L'utilisation correcte des dispositifs de protection empêche les chocs électriques et l'apparition et le développement de situations d'urgence. Le bon choix de la machine en fonction de la puissance de charge est nécessaire pour la création de nouveaux et la modernisation des réseaux d'alimentation exploités.
- A quoi servent les disjoncteurs et comment ils fonctionnent
- Pourquoi l'inadéquation du câble avec la charge du réseau est-elle dangereuse ?
- Protection des liens faibles
- Dispositif de câblage interne
- Comment calculer le calibre d'un disjoncteur
- Détermination de la puissance totale des consommateurs
- Composant actif et nominal
- Courants de démarrage accrus
- Comptabilité des facteurs de demande
- Calcul de la consommation électrique
- Le choix de la section des conducteurs
- Valeurs nominales des disjoncteurs actuels
- Les règles de choix de la dénomination
- Sélection de la machine par puissance
- manière tabulaire
- Manière graphique
- Nuances de choix
- Calcul de la machine pour la section du câblage
- Formule de calcul de la puissance par courant et tension
- Charge active
- Charge capacitive
- Impact négatif de la charge réactive
- Quels courants sont utilisés pour les machines à calculer
A quoi servent les disjoncteurs et comment ils fonctionnent
Les appareils de cette catégorie sont capables d'enregistrer une consommation excessive d'énergie électrique. Cela se produit lorsqu'il y a un court-circuit ou lorsque des charges haute puissance ou réactives sont connectées. Dans de telles situations, le disjoncteur coupe l'alimentation 220 (380) V sans intervention de l'utilisateur.
Deux technologies sont utilisées dans la conception standard pour exécuter les fonctions indiquées. Avec une augmentation rapide de l'intensité du courant au-dessus du niveau déterminé par le calcul, le solénoïde crée un champ magnétique qui déplace la tige. Grâce à un entraînement mécanique, cette unité ouvre le groupe de contacts. Les paramètres du nœud sont calculés en tenant compte des charges de démarrage afin d'exclure les fausses alarmes.
La deuxième protection est organisée à l'aide d'un phénomène bien connu : chauffer un conducteur par passage d'un courant. La section correspondante de la chaîne est créée à partir d'une plaque bimétallique. Au fur et à mesure que la température augmente, il change de forme jusqu'à la rupture du contact. Certains modèles de distributeurs automatiques offrent un réglage spécial pour ajuster le niveau de sensibilité.
Pourquoi l'inadéquation du câble avec la charge du réseau est-elle dangereuse ?
Les problèmes possibles sont plus faciles à comprendre avec un exemple spécifique. Donnée initiale:
- alimentation standard avec tension alternative U = 220 V;
- l'appartement a un vieux câblage en aluminium (section 2,5 mm²);
- ampérage de la machine - 30 A;
- 6 convecteurs de 750 W chacun et un fer de 850 W sont connectés.
Paiement:
- puissance totale (P) des consommateurs - 5 350 W;
- le courant (I) dans le circuit est calculé par la formule I = P / U = 5 350/220 = 24,32 A).
La machine ne fonctionnera pas dans une telle situation (30> 24.32A). Un tel courant chauffera considérablement le fil d'aluminium et fera fondre l'isolant. Le circuit détruit par un court-circuit devra être restauré, ce qui est difficile lors de l'installation de réseaux à l'intérieur des structures du bâtiment. Dans le pire des cas, des biens matériels importants seront détruits par un incendie.
Selon les normes "PUE" pour un conducteur avec les paramètres considérés, la puissance de la charge lorsqu'elle est connectée à un réseau monophasé 220V ne doit pas dépasser 4,4 kW. La limite de courant correspondante est de 20 A. L'évolution négative de la situation peut être facilitée par des "torsions", des oxydes et d'autres défauts des joints.
Protection des liens faibles
En plus de la section transversale, lors du choix des produits de câble appropriés, une attention particulière est accordée aux conditions de fonctionnement réelles.Les valeurs normalisées sont données pour chauffer jusqu'à une température ne dépassant pas + 60 ° C. Lors de l'installation de la ligne sur un site près d'une maison de campagne, il est nécessaire de fournir une protection contre l'humidité et d'autres influences extérieures néfastes.
