Memilih mesin otomatis untuk daya beban, penampang kabel, dan arus: prinsip dan formula untuk perhitungan

Kemungkinan koreksi penampang konduktor untuk resistansi saluran

Setiap konduktor memiliki resistansinya sendiri - kami membicarakan hal ini di awal artikel, ketika kami memberikan nilai resistivitas bahan, tembaga dan aluminium.

Kedua logam ini memiliki konduktivitas yang sangat baik, dan pada sebagian kecil, hambatan saluran itu sendiri tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap parameter keseluruhan rangkaian. Tetapi jika direncanakan untuk meletakkan garis panjang, atau, misalnya, kabel ekstensi pembawa panjang dibuat untuk bekerja pada jarak yang cukup jauh dari rumah, maka disarankan untuk menghitung hambatannya sendiri dan membandingkan penurunan tegangan yang disebabkan olehnya dengan tegangan suplai.Jika penurunan tegangan lebih dari 5% dari tegangan nominal di sirkuit, aturan untuk pengoperasian instalasi listrik menentukan untuk mengambil kabel dengan konduktor penampang yang lebih besar.

Misalnya, pembawa untuk inverter las sedang dibuat. Jika resistansi kabel itu sendiri berlebihan, kabel di bawah beban akan sangat panas, dan voltase mungkin tidak cukup untuk pengoperasian perangkat yang benar.

Resistansi diri kabel dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

Rk = 2 × × L / S

Rk adalah resistansi intrinsik kabel (saluran), Ohm;

2 - panjang kabel digandakan, karena seluruh jalur saat ini diperhitungkan, yaitu, "bolak-balik";

adalah resistansi spesifik bahan inti kabel;

L adalah panjang kabel, m;

S adalah luas penampang inti, mm².

Diasumsikan bahwa kita sudah tahu arus apa yang harus kita hadapi saat menghubungkan beban - ini telah dibahas lebih dari sekali dalam artikel ini.

Mengetahui kekuatan arus, mudah untuk menghitung jatuh tegangan menggunakan hukum Ohm, dan kemudian membandingkannya dengan nilai nominal.

Ur = Rk × I

U (%) = (Ur / Unom) × 100

Jika hasil pengujian lebih dari 5%, maka penampang inti kabel harus ditingkatkan satu langkah.

Kalkulator online lain akan membantu Anda melakukan pemeriksaan seperti itu dengan cepat. Tampaknya tidak memerlukan penjelasan lebih lanjut.

Kalkulator Penurunan Tegangan Garis Panjang

Seperti yang telah disebutkan, dengan nilai hingga 5%, Anda tidak dapat mengubah apa pun. Jika ternyata lebih, penampang inti kabel meningkat, juga dengan pemeriksaan selanjutnya.

*  *  *  *  *  *  *

Jadi, masalah utama yang terkait dengan penampang kabel yang diperlukan tergantung pada beban yang direncanakan di atasnya dipertimbangkan.Pembaca bebas memilih salah satu metode penghitungan yang diusulkan, yang paling disukainya.

Kami akan mengakhiri artikel dengan video tentang topik yang sama.

Nilai karakteristik saat ini dan waktu

Ini diikuti oleh salah satu prasasti utama - arus pengenal mesin. Misalnya C25 atau C16.

Huruf pertama menunjukkan karakteristik waktu-arus "C". Angka setelah huruf adalah nilai arus pengenal.

Karakteristik yang paling umum adalah "B, C, D, Z, K". Mereka menentukan waktu tersandung, tergantung pada arus hubung singkat yang melewati mesin. Singkatnya, maka:

B
mesin akan mati "bersyarat seketika" pada arus hubung singkat 3-5 kali lebih banyak dari nominal

Pada dasarnya mereka ditempatkan di sirkuit pencahayaan.

C
pada arus hubung singkat 5-10 kali lebih banyak dari nominal

Aplikasi universal dalam jaringan dengan beban campuran.

D
10-20 kali lebih banyak Inom

Digunakan untuk menghubungkan motor listrik.

Z
2-3 kali

Aktual di sirkuit dengan perangkat elektronik.

K
8-12 kali

Hanya cocok untuk peralatan dengan beban induktif.

Semua perangkat tersebut memiliki perlindungan termal dan elektromagnetik. Meskipun termal kadang-kadang mungkin tidak diatur. Tapi lebih lanjut tentang itu nanti.

