Επιλογή αυτόματου διακόπτη βάσει ισχύος φορτίου, διατομής καλωδίου και ρεύματος: αρχές και τύποι για υπολογισμούς

Για την οργάνωση της απρόσκοπτης λειτουργίας του εσωτερικού ηλεκτρικού εφοδιασμού, είναι απαραίτητο να ξεχωριστούν ξεχωριστοί κλάδοι. Κάθε γραμμή πρέπει να εξοπλιστεί με τη δική της συσκευή προστασίας που προστατεύει τη μόνωση του καλωδίου από την τήξη. Ωστόσο, δεν γνωρίζουν όλοι ποια συσκευή να αγοράσουν. Συμφωνείτε;

Όλα για την επιλογή αυτόματων διακοπτών με βάση την ισχύ φορτίου θα τα μάθετε από το άρθρο που σας παρουσιάζουμε. Θα σας πούμε πώς να προσδιορίσετε την ονομαστική τιμή για την εύρεση διακόπτη της απαιτούμενης κλάσης. Η τήρηση των συστάσεών μας εγγυάται την αγορά των απαραίτητων συσκευών που μπορούν να αποκλείσουν επικίνδυνες καταστάσεις κατά τη λειτουργία της καλωδίωσης.

Αυτόματοι διακόπτες για οικιακά δίκτυα

Οι οργανισμοί ηλεκτροδότησης πραγματοποιούν τη σύνδεση σπιτιών και διαμερισμάτων, εκτελώντας εργασίες για την έλξη του καλωδίου προς τον πίνακα διανομής. Όλες οι δραστηριότητες εγκατάστασης της καλωδίωσης στον χώρο εκτελούνται από τους ιδιοκτήτες ή από προσληφθέντες ειδικούς.

Για να επιλέξετε έναν αυτόματο διακόπτη για την προστασία κάθε ξεχωριστού κυκλώματος, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε την ονομαστική του τιμή, την κλάση και κάποια άλλα χαρακτηριστικά.

Βασικές παράμετροι και ταξινόμηση

Οι οικιακοί αυτόματοι διακόπτες εγκαθίστανται στην είσοδο του κυκλώματος χαμηλής τάσης και προορίζονται για την επίλυση των παρακάτω εργασιών:

• χειροκίνητη ή ηλεκτρονική ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση του ηλεκτρικού κυκλώματος·
• προστασία κυκλώματος: απενεργοποίηση ρεύματος σε περίπτωση μικρής παρατεταμένης υπερφόρτωσης·
• προστασία κυκλώματος: άμεση απενεργοποίηση ρεύματος σε περίπτωση βραχυκυκλώματος.

Κάθε διακόπτης έχει ένα χαρακτηριστικό εκφρασμένο σε αμπέρ, που ονομάζεται ονομαστική ένταση ρεύματος (I_n) ή “ονομαστική τιμή”.

Η ουσία αυτής της τιμής είναι πιο εύκολο να γίνει κατανοητή χρησιμοποιώντας τον συντελεστή υπέρβασης της ονομαστικής τιμής:

K = I / I_n,

όπου I – η πραγματική ένταση ρεύματος.

• K < 1.13: η απενεργοποίηση (απελευθέρωση) δεν θα συμβεί εντός 1 ώρας·
• K > 1.45: η απενεργοποίηση θα συμβεί εντός 1 ώρας.

Αυτές οι παράμετροι καθορίζονται στο σημείο 8.6.2. του GOST R 50345-2010. Για να μάθετε σε πόσο χρόνο θα συμβεί η απενεργοποίηση όταν K>1.45, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το γράφημα που απεικονίζει το χρονο-ρευματικό χαρακτηριστικό του συγκεκριμένου μοντέλου αυτόματου διακόπτη.

