בחירת מכונה אוטומטית להספק עומס, חתך כבלים וזרם: עקרונות ונוסחאות לחישובים

תיקון אפשרי של חתך המוליך להתנגדות הקו

לכל מוליך יש התנגדות משלו - דיברנו על זה ממש בתחילת המאמר, כאשר נתנו את ערכי ההתנגדות של חומרים, נחושת ואלומיניום.

לשתי המתכות הללו יש מוליכות ראויה מאוד, ובקטעים של מידה קטנה, להתנגדות הקו עצמו אין השפעה משמעותית על הפרמטרים הכוללים של המעגל. אבל אם מתוכנן להניח קו ארוך, או, למשל, כבל מאריך נושא ארוך עשוי לעבוד במרחק ניכר מהבית, אז רצוי לחשב את ההתנגדות שלו ולהשוות את ירידת המתח הנגרמת ממנו עם מתח האספקה.אם ירידת המתח היא יותר מ-5% מהמתח הנומינלי במעגל, הכללים להפעלת מתקנים חשמליים קובעים לקחת כבל עם מוליכים בחתך גדול יותר.

לדוגמה, מנשא עבור מהפך ריתוך נעשה. אם ההתנגדות של הכבל עצמו מוגזמת, החוטים תחת עומס יתחממו מאוד, וייתכן שהמתח לא יספיק לפעולה נכונה של המכשיר.

ניתן לחשב את ההתנגדות העצמית של הכבל באמצעות הנוסחה:

Rk = 2 × ρ × L/S

Rk היא ההתנגדות הפנימית של הכבל (קו), אוהם;

2 - אורך הכבל מוכפל, שכן כל נתיב הזרם נלקח בחשבון, כלומר, "הלוך ושוב";

ρ היא ההתנגדות הספציפית של החומר של ליבות הכבלים;

L הוא אורך הכבל, מ';

S הוא שטח החתך של הליבה, מ"מ.

ההנחה היא שאנחנו כבר יודעים עם איזה זרם נצטרך להתמודד בעת חיבור העומס - זה כבר נדון יותר מפעם אחת במאמר זה.

לדעת את עוצמת הזרם, קל לחשב את מפל המתח באמצעות חוק אוהם, ולאחר מכן להשוות אותו עם הערך הנומינלי.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

אם תוצאת הבדיקה היא יותר מ-5%, יש להגדיל את החתך של ליבות הכבלים בצעד אחד.

מחשבון מקוון אחר יעזור לכם לבצע במהירות בדיקה כזו. לא נראה שזה דורש הסבר נוסף.

מחשבון נפילת מתח קו ארוך

כפי שכבר צוין, עם ערך של עד 5%, אתה לא יכול לשנות שום דבר. אם מתברר יותר, החתך של ליבת הכבל גדל, גם עם בדיקה לאחר מכן.

*  *  *  *  *  *  *

אז, נשקלו הנושאים העיקריים הקשורים לחתך הכבל הנדרש בהתאם לעומס המתוכנן עליו.הקורא חופשי לבחור בכל אחת משיטות החישוב המוצעות, שהוא הכי אוהב.

נסיים את המאמר בסרטון על אותו נושא.

מאפיין זרם וזמן מדורג

לאחר מכן מופיעה אחת הכתובות העיקריות - הזרם הנקוב של המכונה. למשל C25 או C16.

האות הראשונה מציינת את מאפיין זרם הזמן "C". המספר אחרי האות הוא ערך הזרם המדורג.

המאפיינים הנפוצים ביותר הם "B, C, D, Z, K". הם קובעים את זמן המעידה, בהתאם לזרם הקצר העובר במכונה. בקיצור, אז:

ב
המכונה תכבה "באופן מותנה באופן מיידי" בזרם קצר חשמלי פי 3-5 מהנומינלי

בעיקרון הם ממוקמים במעגלי תאורה.

ג
בזרם קצר פי 5-10 מהנומינלי

יישום אוניברסלי ברשתות עם עומסים מעורבים.

ד
פי 10-20 יותר Inom

משמש לחיבור מנועים חשמליים.

ז
2-3 פעמים

בפועל במעגלים עם מכשירים אלקטרוניים.

ק
8-12 פעמים

מתאים רק לציוד עם עומס אינדוקטיבי.