Elektromagnetik - dalam kisaran parameter di atas, tergantung pada jenis karakteristiknya.

Perlu diketahui bahwa dengan nilai C25, mesin tidak akan mematikan beban sebesar 26 Ampere. Ini akan terjadi hanya pada nilai arus 1,13 kali lebih besar dari 25A. Itupun, setelah jangka waktu yang cukup lama (lebih dari 1 jam)

Dan itupun, setelah jangka waktu yang agak lama (lebih dari 1 jam).

Ada hal seperti:

operasi saat ini — 1,45*Inom

Mesin dijamin bekerja dalam waktu satu jam.

arus non-operasi - 1,13 * Inom

Mesin seharusnya tidak bekerja dalam waktu satu jam, tetapi hanya setelah waktu ini berlalu.

Juga, jangan lupa bahwa nilai arus pengenal pada kasing ditunjukkan untuk suhu sekitar +30C. Jika Anda meletakkan perangkat di pemandian atau di fasad rumah, langsung di bawah sinar matahari, maka mesin otomatis 16 Amp, pada hari musim panas, dapat bekerja pada arus yang bahkan lebih kecil dari nominal. !

Mengapa Anda membutuhkan otomatis

Pemutus sirkuit untuk apartemen, townhouse, fasilitas industri kecil memiliki prinsip operasi umum.

Mereka dilengkapi dengan sistem perlindungan dua tahap:

1. Panas. Pelepasan termal terbuat dari pelat bimetal. Dengan tindakan berkepanjangan dari sisi arus tinggi, fleksibilitas pelat meningkat, karena itu menyentuh sakelar.
2. elektromagnetik. Peran pelepasan elektromagnetik dimainkan oleh solenoida. Saat mendaftarkan peningkatan daya saat ini, di mana mesin dan kabel tidak dirancang, sakelar juga trip. Ini adalah perlindungan sirkuit pendek.

AB (singkatan umum) melindungi jaringan listrik dari insulasi pemanas dan api

Justru karena skema kerja inilah penting untuk mengetahui berapa banyak ampere untuk meletakkan mesin di apartemen: jika Anda memilih perangkat yang salah, itu tidak akan dapat memblokir arus yang tidak sesuai dengan daya, dan kebakaran akan terjadi. Dipilih sesuai dengan semua rekomendasi, AB akan melindungi dari kebakaran, sengatan listrik, pemanasan, dan pembakaran chip peralatan rumah tangga

Menentukan denominasi

Sebenarnya, dari fungsi pemutus sirkuit, aturan untuk menentukan peringkat pemutus sirkuit berikut: harus beroperasi hingga arus melebihi kemampuan kabel.Dan ini berarti bahwa peringkat mesin saat ini harus kurang dari arus maksimum yang dapat ditahan oleh kabel.

Untuk setiap saluran, Anda harus memilih pemutus sirkuit yang tepat

Berdasarkan ini, algoritma untuk memilih pemutus sirkuit sederhana:

• Hitung penampang kabel untuk area tertentu.
• Lihat arus maksimum yang dapat ditahan oleh kabel ini (ada di tabel).
• Selanjutnya, dari semua denominasi pemutus sirkuit, kami memilih yang lebih kecil terdekat. Peringkat mesin terkait dengan arus beban kontinu yang diizinkan untuk kabel tertentu - mereka memiliki peringkat yang sedikit lebih rendah (ada di tabel). Daftar peringkat terlihat seperti ini: 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Dari daftar ini, pilih yang benar. Ada denominasi dan lebih sedikit, tetapi praktis tidak digunakan lagi - kami memiliki terlalu banyak peralatan listrik dan mereka memiliki daya yang cukup besar.

Contoh

Algoritma ini sangat sederhana, tetapi bekerja dengan sempurna. Agar lebih jelas, mari kita lihat sebuah contoh. Di bawah ini adalah tabel yang menunjukkan arus maksimum yang diijinkan untuk konduktor yang digunakan saat memasang kabel di rumah dan apartemen. Ada juga rekomendasi mengenai penggunaan mesin. Mereka diberikan di kolom "Arus pengenal pemutus sirkuit". Di sanalah kami mencari denominasi - itu sedikit kurang dari maksimum yang diizinkan, sehingga pengkabelan berfungsi dalam mode normal.

