لتنظيم إمدادات الطاقة داخل المنزل التي تعمل بشكل خاطئ ، من الضروري تخصيص فروع منفصلة. يجب أن يكون كل خط مجهزًا بجهاز حماية خاص به يحمي عزل الكابلات من الانصهار. ومع ذلك ، لا يعرف الجميع الجهاز الذي يجب شراؤه. هل توافق؟
سوف تتعلم كل شيء عن اختيار الآلات لقوة التحميل من المقالة التي قدمناها. سنخبرك بكيفية تحديد تصنيف قاطع الدائرة للفئة المطلوبة. مع مراعاة توصياتنا ، يضمن شراء الأجهزة المطلوبة التي يمكنها القضاء على المواقف المهددة أثناء تشغيل الأسلاك.
قواطع دوائر للشبكات المحلية
تقوم مؤسسات الإمداد بالكهرباء بتوصيل المنازل والشقق ، وتعمل على توصيل الكابل بلوحة التبديل. يتم تنفيذ جميع الأنشطة لتركيب الأسلاك في الغرفة من قبل أصحابها أو المتخصصين المستأجرين.
لاختيار آلة أوتوماتيكية لحماية كل دائرة فردية ، تحتاج إلى معرفة تصنيفها وفئتها وبعض الخصائص الأخرى.
المعلمات الرئيسية والتصنيف
يتم تركيب الآلات المنزلية عند مدخل الدائرة الكهربائية ذات الجهد المنخفض وهي مصممة لحل المشاكل التالية:
- التبديل اليدوي أو الإلكتروني أو إيقاف تشغيل الدائرة الكهربائية ؛
- حماية الدائرة: تعتيم مع زيادة طفيفة في الطول ؛
- حماية الدائرة الكهربائية: قطع التيار الفوري خلال ماس كهربائى.
يحتوي كل مفتاح على خاصية يتم التعبير عنها بالأمبير ، والتي تسمى التيار المقنن (أنان) أو "القيمة الاسمية".
من الأسهل فهم جوهر هذه القيمة باستخدام المعامل الزائد:
K = I / Iن,
حيث أنا القوة الحالية الحقيقية.
- K <1.13: لن يتم قطع الاتصال (الرحلة) خلال ساعة واحدة ؛
- K> 1.45: سيحدث الإغلاق خلال ساعة واحدة.
تم إصلاح هذه المعلمات في البند 8.6.2. GOST R 50345-2010. لمعرفة المدة التي ستستغرقها الرحلة عند K> 1.45 ، تحتاج إلى استخدام رسم بياني يعكس خاصية الوقت الحالي لنموذج آلة معين.
إذا تجاوز التيار قيمة قاطع الدائرة مرتين ، فسيحدث الفتح في فترة من 8 ثوانٍ إلى 4 دقائق. تعتمد سرعة الاستجابة على إعداد النموذج ودرجة الحرارة المتوسطة
أيضا ، كل نوع من قواطع الدائرة لديه نطاق التيار (أناأ) ، حيث يتم تشغيل آلية الرحلة الفورية:
- الفئة "ب": Iأ = (3 * أنان .. 5 * أنان];
- الفئة "C": Iأ = (5 * أنان .. 10 * أنان];
- الفئة "D": Iأ = (10 * أنان .. 20 * أنان].
تُستخدم الأجهزة من النوع "ب" بشكل أساسي للخطوط ذات الطول الكبير. يتم استخدام قواطع الدائرة من الفئة "C" في المباني السكنية والمكاتب ، والأجهزة التي تحمل علامة "D" تحمي الدوائر حيث توجد معدات ذات معامل تيار بدء كبير.
يشمل الخط القياسي للآلات المنزلية الأجهزة ذات التقييمات 6 و 8 و 10 و 16 و 20 و 25 و 32 و 40 و 50 و 63 أ.
تصميم الإصدارات
في قاطع الدائرة الحديثة ، هناك نوعان من الإصدارات: الحرارية والكهرومغناطيسية.
الإطلاق المعدني على شكل صفيحة مصنوعة من معدنين موصلين مع تمدد حراري مختلف. مثل هذا التصميم ، مع تجاوز لفترة طويلة القيمة الاسمية ، يؤدي إلى تسخين الجزء ، والانحناء وتحريك آلية فتح الدائرة.
