Nimivool: üldine määratlus, kaitselüliti ja juhtmestiku valik

Kui peate valima elektrikilbi kaitselüliti, peate esmalt uurima selle omadusi. Oluline on teada, milline koormus talle saab. Kõige põhilisem omadus, millest nad selle seadme ostmisel juhinduvad, on nimivool. Just tema on kaitselüliti korpusel näidatud suurte numbrite ja tähtedega.

Nominaalnäitaja määramise põhimõte

Akadeemik Yžegovi vene keele seletav sõnastik selgitab sõna "nominaalne" tähendust, nagu see on määratud, nimetatud, kuid mitte täites oma kohustusi, ametisse nimetamine, see tähendab väljamõeldud.

See määratlus selgitab üsna täpselt nimipinge, voolu ja võimsuse elektrilisi termineid. Tundub, et need on olemas, määratud ja määratletud, kuid tegelikult on need ainult juhised elektrikutele. Nende parameetrite tegelikud arvulised avaldised erinevad tegelikkuses määratud väärtustest.

Näiteks oleme kõik tuttavad muutuva ühefaasilise võrguga, mille pinge on 220 volti, mida peetakse nominaalseks. Tegelikult võib selle väärtus GΟST järgi jõuda ainult ülempiirini 252 volti. Nii töötab riigi standard.

Sama pilti on näha nimivooluga.

Selle väärtuse valiku aluseks võeti elektrijuhtmete (sh nende isolatsiooni) maksimaalne võimalik soojusküte, mis peavad koormuse all töökindlalt töötama piiramatu aja jooksul. Nimivoolu korral säilib termiline tasakaal:

• juhtide kuumutamine elektrilaengute temperatuurimõjust, mida kirjeldab Joule-Lenzi seadus;
• jahutamine, mis on tingitud osa soojusest keskkonda viimisest.

Sel juhul ei tohiks soojus Q1 mõjutada metalli mehaanilisi ja tugevusomadusi ning Q2 - isolatsioonikihi keemiliste ja dielektriliste omaduste muutust.

Isegi nimivooluväärtuse väikese ületamise korral on teatud aja möödudes vaja voolujuhtme ja isolatsiooni metalli jahutamiseks elektriseadmetest pinge eemaldada. Vastasel juhul rikutakse nende elektrilisi omadusi ja tekib dielektrilise kihi purunemine või metalli deformatsioon.

Kõik elektriseadmed (sh toiteallikad, nende tarbijad, ühendusjuhtmed ja süsteemid, kaitseseadmed) on arvutatud, projekteeritud ja toodetud teatud nimiväärtusega töötamiseks praegune. Selle väärtus on märgitud mitte ainult tehase tehnilises dokumentatsioonis, vaid ka elektriseadmete korpusel või andmesildil.

Ülaltoodud fotol on selgelt näha nimivoolu väärtused 2,5 ja 10 amprit, mis on valmistatud elektripistiku valmistamisel tembeldades. Seadmete standardiseerimiseks on GOST 6827-76 kehtestanud palju nimivoolu väärtusi, mille juures peaksid töötama peaaegu kõik elektripaigaldised.

Kaitseseadme valik

Kuna nimivool määrab elektriseadmete pikaajalise kahjustusteta töötamise võimaluse, on kõik voolukaitseseadmed konfigureeritud töötama selle ülejäägiga.

Praktikas on üsna tavalised olukorrad, kus erinevatel põhjustel tekib toiteahelas lühiajaline ülekoormus. Sellisel juhul ei ole juhi metalli ja isolatsioonikihi temperatuuril aega jõuda piirini, kui nende elektrilisi omadusi rikutakse.

Nendel põhjustel eraldatakse ülekoormuse tsoon eraldi alaks, mis ei ole piiratud mitte ainult suuruse, vaid ka tegevuse kestusega. Kui isolatsioonikihi ja juhi metalli kriitilised temperatuuriväärtused on saavutatud, tuleb elektripaigaldise jahutamiseks pinge eemaldada. Neid funktsioone täidavad nn termilise ülekoormuse kaitse:

• kaitselülitid;
• termilised eraldused.

Nad tajuvad soojuskoormust ja on seatud teatud viivitusega väljalülituma. Koormuse "hetkelist" katkestamist teostavate kaitsete seadistus on veidi suurem kui ülekoormusvool. Mõiste "hetkeline" määratleb tegelikult toimingu võimalikult lühikese aja jooksul. Tänapäeva kiireimate liigvoolukaitsete puhul toimub katkestus ajaga, mis on veidi vähem kui 0,02 sekundit.

Töövool tavarežiimis on enamasti nimiväärtusest väiksem.

Antud näites analüüsitakse juhtumit vahelduvvooluahelate osas. Alalispingeahelates ei ole töö-, nimivoolu ja kaitseoperatsiooni seadistuste valiku vahel põhimõttelist erinevust.