Penampang kabel tembaga	Arus beban kontinu yang diizinkan	Daya beban maksimum untuk jaringan fase tunggal 220 V	Nilai arus pemutus sirkuit	Batas arus pemutus sirkuit	Perkiraan beban untuk sirkuit fase tunggal
1,5 meter persegi mm	19 A	4,1 kW	10 A	16 A	pencahayaan dan sinyal
2,5 meter persegi mm	27 A	5,9 kW	16 A	25 A	kelompok soket dan pemanas di bawah lantai listrik
4 mm persegi	38 A	8,3 kW	25 A	32 A	AC dan pemanas air
6 mm persegi	46 A	10,1 kW	32 A	40 A	kompor dan oven listrik
10 persegi mm	70 A	15,4 kW	50 A	63 A	garis pengantar

Dalam tabel kami menemukan bagian kabel yang dipilih untuk baris ini. Misalkan kita perlu meletakkan kabel dengan penampang 2,5 mm2 (paling umum saat meletakkan ke perangkat daya sedang). Konduktor dengan penampang seperti itu dapat menahan arus 27 A, dan peringkat mesin yang direkomendasikan adalah 16 A.

Lalu bagaimana rantai itu bekerja? Selama arus tidak melebihi 25 A, mesin tidak mati, semuanya bekerja dalam mode normal - konduktor memanas, tetapi tidak ke nilai kritis. Ketika arus beban mulai meningkat dan melebihi 25 A, mesin tidak mati selama beberapa waktu - mungkin ini adalah arus awal dan berumur pendek. Mati jika arus melebihi 25 A sebesar 13% untuk waktu yang cukup lama. Dalam hal ini, jika mencapai 28,25 A. Maka kantong listrik akan bekerja, matikan cabang, karena arus ini sudah mengancam konduktor dan insulasinya.

Perhitungan daya

Apakah mungkin untuk memilih mesin otomatis sesuai dengan daya beban? Jika hanya satu perangkat yang terhubung ke saluran listrik (biasanya itu adalah peralatan rumah tangga besar dengan konsumsi daya yang besar), maka diperbolehkan untuk membuat perhitungan berdasarkan kekuatan peralatan ini. Juga dalam hal daya, Anda dapat memilih mesin pengantar, yang dipasang di pintu masuk rumah atau apartemen.

Jika kita mencari nilai mesin pengantar, maka perlu menjumlahkan kekuatan semua perangkat yang akan terhubung ke jaringan rumah.Kemudian daya total yang ditemukan disubstitusikan ke dalam rumus, arus operasi untuk beban ini ditemukan.

Rumus untuk menghitung arus dari daya total

Setelah kami menemukan arus, pilih nilainya. Itu bisa sedikit lebih atau sedikit kurang dari nilai yang ditemukan. Hal utama adalah bahwa arus tripnya tidak melebihi arus maksimum yang diizinkan untuk kabel ini.

Kapan metode ini bisa digunakan? Jika kabel diletakkan dengan margin besar (omong-omong, ini tidak buruk). Kemudian, untuk menghemat uang, Anda dapat memasang sakelar otomatis yang sesuai dengan beban, dan bukan ke penampang konduktor

Tetapi sekali lagi kita perhatikan bahwa arus jangka panjang yang diizinkan untuk beban harus lebih besar dari arus pembatas pemutus sirkuit. Hanya dengan begitu pilihan perlindungan otomatis akan benar

Perhitungan kekuatan arus yang diizinkan dengan memanaskan konduktor

Jika konduktor dengan penampang yang sesuai dipilih, ini akan menghilangkan penurunan tegangan dan panas berlebih pada saluran. Dengan demikian, bagian tersebut menentukan seberapa optimal dan ekonomis mode pengoperasian jaringan listrik. Tampaknya Anda hanya dapat mengambil dan memasang bagian kabel yang besar. Tetapi biaya konduktor tembaga sebanding dengan penampangnya, dan perbedaannya saat memasang kabel listrik di satu ruangan bisa beberapa ribu rubel.

Oleh karena itu, penting untuk dapat menghitung penampang kabel dengan benar: di satu sisi, Anda menjamin keamanan operasi jaringan, di sisi lain, jangan menghabiskan uang ekstra untuk membeli konduktor yang terlalu "tebal".

