选择负载功率、电缆截面和电流的自动机器:计算的原则和公式

电缆截面计算 |表格、公式和示例

可以根据线路电阻校正导体横截面

任何导体都有自己的电阻 - 我们在文章的开头谈到了这一点,当时我们给出了材料,铜和铝的电阻率值。

这两种金属都具有非常好的导电性,并且在小范围内,线路自身的电阻对电路的整体参数没有任何显着影响。但如果打算铺设较长的线路,或者,例如,让较长的携带延长线在离家相当远的地方工作,则建议计算其自身的电阻并将其引起的电压降与电源电压。如果电路中的电压降超过标称电压的 5%,则电气装置的操作规则规定采用具有较大横截面导体的电缆。

例如,正在制造用于焊接逆变器的载体。如果电缆本身的电阻过大,负载下的电线会过热,电压可能不足以使设备正常运行。

电缆的自电阻可以使用以下公式计算:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk——电缆(线路)的固有电阻,欧姆;

2 - 电缆长度加倍,因为考虑到整个电流路径,即“来回”;

ρ 为电缆芯线材料的电阻率;

L——电缆长度,m;

S为铁芯的横截面积,mm²。

假设我们已经知道连接负载时必须处理的电流 - 这已经在本文中多次讨论过。

知道电流强度,很容易用欧姆定律计算电压降,然后与标称值进行比较。

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

如果测试结果超过 5%,则电缆芯的横截面应增加一级。

另一个在线计算器将帮助您快速进行此类检查。似乎不需要进一步解释。

长线电压降计算器

如前所述,使用高达 5% 的值,您无法更改任何内容。如果结果更多,则电缆芯的横截面会增加,随后还要进行检查。

*  *  *  *  *  *  *

因此,考虑了与所需电缆横截面相关的主要问题,具体取决于其上的计划负载。读者可以自由选择他最喜欢的任何建议的计算方法。

我们将以同一主题的视频结束本文。

额定电流和时间特性

接下来是主要铭文之一 - 机器的额定电流。例如 C25 或 C16。

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第一个字母表示时间-电流特性“C”。字母后面的数字是额定电流值。

最常见的特征是“B、C、D、Z、K”。它们根据通过机器的短路电流确定跳闸时间。简而言之,那么:

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当短路电流比标称值大 3-5 倍时,机器将“有条件地立即”关闭

基本上它们被放置在照明电路中。

C
短路电流为标称值的 5-10 倍

混合负载网络中的通用应用。

D
10-20 倍以上的 Inom

用于连接电动机。

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Z
2-3次

实际用于带有电子设备的电路中。

ķ
8-12次

仅适用于带感性负载的设备。

所有这些设备都具有热保护和电磁保护。虽然有时可能无法设置热。但稍后会详细介绍。

电磁 - 在上述参数的范围内,取决于特性的类型。

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请注意,使用 C25 值时,机器不会关闭 26 安培的负载。这只会在电流值大于 25A 的 1.13 倍时发生。即便如此,经过相当长的一段时间(超过 1 小时)

即便如此,经过相当长的一段时间(超过 1 小时)。

有这样的事情:

工作电流 — 1,45*Inom

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机器保证在一小时内工作。

非工作电流 - 1.13 * Inom

机器不应该在一小时内工作,但只能在这段时间过去后工作。

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另外,不要忘记外壳上的额定电流值是针对环境温度 +30C 指示的。如果您将设备放在浴室或房屋的正面,直接在阳光下,那么一台 16 安培的自动机器,在炎热的夏日,可以在比标称电流更低的电流下工作!

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为什么需要自动

用于公寓、联排别墅、小型工业设施的断路器具有一般的工作原理。

它们配备了两级保护系统:

  1. 热的。热释放器由双金属板制成。随着大电流侧的延长动作,板的灵活性增加,因此它接触开关。
  2. 电磁。电磁脱扣器的作用是由螺线管来完成的。当记录增加的电流功率时,机器和电缆未设计用于,开关也会跳闸。这是短路保护。

AB(常用缩写)保护电网免受热绝缘和火灾

正是由于这种工作方案,重要的是要知道将机器放在公寓里需要多少安培:如果您选择了错误的设备,它将无法阻止功率不合适的电流,并且会发生火灾。根据所有建议选择,AB 将防止火灾、电击、加热和家用电器芯片燃烧

