Wybór wyłączników do mieszkania, domu, garażu

Brygadzista domowy, który rozpoczął naprawę lub wykonanie instalacji elektrycznej w swoich obiektach, zawsze musi zmierzyć się z ochroną swojego sprzętu elektrycznego przed uniemożliwieniem wystąpienia w nim możliwych sytuacji awaryjnych.

Wyłączniki z trzema funkcjami umożliwiają rozwiązanie tego problemu:

1. wygodne ręczne przełączanie podłączonych obwodów ze źródłami zasilania;

2. niezawodne przesyłanie prądu obciążenia w trybie roboczym;

3. automatyczne wyłączenie ochronne na wypadek awarii.

Nie jest tajemnicą, że takie urządzenie jest tworzone przez producenta w celu zapewnienia określonych możliwości technicznych i ma różne właściwości. Dlatego istnieje wiele takich konstrukcji i dla każdego konkretnego miejsca pracy należy wybrać optymalną maszynę.

Przejdźmy teraz do zasad selekcji, dzieląc je na dziewięć kolejnych etapów.

Obliczanie prądu znamionowego. Etap 1

Wyłącznik zwykle instaluje się wewnątrz rozdzielnicy przy wejściu do domu, mieszkania lub garażu i przecina na przewód fazowy. Prąd podłączonego obciążenia, który jest wytwarzany przez pracujące urządzenia elektryczne, przepływa przez tę maszynę przez zamontowane przewody.

To ten prąd w trybie roboczym musi niezawodnie przepływać przez wyłącznik, a jeśli zostanie przekroczony, musi otworzyć swój styk mocy, odłączając zasilanie obwodu. Ważne jest zachowanie równowagi między właściwościami przewodzącymi instalacji elektrycznej a podłączonymi urządzeniami.

Na przykład okablowanie miedziane o przekroju kwadratowym 1,5 mm może zapewnić niezawodne zasilanie odbiorcom o łącznej mocy do 1 kW. Jeśli podłączysz do niego grzejnik elektryczny, który pobiera z sieci 3 kW, żaden wyłącznik automatyczny w tej sytuacji nie poradzi sobie z funkcją ochrony i normalnym zasilaniem.

W końcu wybierając automat do obciążenia 1 kW, ochronimy okablowanie, nie pozwolimy na przegrzanie i awarię z powodu zwiększonych prądów. Jednak grzejnik elektryczny nie będzie działał - zabezpieczenie natychmiast automatycznie wyłączy zasilanie za każdym razem, gdy zostanie włączone.

Jeśli wybierzesz wyłącznik automatyczny do obciążenia grzejnika 3 kW, jego wyposażenie zacznie działać, ale tylko do momentu, gdy przewody zasilające spalą napięcie zasilające. I stanie się to dość szybko.

Podany przykład pokazuje, że kwestia równowagi obwodu elektrycznego podłączonego do maszyny musi zostać przeanalizowana i przedstawiona na etapie projektowania pracy przed wyborem konkretnego modelu urządzeń ochronnych.

W takim przypadku najlepiej jest stopniowo wykonywać następujące trzy zadania:

1. obliczyć prąd podłączonej linii na podstawie mocy pracujących w niej urządzeń elektrycznych, biorąc pod uwagę ich liczbę i liczbę faz sieci;

2. Wybierz wartość znamionową wyłącznika spośród wielu standardowych prądów na podstawie obliczeń. W takim przypadku stosowana jest metoda zaokrąglania w górę;

3. Określ materiał i przekrój drutów, które będą przenosić obciążenie z maszyny na konsumentów w oparciu o tabele PUE.

Poniższy obrazek pokazuje główne zalecenia techniczne dotyczące rozwiązania każdego z tych problemów.

Wybór wyłącznika zgodnie z jego charakterystyką czasowo-prądową. Etap 2

Zależność prędkości usuwania mocy z obciążenia przez wyzwalanie elektromagnetyczne od nadmiaru prądu znamionowego w obwodzie kontrolowanym jest jednym z ważnych wskaźników maszyny. Zgodnie z tym kryterium mają sześć grup klasyfikacyjnych, ale tylko trzy z nich są odpowiednie do warunków domu, mieszkania i garażu.

Oto klasy:

• „B”, gdy obciążenie jest reprezentowane przez stare przewody elektryczne, żarówki, grzejniki, kuchenki elektryczne lub piece;

• „C”, jeżeli w lokalach stosuje się mycie i zmywarki, lodówki, zamrażarki, klimatyzatory, grupy biurowe i domowe, lampy wyładowcze o zwiększonym prądzie rozruchowym;

• „D” - w celu zapewnienia niezawodnej pracy i ochrony potężnych agregatów sprężarkowych, pomp, maszyn przetwórczych, mechanizmów podnoszących.

