Auswahl von Leistungsschaltern für eine Wohnung, ein Haus, eine Garage

Ein Vorarbeiter zu Hause, der damit begonnen hat, elektrische Leitungen für seine Räumlichkeiten zu reparieren oder herzustellen, steht immer vor dem Problem, seine elektrischen Geräte davor zu schützen, die Entwicklung möglicher Notfallsituationen zu verhindern.

Leistungsschalter mit drei Funktionen ermöglichen die Lösung dieses Problems:

1. bequemes manuelles Schalten von angeschlossenen Stromkreisen mit Stromquellen;

2. zuverlässige Übertragung des Laststroms im Betriebsmodus;

3. Schutz automatische Abschaltung in Notfällen.

Es ist kein Geheimnis, dass ein solches Gerät vom Hersteller entwickelt wurde, um bestimmte technische Fähigkeiten bereitzustellen und verschiedene Eigenschaften aufweist. Daher gibt es viele solcher Konstruktionen und für jeden einzelnen Arbeitsplatz ist es notwendig, die optimale Maschine auszuwählen.

Nun gehen wir zu den Auswahlregeln über und teilen sie in neun aufeinanderfolgende Stufen ein.

Berechnung des Nennstroms. Etappe Nummer 1

Ein Leistungsschalter wird normalerweise in der Schalttafel am Eingang eines Hauses, einer Wohnung oder einer Garage installiert und in einen Phasenleiter geschnitten. Der Strom der angeschlossenen Last, der durch arbeitende Elektrogeräte erzeugt wird, fließt durch diese Maschine durch die montierten Drähte.

Es ist dieser Strom in der Betriebsart, den der Leistungsschalter zuverlässig durchlassen muss, und wenn er überschritten wird, muss er seinen Leistungskontakt öffnen und den Stromkreis abschalten. Es ist wichtig, dass ein Gleichgewicht zwischen den Leitfähigkeitseigenschaften der elektrischen Verkabelung und den angeschlossenen Geräten aufrechterhalten wird.

Beispielsweise kann eine Kupferverkabelung mit einem Quadratquerschnitt von 1,5 mm eine zuverlässige Stromversorgung für Verbraucher mit einer Gesamtleistung von bis zu 1 kW bereitstellen. Wenn Sie eine elektrische Heizung anschließen, die 3 kW vom Netz an das Netz anschließt, kann in dieser Situation kein Leistungsschalter die Schutzfunktion und die normale Stromversorgung bewältigen.

Wenn wir einen Automaten für eine Last von 1 kW wählen, schützen wir die Verkabelung und lassen sie nicht überhitzen und aufgrund erhöhter Ströme ausfallen. Die elektrische Heizung funktioniert jedoch nicht - der Schutz schaltet die Stromversorgung bei jedem Einschalten sofort automatisch aus.

Wenn Sie einen Leistungsschalter für eine Heizlast von 3 kW wählen, beginnt die Ausrüstung zu arbeiten, jedoch nur, bis die Stromkabel die Spannungsversorgung durchbrennen. Und es wird ziemlich schnell gehen.

Das gegebene Beispiel zeigt, dass das Problem des Gleichgewichts des an die Maschine angeschlossenen Stromkreises in der Entwurfsphase der Arbeit analysiert und bereitgestellt werden muss, bevor ein bestimmtes Modell von Schutzvorrichtungen ausgewählt wird.

In diesem Fall ist es am besten, die folgenden drei Aufgaben schrittweise auszuführen:

1. Berechnen Sie den Strom der angeschlossenen Leitung auf der Grundlage der Leistung der darin betriebenen Elektrogeräte unter Berücksichtigung ihrer Anzahl und der Anzahl der Phasen des Netzes.

2. Wählen Sie die Nennleistung des Leistungsschalters aus einer Reihe von Standardströmen basierend auf der Berechnung aus. In diesem Fall wird die Aufrundungsmethode verwendet;

3. Bestimmen Sie das Material und den Querschnitt der Drähte, die die Last von der Maschine auf die Verbraucher übertragen, basierend auf der Verwendung von PUE-Tabellen.

Das folgende Bild zeigt die wichtigsten technischen Empfehlungen zur Lösung jedes dieser Probleme.

