Automātiskās mašīnas izvēle slodzes jaudai, kabeļa šķērsgriezumam un strāvai: aprēķinu principi un formulas

Iespējama vadītāja šķērsgriezuma korekcija līnijas pretestībai

Jebkuram vadītājam ir sava pretestība - par to mēs runājām pašā raksta sākumā, kad mēs norādījām materiālu, vara un alumīnija pretestības vērtības.

Abiem šiem metāliem ir ļoti pieklājīga vadītspēja, un mazos posmos pašas līnijas pretestība būtiski neietekmē ķēdes kopējos parametrus. Bet, ja plānots likt garu vadu, vai, piemēram, garam pārnēsājamam pagarinātājam likts strādāt ievērojamā attālumā no mājām, tad vēlams pašam aprēķināt savu pretestību un salīdzināt tā radīto sprieguma kritumu ar barošanas spriegums.Ja sprieguma kritums ķēdē ir lielāks par 5% no nominālā sprieguma, elektroietaišu ekspluatācijas noteikumi paredz ņemt kabeli ar lielāka šķērsgriezuma vadītājiem.

Piemēram, tiek izgatavots nesējs metināšanas invertoram. Ja paša kabeļa pretestība ir pārmērīga, vadi zem slodzes ļoti pārkarst, un sprieguma var nepietikt pareizai ierīces darbībai.

Kabeļa pašizturību var aprēķināt, izmantojot formulu:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk ir kabeļa (līnijas) iekšējā pretestība, Ohm;

2 - kabeļa garums ir dubultots, jo tiek ņemts vērā viss strāvas ceļš, tas ir, "uz priekšu un atpakaļ";

ρ ir kabeļu serdeņu materiāla īpatnējā pretestība;

L ir kabeļa garums, m;

S ir serdes šķērsgriezuma laukums, mm².

Tiek pieņemts, ka mēs jau zinām, ar kādu strāvu mums būs jātiek galā, pieslēdzot slodzi - tas šajā rakstā jau ir apspriests vairāk nekā vienu reizi.

Zinot strāvas stiprumu, ir viegli aprēķināt sprieguma kritumu, izmantojot Ohma likumu, un pēc tam salīdzināt to ar nominālvērtību.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Ja testa rezultāts ir lielāks par 5%, kabeļa serdeņu šķērsgriezums jāpalielina par vienu soli.

Vēl viens tiešsaistes kalkulators palīdzēs ātri veikt šādu pārbaudi. Šķiet, ka tas neprasa papildu skaidrojumu.

Garās līnijas sprieguma krituma kalkulators

Kā jau minēts, ar vērtību līdz 5%, jūs nevarat neko mainīt. Ja izrādās vairāk, kabeļa serdes šķērsgriezums palielinās, arī ar sekojošu pārbaudi.

*  *  *  *  *  *  *

Tātad tika izskatīti galvenie jautājumi, kas saistīti ar nepieciešamo kabeļa šķērsgriezumu atkarībā no plānotās slodzes uz to.Lasītājs var brīvi izvēlēties jebkuru no piedāvātajām aprēķina metodēm, kas viņam patīk vislabāk.

Mēs beigsim rakstu ar video par to pašu tēmu.

Nominālā strāvas un laika raksturlielums

Tam seko viens no galvenajiem uzrakstiem - mašīnas nominālā strāva. Piemēram, C25 vai C16.

Pirmais burts norāda laika strāvas raksturlīkni "C". Skaitlis aiz burta ir nominālās strāvas vērtība.

Visizplatītākie raksturlielumi ir "B, C, D, Z, K". Tie nosaka izslēgšanas laiku atkarībā no īssavienojuma strāvas, kas iet caur iekārtu. Īsāk sakot, tad:

B
iekārta izslēgsies "nosacīti uzreiz" pie īssavienojuma strāvas, kas ir 3-5 reizes lielāka par nominālo

Būtībā tie tiek ievietoti apgaismojuma ķēdēs.

C
pie īsslēguma strāvas 5-10 reizes lielāka par nominālo

Universāls pielietojums tīklos ar jauktu slodzi.

D
10-20 reizes vairāk Inom

Izmanto elektromotoru pieslēgšanai.

Z
2-3 reizes

Aktuāls ķēdēs ar elektroniskām ierīcēm.

K
8-12 reizes

Piemērots tikai iekārtām ar induktīvo slodzi.

Visām šādām ierīcēm ir termiskā un elektromagnētiskā aizsardzība. Lai gan termiskais dažreiz var nebūt iestatīts. Bet vairāk par to vēlāk.

