Valori nominali degli interruttori automatici per una corretta selezione

Dispositivi per lo spegnimento dell'elettricità durante sovraccarichi e cortocircuiti sono installati all'ingresso di qualsiasi rete domestica. È necessario calcolare correttamente le correnti degli interruttori automatici per corrente, altrimenti il ​​loro funzionamento sarà inefficiente. Sei d'accordo?

Descriveremo come viene eseguito il calcolo dei parametri della macchina, in base al quale viene selezionato questo dispositivo di protezione. Dall'articolo proposto da noi, imparerai come scegliere il dispositivo necessario per proteggere la rete elettrica. Con il nostro consiglio, otterrete un'opzione che funziona chiaramente in un momento pericoloso per la pubblicazione.

Parametri dell'interruttore automatico

Per garantire la corretta selezione del rating dei dispositivi di spegnimento, è necessario comprendere i principi del loro funzionamento, condizioni e tempi di risposta.

I parametri operativi degli interruttori sono standardizzati da documenti normativi russi e internazionali.

Elementi chiave ed etichettatura

Il design dello switch include due elementi che rispondono all'eccesso di una corrente di un intervallo di valori specificato:

• La piastra bimetallica sotto l'influenza della corrente passante si riscalda e, piegando, preme sullo spintore, che separa i contatti. Questa è "protezione termica" contro il sovraccarico.
• Il solenoide sotto l'influenza di una forte corrente nell'avvolgimento genera un campo magnetico che preme il nucleo e quest'ultimo agisce già sullo stantuffo. Questa è una "protezione da corrente di cortocircuito" che reagisce a un tale evento molto più velocemente di una piastra.

I tipi di dispositivi di protezione elettrica hanno una marcatura che consente di determinare i loro parametri di base.

Il tipo di caratteristica tempo-corrente dipende dal campo di impostazione (l'entità della corrente alla quale si verifica la risposta) del solenoide. Per proteggere i cablaggi e gli elettrodomestici in appartamenti, case e uffici utilizzare interruttori di tipo "C" o, molto meno comune - "B". Non c'è alcuna differenza particolare tra loro nell'uso domestico.

Il tipo "D" viene utilizzato nei locali di servizio o in carpenteria in presenza di apparecchiature con motori elettrici, che hanno grandi indicatori di potenza di avviamento.

Esistono due standard per i dispositivi di disconnessione: residenziale (EN 60898-1 o GOST R 50345) e industriale più rigido (EN 60947-2 o GOST R 50030.2). Differiscono leggermente e le macchine di entrambi gli standard possono essere utilizzate per locali residenziali.

In base alla corrente nominale, la serie standard di automi per l'uso in condizioni di vita contiene dispositivi con i seguenti valori: 6, 8, 10, 13 (si verifica raramente), 16, 20, 25, 32, 40, 50 e 63 A.

Caratteristiche di risposta tempo-corrente

Per determinare la velocità della risposta dell'automa durante un sovraccarico, esistono tabelle di dipendenza speciali fuori tempo dal rapporto tra la valutazione in eccesso, che è uguale al rapporto tra corrente esistente e par:

K = I / I_n.

Una brusca ripartizione del grafico quando viene raggiunto il valore del fattore di intervallo da 5 a 10 unità è causato dal funzionamento dello sganciatore elettromagnetico. Per gli interruttori di tipo "B" ciò si verifica quando il valore è da 3 a 5 unità e per il tipo "D" è da 10 a 20.

Con K = 1,13, la macchina è garantita per non scollegare la linea per 1 ora, e con K = 1.45 - si garantisce la disconnessione durante lo stesso tempo. Questi valori sono approvati nel paragrafo 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Per capire per quanto tempo funzionerà la protezione, ad esempio, quando K = 2, è necessario tracciare una linea verticale da questo valore. Di conseguenza, otteniamo che secondo il programma di cui sopra, la disconnessione avverrà nell'intervallo da 12 a 100 secondi.

Un tempo così ampio è dovuto al fatto che il riscaldamento della piastra dipende non solo dalla potenza della corrente che lo attraversa, ma anche dai parametri dell'ambiente esterno. Maggiore è la temperatura, più veloce è l'automatico.

Regole di selezione nominali

La geometria delle reti elettriche interne ed interne è individuale, quindi non esistono soluzioni standard per l'installazione di interruttori con un determinato valore nominale. Le regole generali per il calcolo dei parametri ammessi degli automi sono piuttosto complesse e dipendono da molti fattori. È necessario tener conto di tutti loro, altrimenti è possibile creare un'emergenza.

Il principio del cablaggio interno

Le reti elettriche interne hanno una struttura ramificata sotto forma di un "albero" - un grafico senza cicli. L'adesione a questo principio di costruzione è chiamata selettività della macchina, secondo cui tutti i tipi di circuiti elettrici sono dotati di dispositivi di protezione.

