過負荷および短絡時に電気を切断するためのデバイスは、ホームネットワークの入り口に設置されます。現在の回路ブレーカーの定格を正しく計算する必要があります。そうしないと、それらの動作が無効になります。同意しますか?
この保護装置の選択に応じて、機械のパラメータを計算する方法を説明します。私たちが提案した記事から、電源を保護するために必要なデバイスを選択する方法を学びます。私たちのアドバイスに基づいて、あなたは投稿の危険な時に明らかに機能するオプションを取得します。
回路ブレーカーのパラメーター
トリップデバイスの定格を正しく選択するには、その動作、条件、および応答時間の原理を理解する必要があります。
回路遮断器の動作パラメータは、ロシアおよび国際的な規制文書によって標準化されています。
重要な要素とラベル
回路ブレーカーの設計には、指定された値の範囲を超える電流に応答する2つの要素が含まれます。
- 通過する電流の影響下にあるバイメタルプレートが加熱され、曲がってプッシャーを押し、接点を切断します。これは過負荷に対する「熱保護」です。
- 巻線の強い電流の影響下で、ソレノイドはコアを押す磁場を生成し、コアはすでにプランジャーに作用しています。これは短絡に対する「電流保護」であり、プレートよりもはるかに速くこのようなイベントに反応します。
電気保護装置のタイプには、基本的なパラメータを決定できるマーキングがあります。
各回路ブレーカーには、その主な特性が示されています。これにより、シールドに取り付けられているデバイスを混同しないようにすることができます
時間-電流特性の種類は、ソレノイドの設定範囲(動作電流の大きさ)に依存します。アパート、住宅、オフィスの配線と電化製品を保護するために、スイッチタイプ「C」または、あまり一般的でない「B」を使用します。家庭用では特に違いはありません。
タイプ「D」は、高い始動力を持つ電気モーターを備えた機器がある場合に、ユーティリティルームまたは大工で使用されます。
トリップ装置には、住宅用(EN 60898-1またはGOST R 50345)と、より厳しい産業用(EN 60947-2またはGOST R 50030.2)の2つの規格があります。それらはわずかに異なり、両方の規格のマシンを住宅用に使用できます。
定格電流によると、家庭環境で使用する標準的な一連の機械には、6、8、10、13(まれにしか見られない)、16、20、25、32、40、50、63 Aの値のデバイスが含まれています。
時間-電流応答特性
過負荷時の機械の動作速度を決定するために、シャットダウン時間の過剰比率への依存性の特別な表があり、これは電流と公称電流の比率に等しい:
K = I / Iん.
5〜10ユニットのレンジファクターに達したときにグラフが急激に下がるのは、電磁リリースの動作によるものです。タイプ「B」の回路ブレーカーの場合、これは3〜5ユニットの値で発生し、タイプ「D」の回路ブレーカーの場合、10〜20の値になります。
グラフは、タイプ「C」の回路ブレーカーの応答時間範囲の、このスイッチに設定されている値に対する現在の強度の比率への依存性を示しています
K = 1.13では、マシンは1時間ラインをオフにしないことが保証されており、K = 1.45では、同時にマシンがオフになることが保証されています。これらの値は、8.6.2項で承認されています。 GOST R 50345-2010。
たとえば、K = 2で保護が機能する期間を理解するには、この値から垂直線を引く必要があります。その結果、上のグラフによると、シャットダウンは12〜100秒の範囲で発生することがわかります。
このような時間の大きな広がりは、プレートの加熱が、プレートを通過する電流の電力だけでなく、外部環境のパラメーターにも依存するという事実によるものです。温度が高いほど、マシンの発射速度が速くなります。
宗派のルール
社内および社内の電気ネットワークの形状は個別であるため、特定の定格の回路遮断器を設置するための標準的なソリューションはありません。オートマトンの許容パラメーターを計算するための一般的なルールは非常に複雑で、多くの要因に依存します。それらすべてを考慮に入れる必要があります。そうしないと、緊急事態が発生する可能性があります。
マンション内配線の原理