Untuk memilih bagian kawat, dua kriteria penting harus diperhitungkan - pemanasan yang diizinkan dan kehilangan tegangan. Setelah memperoleh dua nilai luas penampang konduktor menggunakan rumus yang berbeda, pilih nilai yang lebih besar dengan membulatkannya ke standar.Saluran listrik overhead sangat sensitif terhadap kehilangan tegangan.

Pada saat yang sama, untuk saluran bawah tanah dan kabel yang ditempatkan di pipa bergelombang, penting untuk memperhitungkan pemanasan yang diizinkan. Dengan demikian, penampang harus ditentukan tergantung pada jenis kabel

Suhu pemanasan yang diizinkan dari konduktor kabel

Id - beban yang diizinkan pada kabel (arus pemanas). Nilai ini sesuai dengan arus yang mengalir melalui konduktor untuk waktu yang lama. Dalam proses ini, suhu yang diizinkan (Td) jangka panjang yang ditetapkan muncul. Kekuatan arus yang dihitung (Ir) harus sesuai dengan yang diizinkan (Id), dan untuk menentukannya, Anda perlu menggunakan rumus:

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

di mana:

• Pn - daya pengenal, kW;
• Kz - faktor beban (0,85-0,9);
• Tegangan tak terukur dari peralatan;
• hd - efisiensi peralatan;
• cos j - faktor daya peralatan (0,85-0,92).

Bahkan jika kita memperhitungkan nilai arus yang sama, keluaran panas akan berbeda tergantung pada suhu sekitar. Semakin rendah suhu, semakin efisien perpindahan panas.

Faktor koreksi kabel tergantung pada suhu sekitar

Suhu berbeda tergantung pada wilayah dan musim, sehingga tabel untuk nilai tertentu dapat ditemukan di PUE. Jika suhu berbeda secara signifikan dari yang dihitung, faktor koreksi harus digunakan. Suhu dasar untuk indoor atau outdoor adalah 25 derajat Celcius. Jika kabel diletakkan di bawah tanah, suhu berubah 15 derajat Celcius. Namun, di bawah tanah itu tetap konstan.

Voltase

230/400V - prasasti tegangan pengenal di mana mesin ini dapat digunakan.

Jika ada ikon 230V (tanpa 400V), perangkat ini hanya boleh digunakan dalam jaringan fase tunggal. Anda tidak dapat menempatkan dua atau tiga sakelar fase tunggal secara berurutan dan memasok 380V ke beban motor atau pompa atau kipas tiga fase dengan cara ini.

Juga hati-hati mempelajari model bipolar. Jika mereka memiliki huruf "N" yang tertulis di salah satu kutub (tidak hanya difavtomatov), ​​​​maka di sinilah inti nol terhubung, dan bukan fase satu.

Mereka disebut agak berbeda. Misalnya VA63 1P+N.

Ikon gelombang berarti - untuk operasi di jaringan tegangan bolak-balik.

Untuk tegangan dan arus searah, lebih baik tidak memasang perangkat semacam itu. Karakteristik shutdown dan hasil kerja selama korsleting tidak akan dapat diprediksi.

Sakelar untuk arus dan tegangan searah, selain ikon dalam bentuk garis lurus, mungkin memiliki tulisan khas "+" (plus) dan "-" (minus) pada terminalnya.

Selain itu, koneksi kutub yang benar sangat penting di sini. Ini disebabkan oleh fakta bahwa kondisi untuk memadamkan busur pada arus searah agak lebih sulit.

Jika pada saat putus ada pemadaman alami busur ketika sinusoidal melewati nol, maka pada konstanta, tidak ada sinusoidal seperti itu. Untuk pemadaman busur yang stabil, magnet digunakan di dalamnya, yang dipasang di dekat saluran busur.

Yang akan menyebabkan kehancuran lambung yang tak terhindarkan.

Perlindungan tautan lemah

Selain bagian tersebut, saat memilih produk kabel yang sesuai, perhatikan kondisi pengoperasian yang sebenarnya. Nilai yang dinormalisasi diberikan untuk pemanasan hingga suhu tidak melebihi +60 °C

Saat memasang saluran di situs dekat rumah pedesaan, perlu untuk memberikan perlindungan dari kelembaban dan pengaruh eksternal yang merugikan lainnya.

