Se devi scegliere un interruttore per il quadro elettrico, devi prima studiarne le caratteristiche. È importante sapere quale sarà il carico su di esso. La caratteristica più basilare da cui sono guidati quando si acquista questo dispositivo è la corrente nominale. È lei che è indicata sul corpo dell'interruttore in grandi numeri e lettere.
Contenuto
- Il principio di determinazione dell'indicatore nominale
- Scelta di un dispositivo di protezione
- Interruttori
- Caratteristiche del cablaggio
Il principio di determinazione dell'indicatore nominale
Il dizionario esplicativo della lingua russa dell'accademico Yzhegov spiega il significato della parola "nominale", come designato, nominato, ma non adempiendo ai suoi doveri, nomina, cioè fittizio.
Questa definizione spiega abbastanza accuratamente i termini elettrici di tensione, corrente e potenza nominali. Sembrano essere lì, assegnati e definiti, ma in realtà servono solo come linee guida per gli elettricisti. Le effettive espressioni numeriche di questi parametri differiscono in realtà dai valori assegnati.
Ad esempio, conosciamo tutti una rete monofase variabile con una tensione di 220 volt, che è considerata nominale. Infatti, il suo valore secondo GΟST può raggiungere solo il limite superiore di 252 volt. Ecco come funziona lo standard statale.
La stessa immagine può essere vista con la corrente nominale.
La base per la scelta del suo valore è stata presa il massimo riscaldamento termico possibile dei conduttori elettrici (compreso il loro isolamento), che devono funzionare in modo affidabile sotto carico per un tempo illimitato. Alla corrente nominale, viene mantenuto un equilibrio termico tra:
- riscaldamento dei conduttori per effetto della temperatura delle cariche elettriche, descritto dall'azione della legge di Joule-Lenz;
- raffreddamento dovuto alla sottrazione di parte del calore nell'ambiente.
In questo caso, il calore Q1 non dovrebbe influenzare le caratteristiche meccaniche e di resistenza del metallo e Q2 - sul cambiamento delle proprietà chimiche e dielettriche dello strato isolante.
Anche con un leggero superamento del valore di corrente nominale, dopo un certo periodo di tempo, sarà necessario rimuovere la tensione dall'apparecchiatura elettrica per raffreddare il metallo del conduttore di corrente e l'isolamento. In caso contrario, le loro proprietà elettriche verranno violate e si verificherà una rottura dello strato dielettrico o una deformazione del metallo.
Qualsiasi apparecchiatura elettrica (comprese le fonti di alimentazione, i loro consumatori, cavi e sistemi di collegamento, dispositivi di protezione) è calcolato, progettato e prodotto per funzionare a un determinato valore nominale attuale. Il suo valore è indicato non solo nella documentazione tecnica di fabbrica, ma anche sul corpo o sulle targhette delle apparecchiature elettriche.
La foto sopra mostra chiaramente i valori di corrente nominale di 2,5 e 10 ampere, che sono realizzati mediante stampaggio nella fabbricazione di una spina elettrica. Al fine di standardizzare l'apparecchiatura, GOST 6827-76 ha introdotto molti valori di correnti nominali a cui dovrebbero funzionare quasi tutte le installazioni elettriche.
Scelta di un dispositivo di protezione
Poiché la corrente nominale determina la possibilità di funzionamento a lungo termine delle apparecchiature elettriche senza alcun danno, tutti i dispositivi di protezione per la corrente sono configurati per funzionare sul suo eccesso.
In pratica sono abbastanza comuni le situazioni in cui per un breve periodo si verifica un sovraccarico nel circuito di alimentazione per vari motivi. In questo caso, la temperatura del metallo del conduttore e dello strato isolante non ha il tempo di raggiungere il limite quando si verifica una violazione delle loro proprietà elettriche.
Per questi motivi, la zona di sovraccarico viene allocata in un'area separata, che è limitata non solo dalle dimensioni, ma anche dalla durata dell'azione. Quando vengono raggiunti i valori di temperatura critici dello strato isolante e del metallo del conduttore, la tensione dall'impianto elettrico deve essere rimossa per raffreddarlo. Queste funzioni sono svolte dai cosiddetti protezione da sovraccarico termico:
- interruttori;
- rilasci termici.
Percepiscono il carico termico e sono impostati per lo spegnimento con un certo ritardo. L'impostazione delle protezioni che effettuano l'interruzione "istantanea" del carico è leggermente superiore alla corrente di sovraccarico. Il termine "istantanea" definisce in realtà l'azione nel più breve tempo possibile. Per le protezioni da sovracorrente più veloci di oggi, il cutoff viene eseguito in un tempo leggermente inferiore a 0,02 secondi.
La corrente operativa nella normale modalità di alimentazione è molto spesso inferiore al valore nominale.
