Valeurs nominales des disjoncteurs automatiques

Des dispositifs permettant de couper l'électricité en cas de surcharge ou de court-circuit sont installés à l'entrée de n'importe quel réseau domestique. Il est nécessaire de calculer correctement les valeurs nominales des disjoncteurs en courant, sinon leur fonctionnement sera inefficace. Êtes-vous d'accord?

Nous décrirons comment le calcul des paramètres de la machine, en fonction duquel ce dispositif de protection est sélectionné, est effectué. À partir de l’article que nous vous proposons, vous apprendrez à choisir le dispositif requis pour protéger le réseau électrique. Avec nos conseils, vous obtiendrez une option qui fonctionne clairement dans un moment dangereux pour poster.

Paramètres du disjoncteur

Pour garantir le bon choix du calibre des dispositifs d'arrêt, il est nécessaire de comprendre les principes de fonctionnement, leurs conditions et les temps de réponse.

Les paramètres de fonctionnement des disjoncteurs sont normalisés par les documents réglementaires russes et internationaux.

Éléments clés et étiquetage

La conception du commutateur comprend deux éléments qui répondent à l'excès de courant d'une plage de valeurs spécifiée:

• Le bimétallique, sous l’influence du courant qui passe, s'échauffe et, en se pliant, appuie sur le poussoir qui sépare les contacts. C'est la "protection thermique" contre la surcharge.
• Le solénoïde sous l'influence d'un fort courant dans l'enroulement génère un champ magnétique qui presse le noyau, ce dernier agissant déjà sur le piston. Il s'agit d'une «protection contre le courant de court-circuit» qui réagit à un tel événement beaucoup plus rapidement qu'une plaque.

Les types de dispositifs de protection électrique comportent un marquage permettant de déterminer leurs paramètres de base.

Le type de caractéristique temps-courant dépend de la plage de réglage (l'amplitude du courant auquel la réponse se produit) du solénoïde. Pour protéger le câblage et les appareils ménagers dans les appartements, les maisons et les bureaux, utilisez des interrupteurs de type «C» ou, bien moins commun, «B». Il n'y a pas de différence particulière entre eux dans l'utilisation du ménage.

Le type “D” est utilisé dans les locaux techniques ou la menuiserie en présence d’équipements équipés de moteurs électriques, qui disposent de grands indicateurs de puissance de démarrage.

Il existe deux normes pour les dispositifs de déconnexion: résidentielles (EN 60898-1 ou GOST R 50345) et industrielles plus strictes (EN 60947-2 ou GOST R 50030.2). Ils diffèrent légèrement et les machines des deux standards peuvent être utilisées dans des locaux résidentiels.

Selon le courant nominal, la série standard d’automates destinés à être utilisés en conditions de vie contient des dispositifs avec les valeurs suivantes: 6, 8, 10, 13 (rarement), 16, 20, 25, 32, 40, 50 et 63 A.

Caractéristiques de réponse temps-courant

Afin de déterminer la vitesse à laquelle l'automate répond lorsqu'il est surchargé, il existe des tables de dépendances spéciales. temps d'arrêt du rapport de la cote excédentaire, qui est égal au rapport du courant existant à évalué:

K = I / I_n.

Le déclenchement du déclencheur électromagnétique provoque une panne nette du graphique lorsque la valeur du facteur de plage de 5 à 10 unités est atteinte. Pour les commutateurs de type “B”, cela se produit lorsque la valeur est comprise entre 3 et 5 unités, et pour le type “D”, elle est comprise entre 10 et 20.

Avec K = 1,13, il est garanti à la machine de ne pas déconnecter la ligne pendant 1 heure, et avec K = 1,45, elle est garantie pendant le même temps. Ces valeurs sont approuvées au paragraphe 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Pour comprendre combien de temps la protection fonctionnera, par exemple lorsque K = 2, il est nécessaire de tracer une ligne verticale à partir de cette valeur. En conséquence, nous obtenons que, conformément au programme ci-dessus, la déconnexion se produira dans la plage allant de 12 à 100 secondes.

Un écart de temps aussi important est dû au fait que le chauffage de la plaque dépend non seulement de la puissance du courant la traversant, mais également des paramètres de l'environnement extérieur. Plus la température est élevée, plus l'automatique fonctionne rapidement.

Règles de sélection nominales

La géométrie des réseaux électriques internes et internes étant individuelle, il n’existe pas de solutions standard pour l’installation de commutateurs d’une certaine valeur nominale. Les règles générales de calcul des paramètres admissibles des automates sont assez complexes et dépendent de nombreux facteurs. Il est nécessaire de prendre en compte tous ces éléments, sinon il est possible de créer une urgence.

