Меню Закрити

Розрахунок автомата по потужності для 380 В характеристики, принцип роботи і підбір трифазного

Правильний розрахунок автомата на 380 В за потужністю

Сучасні системи захисту електропроводки від перегорання і займання на увазі використання автоматичних вимикачів і поділяються за типом мережі на однофазні та трифазні. У приватному секторі в більшості випадків використовуються прилади другого типу, тому актуальним стає правильний розрахунок автомата по потужності для 380 вольт, що забезпечує надійність і довговічність використання електричної мережі.

Призначення і робота

Перше автоматичний пристрій, призначений для захисту електричного кола від надструмів, було винайдено американським вченим, що вивчають електромагнетизм, Чарльзом Графтон Педжем в 1836 році. Але лише через 40 років подібна конструкція була описана Едісоном. Сучасний же тип захисних пристроїв був запатентований в 1924 році корпорацією Brown, Boveri & Cie зі Швейцарії.

Новаторством конструкції стала багаторазовість використання завдяки можливості включення модуля при його спрацьовуванні натисненням однієї кнопки. Переваги в порівнянні з плавкими запобіжниками були незаперечними, при цьому і точність роботи автомата була набагато краще. При використанні пристрою в мережі, розрахованої на 380 вольт, відбувається відключення відразу всіх фаз. Такий підхід дозволяє уникнути перекосу рівнів сигналів і виникнення перенапруг.

Пряме призначення трифазного автоматичного вимикача складається у відключенні лінії при виникненні в ній короткого замикання або перевищення споживаної потужності приладами. Модулі захисту відносяться до групи комутаційного обладнання і завдяки простим конструкціям, зручності використання і надійності вони широко застосовуються як в побутових, так і в промислових енергетичних мережах. Зазвичай пристрій передбачає ручне управління, Але деякі типи комплектуються електромагнітним або електродвигунні приводом, що дає можливість управляти ними дистанційно.

Деякі користувачі помилково припускають, що автомат захищає підключені до нього прилади, але насправді це не так. Він ніяк не реагує на види і типи приладів, що підключаються до нього, а єдиною причиною його спрацьовування є перевантаження і поява сверхтока. При цьому, якщо автомат не відключить лінію, електропроводка почне нагріватися, що призведе до її пошкодження або навіть займання.

Вибір автоматичного модуля захисту пов'язаний з можливостями електричної лінії витримувати струм певної величини, що безпосередньо пов'язано з матеріалом кабелю і його перетином. Іншими словами, при виборі модуля головним параметром є потужність або максимальний струм, який призводить до спрацьовування автомата.

Конструкція модуля

Незважаючи на широкий асортимент продукції, пропонований різними виробниками, конструкції автоматичних вимикачів подібні один одному. Корпус приладу виконується з діелектрика, стійкого до температур, і не підтримує горіння. На передній панелі розташовується важіль ручного управління, а також наносяться основні технічні характеристики.

Конструктивно корпус складається з двох половинок, скручених між собою болтами. В середині його знаходяться наступні елементи:

  1. Клеми підключення – призначені для забезпечення надійного з'єднання з вхідної та вихідної електричної лінією.
  2. Рухомий і нерухомий силовий висновок – ці контакти служать для замикання або розмикання навантажувальної ланцюга з силовою.
  3. Іскрогасні камера – при різкому розмиканні контактів між ними утворюється дуга досить великої потужності, здатна привести до пошкодження елементів модуля. Тому для її гасіння використовується спеціальна камера, що складається з вертикальних пластин, встановлених в шаховому порядку.Іскра, проходячи через них, втрачає свою потужність, а потім повністю гаситься.
  4. Тепловий і електромагнітний расцепитель – саме їхня реакція на зміни параметрів електричної лінії і призводить до спрацьовування приладу захисту.
  5. Важільний перемикач – використовується ручний важіль, зведення якого замикає вхідну і вихідну лінію.
  6. Регулювальний гвинт – встановлює поріг спрацьовування модуля. Налаштовується в заводських умовах.
  7. Канал для виходу газів – при гасінні іскри теплова енергія перетворюється в газ, який і виводиться з пристрою через спеціально сконструйований лабіринт.

