부하 전력, 케이블 단면적 및 전류를 기준으로 기계 선택: 계산 원리 및 공식
문제 없는 사내 전원 공급을 구성하려면 별도의 지점을 할당해야 합니다. 각 라인에는 케이블 절연체가 녹는 것을 방지하는 자체 보호 장치가 장착되어 있어야 합니다. 그러나 모든 사람이 어떤 장치를 구입해야 할지 아는 것은 아닙니다. 동의하시나요?
우리가 제시한 기사에서 부하 전력을 기준으로 자동 기계를 선택하는 방법에 대한 모든 내용을 배우게 됩니다. 필요한 클래스의 스위치를 찾기 위해 등급을 결정하는 방법을 알려드리겠습니다. 우리의 권장 사항을 고려하면 배선 작업 중 위험한 상황을 제거할 수 있는 필수 장치의 구매가 보장됩니다.
기사 내용:
가정용 네트워크용 자동 스위치
전력 공급 기관은 케이블을 배전반에 연결하는 작업을 수행하여 주택과 아파트를 연결합니다. 구내의 모든 배선 설치는 소유자 또는 고용된 전문가가 수행합니다.
각 개별 회로를 보호하기 위한 회로 차단기를 선택하려면 정격, 등급 및 기타 특성을 알아야 합니다.
기본 매개변수 및 분류
가정용 기계는 저전압 전기 회로 입구에 설치되며 다음 문제를 해결하도록 설계되었습니다.
- 전기 회로의 수동 또는 전자 활성화 또는 전원 차단;
- 회로 보호: 경미한 장기 과부하 시 전류 차단;
- 회로 보호: 단락 시 전류를 즉시 차단합니다.
각 스위치에는 암페어로 표시되는 특성이 있습니다. 정격 전류 (나N) 또는 "액면가".
이 값의 본질은 공칭 값 초과 계수를 사용하면 더 쉽게 이해할 수 있습니다.
K = 나 / 나N,
여기서 I는 실제 현재 강도입니다.
- K < 1.13: 1시간 이내에 트리핑이 발생하지 않습니다.
- K > 1.45: 1시간 이내에 종료됩니다.
이 매개변수는 8.6.2절에서 수정되었습니다. GOST R 50345-2010. K>1.45에서 정지가 발생하는 데 걸리는 시간을 확인하려면 특정 기계 모델의 시간-전류 특성을 반영하는 그래프를 사용해야 합니다.
또한 각 회로 차단기 유형에는 정의된 전류 범위(나ㅏ), 순간 해제 메커니즘이 활성화되는 경우:
- 클래스 "B": 나ㅏ = (3 * 나는N ..5*나N];
- 클래스 "C": 나ㅏ = (5 * 나는N ..10*IN];
- 클래스 "D": 나ㅏ = (10 * 나는N .. 20 * 나는N].
"B" 유형 장치는 주로 상당한 길이의 라인에 사용됩니다. 주거 및 사무실 건물에서는 클래스 "C" 회로 차단기가 사용되며 "D"라고 표시된 장치는 시동 전류 계수가 높은 장비가 있는 회로를 보호합니다.
가정용 기계의 표준 라인에는 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 및 63A 등급의 장치가 포함됩니다.
릴리스의 구조적 설계
현대에서는 회로 차단기 방출에는 열 방출과 전자기 방출의 두 가지 유형이 있습니다.
바이메탈 릴리스는 서로 다른 열 팽창을 갖는 두 개의 전도성 금속으로 만들어진 플레이트 모양을 갖습니다.이 설계는 장기간 공칭 값을 초과하면 부품이 가열되고 구부러지며 회로 차단 메커니즘이 활성화됩니다.
일부 기계의 경우 조정 나사를 사용하여 종료가 발생하는 전류 매개변수를 변경할 수 있습니다. 과거에는 이 기술을 장치를 "미세 조정"하는 데 자주 사용했지만 이 절차에는 심층적인 전문 지식과 여러 테스트가 필요합니다.
이제 시장에서는 시간-전류 특성이 약간 다른(동시에 규제 요구 사항을 준수하는) 다양한 제조업체의 표준 등급 모델을 많이 찾을 수 있습니다. 따라서 필요한 "공장" 설정을 갖춘 기계를 선택할 수 있어 잘못된 보정의 위험이 제거됩니다.
전자기 방출은 단락으로 인한 라인 과열을 방지합니다. 거의 즉각적으로 반응하지만 현재 값은 공칭 값보다 몇 배 더 높아야 합니다. 구조적으로 이 부분은 솔레노이드입니다. 과전류는 코어를 이동시키는 자기장을 생성하여 회로를 차단합니다.