Elektromagnētiskais - iepriekšminēto parametru diapazonā atkarībā no raksturlieluma veida.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka ar vērtību C25 iekārta neizslēgs 26 ampēru slodzi. Tas notiks tikai pie strāvas vērtības, kas 1,13 reizes lielāka par 25A. Un pat tad, pēc diezgan ilga laika perioda (vairāk nekā 1 stundu)

Un pat tad, pēc diezgan ilga laika perioda (vairāk nekā 1 stunda).

Ir tāda lieta kā:

darba strāva — 1,45*Inom

Mašīna tiek garantēta stundas laikā.

nedarba strāva - 1,13 * Inom

Mašīnai nevajadzētu darboties stundas laikā, bet tikai pēc šī laika beigām.

Tāpat neaizmirstiet, ka korpusa nominālās strāvas vērtība ir norādīta apkārtējās vides temperatūrai +30C. Ja ierīci ievietojat pirtī vai uz mājas fasādes, tieši zem saules stariem, tad 16 ampēru automāts karstā vasaras dienā var strādāt ar strāvu, kas ir pat mazāka par nominālo. !

Kāpēc jums ir nepieciešams automāts

Slēdžiem dzīvoklim, savrupmājai, nelielai rūpnieciskai iekārtai ir vispārējs darbības princips.

Tie ir aprīkoti ar divpakāpju aizsardzības sistēmu:

1. Termiskā. Termiskā izlaide ir izgatavota no bimetāla plāksnes. Ar ilgstošu darbību lielas strāvas pusē palielinās plāksnes elastība, kā rezultātā tā pieskaras slēdzim.
2. Elektromagnētiskais. Elektromagnētiskās atbrīvošanas lomu spēlē solenoīds. Reģistrējot palielinātu strāvas jaudu, kurai iekārta un kabelis nav paredzēti, nostrādā arī slēdzis. Šī ir aizsardzība pret īssavienojumu.

AB (kopējais saīsinājums) aizsargā elektrotīklu no siltumizolācijas un uguns

Tieši šīs darba shēmas dēļ ir svarīgi zināt, cik ampēru iekārtu ievietot dzīvoklī: ja izvēlēsities nepareizu ierīci, tā nespēs bloķēt strāvu, kas nav piemērota jaudai, un izcelsies ugunsgrēks. Izvēlēts atbilstoši visiem ieteikumiem, AB pasargās no ugunsgrēkiem, elektrošokiem, apkures un sadzīves tehnikas šķeldas sadegšanas

Lēmums par konfesiju

Faktiski no slēdža funkcijām izriet noteikums slēdža nomināla noteikšanai: tam jādarbojas, līdz strāva pārsniedz elektroinstalācijas iespējas.Un tas nozīmē, ka mašīnas strāvas novērtējumam jābūt mazākam par maksimālo strāvu, ko var izturēt elektroinstalācija.

Katrai līnijai ir jāizvēlas pareizais ķēdes pārtraucējs

Pamatojoties uz to, ķēdes pārtraucēja izvēles algoritms ir vienkāršs:

• Aprēķiniet vadu šķērsgriezumu noteiktai zonai.
• Skatiet, kādu maksimālo strāvu šis kabelis var izturēt (tas ir tabulā).
• Tālāk no visiem slēdžu nominālvērtībām mēs izvēlamies tuvāko mazāko. Mašīnu nominālie rādītāji ir piesaistīti konkrētam kabelim pieļaujamajām nepārtrauktās slodzes strāvām - tām ir nedaudz zemāks novērtējums (tas ir tabulā). Vērtējumu saraksts izskatās šādi: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. No šī saraksta izvēlieties pareizo. Ir nominālvērtības un mazāk, bet tās praktiski vairs neizmanto - mums ir pārāk daudz elektroierīču un tām ir ievērojama jauda.

Piemērs

Algoritms ir ļoti vienkāršs, taču tas darbojas nevainojami. Lai padarītu to skaidrāku, apskatīsim piemēru. Zemāk ir tabula, kurā norādīta maksimālā pieļaujamā strāva vadītājiem, kas tiek izmantoti, ieliekot vadus mājā un dzīvoklī. Ir arī ieteikumi par mašīnu lietošanu. Tie ir norādīti ailē "Strāvas slēdža nominālā strāva". Tieši tur mēs meklējam nominālus - tas ir nedaudz mazāks par maksimāli pieļaujamo, lai elektroinstalācija darbotos normālā režīmā.

