Chọn bộ ngắt mạch: loại và đặc điểm của máy tự động

Chắc chắn nhiều người trong chúng ta tự hỏi tại sao các cầu dao lại nhanh chóng thay thế các cầu chì lỗi thời từ các mạch điện? Hoạt động thực hiện của họ được chứng minh bằng một số lập luận rất thuyết phục, trong đó cơ hội mua loại bảo vệ này, phù hợp lý tưởng với dữ liệu hiện tại của các loại thiết bị điện cụ thể.

Nghi ngờ bạn cần loại máy nào và không biết cách chọn đúng? Chúng tôi sẽ giúp bạn tìm giải pháp phù hợp - bài viết thảo luận về việc phân loại các thiết bị này. Cũng như các đặc điểm quan trọng mà bạn nên chú ý khi chọn cầu dao.

Để giúp bạn dễ dàng xử lý máy móc hơn, tài liệu bài viết được bổ sung bằng hình ảnh trực quan và các đề xuất video hữu ích từ các chuyên gia.

Phân loại máy cắt

Máy gần như ngay lập tức ngắt kết nối đường dây được ủy thác, giúp loại bỏ thiệt hại cho hệ thống dây và thiết bị chạy mạng. Sau khi tắt máy xong, chi nhánh có thể được khởi động lại ngay lập tức mà không phải thay thế thiết bị an toàn.

Thông thường bộ ngắt mạch chúng được chọn theo bốn thông số chính - công suất phá vỡ định mức, số cực, đặc tính dòng thời gian, dòng điện hoạt động định mức.

Xếp hạng khả năng phá vỡ

Đặc tính này cho biết dòng ngắn mạch cho phép (ngắn mạch) mà tại đó bộ ngắt mạch sẽ ngắt và bằng cách mở mạch, sẽ ngắt kết nối dây và các thiết bị được kết nối với nó.

Theo tham số này, ba loại máy được chia - 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.

1. Máy tự động 4,5 kA (4500 A) thường được sử dụng để ngăn ngừa thiệt hại cho đường dây điện của các cơ sở dân cư tư nhân. Điện trở của hệ thống dây điện từ trạm biến áp đến vị trí sự cố là khoảng 0,05 Ohms, cho giới hạn dòng điện khoảng 500 A.
2. Thiết bị 6 kA (6000 A) chúng được sử dụng để bảo vệ chống ngắn mạch của khu vực dân cư, những nơi công cộng nơi điện trở đường dây có thể đạt 0,04 Ohm, làm tăng khả năng bị đoản mạch đến 5,5 kA.
3. Bộ ngắt mạch 10 kA (10.000 A) Được sử dụng để bảo vệ lắp đặt điện cho sử dụng công nghiệp. Dòng điện lên tới 10.000 A có thể xảy ra trong một mạch ngắn nằm gần trạm biến áp.

Trước khi chọn sửa đổi ngắt mạch tối ưu, điều quan trọng là phải hiểu liệu dòng điện ngắn mạch vượt quá 4,5 kA hoặc 6 kA là có thể?

Khả năng phá vỡ định mức được chỉ định trong tài liệu cho công tắc và trên vỏ máy dưới dạng mã - 4500A, 600A, 10000A hoặc 4.5kA, 6kA, 10kA. Ở mặt trước của thiết bị có thông tin về nhà sản xuất, kiểu máy, điện áp định mức, bao gồm dữ liệu đặc tính dòng thời gian, dòng điện hoạt động

Tắt máy xảy ra khi các giá trị cài đặt bị ngắn mạch. Thông thường nhất cho sử dụng trong nước, bộ ngắt mạch của 6000 A sửa đổi được sử dụng.

Các mô hình 4500 A thực tế không được sử dụng để bảo vệ các mạng điện hiện đại và ở một số quốc gia, chúng bị cấm hoạt động.

Nếu bạn quan tâm đến cách chuyển chính xác Amperes sang Watts, chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với các tài liệu được đặt ra trong bài viết tiếp theo.

Khi đăng ký bằng thiết bị tự động KZ, cuộn dây điện từ sẽ ngắt kết nối (tình huống A). Khi vượt quá dòng định mức, một tấm lưỡng kim sẽ mở mạng (tình huống B)

Hoạt động của bộ ngắt mạch là để bảo vệ hệ thống dây điện (chứ không phải thiết bị và người sử dụng) khỏi ngắn mạch và khỏi sự nóng chảy của cách điện khi dòng điện vượt qua các giá trị danh nghĩa.

Theo số cực

Đặc tính này cho biết số lượng dây tối đa có thể có thể được kết nối với AV để bảo vệ mạng.

Việc tắt máy của chúng xảy ra khi xảy ra trường hợp khẩn cấp (trong khi vượt quá các chỉ số hiện tại cho phép hoặc vượt quá mức của đường cong thời gian hiện tại).