Le principe du câblage interne

Les réseaux électriques internes ont une structure ramifiée sous la forme d'un «arbre» ​​- un graphe sans cycles. L'adhésion à ce principe de construction s'appelle sélectivité de la machine, selon lequel tous les types de circuits électriques sont équipés de dispositifs de protection.

Cela améliore la stabilité du système en cas d'urgence et simplifie le travail pour l'éliminer. Il est également beaucoup plus facile de répartir la charge, de connecter des périphériques énergivores et de modifier la configuration du câblage.

Les fonctions de l'automate d'entrée incluent la surveillance de la surcharge totale - empêchant l'intensité de dépasser la valeur autorisée pour un objet. Si cela se produit, le câblage externe risque d'être endommagé. De plus, il est probable que les dispositifs de protection situés à l'extérieur de l'appartement, appartenant déjà à la propriété commune ou aux réseaux électriques locaux, soient activés.

Les fonctions des machines de groupe incluent le contrôle de l'intensité du courant sur des lignes individuelles. Ils protègent contre les surcharges le câble dans la zone désignée et le groupe de consommateurs d’électricité qui y est connecté. Si, lors d'un court-circuit, un tel dispositif ne fonctionne pas, il est alors assuré par l'automate d'introduction.

Même pour les appartements avec un petit nombre de consommateurs d'électricité, il est souhaitable de disposer d'une ligne distincte pour l'éclairage. Lorsque le disjoncteur automatique d’un autre circuit est désactivé, la lumière ne s’éteint pas, ce qui permet d’éliminer le problème survenu dans des conditions plus confortables. Pratiquement dans chaque panneau, la valeur de la valeur nominale de la machine d'entrée est inférieure à la somme du groupe.

La puissance totale des appareils électriques

La charge maximale sur le circuit se produit lorsque tous les appareils électriques sont allumés en même temps. Par conséquent, généralement, la puissance totale est calculée par simple addition. Cependant, dans certains cas, ce chiffre sera inférieur.

Pour certaines lignes, le fonctionnement simultané de tous les appareils électriques qui y sont connectés est improbable et parfois impossible. Dans les maisons, ils imposent parfois des limites spécifiques au fonctionnement des appareils à haute puissance. Pour ce faire, n'oubliez pas d'empêcher leur inclusion simultanée ou d'utiliser un nombre limité de points de vente.

Dans l'électrification d'immeubles de bureaux, le coefficient de simultanéité empirique est souvent utilisé pour les calculs, dont la valeur est comprise entre 0,6 et 0,8. La charge maximale est calculée en multipliant la somme de la puissance de tous les appareils par un facteur.

Il y a une subtilité dans les calculs - il est nécessaire de prendre en compte la différence entre la puissance nominale (pleine) et la consommation (active), qui sont liés par le coefficient (cos (f)).

Cela signifie que pour le fonctionnement du dispositif, un courant de puissance égal à celui consommé divisé par ce facteur est requis:

Je_p = I / cos (f)

Où

• Je_p - l'intensité nominale du courant, utilisée dans les calculs de charge;
• I est le courant consommé par l'appareil;
• cos (f) <= 1.

Habituellement, le courant nominal immédiatement ou via une indication de la valeur de cos (f) est indiqué dans la fiche technique du dispositif électrique.

Par exemple, le coefficient pour les sources lumineuses luminescentes est de 0,9; pour les lampes à LED - environ 0,6; pour lampes à incandescence ordinaires - 1. Si la documentation est perdue mais que la consommation électrique des appareils ménagers est connue, ils prennent cos pour une valeur de cos (f) = 0,75.

Comment choisir un disjoncteur pour la charge de puissance est écrit en prochain article, dont nous vous conseillons de lire le contenu.

Le choix de la section vécue

Avant de poser le câble d'alimentation du tableau au groupe de consommateurs, il est nécessaire de calculer la puissance des appareils électriques travaillant simultanément. La section de chaque branche est choisie en fonction des tableaux de calcul en fonction du type de métal du câblage: cuivre ou aluminium.

Les fabricants de fils accompagnent les produits fabriqués avec des matériaux de référence similaires. S'ils sont absents, ils s'appuient sur les données de l'ouvrage de référence «Règles de conception des équipements électriques» ou produisent calcul de la section de câble.

Cependant, les consommateurs sont souvent réassurés et choisissent non pas la section minimale admissible, mais un pas plus important. Par exemple, lorsque vous achetez un câble en cuivre pour une ligne de 5 kW, choisissez une section de 6 mm²quand, selon le tableau, 4 mm suffisent².