Vara vadu šķērsgriezums	Pieļaujamā nepārtrauktas slodzes strāva	Maksimālā slodzes jauda vienfāzes tīklam 220 V	Strāvas slēdža nominālā strāva	Strāvas slēdža strāvas ierobežojums	Aptuvenā slodze vienfāzes ķēdei
1,5 kv. mm	19 A	4,1 kW	10 A	16 A	apgaismojums un signalizācija
2,5 kv. mm	27 A	5,9 kW	16 A	25 A	ligzdu grupas un elektriskā grīdas apsilde
4 kv.mm	38 A	8,3 kW	25 A	32 A	gaisa kondicionieri un ūdens sildītāji
6 kv.mm	46 A	10,1 kW	32 A	40 A	elektriskās plītis un krāsnis
10 kv. mm	70 A	15,4 kW	50 A	63 A	ievadrindas

Tabulā atrodam šai līnijai izvēlēto stieples posmu. Pieņemsim, ka mums ir jāiegulda kabelis ar šķērsgriezumu 2,5 mm2 (visbiežāk, novietojot vidējas jaudas ierīces). Vadītājs ar šādu šķērsgriezumu var izturēt 27 A strāvu, un ieteicamais iekārtas nomināls ir 16 A.

Kā tad ķēde darbosies? Kamēr strāva nepārsniedz 25 A, mašīna neizslēdzas, viss darbojas normālā režīmā - vadītājs uzsilst, bet ne līdz kritiskām vērtībām. Kad slodzes strāva sāk palielināties un pārsniedz 25 A, iekārta kādu laiku neizslēdzas - iespējams, tās ir palaišanas strāvas un tās ir īslaicīgas. Tas izslēdzas, ja strāva pietiekami ilgu laiku pārsniedz 25 A par 13%. Šajā gadījumā, ja tas sasniedz 28,25 A. Tad elektriskais maiss darbosies, atslēgt zaru, jo šī strāva jau rada draudus vadītājam un tā izolācijai.

Jaudas aprēķins

Vai ir iespējams izvēlēties automātisko mašīnu atbilstoši slodzes jaudai? Ja elektropārvades līnijai ir pievienota tikai viena ierīce (parasti tā ir liela sadzīves tehnika ar lielu enerģijas patēriņu), tad ir atļauts veikt aprēķinu, pamatojoties uz šīs iekārtas jaudu. Arī jaudas ziņā var izvēlēties iepazīšanās mašīnu, kas tiek uzstādīta pie ieejas mājā vai dzīvoklī.

Ja mēs meklējam ievada mašīnas vērtību, ir jāsaskaita visu ierīču jauda, ​​kas tiks pievienota mājas tīklam. Pēc tam atrastā kopējā jauda tiek aizvietota formulā, tiek atrasta darba strāva šai slodzei.

Formula strāvas aprēķināšanai no kopējās jaudas

Kad esam atraduši strāvu, atlasiet vērtību. Tas var būt vai nu nedaudz vairāk, vai nedaudz mazāks par atrasto vērtību. Galvenais, lai tā izslēgšanas strāva nepārsniegtu šai elektroinstalācijai maksimāli pieļaujamo strāvu.

Kad šo metodi var izmantot? Ja elektroinstalācija ir novietota ar lielu rezervi (starp citu, tas nav slikti). Tad, lai ietaupītu naudu, jūs varat uzstādīt automātiski slēdžus, kas atbilst slodzei, nevis vadītāju šķērsgriezumam

Bet vēlreiz pievēršam uzmanību tam, ka slodzei ilgstoši pieļaujamajai strāvai jābūt lielākai par slēdža ierobežojošo strāvu. Tikai tad automātiskās aizsardzības izvēle būs pareiza

Pieļaujamās strāvas stipruma aprēķins, sildot vadītājus

Ja tiek izvēlēts piemērota šķērsgriezuma vadītājs, tas novērsīs sprieguma kritumus un līnijas pārkaršanu. Tādējādi sadaļa nosaka, cik optimāls un ekonomisks būs elektrotīkla darbības režīms. Šķiet, ka jūs varat vienkārši paņemt un uzstādīt milzīgu kabeļa sekciju. Bet vara vadītāju izmaksas ir proporcionālas to šķērsgriezumam, un atšķirība, uzstādot elektrisko vadu vienā telpā, var būt vairāki tūkstoši rubļu.

Tāpēc ir svarīgi pareizi aprēķināt kabeļa šķērsgriezumu: no vienas puses, jūs garantējat tīkla darbības drošību, no otras puses, netērējiet papildu naudu pārāk “bieza” vadītāja iegādei.