선택성 원칙 준수
분기된 전기 회로가 있는 경우 단락 발생 시 비상 상황이 발생한 분기만 연결 해제되도록 보호 구성을 구성할 수 있습니다. 이를 위해 스위치 선택성의 원리가 사용됩니다.
선택적 차단을 보장하기 위해 하위 단계에 순시 차단 회로 차단기가 설치되어 0.02~0.2초 내에 회로를 차단합니다. 상위 단계에 위치한 스위치는 0.25 - 0.6초의 작동 지연을 갖거나 DIN VDE 0641-21 표준에 따른 특수 "선택적" 회로에 따라 제작됩니다.
보장된 보안을 위해 기계의 선택적 작동 한 제조업체의 기계를 사용하는 것이 좋습니다. 단일 모델 범위의 스위치의 경우 가능한 조합을 나타내는 선택성 표가 있습니다.
가장 간단한 설치 규칙
스위치로 보호해야 하는 회로 부분은 단상 또는 3상일 수 있으며 중성선과 PE(접지)선이 있을 수 있습니다. 따라서 기계에는 도체가 연결되는 1~4개의 극이 있습니다. 트립 조건이 생성되면 모든 접점이 동시에 연결 해제됩니다.
기계는 다음과 같이 설치됩니다.
- 위상당 단극;
- 위상 및 중립에 대한 양극성;
- 3상용 3극;
- 3상 및 중성선의 경우 4극입니다.
다만, 다음과 같은 행위는 금지됩니다.
- 단극 회로 차단기를 중립에 설치하십시오.
- PE 와이어를 기계에 삽입하십시오.
- 하나 이상의 3상 소비자가 회로에 연결된 경우 1개의 3극 회로 차단기 대신 3개의 단극 회로 차단기를 설치하십시오.
이러한 모든 요구 사항은 PUE에 지정되어 있으며 따라야 합니다.
전기가 공급되는 모든 집이나 방에는 입문 기계가 설치됩니다.공칭 값은 공급자가 결정하며 이 값은 전기 연결 계약에 명시되어 있습니다. 이러한 스위치의 목적은 변압기에서 소비자까지의 영역을 보호하는 것입니다.
초기 기계 이후에는 미터(단상 또는 3상)가 라인에 연결되고 잔류 전류 장치, 그 기능은 자동 및 차동 스위치의 작동과 다릅니다.
방이 여러 회로에 연결되어 있는 경우 각 회로는 별도의 회로 차단기로 보호됩니다. 라벨에 표시된. 등급과 등급은 연결된 장치의 기존 배선이나 전원을 고려하여 건물 소유자가 결정합니다.
위치를 선택할 때 배전반 열 방출의 특성은 공기 온도의 영향을 받는다는 점을 기억해야 합니다. 따라서 기계가 있는 레일을 실내 자체에 배치하는 것이 좋습니다.
필요한 액면가 계산
차단기의 주요 보호 기능은 배선까지 확장되므로 케이블 단면적을 기준으로 정격을 선택합니다. 이 경우 전체 회로는 연결된 장치의 정상적인 작동을 보장해야 합니다. 시스템 매개변수를 계산하는 것은 간단하지만 오류와 문제를 방지하려면 많은 미묘한 차이를 고려해야 합니다.
소비자의 총 권력 결정
전기 회로의 주요 매개 변수 중 하나는 연결된 전기 소비자의 가능한 최대 전력입니다. 이 지표를 계산할 때 장치의 여권 데이터를 단순히 요약할 수는 없습니다.
활성 및 공칭 구성 요소
전기로 구동되는 모든 장치의 경우 제조업체는 유효 전력(피). 이 값은 장치 작동의 결과로 취소 불가능하게 변환되고 사용자가 계량기에 지불하게 될 에너지의 양을 결정합니다.
그러나 커패시터나 인덕터가 있는 장치의 경우 0이 아닌 값을 갖는 또 다른 전력이 있는데 이를 반응성(큐). 장치에 도달했다가 거의 즉시 다시 돌아옵니다.
무효 구성요소는 사용된 전기 계산에 참여하지 않지만 활성 구성요소와 함께 소위 "총" 또는 "명목" 전력(에스), 이는 체인에 부하를 줍니다.
총 전력을 기준으로 도체 및 회로 차단기의 총 부하에 대한 개별 장치의 기여도를 계산해야 합니다. 에스 = 피 /코사인(에프).
증가된 시동 전류
일부 유형의 가전 제품의 다음 특징은 변압기, 전기 모터 또는 압축기가 있다는 것입니다. 이러한 장치는 시동 시 돌입(시작) 전류를 소비합니다.
