Scelta di un interruttore: tipi e caratteristiche delle macchine automatiche
Sicuramente molti di noi si chiedevano perché gli interruttori automatici sostituissero così rapidamente i fusibili obsoleti dai circuiti elettrici? L'attività della loro implementazione è giustificata da una serie di argomenti molto convincenti, tra cui l'opportunità di acquistare questo tipo di protezione, che corrisponde idealmente ai dati tempo corrente di specifici tipi di apparecchiature elettriche.
Dubbi sul tipo di macchina di cui hai bisogno e non sai come sceglierlo nel modo giusto? Ti aiuteremo a trovare la soluzione giusta: l'articolo discute la classificazione di questi dispositivi. Oltre alle caratteristiche importanti alle quali dovresti prestare molta attenzione quando scegli un interruttore.
Per semplificare la gestione delle macchine, il materiale dell'articolo è integrato da foto visive e utili consigli video da parte di esperti.
Il contenuto dell'articolo:
Classificazione degli interruttori automatici
La macchina disconnette quasi istantaneamente la linea che le è stata affidata, il che elimina i danni al cablaggio e alle apparecchiature alimentate dalla rete. Una volta completato l'arresto, è possibile riavviare immediatamente la diramazione senza dover sostituire il dispositivo di sicurezza.
solitamente interruttori automatici sono selezionati in base a quattro parametri chiave: potere di interruzione nominale, numero di poli, caratteristica corrente-tempo, corrente di funzionamento nominale.
Potere di interruzione nominale
Questa caratteristica indica la corrente di cortocircuito consentita (cortocircuito) in cui l'interruttore scatterà e, aprendo il circuito, scollegherà il cablaggio e i dispositivi ad esso collegati.
In base a questo parametro, vengono suddivisi tre tipi di macchine: 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.
- Macchine automatiche 4.5 kA (4500 A) solitamente utilizzato per prevenire danni alle linee elettriche di strutture residenziali private. La resistenza del cablaggio dalla sottostazione alla posizione di guasto è di circa 0,05 ohm, il che fornisce un limite di corrente di circa 500 A.
- 6 kA (6000 A) dispositivi vengono utilizzati per proteggere dai cortocircuiti del settore residenziale, luoghi pubblici in cui la resistenza di linea può raggiungere 0,04 Ohm, il che aumenta la probabilità di ottenere un corto circuito a 5,5 kA.
- Interruttori da 10 kA (10.000 A) utilizzato per proteggere le installazioni elettriche per uso industriale. Una corrente fino a 10.000 A può verificarsi in un corto circuito situato vicino alla sottostazione.
Prima di scegliere la modifica ottimale dell'interruttore, è importante capire se sono possibili correnti di corto circuito superiori a 4,5 kA o 6 kA?
Lo spegnimento della macchina si verifica quando i valori impostati sono brevi. Molto spesso per uso domestico, vengono utilizzati interruttori automatici di 6000 A di modifica.
I modelli 4500 A non sono praticamente utilizzati per proteggere le moderne reti elettriche e in alcuni paesi è vietato operare.
Se sei interessato a come trasferire correttamente Ampere in Watt, ti consigliamo di familiarizzare con il materiale indicato nel prossimo articolo.
Il funzionamento dell'interruttore serve a proteggere il cablaggio (e non le apparecchiature e gli utenti) dal corto circuito e dallo scioglimento dell'isolamento quando le correnti passano al di sopra dei valori nominali.
Dal numero di poli
Questa caratteristica indica il numero massimo possibile di cavi che possono essere collegati all'AV per proteggere la rete.
Il loro arresto si verifica quando si verifica un'emergenza (durante il superamento degli indicatori di corrente consentiti o il superamento del livello della curva tempo-corrente).
Questa caratteristica indica il numero massimo possibile di cavi che possono essere collegati all'AV per proteggere la rete. Il loro arresto si verifica quando si verifica un'emergenza (durante il superamento degli indicatori di corrente consentiti o il superamento del livello della curva tempo-corrente).
Interruttori unipolari
Un interruttore di tipo unipolare è la modifica più semplice della macchina. È progettato per proteggere i singoli circuiti, nonché i cavi monofase, bifase e trifase. È possibile collegare 2 fili al design dell'interruttore: un cavo di alimentazione e uno in uscita.
