Devre kesicilerin mevcut değerleri: doğru makinenin nasıl seçileceği

Herhangi bir ev ağının girişine aşırı yüklenme ve kısa devre sırasında elektriği kapatan cihazlar kurulur.Devre kesicilerin akım değerlerinin doğru hesaplanması gerekir, aksi takdirde çalışmaları etkisiz olacaktır. Katılıyor musun?

Bu koruyucu cihazın seçildiği makinenin parametrelerini nasıl hesaplayacağınızı size anlatacağız. Makalemizden elektrik ağını korumak için gerekli cihazı nasıl seçeceğinizi öğreneceksiniz. Tavsiyemizi dikkate alarak, kablolama için tehlikeli bir anda açıkça çalışacak bir seçenek satın alacaksınız.

Devre kesici parametreleri

Açma cihazı değerlerinin doğru seçimini sağlamak için çalışma prensiplerinin, koşullarının ve tepki sürelerinin anlaşılması gerekir.

Devre kesicilerin çalışma parametreleri, Rus ve uluslararası düzenleyici belgeler tarafından standartlaştırılmıştır.

Temel öğeler ve işaretler

Anahtarın tasarımı, akım belirlenen değer aralığını aştığında tepki veren iki öğe içerir:

• Geçen akımın etkisi altındaki bimetalik plaka ısınır ve bükülerek kontakların bağlantısını kesen iticiye baskı yapar. Bu, aşırı yüke karşı "termal korumadır".
• Sargıdaki güçlü akımın etkisi altındaki solenoid, çekirdeğe baskı yapan ve daha sonra iticiye etki eden bir manyetik alan üretir. Bu, kısa devreye karşı bir "akım korumasıdır" ve böyle bir olaya plakadan çok daha hızlı tepki verir.

Elektrikli koruma cihazlarının tipleri, ana parametrelerini belirlemek için kullanılabilecek işaretlere sahiptir.

Her devre kesici ana özellikleriyle işaretlenmiştir. Bu, cihazların panele takıldıklarında kafa karıştırmasını önlemenizi sağlar

Zaman-akım karakteristiğinin türü, solenoidin ayar aralığına (işlemin gerçekleştiği akımın büyüklüğüne) bağlıdır. Dairelerde, evlerde ve ofislerde kabloları ve cihazları korumak için "C" tipi veya daha az yaygın olarak "B" tipi anahtarlar kullanılır. Günlük kullanım için aralarında özel bir fark yoktur.

Tip “D”, yüksek çalıştırma gücüne sahip elektrik motorlu ekipmanların bulunduğu çamaşırhanelerde veya marangozlukta kullanılır.

Bağlantı kesme cihazları için iki standart vardır: konut (EN 60898-1 veya GOST R 50345) ve daha katı endüstriyel (EN 60947-2 veya GOST R 50030.2). Biraz farklıdırlar ve her iki standarttaki makineler konut binaları için kullanılabilir.

Nominal akım açısından, ev tipi kullanıma yönelik standart otomatik makine yelpazesi aşağıdaki değerlere sahip cihazları içerir: 6, 8, 10, 13 (nadir), 16, 20, 25, 32, 40, 50 ve 63 A.

Zaman-akım tepki özellikleri

Aşırı yük sırasında makinenin çalışma hızını belirlemek için, mevcut akım gücünün nominal değere oranına eşit olan nominal değerin aşılma katsayısı üzerindeki kapatma süresine bağlı olarak özel tablolar vardır:

K = ben / ben_N.

Menzil katsayısı değeri 5 ila 10 birime ulaştığında grafikte keskin bir düşüş, elektromanyetik salınımın çalışmasından kaynaklanmaktadır. “B” tipi anahtarlar için bu, 3 ila 5 birim arasında ve “D” tipi için 10 ila 20 birim arasında bir değerde gerçekleşir.

