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Para la organización del suministro de energía doméstica sin problemas, es necesario asignar sucursales separadas. Cada línea debe estar equipada con su propio dispositivo de protección, que protege el aislamiento del cable contra el parpadeo. Sin embargo, no todos saben qué dispositivo comprar. ¿Estás de acuerdo?

Todo sobre la elección de las máquinas para la carga de potencia, aprenderá del artículo enviado por nosotros. Le diremos cómo determinar la calificación para encontrar el cambio de la clase requerida. La contabilidad de nuestras recomendaciones garantiza la compra de los dispositivos necesarios que pueden eliminar la situación amenazante durante la operación del cableado.

Interruptores automáticos para redes domésticas

Las organizaciones de suministro de energía llevan a cabo la conexión de casas y apartamentos, realizando trabajos para llevar el cable a la centralita. Todos los arreglos para la instalación del cableado en la habitación son realizados por sus propietarios o por especialistas contratados.

Para elegir una máquina para proteger cada cadena individual, necesita conocer su clasificación, clase y algunas otras características.

Parámetros básicos y clasificación.

Las máquinas domésticas instaladas en la entrada del circuito eléctrico de baja tensión están diseñadas para las siguientes tareas:

  • Conexión manual o electrónica o desenergización del circuito eléctrico.
  • Protección del circuito: parada de corriente con una ligera sobrecarga larga;
  • Protección de circuito: apagado instantáneo de corriente durante el cortocircuito.

Cada interruptor tiene una característica, expresada en amperios, que se llama la corriente nominal ( I n ) o "nominal".

La esencia de este valor es más fácil de entender utilizando el coeficiente de exceso de nominal:

K = I / I n

donde yo es la corriente real

  • K <1.13: la desconexión (desconexión) no ocurrirá dentro de 1 hora;
  • K> 1.45: la desconexión ocurrirá dentro de 1 hora.

Estos parámetros están fijados en la cláusula 8.6.2. GOST R 50345-2010. Para saber a qué hora se producirá el viaje cuando K> 1.45, debe utilizar un gráfico que refleje la característica de tiempo actual de un modelo específico de la máquina.

Con una corriente prolongada que excede el valor nominal del interruptor 2 veces, la apertura se producirá durante un período de 8 segundos a 4 minutos. La velocidad de respuesta depende del ajuste del modelo y la temperatura ambiente

Además, cada tipo de interruptor de circuito tiene un rango de corriente ( I a ), en el que opera el mecanismo de disparo instantáneo:

  • clase "B": I a = (3 * I n .. 5 * I n ];
  • clase "C": I a = (5 * I n .. 10 * I n ];
  • clase "D": I a = (10 * I n .. 20 * I n ].

Los dispositivos tipo "B" se utilizan principalmente para líneas que tienen una longitud considerable. En las instalaciones residenciales y de oficinas, se utilizan máquinas de clase "C", y los dispositivos con marcado "D" protegen los circuitos con equipos con una relación de corriente de arranque grande.

La línea estándar de máquinas domésticas incluye dispositivos con denominaciones de 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 y 63 A.

Liberación del dispositivo constructivo.

En el moderno interruptor de circuito hay dos tipos de liberadores: térmicos y electromagnéticos.

La liberación bimetálica tiene una forma de placa creada a partir de dos metales conductores con diferente expansión térmica. Un diseño de este tipo con un largo exceso de clasificación lleva al calentamiento de la pieza, a su flexión y activación del mecanismo de apertura del circuito.

Con algunas máquinas, puede cambiar los parámetros de la corriente en la que se produce el apagado con la ayuda de un tornillo de ajuste. Anteriormente, esta técnica se utilizaba a menudo para "ajustar" el dispositivo, pero este procedimiento requiere un conocimiento especializado en profundidad y varias pruebas.

