Scelta di una macchina automatica per potenza di carico, sezione e corrente del cavo: principi e formule di calcolo

Possibile correzione della sezione del conduttore per resistenza di linea

Ogni conduttore ha la sua resistenza - ne abbiamo parlato proprio all'inizio dell'articolo, quando abbiamo fornito i valori della resistività dei materiali, rame e alluminio.

Entrambi questi metalli hanno una conduttività molto decente e, in sezioni di piccola entità, la resistenza della linea non ha alcun effetto significativo sui parametri generali del circuito. Ma se si prevede di stendere una lunga linea o, ad esempio, si fa funzionare una lunga prolunga per il trasporto a una notevole distanza da casa, è consigliabile calcolare la propria resistenza e confrontare la caduta di tensione da essa causata con la tensione di alimentazione.Se la caduta di tensione è superiore al 5% della tensione nominale nel circuito, le regole per il funzionamento degli impianti elettrici prescrivono di prendere un cavo con conduttori di sezione maggiore.

Ad esempio, viene realizzato un supporto per un inverter di saldatura. Se la resistenza del cavo stesso è eccessiva, i fili sotto carico si surriscalderanno notevolmente e la tensione potrebbe non essere sufficiente per il corretto funzionamento del dispositivo.

L'auto-resistenza del cavo può essere calcolata utilizzando la formula:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk è la resistenza intrinseca del cavo (linea), Ohm;

2 - la lunghezza del cavo è raddoppiata, poiché viene preso in considerazione l'intero percorso della corrente, ovvero "avanti e indietro";

ρ è la resistenza specifica del materiale delle anime dei cavi;

L è la lunghezza del cavo, m;

S è l'area della sezione trasversale del nucleo, mm².

Si presume che sappiamo già con quale corrente dovremo affrontare quando si collega il carico: questo è già stato discusso più di una volta in questo articolo.

Conoscendo l'intensità della corrente, è facile calcolare la caduta di tensione utilizzando la legge di Ohm e quindi confrontarla con il valore nominale.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Se il risultato del test è superiore al 5%, la sezione trasversale dei conduttori del cavo deve essere aumentata di un gradino.

Un altro calcolatore online ti aiuterà a condurre rapidamente tale controllo. Non sembra richiedere ulteriori spiegazioni.

Calcolatore di caduta di tensione a lunga linea

Come già accennato, con un valore fino al 5%, non è possibile modificare nulla. Se risulta di più, la sezione trasversale del nucleo del cavo aumenta, anche con un successivo controllo.

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Pertanto, sono state considerate le principali problematiche relative alla sezione del cavo richiesta in base al carico pianificato su di esso.Il lettore è libero di scegliere uno qualsiasi dei metodi di calcolo proposti, che preferisce.

Concluderemo l'articolo con un video sullo stesso argomento.

Corrente nominale e caratteristica temporale

Questa è seguita da una delle iscrizioni principali: la corrente nominale della macchina. Ad esempio C25 o C16.

La prima lettera indica la caratteristica tempo-corrente "C". Il numero dopo la lettera è il valore della corrente nominale.

Le caratteristiche più comuni sono "B, C, D, Z, K". Determinano il tempo di intervento, in funzione della corrente di cortocircuito che attraversa la macchina. Insomma, allora:

B
la macchina si spegnerà "condizionatamente istantaneamente" a una corrente di cortocircuito 3-5 volte superiore a quella nominale

Fondamentalmente sono inseriti nei circuiti di illuminazione.

C
con una corrente di cortocircuito 5-10 volte superiore a quella nominale

Applicazione universale in reti con carichi misti.

D
10-20 volte più Inom

Utilizzato per collegare motori elettrici.

Z
2-3 volte

Attuale nei circuiti con dispositivi elettronici.

K
8-12 volte

Adatto solo per apparecchiature con carico induttivo.

Tutti questi dispositivi sono dotati di protezione termica ed elettromagnetica. Anche se la termica a volte potrebbe non essere impostata. Ma ne parleremo più avanti.

Elettromagnetico: nell'intervallo dei parametri sopra indicati, a seconda del tipo di caratteristica.

Si noti che con un valore di C25, la macchina non spegnerà il carico di 26 Ampere. Ciò avverrà solo a un valore di corrente 1,13 volte maggiore di 25A. E anche allora, dopo un periodo di tempo abbastanza lungo (più di 1 ora)

E anche allora, dopo un periodo di tempo piuttosto lungo (più di 1 ora).

Esiste una cosa come:

corrente di funzionamento — 1,45*Inom

La macchina è garantita per funzionare entro un'ora.

corrente non operativa - 1,13 * Inom

La macchina non dovrebbe funzionare entro un'ora, ma solo allo scadere di questo tempo.

