Escollir una màquina automàtica per a la potència de càrrega, la secció del cable i el corrent: principis i fórmules per als càlculs

Possible correcció de la secció transversal del conductor per a la resistència de línia

Qualsevol conductor té la seva pròpia resistència; en vam parlar al principi de l'article, quan vam donar els valors de la resistivitat dels materials, coure i alumini.

Tots dos metalls tenen una conductivitat molt decent i, en seccions de poca extensió, la pròpia resistència de la línia no té cap efecte significatiu en els paràmetres generals del circuit. Però si es preveu col·locar una línia llarga o, per exemple, un cable d'extensió portador llarg funcioni a una distància considerable de casa, és recomanable calcular la seva pròpia resistència i comparar la caiguda de tensió causada per ella amb la tensió d'alimentació.Si la caiguda de tensió és superior al 5% de la tensió nominal del circuit, les normes de funcionament de les instal·lacions elèctriques prescriuen agafar un cable amb conductors de secció més gran.

Per exemple, s'està fent un suport per a un inversor de soldadura. Si la resistència del cable en si és excessiva, els cables sota càrrega es sobreescalfaran molt i la tensió pot no ser suficient per al correcte funcionament del dispositiu.

L'auto-resistència del cable es pot calcular mitjançant la fórmula:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk és la resistència intrínseca del cable (línia), Ohm;

2 - la longitud del cable es duplica, ja que es té en compte tot el camí actual, és a dir, "anada i tornada";

ρ és la resistència específica del material dels nuclis del cable;

L és la longitud del cable, m;

S és l'àrea de la secció transversal del nucli, mm².

Se suposa que ja sabem amb quin corrent haurem de fer front a l'hora de connectar la càrrega; això ja s'ha parlat més d'una vegada en aquest article.

Coneixent la força actual, és fàcil calcular la caiguda de tensió mitjançant la llei d'Ohm i, a continuació, comparar-la amb el valor nominal.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Si el resultat de la prova és superior al 5%, la secció transversal dels nuclis del cable s'hauria d'augmentar en un pas.

Una altra calculadora en línia us ajudarà a realitzar aquesta comprovació ràpidament. No sembla que requereixi més explicacions.

Calculadora de caiguda de tensió de línia llarga

Com ja s'ha dit, amb un valor de fins al 5%, no es pot canviar res. Si resulta més, la secció transversal del nucli del cable augmenta, també amb una comprovació posterior.

*  *  *  *  *  *  *

Així doncs, es van considerar els principals problemes relacionats amb la secció transversal del cable requerida en funció de la càrrega prevista.El lector és lliure d'escollir qualsevol dels mètodes de càlcul proposats, el que més li agradi.

Acabarem l'article amb un vídeo sobre el mateix tema.

Curent nominal i característica temporal

Això és seguit per una de les inscripcions principals: el corrent nominal de la màquina. Per exemple C25 o C16.

La primera lletra indica la característica temps-corrent "C". El número després de la lletra és el valor del corrent nominal.

Les característiques més comunes són "B, C, D, Z, K". Determinen el temps d'intervenció, en funció del corrent de curtcircuit que travessa la màquina. En resum, doncs:

B
la màquina s'apagarà "condicionalment a l'instant" a un corrent de curtcircuit 3-5 vegades més que el nominal

Bàsicament es col·loquen en circuits d'il·luminació.

C
a un corrent de curtcircuit 5-10 vegades superior al nominal

Aplicació universal en xarxes amb càrregues mixtes.

D
10-20 vegades més Inom

S'utilitza per connectar motors elèctrics.

Z
2-3 vegades

Real en circuits amb dispositius electrònics.

K
8-12 vegades

Només apte per a equips amb càrrega inductiva.

Tots aquests dispositius tenen protecció tèrmica i electromagnètica. Encara que la tèrmica de vegades no es pot configurar. Però sobre això més endavant.

Electromagnètic: en el rang dels paràmetres anteriors, depenent del tipus de característica.

Tingueu en compte que amb un valor de C25, la màquina no apagarà la càrrega de 26 amperes. Això només passarà a un valor actual 1,13 vegades superior a 25 A. I fins i tot, després d'un període de temps força llarg (més d'1 hora)

I fins i tot després d'un període de temps força llarg (més d'1 hora).

Hi ha tal cosa com:

corrent de funcionament — 1,45*Inom

Es garanteix que la màquina funcioni en una hora.

corrent sense funcionament - 1,13 * Inom

La màquina no hauria de funcionar en una hora, sinó només després d'haver transcorregut aquest temps.