Саме конструкції расцепителей забезпечують майже моментальне спрацьовування автоматичного вимикача. Електромеханічний контакт реагує на виникнення в захищається їм ланцюга струму, параметри якого перевищують номінальне значення. У конструкцію расцепителя входить котушка індуктивності з сердечником, положення якої фіксується пружиною, а вже вона пов'язана з рухомим силовим контактом. Обмотки соленоїда включаються послідовно навантаженні. Тепловий расцепитель є спресованою смужку з двох металів з різною теплопровідністю (біметалічна пластина).

Принцип дії

Після підключення до трифазного автомата силовий і навантажувальної електричних ліній його включають за допомогою перекладу важеля у верхнє положення. В результаті відбувається зачеплення важеля через засувку з включає контактом. Утворене з'єднання забезпечується за рахунок зміщення рухомої контактної групи щодо їх власника.

При нормальній ситуації струм проходить через зіткнення силового і рухомого контакту. Потім надходить на біметалічну пластину і обмотку соленоїда, а з неї вже потрапляє на клему і підключену до автомата навантаження.

Якщо через вимикач починає протікати струм зі значенням, що перевищує допустимий, то біметалічна пластина починає нагріватися. Через різного теплового розширення металів вона згинається, розриваючи в результаті контакт. Сила струму, при якому відбувається розрив з'єднання, залежить від товщини пластини. Термомагнітний расцепитель характеризується повільною роботою, хоча і може фіксувати навіть невеликі зміни величини струму. Його настройка здійснюється на заводі за допомогою зміни відстані між пластиною і рухомим контактом. Для цього використовується регулювальний гвинт.

Але для струму, який миттєво збільшує своє значення, швидкість реакції біметалічної пластини буде вкрай низькою, тому разом з нею використовується і соленоїд. У нормальному стані сердечник виштовхується пружиною і замикає контакт автомата. При аномальному значенні сигналу в витках котушки стрімко збільшується магнітне поле, потоки якого втягують сердечник всередину, долаючи дію пружини, а це призводить до розриву ланцюга.

Спрацьовування електромагнітного розчеплювача відбувається за частки секунди, при цьому на струми, незначно перевищують номінальні, він не реагує. Одночасно з роз'єднанням всієї трифазної лінії опускається і важіль, який знову знадобиться перевести в верхнє положення для підключення навантаження до мережі.

характеристики пристрою

Правильний підбір 3-фазного автомата полягає не тільки у визначенні умов його експлуатації, а й по потужності і типу навантаження, яка буде до нього підключатися. Невірно підібрана потужність модуля призводить до погіршення захисту електропроводи, При цьому такий пристрій і саме може стати джерелом аварійної ситуації.

Але все ж, як би не було важливо правильно підібрати потужність, автоматичні прилади характеризуються і іншими технічними параметрами, що впливають на їх роботу. До основних з них відносять:

  • робоча напруга – визначає величину, при якій автомат захисту працює без погіршення своїх параметрів (зазвичай дозволяється перепад в діапазоні 15%);
  • номінальний струм – параметр, безпосередньо пов'язаний з потужністю, позначає прикордонне значення струму, при якому відбувається спрацьовування захисного модуля;
  • споживана потужність – автоматичні прилади відносяться до пристроїв з низьким енергоспоживанням;
  • зносостійкість – позначає кількість гарантованих циклів включення і відключення автомата;
  • мінімальна і максимальна робоча температура – діапазон, в якому технічні параметри модуля не змінюються;
  • номінальна відключає здатність – найбільше значення навантаження, при якому вимикач зможе розірвати лінію зі збереженням своїх властивостей;
  • час спрацьовування – визначає інтервал, протягом якого відбувається відключення навантаження від силової лінії;
  • времятоковая характеристика – розділяється на класи, кожен з яких відповідає току миттєвого розчеплення (наприклад, тип С застосовується для струму, що перевищує значення номінального 5-10 разів).