לכל המכשירים הללו יש הגנה תרמית ואלקטרומגנטית. למרות תרמית לפעמים לא ניתן להגדיר. אבל עוד על כך בהמשך.

אלקטרומגנטי - בטווח הפרמטרים לעיל, בהתאם לסוג המאפיין.

שימו לב שעם ערך של C25, המכונה לא תכבה את העומס של 26 אמפר. זה יקרה רק בערך נוכחי גדול פי 1.13 מ-25A. וגם אז, לאחר פרק זמן ארוך למדי (יותר משעה)

וגם אז, לאחר פרק זמן ארוך למדי (יותר משעה).

יש דבר כזה:

זרם פעולה - 1,45*ינום

המכונה מובטחת לעבוד תוך שעה.

זרם שאינו פועל - 1.13 * Inom

המכונה לא אמורה לעבוד תוך שעה, אלא רק לאחר שהזמן הזה חלף.

כמו כן, אל תשכח כי ערך הזרם המדורג על המארז מצוין עבור טמפרטורת סביבה של +30C. אם אתה שם את המכשיר בבית מרחץ או על חזית בית, ישירות מתחת לקרני השמש, אז מכונה אוטומטית של 16 אמפר, ביום קיץ חם, יכולה לעבוד בזרם שהוא אפילו פחות מהנומינלי !

למה אתה צריך אוטומט

למפסקי חשמל לדירה, בית עירוני, מתקן תעשייתי קטן יש עיקרון פעולה כללי.

הם מצוידים במערכת הגנה דו-שלבית:

1. תֶרמִי. השחרור התרמי עשוי מלוח דו מתכתי. בפעולה ממושכת מצד הזרם הגבוה, גמישות הצלחת גדלה, עקב כך היא נוגעת במתג.
2. אלקטרומגנטי. את תפקיד השחרור האלקטרומגנטי ממלא הסולנואיד. כאשר רושמים הספק זרם מוגבר, שעבורו המכונה והכבל אינם מיועדים, גם המתג מפסיק. זוהי הגנה מפני קצר חשמלי.

AB (קיצור נפוץ) מגן על רשת החשמל מפני בידוד חימום ואש

בדיוק בגלל תוכנית העבודה הזו חשוב לדעת כמה אמפר לשים את המכונה בדירה: אם תבחר במכשיר הלא נכון, היא לא תוכל לחסום את הזרם שאינו מתאים בכוח, ו תתרחש שריפה. נבחר על פי כל ההמלצות, AB יגן מפני שריפות, התחשמלות, חימום ושריפה של שבבי מכשיר ביתי

החלטה על עדה

למעשה, מהפונקציות של מפסק החשמל, הכלל לקביעת הדירוג של מפסק החשמל הוא: הוא חייב לפעול עד שהזרם חורג מיכולות החיווט.וזה אומר שדירוג הזרם של המכונה חייב להיות פחות מהזרם המרבי שהחיווט יכול לעמוד בו.

עבור כל קו, אתה צריך לבחור את המפסק הנכון

בהתבסס על זה, האלגוריתם לבחירת מפסק הוא פשוט:

• חשב את החתך של החיווט עבור אזור מסוים.
• ראה איזה זרם מקסימלי יכול לעמוד הכבל הזה (יש בטבלה).
• יתר על כן, מכל הערכים של מפסקי זרם, אנו בוחרים את הקטן הקרוב ביותר. הדירוגים של המכונות קשורים לזרמי העומס הרציפים המותרים לכבל מסוים - יש להם דירוג מעט נמוך יותר (יש בטבלה). רשימת הדירוגים נראית כך: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. מתוך רשימה זו, בחר את המתאים. יש ערכים ופחות, אבל הם למעשה כבר לא בשימוש - יש לנו יותר מדי מכשירי חשמל ויש להם כוח לא מבוטל.

דוגמא

האלגוריתם הוא פשוט מאוד, אבל הוא עובד ללא דופי. כדי להבהיר את זה, בואו נסתכל על דוגמה. להלן טבלה המציגה את הזרם המרבי המותר עבור מוליכים המשמשים בהנחת חיווט בבית ובדירה. ישנן גם המלצות לגבי השימוש במכונות. הם ניתנים בעמודה "זרם מדורג של מפסק החשמל". שם אנחנו מחפשים ערכים - זה מעט פחות מהמקסימום המותר, כך שהחיווט עובד במצב רגיל.