그 값은 표준 값보다 몇 배 더 높을 수 있지만, 증가된 출력에서 작동 시간은 짧고 일반적으로 0.1~3초 범위입니다. 이러한 단기 서지는 열 방출을 유발하지 않지만 단락 과전류를 담당하는 스위치의 전자기 구성 요소가 반응할 수 있습니다.
이러한 상황은 특히 목공 기계와 같은 장비가 연결된 전용선과 관련이 있습니다.이 경우 전류량을 계산해야 하며 "D" 클래스 기계를 사용하는 것이 합리적일 수 있습니다.
수요계수를 고려하면
많은 양의 장비가 연결되어 있고 전류의 가장 큰 부분을 소비하는 장치가 없는 회로의 경우 수요율(크스). 이를 사용하는 요점은 모든 장치가 동시에 작동하지 않으므로 정격 전력을 합산하면 수치가 과대평가된다는 것입니다.
이 계수는 1보다 작거나 같은 값을 가질 수 있습니다. 설계전력 계산(피아르 자형) 각 장치는 다음 공식에 따라 발생합니다.
피아르 자형 = ks * S
모든 장치의 총 정격 전력은 회로 매개변수를 계산하는 데 사용됩니다. 수요 계수의 사용은 하나의 회로에서 전원을 공급받는 많은 수의 컴퓨터, 사무용 장비 및 기타 장비가 있는 사무실 및 소규모 소매점에 권장됩니다.
소비자 수가 적은 라인의 경우 이 계수는 순수한 형태로 사용되지 않습니다. 더 많은 에너지를 소비하는 장치와 동시에 켜지지 않을 가능성이 있는 장치는 전력 계산에서 제거됩니다.
예를 들어 거실에서 다리미와 진공청소기를 동시에 사용하여 작업할 가능성은 거의 없습니다. 직원 수가 적은 작업장의 경우 가장 강력한 전동 공구 중 2-4개만 고려됩니다.
현재 계산
기계는 회로 구간에서 허용되는 최대 전류 값을 기준으로 선택됩니다. 전기 소비자의 총 전력과 네트워크의 전압을 알고이 표시기를 얻어야합니다.
GOST 29322-2014에 따르면 2015년 10월부터 전압 값은 일반 네트워크의 경우 230V, 3상 네트워크의 경우 400V와 같아야 합니다. 그러나 대부분의 경우 이전 매개변수(각각 220V 및 380V)가 여전히 유효합니다. 따라서 정확한 계산을 위해서는 전압계를 이용하여 측정하는 것이 필요합니다.
특히 관련된 또 다른 문제 민간 부문의 전기 배선, 전압이 부족한 전원 공급 장치를 제공합니다. 이러한 문제가 있는 물체를 측정하면 GOST에서 정의한 범위를 벗어난 값이 나타날 수 있습니다.
또한 이웃의 전력 소비 수준에 따라 짧은 시간 내에 전압 값이 크게 달라질 수 있습니다.
이는 장치의 기능뿐만 아니라 다음과 같은 문제를 야기합니다. 현재 계산. 전압이 떨어지면 일부 장치는 단순히 전원이 꺼지고 입력 안정기가 있는 일부 장치는 전력 소비를 증가시킵니다.
이러한 조건에서는 필요한 회로 매개변수를 정성적으로 계산하는 것이 어렵습니다. 따라서 의도적으로 단면적이 큰 케이블을 배치하거나(비싼) 입력 안정 장치를 설치하거나 집을 다른 라인에 연결하여 문제를 해결해야 합니다.
전기 제품의 총 전력을 찾은 후 (에스) 그리고 전압값(유), 현재 계산(나)는 옴의 법칙에 따른 공식에 따라 수행됩니다.
나에프 = S/U에프 단상 네트워크용
나엘 = S / (1.73 * U엘) 3상 네트워크용
여기 색인 "에프"는 위상 매개변수를 의미하고, "는엘» – 선형.
대부분의 3상 장치는 "스타" 연결 유형을 사용하며 변압기가 작동하여 소비자에게 전류를 전달하는 것도 이 회로에 따라 이루어집니다. 대칭 하중의 경우 선형 힘과 위상 힘은 동일합니다(나엘 = 나에프), 전압은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
유엘 = 1.73 * 유에프
케이블 단면적 선택의 뉘앙스
전선과 케이블의 품질과 매개변수는 GOST 31996-2012에 의해 규제됩니다. 이 문서에 따르면 특정 범위의 기본 특성 값이 허용되는 제조 제품에 대한 사양이 개발되었습니다. 제조업체는 코어 단면과 최대 안전 전류 간의 대응표를 제공할 의무가 있습니다.
