דירוגים נוכחיים של מפסקי זרם: כיצד לבחור את המכונה הנכונה

בכניסה לכל רשת ביתית מותקנים מכשירים לכיבוי חשמל בעת עומסי יתר וקצרים.יש צורך לחשב נכון את הדירוגים הנוכחיים של מפסקי זרם, אחרת פעולתם לא תהיה יעילה. אתה מסכים?

אנו אגיד לך כיצד לחשב את הפרמטרים של המכונה, לפיהם נבחר התקן מגן זה. מהמאמר שלנו תלמדו כיצד לבחור את המכשיר הנדרש להגנה על רשת החשמל. בהתחשב בעצתנו, תרכוש אפשרות שתפעל בבירור ברגע מסוכן לחיווט.

פרמטרים של מפסק זרם

כדי להבטיח את הבחירה הנכונה של דירוג מכשירי הנסיעה, יש צורך בהבנה של עקרונות הפעולה, התנאים וזמני התגובה שלהם.

פרמטרי הפעולה של מפסקי זרם מתקנים על ידי מסמכי רגולציה רוסיים ובינלאומיים.

אלמנטים וסימונים בסיסיים

העיצוב של המתג כולל שני אלמנטים המגיבים כאשר הזרם חורג מטווח הערכים שנקבע:

• הצלחת הדו-מתכתית, בהשפעת הזרם העובר, מתחממת ומתכופפת, לוחצת על הדוחף, מה שמנתק את המגעים. זוהי "הגנה תרמית" מפני עומס יתר.
• הסולנואיד, בהשפעת זרם חזק בפיתול, יוצר שדה מגנטי הלוחץ על הליבה, שפועל לאחר מכן על הדוחף. זוהי "הגנה זרם" מפני קצר חשמלי, המגיבה לאירוע כזה הרבה יותר מהר מהצלחת.

לסוגים של התקני הגנה חשמליים יש סימונים שניתן להשתמש בהם כדי לקבוע את הפרמטרים העיקריים שלהם.

כל מפסק מסומן במאפיינים העיקריים שלו. זה מאפשר לך להימנע מבלבול התקנים כאשר הם מותקנים בפאנל

סוג מאפיין זרם הזמן תלוי בטווח ההגדרה (גודל הזרם שבו מתרחשת הפעולה) של הסולנואיד. כדי להגן על חיווט והתקנים בדירות, בתים ומשרדים, משתמשים במתגים מסוג "C" או, הרבה פחות נפוץ, "B". אין הבדל מיוחד ביניהם לשימוש יומיומי.

סוג "D" משמש בחדרי שירות או נגרות בנוכחות ציוד עם מנועים חשמליים בעלי כוח התנעה גבוה.

ישנם שני תקנים לניתוק התקנים: מגורים (EN 60898-1 או GOST R 50345) ותעשייה מחמירה יותר (EN 60947-2 או GOST R 50030.2). הם שונים במקצת וניתן להשתמש במכונות משני הסטנדרטים למגורים.

מבחינת זרם נקוב, הטווח הסטנדרטי של מכונות אוטומטיות לשימוש ביתי מכיל מכשירים עם הערכים הבאים: 6, 8, 10, 13 (נדיר), 16, 20, 25, 32, 40, 50 ו-63 A.

מאפייני תגובה זרם-זמן

על מנת לקבוע את מהירות הפעולה של המכונה בזמן עומס יתר, קיימות טבלאות מיוחדות בהתאם לזמן הכיבוי על מקדם העודף של הערך הנומינלי, השווה ליחס בין עוצמת הזרם הקיימת לזה המדורג:

K = I / I_נ.

ירידה חדה בגרף כאשר ערך מקדם הטווח מגיע מ-5 ל-10 יחידות נובעת מפעולת השחרור האלקטרומגנטי. עבור מתגים מסוג "B" זה מתרחש בערך מ-3 עד 5 יחידות, ועבור סוג "D" - מ-10 עד 20.