Girando el tornillo de ajuste (marcado con un rectángulo rojo) en sentido contrario a las agujas del reloj, puede lograr un tiempo de respuesta más prolongado de la liberación térmica

Ahora en el mercado puede encontrar muchos modelos de valores nominales estándar de diferentes fabricantes, cuyas características de tiempo de corriente son ligeramente diferentes (pero al mismo tiempo cumplen con los requisitos reglamentarios). Por lo tanto, es posible elegir una máquina con la configuración de "fábrica" necesaria, lo que elimina el riesgo de una calibración incorrecta.

La liberación electromagnética evita que la línea se sobrecaliente como resultado de un cortocircuito. Reacciona casi instantáneamente, pero al mismo tiempo el valor de la corriente debe ser varias veces más alto que el nominal. Estructuralmente, esta parte es un solenoide. La supercorriente genera un campo magnético que desplaza el circuito de apertura del núcleo.

Cumplimiento de los principios de selectividad.

En presencia de un extenso circuito eléctrico, es posible disponer la protección de tal manera que durante un cortocircuito, solo se desconecte la rama en la que se produce la situación de emergencia. Para hacer esto, aplique el principio de selectores selectivos.

Un diagrama ilustrativo que muestra el principio de operación de un sistema de interruptor automático con una función implementada de selectividad (selectividad) de actuación cuando ocurre un cortocircuito

Para garantizar el apagado selectivo en los pasos inferiores, instale máquinas automáticas con apagado instantáneo, abriendo el circuito en 0.02 - 0.2 segundos. El interruptor, ubicado en el nivel superior, o tiene una velocidad de obturación de 0, 25 a 0, 6 s o se realiza según un esquema especial "selectivo" de acuerdo con DIN VDE 0641-21.

Para garantizar el funcionamiento selectivo de las máquinas, es mejor utilizar máquinas de un fabricante. Para los interruptores de un solo rango de modelos, hay tablas de selectividad que indican posibles combinaciones.

Reglas de instalación simples

Una sección de circuito que debe protegerse con un interruptor puede ser monofásica o trifásica, tener un cable neutro y también un cable PE ("tierra"). Por lo tanto, los autómatas tienen de 1 a 4 polos, a los que llevan un núcleo conductor. Al crear las condiciones para el disparo, todos los contactos se desconectan simultáneamente.

Los autómatas en el tablero de instrumentos están unidos a un riel DIN especialmente designado. Proporciona compacidad y seguridad de conexión, así como un cómodo acceso al interruptor.

Autómatas establecidos de la siguiente manera:

  • unipolar por fase;
  • Fase bipolar y neutra;
  • tripolar en 3 fases;
  • Cuadripolar en 3 fases y un neutro.

Está prohibido hacer lo siguiente:

  • poner las máquinas de un solo polo en neutral;
  • cableado de un cable de PE en la máquina;
  • instale tres máquinas monopolares en lugar de un autómata tripolar si al menos un consumidor trifásico está conectado al circuito.

Todos estos requisitos están detallados en el PMA y deben seguirse.

En cada casa o habitación a la que se suministra electricidad, instale una máquina de introducción. Su valor está determinado por el proveedor y este valor se explica en el contrato para la conexión de la electricidad. El propósito de este interruptor es proteger el área desde el transformador hasta el consumidor.

Después del interruptor de circuito introductorio, se conecta un medidor a la línea (monofásica o trifásica) y un dispositivo de apagado de seguridad cuyas funciones difieren de la operación de los interruptores automáticos y diferenciales.

Si las instalaciones están conectadas a varios circuitos, cada uno de ellos está protegido por un dispositivo automático separado, cuya potencia se indica en la marca. Sus calificaciones y clases están determinadas por el propietario de las instalaciones, teniendo en cuenta el cableado o la alimentación existentes de los dispositivos conectados.