Ciò migliora la stabilità del sistema in caso di emergenza e semplifica il lavoro per eliminarlo. È anche molto più facile distribuire il carico, collegare dispositivi che consumano molta energia e modificare la configurazione del cablaggio.

Le funzioni dell'automa di input includono il monitoraggio del sovraccarico totale - impedendo all'amperaggio di superare il valore consentito per un oggetto. Se ciò accade, c'è il rischio di danneggiare il cablaggio esterno. Inoltre, è probabile che i dispositivi di protezione esterni all'appartamento, che appartengono già alla proprietà comune o appartengano alle reti elettriche locali, saranno attivati.

Le funzioni delle macchine di gruppo includono il controllo dell'intensità corrente su singole linee. Proteggono dal sovraccarico del cavo nell'area designata e dal gruppo di consumatori di energia elettrica ad esso collegati. Se durante un cortocircuito tale dispositivo non funziona, allora è assicurato dalla macchina automatica introduttiva.

Anche per gli appartamenti con un numero limitato di utenti elettrici, è auspicabile disporre di una linea separata per l'illuminazione. Quando l'interruttore automatico di un altro circuito è spento, la luce non si spegne, il che consentirà di eliminare il problema che si è verificato in condizioni più confortevoli. Praticamente in ciascun pannello, il valore del valore nominale della macchina in ingresso è inferiore alla somma del gruppo.

La potenza totale degli apparecchi elettrici

Il carico massimo sul circuito si verifica quando tutti gli apparecchi elettrici sono accesi contemporaneamente. Pertanto, di solito, la potenza totale viene calcolata mediante semplice aggiunta. Tuttavia, in alcuni casi, questa cifra sarà inferiore.

Per alcune linee, il funzionamento simultaneo di tutte le apparecchiature elettriche ad esso collegate è improbabile e talvolta impossibile. Nelle case, a volte specificano specificamente dei limiti al funzionamento dei dispositivi ad alta potenza. Per fare questo, ricordarsi di impedire la loro inclusione simultanea o utilizzare un numero limitato di punti vendita.

Nell'elettrificazione degli edifici per uffici, il coefficiente empirico della simultaneità è spesso utilizzato per i calcoli, il cui valore è compreso nell'intervallo da 0,6 a 0,8. Il carico massimo viene calcolato moltiplicando la somma della potenza di tutti gli elettrodomestici per un fattore.

C'è una sottigliezza nei calcoli - è necessario tener conto della differenza tra la potenza nominale (piena) e quella consumata (attiva), che sono correlati dal coefficiente (cos (f)).

Ciò significa che per il funzionamento del dispositivo è necessaria una corrente di potenza pari a quella consumata divisa per questo fattore:

io_p = I / cos (f)

dove:

• io_p - forza nominale nominale, che viene utilizzata nei calcoli del carico;
• I è la corrente consumata dal dispositivo;
• cos (f) <= 1.

Di solito, la corrente nominale immediatamente o attraverso un'indicazione del valore di cos (f) è indicata nella scheda tecnica del dispositivo elettrico.

Ad esempio, il valore del coefficiente per le sorgenti luminose luminescenti è 0.9; per lampade a LED - circa 0,6; per le normali lampade ad incandescenza - 1. Se la documentazione viene persa, ma il consumo di energia degli elettrodomestici è noto, allora per una garanzia assumono cos (f) = 0,75.

Come scegliere un interruttore per il carico di potenza è scritto in prossimo articolo, il cui contenuto ti consigliamo di leggere.

La scelta della sezione trasversale vissuta

Prima di posare il cavo di alimentazione dal centralino al gruppo di consumatori, è necessario calcolare la potenza degli apparecchi elettrici quando lavorano contemporaneamente. La sezione trasversale di ogni ramo viene scelta in base alle tabelle di calcolo in base al tipo di metallo del cablaggio: rame o alluminio.

I produttori di fili accompagnano prodotti fabbricati con materiali di riferimento simili. Se assenti, sono guidati dai dati del libro di consultazione "Regole per la progettazione di apparecchiature elettriche" o da produrre calcolo della sezione del cavo.

Tuttavia, i consumatori sono spesso riassicurati e scelgono non la sezione minima ammissibile, ma un passo più grande. Ad esempio, quando si acquista un cavo in rame per una linea da 5 kW, scegliere una sezione trasversale di 6 mm²quando secondo la tabella 4 mm è sufficiente².