في بعض الأجهزة ، باستخدام برغي الضبط ، يمكنك تغيير المعلمات الحالية التي تحدث فيها الرحلة. في السابق ، كانت هذه التقنية تُستخدم غالبًا "لضبط" الجهاز ، ولكن هذا الإجراء يتطلب معرفة متخصصة متعمقة والعديد من الاختبارات.
من خلال تدوير برغي الضبط (المظلل بمستطيل أحمر) في عكس اتجاه عقارب الساعة ، يمكنك تحقيق وقت استجابة أطول للإفراج الحراري
الآن في السوق ، يمكنك العثور على العديد من نماذج التصنيفات القياسية من جهات تصنيع مختلفة ، والتي تختلف خصائصها الحالية للوقت قليلاً (ولكن في نفس الوقت تتوافق مع المتطلبات التنظيمية). لذلك ، من الممكن اختيار آلة مع إعدادات "المصنع" الضرورية ، مما يلغي خطر المعايرة غير الصحيحة.
يمنع الإطلاق الكهرومغناطيسي ارتفاع درجة حرارة الخط نتيجة لدائرة كهربائية قصيرة. يتفاعل على الفور تقريبًا ، ولكن في نفس الوقت ، يجب أن تكون قيمة القوة الحالية أعلى عدة مرات من القيمة الاسمية. من الناحية الهيكلية ، هذا الجزء هو ملف لولبي. يولد التيار الزائد مجالًا مغناطيسيًا يحرك القلب ويفتح الدائرة.
الامتثال لمبادئ الانتقائية
في وجود دائرة كهربائية متفرعة ، من الممكن تنظيم الحماية بطريقة ، في حالة حدوث دائرة قصر ، يتم إيقاف تشغيل الفرع الذي تحدث فيه الطوارئ فقط. لهذا ، يتم استخدام مبدأ الانتقائية للمفاتيح.
رسم تخطيطي يوضح مبدأ تشغيل نظام قواطع الدائرة مع وظيفة تنفيذية للانتقائية (الانتقائية) للتشغيل في حالة حدوث دائرة قصر
لضمان إيقاف التشغيل الانتقائي في الدرجات السفلية ، يتم تثبيت أجهزة تلقائية بقطع فوري ، وفتح الدائرة في 0.02 - 0.2 ثانية. قاطع الدائرة ، الموجود في مرحلة أعلى ، إما لديه تأخير في التعطيل من 0.25 - 0.6 ثانية أو مصنوع وفقًا لدائرة "انتقائية" خاصة وفقًا لـ DIN VDE 0641-21.
لضمان التشغيل الانتقائي للآلات الأوتوماتيكية ، من الأفضل استخدام الآلات الأوتوماتيكية من مصنع واحد. بالنسبة لقواطع الدائرة في نطاق طراز واحد ، توجد جداول انتقائية تشير إلى التركيبات المحتملة.
قواعد التثبيت البسيطة
يمكن أن يكون الجزء من الدائرة الذي يحتاج إلى الحماية باستخدام قاطع الدائرة أحاديًا أو ثلاثيًا ، وله سلك محايد ، وكذلك سلك PE (أرضي). لذلك ، تحتوي الآلات من 1 إلى 4 أعمدة ، والتي تقود نواة موصلة. عند تهيئة الظروف للتعثر ، يتم فصل جميع جهات الاتصال في وقت واحد.
يتم تركيب الآلات الموجودة في الدرع على سكة DIN مصممة خصيصًا. يوفر اتصالًا محكمًا وآمنًا ، بالإضافة إلى سهولة الوصول إلى المحول.
يتم تثبيت الآلات على النحو التالي:
- أحادي القطب لكل مرحلة.
- ثنائي القطب للمرحلة ومحايدة ؛
- ثلاثة أقطاب في 3 مراحل ؛
- أربعة أقطاب في 3 مراحل ومحايدة.
يحظر القيام بما يلي:
- تثبيت قواطع دائرة أحادية القطب إلى محايد ؛
- أدخل سلك PE في الجهاز ؛
- تثبيت ثلاثة أجهزة أحادية القطب بدلاً من قاطع دائرة ثلاثي الأقطاب إذا كان مستهلك واحد على الأقل من ثلاث مراحل متصل بالدائرة.
