負荷電力、ケーブル断面積、および電流の自動マシンの選択:計算の原理と式

ケーブル断面計算|表、式、例

ライン抵抗の導体断面積の可能な修正

どの導体にも独自の抵抗があります-これについては、記事の冒頭で、材料、銅、アルミニウムの抵抗率の値を示したときに説明しました。

これらの金属は両方とも非常に適切な導電率を持っており、わずかな範囲では、ライン自体の抵抗が回路の全体的なパラメータに大きな影響を与えることはありません。しかし、長い列を敷設する予定の場合、またはたとえば、長い携帯延長コードを自宅からかなりの距離で動作させる場合は、それ自体の抵抗を計算し、それによって引き起こされる電圧降下をと比較することをお勧めします供給電圧。電圧降下が回路内の公称電圧の5%を超える場合、電気設備の操作に関する規則では、より大きな断面の導体を備えたケーブルを使用するように規定されています。

例えば、溶接インバーター用のキャリアが作られています。ケーブル自体の抵抗が大きすぎると、負荷がかかっているワイヤが大幅に過熱し、デバイスを正しく動作させるのに十分な電圧が得られない可能性があります。

ケーブルの自己抵抗は、次の式を使用して計算できます。

Rk=2×ρ×L/S

Rkはケーブル(ライン)の固有抵抗、オームです。

2-現在のパス全体が考慮されるため、ケーブルの長さが2倍になります。つまり、「前後」になります。

ρはケーブルコアの材料の比抵抗です。

Lはケーブルの長さmです。

Sはコアの断面積mm²です。

負荷を接続するときに処理する必要のある電流はすでにわかっていると想定されています。これについては、この記事で複数回説明しています。

現在の強度がわかれば、オームの法則を使用して電圧降下を計算し、それを公称値と比較するのは簡単です。

Ur=Rk×I

ΔU(%)=(Ur / Unom)×100

テスト結果が5%を超える場合は、ケーブルコアの断面積を1ステップ増やす必要があります。

別のオンライン計算機を使用すると、このようなチェックをすばやく実行できます。これ以上の説明は必要ないようです。

長線電圧降下計算機

すでに述べたように、最大​​5%の値では、何も変更できません。さらに判明した場合は、ケーブルコアの断面積が増加し、その後のチェックも行われます。

*  *  *  *  *  *  *

そのため、計画された負荷に応じて必要なケーブル断面に関連する主な問題が検討されました。読者は、提案された計算方法のいずれかを自由に選択できます。

同じトピックに関するビデオで記事を終了します。

定格電流と時間特性

これに続いて、主な碑文の1つである機械の定格電流が続きます。たとえば、C25またはC16。

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最初の文字は時間-電流特性「C」を示します。文字の後の数字は定格電流の値です。

最も一般的な特性は「B、C、D、Z、K」です。それらは、機械を通過する短絡電流に応じて、トリップ時間を決定します。つまり、次のようになります。

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B
機械は、公称値の3〜5倍の短絡電流で「条件付きで瞬時に」オフになります

基本的にそれらは照明回路に配置されます。

C
公称値の5〜10倍の短絡電流で

負荷が混在するネットワークでのユニバーサルアプリケーション。

D
10〜20倍のイノム

電気モーターを接続するために使用されます。

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Z
2〜3回

電子機器を搭載した回路で実際に。

K
8〜12回

誘導性負荷のある機器にのみ適しています。

このようなデバイスはすべて、熱的および電磁的保護を備えています。サーマルが設定されていない場合がありますが。しかし、それについては後で詳しく説明します。

電磁気-特性のタイプに応じて、上記のパラメータの範囲内。

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C25の値では、マシンは26アンペアの負荷をオフにしないことに注意してください。これは、25Aの1.13倍の電流値でのみ発生します。そしてそれでも、かなり長い期間(1時間以上)後

そしてそれでも、かなり長い期間(1時間以上)後。

次のようなものがあります:

動作電流— 1,45 * Inom

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機械は1時間以内に作動することが保証されています。

非動作電流-1.13*Inom

マシンは1時間以内に動作しないはずですが、この時間が経過した後でのみ動作します。

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また、ケースの定格電流値は、周囲温度+30℃で表示されていることを忘れないでください。太陽の光の真下にある浴場や家の正面にデバイスを置くと、暑い夏の日に16アンペアの自動機械が公称電流よりもさらに低い電流で動作する可能性があります!!