Niezawodne odłączenie zwiększonego prądu przez wyzwalacz elektromagnetyczny następuje, gdy klasa I przekracza wartość nominalną:

• In przy 3 ÷ 5;

• C - 5 ÷ 10;

• D - 10 ÷ 20 razy.

Prądy większe niż 10% wartości nominalnej zostaną również wyłączone przez te maszyny z powodu działania bimetalicznych płyt działających na zasadzie termicznej. Ale ich czas nie zawsze może zapewnić bezpieczeństwo. Dlatego zabezpieczenia klasy D nie mogą być stosowane zamiast C, a nawet bardziej B.

Wybór wyłącznika zgodnie z zasadą selektywności. Etap 3

Wybierając urządzenie ochronne, należy rozumieć, że nie działa ono samodzielnie w obwodzie elektrycznym, ale w połączeniu z innymi maszynami. Dla nich tworzą własną, specyficzną sekwencję odpowiedzi, zwaną selektywnością lub selektywnością. Ważne jest przestrzeganie go, aby zapewnić niezawodne dostawy energii elektrycznej dla wszystkich odbiorców.

Zasadę selektywnego działania wyłączników ilustruje obraz, który pokazuje, że gdy nastąpi zwarcie w urządzeniu podłączonym do gniazdka, prąd awaryjny przejdzie przez automatyczne urządzenia AB1 rozdzielnicy w domu, AB2 podjazdu i AV3 panelu mieszkania.

Jednocześnie należy je wybrać, aby usterka została szybko wyeliminowana przez pracę maszyny AV3 najbliżej miejsca wyłączenia, a reszta nadal pracuje, aby zasilić wszystkich podłączonych konsumentów.

Podczas konfiguracji obwodów ochrony elektrycznej są one zawsze archiwizowane, zakładając, że nie może być absolutnej niezawodności. Pewnego dnia wyłącznik AB3 może ulec awarii z różnych powodów. Dlatego powinien być ubezpieczony przez najbliższego AB2. W przypadku awarii nadejdzie kolej AB1. I tak dalej ...

Ponadto przedstawiamy projekt automatu selektywnego, który jest zainstalowany w głównym panelu rozdzielczym. Takie specjalne przełączniki selektywne mogą zapewnić czas opóźnienia około 0,25 ÷ 0,6 sekundy.

Przygotowali 2 sposoby przekazywania prądu:

• główny;

• opcjonalne

Mają te same elementy do działania wyzwalaczy termicznych i głównego bloku styków.

Taki selektywny automat jest instalowany przed wychodzącym, a jego główny kanał działa w celu zwykłego wyłączenia wypadku. Dołączony jest dodatkowy rezystor, zapewniający niewielki spadek prądu i odpowiednio opóźnienie w reakcji na czas.

Jeśli maszyna wychodząca eliminuje wypadek, selektywna nie wyłącza się, ale pozostaje w działaniu poprzez dodatkowy styk i po ochłodzeniu głównego bimetalu i przez jego kanał. Gdy wychodząca maszyna nie poradzi sobie ze swoim zadaniem, jej praca jest zarezerwowana przez drugi dodatkowy łańcuch.

Określenie ostatecznej zdolności przełączania styków. Etap 4

Ta cecha określa maksymalny prąd w amperach, który wyłącznik może niezawodnie przerwać w przypadku awarii. Jeśli wartość ta zostanie w praktyce przekroczona, ochrona sieci może nie być spełniona, a sama maszyna po prostu wypali się z zawyżonej mocy łuku.

Jeden z decydujących parametrów wyboru maszyny według PKS jest związany z materiałem użytych drutów w kablach zasilających i odległością obiektu od podstacji transformatorowej.

Oprócz najwyższej zdolności, dokumentacja techniczna wskazuje również odporność na zużycie przełączające, która określa liczbę cykli roboczych w normalnych warunkach do momentu zużycia mechanizmu.

Klasa ograniczenia prądu mechanizmu odłączającego. Etap numer 5

Ten parametr jest wskazany w przypadku większości modeli o najwyższej jakości i charakteryzuje prędkość wyłączania trybu awaryjnego z odcięciem elektromagnetycznym w stosunku do długości odcinka jednego półcyklu standardowej sinusoidy.

Obecna klasa ograniczenia jest oznaczona liczbami 1, 2, 3, które są mianownikami ułamka z licznikiem 1.

Maszyna z klasą 2 powinna zacząć reagować na awarię w 1/2 połowie czasu, aw trzeciej klasie 1/3. Oznacza to, że im wyższy wskaźnik ograniczenia prądu, tym szybciej wypadek zostaje wyeliminowany, a chroniony sprzęt jest mniej narażony na ciepło.

Kiedy prąd elektryczny wypadku ulega zerwaniu, powstaje łuk, który jest gaszony przez specjalne urządzenie. Ostateczny czas przerwania uszkodzenia przez automat 3 klasy wynosi około 2,5 ÷ 6 milisekund, drugi - 6 ÷ 10, a pierwszy -> 10.

