L'uso corretto dei dispositivi di protezione previene le scosse elettriche, il verificarsi e lo sviluppo di situazioni di emergenza. La corretta scelta della macchina in funzione della potenza di carico è necessaria per la realizzazione di nuove e ammodernamento delle reti di alimentazione gestite.
- A cosa servono e come funzionano gli interruttori automatici
- Perché la mancata corrispondenza del cavo con il carico di rete è pericolosa?
- Protezione dei collegamenti deboli
- Dispositivo di cablaggio interno
- Come calcolare il rating di un interruttore circuit
- Determinazione della potenza totale dei consumatori
- Componente attivo e nominale
- Correnti di spunto aumentate
- Contabilità del fattore di domanda
- Calcolo del consumo energetico
- La scelta della sezione dei conduttori
- Valori nominali dell'interruttore di corrente
- Le regole per la scelta della denominazione
- Selezione della macchina per potenza
- modo tabulare
- Modo grafico
- Sfumature a scelta
- Calcolo della macchina per la sezione del cablaggio
- Formula per calcolare la potenza in base alla corrente e alla tensione
- Carico attivo
- Carico capacitivo
- Impatto negativo del carico reattivo
- Quali correnti vengono utilizzate per le macchine calcolatrici
A cosa servono e come funzionano gli interruttori automatici
I dispositivi di questa categoria sono in grado di registrare un consumo eccessivo di energia elettrica. Questo accade quando c'è un corto circuito o quando sono collegati carichi ad alta potenza o reattivi. In tali situazioni, l'interruttore disconnette l'alimentazione a 220 (380) V senza l'intervento dell'utente.
Nella progettazione standard vengono utilizzate due tecnologie per svolgere le funzioni indicate. Con un rapido aumento dell'intensità della corrente al di sopra del livello determinato dal calcolo, il solenoide crea un campo magnetico che muove lo stelo. Attraverso un azionamento meccanico, questa unità apre il gruppo di contatti. I parametri del nodo sono calcolati tenendo conto dei carichi di partenza al fine di escludere falsi allarmi.
La seconda protezione è organizzata utilizzando un fenomeno ben noto: il riscaldamento di un conduttore facendo passare una corrente. La sezione corrispondente della catena è creata da una piastra bimetallica. All'aumentare della temperatura, cambia forma fino alla rottura del contatto. Alcuni modelli di distributori automatici prevedono una regolazione speciale per la regolazione del livello di sensibilità.
Perché la mancata corrispondenza del cavo con il carico di rete è pericolosa?
Eventuali problemi sono più facili da capire con un esempio specifico. Dati iniziali:
- alimentazione standard con tensione alternata U = 220 V;
- l'appartamento ha vecchi cablaggi in alluminio (sezione 2,5 mmq.);
- amperaggio della macchina - 30 A;
- Sono collegati 6 convettori da 750 W ciascuno e un ferro da stiro da 850 W.
Pagamento:
- potenza totale (P) dei consumatori - 5 350 W;
- la corrente (I) nel circuito è calcolata dalla formula I = P / U = 5 350/220 = 24,32 A).
La macchina non funzionerà in tale situazione (30> 24.32A). Tale corrente riscalderà notevolmente il filo di alluminio, scioglierà l'isolamento. Il circuito distrutto da un corto circuito dovrà essere ripristinato, cosa difficile quando si installano reti all'interno di strutture edilizie. Nella peggiore delle situazioni, importanti beni materiali saranno distrutti da un incendio.
Secondo gli standard "PUE" per un conduttore con i parametri considerati, la potenza del carico quando è collegata a una rete 220V monofase non deve superare 4,4 kW. Il limite di corrente corrispondente è di 20 A. Lo sviluppo negativo della situazione può essere facilitato da "torsioni", ossidi e altri difetti nelle articolazioni.
Protezione dei collegamenti deboli
Oltre alla sezione, nella scelta dei cavi idonei si presta attenzione alle reali condizioni di esercizio.I valori normalizzati sono dati per il riscaldamento fino a una temperatura non superiore a + 60 ° C. Quando si installa la linea in un sito vicino a una casa di campagna, è necessario fornire protezione contro l'umidità e altre influenze esterne avverse.
