Sicuramente molti di noi si sono chiesti perché gli interruttori hanno sostituito così rapidamente i fusibili obsoleti dai circuiti elettrici? L'attività della loro implementazione è giustificata da una serie di argomenti molto convincenti, tra cui l'opportunità di acquistare questo tipo di protezione, che corrisponde idealmente ai dati tempo corrente di specifici tipi di apparecchiature elettriche.
Dubbi sul tipo di macchina di cui hai bisogno e non sai come sceglierlo nel modo giusto? Ti aiuteremo a trovare la soluzione giusta: l'articolo discute la classificazione di questi dispositivi. Oltre alle caratteristiche importanti alle quali dovresti prestare molta attenzione quando scegli un interruttore.
Per semplificare la gestione delle macchine, il materiale dell'articolo è integrato da foto visive e utili consigli video da parte di esperti.
Classificazione degli interruttori automatici
La macchina disconnette quasi istantaneamente la linea che le è stata affidata, il che elimina i danni al cablaggio e alle apparecchiature alimentate dalla rete. Una volta completato l'arresto, è possibile riavviare immediatamente la diramazione senza dover sostituire il dispositivo di sicurezza.
In genere, gli interruttori vengono selezionati in base a quattro parametri chiave: potere di interruzione nominale, numero di poli, caratteristica corrente-tempo, corrente di funzionamento nominale.
Potere di interruzione nominale
Questa caratteristica indica la corrente di cortocircuito consentita (cortocircuito) in cui l'interruttore scatterà e, aprendo il circuito, disecciterà il cablaggio e i dispositivi ad esso collegati.
Secondo questo parametro, vengono suddivisi tre tipi di macchine: 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.
- Macchine automatiche 4.5 kA (4500 A) comunemente usato per prevenire danni alle linee elettriche di strutture residenziali private. La resistenza del cablaggio dalla sottostazione alla posizione di guasto è di circa 0,05 ohm, il che fornisce un limite di corrente di circa 500 A.
- 6 kA (6000 A) dispositivi Sono utilizzati per proteggere dai cortocircuiti del settore residenziale, luoghi pubblici in cui la resistenza di linea può raggiungere 0,04 Ohm, il che aumenta la probabilità di ottenere un corto circuito a 5,5 kA.
- Interruttori da 10 kA (10.000 A) utilizzato per proteggere le installazioni elettriche per uso industriale. Corrente fino a 10.000 A può verificarsi in un corto circuito situato vicino alla sottostazione.
Prima di scegliere la modifica ottimale dell'interruttore, è importante capire se sono possibili correnti di corto circuito superiori a 4,5 kA o 6 kA?
Il potere di interruzione nominale è indicato nella documentazione per l'interruttore e sull'involucro sotto forma di un codice: 4500A, 600A, 10000A o 4,5kA, 6kA, 10kA. Sulla parte anteriore del dispositivo sono presenti informazioni sul produttore, modello, tensione nominale, costituiti da dati caratteristici tempo-corrente, corrente operativa
Lo spegnimento della macchina si verifica quando i valori impostati sono in cortocircuito. Molto spesso per uso domestico, vengono utilizzati interruttori automatici di 6000 A di modifica.
I modelli 4500 A non sono praticamente utilizzati per proteggere le moderne reti elettriche e in alcuni paesi è vietato operare.
Se sei interessato a come trasferire correttamente Ampere in Watt, ti consigliamo di familiarizzare con il materiale descritto nel prossimo articolo.
Quando si registra da una macchina di corto circuito, la bobina elettromagnetica si spegne (situazione A). Quando vengono superate le correnti nominali, una piastra bimetallica apre la rete (situazione B)
Il funzionamento dell'interruttore serve a proteggere il cablaggio (e non le apparecchiature e gli utenti) dal corto circuito e dallo scioglimento dell'isolamento quando le correnti passano al di sopra dei valori nominali.
Dal numero di poli
Questa caratteristica indica il numero massimo possibile di cavi che possono essere collegati all'AV per proteggere la rete.
Il loro arresto si verifica quando si verifica un'emergenza (durante il superamento degli indicatori di corrente consentiti o il superamento del livello della curva tempo-corrente).