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なぜ自動が必要なのですか

アパート、タウンハウス、小規模産業施設のサーキットブレーカには、一般的な動作原理があります。

それらは2段階の保護システムを備えています:

  1. 熱の。サーマルリリースはバイメタルプレートで作られています。大電流側で長時間動作すると、プレートの柔軟性が高まり、スイッチに接触します。
  2. 電磁。電磁解放の役割はソレノイドによって果たされます。機械とケーブルが設計されていない増加した電流電力を登録すると、スイッチも作動します。これは短絡保護です。

AB(一般的な略語)は、電気ネットワークを断熱材や火災から保護します

まさにこの作業計画のために、アパートに機械を置くために何アンペアを知ることが重要です。間違ったデバイスを選択すると、電力が不適切な電流を遮断できなくなります。火災が発生します。すべての推奨事項に従って選択されたABは、火災、感電、家電チップの加熱および燃焼から保護します

宗派を決める

実際には、回路ブレーカーの機能から、回路ブレーカーの定格を決定するための規則は次のとおりです。電流が配線能力を超えるまで動作する必要があります。これは、機械の定格電流が配線が耐えられる最大電流よりも小さくなければならないことを意味します。

各回線について、適切な回路ブレーカーを選択する必要があります

これに基づいて、回路ブレーカーを選択するためのアルゴリズムは単純です。

  • 特定の領域の配線の断面を計算します。
  • このケーブルが耐えられる最大電流を確認してください(表にあります)。
  • さらに、サーキットブレーカのすべての金種から、最も近い小さいものを選択します。マシンの定格は、特定のケーブルの許容連続負荷電流に関連付けられています。定格はわずかに低くなっています(表にあります)。評価のリストは次のようになります:16 A、25 A、32 A、40 A、63A。このリストから、適切なものを選択してください。金種はそれ以下ですが、実際にはもう使われていません。電化製品が多すぎて、かなりの電力があります。

アルゴリズムは非常に単純ですが、問題なく機能します。わかりやすくするために、例を見てみましょう。以下は、住宅やアパートに配線を敷設する際に使用する導体の最大許容電流を示す表です。機械の使用に関する推奨事項もあります。それらは「サーキットブレーカの定格電流」の列に示されています。金種を探しているのはそこです-それは最大許容値よりわずかに小さいので、配線は通常モードで機能します。

銅線の断面 許容連続負荷電流 単相ネットワークの最大負荷電力220V サーキットブレーカの定格電流 サーキットブレーカの電流制限 単相回路のおおよその負荷
1.5平方んん 19 A 4.1 kW 10 A 16 A 照明と信号
2.5平方んん 27 A 5.9 kW 16 A 25 A ソケットグループと電気床暖房
4平方ミリメートル 38 A 8.3 kW 25 A 32 A エアコンと給湯器
6平方ミリメートル 46 A 10.1 kW 32 A 40 A 電気ストーブとオーブン
10平方んん 70 A 15.4 kW 50 A 63 A 紹介ライン

表には、このライン用に選択されたワイヤセクションがあります。断面積が2.5mm2のケーブルを敷設する必要があるとします(中電力デバイスに敷設する場合に最も一般的です)。このような断面積の導体は27Aの電流に耐えることができ、機械の推奨定格は16Aです。

では、チェーンはどのように機能しますか?電流が25Aを超えない限り、マシンはオフにならず、すべてが通常モードで動作します。導体は熱くなりますが、臨界値にはなりません。負荷電流が増加し始めて25Aを超えると、マシンはしばらくの間オフになりません。おそらく、これらは始動電流であり、短命です。十分長い時間、電流が25 Aを13%超えると消灯します。この場合、28.25 Aに達すると、電気バッグが機能し、分岐の電源を切ります。これは、この電流がすでに導体とその絶縁に脅威を与えているためです。