Tutte le parti della rete elettrica sono accuratamente controllate. La regola di base è una protezione affidabile, tenendo conto delle prestazioni del sito con i parametri peggiori. Va tenuto presente che il rame è progettato con la stessa sezione trasversale per carichi pesanti rispetto all'alluminio. La purezza del metallo è di una certa importanza. All'aumentare delle impurità, la conduttività si deteriora e aumentano le perdite di riscaldamento inutili e pericolose.
Dispositivo di cablaggio interno
- una macchina introduttiva deve essere posizionata davanti al bancone;
- dietro il dispositivo di controllo è montato un dispositivo differenziale generale (RCD);
- dotare ulteriormente le singole linee di interruttori automatici (AB).
RCD previene gli incidenti che provocano correnti di dispersione. In alcune situazioni, previene le scosse elettriche. Tuttavia, complesse misure di protezione vengono eseguite utilizzando interruttori automatici. Assicurati di utilizzare una messa a terra efficace.
Di norma, è conveniente mettere più gruppi in cucina per distribuire uniformemente i carichi. Si consiglia in particolare di selezionare attentamente la distribuzione di potenti consumatori:
- piani cottura;
- forni;
- caldaie per riscaldamento, caldaie, riscaldatori di flusso;
- convettori elettrici, pistole termiche;
- condizionatori.
Lo schema elettrico ha una struttura ad albero. Dalla linea centrale del "tronco" realizzare i rami necessari del "ramo" per collegare prese e interruttori.
Come calcolare il rating di un interruttore circuit
Determinazione della potenza totale dei consumatori
La quantità di elettricità necessaria per il funzionamento di lampade e altri prodotti è indicata nella documentazione di accompagnamento. La potenza è indicata sulla custodia. Questi dati possono essere ottenuti sul sito Web ufficiale del produttore. Tuttavia, la semplice somma dei kilowatt non è sufficiente.
Componente attivo e nominale
Il semplice algoritmo di calcolo mostrato nell'esempio descrive una situazione di carico resistivo. È questo componente (potenza attiva - P) che è indicato nel passaporto tecnico del prodotto corrispondente. È determinato dal contatore per i pagamenti regolari dell'energia consumata.
Tuttavia, quando si collega una macchina utensile o un'altra attrezzatura con un azionamento elettrico, sarà necessario prendere in considerazione il componente induttivo. Agiscono allo stesso modo se c'è un condensatore nel circuito.
Formule e spiegazioni:
- P = S * cos ;
- Q = S * peccato ;
- S = P / cos ϕ;
- è l'angolo tra i vettori P e S (sfasamento).
La componente reattiva (Q) si riferisce allo scambio ciclico di energia tra l'alimentatore e il carico. La somma dei vettori P e Q aiuterà a determinare la potenza apparente finale (S).
Correnti di spunto aumentate
L'elenco contiene i livelli tipici di superamento che attivano lo scatto del solenoide. Tra parentesi sono riportati i tempi di ritardo fino all'interruzione del circuito da parte della piastra bimetallica (sec):
- A - 30% (20-30);
- B - 200% (4-5);
- C - 5 volte (1,5);
- D - 10 volte (0.4).
Le modalità corrispondenti sono state prese in considerazione durante la creazione degli standard di profilo.Per evitare arresti errati, è necessario selezionare il tipo appropriato di macchina.
Contabilità del fattore di domanda
Questo fattore di correzione (Кс) viene utilizzato per tenere conto dei carichi in condizioni operative reali: Calcolato = S * Кс. Il suo valore (campo da 0 a 1) indica il numero di utenze collegate. Questo metodo è comodo da usare quando si creano progetti per uffici e industriali, il che implica l'uso dello stesso tipo di attrezzatura: macchine, computer, ecc.
Per le faccende domestiche, non è difficile trarre la conclusione corretta sulla base di un controllo elementare. È difficile immaginare una situazione in cui un condizionatore d'aria viene utilizzato contemporaneamente in una stanza per il raffreddamento e l'aria viene riscaldata con un termoventilatore.
