Een stroomonderbreker selecteren: typen en kenmerken van elektrische stroomonderbrekers

Velen van ons hebben zich zeker afgevraagd waarom stroomonderbrekers zo snel verouderde zekeringen van elektrische circuits vervingen? De activiteit van hun implementatie wordt gerechtvaardigd door een aantal zeer overtuigende argumenten, waaronder de mogelijkheid om dit soort bescherming te kopen, dat idealiter overeenkomt met de tijdsgegevens van specifieke soorten elektrische apparatuur.

Twijfelt u welke machine u nodig heeft en weet u niet hoe u deze correct moet kiezen? Wij helpen u de juiste oplossing te vinden - het artikel bespreekt de classificatie van deze apparaten. Evenals belangrijke kenmerken waar u goed op moet letten bij het kiezen van een stroomonderbreker.

Om het voor u gemakkelijker te maken de machines te begrijpen, wordt het materiaal van het artikel aangevuld met visuele foto's en nuttige video-aanbevelingen van experts.

Classificatie van stroomonderbrekers

De machine verbreekt vrijwel onmiddellijk de lijn die eraan is toevertrouwd, waardoor schade aan de bedrading en apparatuur die via het netwerk wordt gevoed, wordt geëlimineerd. Nadat de uitschakeling is voltooid, kan de vestiging onmiddellijk opnieuw worden opgestart zonder de beveiliging te vervangen.

Gebruikelijk stroomonderbrekers geselecteerd op basis van vier belangrijke parameters: nominaal uitschakelvermogen, aantal polen, tijdstroomkarakteristiek, nominale bedrijfsstroom.

Volgens nominaal breekvermogen

Deze karakteristiek geeft de toegestane kortsluitstroom (SC) aan, waarbij de schakelaar uitschakelt en bij het openen van het circuit de bedrading en de daarop aangesloten apparaten spanningsloos worden.

Volgens deze parameter zijn er drie soorten machines: 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.

1. Automatische machines voor 4,5 kA (4500 A) meestal gebruikt om schade aan elektriciteitsleidingen van particuliere woningen te voorkomen. De bedradingsweerstand van het onderstation naar de kortsluiting is ongeveer 0,05 Ohm, wat een maximale stroom oplevert van ongeveer 500 A.
2. 6 kA (6000 A) apparaten worden gebruikt voor kortsluitbeveiliging in de residentiële sector en openbare plaatsen, waar de lijnweerstand 0,04 Ohm kan bereiken, wat de kans op kortsluiting vergroot tot 5,5 kA.
3. Schakelaars 10 kA (10.000 A) gebruikt om industriële elektrische installaties te beschermen. In een kort elektrisch circuit in de buurt van een onderstation kunnen stromen tot 10.000 A optreden.

Voordat u de optimale aanpassing van de stroomonderbreker kiest, is het belangrijk om te begrijpen of kortsluitstromen van meer dan 4,5 kA of 6 kA mogelijk zijn?

Het nominale uitschakelvermogen wordt aangegeven in de documentatie voor de schakelaar en op de behuizing in de vorm van een code: 4500A, 600A, 10000A of 4,5kA, 6kA, 10kA. Op de voorkant van het apparaat bevindt zich informatie over de fabrikant, het model, de nominale spanning, bestaande uit tijdstroomkarakteristieken, bedrijfsstroom

De machine wordt uitgeschakeld wanneer de opgegeven waarden worden kortgesloten. Meestal worden schakelaars van de 6000 A-modificatie gebruikt voor huishoudelijke behoeften.

4500 A-modellen worden praktisch niet gebruikt om moderne elektrische netwerken te beschermen, en in sommige landen is het gebruik ervan verboden.

Als u geïnteresseerd bent in het correct omzetten van versterkers naar watt, raden wij u aan vertrouwd te raken met het gepresenteerde materiaal in het volgende artikel.

Wanneer automatisch een kortsluiting wordt geregistreerd, wordt de uitschakeling uitgevoerd door een elektromagnetische spoel (situatie A). Wanneer de nominale stromen worden overschreden, wordt het netwerk geopend door een bimetaalplaat (situatie B)

De taak van een stroomonderbreker is om de bedrading (niet apparatuur en gebruikers) te beschermen tegen kortsluiting en tegen het smelten van de isolatie wanneer de stroom boven de nominale waarden komt.