Grafik, “C” tipi devre kesicilerin tepki süresi aralığının, akım gücünün bu anahtar için ayarlanan değere oranına bağımlılığını göstermektedir.

K = 1,13 ile makinenin 1 saat içerisinde hattı kesmemesi, K = 1,45 ile ise aynı süre içerisinde kesmesi garanti edilir. Bu değerler madde 8.6.2'de onaylanmıştır. GOSTR 50345-2010.

Korumanın örneğin K = 2'de ne kadar sürede çalıştığını anlamak için bu değerden dikey bir çizgi çizmeniz gerekir. Sonuç olarak, yukarıdaki grafiğe göre kapanmanın 12 ila 100 saniye aralığında gerçekleşeceğini anlıyoruz.

Zamanın bu kadar geniş bir yayılımı, plakanın ısıtılmasının yalnızca içinden geçen akımın gücüne değil aynı zamanda dış ortamın parametrelerine de bağlı olmasından kaynaklanmaktadır. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa makine o kadar hızlı çalışır.

Mezhep seçimine ilişkin kurallar

Apartman içi ve ev elektrik ağlarının geometrisi bireyseldir, bu nedenle belirli bir değere sahip anahtarların kurulumu için standart çözümler yoktur. Makinelerin izin verilen parametrelerini hesaplamak için genel kurallar oldukça karmaşıktır ve birçok faktöre bağlıdır. Hepsini dikkate almak gerekiyor, aksi takdirde acil durum ortaya çıkabilir.

İç mekan kablolama prensibi

Dahili elektrik ağları, döngüsü olmayan bir grafik olan “ağaç” şeklinde dallanmış bir yapıya sahiptir. Bu yapım ilkesine uymaya denir makinelerin seçiciliğiBuna göre her türlü elektrik devresi koruyucu cihazlarla donatılmıştır.

Bu, acil bir durumda sistemin stabilitesini artırır ve bunu ortadan kaldırma işini basitleştirir. Yükü dağıtmak, enerji yoğun cihazları bağlamak ve kablolama konfigürasyonunu değiştirmek de çok daha kolaydır.

Grafiğin tabanında bir giriş makinesi bulunur ve dallanmanın hemen ardından her bir elektrik devresi için grup anahtarları yerleştirilir. Bu yıllar içinde kanıtlanmış standart bir şemadır

Giriş devre kesicinin işlevleri arasında genel aşırı yükün izlenmesi, akımın nesne için izin verilen değeri aşmasının önlenmesi yer alır. Böyle bir durumda harici kabloların hasar görmesi riski vardır. Ayrıca, halihazırda ortak mülkün bir parçası olan veya yerel elektrik şebekesine ait olan daire dışındaki koruyucu cihazların da tetiklenmesi muhtemeldir.

Grup makinelerinin işlevleri, bireysel hatlarda akım kontrolünü içerir. Özel bir alandaki kabloyu ve ona bağlı elektrik tüketicileri grubunu aşırı yükten korurlar. Böyle bir cihaz kısa devre sırasında çalışmazsa, giriş devre kesici ile sigortalanır.

Az sayıda elektrik tüketicisi olan dairelerde bile aydınlatma için ayrı bir hat kurulması tavsiye edilir. Başka bir devrenin kesicisini kapattığınızda ışık sönmeyecektir bu da daha rahat şartlarda sorunu ortadan kaldırmanıza olanak sağlayacaktır. Hemen hemen her panelde giriş makinesinin nominal değeri gruptakilerden daha azdır.

Elektrikli cihazların toplam gücü

Devredeki maksimum yük, tüm elektrikli cihazlar aynı anda açıldığında meydana gelir. Bu nedenle genellikle toplam güç basit toplama işlemiyle hesaplanır. Ancak bazı durumlarda bu rakam daha az olacaktır.