Questa caratteristica indica il numero massimo possibile di cavi che possono essere collegati all'AV per proteggere la rete. Il loro arresto si verifica quando si verifica un'emergenza (durante il superamento degli indicatori di corrente consentiti o il superamento del livello della curva tempo-corrente).
galleria di immagini
Foto da
Le specifiche delle macchine unipolari
Luogo di installazione di un interruttore bipolare
Utilizzando macchine a tre poli
Installazione di un interruttore a quattro poli
Interruttori unipolari
Un interruttore di tipo unipolare è la modifica più semplice della macchina. È progettato per proteggere i singoli circuiti, nonché i cavi monofase, bifase e trifase. È possibile collegare 2 fili al design dell'interruttore: un cavo di alimentazione e uno in uscita.
Le funzioni di questa classe di dispositivi comprendono solo la protezione del filo dal fuoco. Il neutro del cablaggio stesso viene posizionato sul bus zero, bypassando così la macchina e il filo di terra viene collegato separatamente al bus di terra.
Il collegamento di un AV unipolare viene effettuato con un cavo a un filo, ma a volte vengono utilizzati cavi a due fili. Collegano l'alimentazione alla parte superiore della macchina e la linea protetta alla parte inferiore, semplificando l'installazione. L'installazione avviene su una guida din da 18 mm
Un interruttore unipolare non svolge la funzione di un ingresso, poiché quando è forzato a disconnettersi, la linea di fase si interrompe e il neutro è collegato a una sorgente di tensione, che non offre una garanzia di protezione al 100%.
Interruttori bipolari
Quando è necessario scollegare completamente la rete di cablaggio dalla tensione, viene utilizzato un interruttore bipolare.
Viene utilizzato come introduttivo quando, durante un corto circuito o un errore di rete, tutti i cavi vengono diseccitati contemporaneamente. Ciò consente di eseguire lavori di riparazione tempestivi, la modernizzazione della catena è assolutamente sicura.
Le macchine bipolari sono utilizzate nei casi in cui è necessario un interruttore separato per un dispositivo elettrico monofase, ad esempio uno scaldabagno, una caldaia, una macchina.
Il collegamento di un interruttore bipolare tiene conto del circuito di protezione elettrica mediante un cavo a 1 o 2 fili (il numero di nuclei dipende dallo schema elettrico). Montaggio su una guida DIN da 36 mm
La macchina è collegata al dispositivo protetto tramite 4 fili, due dei quali sono fili di alimentazione (uno dei quali è collegato direttamente alla rete e il secondo alimenta con un ponticello) e due sono fili in uscita che richiedono protezione e possono essere 1-, 2- 3 fili.
Interruttori a tre poli
Per proteggere una rete trifase a 3 o 4 fili, vengono utilizzate macchine a tre poli. Sono adatti per il collegamento in base al tipo di stella (il filo centrale non è protetto ei fili di fase sono collegati ai poli) o un triangolo (con un filo centrale mancante).
In caso di incidente su una delle linee, le restanti due vengono disconnesse.
Il collegamento di un AB tripolare avviene tramite fili a 1, 2, 3 fili. L'installazione richiede una guida DIN larga 54 mm
Un interruttore a tre poli funge da ingresso e comune per tutti i tipi di carichi trifase. Spesso, le modifiche vengono utilizzate nell'industria per fornire corrente ai motori elettrici.
Al modello sono collegati fino a 6 fili, 3 dei quali sono rappresentati da fili di fase di una rete di alimentazione trifase. I restanti 3 sono protetti. Rappresentano tre cablaggi monofase o uno trifase.
Interruttori automatici a quattro poli
Per proteggere una rete a tre, quattro fasi, ad esempio un potente motore collegato secondo il principio delle "stelle senza punto zero", viene utilizzato un interruttore a quattro poli. Viene utilizzato come interruttore di ingresso in una rete a quattro fili trifase.
L'interruttore a quattro poli è collegato con un cavo a 1, 2, 3, 4 fili, il circuito dipende dal tipo di connessione, installare l'alloggiamento su una guida din larga 73 mm
È possibile collegare otto fili al telaio della macchina, di cui tre sono fili di fase della rete di alimentazione (+ da uno zero) e quattro sono rappresentati da fili in uscita (trifase + 1 neutro).