Calcolo del consumo energetico
Le formule di sfasamento fornite vengono utilizzate per correggere i carichi induttivi e capacitivi. Quelli resistivi vengono presi in considerazione in base ai dati del passaporto senza ricalcolo. Il valore cos è ricavato dalla documentazione allegata.
Puoi calcolare l'amperaggio come segue:
- P / U - alimentatori costanti, carichi resistivi;
- P / (U * cos ϕ) = P / (220 * cos ϕ) - una fase, ~ 220 V, caratteristiche reattive del consumatore;
- P / (U * √3 * cos ϕ) = P / (380 * 1,7321 * cos ϕ) - rete trifase ~ 380 V, parametri induttivi (capacitivi) dell'apparecchiatura.
Puoi misurare le tensioni reali usando un multimetro. Il metodo di esecuzione delle operazioni di lavoro è indicato nelle istruzioni ufficiali del produttore.
La scelta della sezione dei conduttori
Le informazioni necessarie sulle capacità di carico sono contenute nella documentazione ufficiale dei produttori di cavi. Si consiglia di scegliere una sezione trasversale maggiore dalla serie per escludere surriscaldamento e danni durante il funzionamento. Secondo le regole attuali, i conduttori con un'area di 1,5 mm o più sono adatti per locali residenziali.
Tenendo conto dell'aumento del rapporto potenza-peso dei moderni oggetti immobiliari, la capacità minima di rete non sarà sufficiente. Gli esperti consigliano di prevedere il collegamento di apparecchiature aggiuntive come parte della successiva modernizzazione.
Valori nominali dell'interruttore di corrente
- chiarire lo schema di collegamento per i consumatori;
- raccogliere dati tecnici, misurare la tensione;
- secondo lo schema presentato, vengono calcolati separatamente, le correnti nei singoli circuiti vengono sommate;
- per ogni gruppo è necessario selezionare una macchina automatica in grado di sopportare il carico corrispondente;
- determinare prodotti in cavo con una sezione del conduttore adeguata.
Se le reti sono installate in cancelli e ricoperte di intonaco, lo smontaggio è troppo difficile. In questo caso si utilizza la selezione della macchina sulla sezione del cavo. Si parte dalla valutazione della capacità di carico delle linee esistenti. Questo risultato viene utilizzato per valutare modelli idonei di dispositivi di protezione. Inoltre, i consumatori sono divisi in gruppi, tenendo conto della capacità totale (uso condiviso).
Le regole per la scelta della denominazione
Per conclusioni corrette, è necessario tenere conto delle caratteristiche dell'apparecchiatura collegata. Se la corrente totale calcolata è di 19 ampere, gli utenti preferiscono acquistare un dispositivo da 25 A. Questa soluzione presuppone la possibilità di applicare carichi aggiuntivi senza restrizioni significative.
Tuttavia, in alcune situazioni è meglio scegliere un interruttore automatico da 20A. Ciò fornisce un tempo relativamente più breve per lo spegnimento quando la corrente aumenta (aumento di temperatura) con un sezionatore bimetallico. Questa precauzione aiuterà a mantenere intatto l'avvolgimento del motore quando il rotore è bloccato da una trasmissione inceppata.
Tempi di risposta diversi sono utili per garantire il funzionamento selettivo dei dispositivi di protezione. Sulle linee sono installati dispositivi con latenza inferiore.In caso di emergenza, solo la parte danneggiata viene scollegata dall'elettricità. La macchina introduttiva non avrà il tempo di spegnersi. L'alimentazione tramite altri circuiti è utile per mantenere l'illuminazione, la segnalazione e altri sistemi di ingegneria in ordine.
Selezione della macchina per potenza
Le singole fasi di lavoro sono semplificate utilizzando calcolatori specializzati. Tali programmi forniscono informazioni e siti di riferimento gratuitamente. Ma la selezione della macchina in termini di potenza dovrà essere fatta sulla base dell'attrezzatura reale.
Algoritmo tipico:
- specificare i dati iniziali sui consumi dei singoli dispositivi;
- distribuire in gruppi, specificare i valori totali;
- i risultati ottenuti vengono utilizzati per selezionare i dispositivi di protezione.