Nell'esempio fornito, il caso viene analizzato per i circuiti CA. Nei circuiti a tensione continua, non vi è alcuna differenza fondamentale nel rapporto tra la corrente di esercizio, la corrente nominale e la scelta delle impostazioni per l'operazione di protezione.
Interruttori
La caratteristica principale dell'interruttore è la corrente nominale. Nella protezione dei dispositivi industriali e delle reti elettriche domestiche, sono i più diffusi. Tali interruttori si combinano nel loro design:
- rilasci termici ritardati;
- interruzione della corrente, disconnettendo molto rapidamente la modalità di emergenza.
Allo stesso tempo, vengono prodotti interruttori automatici per corrente e tensione nominali. In base alle loro dimensioni, i dispositivi di protezione vengono scelti per il funzionamento nelle condizioni specifiche di un determinato circuito.
Per questo, gli standard definiscono 4 tipi di caratteristiche tempo-corrente per diversi modelli di macchine. Sono indicati con le lettere latine A, B, C, D e sono progettati per garantire l'arresto dei guasti con una molteplicità di corrente nominale da 1,3 a 14.
L'interruttore, in base alla caratteristica tempo-corrente, tenendo conto della temperatura del suo ambiente, è selezionato per un certo tipo di carico, per esempio:
- dispositivi a semiconduttore;
- sistemi di illuminazione;
- circuiti con carichi misti e correnti di spunto moderate;
- catene con elevata capacità di sovraccarico.
La caratteristica tempo-corrente può consistere in tre zone di azione, come mostrato nell'immagine, o due (senza il centro).
La designazione della corrente nominale si trova sul corpo della macchina. L'immagine mostra un interruttore etichettato con un valore di 100 ampere.
Ciò significa che funzionerà (scollegandosi) non dalla corrente nominale (100 A), ma dal suo eccesso. Ad esempio, se il taglio della macchina è impostato su una molteplicità di 3,5, una corrente di 100x3,5 = 350 ampere o più verrà interrotta da essa senza un ritardo.
Quando il rilascio termico è impostato su una molteplicità di 1,25, quindi quando viene raggiunto un valore di 100x1,25 = 125 ampere, lo spegnimento avverrà dopo un certo tempo, ad esempio un'ora. In questo caso, il circuito funzionerà con sovraccarico durante questo periodo.
Va tenuto presente che altro fattori associati al mantenimento del regime di temperatura di protezione:
- condizioni ambientali;
- il grado di riempimento del quadro con apparecchiature;
- la possibilità di riscaldamento o raffrescamento da fonti estranee.
Caratteristiche del cablaggio
Per determinare i principali parametri elettrici di protezioni e conduttori, si deve tener conto del carico ad essi applicato. Per fare ciò, viene calcolato in base alla potenza nominale dei dispositivi collegati all'operazione, tenendo conto del coefficiente del loro impiego.
Ad esempio, lavastoviglie, multicucina, un forno elettrico e un forno a microonde, che consumano una potenza totale in modalità normale di 5660 watt (tenendo conto frequenza delle inclusioni).
La tensione nominale della rete domestica è di 220 volt. La corrente di carico che passerà attraverso i fili e i dispositivi di protezione dovrebbe essere determinata dividendo la potenza per la tensione. io = 5660/220 = 25,7 A.
Successivamente, è necessario esaminare la tabella di un numero di correnti nominali per le apparecchiature elettriche. Non ha un interruttore automatico per tale corrente. Ma i produttori producono macchine per 25 ampere. Il suo valore è più vicino ai nostri obiettivi. Pertanto, dovrebbe essere preso come base per un dispositivo di protezione per il cablaggio dei consumatori del gruppo di prese.
Successivamente, è necessario decidere il materiale dei fili e la sezione trasversale. Prendi il rame come base, poiché il cablaggio in alluminio, anche per scopi domestici, non è più popolare a causa delle sue prestazioni.
I manuali per elettricisti contengono tabelle per la selezione di fili di materiali diversi per il carico di corrente. Prendi questo caso, tenendo conto del fatto che il cablaggio viene eseguito con un cavo separato con isolamento in polietilene, nascosto nella scanalatura del muro. Prendere limiti di temperatura corrispondenti alle condizioni della stanza.
La tabella fornirà informazioni sul fatto che la sezione trasversale minima consentita di un filo di rame standard per il nostro caso è di 4 mm quadrati. Non puoi prenderne di meno, ma è meglio aumentarlo.
A volte sorge il problema di selezionare il grado di protezione per un cablaggio già funzionante. In questo caso, è abbastanza giustificato determinare la corrente di carico della rete di consumatori con uno strumento di misurazione elettrica e confrontarla con quella calcolata con il metodo teorico sopra.
In questo modo, il termine "corrente nominale" aiuta gli elettricisti a navigare tra le caratteristiche tecniche delle apparecchiature elettriche.