El medidor de electricidad y los cortacircuitos se instalan en el tablero de distribución, que cumple con todos los requisitos de seguridad y se puede ingresar fácilmente al interior de la habitación

Al elegir un lugar para colocar un cuadro de distribución, debe recordarse que la temperatura del aire afecta las propiedades de la liberación térmica. Por lo tanto, es deseable tener un riel con máquinas dentro de las instalaciones.

Cálculo del valor requerido.

La función de protección principal del interruptor automático se extiende al cableado, por lo que la selección del nominal se realiza a través de la sección del cable. En este caso, todo el circuito debe garantizar el funcionamiento normal de los dispositivos conectados a él. El cálculo de los parámetros del sistema es simple, pero se deben tener en cuenta muchos matices para evitar errores y problemas.

Determinación de los consumidores totales de energía.

Uno de los principales parámetros del circuito eléctrico es la potencia máxima posible de los consumidores de electricidad conectados a él. Al calcular este indicador, no puede simplemente resumir los datos de pasaporte de los dispositivos.

Componente activo y nominal

Para cualquier dispositivo alimentado por electricidad, el fabricante debe especificar la potencia activa ( P ). Este valor determina la cantidad de energía que se convertirá irrevocablemente como resultado de la operación del dispositivo y por la cual el usuario pagará el medidor.

Pero para los dispositivos con capacitores o inductores, existe otra potencia con un valor distinto de cero, que se denomina reactivo ( Q ). Llega al dispositivo y casi al instante vuelve.

El componente reactivo no participa en el cálculo de la electricidad utilizada, pero junto con el activo genera la llamada potencia "completa" o "nominal" ( S ), que da la carga al circuito.

cos (f) es un parámetro con el que puede determinar el total (potencia nominal) por activo (consumido). Si no es igual a uno, se indica en la documentación técnica del dispositivo.

Es necesario contar la contribución de un dispositivo separado a la carga total en los cables conductores y el autómata de acuerdo con su potencia total: S = P / cos ( f ).

Corrientes de arranque elevadas

La siguiente característica de algunos tipos de electrodomésticos es la presencia de transformadores, motores eléctricos o compresores. Tales dispositivos al iniciar el trabajo consumen el arranque (arranque) actual.

Su valor puede ser varias veces mayor que las cifras estándar, pero el tiempo para trabajar con mayor potencia es pequeño y por lo general oscila entre 0, 1 y 3 segundos. Una ráfaga tan corta no activará la liberación térmica, pero el componente electromagnético del interruptor responsable de la sobrecorriente puede reaccionar.

Esta situación es especialmente relevante para las líneas dedicadas a las que se conectan equipos como las máquinas para trabajar la madera. En este caso, debe calcular el amperaje y, quizás, tenga sentido usar una ametralladora de clase "D".

Contabilización del factor de demanda.

Para los circuitos a los que se conecta una gran cantidad de equipos y no hay ningún dispositivo que consuma la mayor parte de la corriente, se usa el factor de demanda ( ks ). El significado de su aplicación es que todos los dispositivos no funcionarán al mismo tiempo, por lo tanto, la suma de la potencia nominal conducirá a una cifra sobreestimada.

El factor de demanda para grupos de consumidores se establece en el párrafo 7 de la empresa conjunta 256.1325800.2016. Se puede confiar en estos indicadores cuando se calcula de forma independiente la potencia máxima.

Este coeficiente puede ser igual o menor que uno. Los cálculos de la potencia estimada ( P r ) de cada dispositivo son los siguientes:

P r = ks * S

La potencia total estimada de todos los dispositivos utilizados para calcular los parámetros del circuito. El uso del factor de demanda es apropiado para oficinas y espacios comerciales pequeños con una gran cantidad de computadoras, equipos de oficina y otros equipos alimentados desde un circuito.

Para líneas con un pequeño número de consumidores, este coeficiente no se aplica en su forma pura. Del cálculo de energía, esos dispositivos se eliminan, cuya activación al mismo tiempo con más dispositivos que consumen energía es poco probable.