Questo parametro denota il mantenimento della funzionalità con un eccesso multiplo di carichi di corrente (tempi):
- B (3-5);
- C (5-10);
- D (40-50).
I requisiti per i modelli di macchine sono formati tenendo conto della classificazione e della classe delle capacità di commutazione. I dispositivi di protezione vengono scelti con un margine per garantire l'operatività in caso di emergenza.
modo tabulare
I materiali di riferimento indicano quanta potenza di carico può essere applicata se le macchine sono installate in diverse reti elettriche. Esempio per modello 2 A (valori in kW):
- 220 V, 1 (2) poli, collegamento monofase - 0,4;
- 380 V, 3 poli., "Triangolo" - 2,3;
- 380 V, 4° polo, "stella" - 1.3.
Il risultato deve essere aumentato al valore più vicino nella gamma del modello per l'affidabilità.
Modo grafico
Questa tecnica applica principi simili. Ma i parametri del test sono presentati in una forma grafica chiara.
Sfumature a scelta
In ogni caso, la scelta di un interruttore di corrente (potenza) è fatta con un margine. Gli esperti raccomandano di utilizzare un fattore moltiplicativo di 1,4-1,6. Allo stesso tempo, viene verificata la capacità del cablaggio di sopportare il carico massimo.
Calcolo della macchina per la sezione del cablaggio
Per una tipica rete domestica i dati possono essere ricavati dalla seguente tabella:
| Sezione conduttore, mmq. | Potenza di carico consentita, W | Valutazione dell'interruttore, A | ||
| Rame | Alluminio | 220 A, 1 fase | 380V, 3 fasi | |
| 1,5 | 2,5 | 2 200 | 5 300 | 10 |
| 2,5 | 4 | 4 400 | 10 500 | 20 |
| 4 | 6 | 5 500 | 13 200 | 25 |
La scelta di un interruttore in base alla dimensione del cavo aiuta a proteggere il cablaggio. Questa tecnica è raccomandata da specialisti esperti. Se l'area è sconosciuta, viene calcolata utilizzando una tipica formula geometrica, tenendo conto del diametro misurato (D) del conduttore: S = (π * D2) / 4 = 0,785 * D2.
Formula per calcolare la potenza in base alla corrente e alla tensione
- S = U * io;
- P = U * I * cos ;
- Q = U * I * peccato ϕ.
I dati iniziali per il calcolo possono essere presi dai libri di riferimento. Vengono utilizzati anche i risultati delle misurazioni.
Carico attivo
Le lampade ad incandescenza e i riscaldatori non sono reattivi. Tali carichi non spostano le fasi di correnti e tensioni. La potenza viene consumata completamente al doppio della frequenza.
Carico capacitivo
Quando un condensatore è collegato a una rete CA, l'energia viene scambiata in entrambe le direzioni. Questo processo non è accompagnato da un lavoro utile.
Impatto negativo del carico reattivo
Nelle spiegazioni fornite, viene considerata la situazione ideale. Tuttavia, in realtà, ogni elemento reattivo ha una certa resistenza elettrica. Prestare attenzione alle perdite corrispondenti nei cavi di collegamento e in altri componenti del circuito.
Con valori significativi del componente capacitivo (induttivo), è necessario tenere conto dei problemi segnalati. In alcuni schemi, oltre ad aumentare la capacità di carico delle macchine, vengono utilizzati componenti di compensazione aggiuntivi.
Quali correnti vengono utilizzate per le macchine calcolatrici
La potenza del dispositivo di protezione viene selezionata in base alla corrente di cablaggio (valore calcolato o tabellare), tenendo conto del consumo del carico collegato.Il rating della macchina è scelto meno per mantenere l'integrità della linea elettrica durante il funzionamento. In diverse parti della rete sono installati conduttori della sezione corrispondente, guidati dai principi di una struttura ad albero.
La riduzione intenzionale della potenza dell'interruttore è consentita quando si collegano carichi con un consumo energetico ridotto. Questa opzione implica l'uso di linee con un ampio margine di corrente. Tale soluzione protegge meglio l'apparecchiatura collegata dai danni.