Σε περίπτωση παρατεταμένης υπέρβασης του ρεύματος κατά 2 φορές την ονομαστική τιμή του διακόπτη, η αποσύνδεση θα συμβεί σε διάστημα από 8 δευτερόλεπτα έως 4 λεπτά. Η ταχύτητα ενεργοποίησης εξαρτάται από τη ρύθμιση του μοντέλου και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Επίσης, για κάθε τύπο αυτόματου διακόπτη ορίζεται ένα εύρος ρεύματος (I_a) στο οποίο ενεργοποιείται ο μηχανισμός άμεσης αποσύνδεσης:

• κλάση “B”: I_a = (3 * I_n .. 5 * I_n];
• κλάση “C”: I_a = (5 * I_n .. 10 * I_n];
• κλάση “D”: I_a = (10 * I_n .. 20 * I_n].

Οι συσκευές τύπου “B” χρησιμοποιούνται κυρίως για γραμμές μεγάλου μήκους. Σε οικιακούς και επαγγελματικούς χώρους χρησιμοποιούνται διακόπτες κλάσης “C”, ενώ οι συσκευές με σήμανση “D” προστατεύουν κυκλώματα που περιλαμβάνουν εξοπλισμό με υψηλό συντελεστή ρεύματος εκκίνησης.

Η τυπική σειρά οικιακών διακοπτών περιλαμβάνει συσκευές με ονομαστικές τιμές 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 και 63 A.

Κατασκευαστική διάταξη των απελευθερωτών

Στον σύγχρονο αυτόματο διακόπτη υπάρχουν δύο τύποι μηχανισμών αποσύνδεσης: θερμικός και ηλεκτρομαγνητικός.

Ο διμεταλλικός μηχανισμός αποσύνδεσης έχει μορφή πλάκας από δύο αγώγιμα μέταλλα με διαφορετική θερμική διαστολή. Αυτή η κατασκευή, όταν υπερβαίνει παρατεταμένα την ονομαστική τιμή, προκαλεί θέρμανση του εξαρτήματος, κάμψη και ενεργοποίηση του μηχανισμού διακοπής του κυκλώματος.

Σε ορισμένους διακόπτες, με τη βοήθεια μιας βίδας ρύθμισης, μπορούν να αλλάξουν οι παράμετροι ρεύματος ενεργοποίησης. Παλαιότερα, αυτή η τεχνική χρησιμοποιούνταν συχνά για “ακριβή” ρύθμιση της συσκευής, ωστόσο αυτή η διαδικασία απαιτεί εις βάθος εξειδικευμένες γνώσεις και τη διεξαγωγή πολλών δοκιμών.

Με περιστροφή της βίδας ρύθμισης (επισημασμένη με κόκκινο ορθογώνιο) αριστερόστροφα, μπορεί να επιτευχθεί μεγαλύτερος χρόνος ενεργοποίησης του θερμικού μηχανισμού αποσύνδεσης

Σήμερα στην αγορά υπάρχουν πολλά μοντέλα τυπικών ονομαστικών τιμών από διάφορους κατασκευαστές, των οποίων τα χρονικά-ρευματικά χαρακτηριστικά διαφέρουν ελαφρώς (αλλά ταυτόχρονα συμμορφώνονται με τις κανονιστικές απαιτήσεις). Επομένως, υπάρχει η δυνατότητα επιλογής ενός διακόπτη με τις επιθυμητές “εργοστασιακές” ρυθμίσεις, εξαλείφοντας τον κίνδυνο λανθασμένης βαθμονόμησης.

Ο ηλεκτρομαγνητικός μηχανισμός αποσύνδεσης αποτρέπει την υπερθέρμανση της γραμμής λόγω βραχυκυκλώματος. Αντιδρά σχεδόν ακαριαία, αλλά η τιμή της έντασης ρεύματος πρέπει να υπερβαίνει κατά πολύ την ονομαστική. Κατασκευαστικά, αυτό το εξάρτημα είναι ένας σωληνοειδής πυρήνας (σολενόιντ). Το υπερρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που μετακινεί τον πυρήνα, ο οποίος διακόπτει το κύκλωμα.

Τήρηση των αρχών της επιλεκτικότητας

Σε περίπτωση ύπαρξης διακλαδισμένου ηλεκτρικού κυκλώματος, μπορείτε να οργανώσετε την προστασία έτσι ώστε, σε περίπτωση βραχυκυκλώματος, να αποσυνδεθεί μόνο ο κλάδος στον οποίο προέκυψε η κατάσταση έκτακτης ανάγκης. Για αυτόν τον σκοπό εφαρμόζεται η αρχή της επιλεκτικότητας των διακοπτών.