הגרף מציג את התלות של טווח זמן התגובה של מפסקי זרם מסוג "C" ביחס בין עוצמת הזרם לערך שנקבע עבור מתג זה

עם K = 1.13 מובטח שהמכונה לא תנתק את הקו תוך שעה, ועם K = 1.45 מובטח שהיא תתנתק באותו זמן. ערכים אלו מאושרים בסעיף 8.6.2. GOST R 50345-2010.

כדי להבין כמה זמן לוקח להגנה לפעול, למשל, ב-K = 2, עליך לצייר קו אנכי מהערך הזה. כתוצאה מכך, אנו מקבלים שלפי הגרף לעיל, הכיבוי יתרחש בטווח שבין 12 ל-100 שניות.

פיזור זמן כה גדול נובע מהעובדה שחימום הצלחת תלוי לא רק בכוח הזרם העובר דרכה, אלא גם בפרמטרים של הסביבה החיצונית. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך המכונה פועלת מהר יותר.

כללים לבחירת עדה

הגיאומטריה של רשתות חשמל בתוך דירה ובית היא אינדיבידואלית, ולכן אין פתרונות סטנדרטיים להתקנת מתגים בדירוג מסוים. הכללים הכלליים לחישוב הפרמטרים המותרים של מכונות הם מורכבים למדי ותלויים בגורמים רבים. יש צורך לקחת את כולם בחשבון, אחרת עלול להיווצר מצב חירום.

העיקרון של חיווט פנימי

לרשתות חשמל פנימיות יש מבנה מסועף בצורה של "עץ" - גרף ללא מחזורים. עמידה בעקרון בנייה זה נקראת סלקטיביות של מכונות, לפיו כל סוגי המעגלים החשמליים מצוידים בהתקני הגנה.

הדבר משפר את יציבות המערכת במקרה חירום ומקל על העבודה לביטולה. זה גם הרבה יותר קל להפיץ את העומס, לחבר מכשירים עתירי אנרגיה ולשנות את תצורת החיווט.

בבסיס הגרף יש מכונת קלט, ומיד לאחר ההסתעפות ממוקמים מתגים קבוצתיים לכל מעגל חשמלי בודד. זוהי תכנית סטנדרטית שהוכחה לאורך שנים

הפונקציות של מפסק הקלט כוללות ניטור עומס היתר הכללי - מניעת מעבר הזרם מהערך המותר לאובייקט. אם זה קורה, קיים סיכון לנזק לחיווט החיצוני. בנוסף, סביר להניח שיופעלו אמצעי מיגון מחוץ לדירה, שכבר מהווים חלק מהרכוש המשותף או שייכים לרשת החשמל המקומית.

הפונקציות של מכונות קבוצתיות כוללות בקרת זרם בקווים בודדים. הם מגנים על הכבל באזור ייעודי ועל קבוצת צרכני החשמל המחוברים אליו מפני עומס יתר. אם מכשיר כזה אינו פועל במהלך קצר חשמלי, אז הוא מבוטח על ידי מפסק כניסה.

גם עבור דירות עם מספר קטן של צרכני חשמל, כדאי להתקין קו נפרד לתאורה. כאשר אתה מכבה את המפסק של מעגל אחר, האור לא ייכבה, מה שיאפשר לך לבטל את הבעיה בתנאים נוחים יותר. כמעט בכל פאנל, הערך הנומינלי של מכונת הקלט הוא פחות מהסכום בקבוצת אלה.

הספק כולל של מכשירי חשמל

העומס המרבי על המעגל מתרחש כאשר כל המכשירים החשמליים מופעלים בו זמנית. לכן, בדרך כלל, ההספק הכולל מחושב על ידי חיבור פשוט. עם זאת, במקרים מסוימים נתון זה יהיה נמוך יותר.

עבור קווים מסוימים, פעולה בו-זמנית של כל מכשירי החשמל המחוברים אליו אינה סבירה, ולפעמים בלתי אפשרית. בתים לפעמים מציבים מגבלות ספציפיות על פעולתם של מכשירים רבי עוצמה. לשם כך, עליך לזכור לא להפעיל אותם בו זמנית או להשתמש במספר מוגבל של שקעים.