I consumatori monofase sono alimentati da una tensione di 220 V, che può essere ottenuta prendendo una delle fasi e il conduttore neutro (neutro) della rete elettrica. Cioè, in questo caso, oltre alle tre fasi della rete elettrica, esiste un altro conduttore - zero, quindi, per la protezione e la commutazione di tale rete elettrica, sono installati interruttori a quattro poli che interrompono tutti e quattro i conduttori.
Per caratteristica corrente temporale
AB può avere lo stesso indicatore della potenza di carico nominale, ma le caratteristiche del consumo di elettricità dei dispositivi possono essere diverse.
Il consumo di energia può fluire in modo non uniforme, a seconda del tipo e del carico, nonché all'accensione, allo spegnimento o al funzionamento costante di un dispositivo.
Le fluttuazioni del consumo di energia possono essere piuttosto significative e la gamma dei loro cambiamenti è ampia. Ciò porta allo spegnimento della macchina a causa del superamento della corrente nominale, che è considerata una falsa disconnessione della rete.
Per escludere la possibilità di uno scatto inappropriato del fusibile durante modifiche standard non di emergenza (aumento della resistenza corrente, variazione di potenza), vengono utilizzate macchine con determinate caratteristiche tempo-corrente (VTX).
Ciò consente il funzionamento di interruttori con gli stessi parametri di corrente con carichi consentiti arbitrari senza falsi viaggi.
VTX mostra per quanto tempo scatterà l'interruttore e quali saranno gli indicatori del rapporto tra la potenza attuale e la corrente continua della macchina.
Caratteristiche delle macchine con caratteristica B
La macchina con la caratteristica specificata si spegne in 5-20 secondi. L'indicatore di corrente è 3-5 correnti nominali della macchina. Queste modifiche sono utilizzate per proteggere i circuiti che forniscono elettrodomestici standard domestici.
Molto spesso, il modello viene utilizzato per proteggere il cablaggio di appartamenti, case private.
Caratteristica C - Principi di funzionamento
La macchina con la designazione della nomenclatura C viene spenta in 1-10 secondi a 5-10 correnti nominali.
Gli interruttori di questo gruppo sono utilizzati in tutte le aree - nella vita di tutti i giorni, nell'edilizia, nell'industria, ma sono più richiesti nel campo della protezione elettrica di appartamenti, case, locali residenziali.
Funzionamento di interruttori con caratteristica D
Le macchine di classe D sono utilizzate nell'industria e sono rappresentate da modifiche a tre e quattro poli. Sono utilizzati per proteggere potenti motori elettrici e vari dispositivi trifase.
Il tempo di risposta AB è di 1-10 secondi con un multiplo di corrente di 10-14, che consente di utilizzarlo efficacemente per proteggere vari cablaggi.
La parte inferiore del grafico mostra la molteplicità dei valori di corrente nominale, lungo la linea verticale, il tempo di spegnimento. Per la caratteristica B, l'arresto si verifica quando 3-5 volte la corrente supera la corrente nominale, per C - 5-10 volte, per D - 10-14 volte
Potenti motori industriali funzionano esclusivamente con AB con caratteristica D.
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Corrente di funzionamento nominale
In totale, ci sono 12 modifiche di macchine automatiche che differiscono in termini di corrente operativa nominale: 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A. Il parametro è responsabile della velocità di funzionamento della macchina quando la corrente supera il valore nominale.
La tabella illustra la potenza massima di ogni modifica della macchina, in base allo schema di collegamento e alla tensione di rete. Il massimo ritorno dell'interruttore si verifica quando il carico è collegato secondo il circuito a triangolo
La scelta dell'interruttore in base alla caratteristica specificata viene effettuata tenendo conto della potenza del cablaggio, della corrente consentita che il cablaggio può sopportare in modalità normale. Se il valore corrente non è noto, viene determinato utilizzando le formule utilizzando i dati sulla sezione trasversale del filo, il suo materiale e il metodo di posa.
Le macchine automatiche 1A, 2A, 3A vengono utilizzate per proteggere i circuiti con basse correnti. Sono adatti per fornire elettricità a un numero limitato di dispositivi, ad esempio lampade o lampadari, frigoriferi a bassa potenza e altri dispositivi la cui potenza totale non supera le capacità della macchina.
L'interruttore 3A è effettivamente utilizzato nell'industria se è collegato trifase sotto forma di un triangolo.
Gli interruttori 6A, 10A, 16A possono essere utilizzati per fornire elettricità a singoli circuiti, piccole stanze o appartamenti.