Đặc tính này cho biết số lượng dây tối đa có thể có thể được kết nối với AV để bảo vệ mạng. Việc tắt máy của chúng xảy ra khi xảy ra trường hợp khẩn cấp (trong khi vượt quá các chỉ số hiện tại cho phép hoặc vượt quá mức của đường cong thời gian hiện tại).

Cầu dao đơn cực

Một công tắc loại một cực là sửa đổi đơn giản nhất của máy. Nó được thiết kế để bảo vệ các mạch riêng lẻ, cũng như dây một pha, hai pha, ba pha. Có thể kết nối 2 dây với thiết kế bộ ngắt mạch - một dây nguồn và một dây ra.

Các chức năng của lớp thiết bị này chỉ bao gồm bảo vệ dây khỏi lửa. Bản thân dây trung tính được đặt trên xe buýt số 0, do đó bỏ qua máy và dây nối đất được kết nối riêng với xe buýt mặt đất.

Kết nối AV một cực được tạo bằng cáp một dây, nhưng đôi khi sử dụng cáp hai dây. Chúng kết nối nguồn với đỉnh máy và đường dây được bảo vệ ở phía dưới, giúp đơn giản hóa việc cài đặt. Cài đặt diễn ra trên một đường ray din 18 mm

Bộ ngắt mạch một cực không thực hiện chức năng của đầu vào, vì khi buộc phải tắt, dòng pha bị ngắt và trung tính được kết nối với nguồn điện áp, không đảm bảo 100% bảo vệ.

Bộ ngắt mạch lưỡng cực

Khi cần ngắt hoàn toàn mạng lưới dây ra khỏi điện áp, một bộ ngắt mạch hai cực được sử dụng.

Nó được sử dụng như là một giới thiệu, khi trong thời gian ngắn mạch hoặc lỗi mạng, tất cả các hệ thống dây điện bị mất điện cùng một lúc. Điều này cho phép bạn thực hiện công việc sửa chữa kịp thời, hiện đại hóa chuỗi là hoàn toàn an toàn.

Máy lưỡng cực được sử dụng trong trường hợp cần một công tắc riêng cho thiết bị điện một pha, ví dụ máy nước nóng, nồi hơi, máy.

Kết nối của bộ ngắt mạch hai cực có tính đến mạch bảo vệ điện bằng cáp 1 hoặc 2 dây (số lượng lõi phụ thuộc vào sơ đồ nối dây). Gắn trên đường ray DIN 36 mm

Máy được kết nối với thiết bị được bảo vệ bằng 4 dây, hai trong số đó là dây nguồn (một trong số đó được kết nối trực tiếp với mạng và nguồn thứ hai cung cấp năng lượng với một jumper) và hai dây là dây ra ngoài cần được bảo vệ và chúng có thể là 1-, 2- 3 dây.

Cầu dao ba cực

Để bảo vệ mạng 3 pha 3 hoặc 4 dây, máy ba cực được sử dụng. Chúng thích hợp để kết nối theo loại ngôi sao (dây giữa không được bảo vệ và dây pha được nối với các cực) hoặc hình tam giác (với một dây trung tâm bị thiếu).

Trong trường hợp xảy ra tai nạn trên một trong các dòng, hai dòng còn lại bị ngắt kết nối.

Kết nối của một ba cực AB được thực hiện bằng dây 1-, 2-, 3 dây. Lắp đặt yêu cầu đường ray DIN rộng 54 mm

Một công tắc ba cực đóng vai trò là đầu vào và phổ biến cho tất cả các loại tải ba pha. Thông thường, sửa đổi được sử dụng trong công nghiệp để cung cấp động cơ điện với dòng điện.

Có tới 6 dây được kết nối với mô hình, 3 trong số chúng được thể hiện bằng dây pha của mạng cung cấp điện ba pha. 3 người còn lại được bảo vệ. Chúng đại diện cho ba dây một pha hoặc một pha ba pha.

Bộ ngắt mạch bốn cực

Ví dụ, để bảo vệ nguồn điện ba pha, bốn pha, một động cơ mạnh mẽ được kết nối theo nguyên tắc của các ngôi sao với một điểm không bị loại bỏ, một bộ ngắt mạch bốn cực được sử dụng. Nó được sử dụng như một công tắc đầu vào cho mạng bốn dây ba pha.

Công tắc bốn cực được kết nối với cáp 1, 2, 3, 4 dây, sơ đồ phụ thuộc vào loại kết nối, lắp đặt vỏ trên đường ray din rộng 73 mm

Có thể kết nối tám dây với vỏ máy, trong đó ba dây là pha của mạng cung cấp điện (+ từ một số 0) và bốn dây được biểu thị bằng dây đi (3 pha + 1 trung tính).