Lai izvēlētos stieples posmu, jāņem vērā divi svarīgi kritēriji - pieļaujamā apkure un sprieguma zudumi. Iegūstot divas vadītāja šķērsgriezuma laukuma vērtības, izmantojot dažādas formulas, izvēlieties lielāku vērtību, noapaļojot to līdz standartam. Gaisvadu elektropārvades līnijas ir īpaši jutīgas pret sprieguma zudumiem.

Tajā pašā laikā pazemes līnijām un kabeļiem, kas novietoti gofrētās caurulēs, ir svarīgi ņemt vērā pieļaujamo apkuri. Tādējādi šķērsgriezums jānosaka atkarībā no elektroinstalācijas veida

Kabeļu vadītāju pieļaujamās apkures temperatūras

Id - kabeļa pieļaujamā slodze (apkures strāva). Šī vērtība atbilst strāvai, kas ilgstoši plūst caur vadītāju. Šajā procesā parādās noteiktā, ilgstoši pieļaujamā temperatūra (Td). Aprēķinātajam strāvas stiprumam (Ir) jāatbilst pieļaujamajam (Id), un, lai to noteiktu, jāizmanto formula:

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

kur:

• Pn - nominālā jauda, ​​kW;
• Kz - slodzes koeficients (0,85-0,9);
• Iekārtas nenominālais spriegums;
• hd - aprīkojuma efektivitāte;
• cos j - iekārtas jaudas koeficients (0,85-0,92).

Pat ja ņemam vērā vienādas strāvas vērtības, siltuma jauda būs atšķirīga atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Jo zemāka temperatūra, jo efektīvāka ir siltuma pārnese.

Kabeļu korekcijas koeficienti atkarībā no apkārtējās vides temperatūras

Temperatūra atšķiras atkarībā no reģiona un sezonas, tāpēc konkrētu vērtību tabulas var atrast PUE. Ja temperatūra būtiski atšķiras no aprēķinātās, būs jāizmanto korekcijas koeficienti. Bāzes temperatūra telpās vai ārā ir 25 grādi pēc Celsija. Ja kabelis ir novietots zem zemes, temperatūra mainās par 15 grādiem pēc Celsija. Tomēr tas ir pazemē, ka tas paliek nemainīgs.

spriegums

230/400V - uzraksti par nominālo spriegumu, kur var izmantot šo mašīnu.

Ja ir 230 V ikona (bez 400 V), šīs ierīces vajadzētu izmantot tikai vienfāzes tīklos. Jūs nevarat ievietot divus vai trīs vienfāzes slēdžus pēc kārtas un šādā veidā pievadīt 380 V motora slodzei vai trīsfāzu sūknim vai ventilatoram.

Rūpīgi izpētiet arī bipolāros modeļus. Ja uz viena no poliem ir uzrakstīts burts “N” (ne tikai difavtomatov), ​​tad šeit ir savienots nulles kodols, nevis pirmā fāze.

Tos sauc nedaudz savādāk. Piemēram, VA63 1P+N.

Viļņa ikona nozīmē - darbam maiņstrāvas tīklos.

Tiešajam spriegumam un strāvai šādas ierīces labāk neuzstādīt. Tās izslēgšanas īpašības un darba rezultāts īssavienojuma laikā nebūs paredzams.

Līdzstrāvas un sprieguma slēdžiem, papildus ikonai taisnas līnijas veidā, uz spailēm var būt raksturīgi uzraksti “+” (plus) un “-” (mīnus).

Turklāt šeit ir ļoti svarīgi pareizi savienot stabus. Tas ir saistīts ar faktu, ka apstākļi loka dzēšanai pie līdzstrāvas ir nedaudz grūtāki.

Ja pārtraukumā notiek dabiska loka izzušana, kad sinusoīds iet caur nulli, tad konstantā sinusoīda kā tāda nav. Stabilai loka dzēšanai tajos tiek izmantots magnēts, kas uzstādīts pie loka teknes.

Kas novedīs pie neizbēgamas korpusa iznīcināšanas.

Vāja saišu aizsardzība

Papildus sadaļai, izvēloties piemērotu kabeļa izstrādājumu, pievērsiet uzmanību faktiskajiem darbības apstākļiem. Normalizētās vērtības ir norādītas sildīšanai līdz temperatūrai, kas nepārsniedz +60°C

Uzstādot līniju uz vietas netālu no lauku mājas, ir jānodrošina aizsardzība pret mitrumu un citām nelabvēlīgām ārējām ietekmēm.