ההסתברות לפעולה בו-זמנית של כל הציוד המשרדי, התאורה והעזר (קומקומים, מקררים, מאווררים, תנורי חימום וכו') נמוכה מאוד, לכן, בעת חישוב ההספק המרבי, נעשה שימוש במקדם תיקון

כאשר מחשמלים בנייני משרדים, לעתים קרובות נעשה שימוש במקדם הסימולטניות האמפירי לחישובים, שערכו נלקח בטווח שבין 0.6 ל-0.8. העומס המרבי מחושב על ידי הכפלת סכום ההספקים של כל המכשירים החשמליים בגורם.

יש עדינות אחת בחישובים - יש צורך לקחת בחשבון את ההבדל בין ההספק המדורג (סה"כ) והצריך (פעיל), אשר קשורים במקדם (cos (ו)).

המשמעות היא שכדי שהמכשיר יפעל, נדרש זרם הספק השווה לצריכה חלקי מקדם זה:

אני_ע =I/cos(f)

איפה:

• אני_ע - חוזק זרם מדורג, המשמש בחישובי עומס;
• I הוא הזרם הנצרך על ידי המכשיר;
• cos(f) <= 1.

בדרך כלל הזרם המדורג מצוין באופן מיידי או באמצעות ציון הערך cos (f) בגיליון הנתונים הטכניים של המכשיר החשמלי.

לדוגמה, ערך המקדם עבור מקורות אור פלורסנט הוא 0.9; עבור מנורות LED - כ 0.6; עבור מנורות ליבון רגילות - 1. אם התיעוד אבד, אבל צריכת החשמל של מכשירים ביתיים ידועה, אז לערבות קח cos (f) = 0.75.

ניתן להשתמש בערכי גורם ההספק המומלצים המוצגים בטבלה בעת חישוב עומסים חשמליים כאשר נתוני זרם נקוב אינם זמינים.

כתוב כיצד לבחור מפסק המבוסס על הספק עומס המאמר הבא, שאת תוכנו אנו ממליצים לך להכיר.

בחירת חתך ליבה

לפני הנחת כבל חשמל מלוח ההפצה לקבוצת צרכנים, יש צורך לחשב את כוחם של מכשירי חשמל כאשר הם פועלים בו זמנית. החתך של כל ענף נבחר על פי טבלאות חישוב בהתאם לסוג מתכת החיווט: נחושת או אלומיניום.

יצרני חוטים מספקים חומרי התייחסות דומים למוצריהם. אם הם חסרים, אז הם מונחים על ידי הנתונים מתוך ספר העזר "כללים לבניית ציוד חשמלי" או מייצרים חישוב חתך כבל.

עם זאת, לעתים קרובות צרכנים משחקים בזה בטוח ובוחרים לא את החתך המינימלי המקובל, אלא צעד אחד גדול יותר. אז, למשל, בעת רכישת כבל נחושת עבור קו 5 קילוואט, בחר חתך ליבה של 6 מ"מ²כאשר לפי הטבלה מספיק ערך של 4 מ"מ².

טבלת ההתייחסות המוצגת ב-PUE מאפשרת לך לבחור את החתך הנדרש מהטווח הסטנדרטי עבור תנאי הפעלה שונים של כבל הנחושת

זה מוצדק מהסיבות הבאות:

• חיי שירות ארוכים יותר של כבל עבה, אשר רק לעתים נדירות נתון לעומס המרבי המותר עבור חתך הרוחב שלו. חיווט מחדש אינו עבודה קלה ויקרה, במיוחד אם החדר עבר שיפוץ.
• עתודת רוחב הפס מאפשרת לך לחבר בצורה חלקה מכשירי חשמל חדשים לסניף הרשת. אז, אתה יכול להוסיף מקפיא נוסף למטבח או להעביר את מכונת הכביסה לשם מחדר האמבטיה.
• תחילת הפעולה של מכשירים המכילים מנועים חשמליים מייצרת זרמי התנעה חזקים. במקרה זה, נצפית ירידת מתח המתבטאת לא רק בהבהוב של מנורות התאורה, אלא יכולה גם להוביל להתמוטטות של החלק האלקטרוני של המחשב, המזגן או מכונת הכביסה. ככל שהכבל עבה יותר, נחשול המתח יהיה קטן יותר.