Toutes les parties du réseau électrique sont soigneusement vérifiées. La règle de base est une protection fiable, prenant en compte les performances du site avec les pires paramètres. Il convient de garder à l'esprit que le cuivre est conçu avec la même section pour les charges lourdes par rapport à l'aluminium. La pureté du métal est d'une certaine importance. À mesure que les impuretés augmentent, la conductivité se détériore et les pertes de chaleur inutiles et dangereuses augmentent.
Dispositif de câblage interne
- une machine d'introduction doit être placée devant le comptoir;
- derrière le dispositif de commande, un dispositif général de courant résiduel (RCD) est monté ;
- équiper en outre les lignes individuelles d'interrupteurs automatiques (AB).
Le RCD prévient les accidents qui provoquent des courants de fuite. Dans certaines situations, empêche les chocs électriques. Cependant, des mesures de protection complexes sont effectuées à l'aide de disjoncteurs. Assurez-vous d'utiliser une mise à la terre efficace.
En règle générale, il est pratique de mettre plusieurs groupes dans la cuisine pour répartir uniformément les charges. Il est particulièrement recommandé de sélectionner avec soin la répartition des consommateurs puissants :
- plaques de cuisson;
- fours;
- chaudières de chauffage, chaudières, chauffe-eau ;
- convecteurs électriques, pistolets thermiques;
- conditionneurs.
Le schéma de câblage a une structure arborescente. À partir de la ligne centrale du "tronc", faites les branches nécessaires de la "branche" pour connecter les prises et les interrupteurs.
Comment calculer le calibre d'un disjoncteur
Détermination de la puissance totale des consommateurs
La quantité d'électricité nécessaire au fonctionnement des lampes et autres produits est indiquée dans la documentation d'accompagnement. La puissance est indiquée sur le boitier. Ces données peuvent être obtenues sur le site officiel du fabricant. Cependant, il ne suffit pas d'additionner les kilowatts.
Composant actif et nominal
L'algorithme de calcul simple présenté dans l'exemple décrit une situation de charge résistive. C'est cette composante (puissance active - P) qui est indiquée dans le passeport technique du produit correspondant. Il est déterminé par le compteur pour les paiements réguliers de l'énergie consommée.
Cependant, lors du raccordement d'une machine-outil ou d'un autre équipement à entraînement électrique, vous devrez prendre en compte la composante inductive. Ils agissent de la même manière s'il y a un condensateur dans le circuit.
Formules et explications :
- P = S * cos ;
- Q = S * sin ;
- S = P / cos ;
- est l'angle entre les vecteurs P et S (déphasage).
La composante réactive (Q) fait référence à l'échange cyclique d'énergie entre l'alimentation et la charge. La somme des vecteurs P et Q aidera à déterminer la puissance apparente finale (S).
Courants de démarrage accrus
La liste contient des niveaux de dépassement typiques qui activeront le déclenchement du solénoïde. Entre parenthèses, les délais sont donnés jusqu'à ce que le circuit soit rompu par le bilame (sec) :
- A - 30% (20-30);
- B - 200 % (4-5) ;
- C - 5 fois (1,5);
- D - 10 fois (0,4).
Les modes correspondants ont été pris en compte lors de la création des normes de profil.Pour éviter un arrêt erroné, vous devez sélectionner le type de machine approprié.
Comptabilité des facteurs de demande
Ce facteur de correction (Кс) permet de prendre en compte les charges en conditions réelles de fonctionnement : Calculé = S * Кс. Sa valeur (plage de 0 à 1) indique le nombre de consommateurs connectés. Cette méthode est pratique à utiliser lors de la création de projets bureautiques et industriels, ce qui implique l'utilisation du même type de matériel : machines, ordinateurs, etc.