Inoltre, non dimenticare che il valore della corrente nominale sulla custodia è indicato per una temperatura ambiente di +30°C. Se metti il ​​dispositivo in uno stabilimento balneare o sulla facciata di una casa, direttamente sotto i raggi del sole, una macchina automatica da 16 Amp, in una calda giornata estiva, può funzionare con una corrente anche inferiore a quella nominale !

Perché hai bisogno di un automatico

Gli interruttori automatici per un appartamento, una casa a schiera, un piccolo impianto industriale hanno un principio generale di funzionamento.

Sono dotati di un sistema di protezione a due stadi:

1. Termico. Il rilascio termico è costituito da una lastra bimetallica. Con un'azione prolungata sul lato dell'alta corrente, aumenta la flessibilità della piastra, grazie alla quale tocca l'interruttore.
2. Elettromagnetico. Il ruolo del rilascio elettromagnetico è svolto dal solenoide. Quando si registra una maggiore potenza di corrente, per la quale la macchina e il cavo non sono progettati, scatta anche l'interruttore. Questa è la protezione da cortocircuito.

AB (abbreviazione comune) protegge la rete elettrica dall'isolamento termico e dal fuoco

È proprio per questo schema di lavoro che è importante sapere quanti ampere mettere la macchina nell'appartamento: se si sceglie il dispositivo sbagliato, non sarà in grado di bloccare la corrente inappropriata in potenza, e un si verificherà un incendio. Selezionato secondo tutte le raccomandazioni, AB proteggerà da incendi, scosse elettriche, riscaldamento e combustione dei chip degli elettrodomestici

Decidere una denominazione

In realtà, dalle funzioni dell'interruttore, segue la regola per la determinazione del calibro dell'interruttore: deve funzionare fino a quando la corrente non supera le capacità di cablaggio.Ciò significa che la corrente nominale della macchina deve essere inferiore alla corrente massima che il cablaggio può sopportare.

Per ogni linea, è necessario scegliere l'interruttore giusto

Sulla base di ciò, l'algoritmo per la scelta di un interruttore è semplice:

• Calcolare la sezione trasversale del cablaggio per un'area specifica.
• Guarda quale corrente massima può sopportare questo cavo (c'è nella tabella).
• Inoltre, da tutte le denominazioni di interruttori, selezioniamo quello più piccolo più vicino. I valori nominali delle macchine sono legati alle correnti di carico continue consentite per un particolare cavo: hanno un valore leggermente inferiore (nella tabella). L'elenco delle valutazioni è simile al seguente: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Da questo elenco, scegli quello giusto. Ci sono denominazioni e meno, ma praticamente non si usano più - abbiamo troppi elettrodomestici e hanno una potenza notevole.

Esempio

L'algoritmo è molto semplice, ma funziona perfettamente. Per renderlo più chiaro, diamo un'occhiata a un esempio. Di seguito è riportata una tabella che indica la corrente massima consentita per i conduttori utilizzati durante la posa dei cavi in ​​una casa e in un appartamento. Ci sono anche raccomandazioni per quanto riguarda l'uso delle macchine. Sono riportati nella colonna "Corrente nominale dell'interruttore". È lì che stiamo cercando i tagli: è leggermente inferiore al massimo consentito, in modo che il cablaggio funzioni in modalità normale.

Sezione dei fili di rame	Corrente di carico continua ammessa	Potenza massima di carico per una rete monofase 220 V	Corrente nominale dell'interruttore	Limite di corrente dell'interruttore	Carico approssimativo per un circuito monofase
1,5 mq mm	19 A	4,1 kW	10 A	16 A	illuminazione e segnalazione
2,5 mq mm	27 A	5,9 kW	16 A	25 A	gruppi di prese e riscaldamento elettrico a pavimento
4 mmq	38 A	8,3 kW	25 A	32 A	condizionatori e scaldabagni
6 mmq	46 A	10,1 kW	32 A	40 A	fornelli e forni elettrici
10 mq. mm	70 A	15,4 kW	50 A	63 A	righe introduttive

Nella tabella troviamo la sezione di filo selezionata per questa linea. Supponiamo di dover posare un cavo con una sezione di 2,5 mm2 (il più comune quando si posano dispositivi di media potenza). Un conduttore con una tale sezione trasversale può sopportare una corrente di 27 A e la potenza nominale consigliata della macchina è di 16 A.

Come funzionerà allora la catena? Finché la corrente non supera i 25 A, la macchina non si spegne, tutto funziona in modalità normale: il conduttore si riscalda, ma non a valori critici. Quando la corrente di carico inizia ad aumentare e supera i 25 A, la macchina non si spegne per un po' di tempo - forse si tratta di correnti di avviamento e di breve durata. Si spegne se la corrente supera i 25 A del 13% per un tempo sufficientemente lungo. In questo caso, se raggiunge 28,25 A. Quindi la borsa elettrica funzionerà, diseccita il ramo, poiché questa corrente rappresenta già una minaccia per il conduttore e il suo isolamento.