يتم توضيح جميع هذه المتطلبات في EMP ويجب مراعاتها.
في كل منزل أو غرفة يتم توصيل الكهرباء بها ، يتم تركيب آلة تمهيدية. يتم تحديد قيمتها من قبل المورد ويتم توضيح هذه القيمة في عقد توصيل الكهرباء. الغرض من هذا المفتاح هو حماية القسم من المحول إلى المستهلك.
بعد الماكينة التمهيدية ، يتم توصيل عداد (أحادي أو ثلاثي الطور) وقاطع الدائرة الحالية المتبقية بالخط ، والتي تختلف وظائفها عن تشغيل قواطع الدائرة الأوتوماتيكية والتفاضلية.
إذا كانت الغرفة موصولة في عدة دوائر ، فإن كل منها محمي بآلة منفصلة ، يتم الإشارة إلى قوتها في الوسم. يتم تحديد تقييماتها وفئاتها من قبل صاحب المبنى ، مع مراعاة الأسلاك الموجودة أو قوة الأجهزة المتصلة.
يتم تثبيت عداد الكهرباء وقواطع الدائرة الكهربائية في لوحة مفاتيح تفي بجميع متطلبات السلامة ويمكن دمجها بسهولة في داخل الغرفة
عند اختيار مكان لوضع لوحة توزيع ، يجب أن نتذكر أن درجة حرارة الهواء تؤثر على خصائص الإطلاق الحراري. لذلك ، من المستحسن أن يكون هناك سكة مع آلات داخل الغرفة.
حساب القيمة الاسمية المطلوبة
تمتد وظيفة الحماية الرئيسية لقاطع الدائرة إلى الأسلاك ، لذلك يتم إجراء التقييم على طول المقطع العرضي للكابل. في هذه الحالة ، يجب أن تضمن الدائرة بأكملها التشغيل المنتظم للأجهزة المتصلة بها. حساب معلمات النظام أمر بسيط ، ولكن يجب مراعاة العديد من الفروق الدقيقة لتجنب الأخطاء والمشكلات.
تحديد السعة الإجمالية للمستهلكين
واحدة من المعلمات الرئيسية للدائرة الكهربائية هي أقصى قدر ممكن من الطاقة من المستهلكين للكهرباء المتصلة بها. عند حساب هذا المؤشر ، لا يمكنك تلخيص بيانات جواز السفر للأجهزة.
العنصر النشط والمقدر
بالنسبة لأي جهاز يعمل بالكهرباء ، يجب على الشركة المصنعة تحديد الطاقة النشطة (ص) تحدد هذه القيمة كمية الطاقة التي سيتم تحويلها بشكل لا رجعة فيه نتيجة للجهاز والذي سيدفع المستخدم مقابله على العداد.
ولكن بالنسبة للأجهزة التي تحتوي على مكثفات أو محث ، هناك قوة أخرى بقيمة غير صفرية ، والتي تسمى تفاعلية (س) تصل إلى الجهاز وتعود على الفور تقريبًا.
لا يشارك المكون التفاعلي في حساب الكهرباء المستخدمة ، ولكن مع المكون النشط يشكل ما يسمى بالقدرة "الكاملة" أو "الاسمية" (س) ، مما يعطي حمولة للدائرة.
cos (f) هي معلمة يمكنك من خلالها تحديد إجمالي (القدرة المقدرة) من نشط (مستهلك). إذا لم تكن تساوي الوحدة ، فهذا موضح في الوثائق الفنية للجهاز الكهربائي
من الضروري النظر في مساهمة جهاز منفصل في الحمل الكلي على الأسلاك الموصلة والآلة وفقًا لقوتها الكاملة: س = ص / كوس (F).
زيادة تيارات البداية
الميزة التالية لبعض أنواع الأجهزة المنزلية هي وجود المحولات أو المحركات الكهربائية أو الضواغط. تستهلك هذه الأجهزة في بداية التشغيل تيار بدء (بدء).