A més, no oblideu que el valor del corrent nominal de la caixa està indicat per a una temperatura ambient de +30C. Si col·loqueu l'aparell a una casa de banys o a la façana d'una casa, directament sota els raigs del sol, una màquina automàtica de 16 amperes, en un calorós dia d'estiu, pot funcionar a un corrent fins i tot menor que el nominal. !

Per què necessites un automàtic

Els interruptors automàtics per a un apartament, una casa adossada, una petita instal·lació industrial tenen un principi general de funcionament.

Estan equipats amb un sistema de protecció de dues etapes:

1. Tèrmica. L'alliberament tèrmic està fet d'una placa bimetàl·lica. Amb una acció prolongada des del costat d'alta corrent, augmenta la flexibilitat de la placa, per la qual cosa toca l'interruptor.
2. Electromagnètic. El paper de l'alliberament electromagnètic el juga el solenoide. Quan es registra una potència de corrent augmentada, per a la qual la màquina i el cable no estan dissenyats, l'interruptor també s'activa. Aquesta és la protecció contra curtcircuits.

AB (abreviatura comuna) protegeix la xarxa elèctrica de l'aïllament tèrmic i del foc

És precisament a causa d'aquest esquema de treball que és important saber quants amperes posar la màquina a l'apartament: si trieu el dispositiu equivocat, no podrà bloquejar el corrent que és inadequat en potència, i un es produirà un incendi. Seleccionat segons totes les recomanacions, AB protegirà contra incendis, descàrregues elèctriques, calefacció i combustió de xips d'electrodomèstics.

Decidir una denominació

De fet, a partir de les funcions de l'interruptor, se segueix la regla per determinar la classificació de l'interruptor: ha de funcionar fins que el corrent superi les capacitats del cablejat.I això vol dir que el corrent nominal de la màquina ha de ser inferior al corrent màxim que pot suportar el cablejat.

Per a cada línia, heu de triar l'interruptor correcte

A partir d'això, l'algorisme per triar un interruptor és senzill:

• Calcula la secció transversal del cablejat per a una àrea específica.
• Vegeu quin corrent màxim pot suportar aquest cable (hi ha a la taula).
• A més, d'entre totes les denominacions d'interruptors, seleccionem el més petit més proper. Les classificacions de les màquines estan lligades als corrents de càrrega contínues admissibles per a un cable determinat: tenen una valoració lleugerament inferior (hi ha a la taula). La llista de qualificacions és la següent: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. D'aquesta llista, trieu la correcta. N'hi ha denominacions i menys, però pràcticament ja no s'utilitzen: tenim massa aparells elèctrics i tenen una potència considerable.

Exemple

L'algoritme és molt senzill, però funciona perfectament. Per fer-ho més clar, mirem un exemple. A continuació es mostra una taula que indica la intensitat màxima admissible per als conductors que s'utilitzen per instal·lar el cablejat en una casa i un apartament. També hi ha recomanacions sobre l'ús de màquines. Es donen a la columna "Corrent nominal de l'interruptor". És allà on estem buscant denominacions: és lleugerament inferior al màxim permès, de manera que el cablejat funcioni en mode normal.

A la taula trobem la secció de cable seleccionada per a aquesta línia. Suposem que necessitem col·locar un cable amb una secció transversal de 2,5 mm2 (el més habitual quan es col·loquen dispositius de potència mitjana). Un conductor amb aquesta secció transversal pot suportar un corrent de 27 A i la capacitat recomanada de la màquina és de 16 A.

Com funcionarà llavors la cadena? Mentre el corrent no superi els 25 A, la màquina no s'apaga, tot funciona en el mode normal: el conductor s'escalfa, però no a valors crítics. Quan el corrent de càrrega comença a augmentar i supera els 25 A, la màquina no s'apaga durant un temps, potser es tracta de corrents d'arrencada i de curta durada. S'apaga si el corrent supera els 25 A en un 13% durant un temps prou llarg. En aquest cas, si arriba a 28,25 A. Aleshores la bossa elèctrica funcionarà, desactivarà la branca, ja que aquest corrent ja suposa una amenaça per al conductor i el seu aïllament.

Càlcul de potència

És possible triar una màquina automàtica segons la potència de càrrega? Si només un dispositiu està connectat a la línia elèctrica (normalment és un electrodomèstic gran amb un gran consum d'energia), es permet fer un càlcul basat en la potència d'aquest equip. A més, pel que fa a la potència, podeu triar una màquina d'introducció, que s'instal·la a l'entrada d'una casa o apartament.

Si busquem el valor de la màquina introductòria, cal sumar la potència de tots els dispositius que es connectaran a la xarxa domèstica.A continuació, la potència total trobada es substitueix a la fórmula, es troba el corrent de funcionament d'aquesta càrrega.