Le funzioni di questa classe di dispositivi comprendono solo la protezione del filo dal fuoco. Il cablaggio neutro stesso è posizionato sul bus zero, bypassando così la macchina e il filo di terra è collegato separatamente al bus di terra.
Un interruttore unipolare non svolge la funzione di un ingresso, poiché quando è forzato a spegnersi, la linea di fase si interrompe e il neutro è collegato a una sorgente di tensione, che non offre una garanzia di protezione al 100%.
Interruttori bipolari
Quando è necessario scollegare completamente la rete di cablaggio dalla tensione, viene utilizzato un interruttore bipolare.
Viene utilizzato come introduzione, quando durante un corto circuito o un guasto di rete, tutti i cavi elettrici vengono diseccitati contemporaneamente. Ciò consente di eseguire lavori di riparazione tempestivi, la modernizzazione della catena è assolutamente sicura.
Le macchine bipolari vengono utilizzate nei casi in cui è necessario un interruttore separato per un apparecchio elettrico monofase, ad esempio uno scaldabagno, una caldaia, una macchina.
La macchina è collegata al dispositivo protetto mediante 4 fili, due dei quali sono fili di alimentazione (uno dei quali è collegato direttamente alla rete e il secondo alimenta un ponticello) e due sono fili in uscita che richiedono protezione e possono essere 1-, 2- 3 fili.
Interruttori a tre poli
Per proteggere una rete trifase a 3 o 4 fili, vengono utilizzate macchine a tre poli. Sono adatti per il collegamento in base al tipo di stella (il filo centrale non è protetto ei fili di fase sono collegati ai poli) o un triangolo (con un filo centrale mancante).
In caso di incidente su una delle linee, le restanti due vengono disconnesse.
Un interruttore a tre poli funge da ingresso e comune per tutti i tipi di carichi trifase. Spesso, le modifiche vengono utilizzate nell'industria per fornire corrente ai motori elettrici.
Al modello sono collegati fino a 6 fili, 3 dei quali sono rappresentati da fili di fase di una rete di alimentazione trifase. I restanti 3 sono protetti. Rappresentano tre cablaggi monofase o uno trifase.
Interruttori automatici a quattro poli
Per proteggere una rete trifase, a quattro fasi, ad esempio un potente motore collegato secondo il principio delle "stelle senza punto zero", viene utilizzato un interruttore a quattro poli. Viene utilizzato come interruttore di ingresso in una rete a quattro fili trifase.
È possibile collegare otto fili al telaio della macchina, di cui tre sono fili di fase della rete di alimentazione (+ da uno zero) e quattro sono rappresentati da fili in uscita (trifase + 1 neutro).
I consumatori monofase sono alimentati da una tensione di 220 V, che può essere ottenuta prendendo una delle fasi e il conduttore neutro (neutro) della rete elettrica. Cioè, in questo caso, oltre alle tre fasi della rete elettrica, esiste un altro conduttore: zero, quindi, per la protezione e la commutazione di tale rete elettrica, sono installati interruttori a quattro poli che interrompono tutti e quattro i conduttori.
Per caratteristica corrente temporale
AB può avere lo stesso tasso potenza di carico nominale, ma le caratteristiche del consumo di elettricità dei dispositivi possono essere diverse.
Il consumo di energia può fluire in modo non uniforme, a seconda del tipo e del carico, nonché all'accensione, allo spegnimento o al funzionamento costante di un dispositivo.
Le fluttuazioni del consumo di energia possono essere piuttosto significative e la gamma dei loro cambiamenti è ampia. Ciò porta allo spegnimento della macchina a causa del superamento della corrente nominale, che è considerata una falsa disconnessione della rete.
Al fine di escludere la possibilità di uno scatto inappropriato del fusibile durante modifiche standard non di emergenza (aumento della resistenza corrente, variazione di potenza), vengono utilizzate macchine con determinate caratteristiche di corrente temporale (VTX).
Ciò consente il funzionamento di interruttori automatici con gli stessi parametri di corrente con carichi consentiti arbitrari senza falsi interventi.