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検出力の計算

負荷電力に応じて自動機を選択することはできますか?電力線に接続されている機器が1つだけの場合(通常は消費電力の大きい大型家電製品)、本機器の電力に基づいて計算することができます。また、電力面では、家やアパートの入り口に設置されている紹介機を選ぶことができます。

導入機の価値を探るには、ホームネットワークに接続するすべての機器の電力を足し合わせる必要があります。次に、求められた総電力が式に代入され、この負荷の動作電流が求められます。

総電力から電流を計算するための式

現在の値を見つけたら、値を選択します。見つかった値より少し多いか、少し少ない可能性があります。主なことは、そのトリップ電流がこの配線の最大許容電流を超えないことです。

この方法はいつ使用できますか?配線が余裕を持って敷設されている場合(ちなみにこれは悪くありません)。次に、お金を節約するために、導体の断面ではなく、負荷に対応するスイッチを自動的に取り付けることができます

ただし、ここでも、負荷の長期許容電流は、回路ブレーカーの制限電流よりも大きくなければならないことに注意してください。そうして初めて、自動保護の選択が正しくなります

導体を加熱して許容電流強度を計算する

適切な断面積の導体を選択すると、電圧降下とラインの過熱がなくなります。したがって、このセクションは、電気ネットワークの動作モードがどれだけ最適で経済的であるかに依存します。巨大なケーブルセクションを取り、設置するだけでよいように思われます。しかし、銅導体のコストはそれらの断面積に比例し、1つの部屋に電気配線を設置する場合の違いは数千ルーブルになる可能性があります。

したがって、ケーブルの断面積を正しく計算できることが重要です。一方では、ネットワーク操作の安全性を保証し、他方では、過度に「太い」導体の購入に余分なお金をかけないでください。

ワイヤセクションを選択するには、許容される加熱と電圧損失という2つの重要な基準を考慮する必要があります。異なる式を使用して導体の断面積の2つの値を取得したら、標準に切り上げて、より大きな値を選択します。架空送電線は、電圧損失に特に敏感です。

同時に、コルゲートパイプに配置された地下線やケーブルの場合、許容される加熱を考慮することが重要です。したがって、断面積は配線の種類に応じて決定する必要があります

ケーブルの導体の許容加熱温度

Id-ケーブルの許容負荷(加熱電流)。この値は、導体に長時間流れる電流に相当します。この過程で、確立された長期許容温度(Td)が表示されます。計算された電流強度(Ir)は、許容電流強度(Id)に対応している必要があり、それを決定するには、次の式を使用する必要があります。

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

どこ:

  • Pn-定格電力、kW;
  • Kz-負荷率(0.85-0.9);
  • 機器の定格電圧なし。
  • hd-機器の効率;
  • cos j-機器の力率(0.85-0.92)。

同じ電流値を考慮しても、周囲温度によって発熱量が異なります。温度が低いほど、熱伝達が効率的になります。

周囲温度に応じたケーブル補正係数

気温は地域や季節によって異なるため、特定の値の表はPUEにあります。温度が計算されたものと大幅に異なる場合は、補正係数を使用する必要があります。屋内または屋外の基本温度は摂氏25度です。ケーブルを地下に敷設すると、温度が摂氏15度変化します。しかし、それが一定のままであるのは地下です。

電圧

230/400V-この機械を使用できる定格電圧の表記。

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230Vアイコン(400Vなし)がある場合、これらのデバイスは単相ネットワークでのみ使用する必要があります。この方法で、2つまたは3つの単相スイッチを並べて、モーター負荷または三相ポンプまたはファンに380Vを供給することはできません。

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また、バイポーラモデルを注意深く調べてください。ポールの1つ(difavtomatovだけでなく)に「N」の文字が書かれている場合は、ここでゼロコアが接続され、フェーズ1ではありません。

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それらは多少異なって呼ばれます。たとえば、VA63 1P+Nです。

波のアイコンは、交流電圧ネットワークでの動作を意味します。

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直流電圧・電流については、設置しない方がよいでしょう。そのシャットダウンの特性と短絡時の作業の結果は予測できません。