Op aantal polen

Deze eigenschap geeft het maximaal mogelijke aantal draden aan dat op de AV kan worden aangesloten om het netwerk te beschermen.

Ze worden uitgeschakeld wanneer zich een noodsituatie voordoet (wanneer de toegestane stroom wordt overschreden of het niveau van de tijd-stroomcurve wordt overschreden).

Deze eigenschap geeft het maximaal mogelijke aantal draden aan dat op de AV kan worden aangesloten om het netwerk te beschermen. Ze worden uitgeschakeld wanneer zich een noodsituatie voordoet (wanneer de toegestane stroom wordt overschreden of het niveau van de tijd-stroomcurve wordt overschreden).

Enkelpolige stroomonderbrekers

Een enkelpolige schakelaar is de eenvoudigste aanpassing van de machine. Het is ontworpen om individuele circuits te beschermen, evenals eenfasige, tweefasige en driefasige elektrische bedrading. Het is mogelijk om 2 draden op het schakelaarontwerp aan te sluiten: de stroomdraad en de uitgaande draad.

De functies van een apparaat van deze klasse omvatten alleen het beschermen van de draad tegen brand. De nulleider van de bedrading zelf wordt op de nulbus geplaatst, waardoor de machine wordt omzeild, en de aardingsdraad wordt afzonderlijk in de aardbus aangesloten.

De aansluiting van een enkelpolige AB gebeurt met een enkeladerige draad, maar soms worden tweeaderige kabels gebruikt. De voeding wordt aan de bovenkant van de machine aangesloten en de beschermde leiding aan de onderkant, wat de installatie vereenvoudigt. Installatie vindt plaats op een 18 mm din rail

Een enkelpolige stroomonderbreker vervult niet de functie van een ingangsstroomonderbreker, omdat wanneer deze wordt gedwongen uit te schakelen, de faselijn wordt verbroken en de nulleider wordt aangesloten op de spanningsbron, wat geen 100% garantie biedt van bescherming.

Dubbelpolige stroomonderbrekers

Wanneer het nodig is om het elektrische bedradingsnetwerk volledig los te koppelen van de spanning, wordt een tweepolige stroomonderbreker gebruikt.

Het wordt gebruikt als inleiding, wanneer tijdens een kortsluiting of netwerkstoring alle elektrische bedrading tegelijkertijd spanningsloos wordt gemaakt. Dit maakt het mogelijk om tijdige reparaties en modernisering van circuits absoluut veilig uit te voeren.

Tweepolige stroomonderbrekers worden gebruikt in gevallen waarin een afzonderlijke schakelaar nodig is voor een eenfasig elektrisch apparaat, bijvoorbeeld een boiler, boiler, werktuigmachine.

Bij het aansluiten van een tweepolige stroomonderbreker wordt rekening gehouden met het elektrische beveiligingscircuit met behulp van een 1- of 2-aderige draad (het aantal draden is afhankelijk van het bedradingsschema). Installatie vindt plaats op een 36 mm DIN-rail

De machine is met het beveiligde apparaat verbonden met behulp van 4 draden, waarvan er twee stroomdraden zijn (een ervan is rechtstreeks verbonden met het netwerk en de tweede levert stroom met een jumper) en twee uitgaande draden die bescherming vereisen, en ze kunnen 1-, 2-, 3-draads zijn.

Driepolige stroomonderbrekers

Om een ​​driefasig 3- of 4-draads netwerk te beveiligen, worden driepolige stroomonderbrekers gebruikt. Ze zijn geschikt voor een sterverbinding (de middelste draad blijft onbeschermd en de fasedraden zijn verbonden met de polen) of het driehoekige type (waarbij de middelste draad ontbreekt).

Als er op één van de lijnen een ongeval plaatsvindt, worden de andere twee onafhankelijk uitgeschakeld.

