suministro. Para elegir una máquina automática de acuerdo con la sección del cable, deberá familiarizarse con las funciones que realiza en la red.
Funciones de disyuntor
Según el EMP, la función principal de los dispositivos de desconexión automática es proteger la red de cortocircuitos y sobrecargas. Este dispositivo desconecta al consumidor de la línea cuando la corriente excede el valor nominal especificado (punto de ajuste) para él. Al mismo tiempo, no debe activarse cuando la carga de corriente está permitida (al encender la plancha y la placa, por ejemplo).
La función del fusible de línea también se manifiesta en la protección del cable de alimentación contra la destrucción térmica debido al encendido de su carcasa y al fuego posterior. Tales situaciones son bastante posibles, ya que en condiciones de cortocircuito las corrientes en la línea alcanzan miles de amperios. Ninguna de las marcas conocidas de productos de cable en estas cargas puede soportar incluso unos pocos minutos. Sin mencionar los productos ordinarios con una sección transversal de 2.5 metros cuadrados. mm, tradicionalmente utilizado para organizar el cableado eléctrico en casas particulares y apartamentos de la ciudad.
El diseño adecuado de un interruptor automático de protección es de gran importancia para garantizar el funcionamiento seguro de la red eléctrica local. El enfoque correcto para elegir las clasificaciones de las máquinas automáticas para la sección transversal del cable juega un papel primordial en este asunto.
Factores que afectan la elección del valor nominal requerido
El cálculo de los parámetros de funcionamiento del cable y la máquina solo está permitido si se tienen en cuenta todos los matices relacionados con el funcionamiento de la red eléctrica. Este enfoque ayudará a evitar posibles errores al elegir un dispositivo de protección.
Determinación del consumo total de energía.
Uno de los principales parámetros de la red eléctrica es el consumo máximo de energía de todas las cargas activas y reactivas conectadas a ella. Al calcular este indicador, simplemente no se permite sumar los valores indicados en el pasaporte del dispositivo. Esto se debe a la naturaleza diferente de su acción en la línea. Cualquier dispositivo conectado a una toma de corriente o directamente al cable de alimentación de una subestación se caracteriza por su consumo de energía, estimado en kilovatios (kW). Este valor determina la energía que se convierte en este dispositivo en el trabajo realizado por él y por el cual el usuario paga en el medidor.
Una categoría conocida de cargas, que incluye elementos capacitivos e inductivos. Se denominan reactivos y no participan en la formación de la potencia total consumida: durante el funcionamiento, simplemente bombean energía desde la red y viceversa. Sin embargo, desde el punto de vista de elegir una máquina automática sobre la sección del cable, este componente actual se tiene necesariamente en cuenta.
A veces, la potencia total o nominal, teniendo en cuenta el componente activo y reactivo, también se indica en el pasaporte. La corriente que fluye en el circuito de carga se calcula en este caso en función de su valor (se divide por el voltaje efectivo de 220 o 380 voltios).
Aumento de las corrientes iniciales
En ciertos tipos de electrodomésticos (en lavadoras, compresores domésticos), hay motores eléctricos integrados, caracterizados por altas corrientes de arranque. Su valor por un tiempo muy corto (no más de 3 segundos) puede ser muchas veces mayor que los valores de operación observados en el estado estacionario. La sobretensión a corto plazo resultante, por regla general, no causa que se dispare la liberación térmica de la máquina.
Sin embargo, su parte electromagnética, que es responsable de las sobrecorrientes de un cortocircuito, en condiciones reales a menudo dispara y apaga el dispositivo. Muy a menudo esto sucede en líneas eléctricas trifásicas dedicadas con máquinas herramientas conectadas a ellas (en hogares privados). En este caso, es necesario determinar la magnitud del impulso inicial y prever el uso de una máquina automática de clase "D".
Factor de demanda
Para los circuitos con cargas conectadas equivalentes en intensidad energética, se introduce el concepto de un "coeficiente de demanda", denotado como "ks". El significado de su aplicación es que todos los dispositivos al mismo tiempo nunca están conectados a la red y una simple suma de sus capacidades dará una cifra sobreestimada. El coeficiente utilizado para este propósito asume un valor de unidad o un poco menos.
Con esto en mente, la fórmula calcula la potencia calculada (Pr) para todos los dispositivos con servicio:
Pr = ks x Sdónde S - su valor total antes de la enmienda.
Tiene sentido usar este coeficiente en oficinas y locales comerciales con un gran volumen de equipos de oficina y otros equipos.
Para apartamentos modernos de una habitación con un número limitado de consumidores, generalmente no se tiene en cuenta. Cuando se determina la potencia total de todos los consumidores, puede continuar con el procedimiento para seleccionar la máquina de acuerdo con la carga de corriente máxima. Su valor de trabajo o nominal está determinado por la ley de Ohm:
I = S / 220 voltios - para una fase.
I = S / (1.73x380) - para una red trifásica.
El coeficiente 1.73 tiene en cuenta la naturaleza inductiva de la carga.
Cálculo de los parámetros de la máquina.
Para cualquier red eléctrica conectada a un gabinete de distribución local, se debe cumplir la siguiente desigualdad:
En <= Ip / 1.45
Aquí, In corresponde a la corriente nominal de la máquina, e Ip es su valor máximo permitido para el cableado en sí. El cumplimiento de los requisitos de esta desigualdad es la condición principal para la elección correcta del par "máquina-cable", eliminando el sobrecalentamiento y el encendido de emergencia del cableado.
La corriente nominal se puede calcular a partir de la carga total conocida o de la sección transversal de los cables del cableado existente.
Si el boceto del cableado en el apartamento ya se ha dibujado y aún no ha llegado a la colocación, el procedimiento se ve así:
- Se calcula la corriente total de todos los dispositivos conectados a la red eléctrica (de acuerdo con el esquema).
- Se selecciona un autómata con un valor adecuado.
- Según la tabla de correspondencia de secciones y corrientes, se selecciona el cable de la marca y tipo deseados.
Cuando el cableado ya está tendido, las operaciones necesarias se simplificarán enormemente. Según la sección conocida del cable tendido de cierta manera, la corriente límite se determina a partir de las tablas de correspondencia. Después de eso, de acuerdo con la fórmula anterior, se calcula el valor del valor nominal de la máquina.
Elige entre múltiples opciones
Las situaciones son posibles cuando, al elegir un autómata con el valor nominal requerido, surge una alternativa de seleccionar dos valores cercanos. Por lo tanto, con un consumo de energía total de 4 kW (18 amperios), es adecuado el cableado con una sección transversal de conductores de cobre de 4 mm2. En este caso, se permite poner el dispositivo a 20 o 25 amperios.
Cuando use varios niveles de protección, elija máquinas automáticas para que el valor de la clasificación de nivel superior supere el mismo indicador para dispositivos de un estado inferior. Por otro lado, elegir un valor más pequeño es ventajoso porque en este caso la liberación térmica se disparará más rápido si la corriente excede el valor permitido.
Los cálculos de la máquina según la sección del cable se pueden hacer en línea. Para hacer esto, hay muchas fuentes presentadas en Internet.