Il BTX mostra per quanto tempo scatterà l'interruttore e quali saranno gli indicatori del rapporto tra la potenza attuale e la corrente continua della macchina.
Caratteristiche delle macchine con caratteristica B
La macchina con la caratteristica specificata si spegne in 5-20 secondi. L'indicatore di corrente è 3-5 correnti nominali della macchina. Queste modifiche sono utilizzate per proteggere i circuiti che forniscono elettrodomestici standard domestici.
Molto spesso, il modello viene utilizzato per proteggere il cablaggio di appartamenti, case private.
Caratteristica C - Principi di funzionamento
La macchina con la designazione della nomenclatura C viene spenta in 1-10 secondi a 5-10 correnti nominali.
Gli interruttori di questo gruppo sono utilizzati in tutte le aree - nella vita di tutti i giorni, nell'edilizia, nell'industria, ma sono più richiesti nel campo della protezione elettrica di appartamenti, case, locali residenziali.
Funzionamento di interruttori con caratteristica D
Le macchine di classe D sono utilizzate nell'industria e sono rappresentate da modifiche a tre e quattro poli. Sono utilizzati per proteggere potenti motori elettrici e vari dispositivi trifase.
Il tempo di risposta AB è di 1-10 secondi con un multiplo di corrente di 10-14, che consente di utilizzarlo efficacemente per proteggere vari cablaggi.
Potenti motori industriali funzionano esclusivamente con AB con caratteristica D.
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Corrente di funzionamento nominale
In totale ci sono 12 modifiche di macchine, differenti in corrente nominale di funzionamento - 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A. Il parametro è responsabile della velocità di funzionamento della macchina quando la corrente supera il valore nominale.
La scelta dell'interruttore in base alla caratteristica specificata viene effettuata tenendo conto della potenza del cablaggio, della corrente consentita che il cablaggio può sopportare in modalità normale. Se il valore corrente non è noto, viene determinato utilizzando le formule utilizzando i dati sulla sezione trasversale del filo, il suo materiale e il metodo di posa.
Le macchine automatiche 1A, 2A, 3A vengono utilizzate per proteggere i circuiti con basse correnti. Sono adatti per fornire elettricità a un numero limitato di dispositivi, ad esempio lampade o lampadari, frigoriferi a bassa potenza e altri dispositivi la cui potenza totale non supera le capacità della macchina.
L'interruttore 3A viene utilizzato efficacemente nell'industria se è collegato trifase sotto forma di un triangolo.
Gli interruttori 6A, 10A, 16A possono essere utilizzati per fornire elettricità a singoli circuiti, piccole stanze o appartamenti.
Questi modelli sono utilizzati nell'industria, con il loro aiuto forniscono motori elettrici, solenoidi, riscaldatori, saldatrici collegati da una linea separata.
Gli interruttori tripolari, quadripolari 16A sono utilizzati come ingressi in un circuito di alimentazione trifase. In produzione, sono preferiti i dispositivi con una curva a D.
Le macchine automatiche 20A, 25A, 32A sono utilizzate per proteggere il cablaggio di appartamenti moderni, sono in grado di fornire elettricità, lavatrici, stufe, asciugatrici elettriche e altre apparecchiature ad alta potenza. Il modello 25A è utilizzato come macchina introduttiva.
Gli interruttori 40A, 50A, 63A appartengono alla classe dei dispositivi ad alta potenza.Sono utilizzati per fornire elettricità alle apparecchiature elettriche di grande capacità in casa, nell'industria e nell'ingegneria civile.
Selezione e calcolo degli interruttori automatici
Conoscendo le caratteristiche di AB, è possibile determinare quale macchina è adatta per uno scopo particolare. Ma prima di scegliere il modello ottimale, è necessario effettuare alcuni calcoli con i quali è possibile determinare con precisione i parametri del dispositivo desiderato.
Step # 1: determinare la potenza della macchina
Quando si sceglie una macchina, è importante considerare la potenza totale dei dispositivi collegati.
