Jak vypočítat stroj a kabel podle síly?

Výběr stroje na základě průřezu kabelu a výkonu zátěže

Po poměrně dlouhou dobu se zátky přestaly používat v moderních domácnostech. Byly nahrazeny technologickějšími zařízeními – automaty, jsou to pakety, i když jim někteří stále říkají dopravní zácpy, ale to je špatně, protože princip fungování dopravní zácpy a automatu je poněkud odlišný. Vzhledem k tomu, že v tomto článku budeme zvažovat výběr automatického stroje, v závislosti na úseku kabelu, nebude řeč o dopravních zácpách.

Stroj je tedy zařízení, které vám umožňuje automaticky otevřít elektrický obvod ve dvou případech:

• proudové přetížení linky;
• výskyt zkratu (zkrat).

V prvním případě dochází k přetížení v důsledku poruchy elektrických spotřebičů nebo jejich velkého počtu a hustoty výkonu. Ve druhém případě jde kvůli zkratu spotřeba elektřiny na ohřev vodičů maximálním možným proudem pro tento úsek. Kromě výše uvedených případů přerušení obvodu poskytuje stroj možnost ručního ovládání. Na těle zařízení je nožový spínač, který umožňuje otevřít obvod.

Účelem jističe je ochrana úseku elektrického obvodu, pro který je instalován, a také včasné otevření tohoto úseku v případě přetížení nebo zkratu.

Klasifikace jističů probíhá podle následujících parametrů:

• počet pólů;
• jmenovité a omezující proudy;
• použitý typ elektromagnetického uvolnění;
• maximální vypínací schopnost.

Počet pólů je počet fází, které je stroj schopen chránit. Podle počtu pólů mohou být automaty:

• Jednopolární. Poskytuje ochranu pro jeden odchozí vodič, jednu fázi.
• Bipolární. Zpravidla se jedná o dva kombinované jednopólové stroje s jedním společným ovládacím knoflíkem. V situaci, kdy proud jednoho ze strojů překročí povolené zatížení, jsou obě zařízení vypnuta. Dvoupólové automaty slouží k úplnému odpojení zátěže (jedna fáze), vypnutí pracovní fáze a pracovní nule.

• Tripolární. Používá se u třífázových obvodů, kdy při překročení zátěže dojde k vypnutí tří fází současně. Takové stroje mají také jeden společný jistič.
• Čtyřpólový. Podobné jako dvoupólové, ale navržené pro práci s třífázovými obvody. Při překročení zátěže se současně otevřou tři fáze a pracovní nula.

Jmenovité a mezní proudy

Všechno je zde jednoduché – taková síla proudu, při které stroj otevře obvod. Při jmenovitém proudu a dokonce o něco více, než je deklarovaný, se bude pracovat, avšak pouze při překročení proudového limitu o 10–15 % dojde k odstavení. To je způsobeno skutečností, že startovací proudy poměrně často krátkodobě překračují maximální možné proudy, proto má stroj určitou časovou rezervu, po které se obvod otevře.

Typ elektromagnetické spouště

Tato část stroje, která umožňuje otevřít obvod v případě zkratu, stejně jako v případě zvýšení proudu (přetížení) o určitý počet časů. Uvolňovače jsou rozděleny do několika kategorií, zvažujte nejoblíbenější:

• B – otevření při překročení jmenovitého proudu 3–5krát;
• C – při překročení 5–10krát;
• D – při překročení 10–20krát.

Maximální výkon vypnuté schopnosti. Tato hodnota zkratového proudu (definovaná v tisících ampérů), při které zůstane stroj v provozu po otevření obvodu v důsledku zkratu.

Výběr optimálního úseku kabelu

Každý kabel, stejně jako stroj, má určitý povolený zatěžovací proud. V závislosti na průřezu a materiálu kabelu se také mění zatěžovací proud. Pro výběr stroje podle části kabelu použijte tabulku.

Je třeba poznamenat, že je povoleno vybrat kabel s malou rezervou, ale ne přepínač obalu! Stroj musí odpovídat plánovanému zatížení! V souladu s pravidly elektrických instalací 3.1.4 – proudy nastavení automatů by měly být zvoleny tak, aby byly menší než jmenovité proudy vybraných zón.

Zvažte příklad, v určité oblasti je kabeláž položena kabelem o průřezu 2.5 mm čtvereční a zatížení je 12 kW, v tomto případě při instalaci stroje (při minimálním proudu) při 50 A, kabeláž se zapálí, protože drát s tímto průřezem je dimenzován na povolený proud 27 A a prochází jím mnohem více. V tomto případě nedochází k přerušení obvodu, protože stroj je na tyto proudy přizpůsoben, ale vodič nikoli, automatika vypne stroj pouze v případě zkratu.

Nedodržení tohoto pravidla má vážné následky!

Důležité! Nejprve byste měli vypočítat výkon spotřebitelů a poté zvolit vodič příslušné sekce a teprve poté zvolit automatický stroj (tašku). Jmenovitý proud vaku musí být menší než maximální proud povolený pro drát této sekce.

Díky tomuto principu se elektroinstalace nikdy nepřehřeje a nedojde tak k požáru.

