Denominazioni degli attuali interruttori: come scegliere l'automa giusto

I dispositivi per disconnettere l'elettricità durante sovraccarichi e cortocircuiti sono installati all'ingresso di qualsiasi rete domestica. È necessario calcolare correttamente i valori nominali degli attuali interruttori automatici, altrimenti il ​​loro funzionamento sarà inefficace. Sei d'accordo?

Ti diremo come calcolare i parametri della macchina, in base al quale viene selezionato questo dispositivo di protezione. Dall'articolo che abbiamo proposto, imparerai come scegliere il dispositivo necessario per proteggere la rete. Sulla base dei nostri consigli, otterrai un'opzione che funziona chiaramente in un momento pericoloso per la pubblicazione.

Parametri dell'interruttore automatico

Per garantire la scelta corretta della classificazione dei dispositivi di scatto, è necessaria una comprensione dei principi del loro funzionamento, delle condizioni e dei tempi di risposta.

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

Elementi chiave ed etichettatura

L'interruttore comprende due elementi che rispondono alla corrente che supera l'intervallo di valori specificato:

• La piastra bimetallica sotto l'influenza della corrente che passa si riscalda e, piegandosi, preme sullo spintore, che disconnette i contatti. Questa è "protezione termica" contro il sovraccarico.
• Sotto l'influenza di una forte corrente nell'avvolgimento, il solenoide genera un campo magnetico che preme il nucleo e il nucleo sta già agendo sullo stantuffo. Questa è una "protezione corrente" contro il corto circuito, che reagisce a un tale evento molto più velocemente della piastra.

I tipi di dispositivi di protezione elettrica hanno una marcatura mediante la quale è possibile determinare i loro parametri principali.

Su ogni interruttore, sono indicate le sue caratteristiche principali. Ciò consente di non confondere i dispositivi quando sono installati nello schermo

Il tipo di caratteristica tempo-corrente dipende dal campo di impostazione (la grandezza della corrente alla quale si verifica l'operazione) del solenoide.Per proteggere il cablaggio e gli apparecchi negli appartamenti, nelle case e negli uffici utilizzare gli interruttori di tipo "C" o, molto meno comune, "B". Non vi è alcuna differenza speciale tra loro nell'uso domestico.

Il tipo “D” è utilizzato in locali tecnici o carpenteria in presenza di apparecchiature con motori elettrici, che hanno un'elevata potenza di avviamento.

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

Secondo la corrente nominale, la gamma standard di macchine per l'uso in ambienti domestici contiene dispositivi con i seguenti valori: 6, 8, 10, 13 (raro), 16, 20, 25, 32, 40, 50 e 63 A.

Caratteristiche di risposta della corrente temporale

Al fine di determinare la velocità di funzionamento della macchina in caso di sovraccarico, esistono tabelle speciali sulla dipendenza del tempo di spegnimento dal rapporto in eccesso, che è uguale al rapporto tra la corrente e la corrente nominale:

K = I / I_n.

Una brusca rottura del grafico verso il basso quando si raggiunge un fattore di intervallo da 5 a 10 unità è dovuta al funzionamento del rilascio elettromagnetico. Per gli interruttori di tipo "B", ciò si verifica con un valore da 3 a 5 unità e per gli interruttori di tipo "D", da 10 a 20.

Il grafico mostra la dipendenza dell'intervallo di tempo di risposta degli interruttori di tipo "C" dal rapporto tra la forza corrente e il valore impostato per questo interruttore

Con K = 1.13, si garantisce che la macchina non spegne la linea entro 1 ora e a K = 1.45, si garantisce che si spenga contemporaneamente. Questi valori sono approvati nella clausola 8.6.2. GOST R 50345-2010.

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

Una così ampia diffusione del tempo è dovuta 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 velocemente la macchina spara.

Regole di denominazione

La geometria delle reti elettriche interne e domestiche è individuale, pertanto non esistono soluzioni standard per l'installazione di interruttori di un determinato valore. Le regole generali per il calcolo dei parametri consentiti degli automi sono piuttosto complesse e dipendono da molti fattori. Tutti devono essere presi in considerazione, altrimenti è possibile creare un'emergenza.

Il principio del cablaggio interno all'appartamento

Le reti elettriche interne hanno una struttura ramificata sotto forma di un "albero" - un grafico senza cicli. Viene chiamato il rispetto di questo principio costruttivo selettività della macchinain base al quale 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 semplice distribuire il carico, collegare dispositivi ad alta intensità energetica e modificare la configurazione del cablaggio.