Bazı hatlarda kendisine bağlı olan tüm elektrikli cihazların aynı anda çalışması pek mümkün olmamakta, hatta bazen imkansızdır. Evler bazen güçlü cihazların çalışmasına özel olarak kısıtlamalar getirir. Bunun için aynı anda açmamanızı ya da sınırlı sayıda priz kullanmamanızı unutmamanız gerekiyor.

Tüm ofis ekipmanlarının, aydınlatma ve yardımcı ekipmanların (su ısıtıcıları, buzdolapları, fanlar, ısıtıcılar vb.) aynı anda çalışma olasılığı çok düşüktür, bu nedenle maksimum gücü hesaplarken bir düzeltme faktörü kullanılır.

Ofis binalarını elektriklendirirken, değeri 0,6 ile 0,8 arasında alınan hesaplamalar için genellikle ampirik eşzamanlılık katsayısı kullanılır. Maksimum yük, tüm elektrikli cihazların güçlerinin toplamının bir faktörle çarpılmasıyla hesaplanır.

Hesaplamalarda bir incelik vardır - katsayı (cos () ile ilişkili olan nominal (toplam) güç ile tüketilen (aktif) arasındaki farkı dikkate almak gerekir.F)).

Bu, cihazın çalışması için tüketilene eşit bir güç akımının bu katsayıya bölünmesi gerektiği anlamına gelir:

BEN_P =I/cos(f)

Nerede:

• BEN_P – yük hesaplamalarında kullanılan nominal akım gücü;
• I cihazın tükettiği akımdır;
• cos(f) <= 1.

Genellikle nominal akım hemen veya elektrikli cihazın teknik veri sayfasında cos (f) değerinin belirtilmesiyle gösterilir.

Örneğin floresan ışık kaynakları için katsayı değeri 0,9; LED lambalar için – yaklaşık 0,6; sıradan akkor lambalar için - 1. Belgeler kaybolursa ancak ev cihazlarının güç tüketimi biliniyorsa, garanti için cos (f) = 0,75'i alın.

Nominal akım verileri mevcut olmadığında elektrik yükleri hesaplanırken tabloda gösterilen önerilen güç faktörü değerleri kullanılabilir.

Yük gücüne göre devre kesicinin nasıl seçileceği burada yazılmıştır. sonraki makale, içeriğine aşina olmanızı tavsiye ettiğimiz.

Çekirdek kesitinin seçimi

Dağıtım panosundan bir grup tüketiciye güç kablosu döşemeden önce, elektrikli cihazların aynı anda çalıştıklarında gücünün hesaplanması gerekir. Herhangi bir dalın kesiti, kablolama metalinin türüne bağlı olarak hesaplama tablolarına göre seçilir: bakır veya alüminyum.

Tel üreticileri, ürünlerine benzer referans malzemeleri sağlar. Eksiklerse, “Elektrikli Ekipman Yapımı Kuralları” referans kitabındaki verilere göre yönlendirilirler veya üretilirler. kablo kesiti hesaplaması.

Ancak tüketiciler genellikle işi riske atmaz ve kabul edilebilir minimum kesiti değil, bir adım daha büyüğünü seçerler. Bu nedenle, örneğin 5 kW'lık bir hat için bakır kablo satın alırken 6 mm'lik bir çekirdek kesiti seçin²tabloya göre 4 mm'lik bir değer yeterli olduğunda².

PUE'de sunulan referans tablosu, bakır kablonun çeşitli çalışma koşulları için standart aralıktan gerekli kesiti seçmenize olanak tanır

Bu, aşağıdaki nedenlerden dolayı haklıdır:

• Enine kesiti için izin verilen maksimum yüke nadiren maruz kalan kalın bir kablonun daha uzun servis ömrü. Özellikle oda yenilenmişse kabloları yeniden kablolamak kolay ve pahalı bir iş değildir.
• Bant genişliği rezervi, yeni elektrikli cihazları ağ şubesine sorunsuz bir şekilde bağlamanıza olanak tanır. Böylece mutfağa ilave bir dondurucu ekleyebilir veya çamaşır makinesini banyodan oraya taşıyabilirsiniz.
• Elektrik motoru içeren cihazların çalışmaya başlaması güçlü başlatma akımları üretir. Bu durumda, yalnızca aydınlatma lambalarının yanıp sönmesinde değil, aynı zamanda bilgisayarın, klimanın veya çamaşır makinesinin elektronik kısmının bozulmasına da yol açabilecek bir voltaj düşüşü gözlenir. Kablo ne kadar kalın olursa voltaj dalgalanması o kadar küçük olur.