Por ejemplo, hay pocas posibilidades de un trabajo de una sola vez en una sala de estar con una plancha y una aspiradora. Y para los talleres con poco personal, solo se tienen en cuenta de 2 a 4 de las herramientas eléctricas más poderosas.

Cálculo actual

La elección de la máquina automática se realiza en función del valor máximo de una intensidad de corriente, admisible en un emplazamiento de cadena. Es necesario obtener esta cifra, conociendo la potencia total de los consumidores eléctricos y el voltaje en la red.

Según GOST 29322-2014 de octubre de 2015, el valor de voltaje debe ser igual a 230 V para una red ordinaria y 400 V para una trifásica. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los parámetros antiguos siguen siendo válidos: 220 y 380 V, respectivamente. Por lo tanto, para la precisión de los cálculos es necesario realizar mediciones con un voltímetro.

Puede medir el voltaje en su red doméstica con un voltímetro o multímetro. Para ello, basta con enchufar sus contactos al zócalo.

Otro problema, especialmente relevante para el cableado en el sector privado, es la provisión de suministros de energía de bajo voltaje. Las mediciones en dichos objetos problemáticos pueden mostrar valores fuera del rango definido por GOST.

Además, dependiendo del nivel de consumo de electricidad de los vecinos, el valor del voltaje puede variar mucho en poco tiempo.

Esto crea un problema no solo para el funcionamiento de los dispositivos, sino también para el cálculo de la intensidad actual. Cuando cae el voltaje, algunos dispositivos simplemente pierden energía y otros, que tienen un estabilizador de entrada, aumentan el consumo de electricidad.

Es difícil calcular cualitativamente los parámetros de circuito requeridos en tales condiciones. Por lo tanto, tiene que tender cables con una sección transversal deliberadamente grande (lo cual es costoso), o resolver el problema instalando un estabilizador de entrada o conectando la casa a otra línea.

El estabilizador se instala cerca de la centralita. A menudo sucede que esta es la única forma de obtener los valores de voltaje estándar en la casa.

Después de que se encontró la potencia total de los dispositivos eléctricos ( S ) y se determinó el valor de voltaje ( U ), la intensidad de la corriente ( I ) se calcula utilizando las fórmulas resultantes de la ley de Ohm:

I f = S / U f para red monofásica

I l = S / (1.73 * U l ) para una red trifásica

Aquí el índice " f " significa parámetros de fase, y " l " - lineal.

La mayoría de los dispositivos trifásicos utilizan el tipo de conexión en "estrella", y es precisamente en este esquema que funciona un transformador que entrega una corriente al consumidor. Con una carga simétrica, las fuerzas lineales y de fase serán idénticas ( I l = I f ), y la tensión se calcula utilizando la fórmula:

U l = 1.73 * U f

Matices de selección de tramo de cable.

La calidad y los parámetros de los alambres y cables están regulados por GOST 31996-2012. De acuerdo con este documento, los productos manufacturados desarrollan especificaciones que permitieron un cierto rango de valores de las características básicas. El fabricante está obligado a proporcionar una tabla de correspondencia con la sección transversal de los núcleos y la máxima corriente de corriente segura.

La intensidad de corriente máxima permitida depende de la sección del conductor y del método de instalación. Se pueden colocar ocultos (en la pared) o abiertos (en una tubería o caja).

Es necesario elegir el cable para garantizar el flujo seguro de corriente correspondiente a la potencia total calculada de los aparatos eléctricos. De acuerdo con PUE (reglas para instalaciones eléctricas), la sección transversal mínima calculada de los cables utilizados en las instalaciones residenciales debe ser de al menos 1, 5 mm 2 .

Los tamaños estándar tienen los siguientes significados: 1.5; 2.5; 4; 6 y 10 mm 2 .

A veces hay una razón para usar cables con una sección transversal un paso más grande que el mínimo permitido. En este caso, es posible conectar dispositivos adicionales o reemplazar los existentes por otros más potentes sin un trabajo costoso y prolongado para colocar cables nuevos.