يمكن أن تكون قيمته أعلى عدة مرات من المؤشرات القياسية ، ولكن وقت التشغيل عند طاقة عالية صغير ويتراوح عادة من 0.1 إلى 3 ثوانٍ. لن تؤدي مثل هذه الطفرة قصيرة المدى إلى إطلاق الإطلاق الحراري ، ولكن يمكن للمكون الكهرومغناطيسي لقواطع الدائرة ، المسؤولة عن قصر التيار الزائد ، أن يتفاعل.
هذه الحالة مناسبة بشكل خاص للخطوط المؤجرة التي تتصل بها المعدات مثل آلات النجارة. في هذه الحالة ، تحتاج إلى حساب التيار ، وربما يكون من المنطقي استخدام فئة "D" الآلية.
عامل الطلب
بالنسبة للدوائر التي تتصل بها كمية كبيرة من المعدات ولا يوجد جهاز يستهلك الجزء الأكبر من التيار ، معامل الطلب (كانساس) معنى تطبيقه هو أن جميع الأجهزة لن تعمل في وقت واحد ، لذلك سيؤدي جمع الطاقة المقدرة إلى معدل مبالغ فيه.
تم تحديد معامل الطلب لمجموعات المستهلكين الكهربائية في الفقرة 7 من SP 256.1325800.2016. يمكنك الاعتماد على هذه المؤشرات عند حساب الطاقة القصوى بنفسك
قد يأخذ هذا المعامل قيمة تساوي أو تقل عن واحدة. حسابات الطاقة المقدرة (صص) لكل جهاز وفقًا للصيغة:
صص = ks * S
يتم استخدام إجمالي الطاقة المقدرة لجميع الأجهزة لحساب معلمات الدائرة. يُنصح باستخدام معامل الطلب لمكاتب البيع بالتجزئة والمكاتب الصغيرة التي تحتوي على عدد كبير من أجهزة الكمبيوتر والمعدات المكتبية وغيرها من المعدات التي تعمل بالطاقة من دائرة واحدة.
بالنسبة للخطوط ذات عدد قليل من المستهلكين ، لا يتم استخدام هذا المعامل في شكله النقي. من عدد الطاقة ، تتم إزالة هذه الأجهزة التي من غير المرجح تضمينها في نفس الوقت مع المزيد من الأجهزة المستهلكة للطاقة.
لذا ، على سبيل المثال ، هناك فرصة ضئيلة للحصول على وظيفة لمرة واحدة في غرفة المعيشة مع مكواة ومكنسة كهربائية. وبالنسبة لورش العمل التي تضم عددًا صغيرًا من الموظفين ، يتم أخذ 2-4 فقط من أقوى أدوات الطاقة في الاعتبار.
الحساب الجاري
يتم اختيار الأوتوماتيكي وفقًا لأقصى قيمة للقوة الحالية المسموح بها في قسم الدائرة. من الضروري الحصول على هذا المؤشر ، مع معرفة الطاقة الإجمالية للمستهلكين الكهربائيين والجهد في الشبكة.
وفقًا لـ GOST 29322-2014 ، اعتبارًا من أكتوبر 2015 ، يجب أن تكون قيمة الجهد تساوي 230 فولت للشبكة العادية و 400 فولت للثلاث مراحل. ومع ذلك ، في معظم الحالات ، لا تزال المعلمات القديمة صالحة: 220 و 380 فولت ، على التوالي. لذلك ، من أجل دقة الحسابات ، من الضروري إجراء القياسات باستخدام الفولتميتر.
يمكنك قياس الجهد في شبكتك المنزلية باستخدام الفولتميتر أو متعدد. للقيام بذلك ، ما عليك سوى توصيل جهات اتصاله بمنفذ طاقة
هناك مشكلة أخرى ، خاصة فيما يتعلق بالأسلاك في القطاع الخاص ، وهي توفير إمدادات الطاقة بجهد غير كاف. يمكن أن تظهر القياسات على هذه الأشياء التي تنطوي على مشاكل القيم التي تقع خارج النطاق المحدد بواسطة GOST.
علاوة على ذلك ، اعتمادًا على مستوى استهلاك الكهرباء من قبل الجيران ، يمكن أن تختلف قيمة الجهد بشكل كبير خلال فترة زمنية قصيرة.
