Jeśli chcesz wybrać wyłącznik do panelu elektrycznego, musisz najpierw zapoznać się z jego charakterystyką. Ważne jest, aby wiedzieć, jakie będzie na nim obciążenie. Najbardziej podstawową cechą, którą kierują się przy zakupie tego urządzenia, jest prąd znamionowy. To ona jest wskazana na korpusie wyłącznika dużymi cyframi i literami.
Zadowolony
- Zasada wyznaczania wskaźnika nominalnego
- Wybór urządzenia ochronnego
- Wyłączniki automatyczne
- Cechy okablowania
Zasada wyznaczania wskaźnika nominalnego
Słownik wyjaśniający języka rosyjskiego akademika Iżegowa wyjaśnia znaczenie słowa „nominalny”, jako wyznaczony, nazwany, ale nie spełniający swoich obowiązków, mianowania, czyli fikcyjny.
Ta definicja dość dokładnie wyjaśnia pojęcia elektryczne dotyczące napięcia znamionowego, prądu i mocy. Wydaje się, że tam są, przypisane i zdefiniowane, ale w rzeczywistości służą jedynie jako wytyczne dla elektryków. Rzeczywiste wyrażenia liczbowe tych parametrów w rzeczywistości różnią się od wartości przypisanych.
Na przykład wszyscy znamy zmienną sieć jednofazową o napięciu 220 woltów, którą uważa się za nominalną. W rzeczywistości jego wartość według GΟST może osiągnąć tylko górną granicę 252 woltów. Tak działa stanowy standard.
Ten sam obraz można zobaczyć przy prądzie znamionowym.
Podstawą wyboru jego wartości było maksymalne możliwe nagrzewanie termiczne przewodników elektrycznych (w tym ich izolacji), które muszą działać niezawodnie pod obciążeniem przez nieograniczony czas. Przy prądzie znamionowym utrzymywana jest równowaga cieplna pomiędzy:
- nagrzewanie się przewodników pod wpływem temperatury ładunków elektrycznych, opisane działaniem prawa Joule'a-Lenza;
- chłodzenie dzięki odprowadzeniu części ciepła do otoczenia.
W tym przypadku ciepło Q1 nie powinno wpływać na właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe metalu, a Q2 - na zmianę właściwości chemicznych i dielektrycznych warstwy izolacyjnej.
Nawet przy niewielkim przekroczeniu wartości prądu znamionowego, po pewnym czasie konieczne będzie odłączenie napięcia od sprzętu elektrycznego w celu schłodzenia metalu przewodu prądowego i izolacji. W przeciwnym razie ich właściwości elektryczne zostaną naruszone i nastąpi uszkodzenie warstwy dielektrycznej lub odkształcenie metalu.
Wszelkie urządzenia elektryczne (w tym źródła zasilania, ich odbiorniki, przewody i systemy przyłączeniowe, urządzeń ochronnych) jest obliczany, zaprojektowany i wyprodukowany do pracy przy określonej wartości nominalnej obecny. Jego wartość podana jest nie tylko w fabrycznej dokumentacji technicznej, ale także na korpusie lub tabliczkach znamionowych urządzeń elektrycznych.
Powyższe zdjęcie wyraźnie pokazuje nominalne wartości prądu 2,5 i 10 amperów, które są wykonywane przez tłoczenie podczas produkcji wtyczki elektrycznej. W celu standaryzacji sprzętu GOST 6827-76 wprowadził wiele wartości prądów znamionowych, przy których powinny działać prawie wszystkie instalacje elektryczne.
Wybór urządzenia ochronnego
Ponieważ prąd znamionowy określa możliwość długotrwałej pracy urządzeń elektrycznych bez uszkodzeń, wszystkie urządzenia zabezpieczające prąd są skonfigurowane do działania na jego nadmiar.
W praktyce dość często zdarzają się sytuacje, w których z różnych powodów w obwodzie zasilającym występuje krótkotrwałe przeciążenie. W takim przypadku temperatura metalu przewodnika i warstwy izolacyjnej nie ma czasu na osiągnięcie granicy, gdy zostaną naruszone ich właściwości elektryczne.
Z tych powodów strefa przeciążenia jest przydzielona do oddzielnego obszaru, który jest ograniczony nie tylko wielkością, ale także czasem trwania akcji. Po osiągnięciu krytycznych wartości temperatury warstwy izolacyjnej i metalu przewodnika napięcie z instalacji elektrycznej należy usunąć, aby ją schłodzić. Funkcje te pełni tzw zabezpieczenie przed przeciążeniem termicznym:
- wyłączniki automatyczne;
- wyzwalacze termiczne.
Dostrzegają obciążenie cieplne i są ustawione na wyłączenie z pewnym opóźnieniem. Ustawienie zabezpieczeń, które wykonują „natychmiastowe” wyłączenie obciążenia, jest nieco wyższe niż prąd przeciążeniowy. Termin „natychmiastowy” tak naprawdę określa działanie w możliwie najkrótszym czasie. W przypadku dzisiejszych najszybszych zabezpieczeń nadprądowych odcięcie jest wykonywane w czasie nieco krótszym niż 0,02 sekundy.
Prąd roboczy w normalnym trybie zasilania jest najczęściej mniejszy niż wartość nominalna.