Calcolo della potenza

È possibile scegliere una macchina automatica in base alla potenza del carico? Se un solo dispositivo è collegato alla linea elettrica (di solito si tratta di un grande elettrodomestico con un grande consumo energetico), è consentito effettuare un calcolo in base alla potenza di questa apparecchiatura. Inoltre, in termini di potenza, puoi scegliere una macchina introduttiva, che viene installata all'ingresso di una casa o di un appartamento.

Se cerchiamo il valore della macchina introduttiva, è necessario sommare la potenza di tutti i dispositivi che andranno collegati alla rete domestica. Quindi la potenza totale trovata viene sostituita nella formula, viene trovata la corrente operativa per questo carico.

Formula per calcolare la corrente dalla potenza totale

Dopo aver trovato la corrente, selezionare il valore. Può essere un po' più o un po' meno del valore trovato. La cosa principale è che la sua corrente di intervento non superi la corrente massima consentita per questo cablaggio.

Quando può essere utilizzato questo metodo? Se il cablaggio è posato con un ampio margine (non è male, tra l'altro). Quindi, per risparmiare denaro, puoi installare automaticamente interruttori corrispondenti al carico e non alla sezione dei conduttori

Ma ancora una volta prestiamo attenzione che la corrente ammissibile a lungo termine per il carico deve essere maggiore della corrente limite dell'interruttore. Solo allora la scelta della protezione automatica sarà corretta

Calcolo della forza di corrente ammissibile riscaldando i conduttori

Se viene selezionato un conduttore di sezione adeguata, ciò eliminerà le cadute di tensione e il surriscaldamento della linea. Pertanto, la sezione determina quanto sarà ottimale ed economica la modalità di funzionamento della rete elettrica. Sembrerebbe che tu possa semplicemente prendere e installare un'enorme sezione di cavi. Ma il costo dei conduttori di rame è proporzionale alla loro sezione trasversale e la differenza durante l'installazione del cablaggio elettrico in una stanza può essere di diverse migliaia di rubli.

Pertanto, è importante poter calcolare correttamente la sezione del cavo: da un lato si garantisce la sicurezza del funzionamento della rete, dall'altro non si spendono soldi extra per l'acquisto di un conduttore troppo “spesso”

Per selezionare la sezione del filo, devono essere presi in considerazione due criteri importanti: riscaldamento consentito e perdita di tensione. Dopo aver ottenuto due valori dell'area della sezione trasversale del conduttore utilizzando formule diverse, scegliere un valore maggiore arrotondandolo allo standard. Le linee elettriche aeree sono particolarmente sensibili alla perdita di tensione.

Allo stesso tempo, per le linee interrate e i cavi posti in tubi corrugati, è importante tenere conto del riscaldamento consentito. Pertanto, la sezione trasversale dovrebbe essere determinata in base al tipo di cablaggio

Temperature di riscaldamento ammissibili dei conduttori dei cavi

Id - carico consentito sul cavo (corrente di riscaldamento). Questo valore corrisponde alla corrente che scorre a lungo attraverso il conduttore. In questo modo appare la temperatura ammissibile stabilita a lungo termine (Td). La forza di corrente calcolata (Ir) deve corrispondere a quella consentita (Id) e per determinarla è necessario utilizzare la formula:

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

dove:

• Pn - potenza nominale, kW;
• Kz - fattore di carico (0,85-0,9);
• Tensione non nominale dell'apparecchiatura;
• hd - efficienza delle apparecchiature;
• cos j - fattore di potenza dell'apparecchiatura (0,85-0,92).

Anche se prendiamo in considerazione gli stessi valori di corrente, la resa termica sarà diversa a seconda della temperatura ambiente. Più bassa è la temperatura, più efficiente è il trasferimento di calore.

Fattori di correzione del cavo a seconda della temperatura ambiente

La temperatura varia a seconda della regione e della stagione, quindi nel PUE è possibile trovare tabelle per valori specifici. Se la temperatura differisce significativamente da quella calcolata, sarà necessario utilizzare i fattori di correzione. La temperatura di base per interni o esterni è di 25 gradi Celsius. Se il cavo viene posato sottoterra, la temperatura cambia di 15 gradi Celsius. Tuttavia, è sotterraneo che rimane costante.

Voltaggio

230/400V - iscrizioni della tensione nominale in cui questa macchina può essere utilizzata.

Se è presente un'icona 230V (senza 400V), questi dispositivi devono essere utilizzati solo in reti monofase. Non è possibile mettere due o tre interruttori monofase in fila e fornire 380 V a un carico del motore o a una pompa o ventola trifase in questo modo.

Studia attentamente anche i modelli bipolari. Se hanno la lettera "N" scritta su uno dei poli (non solo difavtomatov), ​​allora è qui che è collegato il nucleo zero e non quello di fase.

