회로 차단기의 전류 등급: 올바른 기계를 선택하는 방법

과부하 및 단락시 전기를 차단하는 장치는 모든 홈 네트워크 입구에 설치됩니다.회로 차단기의 정격 전류를 정확하게 계산해야 합니다. 그렇지 않으면 회로 차단기의 작동이 효과적이지 않습니다. 동의하시나요?

이 보호 장치가 선택되는 기계 매개 변수를 계산하는 방법을 알려 드리겠습니다. 우리 기사에서는 전기 네트워크를 보호하는 데 필요한 장치를 선택하는 방법을 배웁니다. 우리의 조언을 고려하여 위험한 배선 순간에 명확하게 작동하는 옵션을 구매하게 될 것입니다.

회로 차단기 매개변수

트립 장치 등급을 올바르게 선택하려면 작동 원리, 조건 및 응답 시간을 이해해야 합니다.

회로 차단기의 작동 매개변수는 러시아 및 국제 규제 문서에 의해 표준화되어 있습니다.

기본 요소 및 표시

스위치 설계에는 전류가 설정된 값 범위를 초과할 때 반응하는 두 가지 요소가 포함됩니다.

• 통과 전류의 영향으로 바이메탈 플레이트가 가열되고 구부러져 푸셔를 눌러 접점이 분리됩니다. 이는 과부하에 대한 "열 보호"입니다.
• 솔레노이드는 권선에 흐르는 강한 전류의 영향으로 코어를 누르는 자기장을 생성하고 이 자기장은 푸셔에 작용합니다. 이는 단락에 대한 "전류 보호"로, 이러한 이벤트에 플레이트보다 훨씬 빠르게 반응합니다.

전기 보호 장치 유형에는 주요 매개변수를 결정하는 데 사용할 수 있는 표시가 있습니다.

각 회로 차단기에는 주요 특성이 표시되어 있습니다. 이를 통해 패널에 장치를 설치할 때 혼란스러운 장치를 피할 수 있습니다.

시간-전류 특성의 종류는 솔레노이드의 설정 범위(동작할 때의 전류 크기)에 따라 다릅니다. 아파트, 주택 및 사무실의 배선 및 장치를 보호하기 위해 "C" 유형 또는 훨씬 덜 일반적인 "B" 스위치가 사용됩니다. 일상적인 사용에는 특별한 차이가 없습니다.

유형 "D"는 시동 전력이 높은 전기 모터가 있는 장비가 있는 다용도실이나 목공소에서 사용됩니다.

분리 장치에 대한 표준에는 주거용(EN 60898-1 또는 GOST R 50345)과 보다 엄격한 산업용(EN 60947-2 또는 GOST R 50030.2)이라는 두 가지 표준이 있습니다. 그들은 약간 다르며 두 표준의 기계는 주거용 건물에 사용될 수 있습니다.

정격 전류 측면에서 가정용 자동 기계의 표준 범위에는 6, 8, 10, 13(희귀), 16, 20, 25, 32, 40, 50 및 63A 값의 장치가 포함됩니다.

시간-전류 응답 특성

과부하 시 기계의 작동 속도를 결정하기 위해 정격 전류 강도에 대한 기존 전류 강도의 비율과 동일한 공칭 값 초과 계수에 대한 종료 시간에 따른 특수 테이블이 있습니다.

K = 나 / 나_N.

범위 계수 값이 5~10 단위에 도달하면 그래프가 급격하게 떨어지는 것은 전자기 방출의 작동 때문입니다. "B" 유형 스위치의 경우 이는 3~5 단위의 값에서 발생하고 "D" 유형의 경우에는 10~20 단위의 값에서 발생합니다.

그래프는 이 스위치에 설정된 값에 대한 전류 강도의 비율에 대한 유형 "C" 회로 차단기의 응답 시간 범위의 의존성을 보여줍니다.

K = 1.13이면 기계는 1시간 이내에 회선이 끊어지지 않음을 보장하고, K = 1.45이면 같은 시간 내에 끊어짐이 보장됩니다. 이 값은 8.6.2항에서 승인되었습니다. GOST R 50345-2010.

예를 들어 K = 2에서 보호 기능이 작동하는 데 걸리는 시간을 이해하려면 이 값에서 수직선을 그려야 합니다. 결과적으로 위 그래프에 따르면 12~100초 범위에서 종료가 발생하는 것으로 나타났습니다.