Questi modelli sono utilizzati nell'industria, con il loro aiuto forniscono motori elettrici, solenoidi, riscaldatori, saldatrici collegati da una linea separata.
Gli interruttori tripolari, quadripolari 16A sono utilizzati come ingressi per un circuito di alimentazione trifase. In produzione, sono preferiti i dispositivi con una curva a D.
Le macchine automatiche 20A, 25A, 32A sono utilizzate per proteggere il cablaggio di appartamenti moderni, sono in grado di fornire elettricità, lavatrici, stufe, asciugatrici elettriche e altre apparecchiature ad alta potenza. Il modello 25A è utilizzato come macchina introduttiva.
Gli interruttori 40A, 50A, 63A appartengono alla classe dei dispositivi ad alta potenza. Sono utilizzati per fornire elettricità alle apparecchiature elettriche di grande capacità di casa, industria e ingegneria civile.
Selezione e calcolo degli interruttori automatici
Conoscendo le caratteristiche di AB, è possibile determinare quale macchina è adatta per uno scopo particolare. Ma prima di scegliere il modello ottimale, è necessario effettuare alcuni calcoli con i quali è possibile determinare con precisione i parametri del dispositivo desiderato.
Passaggio 1: determinare la potenza della macchina
Quando si sceglie una macchina, è importante considerare la potenza totale dei dispositivi collegati.
Ad esempio, è necessaria una macchina automatica per collegare gli elettrodomestici da cucina all'alimentazione. Diciamo che una caffettiera (1000 W), un frigorifero (500 W), un forno (2000 W), un forno a microonde (2000 W), un bollitore elettrico (1000 W) saranno collegati alla presa. La potenza totale sarà pari a 1000 + 500 + 2000 + 2000 + 1000 = 6500 (W) o 6.5 kV.
La tabella mostra la potenza nominale di alcuni elettrodomestici necessari per il loro funzionamento. Secondo i dati normativi, la sezione del cavo di alimentazione viene selezionata per l'alimentazione e una macchina automatica per la protezione del cablaggio
Se si guarda la tabella dei dispositivi automatici in base alla potenza di connessione, tenere presente che la tensione di cablaggio standard in condizioni domestiche è 220 V, quindi un interruttore unipolare o bipolare 32A con una potenza totale di 7 kW è adatto per il funzionamento.
Va notato che potrebbe essere necessario un maggiore consumo di energia, poiché durante il funzionamento potrebbe essere necessario collegare altri apparecchi elettrici che inizialmente non sono stati presi in considerazione. Per anticipare questa situazione, nei calcoli del consumo totale viene utilizzato un fattore di aumento.
Supponiamo che, aggiungendo ulteriori apparecchiature elettriche, fosse necessario un aumento di potenza di 1,5 kW. Quindi devi prendere il coefficiente 1.5 e moltiplicarlo per la potenza di progetto calcolata.
Nei calcoli è talvolta consigliabile utilizzare un coefficiente di riduzione. Viene utilizzato quando è impossibile l'uso simultaneo di più dispositivi.
Supponiamo che la potenza totale del cablaggio per la cucina fosse di 3,1 kW. Quindi il fattore di riduzione è 1, poiché viene preso in considerazione il numero minimo di dispositivi collegati contemporaneamente.
Se uno dei dispositivi non può essere collegato agli altri, il fattore di riduzione viene considerato inferiore all'unità.
Passo # 2 - calcolo della potenza nominale della macchina
La potenza nominale è la potenza alla quale il cablaggio non è disconnesso.
Si calcola con la formula:
M = N * CT * cos (φ),
Dove
- M - potenza (watt);
- N - tensione di rete (Volt);
- ST - amperaggio che può passare attraverso la macchina (Ampere);
- cos (φ) - il coseno dell'angolo, prendendo il valore dell'angolo di spostamento tra fasi e tensione.
Il valore del coseno è generalmente pari a 1, poiché praticamente non vi è alcuno spostamento tra le fasi della corrente e della tensione.
Dalla formula esprimiamo CT:
CT = M / N,
Abbiamo già determinato la potenza e la tensione di rete è di solito 220 volt.
Se la potenza totale è di 3,1 kW, quindi:
CT = 3100/220 = 14.
La corrente risultante sarà 14 A.