Επεξηγηματικό διάγραμμα που δείχνει την αρχή λειτουργίας ενός συστήματος αυτόματων διακοπτών με υλοποιημένη λειτουργία επιλεκτικότητας (επιλογής) ενεργοποίησης σε περίπτωση βραχυκυκλώματος

Για να εξασφαλιστεί η επιλεκτική αποσύνδεση στα χαμηλότερα επίπεδα, εγκαθίστανται αυτόματοι διακόπτες με στιγμιαία απόζευξη, που ανοίγουν το κύκλωμα σε 0,02 – 0,2 δευτερόλεπτα. Ο διακόπτης που βρίσκεται στο ανώτερο επίπεδο είτε έχει καθυστέρηση ενεργοποίησης 0,25 – 0,6 δευτερολέπτων είτε είναι κατασκευασμένος με ειδικό “επιλεκτικό” κύκλωμα σύμφωνα με το πρότυπο DIN VDE 0641-21.

Για την εγγυημένη εξασφάλιση της επιλεκτικής λειτουργίας των αυτόματων διακοπτών είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται αυτόματοι διακόπτες από τον ίδιο κατασκευαστή. Για διακόπτες ίδιας σειράς μοντέλων υπάρχουν πίνακες επιλεκτικότητας που υποδεικνύουν πιθανούς συνδυασμούς.

Απλούστεροι κανόνες εγκατάστασης

Το τμήμα του κυκλώματος που πρέπει να προστατευτεί από έναν διακόπτη μπορεί να είναι μονοφασικό ή τριφασικό, να έχει ουδέτερο, καθώς και αγωγό PE (“γείωση”). Επομένως, οι αυτόματοι διακόπτες έχουν από 1 έως 4 πόλους, στους οποίους συνδέεται ο αγωγός μεταφοράς ρεύματος. Όταν δημιουργηθούν συνθήκες για αποσύνδεση, επέρχεται ταυτόχρονη διακοπή όλων των επαφών.

Οι αυτόματοι διακόπτες στον πίνακα στερεώνονται σε μια ειδικά προβλεπόμενη ράγα DIN. Αυτή εξασφαλίζει συμπαγή και ασφαλή σύνδεση, καθώς και εύκολη πρόσβαση στον διακόπτη.

Οι αυτόματοι διακόπτες εγκαθίστανται ως εξής:

• μονοπολικοί στη φάση·
• διπολικοί στη φάση και στον ουδέτερο·
• τριπολικοί σε 3 φάσεις·
• τετραπολικοί σε 3 φάσεις και στον ουδέτερο.

Επιπλέον, απαγορεύεται να κάνετε τα εξής:

• να εγκαθιστάτε μονοπολικούς αυτόματους διακόπτες στον ουδέτερο·
• να εισάγετε τον αγωγό PE στον διακόπτη·
• να εγκαθιστάτε τρεις μονοπολικούς αυτόματους διακόπτες αντί ενός τριπολικού, εάν στο κύκλωμα είναι συνδεδεμένος τουλάχιστον ένας τριφασικός καταναλωτής.

Όλες αυτές οι απαιτήσεις αναφέρονται στους ΠΥΕ και πρέπει να τηρούνται.

Σε κάθε σπίτι ή χώρο στον οποίο έχει εγκατασταθεί ηλεκτρικό ρεύμα, εγκαθίσταται ένας κεντρικός αυτόματος διακόπτης. Η ονομαστική του τιμή καθορίζεται από τον προμηθευτή και αυτή αναγράφεται στη σύμβαση σύνδεσης ηλεκτρικής ενέργειας. Ο σκοπός ενός τέτοιου διακόπτη είναι η προστασία του τμήματος από τον μετασχηματιστή έως τον καταναλωτή.

Μετά τον κεντρικό αυτόματο διακόπτη, στη γραμμή συνδέεται ένας μετρητής (μονοφασικός ή τριφασικός) και μια διάταξη προστασίας διαρροής, οι λειτουργίες της οποίας διαφέρουν από τη λειτουργία του αυτόματου και του διαφορικού διακόπτη.