Крім технічних параметрів, автоматичні прилади характеризуються і якісними показниками. До найбільш поширених відносять тип приводу, спосіб приєднання зовнішніх провідників, виконання відсічення і інші.

Підбір потужності

Існує два способи визначення необхідної потужності для 3-фазного автомата. При цьому один доповнює інший, а не виключає його. Перший метод пов'язаний з перебуванням сумарного значення споживаної енергії і навантаженням, а другий – з перетином електропроводки.

Виходячи з визначення, що автомат захищає не обладнання, а електропроводку, підбирати потужність потрібно, орієнтуючись на параметри останньої. Це вірно, але лише до того моменту, поки не буде запланована модернізація мережі. Наприклад, існуюча проводка в будинку розрахована на 1,5 квадрата. Згідно з технічними характеристиками мідна проводка такого діаметру зможе витримати довготривалий струм не більше 10 ампер. Відповідно, найбільше одночасне споживання енергії приладами, підключеними до виходу автомата, не повинно перевищувати 3,8 кВт. Це значення виходить з простої формули для знаходження потужності – P = U * I, де:

  • P – найбільша допустима потужність споживання, Вт;
  • U – напруга трифазної мережі, 380 вольт;
  • I – максимальний струм, який витримує проводкою, А.

Отримане число говорить про те, що одночасно сумарно підключена в лінію навантаження не повинна перевищувати це значення, т. Е. При включенні котла в режимі 2 кВт нічого страшного не станеться. Але якщо ж до цієї лінії підключити електропіч в 3 кВт, то проводка не витримає і загориться, тому для запобігання аварії необхідно встановити автомат на 10 А, що дозволяє навантажити лінію всього до 2,2 кВт.

Перевага використання трифазного автомата в тому, що до нього одночасно можна підключити три лінії, при цьому величина номінального струму буде визначатися підсумовуванням потужностей всіх фаз. Таким чином, для автомата на 380 вольт вона складе 6,6 кВт, а в разі підключення навантаження типу «трикутник» – 11,4 кВт. Тобто для наведеного прикладу, якщо немає можливості розвести лінію на різні фазові виходи пристрою захисту, знадобиться придбати автомат на 6 А.

Якщо ж планується модернізація проводки або використовується кабель товстого перетину, то розрахунок можна зробити виходячи з споживаної потужності навантаження. Наприклад, якщо навантаження кожної фази не перевищуватиме 4 кВт, то номінальний струм розраховується як сума потужностей плюс 15-20% запасу (I = 4 * 3 = 12 А + запас = 14 А), тому найбільш підходящим пристроєм в даному випадку буде автомат на 16 А.

Нюанси при розрахунку

Для спрощення знаходження потужності в якості запасу прийнято використовувати не процентний вміст, а множення на коефіцієнт. Це додаткове число прийнято вважати рівним 1,52.

На практиці ж рідко виходить навантажити все три фази однаково, тому, коли одна з ліній споживає велику енергію, розрахунок номіналу автоматичного вимикача виконується за потужностями саме цієї фази. В такому випадку береться до уваги найбільше значення споживаної енергії і множиться на коефіцієнт 4,55, і тоді можна буде обійтися без використання таблиць.

Таким чином, при розрахунку потужності в першу чергу враховуються параметри електропроводки, а потім і енергія, споживана захищається автоматом електрообладнання. Тут береться до уваги і вірне зауваження з правил улаштування електроустановок (ПУЕ), яке вказує, що встановлений автоматичний вимикач повинен забезпечити захист самого слабкого ділянки ланцюга.