De aansluiting van een driepolige AB gebeurt met 1-, 2-, 3-draads draden. Voor de installatie is een DIN-rail van 54 mm breed vereist.

De driepolige schakelaar dient als ingangs- en gemeenschappelijke schakelaar voor alle soorten driefasige belastingen. De modificatie wordt in de industrie vaak gebruikt om elektrische motoren van stroom te voorzien.

Er zijn maximaal 6 draden op het model aangesloten, waarvan 3 fasedraden van een driefasig elektrisch netwerk. De overige 3 zijn beschermd. Ze vertegenwoordigen drie eenfasige of één driefasige bedrading.

Vierpolige stroomonderbrekers

Om bijvoorbeeld een drie- of vierfasig elektrisch netwerk te beschermen, wordt een krachtige motor aangesloten volgens het “ster”-principe met verwijderd nulpunt gebruikt, en wordt een vierpolige stroomonderbreker gebruikt. Het wordt gebruikt als ingangsschakelaar voor een driefasig vierdraadsnetwerk.

De vierpolige schakelaar wordt aangesloten met een 1-, 2-, 3-, 4-draads draad, het schema is afhankelijk van het type aansluiting, de behuizing is gemonteerd op een 73 mm brede DIN-rail

Het is mogelijk om acht draden op de machinebehuizing aan te sluiten, drie daarvan zijn fasedraden van het elektrische netwerk (+ één nulleider) en vier zijn uitgaande draden (3 fase + 1 nulleider).

Eenfasige consumenten worden gevoed door een spanning van 220 V, die kan worden verkregen door een van de fasen en de neutrale geleider (neutraal) van het elektrische netwerk te nemen. Dat wil zeggen dat er in dit geval naast de drie fasen van het elektrische netwerk nog één geleider is - neutraal. Om een ​​dergelijk elektrisch netwerk te beschermen en te schakelen, zijn daarom vierpolige stroomonderbrekers geïnstalleerd die alle vier de geleiders onderbreken. .

Volgens de tijdstroomkarakteristiek

AB kan dezelfde indicator hebben nominaal laadvermogen, maar de kenmerken van het elektriciteitsverbruik van apparaten kunnen verschillen.

Het stroomverbruik kan ongelijkmatig zijn en variëren afhankelijk van het type en de belasting, maar ook wanneer een apparaat is ingeschakeld, uitgeschakeld of continu wordt gebruikt.

Fluctuaties in het energieverbruik kunnen behoorlijk groot zijn en de reikwijdte van hun veranderingen kan groot zijn. Dit leidt ertoe dat de machine wordt uitgeschakeld vanwege het overschrijden van de nominale stroom, wat wordt beschouwd als een valse netwerkuitschakeling.

Om de mogelijkheid van ongepaste werking van een zekering tijdens niet-dringende standaardwijzigingen (toenemende stroom, veranderend vermogen) te elimineren, worden stroomonderbrekers met bepaalde tijdstroomkarakteristieken (TCC) gebruikt.

Hierdoor kunt u stroomonderbrekers met dezelfde stroomparameters met willekeurig toegestane belastingen bedienen zonder valse uitschakeling.

VTX laat zien hoe laat de schakelaar zal werken en welke indicatoren van de verhouding tussen stroomsterkte en gelijkstroom van de machine in dit geval zullen zijn.

Kenmerken van machines met kenmerk B

Een machine met de opgegeven eigenschap schakelt binnen 5-20 seconden uit. De huidige indicator is 3-5 nominale stromen van de machine. Deze aanpassingen worden gebruikt om circuits te beschermen die standaard huishoudelijke apparaten van stroom voorzien.

Meestal wordt het model gebruikt om de bedrading van appartementen en privéwoningen te beschermen.

Kenmerk C - werkingsprincipes

De machine met de nomenclatuuraanduiding C schakelt binnen 1-10 seconden uit bij 5-10 nominale stromen.

Schakelaars van deze groep worden op alle gebieden gebruikt - in het dagelijks leven, de bouw, de industrie, maar ze zijn het meest gevraagd op het gebied van elektrische beveiliging van appartementen, huizen en woongebouwen.