Ad esempio, è necessaria una macchina automatica per collegare gli elettrodomestici da cucina all'alimentazione. Diciamo che una caffettiera (1000 W), un frigorifero (500 W), un forno (2000 W), un forno a microonde (2000 W), un bollitore elettrico (1000 W) saranno collegati alla presa. La potenza totale sarà pari a 1000 + 500 + 2000 + 2000 + 1000 = 6500 (W) o 6.5 kV.
Se si guarda la tabella dei dispositivi automatici in base alla potenza di connessione, tenere presente che la tensione di cablaggio standard in condizioni domestiche è 220 V, quindi una macchina automatica unipolare o bipolare 32A con una potenza totale di 7 kW è adatta al funzionamento.
Va notato che potrebbe essere necessario un grande consumo di energia, poiché durante il funzionamento potrebbe essere necessario collegare altri apparecchi elettrici che inizialmente non sono stati presi in considerazione. Per prevedere questa situazione, nei calcoli del consumo totale viene utilizzato un fattore di aumento.
Supponiamo che, aggiungendo ulteriori apparecchiature elettriche, fosse necessario un aumento di potenza di 1,5 kW. Quindi devi prendere il coefficiente 1.5 e moltiplicarlo per la potenza di progetto calcolata.
Nei calcoli è talvolta consigliabile utilizzare un fattore di riduzione. Viene utilizzato quando è impossibile l'uso simultaneo di più dispositivi.
Supponiamo che la potenza totale del cablaggio per la cucina fosse di 3,1 kW. Quindi il fattore di riduzione è 1, poiché viene preso in considerazione il numero minimo di dispositivi collegati contemporaneamente.
Se uno dei dispositivi non può essere collegato agli altri, il fattore di riduzione viene considerato inferiore all'unità.
Passo # 2 - calcolo della potenza nominale della macchina
La potenza nominale è la potenza alla quale il cablaggio non è disconnesso.
Si calcola con la formula:
M = N * CT * cos (φ),
dove
- M - potenza (watt);
- N - tensione di rete (Volt);
- CT - amperaggio che può passare attraverso la macchina (Ampere);
- cos (φ) - il coseno dell'angolo, prendendo il valore dell'angolo di spostamento tra fasi e tensione.
Il valore del coseno è generalmente pari a 1, poiché praticamente non vi è alcuno spostamento tra le fasi della corrente e della tensione.
Dalla formula esprimiamo CT:
CT = M / N,
Abbiamo già determinato la potenza e la tensione di rete è di solito 220 volt.
Se la potenza totale è di 3,1 kW, quindi:
CT = 3100/220 = 14.
La corrente risultante sarà 14 A.
Per il calcolo con un carico trifase, viene utilizzata la stessa formula, ma vengono presi in considerazione gli spostamenti angolari che possono raggiungere valori elevati. Di solito sono indicati sull'apparecchiatura collegata.
Step # 3 - calcolo della corrente nominale
La corrente nominale può essere calcolata in base alla documentazione per il cablaggio, ma se non è presente, viene determinata in base alle caratteristiche del conduttore.
Per i calcoli, sono richiesti i seguenti dati:
- la zona sezioni del conduttore;
- materiale utilizzato per anime (rame o alluminio);
- metodo di posa.
In condizioni domestiche, il cablaggio si trova di solito nel muro.
Dopo aver effettuato le misurazioni necessarie, calcoliamo l'area della sezione trasversale:
S = 0,785 * D * D,
dove
- D È il diametro del conduttore (mm);
- S - sezione del conduttore (mm2).
Quindi, utilizzare la tabella seguente.
Sulla base dei dati ottenuti, selezioniamo la corrente operativa della macchina, nonché il suo valore nominale. Dovrebbe essere uguale o inferiore alla corrente operativa. In alcuni casi, è consentito utilizzare macchine con un valore nominale superiore alla corrente di cablaggio corrente.
Passaggio 4: determinare la caratteristica del tempo corrente
Per determinare correttamente il VTX, è necessario prendere in considerazione le correnti di avviamento dei carichi collegati.
I dati necessari sono disponibili nella tabella seguente.
Secondo la tabella, è possibile determinare l'intensità della corrente (in Ampere) all'accensione del dispositivo, nonché il periodo durante il quale si verificherà nuovamente la corrente limite.
