Yük gücü, kablo kesiti ve akım için otomatik makine seçimi: hesaplamalar için prensipler ve formüller

Hat direnci için iletken kesitinin olası düzeltmesi

Herhangi bir iletkenin kendi direnci vardır - bunun hakkında makalenin en başında, malzemelerin, bakır ve alüminyumun direnç değerlerini verdiğimizde konuştuk.

Bu metallerin her ikisi de çok iyi bir iletkenliğe sahiptir ve küçük ölçüdeki bölümlerde hattın kendi direncinin devrenin genel parametreleri üzerinde önemli bir etkisi yoktur. Ancak, uzun bir hat döşenmesi planlanıyorsa veya örneğin, evden önemli bir mesafede çalışmak için uzun bir taşıma uzatma kablosu yapılırsa, kendi direncini hesaplamanız ve bunun neden olduğu voltaj düşüşünü karşılaştırmanız önerilir. besleme gerilimi.Voltaj düşüşü devredeki nominal voltajın% 5'inden fazlaysa, elektrik tesisatlarının çalışması için kurallar, daha büyük kesitli iletkenlere sahip bir kablo almayı öngörür.

Örneğin, bir kaynak invertörü için bir taşıyıcı yapılıyor. Kablonun kendi direnci aşırı ise, yük altındaki teller büyük ölçüde ısınır ve cihazın doğru çalışması için voltaj yeterli olmayabilir.

Kablonun öz direnci aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk, kablonun (hattın) içsel direncidir, Ohm;

2 - tüm akım yolu, yani "ileri geri" dikkate alındığından kablo uzunluğu iki katına çıkar;

ρ, kablo damarlarının malzemesinin özgül direncidir;

L kablo uzunluğudur, m;

S, çekirdeğin kesit alanıdır, mm².

Yükü bağlarken hangi akımla uğraşmamız gerektiğini zaten bildiğimiz varsayılmaktadır - bu, bu makalede bir kereden fazla tartışılmıştır.

Akım gücünü bilerek, Ohm yasasını kullanarak voltaj düşüşünü hesaplamak ve ardından nominal değerle karşılaştırmak kolaydır.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Test sonucu %5'ten fazla ise, kablo damarlarının kesiti bir adım artırılmalıdır.

Başka bir çevrimiçi hesap makinesi, böyle bir kontrolü hızlı bir şekilde yapmanıza yardımcı olacaktır. Daha fazla açıklamaya gerek yok gibi görünüyor.

Uzun Hat Gerilim Düşüşü Hesaplayıcı

Daha önce de belirtildiği gibi, %5'e kadar bir değerle hiçbir şeyi değiştiremezsiniz. Daha fazla ortaya çıkarsa, daha sonraki bir kontrolle kablo çekirdeğinin kesiti artar.

*  *  *  *  *  *  *

Böylece, üzerinde planlanan yüke bağlı olarak gerekli kablo kesiti ile ilgili ana konular ele alındı.Okuyucu, önerilen hesaplama yöntemlerinden en sevdiğini seçmekte özgürdür.

Yazıyı aynı konuyla ilgili bir video ile bitireceğiz.

Anma akımı ve zaman karakteristiği

Bunu ana yazıtlardan biri takip eder - makinenin anma akımı. Örneğin C25 veya C16.

İlk harf, zaman-akım karakteristiği "C"yi gösterir. Harften sonraki sayı, anma akımının değeridir.

En yaygın özellikler "B, C, D, Z, K" dir. Makineden geçen kısa devre akımına bağlı olarak açma süresini belirlerler. Kısacası, o zaman:

B
makine, nominal değerden 3-5 kat daha fazla kısa devre akımında "koşullu olarak anında" kapanacaktır

Temel olarak aydınlatma devrelerine yerleştirilirler.

C
kısa devre akımında nominalden 5-10 kat daha fazla

Karışık yüklere sahip ağlarda evrensel uygulama.

D
10-20 kat daha fazla Inom

Elektrik motorlarını bağlamak için kullanılır.

Z
2-3 kez

Elektronik cihazlarla devrelerde gerçek.

K
8-12 kez

Sadece endüktif yüke sahip ekipman için uygundur.

Bu tür tüm cihazların termal ve elektromanyetik koruması vardır. Termal olmasına rağmen bazen ayarlanmayabilir. Ama bunun hakkında daha sonra.