이러한 큰 시간 확산은 판의 가열이 판을 통과하는 전류의 전력뿐만 아니라 외부 환경의 매개변수에도 의존한다는 사실에 기인합니다. 온도가 높을수록 기계 작동 속도가 빨라집니다.

명칭 선택 규칙

아파트 내 및 주택 전기 네트워크의 구조는 개별적이므로 특정 등급의 스위치를 설치하기 위한 표준 솔루션이 없습니다. 기계의 허용 매개변수를 계산하는 일반적인 규칙은 매우 복잡하며 많은 요인에 따라 달라집니다. 이를 모두 고려해야 하며, 그렇지 않으면 긴급 상황이 발생할 수 있습니다.

실내 배선의 원리

내부 전기 네트워크는 사이클이 없는 그래프인 "트리" 형태의 분기 구조를 가지고 있습니다. 이 건설 원칙의 준수를 호출합니다. 기계의 선택성, 이에 따르면 모든 유형의 전기 회로에는 보호 장치가 장착되어 있습니다.

이는 긴급 상황 발생 시 시스템의 안정성을 향상시키고 이를 제거하는 작업을 단순화합니다. 또한 부하 분산, 에너지 집약적 장치 연결, 배선 구성 변경이 훨씬 쉽습니다.

그래프의 밑부분에는 입력기가 있고, 분기 직후에는 개별 전기회로마다 그룹스위치가 배치된다. 이는 수년에 걸쳐 입증된 표준 체계입니다.

입력 회로 차단기의 기능에는 일반 과부하 모니터링이 포함되어 전류가 물체에 허용된 값을 초과하지 않도록 방지합니다. 이러한 경우 외부 배선이 손상될 위험이 있습니다. 또한 이미 공유 재산의 일부이거나 지역 전력망에 속한 아파트 외부의 보호 장치가 작동될 가능성이 높습니다.

그룹 기계의 기능에는 개별 라인의 전류 제어가 포함됩니다. 이는 전용 영역의 케이블과 이에 연결된 전기 소비자 그룹을 과부하로부터 보호합니다. 이러한 장치가 단락 중에 작동하지 않으면 입력 회로 차단기로 보호됩니다.

전기소비자가 적은 아파트라도 별도의 조명선을 설치하는 것이 좋습니다. 다른 회로의 차단기를 끄면 표시등이 꺼지지 않으므로보다 편안한 조건에서 문제를 해결할 수 있습니다. 거의 모든 패널에서 입력 기계의 명목 가치는 그룹의 금액보다 적습니다.

전기 제품의 총 전력

회로의 최대 부하는 모든 전기 제품을 동시에 켤 때 발생합니다. 따라서 일반적으로 총 전력은 단순 합산으로 계산됩니다. 그러나 어떤 경우에는 이 수치가 더 낮을 수도 있습니다.

일부 회선의 경우 연결된 모든 전기 제품의 동시 작동이 불가능하며 때로는 불가능합니다. 가정에서는 때때로 강력한 장치의 작동을 구체적으로 제한합니다. 이렇게 하려면 동시에 켜거나 제한된 수의 소켓을 사용하지 않는 것을 기억해야 합니다.

모든 사무기기, 조명 및 보조 장비(주전자, 냉장고, 선풍기, 히터 등)가 동시에 작동할 확률은 매우 낮으므로 최대 전력을 계산할 때 보정 계수를 사용합니다.

사무실 건물에 전기를 공급할 때 경험적 동시성 계수가 종종 계산에 사용되며 그 값은 0.6에서 0.8 사이입니다. 최대 부하는 모든 전기 제품의 전력 합계에 계수를 곱하여 계산됩니다.

계산에는 한 가지 미묘함이 있습니다. 정격(총) 전력과 소비(활성) 전력 간의 차이를 고려해야 하며 이는 계수(cos(에프)).

이는 장치가 작동하려면 소비량을 이 계수로 나눈 것과 동일한 전력 전류가 필요함을 의미합니다.

나_피 =I/코사인(f)

어디:

• 나_피 - 부하 계산에 사용되는 정격 전류 강도
• I는 장치가 소비하는 전류입니다.
• cos(f) <= 1.

일반적으로 정격 전류는 즉시 표시되거나 전기 장치의 기술 데이터 시트에 있는 cos(f) 값 표시를 통해 표시됩니다.