Người tiêu dùng một pha được cung cấp điện áp 220 V, có thể đạt được bằng cách lấy một trong các pha và dây dẫn trung tính (trung tính) của mạng điện. Đó là, trong trường hợp này, ngoài ba pha của mạng điện, còn có một dây dẫn khác - do đó, để bảo vệ và chuyển đổi mạng điện như vậy, các bộ ngắt mạch bốn cực được lắp đặt phá vỡ cả bốn dây dẫn.

Theo đặc tính thời gian

AB có thể có cùng tỷ lệ công suất tải định mức, nhưng đặc điểm tiêu thụ điện của các thiết bị có thể khác nhau.

Điện năng tiêu thụ có thể chảy không đều, tùy thuộc vào loại và tải, cũng như khi bạn bật, tắt hoặc hoạt động liên tục của thiết bị.

Biến động trong tiêu thụ năng lượng có thể khá đáng kể và phạm vi thay đổi của chúng là rộng. Điều này dẫn đến việc tắt máy do vượt quá dòng định mức, được coi là ngắt kết nối mạng sai.

Để loại trừ khả năng vấp cầu chì không phù hợp trong các thay đổi tiêu chuẩn không khẩn cấp (tăng cường độ hiện tại, thay đổi công suất), các máy có đặc tính dòng thời gian nhất định (VTX) được sử dụng.

Điều này cho phép hoạt động của các bộ ngắt mạch có cùng tham số hiện tại với tải trọng cho phép tùy ý mà không có các chuyến đi sai.

BTX cho thấy bộ ngắt mạch sẽ chạy trong bao lâu và các chỉ số về tỷ lệ cường độ dòng điện và dòng điện trực tiếp của máy sẽ là bao lâu.

Các tính năng của máy có đặc tính B

Máy có đặc tính được chỉ định sẽ tắt sau 5-20 giây. Chỉ báo hiện tại là 3-5 dòng định mức của máy. Những sửa đổi này được sử dụng để bảo vệ các mạch cung cấp các thiết bị tiêu chuẩn gia đình.

Thông thường, mô hình được sử dụng để bảo vệ hệ thống dây điện của căn hộ, nhà riêng.

Tính năng C - Nguyên tắc hoạt động

Máy có ký hiệu danh pháp C được tắt sau 1-10 giây ở 5-10 dòng điện định mức.

Bộ ngắt mạch của nhóm này được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực - trong cuộc sống hàng ngày, xây dựng, công nghiệp, nhưng họ có nhu cầu cao nhất trong lĩnh vực bảo vệ điện của căn hộ, nhà ở, mặt bằng dân cư.

Hoạt động của bộ ngắt mạch với đặc tính D

Máy D-class được sử dụng trong công nghiệp và được thể hiện bằng các sửa đổi ba cực và bốn cực. Chúng được sử dụng để bảo vệ động cơ điện mạnh mẽ và các thiết bị 3 pha khác nhau.

Thời gian đáp ứng AB là 1-10 giây với bội số hiện tại là 10-14, cho phép nó được sử dụng hiệu quả để bảo vệ các hệ thống dây khác nhau.

Phần dưới của biểu đồ hiển thị bội số của các giá trị hiện tại danh nghĩa, dọc theo đường thẳng đứng - thời gian tắt máy. Đối với đặc tính B, chuyến đi xảy ra khi 3-5 lần dòng điện tăng trên dòng định mức, cho C - 5-10 lần, cho D - 10-14 lần

Động cơ công nghiệp mạnh mẽ làm việc độc quyền với AB với đặc tính D.

Bạn cũng có thể thích đọcđánh dấu ngắt mạch trong bài viết khác của chúng tôi.

Xếp hạng hoạt động hiện tại

Tổng cộng có 12 sửa đổi của máy, khác nhau ở đánh giá hoạt động hiện tại - 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A. Tham số chịu trách nhiệm cho tốc độ hoạt động của máy khi dòng điện tăng trên giá trị danh nghĩa.

Bảng minh họa công suất tối đa của mỗi lần sửa đổi của máy, dựa trên sơ đồ kết nối và điện áp mạng. Sự trở lại tối đa của bộ ngắt mạch xảy ra khi tải được kết nối theo mạch tam giác

Việc lựa chọn công tắc theo đặc tính quy định được thực hiện có tính đến công suất của dây, dòng điện cho phép mà dây có thể chịu được ở chế độ bình thường. Nếu giá trị hiện tại không xác định, nó được xác định bằng cách sử dụng các công thức sử dụng dữ liệu trên mặt cắt ngang của dây, vật liệu và phương pháp đặt của nó.

Máy tự động 1A, 2A, 3A được sử dụng để bảo vệ các mạch có dòng điện thấp. Chúng thích hợp để cung cấp điện cho một số ít thiết bị, ví dụ như đèn hoặc đèn chùm, tủ lạnh công suất thấp và các thiết bị khác có tổng công suất không vượt quá khả năng của máy.