Výpočet spotřeby energie

Každá elektrická síť v bytě nebo domě může být rozdělena do sekcí (prostorů). V závislosti na tom, jaká zařízení se plánují použít v konkrétní oblasti, se vypočítá elektrické vedení. Obvykle jsou elektroinstalační zóny pro každý stroj rozděleny mezi sebou pro každou místnost bytu nebo domu. Jedna část elektroinstalace pro jeden pokoj, druhá pro další a třetí pro kuchyň a koupelnu. V této situaci stojí stranou tak silní spotřebitelé, jako jsou elektrické sporáky, trouby, ohřívače vody, topné kotle. Tato technika vyžaduje vyhrazené elektrické vedení, takže moderní domy navržené pro použití s ​​elektrickými sporáky mají samostatný jistič pro napájení spotřebiče.

Výpočet požadovaného proudu pro konkrétní úsek vedení je poměrně jednoduchý. K tomu se používá vzorec I u220d P / U, podle kterého I je aktuální síla, P je výkon (ve wattech) všech provozních elektrických spotřebičů na této lince, U je síťové napětí (je standardní – 220 voltů). Pro výpočet je nutné sečíst výkon těch elektrospotřebičů, které se plánují na lince používat, a výsledné množství pak vydělit XNUMX. Odtud dostaneme aktuální sílu, podle které bude nutné vybrat kabel určitého úseku.

Jako příklad si vezměme pozemek (místnost) a vypočítejme pro něj automat a kabel požadovaného úseku. V místnosti bude fungovat současně:

• vysavač (1300 W);
• elektrická žehlička (1000 W);
• klimatizace (1300 W);
• počítač (300 W).

Sečtěte tyto údaje (1300+1000+1300+300 = 3900 W) a vydělte je 220 (3900/220 = 17.72). Ukazuje se, že současná síla je 17.72, vybereme pro to optimální průřez kabelu na základě tabulky, vezmeme měděný kabel o průřezu 2.5 mm nebo 4 mm čtverce (určitě to bereme s rezervou) a automatický stroj se jmenovitým ochranným proudem 20 ampér.

Za zmínku stojí, že byste neměli volit jistič s nadhodnoceným jmenovitým proudem, protože při přetížení elektrické sítě (překročení trvalého proudu pro určitý vodič) se začne vznítit vedení. Jmenovitá hodnota stroje musí odpovídat hodnotě trvalého proudu vodiče nebo být menší.

Zkušení elektrikáři opakovaně říkají, že se nevyplatí instalovat kabely malého průřezu kvůli jejich levnosti, měli byste si vybrat kabel s rezervou, abyste se vyhnuli přetížení elektrické části a zapálení kabeláže. Ale výběr výkonného stroje je kontraindikován!

Elektroinstalace se montuje jednou, výměna je obtížná a při výrazně zvýšené zátěži je výměna spínače mnohem jednodušší.

V současné době je stále více výkonných elektrospotřebičů, takže byste se měli předem ohlídat, pokud se náhle rozhodnete použít výkonnější vysavač nebo přidat do místnosti nějaké další zařízení.

Čtenáři by v zásadě neměli mít otázky ohledně výběru průřezu kabelu tašky, ale existují některé jemnosti, které jsme nezmínili výše.

1. Stroj, u kterého zvolit typ elektromagnetického spouště V každodenním životě se nejčastěji používají stroje kategorie „B“ a „C“. Je to z důvodu nejrychlejšího možného chodu spínačů pouzdra při překročení jmenovitého proudu. To je nesmírně důležité při používání spotřebičů, jako jsou rychlovarné konvice, toustovače a žehličky. Podle typu použitého zařízení byste měli zvolit konkrétní kategorii, je vhodné dát přednost přepínačům kategorie „B“.
2. Stroj s maximální spínací schopností na výběr.Závisí na umístění přívodu elektřiny z rozvodny do bytu, pokud je v těsné blízkosti, pak byste měli zvolit takový se spínací kapacitou 10000 5000 ampér, jinak pro městské byty stačí zařízení pro 6000 10000–XNUMX XNUMX ampér. Můžete hrát na jistotu a vybrat si možnost XNUMX XNUMX ampér, v konečném důsledku tento indikátor ovlivňuje pouze to, zda bude stroj po zkratu provozuschopný.
3. Jaký typ drátu zvolit: hliníkový nebo měděný Důrazně nedoporučujeme pořizovat hliníkové vodiče. Měděná kabeláž je odolnější a zvládne vyšší proudy.

Proč je správný výběr jističe podle jmenovitého proudu tak důležitý? Při výběru stroje je také nutné vzít v úvahu průřez kabelu, který k němu bude připojen. Zde je hlavní podmínkou počet a celkový výkon elektrických spotřebičů, které budou v síti provozovány. Pokud je nastavení zvoleno nesprávně, jsou možné negativní důsledky.

Při výběru kabelu pro proud je nutné zajistit rezervu. Zde stojí za to vzít v úvahu nevypínací proudy stroje. V souladu s regulační dokumentací (GOST R 50345-2010 str. 8.6.2) nevypínací proud uvádí, že se ochranné zařízení nesmí vypnout v případě 13% přetížení. Například vybavovací proud stroje C25A je 36.25A a nevypínací proud je 28.25A.