W podanym przykładzie przypadek jest analizowany dla obwodów prądu przemiennego. W obwodach napięciowych prądu stałego nie ma zasadniczej różnicy w zależności pomiędzy prądem roboczym, prądem znamionowym a doborem nastaw dla zadziałania zabezpieczenia.
Wyłączniki automatyczne
Główną cechą wyłącznika jest prąd znamionowy. W ochronie urządzeń przemysłowych i domowych sieci energetycznych są najbardziej rozpowszechnione. Takie przełączniki łączą się w swojej konstrukcji:
- wyzwalania termiczne opóźnione czasowo;
- odcięcie prądu, bardzo szybko odłączając tryb awaryjny.
Jednocześnie produkowane są automatyczne przełączniki prądu i napięcia znamionowego. Ze względu na swój rozmiar urządzenia ochronne są wybierane do pracy w określonych warunkach określonego obwodu.
W tym celu normy określają 4 rodzaje charakterystyk czasowo-prądowych dla różnych konstrukcji maszyn. Są one oznaczone literami łacińskimi A, B, C, D i mają na celu zagwarantowanie wyłączenia usterek przy wielokrotności prądu znamionowego od 1,3 do 14.
Wyłącznik, zgodnie z charakterystyką czasowo-prądową, z uwzględnieniem temperatury otoczenia, dobierany jest dla określonego rodzaju obciążenia, na przykład:
- urządzenia półprzewodnikowe;
- systemy oświetleniowe;
- obwody z mieszanymi obciążeniami i umiarkowanymi prądami rozruchowymi;
- łańcuchy o dużej obciążalności.
Charakterystyka czasowo-prądowa może składać się z trzech stref działania, jak pokazano na rysunku, lub dwóch (bez środka).
Oznaczenie prądu znamionowego można znaleźć na korpusie maszyny. Na zdjęciu przełącznik oznaczony wartością 100 amperów.
Oznacza to, że będzie działać (odłączyć) nie od prądu znamionowego (100 A), ale od jego przekroczenia. Na przykład, jeśli odcięcie maszyny jest ustawione na krotność 3,5, wówczas prąd 100x3,5 = 350 amperów lub więcej zostanie przez nią zatrzymany bez opóźnienia czasowego.
Gdy wyzwalacz termiczny jest ustawiony na krotność 1,25, to po osiągnięciu wartości 100x1,25 = 125 amperów wyłączenie nastąpi po pewnym czasie, na przykład po godzinie. W takim przypadku obwód będzie działał z przeciążeniem w tym okresie.
Należy pamiętać, że inne czynniki związane z utrzymaniem reżimu temperaturowego ochrony:
- warunki środowiska;
- stopień wypełnienia rozdzielnicy sprzętem;
- możliwość ogrzewania lub chłodzenia z zewnętrznych źródeł.
Cechy okablowania
Aby określić główne parametry elektryczne zabezpieczeń i przewodów, należy wziąć pod uwagę przyłożone do nich obciążenie. W tym celu oblicza się ją zgodnie z mocą znamionową urządzeń podłączonych do operacji, biorąc pod uwagę współczynnik ich zatrudnienia.
Na przykład zmywarka, multicooker, piekarnik elektryczny i kuchenka mikrofalowa, które w trybie normalnym zużywają łączną moc 5660 watów (biorąc pod uwagę częstotliwość wtrąceń).
Napięcie znamionowe sieci domowej wynosi 220 woltów. Prąd obciążenia, który przejdzie przez przewody i urządzenia ochronne, należy określić, dzieląc moc przez napięcie. I = 5660/220 = 25,7 A.
Następnie musisz spojrzeć na tabelę z kilkoma prądami znamionowymi dla sprzętu elektrycznego. Nie posiada wyłącznika na taki prąd. Ale producenci produkują maszyny na 25 amperów. Jego wartość jest najbliższa naszym celom. Dlatego należy go traktować jako podstawę urządzenia ochronnego do okablowania odbiorców grupy gniazd.
Następnie musisz zdecydować o materiale drutów i przekroju. Weź miedź jako podstawę, ponieważ okablowanie aluminiowe, nawet do celów domowych, nie jest już popularne ze względu na swoją wydajność.
Poradniki dla elektryków zawierają tabele doboru przewodów z różnych materiałów do aktualnego obciążenia. Weź pod uwagę ten przypadek, biorąc pod uwagę fakt, że okablowanie odbywa się za pomocą oddzielnego kabla z izolacją polietylenową, ukrytego w rowku ściennym. Weź limity temperatury odpowiadające warunkom pokojowym.
Tabela poda informację, że minimalny dopuszczalny przekrój standardowego drutu miedzianego dla naszego przypadku to 4 mm kwadrat. Nie możesz brać mniej, ale lepiej go zwiększyć.
Czasami pojawia się problem z wyborem stopnia ochrony dla już działającego okablowania. W takim przypadku uzasadnione jest określenie prądu obciążenia sieci konsumenckiej za pomocą elektrycznego narzędzia pomiarowego i porównanie go z obliczonym powyższą metodą teoretyczną.
W ten sposób termin „prąd znamionowy” pomaga elektrykom poruszać się po parametrach technicznych sprzętu elektrycznego.