계산된 전기 제품의 총 전력에 해당하는 전류의 안전한 흐름을 보장하는 방식으로 케이블을 선택해야 합니다. PUE(전기 설치 규칙)에 따르면 최소 계산된 와이어 단면적주거용 건물에서 사용되는 것은 최소 1.5mm 여야합니다2.
표준 크기의 값은 1.5입니다. 2.5; 4; 6mm와 10mm2.
때로는 허용되는 최소값보다 한 단계 더 큰 단면적을 가진 와이어를 사용하는 이유가 있습니다. 이 경우 새 케이블을 설치하는 데 많은 비용과 시간이 소요되는 작업 없이 추가 장치를 연결하거나 기존 장치를 더 강력한 장치로 교체할 수 있습니다.
기계 매개변수 계산
모든 회로에 대해 다음 부등식을 충족해야 합니다.
나N <= 나피 / 1.45
여기 나N – 기계의 정격 전류, 그리고 나피 – 배선에 허용되는 전류. 이 규칙은 허용 하중을 장기간 초과하는 경우 해제를 보장합니다.
기계의 정격은 총 부하와 이미 설치된 배선의 전선 단면적으로 계산할 수 있습니다. 전기 제품을 연결하는 다이어그램이 있지만 아직 배선이 이루어지지 않았다고 가정해 보겠습니다.
이 경우 작업 순서는 다음과 같습니다.
- 네트워크에 연결된 전기 제품의 총 전류 강도를 계산합니다.
- 계산된 값보다 작지 않은 단위를 가진 기계를 선택하십시오.
- 기계 등급에 따라 케이블 단면적을 선택합니다.
예:
- S = 4kW; 나는 = 4000 / 220 = 18A;
- 나N = 20A;
- 나피 >= 나N * 1.45 = 29A; D = 4mm2.
배선이 이미 완료된 경우 작업 순서가 다릅니다.
- 제조업체가 제공한 표에 따라 알려진 단면적 및 배선 방법에 대한 허용 전류를 결정합니다.
- 회로 차단기 선택.
- 연결된 장치의 전력 계산. 회로의 총 부하가 공칭 값보다 작도록 장치 그룹을 장착합니다.
예. 두 개의 단일 코어 케이블을 공개적으로 배치합니다(D = 6mm).2, 그 다음에:
- 나피 = 46A;
- 나N <= 나피 / 1.45 = 32A;
- S = 나N * 220 = 7.0kW.
마지막 예의 2번 항목에는 약간의 허용 가능한 근사치가 있습니다. I의 정확한 값N = 나피 / 1.45 = 31.7A를 32A로 반올림합니다.
여러 종파 중에서 선택
때때로 회로를 보호하기 위해 정격이 다른 여러 기계를 선택할 수 있는 상황이 발생합니다.예를 들어, 전기 제품의 총 전력이 4kW(18A)인 경우 예비 구리 코어 단면적이 4mm인 배선이 선택되었습니다.2. 이 조합의 경우 20A 및 25A 스위치를 설치할 수 있습니다.
정격이 가장 높은 스위치를 선택하면 회로 요소를 변경하지 않고도 추가 장치를 연결할 수 있다는 장점이 있습니다. 대부분의 경우 이것이 그들이 하는 일입니다.
정격이 낮은 기계를 선택하는 것은 열 방출이 전류 증가에 더 빨리 반응한다는 사실에 의해 뒷받침됩니다. 사실 일부 장치에는 오작동이 발생하여 에너지 소비가 증가하지만 단락이 발생하지는 않습니다.
예를 들어, 세탁기 모터 베어링의 고장으로 인해 권선의 전류가 급격히 증가합니다. 기계가 허용 값을 초과하는 데 신속하게 반응하고 꺼지면 모터가 소손되지 않습니다.
주제에 대한 결론 및 유용한 비디오
회로 차단기의 설계 및 분류. 케이블 단면적에 따른 시간-전류 특성 개념 및 정격 선택:
PUE 조항을 사용하여 장치 전력 계산 및 기계 선택:
회로 차단기의 선택은 집의 전기 시스템의 안전이 이에 달려 있기 때문에 책임감 있게 이루어져야 합니다. 입력 매개변수와 계산의 차이가 많기 때문에 기계의 주요 보호 기능이 배선에 적용된다는 점을 기억해야 합니다.
아래 블록에 기사 주제와 관련된 댓글 작성, 질문, 사진 게시를 부탁드립니다. 사이트 방문자에게 도움이 될 수 있는 유용한 정보를 공유하세요. 국가 또는 가정의 전기 배선을 보호하기 위해 회로 차단기를 선택한 경험에 대해 알려주십시오.
