Pojęcie „obciążenia” w sieciach elektrycznych jest nierozerwalnie związane z potrzebą ochrony ich przed przeciążeniami i zwarciami. Aby rozwiązać problemy związane z działaniem linii energetycznych, obwody przełączające zapewniają specjalne urządzenia ochronne. Jednym z takich urządzeń jest wyłącznik automatyczny, którego moc dobierana jest w zależności od trybu pracy obciążenia i parametrów samej linii zasilającej. Aby wybrać maszynę automatyczną zgodnie z sekcją kabla, musisz zapoznać się z funkcjami, które wykonuje ona w sieci.
Funkcje wyłącznika
Według EMP główną funkcją automatycznych urządzeń odłączających jest ochrona sieci przed zwarciem i przeciążeniem. To urządzenie odłącza odbiornik od linii, gdy prąd przekroczy dla niego określoną wartość nominalną (wartość zadaną). Jednocześnie nie należy go uruchamiać, gdy dopuszczalne jest dla niego bieżące obciążenie (na przykład podczas włączania żelazka i płyty grzejnej).
Funkcja bezpiecznika sieciowego przejawia się również w ochronie kabla zasilającego przed zniszczeniem termicznym w wyniku zapłonu jego skorupy i późniejszego pożaru. Takie sytuacje są całkiem możliwe, ponieważ w warunkach zwarcia prądy w linii osiągają tysiące amperów. Żadna ze znanych marek produktów kablowych przy tych obciążeniach nie wytrzyma nawet kilku minut. Nie wspominając o zwykłych produktach o przekroju 2,5 metra kwadratowego. mm, tradycyjnie używany do układania przewodów elektrycznych w domach prywatnych i mieszkaniach miejskich.
Prawidłowe zaprojektowanie ochronnego wyłącznika ma ogromne znaczenie dla zapewnienia bezpiecznego działania lokalnej sieci elektrycznej. Prawidłowe podejście do wyboru mocy znamionowych automatów do przekroju poprzecznego kabli odgrywa w tym względzie nadrzędną rolę.
Czynniki wpływające na wybór wymaganej wartości nominalnej
Obliczanie parametrów roboczych drutu i maszyny jest dopuszczalne tylko pod warunkiem uwzględnienia wszystkich niuansów związanych z działaniem sieci energetycznej. Takie podejście pomoże uniknąć możliwych błędów przy wyborze urządzenia ochronnego.
Określenie całkowitego zużycia energii
Jednym z głównych parametrów sieci elektrycznej jest maksymalny pobór mocy wszystkich podłączonych do niej obciążeń czynnych i biernych. Przy obliczaniu tego wskaźnika po prostu sumowanie wartości wskazanych w paszporcie urządzenia jest niedozwolone. Wynika to z odmiennego charakteru ich działania w linii. Każde urządzenie podłączone do gniazdka elektrycznego lub bezpośrednio do kabla zasilającego podstacji charakteryzuje się zużyciem energii, szacowanym w kilowatach (kW). Ta wartość określa energię przekształcaną w tym urządzeniu w pracę wykonaną przez niego lub za którą użytkownik płaci za licznik.
Znana kategoria obciążeń, które obejmują elementy pojemnościowe i indukcyjne. Są nazywane reaktywnymi i nie biorą udziału w tworzeniu całkowitej zużytej mocy - podczas pracy po prostu pompują energię z sieci iz powrotem. Jednak z punktu widzenia wyboru automatycznej maszyny zamiast odcinka kabla ten aktualny element jest koniecznie brany pod uwagę.
Czasami pełna lub znamionowa moc, biorąc pod uwagę składnik aktywny i bierny, jest również wskazana w paszporcie. Prąd przepływający w obwodzie obciążenia jest w tym przypadku obliczany na podstawie jego wartości (jest on dzielony przez napięcie efektywne 220 lub 380 woltów).
Zwiększone prądy rozruchowe
W niektórych typach urządzeń gospodarstwa domowego (w pralkach, sprężarkach domowych) wbudowane są silniki elektryczne, charakteryzujące się wysokimi prądami rozruchowymi. Ich wartość przez bardzo krótki czas (nie więcej niż 3 sekundy) może wielokrotnie przekraczać wartości robocze obserwowane w stanie ustalonym. Powstały krótkotrwały skok z reguły nie powoduje zadziałania termicznego uwalniania maszyny.