Εάν στον χώρο έχει γίνει διακλάδωση σε πολλά κυκλώματα, τότε καθένα από αυτά προστατεύεται από ξεχωριστό αυτόματο διακόπτη, του οποίου η ισχύς αναφέρεται στη σήμανση. Τα ονομαστικά μεγέθη και οι κλάσεις τους καθορίζονται από τον ιδιοκτήτη του χώρου, λαμβάνοντας υπόψη την υπάρχουσα καλωδίωση ή την ισχύ των συνδεδεμένων συσκευών.

Ο μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας και οι αυτόματοι διακόπτες τοποθετούνται σε έναν πίνακα διανομής, ο οποίος πληροί όλες τις απαιτήσεις ασφαλείας και μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί στο εσωτερικό του χώρου.

Κατά την επιλογή της θέσης για την τοποθέτηση του πίνακα διανομής πρέπει να θυμάστε ότι οι ιδιότητες του θερμικού στοιχείου επηρεάζονται από τη θερμοκρασία του αέρα. Επομένως, είναι προτιμότερο να τοποθετείτε τη ράγα με τους αυτόματους διακόπτες μέσα στον ίδιο τον χώρο.

Υπολογισμός της απαιτούμενης ονομαστικής τιμής

Η κύρια προστατευτική λειτουργία του αυτόματου διακόπτη αφορά την καλωδίωση, γι' αυτό η επιλογή της ονομαστικής τιμής γίνεται με βάση τη διατομή του καλωδίου. Παράλληλα, ολόκληρο το κύκλωμα πρέπει να εξασφαλίζει την κανονική λειτουργία των συνδεδεμένων συσκευών. Ο υπολογισμός των παραμέτρων του συστήματος δεν είναι δύσκολος, αλλά πρέπει να ληφθούν υπόψη πολλές λεπτομέρειες για να αποφευχθούν λάθη και προβλήματα.

Προσδιορισμός της συνολικής ισχύος των καταναλωτών

Μία από τις κύριες παραμέτρους ενός ηλεκτρικού κυκλώματος είναι η μέγιστη δυνατή ισχύς των συνδεδεμένων καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας. Κατά τον υπολογισμό αυτού του δείκτη, δεν μπορείτε απλά να αθροίσετε τα δεδομένα από τα φύλλα προδιαγραφών των συσκευών.

Ενεργή και ονομαστική συνιστώσα

Για κάθε συσκευή που λειτουργεί με ηλεκτρισμό, ο κατασκευαστής υποχρεούται να αναφέρει την ενεργή ισχύ (P). Αυτή η τιμή καθορίζει την ποσότητα ενέργειας που θα μετατραπεί αμετάκλητα κατά τη λειτουργία της συσκευής και για την οποία ο χρήστης θα πληρώσει βάσει του μετρητή.

Αλλά για συσκευές που διαθέτουν πυκνωτές ή πηνία επαγωγής, υπάρχει επίσης μια ισχύς με μη μηδενική τιμή, η οποία ονομάζεται άεργη (Q). Αυτή φτάνει στη συσκευή και επιστρέφει σχεδόν αμέσως πίσω.

Η άεργη συνιστώσα δεν συμμετέχει στον υπολογισμό της χρησιμοποιούμενης ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά μαζί με την ενεργή σχηματίζει τη λεγόμενη «πλήρη» ή «ονομαστική» ισχύ (S), η οποία επιβαρύνει το κύκλωμα.

cos(f) – μια παράμετρος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της πλήρους (ονομαστικής) ισχύος από την ενεργή (καταναλισκόμενη). Εάν δεν είναι ίση με τη μονάδα, αναγράφεται στην τεχνική τεκμηρίωση της ηλεκτρικής συσκευής.

Η συνεισφορά μιας μεμονωμένης συσκευής στο συνολικό φορτίο των αγωγών και του αυτόματου διακόπτη πρέπει να υπολογίζεται βάσει της πλήρους ισχύος της: S = P / cos(f).