Elektromanyetik - karakteristik türüne bağlı olarak yukarıdaki parametreler aralığında.

Lütfen C25 değerinde makinenin 26 Amperlik yükü kapatmayacağını unutmayın. Bu, yalnızca 25A'dan 1.13 kat daha büyük bir akım değerinde gerçekleşir. Ve o zaman bile, oldukça uzun bir süre sonra (1 saatten fazla)

Ve o zaman bile, oldukça uzun bir süre sonra (1 saatten fazla).

Şöyle bir şey var:

çalışma akımı — 1,45*Inom

Makinenin bir saat içinde çalışması garantilidir.

çalışma dışı akım - 1.13 * Inom

Makine bir saat içinde çalışmamalı, ancak bu süre geçtikten sonra çalışmalıdır.

Ayrıca kasa üzerindeki anma akımı değerinin +30C ortam sıcaklığı için gösterildiğini unutmayınız. Cihazı bir hamama veya bir evin cephesine, doğrudan güneş ışınlarının altına koyarsanız, sıcak bir yaz gününde 16 Amp'lik bir otomatik makine nominal akımdan bile daha az bir akımda çalışabilir. !

Neden otomatik bir şeye ihtiyacınız var?

Bir apartman dairesi, şehir evi, küçük sanayi tesisi için devre kesicilerin genel bir çalışma prensibi vardır.

İki aşamalı bir koruma sistemi ile donatılmıştır:

1. Termal. Termal salma, bimetalik bir plakadan yapılmıştır. Yüksek akım tarafından uzun süreli hareket ile, anahtara dokunduğu için plakanın esnekliği artar.
2. Elektromanyetik. Elektromanyetik serbest bırakmanın rolü solenoid tarafından oynanır. Makine ve kablonun tasarlanmamış olduğu artan bir akım gücü kaydedilirken, anahtar da devreye girer. Bu kısa devre korumasıdır.

AB (yaygın kısaltma) elektrik şebekesini ısı yalıtımından ve yangından korur

Tam olarak bu çalışma şeması nedeniyle, makineyi daireye kaç amper koyacağınızı bilmek önemlidir: yanlış cihazı seçerseniz, güçte uygun olmayan akımı engelleyemez ve yangın çıkacaktır. Tüm önerilere göre seçilen AB, ev aletleri çiplerinin yangına, elektrik çarpmasına, ısınmasına ve yanmasına karşı koruma sağlar.

Bir mezhep üzerinde karar vermek

Aslında, devre kesicinin işlevlerinden, devre kesicinin derecesini belirleme kuralı şu şekildedir: akım, kablolama yeteneklerini aşana kadar çalışmalıdır.Ve bu, makinenin akım derecesinin, kablolamanın dayanabileceği maksimum akımdan daha az olması gerektiği anlamına gelir.

Her hat için doğru devre kesiciyi seçmeniz gerekir.

Buna dayanarak, bir devre kesici seçme algoritması basittir:

• Belirli bir alan için kablolamanın kesitini hesaplayın.
• Bu kablonun dayanabileceği maksimum akıma bakın (tabloda var).
• Ayrıca, devre kesicilerin tüm isimlerinden en yakın olanı seçiyoruz. Makinelerin değerleri, belirli bir kablo için izin verilen sürekli yük akımlarına bağlıdır - biraz daha düşük bir derecelendirmeye sahiptirler (tabloda vardır). Derecelendirme listesi şöyle görünür: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Bu listeden doğru olanı seçin. Mezhepler var ve daha azı var, ancak pratikte artık kullanılmıyorlar - çok fazla elektrikli cihazımız var ve önemli güçleri var.

Örnek

Algoritma çok basit ama kusursuz çalışıyor. Daha açık hale getirmek için, bir örneğe bakalım. Aşağıda, bir evde ve apartmanda kablo döşenirken kullanılan iletkenler için izin verilen maksimum akımı gösteren bir tablo bulunmaktadır. Makinelerin kullanımına ilişkin öneriler de bulunmaktadır. "Devre kesicinin anma akımı" sütununda verilmiştir. Burada mezhepler arıyoruz - izin verilen maksimum değerden biraz daha az, böylece kablolama normal modda çalışıyor.