هذا يخلق مشكلة ليس فقط لتشغيل الأجهزة ، ولكن أيضًا لحساب القوة الحالية. مع انخفاض الجهد ، تفقد بعض الأجهزة الطاقة ببساطة ، وتزيد بعض الأجهزة التي تحتوي على مثبت إدخال من استهلاكها للكهرباء.
من الصعب حساب معلمات الدائرة اللازمة نوعيًا في ظل هذه الظروف. لذلك ، سيكون عليك إما وضع الكابلات ذات المقطع العرضي الكبير المعروف (وهو مكلف) ، أو حل المشكلة عن طريق تثبيت مثبت الإدخال أو توصيل المنزل بخط آخر.
المثبت مثبت بجانب لوحة التبديل. غالبًا ما يحدث أن هذه هي الطريقة الوحيدة للحصول على قيم الجهد القياسية في المنزل
بعد العثور على الطاقة الإجمالية للأجهزة الكهربائية (س) وقيمة الجهد (ش) ، حساب القوة الحالية (أنا) وفقًا للصيغ الناتجة عن قانون أوم:
أناF = S / UF لشبكة أحادية المرحلة
أنال = S / (1.73 * يول) لشبكة من ثلاث مراحل
هنا الفهرس "F"يعني معلمات المرحلة ، و"ل"- خطي.
تستخدم معظم الأجهزة ثلاثية الطور نوع الاتصال "النجمي" ، ووفقًا لهذا المخطط على وجه التحديد ، يعمل المحول الذي ينتج التيار للمستهلك. مع الحمل المتماثل ، ستكون القوى الخطية والطور متطابقة (أنال = أناF) ، ويتم حساب الجهد بالصيغة:
شل = 1.73 * يوF
الفروق الدقيقة في اختيار قسم الكبل
يتم تنظيم جودة ومعلمات الأسلاك والكابلات بواسطة GOST 31996-2012. وفقًا لهذه الوثيقة ، يتم تطوير المواصفات الفنية للمنتجات ، حيث يُسمح بمجموعة معينة من قيم الخصائص الأساسية. يجب على الشركة المصنعة توفير جدول مراسلات المقطع العرضي للنوى والقوة الحالية الآمنة القصوى.
تعتمد قوة التيار القصوى المسموح بها على المقطع العرضي لموصلات الأسلاك وطريقة التثبيت. يمكن وضعها بشكل مخفي (في الجدار) أو فتحها (في أنبوب أو قناة)
من الضروري اختيار كبل بطريقة تضمن التدفق الآمن للتيار المطابق للطاقة الإجمالية المحسوبة للأجهزة الكهربائية. وفقًا لـ PUE (قواعد التركيب الكهربائي) ، يجب أن يكون الحد الأدنى للمقطع العرضي للتصميم من الأسلاك المستخدمة في المباني السكنية 1.5 مم على الأقل2.
الأحجام القياسية لها القيم التالية: 1.5؛ 2.5 ؛ 4 ؛ 6 و 10 ملم2.
في بعض الأحيان يكون هناك سبب لاستخدام الأسلاك مع مقطع عرضي أكبر بخطوة واحدة من الحد الأدنى المسموح به. في هذه الحالة ، من الممكن توصيل أجهزة إضافية أو استبدال الأجهزة الموجودة بأخرى أكثر قوة دون عمل مكلف وطويل على مد كابلات جديدة.
حساب معلمات الجهاز
بالنسبة لأي دائرة ، يجب تحقيق التفاوت التالي:
أنان <= Iص / 1.45
هنا أنان - التيار المقنن للجهاز ، و أناص - التيار المسموح به للأسلاك. تضمن هذه القاعدة التعثر المضمون على تجاوز طول الحمل المسموح به.
عدم المساواة "في <= Ip / 1.45" هو الشرط الرئيسي لاستكمال زوج من "الكابلات التلقائية". قد يؤدي عدم الالتزام بهذه القاعدة إلى نشوب حريق.
يمكن حساب تصنيف الماكينة من خلال الحمل الكلي ، والمقطع العرضي لأسلاك الأسلاك الموضوعة بالفعل. افترض أن هناك دائرة لتوصيل الأجهزة الكهربائية ، ولكن لم يتم بعد وضع الأسلاك.