Αυξημένα ρεύματα εκκίνησης

Μία επόμενη ιδιαιτερότητα ορισμένων τύπων οικιακών συσκευών είναι η ύπαρξη μετασχηματιστών, ηλεκτροκινητήρων ή συμπιεστών. Τέτοιες συσκευές κατά την έναρξη λειτουργίας καταναλώνουν ρεύμα εκκίνησης (εκκινητικό).

Η τιμή του μπορεί να υπερβαίνει πολλές φορές τις τυπικές ενδείξεις, αλλά ο χρόνος λειτουργίας σε αυξημένη ισχύ είναι μικρός και συνήθως κυμαίνεται από 0,1 έως 3 δευτερόλεπτα. Μια τέτοια βραχυπρόθεσμη αύξηση δεν θα προκαλέσει την ενεργοποίηση του θερμικού διακόπτη, αλλά το ηλεκτρομαγνητικό εξάρτημα του διακόπτη, που είναι υπεύθυνο για την υπερένταση βραχυκυκλώματος, μπορεί να αντιδράσει.

Αυτή η κατάσταση είναι ιδιαίτερα σημαντική για αποκλειστικές γραμμές, στις οποίες συνδέονται εξοπλισμός όπως ξυλουργικές μηχανές. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να υπολογιστεί το αμπεράζ και ίσως έχει νόημα η χρήση διακόπτη κατηγορίας “D”.

Υπολογισμός του συντελεστή ζήτησης

Για κυκλώματα στα οποία είναι συνδεδεμένος μεγάλος αριθμός εξοπλισμού και δεν υπάρχει συσκευή που να καταναλώνει το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος, χρησιμοποιείται ο συντελεστής ζήτησης (ks). Η έννοια της χρήσης του είναι ότι όλες οι συσκευές δεν θα λειτουργούν ταυτόχρονα, επομένως η άθροιση των ονομαστικών ισχύων θα οδηγήσει σε υπερεκτιμημένη τιμή.

Ο συντελεστής ζήτησης για ομάδες ηλεκτρικών καταναλωτών ορίζεται στην παράγραφο 7 του SP 256.1325800.2016. Σε αυτές τις τιμές μπορείτε να βασιστείτε και κατά τον ανεξάρτητο υπολογισμό της μέγιστης ισχύος.

Αυτός ο συντελεστής μπορεί να λάβει τιμή ίση ή μικρότερη της μονάδας. Ο υπολογισμός της υπολογιζόμενης ισχύος (P_r) κάθε συσκευής γίνεται με τον τύπο:

P_r = ks * S

Η συνολική υπολογιζόμενη ισχύς όλων των συσκευών χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των παραμέτρων του κυκλώματος. Η χρήση του συντελεστή ζήτησης είναι σκόπιμη για γραφεία και μικρούς εμπορικούς χώρους με μεγάλο αριθμό υπολογιστών, εξοπλισμού γραφείου και άλλων συσκευών που τροφοδοτούνται από ένα κύκλωμα.

Για γραμμές με μικρό αριθμό καταναλωτών, αυτός ο συντελεστής δεν εφαρμόζεται στην καθαρή του μορφή. Από τον υπολογισμό της ισχύος αφαιρούνται εκείνες οι συσκευές των οποίων η ταυτόχρονη λειτουργία με πιο ενεργοβόρες συσκευές είναι απίθανη.

Έτσι, για παράδειγμα, υπάρχει μικρή πιθανότητα ταυτόχρονης λειτουργίας σε ένα δωμάτιο με σίδερο και ηλεκτρική σκούπα. Ενώ για συνεργεία με μικρό αριθμό προσωπικού, λαμβάνονται υπόψη μόνο 2-4 από τα πιο ισχυρά ηλεκτρικά εργαλεία.

Υπολογισμός της έντασης ρεύματος

Η επιλογή του διακόπτη γίνεται με βάση τη μέγιστη τιμή έντασης ρεύματος που επιτρέπεται στο τμήμα του κυκλώματος. Είναι απαραίτητο να ληφθεί αυτή η τιμή γνωρίζοντας τη συνολική ισχύ των ηλεκτρικών καταναλωτών και την τάση του δικτύου.