Pour les tâches ménagères, il n'est pas difficile de tirer la bonne conclusion à partir d'un contrôle élémentaire. Il est difficile d'imaginer une situation où un climatiseur est utilisé simultanément dans une pièce pour le refroidissement et l'air est chauffé avec un aérotherme.
Calcul de la consommation électrique
Les formules de déphasage données sont utilisées pour corriger les charges inductives et capacitives. Les résistifs sont pris en compte selon les données du passeport sans recalcul. La valeur cos ϕ est extraite de la documentation jointe.
Vous pouvez calculer l'ampérage comme suit :
- P / U - alimentations constantes, charges résistives;
- P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - une phase, ~ 220V, caractéristiques réactives du consommateur ;
- P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1.7321 * cos ϕ) - réseau triphasé ~ 380V, paramètres de technologie inductifs (capacitifs).
Vous pouvez mesurer des tensions réelles à l'aide d'un multimètre. La méthode d'exécution des opérations de travail est indiquée dans les instructions officielles du fabricant.
Le choix de la section des conducteurs
Les informations nécessaires sur les capacités de charge sont contenues dans la documentation officielle des fabricants de câbles. Il est recommandé de choisir une plus grande section transversale de la série afin d'exclure la surchauffe et les dommages pendant le fonctionnement. Selon les règles en vigueur, les conducteurs d'une surface de 1,5 mm ou plus conviennent aux locaux d'habitation.
Compte tenu du rapport puissance/poids accru des objets immobiliers modernes, la capacité minimale du réseau ne suffira pas. Les experts conseillent de prévoir la connexion d'équipements supplémentaires dans le cadre de la modernisation ultérieure.
Valeurs nominales des disjoncteurs actuels
- clarifier le schéma de connexion des consommateurs ;
- collecter des données techniques, mesurer la tension ;
- selon le schéma présenté, ils sont calculés séparément, les courants dans les circuits individuels sont additionnés;
- pour chaque groupe, il est nécessaire de sélectionner une machine automatique qui résistera à la charge correspondante ;
- déterminer les produits de câble avec une section de conducteur appropriée.
Si les filets sont installés dans les portails et recouverts de plâtre, le démontage est trop difficile. Dans ce cas, la sélection de la machine sur la section du câble est utilisée. Ils commencent par une évaluation des capacités de charge des lignes existantes. Ce résultat est utilisé pour évaluer des modèles appropriés de dispositifs de protection. De plus, les consommateurs sont divisés en groupes, en tenant compte de la capacité totale (utilisation partagée).
Les règles de choix de la dénomination
Pour des conclusions correctes, il est nécessaire de prendre en compte les particularités de l'équipement connecté. Si le courant total calculé est de 19 ampères, les utilisateurs préfèrent acheter un appareil de 25 A. Cette solution suppose la possibilité d'appliquer des charges supplémentaires sans restrictions importantes.
Cependant, dans certaines situations, il est préférable de choisir un disjoncteur 20A. Cela offre un temps de mise hors tension relativement plus court lorsque le courant augmente (échauffement) avec un sectionneur bimétallique. Cette précaution aidera à maintenir l'intégrité de l'enroulement du moteur lorsque le rotor est bloqué par un entraînement coincé.
Des temps de réponse différents sont utiles pour assurer le fonctionnement sélectif des équipements de protection. Des appareils à faible latence sont installés sur les lignes.En cas d'urgence, seule la partie endommagée est débranchée de l'électricité. La machine d'introduction n'aura pas le temps de s'arrêter. L'alimentation électrique via d'autres circuits est utile pour maintenir l'éclairage, la signalisation et d'autres systèmes d'ingénierie en état de fonctionnement.
Sélection de la machine par puissance
Les étapes de travail individuelles sont simplifiées à l'aide de calculatrices spécialisées. Ces programmes fournissent gratuitement des informations et des sites de référence. Mais la sélection de la machine pour la puissance devra se faire sur la base d'un équipement réel.
Algorithme typique :
- préciser les données initiales sur la consommation des appareils individuels;
- répartir en groupes, spécifier les valeurs totales ;
- les résultats obtenus sont utilisés pour sélectionner les équipements de protection.