Jednak jego część elektromagnetyczna, która jest odpowiedzialna za przetężenia zwarciowe, w rzeczywistych warunkach często działa i wyłącza urządzenie. Bardzo często dzieje się tak w dedykowanych trójfazowych liniach energetycznych z podłączonymi do nich obrabiarkami (w domach prywatnych). W takim przypadku konieczne jest określenie wielkości impulsu rozruchowego i zapewnienie zastosowania automatycznej maszyny klasy „D”.
Współczynnik popytu
W przypadku obwodów z podłączonymi obciążeniami równoważnymi pod względem energochłonności wprowadzono pojęcie „współczynnika zapotrzebowania”, oznaczonego jako „ks”. Znaczenie jego zastosowania polega na tym, że wszystkie urządzenia w tym samym czasie nigdy nie są podłączone do sieci, a proste podsumowanie ich mocy da zawyżoną liczbę. Współczynnik zastosowany do tego celu przyjmuje wartość jedności lub nieco mniejszą.
Mając to na uwadze, obliczoną moc (Pr) dla wszystkich obsługiwanych urządzeń oblicza się według wzoru:
Pr = ks x Sgdzie S. - jego całkowita wartość przed zmianą.
Warto zastosować ten współczynnik w pomieszczeniach biurowych i handlowych z dużą ilością sprzętu biurowego i innego sprzętu.
W przypadku nowoczesnych mieszkań jednopokojowych o ograniczonej liczbie konsumentów zwykle nie jest to brane pod uwagę. Po określeniu całkowitej mocy wszystkich odbiorników można przejść do procedury wyboru urządzenia zgodnie z maksymalnym obciążeniem prądowym. Jego wartość roboczą lub nominalną określa prawo Ohma:
I = S / 220 woltów - dla jednej fazy.
I = S / (1,73x380) - dla sieci trójfazowej.
Współczynnik 1,73 uwzględnia charakter indukcyjny obciążenia.
Obliczanie parametrów maszyny
W przypadku każdej sieci elektrycznej podłączonej do lokalnej szafy rozdzielczej należy spełnić następującą nierówność:
W <= Ip / 1.45
Tutaj In odpowiada prądowi znamionowemu maszyny, a Ip jest jego maksymalną dopuszczalną wartością dla samego okablowania. Zgodność z wymogami tej nierówności jest głównym warunkiem prawidłowego wyboru pary „maszyna-kabel”, eliminując przegrzanie i awaryjny zapłon okablowania.
Prąd znamionowy można obliczyć na podstawie znanego całkowitego obciążenia lub na podstawie przekroju przewodów istniejącego okablowania.
Jeśli szkic okablowania w mieszkaniu został już narysowany i nie dotarł jeszcze do układania, procedura wygląda następująco:
- Całkowity prąd wszystkich urządzeń podłączonych do sieci jest obliczany (zgodnie ze schematem).
- Wybrany jest automat o odpowiedniej wartości.
- Zgodnie z tabelą korespondencji sekcji i prądów wybiera się kabel pożądanej marki i typu.
Gdy okablowanie jest już ułożone, niezbędne operacje zostaną znacznie uproszczone. Zgodnie ze znanym odcinkiem ułożonego w określony sposób kabla prąd graniczny jest określany na podstawie tabel odpowiedników. Następnie, zgodnie z powyższym wzorem, obliczana jest wartość wartości nominalnej maszyny.
Wybierz spośród wielu opcji
Możliwe są sytuacje, gdy przy wyborze automatu o wymaganej wartości nominalnej pojawia się alternatywa wyboru dwóch bliskich wartości. Tak więc przy całkowitym zużyciu energii 4 kW (18 A) odpowiednie jest okablowanie o przekroju miedzianych przewodów 4 mm2. W takim przypadku dozwolone jest ustawienie urządzenia na 20 lub 25 amperów.
Korzystając z kilku poziomów ochrony, wybierz automaty, aby wartość oceny wyższego poziomu przekraczała ten sam wskaźnik dla urządzeń o niższym statusie. Z drugiej strony, wybór mniejszej wartości jest korzystny, ponieważ w tym przypadku wyzwalacz termiczny zadziała szybciej, jeśli prąd przekroczy dopuszczalną wartość.
Obliczenia maszyny według odcinka kabla można wykonać online. Aby to zrobić, istnieje wiele źródeł prezentowanych w Internecie.