למרבה הצער, ישנם כבלים רבים בשוק שאינם עשויים על פי GOST, אלא על פי הדרישות של מפרטים שונים.

לעתים קרובות חתך הרוחב של הליבות שלהם אינו עומד בדרישות או שהם עשויים מחומר מוליך עם התנגדות גדולה מהנדרש. לכן, ההספק המקסימלי בפועל שבו מתרחש חימום מותר של הכבל הוא פחות מאשר בטבלאות הסטנדרטיות.

תמונה זו מציגה את ההבדלים בין כבלים שנעשו על פי GOST (משמאל) ועל פי TU (מימין). יש הבדל ברור בחתך המוליכים ובאטימות של חומר הבידוד.

חישוב דירוג המפסק להגנה על כבל

המכונה המותקנת בלוח חייבת לוודא שהקו מנותק כאשר הכוח הנוכחי חורג מהטווח המותר לכבל החשמלי. לכן, יש צורך לחשב את הדירוג המרבי המותר עבור המתג.

לפי ה-PUE, העומס המותר לטווח ארוך של כבלי נחושת המונחים בקופסאות או באוויר (לדוגמה, מעל תקרה תלויה) נלקח מהטבלה לעיל. ערכים אלו מיועדים למצבי חירום כאשר יש עומס כוח.

כמה בעיות מתחילות כאשר מתייחסים להספק המדורג של המתג לזרם המותר לטווח ארוך, אם זה נעשה בהתאם ל- GOST R 50571.4.43-2012 הנוכחי.

ניתן קטע של סעיף 433.1 של GOST R 50571.4.43-2012. יש אי דיוק בנוסחה "2", ולהבנה נכונה של ההגדרה של המשתנה In, יש לקחת בחשבון את נספח "1"

ראשית, הפענוח של המשתנה I מטעה_נ, בתור ההספק המדורג, אם לא תשים לב לנספח "1" לפסקה זו של GOST. שנית, יש שגיאת הקלדה בנוסחה "2": מקדם 1.45 נוסף בצורה שגויה, ועובדה זו נאמרת על ידי מומחים רבים.

לפי סעיף 8.6.2.1.GOST R 50345-2010 עבור מתגים ביתיים בדירוג של עד 63 A, הזמן המותנה הוא שעה אחת. זרם הטריפה שנקבע שווה לערך הנומינלי כפול גורם של 1.45.

לפיכך, על פי הנוסחה הראשונה והשניה ששונתה, יש לחשב את הזרם הנקוב של מפסק החשמל באמצעות הנוסחה הבאה:

אני_נ <= אני_ז / 1,45

איפה:

• אני_נ - זרם נקוב של המכונה;
• אני_ז – זרם כבל מותר לטווח ארוך.

בואו לחשב את הדירוגים של מתגים עבור קטעי כבלים סטנדרטיים עבור חיבור חד פאזי עם שני מוליכים נחושת (220 V). לשם כך, אנו מחלקים את הזרם המותר לטווח הארוך (כאשר מונח באוויר) במקדם מעידה של 1.45.

בוא נבחר מכונה כך שהערך הנקוב שלה קטן מהערך הזה:

• חתך 1.5 מ"מ²: 19 / 1.45 = 13.1. דירוג: 13 A;
• חתך 2.5 מ"מ²: 27 / 1.45 = 18.6. דירוג: 16 A;
• חתך 4.0 מ"מ²: 38 / 1.45 = 26.2. דירוג: 25 A;
• חתך 6.0 מ"מ²: 50 / 1.45 = 34.5. דירוג: 32 A;
• חתך 10.0 מ"מ²: 70 / 1.45 = 48.3. דירוג: 40 A;
• חתך 16.0 מ"מ²: 90 / 1.45 = 62.1. דירוג: 50 A;
• חתך 25.0 מ"מ²: 115 / 1.45 = 79.3. ערך: 63 א'.