Ne yazık ki piyasada GOST'a göre değil, çeşitli spesifikasyonların gerekliliklerine göre yapılmış birçok kablo bulunmaktadır.

Çoğu zaman çekirdeklerinin kesiti gereksinimleri karşılamaz veya gerekenden daha fazla dirence sahip iletken malzemeden yapılır. Bu nedenle, kablonun izin verilen ısınmasının meydana geldiği gerçek maksimum güç, standart tablolardakinden daha azdır.

Bu fotoğraf GOST'a (solda) ve TU'ya (sağda) göre yapılan kablolar arasındaki farkları göstermektedir. İletkenlerin kesiti ve yalıtım malzemesinin sıkılığı arasında belirgin bir fark vardır.

Kablo koruması için devre kesici değerinin hesaplanması

Panele monte edilen makine, mevcut güç elektrik kablosu için izin verilen aralığın dışına çıktığında hattın kesilmesini sağlamalıdır. Bu nedenle anahtar için izin verilen maksimum değerin hesaplanması gereklidir.

PUE'ye göre, kutulara veya havaya (örneğin asma tavanın üzerine) döşenen bakır kabloların izin verilen uzun vadeli yükü yukarıdaki tablodan alınmıştır. Bu değerler, aşırı güç yükünün olduğu acil durumlar için tasarlanmıştır.

Mevcut GOST R 50571.4.43-2012'ye uygun olarak yapılırsa, anahtarın nominal gücünü uzun vadeli izin verilen akımla ilişkilendirirken bazı sorunlar başlar.

GOST R 50571.4.43-2012'nin 433.1 maddesinin bir kısmı verilmiştir. “2” formülünde bir yanlışlık var ve In değişkeninin tanımının doğru anlaşılması için Ek “1”in dikkate alınması gerekiyor.

İlk olarak, I değişkeninin kodunun çözülmesi yanıltıcıdır_NGOST'un bu paragrafının Ek “1”ine dikkat etmezseniz, nominal güç olarak. İkincisi, “2” formülünde bir yazım hatası var: 1,45 katsayısı yanlış eklenmiş ve bu gerçek birçok uzman tarafından dile getiriliyor.

Madde 8.6.2.1'e göre.63 A'ya kadar derecelendirilmiş ev anahtarları için GOST R 50345-2010, koşullu süre 1 saattir. Ayarlanan açma akımı, nominal değerin 1,45 faktörüyle çarpımına eşittir.

Bu nedenle hem birinci hem de değiştirilmiş ikinci formüllere göre devre kesicinin nominal akımı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmalıdır:

BEN_N <= ben_Z / 1,45

Nerede:

• BEN_N – makinenin nominal akımı;
• BEN_Z – uzun süreli izin verilen kablo akımı.

İki bakır iletkenli (220 V) tek fazlı bağlantı için standart kablo bölümlerine yönelik anahtarların değerlerini hesaplayalım. Bunu yapmak için, izin verilen uzun vadeli akımı (havada döşerken) 1,45'lik bir açma katsayısına böleriz.

Nominal değeri bu değerden küçük olacak bir makine seçelim:

• Bölüm 1,5 mm²: 19 / 1,45 = 13,1. Derecelendirme: 13 A;
• Bölüm 2,5 mm²: 27 / 1,45 = 18,6. Derecelendirme: 16 A;
• Bölüm 4,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Derecelendirme: 25 A;
• Bölüm 6,0 mm²: 50 / 1,45 = 34,5. Derecelendirme: 32 A;
• Bölüm 10,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Derecelendirme: 40 A;
• Bölüm 16,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Derecelendirme: 50 A;
• Bölüm 25,0 mm²: 115 / 1,45 = 79,3. Mezhep: 63 A.