Auswahl eines Leistungsschalters nach seiner Zeit-Strom-Kennlinie. Etappe Nummer 2

Die Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Leistungsentnahme von der Last durch eine elektromagnetische Freigabe vom Überschuss des Nennstroms in einem Regelkreis ist einer der wichtigen Indikatoren der Maschine. Nach diesem Kriterium haben sie sechs Klassifizierungsgruppen, von denen jedoch nur drei für die Bedingungen eines Hauses, einer Wohnung und einer Garage geeignet sind.

Dies sind die Klassen:

• "B", wenn die Last durch alte elektrische Leitungen, Glühlampen, Heizungen, Elektroherde oder Öfen dargestellt wird;

• „C“, wenn in den Räumlichkeiten Wasch- und Geschirrspüler, Kühlschränke, Gefrierschränke, Klimaanlagen, Büro- und Haussteckdosengruppen, Gasentladungslampen mit erhöhtem Anlaufstrom verwendet werden;

• "D" - um einen zuverlässigen Betrieb und Schutz von leistungsstarken Kompressoreinheiten, Pumpen, Verarbeitungsmaschinen und Hebemechanismen zu gewährleisten.

Eine zuverlässige Trennung des erhöhten Stroms durch eine elektromagnetische Freisetzung erfolgt, wenn die Klasse I den Nennwert überschreitet:

• In bei 3 ÷ 5;

• C - 5 ≤ 10;

• D - 10 ÷ 20 mal.

Ströme, die größer als 10% des Nennwerts sind, werden von diesen Maschinen aufgrund des Betriebs von Bimetallplatten, die nach dem thermischen Prinzip arbeiten, ebenfalls abgeschaltet. Ihre Zeit kann jedoch nicht immer Sicherheit bieten. Daher können Schutzmaßnahmen der Klasse D nicht anstelle von C oder noch mehr von B verwendet werden.

Auswahl des Leistungsschalters nach dem Prinzip der Selektivität. Etappe Nummer 3

Bei der Auswahl eines Schutzgeräts sollte klar sein, dass es nicht allein im Stromkreis funktioniert, sondern in Kombination mit anderen Maschinen. Für sie erstellen sie ihre eigene, spezifische Folge von Antworten, die als Selektivität oder Selektivität bezeichnet werden. Es ist wichtig, diese einzuhalten, um eine zuverlässige Stromversorgung aller Verbraucher zu gewährleisten.

Das Prinzip des selektiven Betriebs der Leistungsschalter wird durch das Bild demonstriert, das zeigt, dass bei einem Kurzschluss in dem an die Steckdose angeschlossenen Gerät der Notstrom durch die automatischen Geräte AB1 der Schalttafel zu Hause, AB2 der Auffahrt und AV3 der Wohnungsverkleidung fließt.

Gleichzeitig müssen sie ausgewählt werden, damit die Fehlfunktion durch die Arbeit des AV3-Geräts, das sich am nächsten zum Abschaltort befindet, schnell behoben wird. Der Rest arbeitet weiterhin, um alle angeschlossenen Verbraucher mit Strom zu versorgen.

Während des Entwurfs der Konfiguration von elektrischen Schutzschaltungen werden diese immer gesichert, vorausgesetzt, dass es keine absolute Zuverlässigkeit geben kann. Eines Tages kann der Leistungsschalter AB3 aus verschiedenen Gründen ausfallen. Daher sollte es bei dem nächstgelegenen AB2 versichert sein. Im Falle einer Panne ist der AB1 an der Reihe. Usw…

Darüber hinaus präsentieren wir das Design eines selektiven Automaten, der im Hauptverteiler installiert ist. Solche speziellen selektiven Schalter können eine Verzögerungszeit von etwa 0,25 bis 0,6 Sekunden liefern.

Sie haben zwei Möglichkeiten für den Stromdurchgang vorbereitet:

• Haupt;

• optional.

Sie haben die gleichen Elemente für den Betrieb von thermischen Auslösern und den Hauptkontaktblock.

Ein solcher selektiver Automat ist vor dem ausgehenden installiert, und sein Hauptkanal dient zum üblichen Abschalten eines Unfalls. Ein zusätzlicher Widerstand ist enthalten, der eine geringe Stromabnahme und dementsprechend eine Verzögerung der Reaktion auf die Zeit bewirkt.