Alla base del grafico c'è un automa di apertura e immediatamente dopo la diramazione, vengono posizionati interruttori di gruppo per ogni singolo circuito elettrico. Questo è un circuito standard provato nel corso degli anni.

Le funzioni della macchina introduttiva includono il monitoraggio del sovraccarico generale, per evitare che la corrente superi il valore consentito per l'oggetto. In tal caso, esiste il rischio di danni al cablaggio esterno. Inoltre, è probabile che i dispositivi di protezione esterni all'appartamento, che appartengono già alla proprietà comune della casa o appartengano alle reti elettriche locali, potrebbero funzionare.

Le funzioni delle macchine di gruppo comprendono il monitoraggio della forza attuale su singole linee. Proteggono il cavo dall'area sovraccarica e il gruppo di consumatori di energia elettrica collegato ad esso dal sovraccarico. Se un tale dispositivo non funziona in caso di cortocircuito, l'interruttore automatico di ingresso lo assicura.

Anche per gli appartamenti con un numero ridotto di consumatori di elettricità, è consigliabile realizzare una linea separata per l'illuminazione. Quando si spegne la macchina su un altro circuito, la luce non si spegne, il che consentirà in condizioni più confortevoli di eliminare il problema. In quasi tutti i pannelli, il valore del valore dell'automa di input è inferiore alla somma di quelli del gruppo.

La potenza totale degli apparecchi elettrici

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

Per alcune linee, il funzionamento simultaneo di tutti gli apparecchi elettrici collegati è improbabile e talvolta impossibile. Nelle case, a volte impongono specificamente restrizioni al funzionamento di dispositivi potenti. Per fare ciò, ricordarsi di impedire la loro inclusione simultanea o utilizzare un numero limitato di punti vendita.

La probabilità di funzionamento simultaneo di tutte le apparecchiature per ufficio, l'illuminazione e le apparecchiature ausiliarie (bollitori, frigoriferi, ventilatori, riscaldatori, ecc.) È molto bassa, pertanto, quando si calcola la potenza massima, viene utilizzato un fattore di correzione

Quando si elettrificano gli edifici per uffici, per i calcoli viene spesso utilizzato un fattore di simultaneità empirica, il cui valore è compreso tra 0,6 e 0,8. Il carico massimo viene calcolato moltiplicando la somma della potenza di tutti gli apparecchi elettrici per un fattore.

C'è una sottigliezza nei calcoli: è necessario prendere in considerazione la differenza tra la potenza nominale (piena) e la consumata (attiva), che sono correlate dal coefficiente (cos (f)).

Ciò significa che per il funzionamento del dispositivo richiede una corrente di potenza pari a quella consumata divisa per questo coefficiente:

io_p = I / cos (f)

dove:

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

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

Quindi, 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 a incandescenza - 1. Se la documentazione viene persa, ma il consumo di energia dei dispositivi domestici è noto, per la garanzia che assumono cos (f) = 0,75.

I valori consigliati del fattore di potenza indicati nella tabella possono essere utilizzati per il calcolo dei carichi elettrici in assenza di dati sulla corrente nominale

Come scegliere un interruttore automatico in base alla potenza del carico prossimo articolo, i cui contenuti ti consigliamo di leggere.

Selezione della sezione principale

Prima di posare il cavo di alimentazione dal pannello di distribuzione a un gruppo di utenti, è necessario calcolare la potenza degli apparecchi elettrici durante il loro funzionamento simultaneo. La sezione trasversale di ogni ramo viene selezionata in base alle tabelle di calcolo in base al tipo di cablaggio metallico: rame o alluminio.

I produttori di filo accompagnano i loro prodotti con materiali di riferimento simili. Se sono assenti, sono guidati dai dati della directory "Regole per la progettazione di apparecchiature elettriche" o prodotti calcolo della sezione del cavo.

Tuttavia, spesso i consumatori sono riassicurati e scelgono non la sezione minima accettabile, ma un passo in più. Quindi, ad esempio, quando acquisti un cavo di rame per una linea di 5 kW, scegli una sezione di 6 mm²quando 4 mm sono sufficienti secondo la tabella².

La tabella di riferimento presentata nel PUE consente di selezionare la sezione richiesta dalla serie standard per le varie condizioni operative del cavo in rame

Ciò è giustificato per i seguenti motivi:

• Uso più lungo di un cavo spesso, che raramente è soggetto al carico massimo consentito per la sua sezione trasversale. Il rifacimento del cablaggio non è un lavoro facile e costoso, soprattutto se la stanza viene ristrutturata.
• Il margine di larghezza di banda consente di connettere senza problemi nuovi dispositivi al ramo di rete.Quindi, in cucina puoi aggiungere un congelatore aggiuntivo o spostare la lavatrice dal bagno lì.
• L'avvio del funzionamento di dispositivi contenenti motori elettrici produce forti correnti di avviamento. In questo caso, si osserva una caduta di tensione, che si esprime non solo nel lampeggiamento delle lampade di illuminazione, ma può anche portare alla rottura della parte elettronica del computer, del condizionatore d'aria o della lavatrice. Più spesso è il cavo, più bassa è la sovratensione.