直流および電圧用のスイッチは、直線のアイコンに加えて、端子に「+」(プラス)および「-」(マイナス)の特徴的な刻印がある場合があります。

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さらに、ここでは極の正しい接続が重要です。これは、直流でアークを消すための条件がやや難しいという事実によるものです。

正弦波がゼロを通過するときに、ブレーク時にアークが自然に消滅する場合、定数では、正弦波自体は存在しません。安定した消火のため、アークシュート付近に磁石を採用しています。

これは、船体の必然的な破壊につながります。

弱いリンク保護

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セクションに加えて、適切なケーブル製品を選択するときは、実際の動作条件に注意してください。 +60°Cを超えない温度まで加熱するための正規化された値が示されています

カントリーハウスの近くにラインを設置する場合は、湿気やその他の外部からの悪影響から保護する必要があります。

電気ネットワークのすべての部分を注意深くチェックしてください。基本的なルールは、最悪のパラメータを持つセクションのパフォーマンスを考慮に入れた、信頼できる保護です。銅は、アルミニウムと比較してより大きな負荷がかかるように同じ断面積で設計されていることに注意してください。金属の純度は特に重要です。不純物が増えると、導電率が低下し、無駄で危険な加熱による損失が増加します。

屋内配線装置

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  • 導入マシンはカウンターの前に配置する必要があります。
  • 共通の残留電流デバイス(RCD)が制御デバイスの後ろに取り付けられています。
  • 次に、個別のラインにサーキットブレーカー(AB)が装備されます。

RCDは、漏れ電流を引き起こす事故を防ぎます。状況によっては感電を防ぎます。ただし、複雑な保護対策は回路ブレーカーを使用して実行されます。必ず効果的な接地を使用してください。

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原則として、負荷を均等に分散するために、キッチンに複数のグループを配置すると便利です。特に慎重に、強力な消費者の分布を選択することをお勧めします。

  • ホブ;
  • オーブン;
  • 暖房ボイラー、ボイラー、フローヒーター;
  • 電気対流式放熱器、ヒートガン;
  • エアコン。

配線図はツリー構造になっています。 「トランク」の中心線から、ソケットとスイッチを接続するための「ブランチ」の必要なブランチを作成します。

現在のテーブルの自動機械の評価

過負荷や短絡からラインを保護するには、回路ブレーカーの定格電流を注意深く正しく選択する必要があります。ここで、たとえば、2.5平方mmのケーブルでラインを保護する場合。 25Aで自動で同時にいくつかの強力な家電製品をオンにすると、電流はマシンの公称値を超える可能性がありますが、1.45未満の値では、マシンは約1時間動作できます。

電流が28Aの場合、ケーブルの絶縁体が溶け始め(許容電流は25Aしかないため)、これは故障、火災、その他の不幸な結果につながります。

したがって、電力と電流のオートマタの表は次のとおりです。

電流に対する回路ブレーカーの定格

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  • 消費者の接続スキームを指定します。
  • 機器のパスポートデータを収集し、電圧を測定します。
  • 提示されたスキームによれば、それらは別々に計算され、別々の回路の電流を合計します。
  • グループごとに、対応する負荷に耐える自動マシンを選択する必要があります。
  • 適切な導体断面積を持つケーブル製品を決定します。

金種選択規則

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正しい結論を出すには、接続されている機器の機能を考慮する必要があります。計算によると、合計電流が19アンペアの場合、ユーザーは25Aデバイスを購入することを好みます。このソリューションは、大きな制限なしに追加の負荷を適用できる可能性を前提としています。

ただし、状況によっては、20Aの回路ブレーカーを選択する方がよい場合があります。これにより、バイメタル断路器による電流の増加(温度上昇)に伴って電源をオフにする時間が比較的短くなります。

このような予防措置は、ローターが詰まったドライブによってブロックされたときにモーター巻線の完全性を維持するのに役立ちます。

保護装置の選択的な動作を保証するには、さまざまな応答時間が役立ちます。遅延の少ないデバイスが回線にインストールされます。緊急時には、損傷した部分だけが電気から切り離されます。導入マシンの電源を切る時間はありません。他の回路からの電力は、照明、アラーム、および他のエンジニアリングシステムを正常に機能させるのに役立ちます。

評価
配管に関するウェブサイト

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