决定宗派

实际上,从断路器的功能来看,确定断路器额定值的规则是:必须工作到电流超过接线能力为止。这意味着机器的额定电流必须小于接线所能承受的最大电流。

对于每条线路,您需要选择合适的断路器

基于此,选择断路器的算法很简单:

  • 计算特定区域的布线横截面。
  • 查看此电缆可以承受的最大电流(表中有)。
  • 此外,从断路器的所有面额中,我们选择最接近的较小的一个。机器的额定值与特定电缆的允许连续负载电流相关 - 它们的额定值略低(见表)。评级列表如下所示:16 A、25 A、32 A、40 A、63 A。从此列表中选择正确的一个。有面额和更少的面额,但实际上它们已经不再使用了——我们的电器太多了,而且它们的功率很大。

例子

该算法非常简单,但它完美无缺。为了更清楚,让我们看一个例子。下表显示了在房屋和公寓中布线时使用的导体的最大允许电流。也有关于使用机器的建议。它们在“断路器的额定电流”一栏中给出。在那里我们正在寻找面额 - 它略低于允许的最大值,因此接线工作在正常模式下。

铜线横截面 允许持续负载电流 单相网络的最大负载功率 220 V 断路器额定电流 断路器电流限制 单相电路的近似负载
1.5 平方米毫米 19个 4.1千瓦 10安 16个 照明和信号
2.5 平方米毫米 27个 5.9 千瓦 16个 25安 插座组和电地暖
4 平方毫米 38个 8.3 千瓦 25安 32个 空调和热水器
6 平方毫米 46个 10.1 千瓦 32个 40安 电炉和烤箱
10平方米毫米 70安 15.4 千瓦 50安 63 一个 介绍台词

在表格中,我们找到了这条线的选定线段。假设我们需要铺设横截面为 2.5 mm2 的电缆(铺设到中等功率设备时最常见)。这种截面的导体可以承受27A的电流,机器的推荐额定值为16A。

那么链条将如何运作?只要电流不超过 25 A,机器就不会关闭,一切都在正常模式下工作 - 导体会升温,但不会达到临界值。当负载电流开始增加并超过 25 A 时,机器在一段时间内不会关闭 - 也许这些是启动电流,并且它们是短暂的。如果电流在足够长的时间内超过 25 A 13%,它就会关闭。在这种情况下,如果它达到 28.25 A。然后电袋将工作,使分支断电,因为该电流已经对导体及其绝缘构成威胁。

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功率计算

是否可以根据负载功率选择自动机?如果只有一个设备连接到电源线(通常是耗电量大的大型家用电器),则允许根据该设备的功率进行计算。同样在功率方面,您可以选择安装在房屋或公寓入口处的入门机器。

如果我们正在寻找入门机器的价值,则有必要将连接到家庭网络的所有设备的功率相加。然后将求得的总功率代入公式,求出该负载的工作电流。

从总功率计算电流的公式

找到电流后,选择值。它可以比找到的值多一点或少一点。主要是它的跳闸电流不超过此接线的最大允许电流。

什么时候可以使用这种方法?如果布线有很大的余量(顺便说一句,这还不错)。然后,为了省钱,可以根据负载安装自动开关,而不是根据导线的横截面

但我们再次注意,负载的长期允许电流必须大于断路器的限制电流。只有这样自动保护的选择才是正确的

通过加热导体计算允许的电流强度

如果选择了合适横截面的导体,这将消除电压降和线路过热。因此,该部分确定了电网运行模式的最佳和经济程度。看起来你可以拿并安装一个巨大的电缆部分。但铜导体的成本与其横截面成正比,在一个房间内安装电线时的差价可能高达数千卢布。

因此,能够正确计算电缆横截面很重要:一方面保证网络运行的安全,另一方面不要花额外的钱购买过于“粗”的导体

要选择线材截面,必须考虑两个重要标准 - 允许的加热和电压损失。用不同的公式得到导体截面积的两个值后,四舍五入取一个较大的值。架空电力线对电压损失特别敏感。

同时,对于铺设在波纹管中的地下线路和电缆,重要的是要考虑到允许的热量。因此,应根据接线类型确定横截面

电缆导体的允许加热温度

Id - 电缆上的允许负载(加热电流)。该值对应于长时间流过导体的电流。在此过程中,出现了既定的长期允许温度 (Td)。计算出的电流强度 (Ir) 必须与允许的电流强度 (Id) 相对应,要确定它,您需要使用以下公式:

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

在哪里:

  • Pn——额定功率,kW;
  • Kz——负载系数(0.85-0.9);
  • Un——设备的额定电压;
  • hd——设备效率;
  • cos j——设备功率因数(0.85-0.92)。