מפסקים של 13A מוצעים לעתים רחוקות במכירה, כך שבמקום זאת משתמשים לרוב במכשירים עם הספק נקוב של 10A.

כבלים המבוססים על ליבות אלומיניום משמשים כיום לעתים רחוקות בעת התקנת חיווט פנימי. יש גם טבלה עבורם המאפשרת לבחור קטע לפי עומס

באופן דומה, עבור כבלי אלומיניום אנו מחשבים את דירוג המכונות:

• חתך 2.5 מ"מ²: 21 / 1.45 = 14.5. דירוג: 10 או 13 A;
• חתך 4.0 מ"מ²: 29 / 1.45 = 20.0. דירוג: 16 או 20 A;
• חתך 6.0 מ"מ²: 38 / 1.45 = 26.2. דירוג: 25 A;
• חתך 10.0 מ"מ²: 55 / 1.45 = 37.9. דירוג: 32 A;
• חתך 16.0 מ"מ²: 70 / 1.45 = 48.3. דירוג: 40 A;
• חתך 25.0 מ"מ²: 90 / 1.45 = 62.1. דירוג: 50 A.
• חתך 35.0 מ"מ²: 105 / 1.45 = 72.4. ערך: 63 א'.

אם יצרן כבל החשמל מצהיר על תלות שונה של הכוח המותר בשטח החתך, יש צורך לחשב מחדש את הערך עבור המתגים.

הנוסחאות לתלות של זרם בכוח עבור רשתות חד פאזי ותלת פאזי שונות. אנשים רבים שיש להם מכשירים המיועדים ל-380 וולט טועים בשלב זה

כיצד לקבוע את הפרמטרים הטכניים של מפסק על ידי סימון, בפירוט נאמר כאן. אנו ממליצים לקרוא את החומר החינוכי.

מניעת עומס יתר מעבודה צרכנית

לעיתים מותקנת על הקו מכונה בהספק נקוב נמוך משמעותית מהנדרש כדי להבטיח שהכבל החשמלי יישאר פעיל.

רצוי להפחית את דירוג המתג אם ההספק הכולל של כל המכשירים במעגל נמוך משמעותית ממה שהכבל יכול לעמוד בו. זה קורה אם, מטעמי בטיחות, כאשר לאחר התקנת החיווט חלק מהמכשירים הוסרו מהקו.

אז הפחתת ההספק המדורג של המכונה מוצדקת ממצב התגובה המהירה יותר שלה לעומסי יתר המתעוררים.

לדוגמה, כאשר מיסב מנוע חשמלי נתקע, הזרם בפיתול גדל בחדות, אך לא לערכי קצר חשמלי. אם המכונה תגיב במהירות, הפיתול לא יספיק להתמוסס, מה שיחסוך את המנוע מהליך פיתול יקר.

הם גם משתמשים בערך נמוך מהערך המחושב בשל הגבלות קפדניות על כל מעגל. לדוגמה, עבור רשת חד פאזית, מותקן מתג 32 A בכניסה לדירה עם כיריים חשמליות, שנותן 32 * 1.13 * 220 = 8.0 קילוואט של הספק מותר.נניח שכאשר חיווט את הדירה, אורגנו 3 קווים עם התקנת מפסקי זרם קבוצתיים בעלי ערך נומינלי של 25 A.

אם מספר המפסקים הקבוצתיים המותקנים בלוח החלוקה גדול, יש לחתום עליהם ולמספרם. אחרת אתה עלול להתבלבל

נניח שיש עליה איטית בעומס על אחד הקווים. כאשר צריכת החשמל מגיעה לערך השווה לניתוק המובטח של המתג הקבוצתי, יישארו רק (32 - 25) * 1.45 * 220 = 2.2 קילוואט עבור שני החלקים הנותרים.