Σύμφωνα με το GOST 29322-2014, από τον Οκτώβριο του 2015 η τιμή της τάσης πρέπει να είναι 230 V για το συνηθισμένο δίκτυο και 400 V για το τριφασικό. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις ισχύουν ακόμα οι παλιές παράμετροι: 220 και 380 V αντίστοιχα. Επομένως, για ακρίβεια στους υπολογισμούς, είναι απαραίτητο να γίνουν μετρήσεις με τη χρήση βολτόμετρου.

Η μέτρηση της τάσης στο οικιακό δίκτυο μπορεί να γίνει με τη βοήθεια βολτόμετρου ή πολύμετρου. Για αυτό, αρκεί να τοποθετήσετε τις επαφές του στην πρίζα.

Ένα ακόμα πρόβλημα, ιδιαίτερα σχετικό με την ηλεκτρική καλωδίωση στον ιδιωτικό τομέα, είναι η παροχή ηλεκτρικής ενέργειας με ανεπαρκή τάση. Οι μετρήσεις σε τέτοια προβληματικά αντικείμενα μπορεί να δείχνουν τιμές που υπερβαίνουν το εύρος που ορίζει το GOST.

Επιπλέον, ανάλογα με το επίπεδο κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από τους γείτονες, η τιμή της τάσης μπορεί να αλλάζει σημαντικά μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Αυτό δημιουργεί πρόβλημα όχι μόνο για τη λειτουργία των συσκευών, αλλά και για τον υπολογισμό της έντασης του ρεύματος. Κατά τη μείωση της τάσης, ορισμένες συσκευές χάνουν ισχύ, ενώ άλλες που διαθέτουν σταθεροποιητή εισόδου αυξάνουν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Είναι δύσκολο να γίνουν ποιοτικοί υπολογισμοί των απαραίτητων παραμέτρων του κυκλώματος υπό αυτές τις συνθήκες. Επομένως, είτε θα πρέπει να τοποθετηθούν καλώδια με προφανώς μεγαλύτερη διατομή (πράγμα ακριβό), είτε να λυθεί το πρόβλημα με την εγκατάσταση ενός σταθεροποιητή εισόδου ή τη σύνδεση του σπιτιού σε άλλη γραμμή.

Ο σταθεροποιητής τοποθετείται δίπλα στον πίνακα διανομής. Συχνά, αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να επιτευχθούν οι κανονιστικές τιμές τάσης στο σπίτι.

Αφού έχει βρεθεί η συνολική ισχύς των ηλεκτρικών συσκευών (S) και έχει προσδιοριστεί η τιμή της τάσης (U), ο υπολογισμός της έντασης του ρεύματος (I) γίνεται με βάση τύπους που προκύπτουν από το νόμο του Ohm:

I_f = S / U_f για μονοφασικό δίκτυο

I_l = S / (1,73 * U_l) για τριφασικό δίκτυο

Εδώ ο δείκτης “f” υποδηλώνει τις παραμέτρους φάσης, ενώ ο “l” τις γραμμικές.

Οι περισσότερες τριφασικές συσκευές χρησιμοποιούν τη σύνδεση τύπου “αστέρι” και επίσης σύμφωνα με αυτό το σχήμα λειτουργεί ο μετασχηματιστής που παρέχει ρεύμα στον καταναλωτή. Με συμμετρικό φορτίο, η γραμμική και η φασική ένταση θα είναι ίδιες (I_l = I_f), ενώ η τάση υπολογίζεται με τον τύπο:

U_l = 1,73 * U_f

Αποχρώσεις της επιλογής διατομής καλωδίου

Η ποιότητα και οι παράμετροι των συρμάτων και των καλωδίων ρυθμίζονται από το GOST 31996-2012. Σύμφωνα με αυτό το έγγραφο, για τα παραγόμενα προϊόντα αναπτύσσονται TU, όπου επιτρέπεται ένα συγκεκριμένο εύρος τιμών των βασικών χαρακτηριστικών. Ο κατασκευαστής υποχρεούται να παρέχει έναν πίνακα αντιστοιχίας διατομής αγωγών και μέγιστης ασφαλούς έντασης ρεύματος.

Η μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση ρεύματος εξαρτάται από τη διατομή των αγωγών των συρμάτων και από τον τρόπο εγκατάστασης. Μπορούν να τοποθετηθούν με κρυφό τρόπο (στον τοίχο) ή φανερό τρόπο (σε σωλήνα ή αγωγό).