예를 들어, 형광 광원의 계수 값은 0.9입니다. LED 램프의 경우 – 약 0.6; 일반 백열등의 경우 - 1. 문서가 손실되었지만 가정용 장치의 전력 소비가 알려진 경우 보증을 위해 cos (f) = 0.75를 사용하십시오.

정격 전류 데이터를 사용할 수 없는 경우 전기 부하를 계산할 때 표에 표시된 권장 역률 값을 사용할 수 있습니다.

부하 전력에 따라 회로 차단기를 선택하는 방법은 다음과 같습니다. 다음 기사, 그 내용을 숙지하시기 바랍니다.

코어 단면 선택

분전반에서 소비자 그룹까지 전원 케이블을 배치하기 전에 전기 제품이 동시에 작동할 때의 전력을 계산해야 합니다. 분기의 단면적은 배선 금속 유형(구리 또는 알루미늄)에 따라 계산표에 따라 선택됩니다.

와이어 제조업체는 자사 제품과 유사한 참조 자료를 제공합니다. 누락 된 경우 참고 서적 "전기 장비 건설 규칙"의 데이터에 따라 안내되거나 케이블 단면적 계산.

그러나 소비자는 종종 안전하다고 생각하고 허용되는 최소 단면적을 선택하지 않고 한 단계 더 큰 단면을 선택합니다. 예를 들어 5kW 라인용 구리 케이블을 구매할 때 코어 단면적을 6mm로 선택합니다.²표에 따르면 4mm 값이면 충분합니다.².

PUE에 제시된 참조 표를 사용하면 구리 케이블의 다양한 작동 조건에 대해 표준 범위에서 필요한 단면적을 선택할 수 있습니다.

이는 다음과 같은 이유로 정당화됩니다.

• 단면에 최대 허용 하중이 거의 적용되지 않는 두꺼운 케이블의 수명이 길어집니다. 배선을 다시 하는 것은 쉽고 비용이 많이 드는 작업이 아닙니다. 특히 방을 개조한 경우에는 더욱 그렇습니다.
• 대역폭 예약을 사용하면 새 전기 제품을 네트워크 지점에 원활하게 연결할 수 있습니다. 따라서 주방에 냉동고를 추가하거나 욕실에서 세탁기를 그곳으로 옮길 수 있습니다.
• 전기 모터가 포함된 장치의 작동 시작 시 강한 시동 전류가 생성됩니다. 이 경우 조명 램프가 깜박이는 것뿐만 아니라 컴퓨터, 에어컨 또는 세탁기의 전자 부품이 고장날 수도 있는 전압 강하가 관찰됩니다. 케이블이 두꺼울수록 전압 서지가 작아집니다.

불행히도 시장에는 GOST가 아닌 다양한 사양의 요구 사항에 따라 제작된 케이블이 많이 있습니다.

종종 코어 단면이 요구 사항을 충족하지 않거나 필요한 것보다 더 큰 저항을 갖는 전도성 재료로 만들어집니다. 따라서 케이블의 허용 가열이 발생하는 실제 최대 전력은 표준 표보다 적습니다.

이 사진은 GOST(왼쪽)와 TU(오른쪽)에 따라 만들어진 케이블의 차이점을 보여줍니다. 도체의 단면적과 절연재의 견고성에는 분명한 차이가 있습니다.

케이블 보호를 위한 회로 차단기 정격 계산

패널에 설치된 기계는 현재 전력이 전기 케이블에 허용된 범위를 벗어날 때 라인이 분리되도록 해야 합니다. 따라서 스위치의 최대 허용 정격을 계산할 필요가 있습니다.

PUE에 따르면 상자 안이나 공중(예: 매달린 천장 위)에 놓인 구리 케이블의 허용되는 장기 하중은 위 표에서 가져옵니다. 이 값은 전력 과부하가 있는 비상 상황을 위한 것입니다.

현재 GOST R 50571.4.43-2012에 따라 스위치의 정격 전력을 장기 허용 전류와 연관시킬 때 일부 문제가 시작됩니다.

GOST R 50571.4.43-2012의 조항 433.1의 일부가 제공됩니다. 공식 "2"에는 부정확성이 있으며 변수 In의 정의를 올바르게 이해하려면 부록 "1"을 고려해야 합니다.

첫째, 변수 I의 디코딩은 오해의 소지가 있습니다._N, 이 GOST 단락의 부록 "1"에주의를 기울이지 않으면 정격 전력으로 사용됩니다. 둘째, 공식 "2"에 오타가 있습니다. 계수 1.45가 잘못 추가되었으며 이 사실은 많은 전문가에 의해 언급되었습니다.