内部の電気ネットワークは、「ツリー」の形の分岐構造を持ちます-サイクルのないグラフ。この構造原理への準拠は、機械の選択性と呼ばれ、すべてのタイプの電気回路に保護装置が装備されています。
これにより、緊急時のシステムの安定性が向上し、それを排除するための作業が簡素化されます。また、負荷の分散、エネルギー集約型デバイスの接続、および配線構成の変更もはるかに簡単です。
グラフの下部にはオープニングオートマトンがあり、分岐の直後に、個々の電気回路ごとにグループスイッチが配置されています。これは、長年にわたって証明された標準回路です。
紹介マシンの機能には、一般的な過負荷の監視が含まれ、電流がオブジェクトの許容値を超えないようにします。この場合、外部配線が破損するおそれがあります。さらに、すでに一般住宅の所有物または地域の電力網に属しているアパートの外の保護装置が動作する可能性が高いです。
グループマシンの機能には、個々のラインの現在の強度の監視が含まれます。彼らは過負荷からケーブルを保護し、それに接続されている電気の消費者のグループを過負荷から保護します。このようなデバイスが短絡した場合に機能しない場合は、入力回路ブレーカーがそれを保証します。
電気の消費者が少ないアパートでも、照明のために別のラインを実行することをお勧めします。別の回路のマシンをオフにすると、ライトが消えないので、より快適な状態で問題を解消できます。ほとんどすべてのパネルで、入力オートマトンの値の値は、グループオートマトンの合計よりも小さくなっています。
電化製品の総電力
回路の最大負荷は、すべての電化製品が同時に含まれる場合に発生します。したがって、通常、総電力は単純な加算によって計算されます。ただし、場合によっては、このインジケーターは少なくなります。
一部の回線では、それに接続されているすべての電化製品を同時に操作することは不可能であり、時には不可能です。家庭では、強力なデバイスの操作に制限を明確に設定することがあります。これを行うには、それらが同時に含まれないようにするか、限られた数のアウトレットを使用することを忘れないでください。
すべてのオフィスオフィス機器、照明および補助機器(やかん、冷蔵庫、ファン、ヒーターなど)が同時に動作する可能性は非常に低いため、最大電力を計算するときは、補正係数が使用されます。
オフィスビルを電化する場合、経験的な同時性係数が計算にしばしば使用され、その値は0.6〜0.8の範囲で取得されます。最大負荷は、すべての電化製品の合計電力に係数を掛けて計算されます。
計算には微妙な点が1つあります。公称(フル)電力と消費(アクティブ)の差を考慮する必要があります。これらは、係数(cos(f)).
これは、デバイスの動作のために、この係数で割った消費に等しい電力の電流が必要であることを意味します:
私p = I / cos(f)
どこ:
- 私p -負荷計算に使用される定格電流強度。
- 私はデバイスが消費する電流の強さです。
- cos(f)<= 1。
通常、定格電流は直ちに、またはcos(f)の値の指示を介して、電気機器の技術データシートに示されています。
したがって、たとえば、ルミネセンス光源の係数値は0.9です。 LEDランプ用-約0.6;通常の白熱灯の場合-1.ドキュメントが失われたが、家庭用デバイスの消費電力がわかっている場合、保証のためにcos(f)= 0.75を使用します。
定格電流のデータがないときに電気負荷を計算する場合、表に示されている力率の推奨値を使用できます
負荷電力に応じた遮断器の選び方は次の記事に書かれていますので、その内容をよく理解しておくことをお勧めします。
コアセクションの選択
配電盤から消費者のグループに電源ケーブルを敷設する前に、電気製品の同時動作時の電力を計算する必要があります。分岐の断面は、金属配線のタイプ(銅またはアルミニウム)に応じて計算テーブルに従って選択されます。
ワイヤーメーカーは、製品に同様の参考資料を添付しています。それらが存在しない場合、それらはディレクトリ「電気機器の設計のための規則」からのデータによって導かれるか、ケーブルの断面積を計算します。
ただし、多くの場合、消費者は再保険を受けており、最低限許容できるセクションではなく、1つ上のステップを選択しています。したがって、たとえば、5 kWライン用の銅ケーブルを購入する場合は、6 mmの断面を選択します。2表によると4mmで十分2.