Bediening van schakelaars met karakteristiek D

Machines van de D-klasse worden in de industrie gebruikt en worden vertegenwoordigd door driepolige en vierpolige modificaties. Ze worden gebruikt om krachtige elektromotoren en diverse 3-fase apparaten te beschermen.

De responstijd van de AV bedraagt ​​1-10 seconden bij een huidig ​​veelvoud van 10-14, waardoor deze effectief kan worden gebruikt om verschillende bedrading te beschermen.

Het onderste deel van de grafiek toont het veelvoud van de nominale stroomwaarden en de verticale lijn toont de uitschakeltijd. Voor karakteristiek B vindt uitschakeling plaats wanneer de effectieve stroom de nominale stroom 3-5 keer overschrijdt, voor C - 5-10 keer, voor D - 10-14 keer

Krachtige industriële motoren werken uitsluitend met motoren met karakteristiek D.

Misschien ben je ook geïnteresseerd in lezen markering van stroomonderbrekers in ons andere artikel.

Volgens nominale bedrijfsstroom

Er zijn in totaal 12 modificaties van machines, die verschillen in nominale bedrijfsstroom – 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A.De parameter is verantwoordelijk voor de werkingssnelheid van de machine wanneer de effectieve stroom de nominale waarde overschrijdt.

De tabel illustreert het maximale vermogen van elke aanpassing van de machine, op basis van het aansluitschema en de netwerkspanning. Het maximale vermogen van de stroomonderbreker treedt op wanneer de belasting in een driehoekconfiguratie is aangesloten

Bij de selectie van een schakelaar op basis van het opgegeven kenmerk wordt rekening gehouden met het vermogen van de elektrische bedrading, de toegestane stroom die de bedrading in de normale modus kan weerstaan. Als de huidige waarde onbekend is, wordt deze bepaald met behulp van formules op basis van gegevens over de dwarsdoorsnede van de draad, het materiaal en de installatiemethode.

Automatische machines 1A, 2A, 3A worden gebruikt om circuits met lage stromen te beschermen. Ze zijn geschikt voor het leveren van elektriciteit aan een klein aantal apparaten, bijvoorbeeld een lamp of kroonluchter, een koelkast met laag vermogen en andere apparaten waarvan het totale vermogen de mogelijkheden van de machine niet overschrijdt.

De 3A-schakelaar wordt effectief gebruikt in de industrie als deze driefasig in een delta-type wordt aangesloten.

Schakelaars 6A, 10A, 16A kunnen worden gebruikt om elektriciteit te leveren aan individuele elektrische circuits, kleine kamers of appartementen.

Deze modellen worden in de industrie gebruikt; ze worden gebruikt om stroom te leveren aan elektromotoren, elektromagneten, verwarmingstoestellen en automatische lasmachines die via een aparte lijn zijn verbonden.

Drie- en vierpolige 16A-stroomonderbrekers worden gebruikt als ingangsstroomonderbrekers voor een driefasig voedingscircuit. Bij de productie wordt de voorkeur gegeven aan apparaten met een D-curve.

Stroomonderbrekers 20A, 25A, 32A worden gebruikt om de bedrading van moderne appartementen te beschermen; ze kunnen elektriciteit leveren aan wasmachines, verwarmingen, elektrische drogers en andere krachtige apparatuur.Model 25A wordt gebruikt als introductiemachine.

Schakelaars 40A, 50A, 63A behoren tot de klasse van krachtige apparaten. Ze worden gebruikt om elektriciteit te leveren aan krachtige apparatuur in het dagelijks leven, de industrie en de civiele bouw.

Selectie en berekening van stroomonderbrekers

Als u de kenmerken van de AB kent, kunt u bepalen welke machine geschikt is voor een bepaald doel. Maar voordat u het optimale model kiest, is het noodzakelijk om enkele berekeningen te maken waarmee u de parameters van het gewenste apparaat nauwkeurig kunt bepalen.

Stap #1 - het bepalen van het vermogen van de machine

Bij het kiezen van een machine is het belangrijk om rekening te houden met het totale vermogen van de aangesloten apparaten.