Ad esempio, se prendiamo un tritacarne elettrico, la cui potenza è di 1,5 kW, calcoliamo la corrente di lavoro per esso dalle tabelle (questo sarà 6,81 A) e, data la molteplicità della corrente di avviamento (fino a 7 volte), otteniamo il valore corrente 6,81 * 7 = 48 (A).
Una corrente di questa forza scorre con una frequenza di 1-3 secondi. Dati i programmi VTK per la classe B, si può vedere che quando sovraccarico, l'interruttore scatterà nei primi secondi dopo l'avvio del tritacarne.
Ovviamente, la molteplicità di questo dispositivo corrisponde alla classe C, pertanto è necessario utilizzare una macchina automatica con caratteristica C per garantire il funzionamento di un tritacarne elettrico.
Per esigenze domestiche, vengono generalmente utilizzati interruttori che soddisfano le caratteristiche di B e C. Nell'industria, le apparecchiature con grandi correnti multiple (motori, alimentatori, ecc.) Generano corrente fino a 10 volte, quindi è consigliabile utilizzare le modifiche D del dispositivo.
Tuttavia, è necessario prendere in considerazione la potenza di tali dispositivi, nonché la durata della corrente di avviamento.
Gli interruttori automatici autonomi differiscono da quelli ordinari in quanto sono installati in quadri separati.
Le funzioni del dispositivo includono la protezione del circuito da sbalzi di tensione imprevisti, interruzioni di corrente su una parte intera o specifica della rete.
Conclusioni e video utili sull'argomento
La scelta di AB in base alla caratteristica corrente e un esempio di calcolo della corrente sono considerati nel seguente video:
Il calcolo della corrente nominale AB è dimostrato nel seguente video:
Le macchine automatiche sono montate all'ingresso di una casa o appartamento. Si trovano in scatole di plastica durevoli. La presenza di AB nel circuito elettrico domestico è una garanzia di sicurezza. I dispositivi consentono di scollegare tempestivamente la linea di alimentazione se i parametri di rete superano una soglia predeterminata.
Date le caratteristiche di base degli interruttori automatici, oltre a fare calcoli corretti, è possibile fare la scelta giusta di questo dispositivo e la sua installazione.
Se hai conoscenza o esperienza nell'esecuzione di lavori elettrici, condividili con i nostri lettori. Lascia i tuoi commenti sulla scelta dell'interruttore e le sfumature della sua installazione nei commenti qui sotto.
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Si è posta la domanda: una macchina unipolare può essere utilizzata come input? Ho sentito che questa opzione non è del tutto applicabile, perché non può fornire una protezione affidabile a causa del fatto che durante l'arresto si interrompe solo la linea di fase e il "neutro" rimane ancora eccitato. Ma non ho mai incontrato opinioni opposte categoriche. Grazie!
Ma non sai leggere?
Buon pomeriggio, Vadim.
Per garantire una sostituzione sicura del misuratore, i PUE richiedono la rottura di tutti i cavi adatti al misuratore (è allegata una schermata dell'articolo). Esistono anche schemi tipici di pannelli di input con contatori: per non descrivere, ho allegato uno screenshot. A proposito, sui circuiti senza contatore, costano un interruttore introduttivo.
Per quanto riguarda il neutro, che rimane eccitato - tra gli abitanti si ritiene che il potenziale del "filo neutro" sia "zero". In effetti, la tensione di questo conduttore può raggiungere decine di volt durante le distorsioni di fase (c'erano casi in cui la tensione "zero" ha raggiunto 90 V). Quando un filo di fase rotto scende a zero, il potenziale di fase viene portato a "zero" (fino a quando la protezione non funziona).
Un buon post - nel modo più dettagliato tutto è scritto sulla scelta delle macchine. Ha aggiunto un segnalibro. Ma questo è in teoria. In pratica, scelgo una macchina automatica in base alla potenza richiesta (sto calcolando approssimativamente la forza attuale - tutto qui). Uso le macchine automatiche, di regola, dalla società IEK o (mostrato nella foto nel post) ABB - il migliore secondo me. E un'altra nota: è necessario osservare la selettività - ogni interruttore al di sotto del circuito dovrebbe essere inferiore al precedente in termini di resistenza corrente - altrimenti non funzionerà. E questo è molto importante per la sicurezza.