Fórmula per calcular el corrent a partir de la potència total

Després d'haver trobat el corrent, seleccioneu el valor. Pot ser una mica més o una mica menys que el valor trobat. El més important és que el seu corrent d'intervenció no superi el corrent màxim permès per a aquest cablejat.

Quan es pot utilitzar aquest mètode? Si el cablejat es col·loca amb un gran marge (això no està malament, per cert). Aleshores, per estalviar diners, podeu instal·lar automàticament interruptors corresponents a la càrrega i no a la secció transversal dels conductors.

Però, una vegada més, prestem atenció que el corrent admissible a llarg termini per a la càrrega ha de ser superior al corrent límit de l'interruptor. Només llavors l'elecció de la protecció automàtica serà correcta

Càlcul de la intensitat de corrent admissible escalfant els conductors

Si es selecciona un conductor d'una secció transversal adequada, això eliminarà les caigudes de tensió i el sobreescalfament de la línia. Així, l'apartat determina com d'òptim i econòmic serà el mode de funcionament de la xarxa elèctrica. Sembla que només podeu agafar i instal·lar una secció de cable enorme. Però el cost dels conductors de coure és proporcional a la seva secció transversal i la diferència en instal·lar el cablejat elèctric en una habitació pot ser de diversos milers de rubles.

Per tant, és important poder calcular correctament la secció transversal del cable: d'una banda, garanteix la seguretat del funcionament de la xarxa, d'altra banda, no gasteu diners addicionals en la compra d'un conductor massa "gruixut"

Per seleccionar la secció del cable, s'han de tenir en compte dos criteris importants: l'escalfament admissible i la pèrdua de tensió. Després d'haver obtingut dos valors de l'àrea de la secció transversal del conductor mitjançant diferents fórmules, trieu un valor més gran arrodonint-lo a l'estàndard.Les línies elèctriques aèries són especialment sensibles a la pèrdua de tensió.

Al mateix temps, per a les línies subterrànies i els cables col·locats en tubs corrugats, és important tenir en compte l'escalfament admissible. Per tant, la secció transversal s'ha de determinar en funció del tipus de cablejat

Temperatures d'escalfament permeses dels conductors dels cables

Id - càrrega admissible al cable (corrent de calefacció). Aquest valor correspon al corrent que circula pel conductor durant molt de temps. En el procés d'això, apareix la temperatura admissible a llarg termini (Td) establerta. La intensitat de corrent calculada (Ir) ha de correspondre a la admissible (Id) i per determinar-la, cal utilitzar la fórmula:

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

on:

• Pn - potència nominal, kW;
• Kz - factor de càrrega (0,85-0,9);
• tensió no nominal de l'equip;
• hd - eficiència de l'equip;
• cos j - factor de potència de l'equip (0,85-0,92).

Fins i tot si tenim en compte els mateixos valors actuals, la producció de calor serà diferent en funció de la temperatura ambient. Com més baixa sigui la temperatura, més eficient serà la transferència de calor.

Factors de correcció del cable en funció de la temperatura ambient

La temperatura varia segons la regió i l'estació, de manera que es poden trobar taules de valors específics al PUE. Si la temperatura difereix significativament de la calculada, caldrà utilitzar factors de correcció. La temperatura base per a interior o exterior és de 25 graus centígrads. Si el cable es col·loca sota terra, la temperatura canvia en 15 graus centígrads. No obstant això, és sota terra que es manté constant.

Voltatge

230/400V - inscripcions de la tensió nominal on es pot utilitzar aquesta màquina.

Si hi ha una icona de 230 V (sense 400 V), aquests dispositius només s'han d'utilitzar en xarxes monofàsiques. No podeu posar dos o tres interruptors monofàsics seguits i, per tant, subministrar 380 V a una càrrega de motor o a una bomba o ventilador trifàsic.

Estudieu també acuradament els models bipolars. Si tenen la lletra "N" escrita en un dels pols (no només difavtomatov), ​​és aquí on es connecta el nucli zero i no la fase 1.

S'anomenen d'una manera una mica diferent. Per exemple VA63 1P+N.

La icona d'ona significa - per al funcionament en xarxes de tensió alterna.

Per a tensió i corrent continus, és millor no instal·lar aquests dispositius. Les característiques de la seva parada i el resultat del treball durant un curtcircuit no seran previsibles.

Els interruptors de corrent continu i tensió, a més de la icona en forma de línia recta, poden tenir inscripcions característiques "+" (més) i "-" (menys) als seus terminals.