Ce paramètre dénote la préservation de la fonctionnalité avec un excès multiple de charges de courant (fois) :
- B (3-5) ;
- C (5-10);
- D (40-50).
Les exigences pour les modèles de machines sont formées en tenant compte de la puissance nominale et de la classe des capacités de commutation. L'équipement de protection est choisi avec une marge pour assurer l'opérabilité en cas de situations d'urgence.
manière tabulaire
Les documents de référence indiquent quelle puissance de charge peut être appliquée si les machines sont installées dans différents réseaux électriques. Exemple pour le modèle 2 A (valeurs en kW) :
- 220 V, 1 (2) pôles, connexion monophasée - 0,4 ;
- 380 V, 3 pôles., "Triangle" - 2,3 ;
- 380 V, 4ème pôle, "étoile" - 1.3.
Le résultat doit être augmenté à la valeur la plus proche dans la plage du modèle pour la fiabilité.
Manière graphique
Cette technique applique des principes similaires. Mais les paramètres de test sont présentés sous une forme graphique claire.
Nuances de choix
Dans tous les cas, le choix d'un disjoncteur de courant (puissance) se fait avec une marge. Les experts recommandent d'utiliser un facteur de multiplication de 1,4 à 1,6. Dans le même temps, la capacité du câblage à supporter la charge maximale est vérifiée.
Calcul de la machine pour la section du câblage
Pour un réseau domestique type, les données peuvent être extraites du tableau suivant :
| Section de conducteur, mm² | Puissance de charge admissible, W | Classement du disjoncteur, A | ||
| Cuivre | Aluminium | 220 A, monophasé | 380 V, 3 phases | |
| 1,5 | 2,5 | 2 200 | 5 300 | 10 |
| 2,5 | 4 | 4 400 | 10 500 | 20 |
| 4 | 6 | 5 500 | 13 200 | 25 |
Le choix d'un disjoncteur par taille de câble permet de protéger le câblage. Cette technique est recommandée par des spécialistes expérimentés. Si l'aire est inconnue, elle est calculée à l'aide d'une formule géométrique typique, en tenant compte du diamètre mesuré (D) du conducteur : S = (π * D2) / 4 = 0,785 * D2.
Formule de calcul de la puissance par courant et tension
- S = U * I;
- P = U * I * cos ;
- Q = U * I * sin .
Les données initiales pour le calcul peuvent être extraites des ouvrages de référence. Les résultats de mesure sont également utilisés.
Charge active
Les lampes à incandescence et les radiateurs ne sont pas réactifs. De telles charges ne décalent pas les phases des courants et des tensions. La puissance est consommée en totalité à deux fois la fréquence.
Charge capacitive
Lorsque le condensateur est connecté au secteur, l'énergie est échangée dans les deux sens. Ce processus ne s'accompagne pas d'un travail utile.
Impact négatif de la charge réactive
Dans les explications fournies, la situation idéale est considérée. Cependant, en réalité, chaque élément réactif a une certaine résistance électrique. Soyez conscient des pertes correspondantes dans les fils de connexion et les autres composants du circuit.
Avec des valeurs importantes du composant capacitif (inductif), les problèmes constatés doivent être pris en compte. Dans certains schémas, en plus d'augmenter la capacité de charge des machines, des composants de compensation supplémentaires sont utilisés.
Quels courants sont utilisés pour les machines à calculer
La puissance du dispositif de protection est choisie en fonction du courant de câblage (valeur calculée ou tabulaire), en tenant compte de la consommation de la charge connectée.Le calibre de la machine est choisi moins afin de maintenir l'intégrité de la ligne électrique pendant le fonctionnement. Dans différentes parties du réseau, des conducteurs de la section correspondante sont installés, guidés par les principes d'une structure arborescente.
Une réduction intentionnelle du calibre du disjoncteur est autorisée lors du raccordement de charges à consommation électrique réduite. Cette option implique l'utilisation de lignes avec une grande marge de courant. Une telle solution protège mieux les équipements connectés contre les dommages.