Buon pomeriggio, Alexander.
Teoria e pratica "si fondono" nello sviluppo di schemi di alimentazione per officine, imprese: appartamenti, cottage sono cliccati dai progettisti, come semi. È impossibile scegliere un'opzione economicamente fattibile per fornire elettricità a diverse centinaia di macchine collegate da catene tecnologiche, dalla gamma di parti e dal programma di produzione, seguendo i tuoi consigli.
Per quanto riguarda la selettività, anche il problema è piuttosto complicato. Ad esempio, l'officina è fornita di elettricità tramite 10 linee di cavi da 0,4 kV. E che tipo di macchine automatiche, ci si chiede, metterai su TP-10 / 0.4 kV, realizzando la tua teoria della selettività?
Per comprendere la complessità dell'attività, ho allegato uno screenshot di diversi punti del PUE dedicati alla selettività. Ce ne sono altri
Se parliamo di scegliere la classificazione della macchina in base al carico totale dei consumatori, si deve indicare che il cavo per il carico totale ricevuto deve essere appropriato. La classificazione della macchina viene selezionata esclusivamente in base alla sezione del cavo, poiché la macchina non è più necessaria per altro che proteggere il cavo stesso dal surriscaldamento. Quindi, se il cavo alle prese della cucina va 3x2,5, almeno si collegano tutti gli elettrodomestici della casa e la macchina non dovrebbe essere più di 16A. In caso contrario, surriscaldamento del cavo, fusione dell'isolante, incendio.
Buon pomeriggio, Artem! I principi della scelta di un interruttore automatico definiti in modo professionale, ma la potenza nominale di 16 ampere della macchina non è legata al materiale dei nuclei. Se sono in alluminio, allora va tutto bene. È vero, le condizioni di posa influiscono. Se i conduttori sono in rame, appare una corrente ammissibile di 21 ampere quando si posa in un tubo: ho scelto la colonna della tabella che hai usato. Uno screenshot delle linee corrispondenti delle tabelle PUE - in allegato.
Non sono d'accordo con l'ultimo commento. Innanzitutto, la corrente massima che causa la distruzione del filo varia notevolmente.Per filo di rame realizzato secondo GOST, può essere di 30 ampere. In secondo luogo, il costo delle apparecchiature collegate può superare molte volte il costo di un pezzo di filo. E il compito non è proteggere l'eyeliner in rame o alluminio, ma proteggere i dispositivi il cui fallimento può causare conseguenze catastrofiche.
Buon pomeriggio, lo zio Vasya 🙂 Artyom ha definito i principi per scegliere correttamente un distributore automatico: il ramo di rete collegato al distributore è protetto (schermata dell'articolo PUE - allegata). Per quanto riguarda la contabilità del materiale delle vene - hai ragione. La protezione di attrezzature costose è un'altra storia. Qui è necessario considerare la presenza di protezioni integrate.
Buon pomeriggio, capisco correttamente che secondo la tua tabella, una macchina automatica con un rating di 25A è adatta per un cavo VVG 3x2,5 e un rating di 16A per 3x1,5. Chiedo in relazione al fatto che nessun dibattito a fumetti naviga in Internet in relazione a questo problema ... Ho provato a capire il PUE, ma non ha funzionato troppo bene.
Molti ti consigliano di installare una macchina da 16 A su un cavo 3x2,5 e di aumentare il numero di gruppi, aumentando così il costo del cablaggio, qual è l'argomento migliore in questo caso, a cui puoi fare riferimento per confermare la tua tabella.
Comprendo correttamente che la potenza nominale della macchina deve essere superiore alla corrente continua consentita nella tabella 1.3.4. e se sì, perché? Grazie in anticipo per la tua risposta.
"Un interruttore unipolare non svolge la funzione di un ingresso, poiché quando è forzato a disconnettersi, la linea di fase si interrompe e il neutro è collegato a una sorgente di tensione, che non offre una garanzia di protezione al 100%." "L'autore, da dove viene la fonte neutrale?"