זה מעט מאוד ביחס לצריכה הכוללת. עם עיצוב לוח הפצה כזה, מפסק הקלט יכבה לעתים קרובות יותר מאשר מכשירים על הקווים.

לכן, על מנת לשמור על עקרון הסלקטיביות, יש צורך להתקין מתגים בדירוג של 20 או 16 אמפר באזורים. לאחר מכן, עם אותו חוסר איזון בצריכת החשמל, שני הקישורים האחרים יהוו סך של 3.8 או 5.1 קילוואט, וזה מקובל.

בואו נשקול את האפשרות התקנת מתג עם דירוג של 20A באמצעות דוגמה של קו נפרד המוקדש למטבח.

המכשירים החשמליים הבאים מחוברים אליו וניתן להפעיל אותם בו זמנית:

• מקרר בהספק נקוב של 400 ואט וזרם התחלתי של 1.2 קילוואט;
• שני מקפיאים, הספק 200 W;
• תנור, הספק 3.5 קילוואט;
• בהפעלת תנור חשמלי מותר להפעיל בנוסף רק מכשיר אחד נוסף, החזק שבהם הוא קומקום חשמלי, שצורך 2.0 קילוואט.

מכונה של עשרים אמפר מאפשרת להעביר זרם במשך יותר משעה בהספק של 20 * 220 * 1.13 = 5.0 קילוואט. כיבוי מובטח תוך פחות משעה אחת תתרחש עם זרימת זרם של 20 * 220 * 1.45 = 6.4 קילוואט.

במטבח ציוד הקירור והכיריים חייבים בחיבור קבוע לחשמל.אם קיים סיכון לעודף זרם, ניתן לבטל את הפעולה בו-זמנית של מכשירים אחרים על ידי הקצאת שני שקעים בלבד עבורם

כאשר התנור והקומקום החשמלי מופעלים בו זמנית, ההספק הכולל יהיה 5.5 קילוואט או 1.25 חלקים מהערך הנומינלי של המכונה. מכיוון שהקומקום אינו פועל לאורך זמן, הוא לא יכבה. אם ברגע זה המקרר ושני המקפיאים יופעלו, ההספק יהיה 6.3 קילוואט או 1.43 חלקים מהערך הנומינלי.

ערך זה כבר קרוב לפרמטר הטריפה המובטחת. עם זאת, הסבירות להתרחשות מצב כזה נמוכה ביותר ומשך התקופה לא יהיה משמעותי, שכן זמן ההפעלה של המנועים והקומקום קצר.

זרם ההתנעה המתרחש בעת הפעלת המקרר, אפילו בסיכום כל ההתקנים הפועלים, לא יספיק כדי להפעיל את השחרור האלקטרומגנטי. לפיכך, בתנאים הנתונים, ניתן להשתמש במפסק 20 A.

האזהרה היחידה היא האפשרות להעלות את המתח ל-230 וולט, דבר המותר על פי מסמכים רגולטוריים. בפרט, GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) מגדיר את המתח הסטנדרטי כ-230 וולט עם אפשרות להשתמש ב-220 וולט.

כעת רוב הרשתות מספקות חשמל במתח של 220 וולט. אם הפרמטר הנוכחי מותאם לתקן הבינלאומי של 230 וולט, ניתן לחשב מחדש את הדירוגים בהתאם לערך זה.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

החלף מכשיר. בחירת מכונת קלט בהתאם למתח המחובר. כללי חלוקת כוח:

בחירת מתג על סמך קיבולת הכבל:

חישוב הזרם המדורג של מפסק הוא משימה מורכבת, שעבורה יש לקחת בחשבון תנאים רבים.קלות התחזוקה והבטיחות של רשת החשמל המקומית תלויה במכונה המותקנת.

אם יש לכם ספקות לגבי היכולת לעשות את הבחירה הנכונה, כדאי לפנות לחשמלאים מנוסים.

נא לכתוב הערות בבלוק למטה. ספר לנו על הניסיון שלך בבחירת מפסקים. שתף מידע שימושי ותמונות על נושא המאמר, שאל שאלות.