Cálculo de parámetros de la máquina.

Para cualquier circuito, la siguiente desigualdad debe ser satisfecha:

I n <= I p / 1.45

Aquí I n es la corriente nominal del autómata, y I p es la corriente permitida para el cableado. Esta regla proporciona un disparo garantizado con sobrecarga a largo plazo.

La desigualdad “In <= Ip / 1.45” es la condición principal para completar el par “cable automático”. El incumplimiento de esta regla puede provocar un incendio en el cableado.

El cálculo del valor nominal de la máquina puede ser como una carga total, y el cableado de la sección transversal ya instalado. Supongamos que hay un diagrama de cableado para los aparatos eléctricos, pero el cableado aún no se ha colocado.

En este caso, la secuencia de acciones es la siguiente:

  1. El cálculo de la corriente total conectada a la red de aparatos eléctricos.
  2. La elección de un autómata con una calificación no inferior al valor calculado.
  3. Selección de la sección del cable en la máquina nominal.

Ejemplo:

  1. S = 4 kW; I = 4000/220 = 18 A;
  2. I n = 20 A;
  3. I p > = I n * 1.45 = 29 A; D = 4 mm 2 .

Si el cableado ya está hecho, la secuencia de acciones es diferente:

  1. Determinación de la corriente permisible en una sección transversal conocida y método de cableado según la tabla proporcionada por el fabricante.
  2. Selección automática del interruptor automático.
  3. Calcula la potencia de los dispositivos conectados. Adquisición de un grupo de dispositivos para que la carga total en el circuito sea menor que la nominal.

Un ejemplo Deje que dos cables de un solo núcleo se coloquen de forma abierta, D = 6 mm 2, luego:

  1. I p = 46 A;
  2. I n <= I p / 1.45 = 32 A;
  3. S = I n * 220 = 7.0 kW.

En el párrafo 2 del último ejemplo, hay una ligera aproximación permisible. El valor exacto de I n = I p / 1.45 = 31.7 A se redondea a un valor de 32 A.

Elección entre varias denominaciones

A veces surge una situación en la que puede seleccionar varios autómatas con diferentes valores nominales para la protección del circuito. Por ejemplo, con una potencia total de aparatos eléctricos de 4 kW (18 A), se seleccionó el cableado con una sección de 4 mm 2 de conductores de cobre con un margen. Para tal combinación, puedes poner interruptores en 20 y 25 A.

Si el esquema de cableado eléctrico asume la presencia de protección multicapa, entonces debe seleccionar los interruptores automáticos para que el valor de la calificación superior (en la figura de la derecha es 25 A) sea mayor que el de los interruptores de nivel inferior

La ventaja de elegir un interruptor con la calificación más alta es la capacidad de conectar dispositivos adicionales sin cambiar los elementos del circuito. La mayoría de las veces lo hacen.

La elección de un autómata con un valor nominal más bajo está respaldada por el hecho de que su liberación térmica reaccionará más rápido a un indicador de corriente incrementado. El hecho es que algunos dispositivos pueden funcionar mal, lo que llevará a un aumento en el consumo de energía, pero no al valor de un cortocircuito.

Por ejemplo, una falla del cojinete del motor de una lavadora conducirá a un fuerte aumento de la corriente en el devanado. Si la máquina responde rápidamente a la superación de los valores permitidos y realiza un apagado, el motor no se quemará.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El diseño del interruptor y su clasificación. El concepto de características de tiempo-corriente y la selección del valor nominal de la sección de cable:

Cálculo de dispositivos de potencia y la elección de la máquina utilizando las disposiciones de la EMP:

Es necesario tratar la elección del interruptor automático de manera responsable, ya que la seguridad del trabajo del sistema eléctrico de la casa depende de ello. Con todo el conjunto de parámetros de entrada y los matices del cálculo, debe recordarse que la función de protección principal de la máquina se aplica al cableado.

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