Bakır tellerin kesiti	İzin verilen sürekli yük akımı	Tek fazlı bir ağ için maksimum yük gücü 220 V	Devre kesicinin anma akımı	Devre kesici akım sınırı	Tek fazlı devre için yaklaşık yük
1.5 metrekare mm	19 bir	4,1 kW	10 A	16 bir	aydınlatma ve sinyalizasyon
2,5 metrekare mm	27 bir	5,9 kW	16 bir	25 bir	priz grupları ve elektrikli yerden ısıtma
4 metrekare	38 bir	8,3 kW	25 bir	32 bir	klimalar ve su ısıtıcıları
6 metrekare	46 bir	10,1 kW	32 bir	40 bir	elektrikli soba ve fırınlar
10 metrekare mm	70 bir	15,4 kW	50 A	63 bir	tanıtım satırları

Tabloda bu hat için seçilen tel bölümünü buluyoruz. 2,5 mm2 kesitli bir kablo döşememiz gerektiğini varsayalım (en yaygın olanı orta güçte cihazlara döşerken). Böyle bir kesite sahip bir iletken 27 A akıma dayanabilir ve makinenin önerilen derecesi 16 A'dır.

O zaman zincir nasıl çalışacak? Akım 25 A'yı geçmediği sürece, makine kapanmaz, her şey normal modda çalışır - iletken ısınır, ancak kritik değerlere kadar ısınmaz. Yük akımı artmaya başladığında ve 25 A'yı aştığında, makine bir süre kapanmaz - belki bunlar başlangıç ​​akımlarıdır ve kısa ömürlüdürler. Yeterince uzun bir süre boyunca akım 25 A'yı %13 aşarsa kapanır. Bu durumda, 28.25 A'ya ulaşırsa. O zaman elektrik torbası çalışacak, bu akım zaten iletken ve yalıtımı için bir tehdit oluşturduğundan, şubenin enerjisini kesin.

Güç hesaplama

Yük gücüne göre otomatik makine seçmek mümkün müdür? Elektrik hattına yalnızca bir cihaz bağlıysa (genellikle büyük güç tüketimi olan büyük bir ev cihazıdır), bu ekipmanın gücüne dayalı bir hesaplama yapılmasına izin verilir. Ayrıca güç açısından, bir evin veya dairenin girişine kurulan bir giriş makinesi seçebilirsiniz.

Tanıtım makinesinin değerini arıyorsak, ev ağına bağlanacak tüm cihazların gücünü toplamak gerekiyor.Daha sonra bulunan toplam güç formüle ikame edilir, bu yük için çalışma akımı bulunur.

Toplam güçten akımı hesaplama formülü

Akımı bulduktan sonra değeri seçin. Bulunan değerden biraz fazla veya biraz daha az olabilir. Ana şey, açma akımının bu kablolama için izin verilen maksimum akımı aşmamasıdır.

Bu yöntem ne zaman kullanılabilir? Kablolama büyük bir kenar boşluğu ile döşenmişse (bu arada bu fena değil). Ardından, paradan tasarruf etmek için, iletkenlerin kesitine değil, yüke karşılık gelen anahtarları otomatik olarak kurabilirsiniz.

Ancak bir kez daha, yük için izin verilen uzun süreli akımın devre kesicinin sınır akımından büyük olması gerektiğine dikkat ediyoruz. Ancak o zaman otomatik koruma seçimi doğru olacaktır

İletkenleri ısıtarak izin verilen akım gücünün hesaplanması

Uygun bir kesite sahip bir iletken seçilirse, bu, gerilim düşüşlerini ve hattın aşırı ısınmasını ortadan kaldıracaktır. Böylece bölüm, elektrik şebekesinin çalışma modunun ne kadar optimal ve ekonomik olacağını belirler. Görünüşe göre büyük bir kablo bölümünü alıp kurabilirsiniz. Ancak bakır iletkenlerin maliyeti, kesitleriyle orantılıdır ve bir odaya elektrik tesisatı kurarken fark birkaç bin ruble olabilir.

Bu nedenle, kablo kesitini doğru bir şekilde hesaplayabilmek önemlidir: bir yandan ağ çalışmasının güvenliğini garanti edersiniz, diğer yandan aşırı "kalın" bir iletken satın almak için fazladan para harcamazsınız.