חתך של חוטי נחושת	זרם עומס רציף מותר	הספק עומס מקסימלי עבור רשת חד פאזית 220 V	זרם נקוב של מפסק החשמל	מגבלת זרם מפסק זרם	עומס משוער למעגל חד פאזי
1.5 מ"ר מ"מ	19 א	4.1 קילוואט	10 א	16 א	תאורה ואיתות
2.5 מ"ר מ"מ	27 א	5.9 קילוואט	16 א	25 א	קבוצות שקעים וחימום תת רצפתי חשמלי
4 מ"ר	38 א	8.3 קילוואט	25 א	32 א	מזגנים ומחממי מים
6 מ"ר	46 א	10.1 קילוואט	32 א	40 א	כיריים ותנורים חשמליים
10 מ"ר מ"מ	70 א	15.4 קילוואט	50 א	63 א	שורות מבוא

בטבלה אנו מוצאים את קטע החוט שנבחר עבור קו זה. נניח שעלינו להניח כבל בחתך רוחב של 2.5 מ"מ (הנפוץ ביותר בהנחת התקנים בהספק בינוני). מוליך עם חתך כזה יכול לעמוד בזרם של 27 A, והדירוג המומלץ של המכונה הוא 16 A.

איך השרשרת תעבוד אז? כל עוד הזרם אינו עולה על 25 A, המכונה לא נכבית, הכל עובד במצב רגיל - המוליך מתחמם, אבל לא לערכים קריטיים. כאשר זרם העומס מתחיל לעלות ועולה על 25A, המכונה לא נכבית לזמן מה - אולי אלו זרמי התנעה והם קצרי מועד. הוא נכבה אם הזרם עולה על 25A ב-13% למשך זמן מספיק ארוך. במקרה זה, אם הוא מגיע ל-28.25 A. אז השקית החשמלית תעבוד, תפעיל את הענף, מכיוון שזרם זה כבר מהווה איום על המוליך והבידוד שלו.

חישוב כוח

האם ניתן לבחור מכונה אוטומטית לפי כוח העומס? אם רק מכשיר אחד מחובר לקו החשמל (בדרך כלל מדובר במכשיר ביתי גדול עם צריכת חשמל גדולה), אז מותר לבצע חישוב על סמך הספק של ציוד זה. כמו כן, מבחינת הספק, ניתן לבחור במכונת היכרות, המותקנת בכניסה לבית או לדירה.

אם אנחנו מחפשים את הערך של מכונת ההיכרות, יש צורך להוסיף את ההספק של כל המכשירים שיחברו לרשת הביתית.ואז ההספק הכולל שנמצא מוחלף לתוך הנוסחה, זרם הפעולה עבור עומס זה נמצא.

נוסחה לחישוב זרם מהספק הכולל

לאחר שמצאנו את הזרם, בחר את הערך. זה יכול להיות קצת יותר או קצת פחות מהערך שנמצא. העיקר הוא שזרם המעידה שלו אינו חורג מהזרם המרבי המותר לחיווט זה.

מתי ניתן להשתמש בשיטה זו? אם החיווט מונח עם שוליים גדולים (זה לא רע, אגב). לאחר מכן, כדי לחסוך כסף, אתה יכול להתקין מתגים אוטומטית התואמים את העומס, ולא לחתך הרוחב של המוליכים

אבל שוב שמים לב שהזרם המותר לטווח ארוך לעומס חייב להיות גדול מהזרם המגביל של המפסק. רק אז הבחירה בהגנה אוטומטית תהיה נכונה

חישוב עוצמת הזרם המותרת על ידי חימום המוליכים

אם נבחר מוליך בחתך מתאים, הדבר יחסל נפילות מתח והתחממות יתר של הקו. לפיכך, הסעיף קובע עד כמה אופטימלי וחסכוני יהיה אופן הפעולה של רשת החשמל. נראה שאתה יכול פשוט לקחת ולהתקין קטע כבלים ענק. אבל העלות של מוליכים נחושת היא פרופורציונלית לחתך הרוחב שלהם, וההבדל בעת התקנת חיווט חשמלי בחדר אחד יכול להיות כמה אלפי רובל.