PUEに示されている参照表を使用すると、銅ケーブルのさまざまな動作条件に対して、標準シリーズから必要なセクションを選択できます
これは、次の理由で正当化されます。
- 断面積の最大許容負荷にほとんど曝されない太いケーブルの長期使用。特に部屋が修理された場合、配線を再配置することは困難で費用のかかる作業です。
- 帯域幅のマージンにより、新しいアプライアンスをシームレスにネットワークブランチに接続できます。したがって、キッチンに冷凍庫を追加したり、バスルームから洗濯機を移動したりできます。
- 電気モーターを含むデバイスの動作の開始は、強力な起動電流を与えます。この場合、電圧降下が観察されます。これは、照明ランプの点滅だけでなく、コンピューター、エアコン、洗濯機の電子部品の故障につながる可能性もあります。ケーブルが太いほど、電力サージは低くなります。
残念ながら、市場にはGOSTに従ってではなく、さまざまな仕様の要件に従って作成された多くのケーブルがあります。
多くの場合、それらのコアの断面は要件を満たしていないか、予想よりも抵抗が大きい導電性材料で作られています。したがって、ケーブルの許容加熱が発生する実際の最終的な電力は、標準の表よりも小さくなります。
この写真は、GOST(左)とTU(右)に従って作成されたケーブルの違いを示しています。コアの断面と断熱材の気密性の違い
ケーブル保護のための回路ブレーカー定格の計算
シールドに設置された機械は、現在の電力が電気ケーブルの許容範囲を超えたときにラインがオフになるようにする必要があります。したがって、サーキットブレーカの場合、最大許容定格を計算する必要があります。
PUEによると、ボックス内または空中(ストレッチ天井など)に敷設された銅ケーブルの許容長期負荷は、上の表から取得されます。これらの値は、電力過負荷が発生した場合の緊急事態を想定しています。
現在のGOST R 50571.4.43-2012に従ってこれを行うと、回路ブレーカーの定格電力を連続許容電流に関連付けるときにいくつかの問題が始まります。
GOST R 50571.4.43-2012の433.1項の一部を示します。式「2」には不正確さがあり、変数の定義を正しく理解するには、付録「1」を考慮する必要があります
まず、変数の復号化は誤解を招くん定格電力として、GOSTのこの条項の付録「1」に注意を払わない場合。次に、式「2」にタイプミスがあります。係数1.45が誤って追加され、この事実は多くの専門家によって指摘されています。
8.6.2.1項によると。定格63 Aまでの家庭用サーキットブレーカのGOST R 50345-2010、条件付き時間は1時間。設定トリップ電流は、公称値に1.45の係数を掛けた値に等しくなります。
したがって、最初の式と変更された2番目の式の両方に従って、回路ブレーカーの定格電流は次の式で計算する必要があります。
私ん <=私Z / 1,45
どこ:
- 私ん -機械の定格電流;
- 私Z -連続許容ケーブル電流。
2つの銅導体(220 V)を使用した単相接続の標準ケーブル断面のスイッチの定格を計算してみましょう。これを行うには、(空気を通過するときの)長い許容電流を1.45のトリップ係数で割ります。
額面がこの値よりも小さくなるようにオートマトンを選択します。
- 断面1.5 mm2:19 / 1.45 = 13.1評価:13 A;
- 断面2.5 mm2:27 / 1.45 = 18.6。評価:16 A;
- 断面4.0 mm2:38 / 1.45 = 26.2。評価:25 A;
- 断面6.0 mm2:50 / 1.45 = 34.5。評価:32 A;
- 断面10.0 mm2:70 / 1.45 = 48.3。評価:40 A;
- 断面16.0 mm2:90 / 1.45 = 62.1定格:50 A;
- 断面25.0 mm2:115 / 1.45 = 79.3。評価:63 A.
13A回路ブレーカーはほとんど販売されていないため、代わりに定格電力が10Aのデバイスがより頻繁に使用されます。
アルミニウム導体に基づくケーブルは、現在、内部配線の設置にほとんど使用されていません。彼らのために、負荷に応じてセクションを選択できるようにするテーブルもあります
アルミニウムケーブルの場合と同様の方法で、マシンの値を計算します。
- 断面2.5 mm2:21 / 1.45 = 14.5。定格:10または13 A;
- 断面4.0 mm2:29 / 1.45 = 20.0。定格:16または20 A;
- 断面6.0 mm2:38 / 1.45 = 26.2。評価:25 A;
- 断面10.0 mm2:55 / 1.45 = 37.9。評価:32 A;
- 断面16.0 mm2:70 / 1.45 = 48.3。評価:40 A;
- 断面25.0 mm2:90 / 1.45 = 62.1評価:50 A.
- 断面35.0 mm2:105 / 1.45 = 72.4。評価:63 A.