A més, aquí és fonamental la connexió correcta dels pals. Això es deu al fet que les condicions per extingir l'arc amb corrent continu són una mica més difícils.

Si en un trencament hi ha una extinció natural de l'arc quan la sinusoide passa per zero, aleshores en una constant, no hi ha sinusoide com a tal. Per a l'extinció de l'arc estable, s'utilitza un imant, que s'instal·la a prop del canal de l'arc.

El que portarà a la inevitable destrucció del casc.

Protecció d'enllaç feble

A més de la secció, quan escolliu un producte de cable adequat, presteu atenció a les condicions reals de funcionament. Els valors normalitzats es donen per escalfar fins a una temperatura no superior a +60 °C

Quan instal·leu la línia en un lloc a prop d'una casa de camp, cal proporcionar protecció contra la humitat i altres influències externes adverses.

Comproveu acuradament totes les parts de la xarxa elèctrica. La regla bàsica és la protecció fiable, tenint en compte el rendiment del lloc amb els pitjors paràmetres. Cal tenir en compte que el coure està dissenyat amb la mateixa secció transversal per a majors càrregues en comparació amb l'alumini. La puresa del metall és d'especial importància. A mesura que augmenten les impureses, la conductivitat es deteriora i les pèrdues per escalfament inútil i perillós augmenten.

Dispositiu de cablejat interior

• la màquina d'introducció s'ha de col·locar davant del taulell;
• un dispositiu de corrent residual comú (RCD) està muntat darrere del dispositiu de control;
• llavors les línies separades estan equipades amb interruptors automàtics (AB).

El RCD evita accidents que provoquen corrents de fuga. Prevé descàrregues elèctriques en algunes situacions. Tanmateix, les mesures de protecció complexes es realitzen mitjançant interruptors automàtics. Assegureu-vos d'utilitzar una connexió a terra efectiva.

Per regla general, és convenient posar diversos grups a la cuina per distribuir uniformement les càrregues. Es recomana seleccionar amb especial cura la distribució de consumidors potents:

• fogons;
• forns;
• calderes de calefacció, calderes, escalfadors de flux;
• convectors elèctrics, pistoles de calor;
• Aires condicionats.

El diagrama de cablejat té una estructura en arbre. Des de la línia central del "tronc" feu les branques necessàries de les "branques" per connectar endolls i interruptors.

Valoracions de les màquines automàtiques per a la taula actual

Per protegir la línia de sobrecàrregues i curtcircuits, heu de seleccionar acuradament i correctament la classificació actual de l'interruptor.Aquí, per exemple, si protegiu la línia amb un cable de 2,5 mm quadrats. automàtic a 25 A i al mateix temps encès diversos electrodomèstics potents, aleshores el corrent pot superar el valor nominal de la màquina, però a un valor inferior a 1,45, la màquina pot funcionar durant aproximadament una hora.

Si el corrent és de 28 A, l'aïllament del cable començarà a fondre (ja que el corrent admissible només és de 25 A), això provocarà fallades, incendis i altres conseqüències desafortunades.

Per tant, la taula d'autòmats de potència i corrent és la següent:

Valoracions de corrent dels interruptors automàtics

• especificar l'esquema de connexió dels consumidors;
• recollir dades de passaport de l'equip, mesurar la tensió;
• segons l'esquema presentat, es calculen per separat, sumant els corrents en circuits separats;
• per a cada grup, cal seleccionar una màquina automàtica que suporti la càrrega corresponent;
• determinar productes de cable amb una secció de conductor adequada.

Normes de selecció de denominacions

Per obtenir conclusions correctes, cal tenir en compte les característiques de l'equip connectat. Si, segons el càlcul, el corrent total és de 19 amperes, els usuaris prefereixen comprar un dispositiu de 25 A. Aquesta solució suposa la possibilitat d'aplicar càrregues addicionals sense restriccions significatives.

Tanmateix, en algunes situacions és millor triar un interruptor de circuit de 20 A. Això proporciona un temps relativament més curt per apagar l'alimentació amb un augment de corrent (augment de temperatura) mitjançant un seccionador bimetàl·lic.

Aquesta precaució ajudarà a mantenir la integritat del bobinatge del motor quan el rotor estigui bloquejat per una unitat encallada.

Els diferents temps de resposta són útils per garantir el funcionament selectiu dels equips de protecció. A les línies s'instal·len dispositius amb un retard inferior.En cas d'emergència, només es desconnecta de l'electricitat la part danyada. La màquina introductòria no tindrà temps d'apagar-se. L'alimentació d'altres circuits és útil per mantenir en bon funcionament la il·luminació, les alarmes i altres sistemes d'enginyeria.