Ceci est justifié pour les raisons suivantes:

• Fonctionnement plus long du câble épais, qui est rarement soumis au maximum autorisé pour sa charge transversale. Reposer le câblage n'est pas un travail facile et coûteux, surtout si des réparations ont été effectuées dans la pièce.
• La bande passante réservée vous permet de connecter en toute transparence à la branche réseau de nouveaux appareils électriques. Ainsi, dans la cuisine, vous pouvez ajouter un congélateur supplémentaire ou déplacer le lave-linge de la salle de bain.
• Mise en route des appareils contenant des moteurs électriques, donne un fort courant de démarrage. Dans ce cas, il se produit une chute de tension qui se traduit non seulement par le clignotement des lampes d'éclairage, mais peut également entraîner une panne de la partie électronique de l'ordinateur, du climatiseur ou du lave-linge. Plus le câble est épais, moins il y a de surtension.

Malheureusement, de nombreux câbles sur le marché ne sont pas fabriqués conformément à GOST, mais conformément aux exigences de diverses spécifications techniques.

Souvent, la section transversale de leurs veines ne répond pas aux exigences ou elles sont en matériau conducteur avec une résistance supérieure à celle attendue. Par conséquent, la puissance maximale réelle à laquelle le chauffage est autorisé est inférieure à celle indiquée dans les tableaux normatifs.

Calculer la valeur de commutation pour protéger le câble

L'automate installé dans le panneau doit s'assurer que la ligne est déconnectée lorsque la puissance de sortie du courant est en dehors de la plage autorisée pour le câble électrique. Par conséquent, pour le commutateur, il est nécessaire de calculer la valeur maximale admissible.

Selon PUE, la charge continue admissible de câbles en cuivre posés dans des gaines ou par l'air (par exemple au-dessus d'un plafond tendu) est extraite du tableau ci-dessus. Ces valeurs sont destinées aux situations d'urgence en cas de surcharge d'alimentation.

Certains problèmes commencent lors de la corrélation de la puissance nominale du commutateur avec le courant admissible à long terme, si cela est fait conformément au courant GOST R 50571.4.43-2012.

Premièrement, le décodage de la variable I est trompeur._n, en tant que puissance nominale, si vous ne faites pas attention à l’Annexe “1” de ce point du GOST. Deuxièmement, dans la formule «2», il y a une faute de frappe: le coefficient de 1,45 est mal ajouté et ce fait est vérifié par de nombreux experts.

Selon le paragraphe 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 pour les commutateurs domestiques avec des valeurs nominales jusqu’à 63 A, la durée conditionnelle est de 1 heure. Le courant de déclenchement défini est égal à la valeur nominale multipliée par un facteur de 1,45.

Ainsi, conformément à la première formule et à la deuxième formule modifiée, le courant nominal du commutateur doit être calculé à l'aide de la formule suivante:

Je_n <= Je_Z / 1,45

Où

• Je_n - courant nominal de la machine;
• Je_Z - courant de câble long admissible.

Nous allons procéder au calcul des valeurs nominales des commutateurs pour les sections de câble standard avec connexion monophasée avec deux conducteurs en cuivre (220 V). Pour ce faire, nous divisons le courant admissible à long terme (lors de la pose dans l'air) par un facteur de déclenchement de 1,45.

Choisissez un automate pour que sa valeur nominale soit inférieure à cette valeur:

• Section transversale de 1,5 mm²: 19 / 1,45 = 13,1. Note: 13 A;
• Section transversale de 2,5 mm²: 27 / 1,45 = 18,6. Note: 16 A;
• Section 4.0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Note: 25 A;
• Section 6.0 mm²: 50 / 1,45 = 34,5. Note: 32 A;
• Section 10.0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Note: 40 A;
• Section 16,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Note: 50 A;
• Section 25,0 mm²: 115 / 1,45 = 79,3. Note: 63 A.

Les disjoncteurs 13A sont rarement disponibles dans le commerce. Par conséquent, les appareils d’une capacité nominale de 10A sont plus souvent utilisés.

De manière similaire pour les câbles en aluminium, nous calculons les valeurs des automates:

• Section transversale de 2,5 mm²: 21 / 1,45 = 14,5. Note: 10 ou 13 A;
• Section 4.0 mm²: 29 / 1,45 = 20,0. Note: 16 ou 20 A;
• Section 6.0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Note: 25 A;
• Section 10.0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Note: 32 A;
• Section 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Note: 40 A;
• Section 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Dénomination: 50 A.
• Section 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Note: 63 A.

Si le fabricant de câbles de puissance déclare une dépendance différente de la puissance admissible sur la surface de la section transversale, il est alors nécessaire de recalculer la valeur des commutateurs.

Comment déterminer les paramètres techniques du disjoncteur en marquant, en détail énoncées ici. Nous vous recommandons de vous familiariser avec le matériel informatif.