Wenn die ausgehende Maschine den Unfall beseitigt, schaltet sich die selektive Maschine nicht aus, sondern bleibt durch einen zusätzlichen Kontakt und nach dem Abkühlen des Hauptbimetalls und durch seinen Kanal in Betrieb. Wenn die ausgehende Maschine ihre Aufgabe nicht erfüllt, wird ihre Arbeit von der zweiten zusätzlichen Kette reserviert.

Bestimmung der endgültigen Schaltfähigkeit von Kontakten. Etappe Nummer 4

Diese Kennlinie bestimmt den Wert des maximalen Stroms in Ampere, den der Leistungsschalter im Notfall zuverlässig unterbrechen kann. Wenn dieser Wert in der Praxis überschritten wird, ist der Netzwerkschutz möglicherweise nicht erfüllt, und die Maschine selbst brennt aufgrund der erhöhten Lichtbogenleistung einfach aus.

Einer der entscheidenden Parameter für die Auswahl einer Maschine nach PKS hängt mit dem Material der verwendeten Drähte in den Versorgungskabeln und dem Abstand des Objekts vom Umspannwerk zusammen.

Neben der endgültigen Fähigkeit gibt die technische Dokumentation auch die Verschleißfestigkeit beim Schalten an, die die Anzahl der Betriebszyklen unter normalen Bedingungen bis zum Verschleiß des Mechanismus bestimmt.

Strombegrenzungsklasse des Trennmechanismus. Etappe Nummer 5

Dieser Parameter wird bei den meisten Modellen höchster Qualität angegeben und kennzeichnet die Abschaltgeschwindigkeit des Notbetriebs mit elektromagnetischer Abschaltung in Bezug auf die Länge eines Abschnitts eines Halbzyklus einer Standard-Sinuskurve.

Die aktuelle Begrenzungsklasse wird durch die Zahlen 1, 2, 3 angegeben, die die Nenner des Bruchs mit Zähler 1 sind.

Eine Maschine mit Klasse 2 sollte in 1/2 Halbzeit und in der dritten Klasse 1/3 auf eine Fehlfunktion reagieren. Dies bedeutet, dass je höher die Strombegrenzungsanzeige ist, desto schneller der Unfall beseitigt wird und die geschützten Geräte weniger Hitze ausgesetzt sind.

Wenn der elektrische Strom des Unfalls bricht, entsteht ein Lichtbogen, der durch ein spezielles Gerät gelöscht wird. Die endgültige Fehlerunterbrechungszeit des Automaten der 3. Klasse beträgt ca. 2,5 ÷ 6 Millisekunden, die 2. - 6 ÷ 10 und die 1. -> 10.

Bitte beachten Sie, dass bei Modellen der Klasse 3 der Notstrom nicht seine maximale Spitze erreichen kann. Daher ist ihre Wahl am optimalsten.

Überprüfen des Leistungsschalters auf Phasen-Null-Schleifenwiderstand. Stufe 6

Diese Frage wird am besten den Spezialisten für die Messung elektrotechnischer Laboratorien anvertraut. Die Technologie und Methodik für die Implementierung werden beschrieben separater Artikel.

Lassen Sie uns nun kurz daran erinnern, dass sich der Begriff Phase-Null-Schleife auf den gesamten Abschnitt des Stromkreises von der Wicklung des im Umspannwerk befindlichen Stromversorgungstransformators bis zur Endverbrauchersteckdose bezieht.

Dieser Stromkreis hat einen elektrischen Widerstand und beeinflusst die Auswahl der Schutzeinrichtungen, da dieser Wert durch den maximalen Strom des resultierenden Kurzschlusses begrenzt ist.

Beispielsweise beträgt die gemessene Leitungsimpedanz 1,2 Ohm. Die Spannung in der Wohnungsverkabelung beträgt 220 Volt. Wenn Sie die Buchsenkontakte mit einer Metallbrücke kurzschließen, können Sie gemäß dem Ohmschen Gesetz den aufgetretenen Strom bestimmen.

Ikz = 220 / 1,2 = 183,3 (3) A.