في هذه الحالة ، يكون تسلسل الإجراءات كما يلي:
- حساب القوة الحالية الإجمالية للأجهزة الكهربائية المتصلة بالشبكة.
- اختيار آلي مع قيمة اسمية لا تقل عن القيمة المحسوبة.
- اختيار المقطع العرضي للكابل وفقًا لتصنيف الماكينة.
مثال:
- S = 4 كيلوواط ؛ أنا = 4000/220 = 18 أ ؛
- أنان = 20 أ ؛
- أناص > = أنان * 1.45 = 29 أ ؛ العمق = 4 مم2.
إذا تم وضع الأسلاك بالفعل ، فإن تسلسل الإجراءات يختلف:
- تحديد التيار المسموح به مع قسم معروف وطريقة الأسلاك وفقًا للجدول المقدم من قبل الشركة المصنعة.
- اختيار قاطع الدائرة.
- حساب قوة الأجهزة المتصلة. إدارة مجموعة من الأجهزة بحيث يكون الحمل الإجمالي على الدائرة أقل من القيمة الاسمية.
مثال. دع كبلين أحادي النواة يتم وضعهما بطريقة مفتوحة ، D = 6 مم2ثم:
- أناص = 46 أ ؛
- أنان <= Iص / 1.45 = 32 أ ؛
- ق = طن * 220 = 7.0 كيلو واط.
في الفقرة 2 من المثال الأخير ، هناك تقريب طفيف مسموح به. القيمة الدقيقة لـ Iن = أناص / 1.45 = 31.7 أ تقريبًا إلى 32 أ.
الاختيار بين قيم متعددة
في بعض الأحيان ينشأ موقف عندما يمكنك اختيار عدة أجهزة ذات تصنيفات مختلفة لحماية الدائرة. على سبيل المثال ، مع الطاقة الإجمالية للأجهزة الكهربائية 4 كيلوواط (18 أمبير) ، تم اختيار الأسلاك مع مقطع عرضي من الموصلات النحاسية 4 مم مع هامش2. لهذه التركيبة ، يمكنك وضع المفاتيح على 20 و 25 A.
إذا افترض مخطط الرسم البياني للكهربائي وجود حماية متعددة المستويات ، فأنت بحاجة إلى اختيار الماكينات بحيث تكون قيمة المستوى الأعلى (في الشكل على اليمين 25 أمبير) أكبر من قيمة مفاتيح المستويات الدنيا
ميزة اختيار قاطع الدائرة الكهربائية بأعلى تصنيف هي القدرة على توصيل أجهزة إضافية دون تغيير عناصر الدائرة. يتم ذلك في معظم الأحيان.
لصالح اختيار آلة ذات قيمة اسمية أقل ، فإن حقيقة أن إطلاقها الحراري سوف يستجيب بسرعة أكبر لمؤشر التيار المتزايد هو أمر مفضل. والحقيقة هي أن بعض الأجهزة قد يكون بها عطل ، مما سيؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة ، ولكن ليس إلى قيمة ماس كهربائى.
على سبيل المثال ، سيؤدي انهيار محمل المحرك للغسالة إلى زيادة حادة في التيار في اللف. إذا كان الجهاز يستجيب بسرعة لتجاوز القيم المسموح بها ويتم إيقاف تشغيله ، فلن يحترق المحرك.
تصميم قاطع الدائرة وتصنيفها. مفهوم خصائص التيار الزمني واختيار المقطع العرضي للكابل الاسمي:
حساب قوة الأجهزة واختيار الجهاز باستخدام أحكام PUE:
يجب أن يتم اختيار قاطع الدائرة بشكل مسؤول ، لأن سلامة النظام الكهربائي في المنزل يعتمد على ذلك. مع كل مجموعة متنوعة من معلمات الإدخال والفروق الدقيقة في الحساب ، من الضروري أن نتذكر أن وظيفة الحماية الرئيسية للآلة تنطبق على الأسلاك.
يرجى كتابة التعليقات وطرح الأسئلة ونشر صورة حول موضوع المقالة في الكتلة أدناه. شارك المعلومات المفيدة التي قد تكون مفيدة لزوار الموقع. أخبرنا عن تجربتك في اختيار قواطع الدائرة لحماية الأسلاك في بلدك أو منزلك.