Rūpīgi pārbaudiet visas elektrotīkla daļas. Pamatnoteikums ir uzticama aizsardzība, ņemot vērā sekcijas veiktspēju ar vissliktākajiem parametriem. Jāpatur prātā, ka varš ir paredzēts ar tādu pašu šķērsgriezumu lielākām slodzēm salīdzinājumā ar alumīniju. Īpaša nozīme ir metāla tīrībai. Palielinoties piemaisījumiem, pasliktinās vadītspēja un palielinās zudumi bezjēdzīgas un bīstamas apkures dēļ.

Iekštelpu elektroinstalācijas ierīce

• ievada mašīna jānovieto pirms letes;
• aiz vadības ierīces ir uzstādīta kopējā atlikušās strāvas ierīce (RCD);
• tad atsevišķas līnijas ir aprīkotas ar automātiskiem slēdžiem (AB).

RCD novērš negadījumus, kas izraisa noplūdes strāvas. Novērš elektriskās strāvas triecienu dažās situācijās. Tomēr sarežģīti aizsardzības pasākumi tiek veikti, izmantojot slēdžus. Noteikti izmantojiet efektīvu zemējumu.

Parasti virtuvē ir ērti ievietot vairākas grupas, lai vienmērīgi sadalītu slodzes. Īpaši rūpīgi ieteicams izvēlēties spēcīgu patērētāju sadalījumu:

• plīts virsmas;
• krāsnis;
• apkures katli, katli, plūsmas sildītāji;
• elektriskie konvektori, siltuma pistoles;
• gaisa kondicionieri.

Elektroinstalācijas shēmai ir koka struktūra. No "stumbra" centra līnijas izveidojiet nepieciešamos "zaru" zarus kontaktligzdu un slēdžu savienošanai.

Automātisko mašīnu vērtējumi pašreizējai tabulai

Lai aizsargātu līniju no pārslodzes un īssavienojuma, rūpīgi un pareizi jāizvēlas ķēdes pārtraucēja strāvas nomināls.Šeit, piemēram, ja jūs aizsargājat līniju ar 2,5 kv.mm kabeli. automātiska pie 25A un tajā pašā laikā ieslēgta vairākas jaudīgas sadzīves tehnikas, tad strāva var pārsniegt mašīnas nominālvērtību, bet pie vērtības, kas ir mazāka par 1,45, iekārta var strādāt apmēram stundu.

Ja strāva ir 28 A, tad kabeļa izolācija sāks kust (jo pieļaujamā strāva ir tikai 25 A), tas novedīs pie kļūmes, ugunsgrēka un citām neveiksmīgām sekām.

Tāpēc jaudas un strāvas automātu tabula ir šāda:

Strāvas slēdžu nominālie rādītāji

• precizēt patērētāju pieslēgšanas shēmu;
• savākt iekārtas pases datus, izmērīt spriegumu;
• saskaņā ar uzrādīto shēmu tos aprēķina atsevišķi, summējot strāvas atsevišķās ķēdēs;
• katrai grupai ir jāizvēlas automāts, kas izturēs atbilstošo slodzi;
• noteikt kabeļu izstrādājumus ar piemērotu vadītāja šķērsgriezumu.

Nomināciju izvēles noteikumi

Lai izdarītu pareizus secinājumus, ir jāņem vērā pievienotās iekārtas īpašības. Ja saskaņā ar aprēķinu kopējā strāva ir 19 ampēri, lietotāji dod priekšroku 25A ierīces iegādei. Šis risinājums paredz papildu slodzes pielikšanas iespēju bez būtiskiem ierobežojumiem.

Tomēr dažās situācijās labāk izvēlēties 20A automātisko slēdzi. Tas nodrošina salīdzinoši īsāku laiku, lai izslēgtu strāvu, palielinoties strāvai (temperatūras paaugstināšanai) ar bimetāla atdalītāju

Šāds piesardzības pasākums palīdzēs saglabāt motora tinuma integritāti, kad rotoru bloķē iestrēgusi piedziņa.

Dažādi reakcijas laiki ir noderīgi, lai nodrošinātu aizsarglīdzekļu selektīvu darbību. Līnijās ir uzstādītas ierīces ar mazāku aizkavi.Avārijas gadījumā no elektrības tiek atslēgta tikai bojātā daļa. Ievada mašīnai nebūs laika izslēgties. Strāva no citām ķēdēm ir noderīga apgaismojuma, signalizācijas un citu inženiertehnisko sistēmu uzturēšanai darba stāvoklī.