Należy pamiętać, że modele klasy 3 nie pozwalają, aby prąd awaryjny osiągnął maksymalny szczyt. Dlatego ich wybór jest najbardziej optymalny.

Sprawdzanie wyłącznika pod kątem rezystancji w pętli zerowej fazy. Etap 6

To pytanie najlepiej powierzyć specjalistom pomiarowym laboratoriów elektrotechnicznych. Określono technologię i metodologię jej wdrażania osobny artykuł.

Przypomnijmy teraz krótko, że termin „pętla zerowo-fazowa” odnosi się do całej sekcji obwodu elektrycznego od uzwojenia transformatora zasilającego znajdującego się w podstacji do końcowego odbiorcy końcowego.

Obwód ten ma oporność elektryczną i wpływa na wybór urządzeń ochronnych, ponieważ wartość ta jest ograniczona przez maksymalny prąd powstałego zwarcia.

Na przykład zmierzona impedancja linii wynosi 1,2 oma. Napięcie w okablowaniu mieszkania wynosi 220 woltów. W przypadku zwarcia styków gniazda metalową zworką, zgodnie z prawem Ohma można określić powstający prąd.

Ikz = 220 / 1,2 = 183,3 (3) A.

Na etapie projektowania okablowania wartość tę określa się teoretycznie na podstawie tabel obliczeniowych.

Na przykład zabezpieczenia są wybierane dla garażu, w którym planowane jest użycie maszyn do obróbki metali. Dlatego dla wszystkich wcześniej oszacowanych wskaźników wybrano automat do 16 amperów klasy D.

Zdolność wyłączania jego wyzwalacza elektromagnetycznego oblicza się zgodnie z wymogami PUE zgodnie ze wzorem:

I = 1,1x16x20 = 352 A.

• 16 - prąd znamionowy maszyny;

• 20 - maksymalna charakterystyka wielokrotności prądu wyzwalającego przez wyzwalacz elektromagnetyczny;

• 1,1 - marża 10%.

Obliczenia wykazały, że maksymalny prąd zwarciowy w obwodzie nie może przekraczać 183 amperów, a wybrany wyłącznik działa przy zwarciu 352 A. Innymi słowy, odcięcie prądu dla większości wypadków w tym modelu po prostu nie zadziała.

Dlatego urządzenie nie zostało poprawnie wybrane. Należy go wymienić. Jest jeszcze jedna alternatywa - modernizacja okablowania w celu zmniejszenia jego oporności elektrycznej.

Liczba biegunów. Etap 7

W obwodzie jednofazowym dwubiegunowy wyłącznik instalowany jest wewnątrz ekranu wejściowego, aby zapewnić całkowite usunięcie fazy i zerowego napięcia z obwodu zasilanego. W innych przypadkach stosuje się modele jednobiegunowe, które przerywają potencjał fazowy.

Czterobiegunowy wyłącznik w sieci trójfazowej umożliwia jednoczesne przełączenie trzech faz i zera roboczego. Ale w żadnym wypadku nie powinny one przerywać ochronnego przewodu PE.

W innych przypadkach, gdy pracujący przewód neutralny nie musi być przełączany, wystarczy wybrać model trójfazowy.

Dodatkowe opcje Etap 8

Obejmuje to takie funkcje, jak:

• wartość napięcia sieci wejściowej;

• częstotliwość oscylacji przemysłowych w hercach (zwykle 50 lub 60);

• stopień ochrony obudowy zgodnie z klasami IP;

• wykonanie do pracy w obniżonej temperaturze.

Konieczne jest również zwrócenie na nie uwagi, zwłaszcza jeśli w maszynie planowane są trudne warunki pracy.

Wybór marki. Etap 9

Ten ostatni punkt jest zwykle ważny w przypadku, gdy nie kupuje się jednego urządzenia ochronnego, ale całą ich serię do prac elektrycznych w jednym domu. Zaleca się kupowanie niezawodnych modeli znanych producentów, biorąc pod uwagę możliwości zakupu.

W każdym razie wybór wielu odmian nie jest zalecany. W całym budynku najlepiej używać maszyn jednej zaufanej firmy i serii.

Rozważ trudniejsze warunki pracy wyłączników w zimnych lub słabo ogrzewanych garażach i innych podobnych pomieszczeniach.

Podsumowując, chciałbym zwrócić uwagę na jeden bardzo ważny etap pracy z wyłącznikiem, o którym często się zapomina. Jest to ładowanie lub, innymi słowy, kontrola elektryczna wszystkich specyfikacji zadeklarowanych przez producenta ze źródła zewnętrznego w rzeczywistych warunkach działania testu z ustaleniem wyników i sporządzeniem protokołu.

Wykonaj laboratoria elektryczne na swoich urządzeniach. Taka niezależna kontrola pozwala zidentyfikować wszystkie usterki, które mogą pojawić się w maszynie po transporcie lub długotrwałym przechowywaniu, w tym wady fabryczne.