Tel bölümünü seçmek için iki önemli kriter dikkate alınmalıdır - izin verilen ısıtma ve voltaj kaybı. Farklı formüller kullanarak iletkenin kesit alanının iki değerini elde ettikten sonra, standarda yuvarlayarak daha büyük bir değer seçin.Havai elektrik hatları özellikle voltaj kaybına karşı hassastır.

Aynı zamanda, oluklu borulara yerleştirilen yeraltı hatları ve kablolar için izin verilen ısıtmanın dikkate alınması önemlidir. Bu nedenle, kablolama tipine bağlı olarak enine kesit belirlenmelidir.

Kablo iletkenlerinin izin verilen ısıtma sıcaklıkları

Id - kabloda izin verilen yük (ısıtma akımı). Bu değer, iletkenden uzun süre geçen akıma karşılık gelir. Bu süreçte, belirlenmiş, uzun vadeli izin verilen sıcaklık (Td) ortaya çıkar. Hesaplanan akım gücü (Ir), izin verilene (Id) karşılık gelmelidir ve bunu belirlemek için aşağıdaki formülü kullanmanız gerekir:

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

nerede:

• Pn - anma gücü, kW;
• Kz - yük faktörü (0.85-0.9);
• Ekipmanın anma gerilimi;
• hd - ekipman verimliliği;
• cos j - ekipman güç faktörü (0.85-0.92).

Aynı akım değerlerini dikkate alsak bile ortam sıcaklığına bağlı olarak ısı çıkışı farklı olacaktır. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, ısı transferi o kadar verimli olur.

Ortam sıcaklığına bağlı olarak kablo düzeltme faktörleri

Sıcaklık bölgeye ve mevsime göre farklılık gösterir, bu nedenle PUE'de belirli değerler için tablolar bulunabilir. Sıcaklık hesaplanandan önemli ölçüde farklıysa, düzeltme faktörlerinin kullanılması gerekecektir. İç veya dış mekan için temel sıcaklık 25 santigrat derecedir. Kablo yeraltına döşenirse, sıcaklık 15 santigrat derece değişir. Ancak, sabit kalması yeraltındadır.

Gerilim

230/400V - bu makinenin kullanılabileceği anma geriliminin yazıtları.

230V simgesi varsa (400V'suz), bu cihazlar sadece tek fazlı ağlarda kullanılmalıdır. Bu şekilde iki veya üç monofaze şalteri arka arkaya koyup bir motor yüküne veya trifaze pompa veya fana 380V besleyemezsiniz.

Ayrıca bipolar modelleri dikkatlice inceleyin. Kutuplardan birinde “N” harfi varsa (sadece difavtomatov değil), o zaman burada sıfır çekirdek bağlanır, birinci faz değil.

Biraz farklı olarak adlandırılırlar. Örneğin VA63 1P+N.

Dalga simgesi - alternatif voltaj şebekelerinde çalışma anlamına gelir.

Doğru voltaj ve akım için bu tür cihazları kurmamak daha iyidir. Kısa devre sırasında kapanmasının özellikleri ve çalışmanın sonucu tahmin edilemez.

Doğru akım ve voltaj anahtarları, düz bir çizgi şeklindeki simgeye ek olarak, terminallerinde “+” (artı) ve “-” (eksi) karakteristik yazıtlarına sahip olabilir.

Ayrıca burada direklerin doğru bağlanması çok önemlidir. Bunun nedeni, arkı doğru akımda söndürme koşullarının biraz daha zor olmasıdır.

Bir molada, sinüzoid sıfırdan geçtiğinde arkın doğal bir sönmesi varsa, o zaman sabitte, böyle bir sinüzoid yoktur. Stabil ark söndürme için, içlerinde ark oluğunun yanına monte edilmiş bir mıknatıs kullanılır.

Bu, gövdenin kaçınılmaz yıkımına yol açacaktır.

Zayıf bağlantı koruması

Bölüme ek olarak, uygun bir kablo ürünü seçerken gerçek çalışma koşullarına dikkat edin. +60°C'yi aşmayan bir sıcaklığa kadar ısıtma için normalleştirilmiş değerler verilmiştir.

Hattı bir kır evinin yakınındaki bir siteye kurarken, nemden ve diğer olumsuz dış etkilerden koruma sağlamak gerekir.