Questo è giustificato per i seguenti motivi:

• Funzionamento più lungo del cavo spesso, che è raramente sottoposto al massimo consentito per il carico della sezione trasversale. Riposizionare il cablaggio non è un lavoro facile e costoso, soprattutto se sono state fatte riparazioni nella stanza.
• La larghezza di banda di riserva consente di connettere perfettamente al nuovo ramo di rete nuovi dispositivi elettrici. Quindi, in cucina, puoi aggiungere un congelatore aggiuntivo o spostare la lavatrice dal bagno.
• Iniziare i dispositivi contenenti motori elettrici dà una forte corrente di avviamento. In questo caso, c'è una caduta di tensione, che si esprime non solo nel lampeggiare delle lampade di illuminazione, ma può anche portare ad una rottura della parte elettronica del computer, del condizionatore d'aria o della lavatrice. Più è spesso il cavo, meno aumenta la potenza.

Sfortunatamente, sul mercato esistono molti cavi che non sono realizzati in conformità con GOST, ma in conformità con i requisiti delle varie specifiche tecniche.

Spesso la sezione trasversale delle loro vene non soddisfa i requisiti o sono fatti di materiale conduttivo con una resistenza maggiore del previsto. Pertanto, la potenza massima effettiva a cui si verifica il riscaldamento consentito del cavo è inferiore rispetto alle tabelle normative.

Calcola la valutazione dell'interruttore per proteggere il cavo

La macchina automatica installata nel pannello dovrebbe garantire che la linea sia scollegata quando l'uscita di corrente della corrente è al di fuori dell'intervallo consentito per il cavo elettrico. Pertanto, per lo switch, è necessario calcolare la valutazione massima consentita.

Secondo PUE, il carico continuo ammissibile di cavi di rame posati in condotti o per aria (ad esempio sopra un soffitto teso) è preso dalla tabella sopra. Questi valori sono destinati a situazioni di emergenza in caso di sovraccarico di corrente.

Alcuni problemi iniziano quando si mette in correlazione la potenza nominale dell'interruttore con la corrente ammissibile a lungo termine, se ciò avviene in conformità con l'attuale GOST R 50571.4.43-2012.

Innanzitutto, la decodifica della variabile I è fuorviante._n, in quanto potenza nominale, se non si presta attenzione all'allegato "1" a questo elemento del GOST. In secondo luogo, nella formula "2" c'è un errore di battitura: il coefficiente di 1,45 viene aggiunto in modo errato e questo fatto è accertato da molti esperti.

Secondo il paragrafo 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 per gli interruttori domestici con valori nominali fino a 63 A, il tempo condizionale è di 1 ora. La corrente di intervento impostata è uguale al valore nominale moltiplicato per un fattore di 1,45.

Pertanto, in base alla prima e alla seconda formula modificata, la corrente nominale dell'interruttore deve essere calcolata utilizzando la seguente formula:

io_n <= I_Z / 1,45

dove:

• io_n - corrente nominale della macchina;
• io_Z - corrente del cavo lunga consentita.

Effettueremo il calcolo dei valori nominali degli interruttori per sezioni di cavo standard con collegamento monofase con due conduttori in rame (220 V). Per fare ciò, dividiamo la corrente ammissibile a lungo termine (quando si deposita nell'aria) con un fattore di intervento di 1,45.

Scegli un automa in modo che il suo valore nominale sia inferiore a questo valore:

• 1,5 mm di sezione²: 19 / 1,45 = 13,1. Punteggio: 13 A;
• 2,5 mm di sezione²: 27 / 1,45 = 18,6. Punteggio: 16 A;
• Sezione 4,0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Punteggio: 25 A;
• Sezione 6.0 mm²: 50 / 1,45 = 34,5. Punteggio: 32 A;
• Sezione 10,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Punteggio: 40 A;
• Sezione 16,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Punteggio: 50 A;
• Sezione 25,0 mm²: 115 / 1,45 = 79,3. Punteggio: 63 A.

Gli interruttori automatici da 13 A sono raramente disponibili in commercio, quindi i dispositivi con una capacità nominale di 10 A sono più spesso utilizzati.

In modo simile per i cavi in ​​alluminio calcoliamo i valori degli automi:

• 2,5 mm di sezione²: 21 / 1,45 = 14,5. Valutazione: 10 o 13 A;
• Sezione 4,0 mm²: 29 / 1,45 = 20,0. Valutazione: 16 o 20 A;
• Sezione 6.0 mm²: 38 / 1,45 = 26,2. Punteggio: 25 A;
• Sezione 10,0 mm²: 55 / 1,45 = 37,9. Punteggio: 32 A;
• Sezione 16,0 mm²: 70 / 1,45 = 48,3. Punteggio: 40 A;
• Sezione 25,0 mm²: 90 / 1,45 = 62,1. Taglio: 50 A.
• Sezione 35,0 mm²: 105 / 1,45 = 72,4. Punteggio: 63 A.

Se il produttore di cavi di alimentazione dichiara una diversa dipendenza della potenza consentita sull'area della sezione trasversale, è necessario ricalcolare il valore per gli interruttori.