Η επιλογή του καλωδίου πρέπει να γίνει έτσι ώστε να διασφαλίζεται η ασφαλής ροή ρεύματος, που αντιστοιχεί στην υπολογιζόμενη συνολική ισχύ των ηλεκτρικών συσκευών. Σύμφωνα με το ΠΥΕ (Κανόνες Εγκατάστασης Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων), η ελάχιστη υπολογιζόμενη διατομή των αγωγών που χρησιμοποιούνται σε οικιστικούς χώρους πρέπει να είναι τουλάχιστον 1,5 mm².

Οι τυπικές διαστάσεις έχουν τις εξής τιμές: 1,5; 2,5; 4; 6 και 10 mm².

Μερικές φορές έχει νόημα να χρησιμοποιηθούν αγωγοί με διατομή ένα βήμα μεγαλύτερη από την ελάχιστη επιτρεπόμενη. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει η δυνατότητα σύνδεσης πρόσθετων συσκευών ή αντικατάστασης των υπαρχουσών με πιο ισχυρές, χωρίς δαπανηρές και χρονοβόρες εργασίες για την τοποθέτηση νέων καλωδίων.

Υπολογισμός των παραμέτρων του αυτόματου διακόπτη

Για οποιοδήποτε κύκλωμα πρέπει να ικανοποιείται η ακόλουθη ανισότητα:

I_n <= I_p / 1.45

Εδώ, το I_n είναι το ονομαστικό ρεύμα του αυτόματου διακόπτη, και το I_p είναι το επιτρεπόμενο ρεύμα για την καλωδίωση. Αυτός ο κανόνας εξασφαλίζει εγγυημένη αποσύνδεση σε περίπτωση παρατεταμένης υπέρβασης του επιτρεπόμενου φορτίου.

Η ανισότητα “In <= Ip / 1.45” αποτελεί την κύρια προϋπόθεση κατά τη σύνθεση του ζεύγους “αυτόματος διακόπτης – καλώδιο”. Η παραμέληση αυτού του κανόνα μπορεί να οδηγήσει σε ανάφλεξη της καλωδίωσης.

Η ονομαστική τιμή του αυτόματου διακόπτη μπορεί να υπολογιστεί είτε με βάση το συνολικό φορτίο είτε με βάση τη διατομή των αγωγών της ήδη τοποθετημένης καλωδίωσης. Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα σχέδιο σύνδεσης ηλεκτρικών συσκευών, αλλά η καλωδίωση δεν έχει ακόμη τοποθετηθεί.

Σε αυτή την περίπτωση, η σειρά των ενεργειών είναι η εξής:

1. Υπολογισμός της συνολικής έντασης ρεύματος των ηλεκτρικών συσκευών που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο.
2. Επιλογή αυτόματου διακόπτη με ονομαστική τιμή όχι μικρότερη από την υπολογισμένη τιμή.
3. Επιλογή διατομής καλωδίου με βάση την ονομαστική τιμή του αυτόματου διακόπτη.

Παράδειγμα:

1. S = 4 kW; I = 4000 / 220 = 18 A;
2. I_n = 20 A;
3. I_p >= I_n * 1.45 = 29 A; D = 4 mm².

Εάν η καλωδίωση έχει ήδη τοποθετηθεί, τότε η σειρά των ενεργειών είναι διαφορετική:

1. Προσδιορισμός του επιτρεπόμενου ρεύματος για γνωστή διατομή και τρόπο τοποθέτησης της καλωδίωσης σύμφωνα με τον πίνακα που παρέχεται από τον κατασκευαστή.
2. Επιλογή του αυτόματου διακόπτη.
3. Υπολογισμός της ισχύος των συνδεδεμένων συσκευών. Ομαδοποίηση των συσκευών με τέτοιο τρόπο ώστε το συνολικό φορτίο στο κύκλωμα να είναι μικρότερο από την ονομαστική τιμή.

Παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι έχουν τοποθετηθεί δύο μονοπολικά καλώδια με ανοιχτό τρόπο, D = 6 mm², τότε:

1. I_p = 46 A;
2. I_n <= I_p / 1.45 = 32 A;
3. S = I_n * 220 = 7.0 kW.

Στο σημείο 2 του τελευταίου παραδείγματος, υπάρχει μια μικρή επιτρεπτή προσέγγιση. Η ακριβής τιμή I_n = I_p / 1.45 = 31.7 A στρογγυλοποιήθηκε στην τιμή 32 A.

Επιλογή μεταξύ πολλών ονομαστικών τιμών

Μερικές φορές προκύπτει μια κατάσταση όπου μπορούν να επιλεγούν αρκετοί αυτόματοι διακόπτες με διαφορετικές ονομαστικές τιμές για την προστασία του κυκλώματος. Για παράδειγμα, με συνολική ισχύ ηλεκτρικών συσκευών 4 kW (18 A), επιλέχθηκε με περιθώριο καλωδίωση με διατομή χάλκινων αγωγών 4 mm². Για έναν τέτοιο συνδυασμό, μπορούν να τοποθετηθούν αυτόματοι διακόπτες 20 και 25 A.

Εάν το ηλεκτρικό διάγραμμα διανομής προβλέπει πολυεπίπεδη προστασία, τότε πρέπει να επιλέξετε τους αυτόματους διακόπτες έτσι ώστε η ονομαστική τιμή του ανώτερου (στο σχήμα είναι δεξιά – 25 A) να είναι μεγαλύτερη από εκείνη των διακοπτών χαμηλότερων επιπέδων.

Πλεονέκτημα της επιλογής ενός διακόπτη με την υψηλότεροή ονομαστική τιμή είναι η δυνατότητα σύνδεσης πρόσθετων συσκευών χωρίς αλλαγή των στοιχείων του κυκλώματος. Τις περισσότερες φορές έτσι γίνεται.

Υπέρ της επιλογής ενός αυτόματού διακόπτη με μικρότερή ονομαστική τιμή σύνηγορεί τό γεγονός ότί ό θερμικός του εκλυτήρας θα αντιδράσει ταχύτερα σε αυξημένη ένδειξη ρεύματος. Τό θέμα είναι ότί σε ορισμένες συσκευές μπορεί να προκύψει βλάβη που θα οδηγήσει σε αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας, αλλά όχι σε επίπεδο βραχυκυκλώματος.

Για παράδειγμα, η βλάβη του ρουλεμάν του κινητήρα ενός πλυντηρίου ρούχων θα οδηγήσει σε απότομη αύξηση τού ρεύματος στην περιέλιξη. Εάν ο αυτόματος διακόπτης αντιδράσει γρήγορα στην υπέρβαση των επιτρεπόμενων τιμών και διακόψει, τότε ο κινήτρας δέν θα καεεί.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Κατασκευή αυτόματικού διακόπτη και ταξινόμησή του. Έννοια της χρονορευματικής χαρακτηριστικής και επιλογή ονομαστικής τιμής βάσει διατομής καλωδίου:

Υπολογισμός ισχύος συσκευών καί επιλογή αυτόματου διακόπτη με χρήση των διατάξεων του ΠΥΕ:

Η επιλογή ενός αυτόματου διακόπτη πρέπει να γίνει υπεύθυνα, καθώς από αυτήν εξαρτάται η ασφάλεια λειτουργίας του ηλεκτρικού συστήματος του σπιτιού. Παρά το πλήθος των παραμέτρων εισόδου και τις λεπτομέρειες υπολογισμού, πρέπει να θυμόμαστε ότι η κύρια προστατευτική λειτουργία του αυτόματου διακόπτη αφορά την καλωδίωση.

Γράψτε, παρακαλώ, σχόλια, κάντε ερωτήσεις, αναρτήστε φωτογραφίες σχετικές με το θέμα του άρθρου στο παρακάτω μπλοκ. Μοιραστείτε χρήσιμες πληροφορίες που μπορεί να φανούν χρήσιμες στους επισκέπτες του ιστότοπου. Πείτε για τη δική σας εμπειρία στην επιλογή αυτόματων διακοπτών για την προστασία της εξοχικής ή οικιακής ηλεκτρικής εγκατάστασης.