Om keukenapparatuur op stroom aan te sluiten heb je bijvoorbeeld een automaat nodig. Laten we zeggen dat een koffiezetapparaat (1000 W), een koelkast (500 W), een oven (2000 W), een magnetron (2000 W) en een waterkoker (1000 W) op het stopcontact worden aangesloten. Het totale vermogen zal gelijk zijn aan 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) of 6,5 kV.

De tabel toont het nominale vermogen van sommige huishoudelijke apparaten die nodig zijn om ze te laten werken. Volgens de wettelijke gegevens worden de doorsnede van de stroomdraad voor hun voeding en de stroomonderbreker voor het beschermen van de bedrading geselecteerd.

Als u naar de tabel met stroomonderbrekers kijkt op basis van aansluitvermogen, houd er dan rekening mee dat de standaard bedradingsspanning in huishoudelijke omstandigheden 220 V is, dan is een enkelpolige of dubbelpolige 32A-stroomonderbreker met een totaal vermogen van 7 kW geschikt voor operatie.

Opgemerkt moet worden dat er mogelijk meer stroomverbruik nodig is, omdat het tijdens bedrijf nodig kan zijn om andere elektrische apparaten aan te sluiten waarmee aanvankelijk geen rekening werd gehouden.Om in deze situatie te voorzien, wordt bij de berekeningen van het totale verbruik een vermenigvuldigingsfactor gebruikt.

Laten we zeggen dat het door het toevoegen van extra elektrische apparatuur nodig was om het vermogen met 1,5 kW te vergroten. Vervolgens moet u de coëfficiënt 1,5 nemen en deze vermenigvuldigen met het resulterende berekende vermogen.

Bij berekeningen is het soms raadzaam om een ​​reductiefactor te hanteren. Het wordt gebruikt wanneer het gelijktijdig gebruik van meerdere apparaten onmogelijk is.

Laten we zeggen dat het totale bedradingsvermogen voor de keuken 3,1 kW was. Dan is de reductiefactor 1, omdat er rekening wordt gehouden met het minimum aantal tegelijkertijd aangesloten apparaten.

Als een van de apparaten niet met anderen kan worden verbonden, wordt de reductiefactor kleiner dan één genomen.

Stap #2 - berekening van het nominale vermogen van de machine

Het nominale vermogen is het vermogen waarbij de bedrading niet wordt uitgeschakeld.

Het wordt berekend met behulp van de formule:

M = N * CT * cos(φ),

Waar

• M – vermogen (Watt);
• N – netspanning (Volt);
• ST – stroomsterkte die door de machine kan gaan (ampère);
• cos(φ) – de waarde van de cosinus van de hoek, die de waarde aanneemt van de verschuivingshoek tussen fasen en spanning.

De cosinuswaarde is meestal gelijk aan 1, omdat er vrijwel geen verschuiving is tussen de fasen van stroom en spanning.

Uit de formule drukken we ST uit:

CT=M/N,

Het vermogen hebben we al bepaald en de netwerkspanning is meestal 220 Volt.

Als het totale vermogen 3,1 kW is, dan:

CT=3100/220=14.

De resulterende stroom zal 14 A zijn.

Voor berekeningen met een driefasige belasting wordt dezelfde formule gebruikt, maar er wordt rekening gehouden met hoekverschuivingen, die grote waarden kunnen bereiken. Meestal worden ze aangegeven op de aangesloten apparatuur.

Stap 3 - Bereken de nominale stroom

U kunt de nominale stroom berekenen met behulp van de bedradingsdocumentatie, maar als deze niet beschikbaar is, wordt deze bepaald op basis van de kenmerken van de geleider.

Voor berekeningen zijn de volgende gegevens nodig:

• vierkant doorsnede van de geleider;
• materiaal gebruikt voor de kernen (koper of aluminium);
• manier van leggen.

In huishoudelijke omstandigheden bevindt de bedrading zich meestal in de muur.

Om het dwarsdoorsnedeoppervlak te berekenen, hebt u een micrometer of schuifmaat nodig. Het is noodzakelijk om alleen de geleidende kern te meten, en niet de draad en isolatie

Nadat we de nodige metingen hebben uitgevoerd, berekenen we het dwarsdoorsnedeoppervlak:

S = 0,785 * D * D,

Waar

• D is de diameter van de geleider (mm);
• S — dwarsdoorsnede van de geleider (mm²).