電源ケーブルの製造元が許容電力の断面積への異なる依存を宣言している場合、スイッチの値を再計算する必要があります。
単相および三相ネットワークの電流の電力依存性の式は異なります。 380ボルトの電圧用に設計されたデバイスを持っている多くの人々は、この段階で間違いを犯します
マーキングによる回路ブレーカーの技術パラメーターの決定方法については、ここで詳しく説明します。教材に慣れることをお勧めします。
消費者の仕事からの過負荷警告
電気ケーブルの操作性を確実に維持するために必要な定格電力よりも大幅に低い定格電力の自動機械がラインに設置されている場合があります。
回路内のすべてのデバイスの合計電力がケーブルが耐えられるよりもはるかに小さい場合は、スイッチの定格を下げることをお勧めします。これは、安全上の理由から、配線の設置後に一部のデバイスがラインから取り外された場合に発生します。
次に、機械の定格出力の低下は、出現する過負荷に対するより速い応答という観点から正当化されます。
たとえば、モーターのベアリングが詰まった場合、巻線の電流は急激に増加しますが、短絡値にはなりません。機械の反応が速いと、巻線が溶ける時間がなくなり、高価な巻き戻し手順からエンジンを節約できます。
また、各回路に厳しい制限があるため、計算された定格よりも低い定格を使用します。たとえば、単相ネットワークの場合、電気ストーブが付いているアパートの入り口に32 Aスイッチが設置されており、32 * 1.13 * 220 = 8.0 kWの許容電力が得られます。アパートを配線するとき、公称値25 Aのグループマシンを設置して3つの回線が編成されたとします。
配電盤にインストールされているグループマシンの数が多い場合は、それらに署名して番号を付ける必要があります。そうしないと、混乱する可能性があります
ラインの1つがゆっくりと負荷を増やしていると仮定します。消費電力がグループスイッチの保証されたトリップと等しい値に達すると、残りの2つのセクションのみ(32-25)* 1.45 * 220 = 2.2 kWになります。
これは総消費量に比べて非常に小さいです。この配電盤の設計では、入力回路ブレーカーはライン上のデバイスよりも頻繁に切断されます。
したがって、選択性の原理を維持するには、定格が20または16アンペアの回路ブレーカーを取り付ける必要があります。次に、消費電力の歪みが同じであれば、他の2つのリンクは合計3.8または5.1 kWを占め、許容範囲です。
キッチン専用の別のラインの例を使用して、20A回路ブレーカーを設置する可能性を検討してください。
以下の電化製品が接続されており、同時に電源を入れることができます:
- 定格電力400 W、始動電流1.2 kWの冷蔵庫。
- 200ワットの容量を持つ2つの冷凍庫。
- オーブン、電力3.5 kW;
- 電気オーブンの操作中、さらに1台の電気器具のみをオンにすることができます。その中で最も強力なのは、2.0 kWを消費する電気ポットです。
20アンペアの機械では、20 * 220 * 1.13 = 5.0 kWの電力で1時間以上電流を流すことができます。 20 * 220 * 1.45 = 6.4 kWの電流パスで、1時間未満のシャットダウンが保証されます。
キッチンでは、電気への恒久的な接続が冷凍設備とストーブにある必要があります。現在の強度を超えるリスクがある場合、他のデバイスの同時操作は、2つのコンセントのみを強調表示することで排除できます。
オーブンと電気ポットを同時に含めると、総出力は5.5 kW、つまり機械の公称値の1.25部になります。ケトルは長期間機能しないため、シャットダウンは発生しません。この時点で冷蔵庫と両方の冷凍庫がオンになると、電力は6.3 kWまたは公称値の1.43パーツになります。
この値はすでに保証されたトリップパラメータに近いです。ただし、モーターとケトルの稼働時間が短いため、このような状況が発生する可能性は非常に低く、期間の長さは重要ではありません。
冷蔵庫の始動時に発生する始動電流は、すべての作動装置との合計でさえ、電磁リリースがトリップするのに十分ではありません。したがって、所定の条件では、20 Aを使用することが可能です。
唯一の注意点は、電圧を230 Vまで上げる可能性であり、これは規制文書で許可されています。特に、GOST 29322-2014(IEC 60038:2009)は、220 Vの使用が可能な230 Vの標準電圧を定義しています。
現在、ほとんどのネットワークでは、電力は220 Vの電圧で供給されています。現在のパラメーターが国際標準の230 Vまで低下している場合は、この値に従って定格を再計算できます。
デバイスの回路ブレーカー。接続電源に応じたオートマトンの選択。配電ルール:
ケーブル帯域幅用のスイッチの選択:
回路ブレーカーの定格電流の計算は困難な作業です。その解決策では、多くの条件を考慮する必要があります。サービスの利便性とローカル電源の安全性は、設置されているマシンによって異なります。
正しい選択をすることに疑問がある場合は、経験豊富な電気技術者に連絡してください。
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