Per il calcolo con un carico trifase, viene utilizzata la stessa formula, ma vengono presi in considerazione gli spostamenti angolari che possono raggiungere valori elevati. Di solito sono indicati sull'apparecchiatura collegata.
Step # 3 - calcolo della corrente nominale
La corrente nominale può essere calcolata in base alla documentazione per il cablaggio, ma se non è presente, viene determinata in base alle caratteristiche del conduttore.
Per i calcoli, sono richiesti i seguenti dati:
- area sezionale del conduttore;
- materiale utilizzato per anime (rame o alluminio);
- metodo di posa.
In condizioni domestiche, il cablaggio si trova generalmente nel muro.
Per calcolare l'area della sezione trasversale, è necessario un micrometro o un calibro a corsoio. Solo i conduttori conduttivi devono essere misurati, non il filo e l'isolamento
Dopo aver effettuato le misurazioni necessarie, calcoliamo l'area della sezione trasversale:
S = 0,785 * D * D,
Dove
- D È il diametro del conduttore (mm);
- S - sezione del conduttore (mm2).
Quindi, utilizzare la tabella seguente.
Dopo aver determinato il materiale di cui erano costituiti i nuclei del conduttore e aver calcolato l'area della sezione trasversale, è possibile determinare gli indicatori di corrente e potenza che il cablaggio elettrico può sopportare. Dati mostrati per il cablaggio nascosto nel muro.
Sulla base dei dati ottenuti, selezioniamo la corrente operativa della macchina, nonché il suo valore nominale. Deve essere uguale o inferiore alla corrente operativa. In alcuni casi, è consentito utilizzare macchine con un valore nominale superiore alla corrente di cablaggio corrente.
Passaggio n. 4: determinazione della caratteristica tempo-corrente
Per determinare correttamente il VTX, è necessario tenere conto delle correnti di avviamento dei carichi collegati.
I dati necessari sono disponibili nella tabella seguente.
La tabella mostra alcuni tipi di dispositivi elettrici, nonché la frequenza della corrente di spunto e la durata dell'impulso in secondi
Secondo la tabella, è possibile determinare l'intensità della corrente (in Ampere) all'accensione del dispositivo, nonché il periodo dopo il quale si verificherà nuovamente la corrente limite.
Ad esempio, se prendiamo un tritacarne elettrico, la cui potenza è di 1,5 kW, calcoliamo la corrente di lavoro per esso dalle tabelle (questo sarà 6,81 A) e, tenendo conto della molteplicità della corrente di avviamento (fino a 7 volte), otteniamo il valore corrente 6,81 * 7 = 48 (A).
Una corrente di questa forza scorre con una frequenza di 1-3 secondi. Dati i programmi VTK per la classe B, si può vedere che quando sovraccarico, l'interruttore scatterà nei primi secondi dopo l'avvio del tritacarne.
Ovviamente, la molteplicità di questo dispositivo corrisponde alla classe C, pertanto è necessario utilizzare una macchina automatica con caratteristica C per garantire il funzionamento di un tritacarne elettrico.
Per esigenze domestiche, vengono generalmente utilizzati interruttori che soddisfano le caratteristiche di B e C. Nell'industria, le apparecchiature con grandi correnti multiple (motori, alimentatori, ecc.) Generano corrente fino a 10 volte, quindi è consigliabile utilizzare le modifiche D del dispositivo.
Tuttavia, è necessario prendere in considerazione la potenza di tali dispositivi, nonché la durata della corrente di avviamento.
Gli interruttori automatici autonomi differiscono da quelli ordinari in quanto sono installati in quadri separati.
Le funzioni del dispositivo includono la protezione del circuito da sbalzi di tensione imprevisti, interruzioni di corrente su una parte intera o specifica della rete.
La scelta di AB in base alla caratteristica corrente e un esempio di calcolo della corrente sono considerati nel seguente video:
Le macchine automatiche sono montate all'ingresso di una casa o appartamento. Si trovano in scatole di plastica resistenti. La presenza di AB nel circuito elettrico domestico è una garanzia di sicurezza. I dispositivi consentono di scollegare tempestivamente la linea di alimentazione se i parametri di rete superano una soglia predeterminata.
Date le caratteristiche principali degli interruttori, oltre a fare i giusti calcoli, puoi fare la scelta giusta di questo dispositivo e della sua installazione.
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