Vervolgens gebruiken we onderstaande tabel.

Door te bepalen van welk materiaal de geleiderkernen zijn gemaakt en het dwarsdoorsnede-oppervlak te berekenen, kunt u de stroom- en vermogensindicatoren bepalen die de elektrische bedrading kan weerstaan. Gegevens gegeven voor bedrading verborgen in de muur

Rekening houdend met de verkregen gegevens, selecteren we de bedrijfsstroom van de machine, evenals de nominale waarde ervan. Deze moet gelijk zijn aan of kleiner zijn dan de bedrijfsstroom. In sommige gevallen is het toegestaan ​​machines te gebruiken met een vermogen dat hoger is dan de effectieve bedradingsstroom.

Stap #4 - het bepalen van de tijd-stroomkarakteristiek

Om de VTX correct te bepalen, moet rekening worden gehouden met de startstromen van de aangesloten belastingen.

De benodigde gegevens kunt u vinden met behulp van onderstaande tabel.

De tabel toont enkele soorten elektrische apparaten, evenals het aantal inschakelstromen en de pulsduur in seconden

Volgens de tabel kun je de stroomsterkte (in Ampère) bepalen wanneer het apparaat wordt ingeschakeld, evenals de periode waarna de maximale stroom weer zal optreden.

Als u bijvoorbeeld een elektrische vleesmolen neemt met een vermogen van 1,5 kW, bereken dan de bedrijfsstroom daarvoor uit de tabellen (deze is 6,81 A) en houd rekening met het veelvoud van de startstroom (tot 7 keer) , verkrijgen we de huidige waarde 6,81*7=48 (EEN).

Een stroom van deze sterkte vloeit met tussenpozen van 1-3 seconden. Als je de VTK-grafieken voor klasse B bekijkt, kun je zien dat als er sprake is van overbelasting, de stroomonderbreker in de eerste seconden na het starten van de vleesmolen uitschakelt.

Het is duidelijk dat de veelheid van dit apparaat overeenkomt met klasse C, dus een automatische machine met kenmerk C moet worden gebruikt om de werking van een elektrische vleesmolen te garanderen.

Voor huishoudelijke behoeften worden meestal schakelaars gebruikt die voldoen aan de kenmerken B en C. In de industrie wordt voor apparatuur met grote meerstromen (motoren, voedingen, enz.) een stroom tot 10 keer gecreëerd, dus het is raadzaam om te gebruiken D-modificaties van het apparaat.

Er moet echter rekening worden gehouden met de kracht van dergelijke apparaten, evenals met de duur van de startstroom.

Autonome automatische schakelaars verschillen van conventionele schakelaars doordat ze in afzonderlijke verdeelborden worden geïnstalleerd.

De functies van het apparaat omvatten onder meer het beschermen van het circuit tegen onverwachte stroompieken en stroomuitval in het gehele of een specifiek deel van het netwerk.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De keuze van AV volgens de huidige karakteristiek en een voorbeeld van stroomberekening worden besproken in de volgende video:

De berekening van de nominale stroom van de AV wordt gedemonstreerd in de volgende video:

De machines worden geïnstalleerd bij de ingang van een huis of appartement. Ze bevinden zich in duurzame kunststof dozen. De aanwezigheid van AV in het elektrische circuit van het huis is een garantie voor veiligheid. De apparaten maken een tijdige uitschakeling van de stroomlijn mogelijk als de netwerkparameters een gespecificeerde drempel overschrijden.

Rekening houdend met de belangrijkste kenmerken van stroomonderbrekers en door de juiste berekeningen te maken, kunt u de juiste keuze voor dit apparaat maken en de installatie ervan.

Als je kennis of ervaring hebt met het uitvoeren van elektrische werkzaamheden, deel deze dan met onze lezers. Laat uw opmerkingen over het kiezen van een stroomonderbreker en de nuances van het installeren ervan achter in de opmerkingen hieronder.