Elektrik şebekesinin tüm parçalarını dikkatlice kontrol edin. Temel kural, en kötü parametrelere sahip bölümün performansını dikkate alarak güvenilir korumadır. Bakırın, alüminyuma kıyasla daha büyük yükler için aynı kesitle tasarlandığına dikkat edilmelidir. Metalin saflığı özellikle önemlidir. Kirlilik arttıkça iletkenlik bozulur ve gereksiz ve tehlikeli ısıtma kayıpları artar.

Kapalı kablolama cihazı

• tanıtım makinesi tezgahın önüne yerleştirilmelidir;
• kontrol cihazının arkasına ortak bir artık akım cihazı (RCD) monte edilmiştir;
• daha sonra ayrı hatlar devre kesicilerle (AB) donatılmıştır.

RCD, kaçak akımlara neden olan kazaları önler. Bazı durumlarda elektrik çarpmasını önler. Bununla birlikte, devre kesiciler kullanılarak karmaşık koruyucu önlemler gerçekleştirilir. Etkili topraklama kullandığınızdan emin olun.

Kural olarak, yükleri eşit olarak dağıtmak için mutfağa birkaç grup koymak uygundur. Özellikle dikkatli bir şekilde, güçlü tüketicilerin dağıtımını seçmeniz önerilir:

• ocaklar;
• fırınlar;
• ısıtma kazanları, kazanlar, akış ısıtıcıları;
• elektrikli konvektörler, ısı tabancaları;
• klimalar.

Bağlantı şeması bir ağaç yapısına sahiptir. "Gövde" nin merkez hattından, prizleri ve anahtarları bağlamak için "dalların" gerekli dallarını yapın.

Mevcut tablo için otomatik makinelerin derecelendirmeleri

Hattı aşırı yükten ve kısa devreden korumak için devre kesicinin akım değerini dikkatli ve doğru bir şekilde seçmelisiniz.Burada, örneğin hattı 2,5 metrekarelik bir kabloyla koruyorsanız. 25A'da otomatik ve aynı zamanda birkaç güçlü ev aleti açıldığında, akım makinenin nominal değerini aşabilir, ancak 1,45'ten daha düşük bir değerde, makine yaklaşık bir saat çalışabilir.

Akım 28 A ise, kablo yalıtımı erimeye başlayacaktır (izin verilen akım sadece 25A olduğundan), bu arıza, yangın ve diğer talihsiz sonuçlara yol açacaktır.

Bu nedenle, güç ve akım için otomat tablosu aşağıdaki gibidir:

Akım için devre kesicilerin derecelendirmeleri

• tüketicilerin bağlantı şemasını belirtin;
• ekipmanın pasaport verilerini toplayın, voltajı ölçün;
• sunulan şemaya göre, ayrı devrelerdeki akımları toplayarak ayrı ayrı hesaplanırlar;
• her grup için ilgili yüke dayanacak bir otomatik makine seçmek gerekir;
• uygun bir iletken kesitine sahip kablo ürünlerini belirleyin.

mezhep seçim kuralları

Doğru sonuçlar için bağlı ekipmanın özelliklerini dikkate almak gerekir. Hesaplamaya göre toplam akım 19 amper ise, kullanıcılar 25A cihaz almayı tercih ediyor. Bu çözüm, önemli kısıtlamalar olmaksızın ek yükler uygulama olasılığını varsayar.

Ancak bazı durumlarda 20A devre kesici seçmek daha iyidir. Bu, bimetalik bir ayırıcı tarafından akımdaki bir artışla (sıcaklık artışı) gücü kapatmak için nispeten daha kısa bir süre sağlar.

Böyle bir önlem, rotor sıkışmış bir sürücü tarafından bloke edildiğinde motor sargısının bütünlüğünün korunmasına yardımcı olacaktır.

Koruyucu ekipmanın seçici çalışmasını sağlamak için farklı yanıt süreleri yararlıdır. Hatlara daha düşük gecikmeli cihazlar kurulur.Acil bir durumda sadece hasarlı kısım elektrikten kesilir. Tanıtım makinesinin kapanması için zamanı olmayacak. Diğer devrelerden gelen güç, aydınlatma, alarmlar ve diğer mühendislik sistemlerini çalışır durumda tutmak için kullanışlıdır.