即使我们考虑相同的电流值,热量输出也会因环境温度而异。温度越低,传热效率越高。

电缆修正系数取决于环境温度

温度因地区和季节而异,因此可以在 PUE 中找到具体数值的表格。如果温度与计算的温度相差很大,则必须使用校正因子。室内或室外的基本温度为 25 摄氏度。如果电缆铺设在地下,温度会发生 15 摄氏度的变化。然而,它在地下保持不变。

电压

230/400V——本机可使用的额定电压铭文。

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如果有 230V 图标(没有 400V),则这些设备只能用于单相网络。您不能将两个或三个单相开关排成一排,以这种方式为电机负载或三相泵或风扇提供380V。

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还要仔细研究双极模型。如果他们在其中一个极上写有字母“N”(不仅是 difavtomatov),那么这里连接的是零芯,而不是第一相。

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它们的名称略有不同。例如 VA63 1P+N。

波浪图标表示 - 用于在交流电压网络中运行。

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对于直流电压和电流,最好不要安装此类设备。它的停机特性和短路期间的工作结果将是不可预测的。

直流和电压开关,除了直线形式的图标外,其端子上可能有特征铭文“+”(加号)和“-”(减号)。

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此外,电极的正确连接在这里至关重要。这是因为用直流电熄灭电弧的条件有些困难。

如果在正弦曲线通过零时弧线自然消失,那么在恒定时,就没有这样的正弦曲线。为了稳定的灭弧,其中使用了磁铁,该磁铁安装在灭弧室附近。

这将导致船体不可避免的破坏。

弱链接保护

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除节外,在选择合适的电缆产品时,还要注意实际的操作条件。标准化值用于加热至不超过 +60°C 的温度

在乡间别墅附近的地点安装线路时,必须提供防潮和其他不利外部影响的保护。

仔细检查电网的所有部分。基本规则是可靠保护,考虑到参数最差的部分的性能。应该记住,与铝相比,铜设计为具有相同的横截面以承受更大的负载。金属的纯度特别重要。随着杂质的增加,电导率下降,无用和危险加热的损失增加。

室内布线装置

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  • 介绍机必须放在柜台前;
  • 控制装置后面安装了一个通用剩余电流装置(RCD);
  • 然后单独的线路配备断路器(AB)。

RCD 可防止引起泄漏电流的事故。在某些情况下防止触电。然而,使用断路器执行复杂的保护措施。务必使用有效接地。

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通常,在厨房中放置几组以均匀分配负载很方便。特别推荐选择强大消费者的分布:

  • 滚刀;
  • 烤箱;
  • 加热锅炉、锅炉、流动加热器;
  • 电对流器、热风枪;
  • 空调。

接线图具有树形结构。从“主干”的中心线制作“分支”的必要分支,用于连接插座和开关。

电流表的自动机器等级

为了保护线路免受过载和短路,必须仔细正确地选择断路器的额定电流。例如,如果您使用 2.5 平方毫米电缆保护线路。自动25A,同时打开几个大功率的家用电器,那么电流可能会超过机器标称值,但小于1.45,机器可以工作一个小时左右。

如果电流为 28A,那么电缆绝缘层将开始熔化(因为允许的电流只有 25A),这将导致故障、火灾和其他不幸的后果。

因此,功率和电流的自动机表如下:

电流断路器的额定值

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  • 指定消费者的连接方案;
  • 采集设备护照数据,测量电压;
  • 根据提出的方案,它们是单独计算的,将单独电路中的电流相加;
  • 对于每一组,必须选择能够承受相应负载的自动机器;
  • 确定具有合适导体横截面的电缆产品。

面额选择规则

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为了得出正确的结论,有必要考虑所连接设备的特性。如果根据计算,总电流为 19 安培,用户更愿意购买 25A 的设备。该解决方案假定可以在没有明显限制的情况下施加附加载荷。

但是,在某些情况下,最好选择 20A 断路器。这提供了相对较短的时间来通过双金属隔离器的电流增加(温度升高)关闭电源

当转子被卡住的驱动器阻塞时,这种预防措施将有助于保持电机绕组​​的完整性。

不同的响应时间有助于确保保护设备的选择性操作。具有较低延迟的设备安装在线路上。在紧急情况下,只有损坏的部分断电。介绍机器将没有时间关闭。来自其他电路的电源可用于维持照明、警报和其他工程系统的正常工作。

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