조항 8.6.2.1에 따라.최대 63A 등급의 가정용 스위치에 대한 GOST R 50345-2010, 조건부 시간은 1시간입니다. 설정된 트리핑 전류는 공칭 값에 1.45를 곱한 값과 같습니다.

따라서 첫 번째 공식과 수정된 두 번째 공식에 따라 회로 차단기의 정격 전류는 다음 공식을 사용하여 계산해야 합니다.

나_N <= 나_지 / 1,45

어디:

• 나_N - 기계의 정격 전류;
• 나_지 – 장기 허용 케이블 전류.

두 개의 구리 도체(220V)를 사용한 단상 연결을 위한 표준 케이블 섹션의 스위치 정격을 계산해 보겠습니다. 이를 위해 장기 허용 전류(공기를 통과할 때)를 트리핑 계수 1.45로 나눕니다.

액면가가 이 값보다 작도록 기계를 선택해 보겠습니다.

• 섹션 1.5mm²: 19 / 1.45 = 13.1. 등급: 13A;
• 섹션 2.5mm²: 27 / 1.45 = 18.6. 등급: 16A;
• 섹션 4.0mm²: 38 / 1.45 = 26.2. 등급: 25A;
• 섹션 6.0mm²: 50 / 1.45 = 34.5. 등급: 32A;
• 섹션 10.0mm²: 70 / 1.45 = 48.3. 등급: 40A;
• 섹션 16.0mm²: 90 / 1.45 = 62.1. 등급: 50A;
• 섹션 25.0mm²: 115 / 1.45 = 79.3. 액면가: 63A.

13A 회로 차단기는 판매되는 경우가 거의 없으므로 정격 전력이 10A인 장치를 대신 사용하는 경우가 많습니다.

내부 배선을 설치할 때 알루미늄 코어 기반 케이블은 이제 거의 사용되지 않습니다. 부하에 따라 섹션을 선택할 수 있는 테이블도 있습니다.

비슷한 방식으로 알루미늄 케이블의 경우 기계의 등급을 계산합니다.

• 섹션 2.5mm²: 21 / 1.45 = 14.5. 등급: 10 또는 13A;
• 섹션 4.0mm²: 29 / 1.45 = 20.0. 등급: 16 또는 20A;
• 섹션 6.0mm²: 38 / 1.45 = 26.2. 등급: 25A;
• 섹션 10.0mm²: 55 / 1.45 = 37.9. 등급: 32A;
• 섹션 16.0mm²: 70 / 1.45 = 48.3. 등급: 40A;
• 섹션 25.0mm²: 90 / 1.45 = 62.1. 등급: 50A
• 섹션 35.0mm²: 105 / 1.45 = 72.4. 액면가: 63A.

전원 케이블 제조업체가 단면적에 대한 허용 전력의 다른 의존성을 선언하는 경우 스위치 값을 다시 계산해야 합니다.

단상 및 3상 네트워크의 전력에 대한 전류 의존성에 대한 공식은 다릅니다. 380볼트용으로 설계된 장치를 가진 많은 사람들이 이 단계에서 실수를 합니다.

마킹을 통해 회로 차단기의 기술 매개 변수를 결정하는 방법을 자세히 설명합니다. 여기에 명시된. 교육 자료를 읽어 보시기 바랍니다.

소비자 업무로 인한 과부하 방지

때로는 전기 케이블의 작동을 유지하는 데 필요한 것보다 훨씬 낮은 정격 전력으로 라인에 기계가 설치되는 경우도 있습니다.

회로에 있는 모든 장치의 총 전력이 케이블이 견딜 수 있는 것보다 훨씬 낮은 경우 스위치 정격을 줄이는 것이 좋습니다. 이는 안전상의 이유로 배선 설치 후 일부 장치가 라인에서 제거된 경우에 발생합니다.

그런 다음 기계의 정격 출력을 줄이는 것은 새로운 과부하에 대한 더 빠른 응답의 위치에서 정당화됩니다.

예를 들어, 전기 모터 베어링이 막히면 권선의 전류가 급격하게 증가하지만 단락 값까지는 증가하지 않습니다. 기계가 빠르게 반응하면 권선이 녹을 시간이 없으므로 값비싼 되감기 절차에서 엔진을 절약할 수 있습니다.