Prévention de la surcharge due au travail du consommateur

Parfois, un automate de puissance nominale beaucoup plus faible que nécessaire est installé sur la ligne afin de garantir le maintien de l'efficacité du câble électrique.

Il est conseillé d'abaisser le calibre du disjoncteur si la puissance totale de tous les dispositifs du circuit est nettement inférieure à celle que le câble peut supporter. Cela se produit si, pour des raisons de sécurité, certains périphériques ont été retirés de la ligne après le câblage.

La réduction de la puissance nominale de la machine est alors justifiée du point de vue de sa réponse plus rapide à la surcharge qui se produit.

Par exemple, lorsque le roulement du moteur est coincé, le courant dans l'enroulement augmente fortement, mais pas jusqu'aux valeurs de court-circuit. Si la machine réagit rapidement, le bobinage n'aura pas le temps de fondre, ce qui épargnera au moteur une procédure de rembobinage coûteuse.

Également utiliser le nominal est inférieur au calculé pour des raisons de restrictions sévères sur chaque chaîne. Par exemple, pour un réseau monophasé, un commutateur 32 A est installé à l'entrée d'un appartement avec une cuisinière électrique, ce qui donne 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW de puissance admissible. Supposons que lors de l'aménagement de l'appartement, 3 lignes aient été configurées avec l'installation du groupe automat de 25 A.

Supposons que sur l'une des lignes, la charge augmente lentement. Lorsque la consommation électrique atteint une valeur égale au déclenchement garanti du commutateur de groupe, seules les deux sections restantes auront (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW.

C'est très faible par rapport à la consommation totale. Dans ce schéma, l'automate d'entrée du panneau de distribution sera plus souvent déconnecté que les périphériques sur les lignes.

Par conséquent, afin de préserver le principe de sélectivité, il est nécessaire de diviser en sections les commutateurs ayant une valeur nominale de 20 ou 16 ampères. Ensuite, avec le même déséquilibre de consommation électrique, les deux autres liaisons représenteront un total de 3,8 ou 5,1 kW, ce qui est acceptable.

Considérez l'opportunité installation de commutateur avec une valeur nominale de 20A sur l'exemple d'une ligne dédiée à la cuisine.

Les appareils électriques suivants sont connectés et peuvent être allumés simultanément:

• Réfrigérateur d'une puissance nominale de 400 W et d'un courant de démarrage de 1,2 kW;
• Deux congélateurs, 200 W;
• Four, puissance 3,5 kW;
• Lorsque vous utilisez un four électrique, vous ne pouvez allumer qu'un seul appareil, le plus puissant étant une bouilloire électrique consommant 2,0 kW.

Une machine de vingt ampères laisse passer plus d’une heure le courant d’une puissance de 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. Un arrêt garanti dans moins d’une heure se produira si le courant passe dans 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

En même temps que vous allumez le four et la bouilloire électrique, la puissance totale sera de 5,5 kW ou 1,25 partie de la valeur nominale de la machine. Comme la bouilloire ne dure pas longtemps, elle ne s'éteindra pas. Si, à ce moment, le réfrigérateur et les deux congélateurs sont en marche, la puissance nominale sera de 6,3 kW ou 1,43 partie.

Cette valeur est déjà proche du paramètre de déclenchement garanti. Cependant, la probabilité d'une telle situation est extrêmement faible et la durée de la période sera insignifiante, car la durée de fonctionnement des moteurs et de la bouilloire est courte.

Le courant de démarrage apparaissant au démarrage du réfrigérateur, même en somme avec tous les appareils en fonctionnement, ne sera pas suffisant pour déclencher le déclenchement électromagnétique. Ainsi, dans les conditions données, il est possible d'utiliser un automate sur 20 A.

Le seul inconvénient est la possibilité d'augmenter la tension à 230 V, ce qui est autorisé par les documents réglementaires. GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) définit en particulier une tension standard de 230 V avec la possibilité d'utiliser 220 V.

Aujourd'hui, la plupart des réseaux fournissent de l'électricité à 220 V. Si le paramètre actuel est réduit à la norme internationale de 230 V, les valeurs nominales peuvent être recalculées conformément à cette valeur.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Le commutateur de périphérique. Sélection de l'automate d'entrée en fonction de la puissance connectée. Règles de distribution d'énergie:

Sélection d'un commutateur pour la bande passante du câble:

Le calcul du courant nominal du disjoncteur est une tâche complexe, pour laquelle il est nécessaire de prendre en compte de nombreuses conditions. La commodité du service et la sécurité du réseau électrique local dépendent de la machine installée.

En cas de doute sur votre capacité à faire le bon choix, vous devez contacter un électricien expérimenté.

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