Come determinare i parametri tecnici dell'interruttore marcando, in dettaglio venire qui. Raccomandiamo di fare conoscenza con il materiale informativo.

Prevenzione del sovraccarico dal lavoro dei consumatori

A volte una macchina automatica con una potenza nominale molto inferiore al necessario viene installata sulla linea per garantire la conservazione dell'efficienza del cavo elettrico.

Si consiglia di abbassare la portata dell'interruttore se la potenza totale di tutti i dispositivi nel circuito è significativamente inferiore a quella del cavo. Ciò accade se, per motivi di sicurezza, quando alcuni dispositivi sono stati rimossi dalla linea dopo il cablaggio.

Quindi la riduzione della potenza nominale della macchina è giustificata dal punto di vista della sua risposta più rapida al sovraccarico che si verifica.

Ad esempio, quando il cuscinetto del motore è bloccato, la corrente nell'avvolgimento aumenta bruscamente, ma non ai valori di cortocircuito. Se la macchina risponde rapidamente, l'avvolgimento non avrà il tempo di sciogliersi, il che salverà il motore da una costosa procedura di riavvolgimento.

Anche usare il nominale è inferiore al calcolato per ragioni di severe restrizioni su ciascuna catena. Ad esempio, per una rete monofase, un interruttore da 32 A è installato all'ingresso di un appartamento con una stufa elettrica, che fornisce 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW di potenza ammissibile. Supponiamo che durante la sistemazione dell'appartamento 3 linee siano state installate con l'installazione di gruppo automatico di 25 A.

Supponiamo che su una delle linee ci sia un lento aumento del carico. Quando il consumo di energia raggiunge un valore pari all'intervento garantito dell'interruttore di gruppo, solo le restanti due sezioni avranno (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW.

Questo è molto piccolo rispetto al consumo totale. In questo schema, l'automa di input del pannello di distribuzione sarà più spesso disconnesso rispetto ai dispositivi sulle linee.

Pertanto, al fine di preservare il principio di selettività, è necessario inserire interruttori con valori nominali di 20 o 16 ampere sui grafici. Quindi, con lo stesso squilibrio del consumo di energia, gli altri due collegamenti rappresenteranno un totale di 3,8 o 5,1 kW, il che è accettabile.

Considera l'opportunità cambia installazione con un nominale di 20A sull'esempio di una linea dedicata per la cucina.

I seguenti apparecchi elettrici sono collegati ad esso e possono essere contemporaneamente accesi:

• Frigorifero con una potenza nominale di 400 W e una corrente di avviamento di 1,2 kW;
• Due congelatori, 200 W;
• Forno, potenza 3,5 kW;
• Quando si aziona un forno elettrico, è possibile accendere anche un solo apparecchio, il più potente dei quali è un bollitore elettrico che consuma 2,0 kW.

Una macchina da venti-amp permette a oltre un'ora di passare una corrente con una potenza di 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. Si verifica uno spegnimento garantito in meno di un'ora quando la corrente viene superata in 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

Allo stesso tempo, accendendo il forno e il bollitore elettrico, la potenza totale sarà di 5,5 kW o 1,25 parti del nominale della macchina. Poiché il bollitore non dura a lungo, non si spegne. Se in questo momento entrano in funzione frigorifero ed entrambi i congelatori, la potenza sarà di 6,3 kW o 1,43 parti del nominale.

Questo valore è già vicino al parametro di viaggio garantito. Tuttavia, la probabilità di una tale situazione è estremamente ridotta e la durata del periodo sarà insignificante, poiché il tempo di funzionamento dei motori e del bollitore è ridotto.

La corrente di avviamento che si alza all'inizio del frigorifero, anche in somma con tutti i dispositivi funzionanti, non sarà sufficiente per attivare il rilascio elettromagnetico. Pertanto, nelle condizioni date, è possibile utilizzare un automa su 20 A.

L'unica avvertenza è la possibilità di aumentare la tensione a 230 V, che è consentita dai documenti normativi. In particolare, GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) definisce una tensione standard di 230 V con la possibilità di utilizzare 220 V.

Ora, la maggior parte delle reti fornisce elettricità a 220 V. Se il parametro corrente è ridotto allo standard internazionale di 230 V, i rating possono essere ricalcolati in base a questo valore.

Conclusioni e video utili sull'argomento

L'interruttore del dispositivo. Selezione dell'automa di input in base alla potenza collegata. Regole di distribuzione dell'alimentazione:

Selezione di un interruttore per la larghezza di banda del cavo:

Il calcolo della corrente nominale dell'interruttore è un compito complesso, per la cui soluzione è necessario tenere conto di molte condizioni. La praticità del servizio e della sicurezza della rete elettrica locale dipende dalla macchina installata.

In caso di dubbi sulla capacità di fare la scelta giusta, è necessario contattare un elettricista esperto.

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