לכן, חשוב להיות מסוגל לחשב נכון את חתך הכבל: מצד אחד, אתה מבטיח את הבטיחות של תפעול הרשת, מצד שני, לא להוציא כסף נוסף על רכישת מוליך "עבה" מדי

כדי לבחור את קטע החוט, יש לקחת בחשבון שני קריטריונים חשובים - חימום מותר ואובדן מתח. לאחר השגת שני ערכים של שטח החתך של המוליך באמצעות נוסחאות שונות, בחר ערך גדול יותר על ידי עיגולו כלפי מעלה לתקן.קווי חשמל עיליים רגישים במיוחד לאובדן מתח.

יחד עם זאת, עבור קווים תת קרקעיים וכבלים המונחים בצינורות גליים, חשוב לקחת בחשבון את החימום המותר. לפיכך, יש לקבוע את החתך בהתאם לסוג החיווט

טמפרטורות חימום מותרות של מוליכים של כבלים

Id - עומס מותר על הכבל (זרם חימום). ערך זה מתאים לזרם הזורם דרך המוליך במשך זמן רב. בתהליך זה מופיעה הטמפרטורה המותרת לטווח ארוך (Td) שנקבעה. חוזק הזרם המחושב (Ir) חייב להתאים למותר (Id), וכדי לקבוע אותו, עליך להשתמש בנוסחה:

Ir \u003d (1000 * Pn * kz) / √ (3 * Un * hd * cos j),

איפה:

• Pn - הספק מדורג, קילוואט;
• Kz - מקדם עומס (0.85-0.9);
• מתח לא מדורג של הציוד;
• hd - יעילות ציוד;
• cos j - מקדם הספק של ציוד (0.85-0.92).

גם אם ניקח בחשבון את אותם ערכי זרם, תפוקת החום תהיה שונה בהתאם לטמפרטורת הסביבה. ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר, כך העברת החום יעילה יותר.

מקדמי תיקון כבל בהתאם לטמפרטורת הסביבה

הטמפרטורה משתנה בהתאם לאזור ולעונה, כך שניתן למצוא טבלאות לערכים ספציפיים ב-PUE. אם הטמפרטורה שונה משמעותית מהטמפרטורה המחושבת, יהיה צורך להשתמש בגורמי תיקון. טמפרטורת הבסיס עבור פנים או חוץ היא 25 מעלות צלזיוס. אם הכבל מונח מתחת לאדמה, הטמפרטורה משתנה ב-15 מעלות צלזיוס. עם זאת, זה מתחת לאדמה שהוא נשאר קבוע.

מתח

230/400V - כתובות של המתח המדורג שבו ניתן להשתמש במכונה זו.

אם יש סמל של 230V (ללא 400V), יש להשתמש במכשירים אלה רק ברשתות חד פאזיות. אתה לא יכול לשים שניים או שלושה מתגים חד פאזיים ברצף וכך לספק 380V לעומס מנוע או למשאבה או מאוורר תלת פאזי.

למד היטב גם את המודלים הדו-קוטביים. אם יש להם את האות "N" על אחד הקטבים (לא רק difavtomatov), ​​אז זה כאן הליבה האפס מחוברת, ולא השלב הראשון.

הם נקראים קצת אחרת. למשל VA63 1P+N.

סמל הגל פירושו - לפעולה ברשתות מתח חילופין.

עבור מתח ישר וזרם, עדיף לא להתקין מכשירים כאלה. המאפיינים של כיבויו ותוצאת העבודה במהלך קצר חשמלי לא יהיו צפויים.

למתגים לזרם ישר ולמתח, בנוסף לסמל בצורה של קו ישר, עשויים להיות כתובות אופייניות "+" (פלוס) ו- "-" (מינוס) על המסופים שלהם.

יתרה מכך, חיבור נכון של העמודים הוא קריטי כאן. זאת בשל העובדה שהתנאים לכיבוי הקשת בזרם ישר קשים במקצת.

אם בהפסקה יש הכחדה טבעית של הקשת כאשר הסינוסואיד עובר דרך האפס, אז בקבוע, אין סינוסואיד ככזה. לכיבוי קשת יציב, נעשה בהם שימוש במגנט, המותקן ליד מצנח הקשת.

מה שיוביל להרס הבלתי נמנע של גוף הספינה.

הגנה על חוליה חלשה

בנוסף לסעיף, בעת בחירת מוצר כבלים מתאים, שימו לב לתנאי ההפעלה בפועל. ערכים מנורמלים ניתנים לחימום עד לטמפרטורה שאינה עולה על +60 מעלות צלזיוס

בעת התקנת הקו באתר ליד בית כפרי, יש צורך לספק הגנה מפני לחות והשפעות חיצוניות שליליות אחרות.