In der Entwurfsphase der Verkabelung wird dieser Wert theoretisch aus den Berechnungstabellen ermittelt.

Beispielsweise werden Schutzmaßnahmen für eine Garage ausgewählt, in der Metallbearbeitungsmaschinen eingesetzt werden sollen. Daher wurde für alle zuvor geschätzten Indikatoren ein Automat für 16 Ampere der Klasse D ausgewählt.

Das Ausschaltvermögen seiner elektromagnetischen Freisetzung wird gemäß den Anforderungen des PUE gemäß der Formel berechnet:

I = 1,1 × 16 × 20 = 352 A.

• 16 - Nennstrom der Maschine;

• 20 - maximale Charakteristik der Vielzahl des Auslösestroms durch eine elektromagnetische Freisetzung;

• 1,1 - Marge von 10%.

Die Berechnung ergab, dass der maximale Kurzschlussstrom im Stromkreis nicht mehr als 183 Ampere betragen darf und der ausgewählte Leistungsschalter bei einem Kurzschluss von 352 A arbeitet. Mit anderen Worten, die Stromunterbrechung für die meisten Unfälle in diesem Modell funktioniert einfach nicht.

Daher ist die Maschine nicht richtig ausgewählt. Es muss ersetzt werden. Es gibt noch eine andere Alternative - die Modernisierung der Verkabelung, um den elektrischen Widerstand zu verringern.

Anzahl der Pole. Stufe 7

In einem einphasigen Stromkreis ist ein zweipoliger Leistungsschalter in der Eingangsabschirmung installiert, um sicherzustellen, dass die Phasen- und Nullspannung vollständig aus dem eingespeisten Stromkreis entfernt wird. In anderen Fällen werden unipolare Modelle verwendet, die das Phasenpotential durchbrechen.

Ein vierpoliger Leistungsschalter in einem dreiphasigen Netzwerk ermöglicht das gleichzeitige Schalten von drei Phasen und einer Arbeitsnull. In keinem Fall dürfen sie jedoch den PE-Schutzleiter beschädigen.

In anderen Fällen, wenn der funktionierende Neutralleiter nicht geschaltet werden muss, reicht es aus, ein dreiphasiges Modell zu wählen.

Zusätzliche Optionen. Stufe 8

Dies umfasst Funktionen wie:

• Spannungswert des Eingangsnetzes;

• Frequenz industrieller Schwingungen in Hertz (normalerweise 50 oder 60);

• Schutzgrad des Gehäuses nach IP-Klassen;

• Ausführung für den Betrieb bei der verschlechterten Temperatur.

Sie müssen auch beachtet werden, insbesondere wenn für die Maschine strenge Arbeitsbedingungen geplant sind.

Markenauswahl. Stufe 9

Dieser letzte Punkt ist normalerweise wichtig, wenn nicht eine Schutzvorrichtung gekauft wird, sondern eine ganze Reihe davon für elektrische Arbeiten in einem Haus. Es wird empfohlen, zuverlässige Modelle namhafter Hersteller unter Berücksichtigung der Kaufmöglichkeiten zu erwerben.

In jedem Fall wird die Auswahl vieler Sorten nicht empfohlen. Im gesamten Gebäude ist es am besten, Maschinen eines vertrauenswürdigen Unternehmens und einer Serie zu verwenden.

Berücksichtigen Sie die strengeren Betriebsbedingungen von Leistungsschaltern in kalten oder schlecht beheizten Garagen und ähnlichen Räumen.

Abschließend möchte ich auf eine sehr wichtige Phase der Arbeit mit einem Leistungsschalter aufmerksam machen, die oft vergessen wird. Dies ist das Laden oder mit anderen Worten eine elektrische Überprüfung aller vom Hersteller angegebenen Spezifikationen von einer externen Quelle unter realen Betriebsbedingungen des Tests mit Festlegung der Ergebnisse und Erstellung eines Protokolls.

Führen Sie die elektrischen Labors an ihren Geräten durch. Mit einer solchen unabhängigen Prüfung können Sie alle Fehlfunktionen identifizieren, die nach dem Transport oder der Langzeitlagerung in der Maschine auftreten können, einschließlich Fabrikfehlern.