Sfortunatamente, ci sono molti cavi sul mercato che non sono realizzati secondo GOST, ma secondo i requisiti delle varie specifiche.

Spesso, la sezione dei loro conduttori non soddisfa i requisiti o sono realizzati in materiale conduttivo con una resistenza maggiore del previsto. Pertanto, la vera potenza finale alla quale si verifica il riscaldamento consentito del cavo è inferiore rispetto alle tabelle normative.

Questa foto mostra le differenze tra i cavi realizzati secondo GOST (a sinistra) e secondo le specifiche tecniche (a destra). La differenza nella sezione trasversale dei nuclei e nella tenuta del materiale isolante è evidente

Calcolo della potenza dell'interruttore per la protezione del cavo

La macchina automatica installata nella schermatura deve garantire che la linea sia spenta quando la corrente supera il campo consentito per il cavo elettrico. Pertanto, per l'interruttore automatico, è necessario calcolare la potenza massima consentita.

Secondo il PUE, il carico ammissibile a lungo termine di cavi di rame posati in scatole o sopra l'aria (ad esempio, sopra un soffitto teso) è preso dalla tabella sopra. Questi valori sono destinati alle emergenze in caso di sovraccarico di potenza.

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

Viene fornito un frammento del paragrafo 433.1 del GOST R 50571.4.43-2012. C'è una inesattezza nella formula "2" e per la corretta comprensione della definizione della variabile In è necessario tenere conto dell'appendice "1"

Innanzitutto, la decrittazione della variabile I è fuorviante_ncome potenza nominale, se non si presta attenzione all'appendice "1" a questa clausola di GOST. In secondo luogo, c'è un errore di battitura nella formula "2": il coefficiente 1,45 viene aggiunto in modo errato e questo fatto è notato da molti esperti.

Secondo la clausola 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 per interruttori di circuito domestico con un rating fino a 63 A, il tempo condizionale è di 1 ora. La corrente di intervento impostata è uguale al valore nominale moltiplicato per un coefficiente di 1,45.

Pertanto, secondo la prima e la seconda formula modificata, la corrente nominale dell'interruttore deve essere calcolata con la seguente formula:

io_n <= I_Z / 1,45

dove:

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

Calcoliamo i valori nominali degli interruttori per le sezioni dei cavi standard per un collegamento monofase con due conduttori di rame (220 V). Per fare ciò, dividiamo la corrente lunga ammissibile (quando si posa attraverso l'aria) per un coefficiente di scatto di 1,45.

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

• Sezione trasversale 1,5 mm²: 19 / 1.45 = 13.1. Valutazione: 13 A;
• Sezione trasversale di 2,5 mm²: 27 / 1.45 = 18.6. Valutazione: 16 A;
• Sezione 4.0 mm²: 38 / 1.45 = 26.2. Valutazione: 25 A;
• Sezione trasversale 6,0 mm²: 50 / 1.45 = 34.5. Valutazione: 32 A;
• Sezione trasversale 10,0 mm²: 70 / 1.45 = 48.3. Valutazione: 40 A;
• Sezione trasversale 16,0 mm²: 90 / 1.45 = 62.1. Valutazione: 50 A;
• Sezione trasversale 25,0 mm²: 115 / 1.45 = 79.3. Punteggio: 63 A.

Gli interruttori automatici 13A vengono venduti raramente, quindi vengono utilizzati più spesso dispositivi con una potenza nominale di 10A.

I cavi basati su conduttori in alluminio sono ora usati raramente nell'installazione di cablaggi interni. Anche per loro c'è una tabella che ti permette di scegliere una sezione in base al carico

In modo simile per i cavi in ​​alluminio, calcoliamo le classificazioni delle macchine:

• Sezione trasversale di 2,5 mm²: 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 trasversale 6,0 mm²: 38 / 1.45 = 26.2. Valutazione: 25 A;
• Sezione trasversale 10,0 mm²: 55 / 1.45 = 37.9. Valutazione: 32 A;
• Sezione trasversale 16,0 mm²: 70 / 1.45 = 48.3. Valutazione: 40 A;
• Sezione trasversale 25,0 mm²: 90 / 1.45 = 62.1. Punteggio: 50 A.
• Sezione trasversale 35,0 mm²: 105 / 1.45 = 72.4. Punteggio: 63 A.