Periksa dengan seksama semua bagian jaringan listrik. Aturan dasarnya adalah perlindungan yang andal, dengan mempertimbangkan kinerja bagian dengan parameter terburuk. Perlu diingat bahwa tembaga dirancang dengan penampang yang sama untuk beban yang lebih besar dibandingkan dengan aluminium. Kemurnian logam sangat penting. Saat kotoran meningkat, konduktivitas memburuk, dan kerugian untuk pemanasan yang tidak berguna dan berbahaya meningkat.

Perangkat kabel dalam ruangan

• mesin pengantar harus ditempatkan di depan konter;
• perangkat arus sisa umum (RCD) dipasang di belakang perangkat kontrol;
• kemudian jalur terpisah dilengkapi dengan pemutus sirkuit (AB).

RCD mencegah kecelakaan yang memicu kebocoran arus. Mencegah sengatan listrik dalam beberapa situasi. Namun, tindakan perlindungan yang kompleks dilakukan dengan menggunakan pemutus sirkuit. Pastikan untuk menggunakan grounding yang efektif.

Sebagai aturan, akan lebih mudah untuk menempatkan beberapa kelompok di dapur untuk mendistribusikan beban secara merata. Terutama hati-hati disarankan untuk memilih distribusi konsumen yang kuat:

• kompor;
• oven;
• boiler pemanas, boiler, pemanas aliran;
• konvektor listrik, senapan panas;
• pendingin udara.

Diagram pengkabelan memiliki struktur pohon. Dari garis tengah "batang" buat cabang "cabang" yang diperlukan untuk menghubungkan soket dan sakelar.

Peringkat mesin otomatis untuk tabel saat ini

Untuk melindungi saluran dari kelebihan beban dan korsleting, Anda harus memilih peringkat pemutus arus dengan hati-hati dan benar.Di sini, misalnya, jika Anda melindungi saluran dengan kabel 2,5 mm persegi. otomatis 25A dan pada saat yang sama menyalakan beberapa peralatan rumah tangga yang kuat, maka arus dapat melebihi nilai nominal mesin, tetapi dengan nilai kurang dari 1,45, mesin dapat bekerja selama sekitar satu jam.

Jika arusnya 28 A, maka insulasi kabel akan mulai meleleh (karena arus yang diizinkan hanya 25A), ini akan menyebabkan kegagalan, kebakaran, dan konsekuensi yang tidak menguntungkan lainnya.

Oleh karena itu, tabel automata untuk daya dan arus adalah sebagai berikut:

Peringkat pemutus sirkuit untuk arus

• menentukan skema koneksi konsumen;
• mengumpulkan data paspor peralatan, mengukur tegangan;
• sesuai dengan skema yang disajikan, mereka dihitung secara terpisah, menjumlahkan arus di sirkuit terpisah;
• untuk setiap kelompok, perlu untuk memilih mesin otomatis yang akan menahan beban yang sesuai;
• menentukan produk kabel dengan penampang konduktor yang sesuai.

Aturan pemilihan denominasi

Untuk kesimpulan yang benar, perlu mempertimbangkan fitur peralatan yang terhubung. Jika menurut perhitungan, arus total 19 ampere, pengguna lebih suka membeli perangkat 25A. Solusi ini mengasumsikan kemungkinan penerapan beban tambahan tanpa batasan yang signifikan.

Namun, dalam beberapa situasi, lebih baik memilih pemutus sirkuit 20A. Ini memberikan waktu yang relatif lebih singkat untuk mematikan daya dengan peningkatan arus (peningkatan suhu) oleh pemutus bimetal

Tindakan pencegahan seperti itu akan membantu menjaga integritas belitan motor ketika rotor terhalang oleh drive yang macet.

Waktu respons yang berbeda berguna untuk memastikan pengoperasian peralatan pelindung secara selektif. Perangkat dengan penundaan yang lebih rendah dipasang di saluran.Dalam keadaan darurat, hanya bagian yang rusak saja yang terputus dari aliran listrik. Mesin pengantar tidak akan punya waktu untuk dimatikan. Daya dari sirkuit lain berguna untuk menjaga pencahayaan, alarm, dan sistem rekayasa lainnya agar berfungsi dengan baik.