Kaitselülitid

Kaitselüliti peamine omadus on nimivool. Tööstusseadmete ja kodumajapidamiste elektrivõrkude kaitsel on need kõige levinumad. Sellised lülitid ühendavad oma disaini:

• termilised viivitusega vabastamised;
• voolukatkestus, avariirežiimi väga kiiresti lahtiühendamine.

Samal ajal toodetakse nimivoolu ja pinge automaatseid lüliteid. Kaitseseadmed valitakse nende suuruse järgi teatud vooluringi konkreetsetes tingimustes töötamiseks.

Selleks määratlevad standardid erineva konstruktsiooniga masinate jaoks 4 tüüpi ajavoolu karakteristikuid. Neid tähistatakse ladina tähtedega A, B, C, D ja nende eesmärk on tagada rikete väljalülitamine, mille nimivool on 1,3 kuni 14.

Kaitselüliti valitakse vastavalt aja-voolu karakteristikule, võttes arvesse selle keskkonna temperatuuri, teatud tüüpi koormuse jaoks, näiteks:

• pooljuhtseadmed;
• valgustussüsteemid;
• segakoormuste ja mõõdukate sisselülitusvooludega ahelad;
• suure ülekoormusvõimega ketid.

Ajavoolu karakteristik võib koosneda kolmest tegevustsoonist, nagu on näidatud pildil, või kahest (ilma keskosata).

Nimivoolu tähise leiate masina korpuselt. Pildil on lüliti, mille väärtus on 100 amprit.

See tähendab, et see ei tööta (katkestab) mitte nimivoolust (100 A), vaid selle ülejäägist. Näiteks kui masina väljalülitus on seatud kordsusele 3,5, siis voolu 100x3,5 = 350 amprit või rohkem peatab see ilma viivituseta.

Kui termiline vabastus on seatud kordsusele 1,25, siis kui saavutatakse väärtus 100x1,25 = 125 amprit, toimub seiskamine mõne aja pärast, näiteks ühe tunni pärast. Sel juhul töötab vooluahel sel perioodil ülekoormusega.

Tuleb meeles pidada, et muu Kaitse temperatuurirežiimi säilitamisega seotud tegurid:

• keskkonnatingimused;
• elektrikilbi seadmetega täitumise määr;
• kütte või jahutamise võimalus kõrvalistest allikatest.

Juhtmete omadused

Kaitsete ja juhtmete peamiste elektriliste parameetrite määramiseks tuleb arvestada neile rakendatavat koormust. Selleks arvutatakse see toiminguga ühendatud seadmete nimivõimsuse järgi, võttes arvesse nende tööhõive koefitsienti.

Näiteks nõudepesumasin, multikeetja, elektriahi ja mikrolaineahi, mis tarbivad tavarežiimis koguvõimsust 5660 vatti (arvestades lisamise sagedus).

Majapidamisvõrgu nimipinge on 220 volti. Juhtmeid ja kaitseseadmeid läbiv koormusvool tuleks määrata võimsuse jagamisel pingega. I = 5660/220 = 25,7 A.

Järgmisena peate vaatama mitmete elektriseadmete nimivoolude tabelit. Sellel pole sellise voolu jaoks kaitselülitit. Kuid tootjad toodavad masinaid 25 amprile. Selle väärtus on meie eesmärkidele kõige lähemal. Seetõttu tuleks seda võtta pistikupesa rühma tarbijate juhtmestiku kaitseseadme aluseks.

Pärast seda peate otsustama juhtmete materjali ja ristlõike üle. Võtke aluseks vask, kuna alumiiniumjuhtmestik, isegi koduseks kasutamiseks, pole selle jõudluse tõttu enam populaarne.

Elektrikute käsiraamatud sisaldavad erinevatest materjalidest juhtmete valiku tabeleid voolukoormuse jaoks. Võtke see juhtum, võttes arvesse asjaolu, et juhtmestik viiakse läbi eraldi polüetüleenist isolatsiooniga kaabliga, mis on peidetud seina soonde. Võtke ruumitingimustele vastavad temperatuuripiirangud.

Tabelis on teave, et meie puhul on standardse vasktraadi minimaalne lubatud ristlõige 4 mm. Te ei saa võtta vähem, kuid parem on seda suurendada.

Mõnikord tekib probleem juba töötava juhtmestiku kaitsetaseme valimisega. Sel juhul on üsna põhjendatud tarbijavõrgu koormusvoolu määramine elektrilise mõõteriistaga ja selle võrdlemine ülaltoodud teoreetilise meetodiga arvutatuga.

Sel viisil aitab termin "nimivool" elektrikutel elektriseadmete tehnilistes omadustes navigeerida.