Se il produttore dei cavi di alimentazione dichiara una dipendenza diversa della potenza consentita sull'area della sezione trasversale, il valore per gli interruttori deve essere ricalcolato.

Le formule per la dipendenza dell'attuale forza di alimentazione per una rete monofase e trifase sono diverse.Molte persone che hanno dispositivi progettati per una tensione di 380 volt commettono un errore in questa fase

Come determinare i parametri tecnici di un interruttore marcando, in dettaglio esposto qui. Ti consigliamo di familiarizzare con il materiale didattico.

Avviso di sovraccarico dal lavoro del consumatore

A volte viene installata sulla linea una macchina automatica con una potenza nominale significativamente inferiore a quella necessaria per la manutenzione garantita dell'operabilità del cavo elettrico.

Si consiglia di ridurre il valore nominale dell'interruttore se la potenza totale di tutti i dispositivi nel circuito è molto inferiore a quella che il cavo può sopportare. Ciò accade se, per motivi di sicurezza, quando dopo l'installazione del cablaggio, alcuni dei dispositivi sono stati rimossi dalla linea.

Quindi una diminuzione della potenza nominale della macchina è giustificata dalla posizione della sua risposta più rapida ai sovraccarichi emergenti.

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

Usano anche una valutazione inferiore a quella calcolata a causa di severe restrizioni su ciascun circuito. Ad esempio, per una rete monofase, un interruttore da 32 A è installato all'ingresso dell'appartamento con una stufa elettrica, che fornisce 32 * 1,13 * 220 = 8,0 kW di potenza consentita. Supponiamo che durante il cablaggio dell'appartamento siano state organizzate 3 linee con l'installazione di macchine di gruppo con un valore nominale di 25 A.

Se il numero di macchine del gruppo installate nel centralino è elevato, devono essere firmate e numerate. Altrimenti, puoi confonderti

Supponiamo che una delle linee stia lentamente aumentando il carico. Quando il consumo di energia raggiunge un valore pari all'intervento garantito dell'interruttore di gruppo, le restanti due sezioni saranno solo (32 - 25) * 1,45 * 220 = 2,2 kW.

Questo è molto piccolo rispetto al consumo totale. Con questo design del pannello di distribuzione, l'interruttore di circuito in ingresso sarà più spesso disconnesso rispetto ai dispositivi sulle linee.

Pertanto, al fine di mantenere il principio di selettività, è necessario inserire gli interruttori automatici con una potenza nominale di 20 o 16 ampere. Quindi, con la stessa distorsione della potenza consumata, gli altri due collegamenti rappresenteranno un totale di 3,8 o 5,1 kW, il che è accettabile.

Considera l'opportunità installazione dell'interruttore con una valutazione di 20A sull'esempio di una linea separata dedicata alla cucina.

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

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

Una macchina da venti ampere consente a più di un'ora di passare corrente con una potenza di 20 * 220 * 1,13 = 5,0 kW. Si verificherà uno spegnimento garantito in meno di un'ora con un passaggio di corrente di 20 * 220 * 1,45 = 6,4 kW.

In cucina, un collegamento permanente all'elettricità dovrebbe essere nelle apparecchiature di refrigerazione e nella stufa. Se esiste il rischio di superare la forza attuale, è possibile eliminare il funzionamento simultaneo di altri dispositivi evidenziando per loro solo due punti vendita

Con l'inclusione simultanea del forno e del bollitore elettrico, la potenza totale sarà di 5,5 kW o 1,25 parti del valore nominale della macchina. Poiché il bollitore non funziona a lungo, non si verificherà un arresto. Se in questo momento il frigorifero e entrambi i congelatori si accendono, la potenza sarà di 6,3 kW o 1,43 parti del valore nominale.

Questo valore è già vicino al parametro di intervento 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 verifica all'inizio del frigorifero, anche nella somma di tutti i dispositivi funzionanti, non sarà sufficiente per far scattare il rilascio elettromagnetico. Pertanto, nelle condizioni indicate è possibile utilizzare un automa di 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, nella maggior parte delle reti, l'elettricità viene fornita con una tensione di 220 V. Se il parametro corrente viene ridotto allo standard internazionale 230 V, è possibile ricalcolare i valori nominali in base a questo valore.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Cambia dispositivo. Selezione di un automa d'ingresso in base alla potenza collegata. Regole di distribuzione dell'alimentazione:

Scelta di un interruttore per la larghezza di banda dei cavi:

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

In caso di dubbi sulla scelta giusta, contattare un elettricista esperto.

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