또한 각 회로의 엄격한 제한으로 인해 계산된 값보다 작은 값을 사용합니다. 예를 들어, 단상 네트워크의 경우 전기 스토브가 있는 아파트 입구에 32A 스위치가 설치되어 32 * 1.13 * 220 = 8.0kW의 허용 전력을 제공합니다.아파트 배선 시 공칭값 25A의 그룹 회로 차단기를 설치하여 3개 라인을 구성했다고 가정합니다.

배전반에 설치된 그룹 회로 차단기 수가 많은 경우 서명하고 번호를 매겨야 합니다. 그렇지 않으면 혼란스러울 수 있습니다

회선 중 하나의 부하가 느리게 증가한다고 가정해 보겠습니다. 전력 소비가 그룹 스위치의 보장된 트리핑과 동일한 값에 도달하면 나머지 두 섹션에는 (32 - 25) * 1.45 * 220 = 2.2kW만 남게 됩니다.

이는 전체 소비량에 비해 매우 적은 금액입니다. 이러한 분전반 설계를 사용하면 입력 회로 차단기가 라인의 장치보다 더 자주 꺼집니다.

따라서 선택성의 원리를 유지하려면 해당 영역에 20A 또는 16A 등급의 스위치를 설치해야 합니다. 그런 다음 동일한 전력 소비 불균형으로 인해 다른 두 링크는 ​​총 3.8 또는 5.1kW를 차지하며 이는 허용 가능합니다.

가능성을 생각해 보자 스위치 설치 주방 전용 별도 라인의 예를 사용하면 20A 등급입니다.

다음 전기 제품이 연결되어 있으며 동시에 켤 수 있습니다.

• 정격 출력이 400W이고 시동 전류가 1.2kW인 냉장고;
• 냉동고 2개, 전력 200W;
• 오븐, 전력 3.5kW;
• 전기 오븐을 작동할 때 추가 장치 하나만 ​​추가로 켤 수 있으며, 그 중 가장 강력한 장치는 2.0kW를 소비하는 전기 주전자입니다.

20A 기계를 사용하면 20 * 220 * 1.13 = 5.0kW의 전력으로 1시간 이상 전류를 흘릴 수 있습니다. 20 * 220 * 1.45 = 6.4kW의 전류 흐름으로 1시간 이내에 정지가 보장됩니다.

주방의 냉동 장비와 스토브는 전기에 영구적으로 연결되어 있어야 합니다.초과 전류가 발생할 위험이 있는 경우 해당 장치에 소켓을 2개만 할당하면 다른 장치의 동시 작동을 제거할 수 있습니다.

오븐과 전기 주전자를 동시에 켜면 총 전력은 5.5kW 또는 기계 공칭 값의 1.25부분이 됩니다. 주전자는 오랫동안 작동하지 않기 때문에 꺼지지 않습니다. 이 순간 냉장고와 냉동고가 모두 켜지면 전력은 6.3kW 또는 공칭 값의 1.43 부분이됩니다.

이 값은 이미 보장된 트리핑 매개변수에 가깝습니다. 그러나 모터와 주전자의 작동 시간이 짧기 때문에 이러한 상황이 발생할 가능성은 극히 낮으며 지속 시간도 미미합니다.

냉장고를 시동할 때 발생하는 시동 전류는 모든 작동 장치를 합하더라도 전자기 방출을 트리거하기에 충분하지 않습니다. 따라서 주어진 조건에서는 20A 회로 차단기를 사용할 수 있습니다.

유일한 주의 사항은 규제 문서에서 허용하는 230V까지 전압을 높일 수 있다는 것입니다. 특히 GOST 29322-2014(IEC 60038:2009)에서는 표준 전압을 230V로 정의하며 220V를 사용할 수도 있습니다.

이제 대부분의 네트워크는 220V 전압으로 전기를 공급합니다. 전류 매개변수가 국제 표준 230V로 조정되면 이 값에 따라 등급을 다시 계산할 수 있습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

장치를 전환하십시오. 연결된 전원에 따라 입력 기계를 선택합니다. 전력 분배 규칙:

케이블 용량을 기준으로 스위치 선택:

회로 차단기의 정격 전류를 계산하는 것은 복잡한 작업이므로 많은 조건을 고려해야 합니다.로컬 전기 네트워크의 유지 관리 용이성과 안전성은 설치된 기계에 따라 다릅니다.

올바른 선택을 할 수 있는지 의심스러우면 숙련된 전기 기술자에게 문의해야 합니다.

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