בדוק בזהירות את כל חלקי רשת החשמל. הכלל הבסיסי הוא הגנה אמינה, תוך התחשבות בביצועי הסעיף עם הפרמטרים הגרועים ביותר. יש לזכור שנחושת מתוכננת עם חתך רוחב זהה לעומסים גדולים יותר בהשוואה לאלומיניום. יש חשיבות מיוחדת לטוהר המתכת. ככל שהזיהומים גדלים, המוליכות מתדרדרת, וההפסדים לחימום חסר תועלת ומסוכן גדלים.

מכשיר חיווט פנימי

• יש להציב את מכונת ההיכרות לפני הדלפק;
• התקן זרם שיורי משותף (RCD) מותקן מאחורי התקן הבקרה;
• אז קווים נפרדים מצוידים במפסקים (AB).

RCD מונע תאונות המעוררות זרמי דליפה. מונע התחשמלות במצבים מסוימים. עם זאת, אמצעי הגנה מורכבים מבוצעים באמצעות מפסקים. הקפד להשתמש בהארקה יעילה.

ככלל, נוח לשים כמה קבוצות במטבח כדי לחלק את העומסים באופן שווה. בקפידה במיוחד, מומלץ לבחור בהפצה של צרכנים רבי עוצמה:

• כיריים;
• תנורים;
• דודי חימום, דוודים, מחממי זרימה;
• קונווקטורים חשמליים, רובי חום;
• מזגנים.

לתרשים החיווט יש מבנה עץ. מקו המרכז של "תא המטען" לעשות את הענפים הדרושים של "הענפים" לחיבור שקעים ומתגים.

דירוגים של מכונות אוטומטיות לטבלה הנוכחית

על מנת להגן על הקו מעומס יתר וקצר חשמלי, עליך לבחור בקפידה ובצורה נכונה את דירוג הזרם של מפסק החשמל.כאן, למשל, אם אתה מגן על הקו עם כבל 2.5 מ"ר. אוטומטי ב-25A ובמקביל מופעל מספר מכשירי חשמל ביתיים חזקים, אז הזרם עשוי לעלות על הערך הנומינלי של המכונה, אך בערך של פחות מ-1.45, המכונה יכולה לעבוד כשעה.

אם הזרם הוא 28 A, אז בידוד הכבל יתחיל להמיס (מכיוון שהזרם המותר הוא רק 25A), זה יוביל לכשל, שריפה והשלכות מצערות אחרות.

לכן, טבלת האוטומטים עבור כוח וזרם היא כדלקמן:

דירוגים של מפסקי זרם

• ציין את ערכת החיבור של הצרכנים;
• לאסוף נתוני דרכון של ציוד, למדוד מתח;
• על פי התוכנית המוצגת, הם מחושבים בנפרד, ומסכמים את הזרמים במעגלים נפרדים;
• עבור כל קבוצה, יש צורך לבחור מכונה אוטומטית שתעמוד בעומס המתאים;
• לקבוע מוצרי כבלים עם חתך מוליך מתאים.

כללי בחירת עדות

למסקנות נכונות, יש צורך לקחת בחשבון את התכונות של הציוד המחובר. אם, לפי החישוב, הזרם הכולל הוא 19 אמפר, המשתמשים מעדיפים לקנות מכשיר 25A. פתרון זה מניח את האפשרות להפעיל עומסים נוספים ללא הגבלות משמעותיות.

עם זאת, במצבים מסוימים עדיף לבחור במפסק 20A. זה מספק זמן קצר יותר יחסית לכיבוי החשמל עם עלייה בזרם (עליית טמפרטורה) על ידי מנתק דו-מתכתי

אמצעי זהירות כזה יעזור לשמור על שלמות מתפתל המנוע כאשר הרוטור חסום על ידי כונן תקוע.

זמני תגובה שונים שימושיים כדי להבטיח את הפעולה הסלקטיבית של ציוד המגן. על הקווים מותקנים מכשירים עם עיכוב נמוך יותר.במקרה חירום, רק החלק הפגוע מנותק מהחשמל. למכונת ההיכרות לא יהיה זמן לכבות. כוח ממעגלים אחרים שימושי לשמירה על תאורה, אזעקות ומערכות הנדסיות אחרות במצב עבודה.