Sono chiamati in modo leggermente diverso. Ad esempio VA63 1P+N.

L'icona dell'onda significa - per il lavoro in reti a tensione alternata.

Per la tensione e la corrente continua, è meglio non installare tali dispositivi. Le caratteristiche del suo arresto e il risultato del lavoro durante un cortocircuito non saranno prevedibili.

Gli interruttori per corrente continua e tensione, oltre all'icona a forma di linea retta, possono avere scritte caratteristiche "+" (più) e "-" (meno) sui loro terminali.

Inoltre, qui è fondamentale il corretto collegamento dei poli. Ciò è dovuto al fatto che le condizioni per l'estinzione dell'arco in corrente continua sono leggermente più difficili.

Se in un'interruzione c'è un'estinzione naturale dell'arco quando la sinusoide passa per zero, allora a una costante non esiste una sinusoide in quanto tale. Per l'estinzione stabile dell'arco, viene utilizzato un magnete installato vicino allo scivolo dell'arco.

Il che porterà all'inevitabile distruzione dello scafo.

Protezione da link deboli

Oltre alla sezione, nella scelta di un prodotto cavo adatto, prestare attenzione alle effettive condizioni operative. I valori normalizzati sono dati per il riscaldamento fino ad 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 dall'umidità e da altre influenze esterne avverse.

Controllare attentamente tutte le parti della rete elettrica. La regola di base è una protezione affidabile, tenendo conto delle prestazioni della sezione con i parametri peggiori. Va tenuto presente che il rame è progettato con la stessa sezione trasversale per carichi maggiori rispetto all'alluminio. La purezza del metallo è di particolare importanza. All'aumentare delle impurità, la conduttività si deteriora e aumentano le perdite per riscaldamento inutile e pericoloso.

Dispositivo di cablaggio per interni

• la macchina introduttiva deve essere posizionata prima del bancone;
• dietro al dispositivo di controllo è montato un dispositivo di corrente residua comune (RCD);
• quindi le linee separate sono dotate di interruttori automatici (AB).

RCD previene gli incidenti che provocano correnti di dispersione. Previene le scosse elettriche in alcune situazioni. Tuttavia, le misure di protezione complesse 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. Con particolare attenzione si consiglia di selezionare 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 dei "rami" per il collegamento di prese e interruttori.

Valutazioni delle macchine automatiche per la tabella corrente

Per proteggere la linea da sovraccarichi e cortocircuiti, è necessario selezionare accuratamente e correttamente la corrente nominale dell'interruttore.Qui, ad esempio, se si protegge la linea con un cavo da 2,5 mmq. automatico a 25A e contemporaneamente acceso diversi potenti elettrodomestici, quindi la corrente può superare il valore nominale della macchina, ma ad un valore inferiore a 1,45 la macchina può funzionare per circa un'ora.

Se la corrente è 28 A, l'isolamento del cavo inizierà a fondersi (poiché la corrente consentita è solo 25 A), ciò comporterà guasti, incendi e altre sfortunate conseguenze.

Pertanto, la tabella degli automi per potenza e corrente è la seguente:

Valori nominali degli interruttori automatici per la corrente

• specificare lo schema di connessione dei consumatori;
• raccogliere i dati del passaporto delle apparecchiature, misurare la tensione;
• secondo lo schema presentato, sono calcolati separatamente, sommando le correnti in circuiti separati;
• per ogni gruppo è necessario selezionare una macchina automatica in grado di sopportare il carico corrispondente;
• determinare prodotti per cavi con una sezione del conduttore adeguata.

Regole di selezione delle denominazioni

Per conclusioni corrette, è necessario tenere conto delle caratteristiche delle apparecchiature collegate. Se, secondo il calcolo, la corrente totale è di 19 ampere, gli utenti preferiscono acquistare un dispositivo da 25A. Questa soluzione presuppone la possibilità di applicare carichi aggiuntivi senza restrizioni significative.

Tuttavia, in alcune situazioni è meglio scegliere un interruttore da 20A. Ciò fornisce un tempo relativamente più breve per spegnere l'alimentazione con un aumento della corrente (aumento della temperatura) da parte di un sezionatore bimetallico

Tale precauzione aiuterà a mantenere l'integrità dell'avvolgimento del motore quando il rotore è bloccato da un'unità inceppata.

Tempi di risposta diversi sono utili per garantire il funzionamento selettivo dei dispositivi di protezione. Sulle linee sono installati dispositivi con un ritardo inferiore.In caso di emergenza, solo la parte danneggiata viene scollegata dall'elettricità. La macchina introduttiva non avrà il tempo di spegnersi. L'alimentazione da altri circuiti è utile per mantenere in funzione l'illuminazione, gli allarmi e altri sistemi di ingegneria.