Pokud je měděný kabel o průřezu 2,5 m25. mm., pak je jeho maximální přípustný proud 16A. Pro takový kabel je potřeba automat do 25A. Pokud je takový kabel připojen k 45A stroji, tak v případě přetížení XNUMX% bude jeho vypnutí trvat hodinu! Během této doby se žíly kabelu zahřejí na vysokou teplotu, v důsledku čehož může kabeláž dokonce vzplanout. Aby nedošlo k požáru, je nutné pečlivě přistupovat k výběru zařízení na zbytkový proud.

Vlastnosti výpočtu proudu elektrického stroje

Pro jednofázovou síť je v procesu výpočtu proudu ochranného zařízení nutné použít vzorec: I=P/U. P je výkon a U je napětí. Pro jednodušší výpočet se často používá tato možnost: 1kW se přibližně rovná 4,5-5A.

Pokud jde o výpočet proudu třífázového zařízení, zde je třeba použít složitější vzorec. Nejjednodušší je ale držet se této možnosti: 1kW se přibližně rovná 2A.

Sekvence výpočtu

Jako příklad si vezměme výpočet ampér pro dvojici elektrických konvektorů, jejichž celkový výkon je 2,5 kW. Podle výše uvedeného vzorce určujeme celkovou proudovou sílu elektrických spotřebičů: 2500/220 u11,4d 5A. Pokud použijeme zjednodušenou verzi, dostaneme 2,5 * 12,5 uXNUMXd XNUMX A. Zde je důležité pochopit, že v případě zjednodušeného výpočtu automaticky bereme v úvahu potřebnou aktuální marži, proto je tato možnost výpočtu výhodnější.

Nyní musíte vybrat kabel. V Rusku a zemích SNS se doporučuje používat kabel VVGng, pokud jde o provoz běžné domácí sítě. Průřez vodivého jádra musí být zvolen podle tabulky uvedené v PUE, článek 1.3.10. Ale také tento stůl mohou umístit společnosti vyrábějící kabely. V našem případě kabel o průřezu 1 m15. mm., a hodnota maximálního povoleného proudu je XNUMXA.

Nyní zbývá vybrat samotný stroj, který je nezbytný k ochraně vybraného kabelu před přehřátím. Na základě dostupných charakteristik vybíráme automatický stroj pro 16A. Pamatujeme si však, že stroj je navržen tak, aby chránil kabel, jehož průřez je 1 m10. mm. Na to stačí 11,4A zařízení, to je pak méně než námi vypočítaná hodnota celkového proudu konvektorů – 1,5A. Na základě toho vybereme kabel o průřezu 19 mXNUMX. mm., jehož přípustný proud je XNUMXA.

Vlastnosti výběru automatického stroje pro jmenovitý proud a napětí:

• pro kabel o průřezu 0,5 m10. mm, potřebujete automat se jmenovitým proudem 2,4A. Přípustný výkon pro dvoufázovou síť je XNUMX kW.
• pro vodič o průřezu 1 m17. mm, je zapotřebí ochranné zařízení 3,7A (výkon XNUMX kW);
• pokud má kabel průřez 1,5 m23. mm, jmenovitý proud bude 5A a výkon bude XNUMX kW;
• pro vodič o průřezu 2,5 metrů čtverečních. mm jmenovitý proud bude 30A a výkon – 6,6 kW;
• pro kabel o průřezu 4 m41. mm jmenovitý proud bude 9A, výkon XNUMX kW.

Příklad výpočtu

Například maximální možné současné zatížení sítě v každodenním životě je 2,4 kW. Pro výpočet proudové síly použijeme vzorec známý z hodin fyziky: 2400W / 220V = 10,9A. Zde je nejbližší hodnota jmenovitého proudu podle tabulky 10A. Dá se to vzít nebo se to ještě oklepe? Nevypadne, protože určitou dobu trvá, než se uvolnění zahřeje. Při 11A bude ohřev trvat asi 20 minut a teprve poté dojde k přerušení kontaktů. Pokud se však během této doby sníží celkový výkon elektrických spotřebičů (například se rychlovarná konvice vypne), kontakty se nepřeruší.

Poměrně často v domácích sítích instalují 25A nebo 32A na vstup, 6A pro osvětlení a 10A a 16A pro zásuvky. Pokud jde o třífázový vstup, zde bude výpočet složitější.

Co se stane, když je nesprávně zvolen jmenovitý proud

Pokud vezmete denominaci, která je příliš velká nebo příliš malá, nepovede to k ničemu dobrému. Pokud je například jmenovitý proud příliš nízký, pak v případě špičkového zatížení elektřina v síti jednoduše zmizí. Rovněž se nedoporučuje brát nominální hodnotu s rezervou, protože při překročení prahové hodnoty výkonu se elektrické vedení velmi zahřeje, dokud se spoušť nevypne. A práce vyžaduje čas. Kvůli tomu vzniká velké množství požárů.