13A devre kesiciler nadiren satışta olduğundan, bunun yerine genellikle 10A nominal güce sahip cihazlar kullanılır.

Alüminyum damarlara dayanan kablolar artık dahili kablolama yapılırken nadiren kullanılıyor. Ayrıca yüke göre bir bölüm seçmenizi sağlayan bir tablo da vardır.

Benzer şekilde alüminyum kablolar için makinelerin değerlerini hesaplıyoruz:

• Bölüm 2,5 mm²: 21 / 1,45 = 14,5. Derecelendirme: 10 veya 13 A;
• Bölüm 4,0 mm²: 29 / 1,45 = 20,0. Derecelendirme: 16 veya 20 A;
• Bölüm 6,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Derecelendirme: 25 A;
• Bölüm 10,0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Derecelendirme: 32 A;
• Bölüm 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Derecelendirme: 40 A;
• Bölüm 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Derecelendirme: 50 A.
• Bölüm 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Mezhep: 63 A.

Güç kablosu üreticisi izin verilen gücün kesit alanına farklı bir bağımlılığını beyan ederse, anahtarların değerinin yeniden hesaplanması gerekir.

Tek fazlı ve üç fazlı ağlar için akımın güce bağımlılığına ilişkin formüller farklıdır. 380 Volt için tasarlanmış cihaz sahibi olan birçok kişi bu aşamada hata yapmaktadır.

Bir devre kesicinin teknik parametreleri ayrıntılı olarak işaretlenerek nasıl belirlenir? burada belirtildi. Eğitim materyalini okumanızı öneririz.

Tüketici işlerinden kaynaklanan aşırı yükün önlenmesi

Bazen hatta, elektrik kablosunun çalışır durumda kalmasını sağlamak için gerekenden önemli ölçüde daha düşük bir nominal güce sahip bir makine kurulur.

Devredeki tüm cihazların toplam gücü, kablonun dayanabileceğinden önemli ölçüde azsa, anahtarın değerinin düşürülmesi önerilir. Bu durum, güvenlik nedenleriyle, kablolamanın kurulumundan sonra bazı cihazların hattan çıkarılması durumunda meydana gelir.

Daha sonra makinenin nominal gücünün azaltılması, ortaya çıkan aşırı yüklere daha hızlı tepki verme konumundan haklı çıkar.

Örneğin bir elektrik motorunun rulmanı sıkıştığında sargıdaki akım keskin bir şekilde artar ancak kısa devre değerlerine ulaşmaz. Makine hızlı tepki verirse, sarımın erimesi için zaman kalmayacaktır, bu da motoru pahalı bir geri sarma işleminden kurtaracaktır.

Ayrıca her devredeki katı kısıtlamalar nedeniyle hesaplanan değerden daha düşük bir değer kullanırlar. Örneğin, tek fazlı bir ağ için, elektrikli sobalı bir dairenin girişine 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW izin verilen güç veren 32 A'lık bir anahtar takılıdır.Daireyi kablolarken, nominal değeri 25 A olan grup devre kesicilerin kurulumuyla 3 hattın düzenlendiğini varsayalım.

Dağıtım panosuna takılan grup devre kesicilerin sayısı fazlaysa imzalanmalı ve numaralandırılmalıdır. Aksi halde kafanız karışabilir

Hatlardan birinde yükte yavaş bir artış olduğunu varsayalım. Güç tüketimi, grup anahtarının garanti edilen açmasına eşit bir değere ulaştığında, kalan iki bölüm için yalnızca (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW kalacaktır.

Bu toplam tüketime oranla çok az bir rakam. Böyle bir dağıtım paneli tasarımıyla giriş devre kesici, hatlardaki cihazlardan daha sık kapanacaktır.

Bu nedenle seçicilik ilkesinin korunabilmesi için alanlara 20 veya 16 amperlik anahtarların takılması gerekmektedir. Daha sonra, güç tüketimindeki aynı dengesizlikle diğer iki bağlantı toplam 3,8 veya 5,1 kW'a karşılık gelecektir ki bu kabul edilebilir bir değerdir.

Olasılığı değerlendirelim anahtar kurulumu mutfağa ayrılmış ayrı bir hat örneğini kullanarak 20A dereceli.

Aşağıdaki elektrikli cihazlar ona bağlıdır ve aynı anda açılabilir:

• Nominal gücü 400 W ve başlangıç ​​akımı 1,2 kW olan buzdolabı;
• İki dondurucu, güç 200 W;
• Fırın, güç 3,5 kW;
• Elektrikli fırını çalıştırırken, en güçlüsü 2,0 kW tüketen elektrikli su ısıtıcısı olan yalnızca bir ek cihazın ek olarak açılmasına izin verilir.

Yirmi amperlik bir makine, 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW gücünde bir saatten fazla akım geçirmenizi sağlar. 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW'lık bir akım akışıyla bir saatten kısa sürede garantili bir kapatma gerçekleşecektir.

Mutfakta, soğutma ekipmanlarının ve ocağın sürekli olarak elektriğe bağlı olması gerekir.Aşırı akım riski varsa, diğer cihazların eşzamanlı çalışması, onlara yalnızca iki soket tahsis edilerek ortadan kaldırılabilir.

Fırın ve elektrikli su ısıtıcısı aynı anda açıldığında toplam güç 5,5 kW veya makinenin nominal değerinin 1,25 kısmı olacaktır. Su ısıtıcısı uzun süre çalışmadığından kapanmayacaktır. Bu anda buzdolabı ve her iki dondurucu açılırsa, güç 6,3 kW veya nominal değerin 1,43 kısmı olacaktır.

Bu değer zaten garanti edilen açma parametresine yakındır. Ancak motorların ve kettle'ın çalışma süresi kısa olduğundan böyle bir durumun oluşma ihtimali son derece düşüktür ve sürenin süresi de önemsiz olacaktır.

Buzdolabını çalıştırırken ortaya çıkan başlatma akımı, tüm çalışan cihazların toplamında bile elektromanyetik salınımı tetiklemek için yeterli olmayacaktır. Böylece verilen koşullar altında 20 A'lik bir devre kesici kullanılabilir.

Tek uyarı, düzenleyici belgelerin izin verdiği şekilde voltajı 230 V'a çıkarma olasılığıdır. Özellikle GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) standart voltajı 220 V kullanma olanağıyla birlikte 230 V olarak tanımlar.

Artık çoğu ağ 220 V voltajla elektrik sağlıyor. Mevcut parametre 230 V uluslararası standarda göre ayarlanırsa, derecelendirmeler bu değere göre yeniden hesaplanabilir.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

Cihazı değiştir. Bağlı güce bağlı olarak bir giriş makinesinin seçilmesi. Güç dağıtım kuralları:

Kablo kapasitesine göre bir anahtar seçme:

Bir devre kesicinin nominal akımının hesaplanması, birçok koşulun dikkate alınması gereken karmaşık bir iştir.Yerel elektrik şebekesinin bakım kolaylığı ve güvenliği, kurulu makineye bağlıdır.

Doğru seçimi yapıp yapamayacağınıza dair şüpheleriniz varsa deneyimli elektrikçilerle iletişime geçmelisiniz.

Lütfen aşağıdaki bloğa yorumlarınızı yazın. Devre kesicileri seçme konusundaki deneyiminizi bize anlatın. Makalenin konusuyla ilgili faydalı bilgiler ve fotoğraflar paylaşın, sorular sorun.