Công tắc 3A được sử dụng hiệu quả trong công nghiệp nếu nó được kết nối ba pha dưới dạng tam giác.

Công tắc 6A, 10A, 16A có thể được sử dụng để cung cấp điện cho các mạch riêng lẻ, phòng nhỏ hoặc căn hộ.

Những mô hình này được sử dụng trong công nghiệp, với sự giúp đỡ của họ, họ cung cấp động cơ điện, solenoids, máy sưởi, máy hàn được kết nối bằng một đường dây riêng biệt.

Bộ ngắt mạch ba, bốn cực 16A được sử dụng làm thiết bị đầu vào cho mạch cấp điện ba pha. Trong sản xuất, các thiết bị có đường cong D được ưu tiên.

Máy tự động 20A, 25A, 32A được sử dụng để bảo vệ hệ thống dây điện của các căn hộ hiện đại, chúng có thể cung cấp máy giặt, máy sưởi, máy sấy điện và các thiết bị khác có công suất cao với điện. Model 25A được sử dụng làm máy giới thiệu.

Công tắc 40A, 50A, 63A thuộc nhóm thiết bị có công suất cao.Chúng được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị điện công suất lớn trong gia đình, công nghiệp và kỹ thuật dân dụng.

Lựa chọn và tính toán bộ ngắt mạch

Biết các đặc điểm của AB, bạn có thể xác định máy nào phù hợp cho một mục đích cụ thể. Nhưng trước khi chọn mô hình tối ưu, cần thực hiện một số tính toán để bạn có thể xác định chính xác các thông số của thiết bị mong muốn.

Bước # 1 - xác định sức mạnh của máy

Khi chọn máy, điều quan trọng là phải xem xét tổng công suất của các thiết bị được kết nối.

Ví dụ, bạn cần một máy tự động để kết nối các thiết bị nhà bếp với nguồn điện. Giả sử máy pha cà phê (1000 W), tủ lạnh (500 W), lò nướng (2000 W), lò vi sóng (2000 W), ấm đun nước điện (1000 W) sẽ được kết nối với ổ cắm. Tổng công suất sẽ bằng 1000 + 500 + 2000 + 2000 + 1000 = 6500 (W) hoặc 6,5 kV.

Bảng này cho thấy sức mạnh định mức của một số thiết bị gia dụng cần thiết cho hoạt động của họ. Theo dữ liệu quy định, mặt cắt ngang của dây nguồn được chọn để cung cấp năng lượng cho họ và một máy tự động để bảo vệ hệ thống dây điện

Nếu bạn nhìn vào bảng của các thiết bị tự động theo công suất kết nối, hãy tính đến rằng điện áp dây tiêu chuẩn trong điều kiện trong nước là 220 V, thì một bộ ngắt mạch 32A một cực hoặc hai cực với tổng công suất 7 kW là phù hợp để vận hành.

Cần lưu ý rằng có thể cần một mức tiêu thụ điện lớn, vì trong quá trình vận hành, có thể cần phải kết nối các thiết bị điện khác không được tính đến lúc đầu. Để thấy trước tình huống này, trong các tính toán của tổng mức tiêu thụ, một hệ số nâng được sử dụng.

Giả sử, bằng cách thêm các thiết bị điện bổ sung, cần tăng thêm 1,5 kW. Sau đó, bạn cần lấy hệ số 1,5 và nhân nó với công suất thiết kế được tính toán.

Trong tính toán đôi khi nên sử dụng hệ số khử. Nó được sử dụng khi việc sử dụng đồng thời một số thiết bị là không thể.

Giả sử tổng công suất dây cho bếp là 3,1 kW. Sau đó, hệ số giảm là 1, vì số lượng thiết bị tối thiểu được kết nối cùng lúc được tính đến.

Nếu một trong các thiết bị không thể được kết nối với các thiết bị khác, thì hệ số giảm được lấy ít hơn thống nhất.

Bước # 2 - tính toán công suất định mức của máy

Công suất định mức là công suất mà tại đó hệ thống dây điện không bị ngắt kết nối.

Nó được tính theo công thức:

M = N * CT * cos (φ),

Ở đâu

• M - công suất (watts);
• N - điện áp lưới (Volt);
• ST - cường độ dòng điện có thể đi qua máy (Ampe);
• cos (φ) - cosin của góc, lấy giá trị của góc dịch chuyển giữa các pha và điện áp.

Giá trị cosin thường bằng 1, vì thực tế không có sự thay đổi giữa các pha của dòng điện và điện áp.

Từ công thức chúng tôi thể hiện CT:

CT = M / N,

Chúng tôi đã xác định công suất và điện áp nguồn thường là 220 volt.

Nếu tổng công suất là 3,1 kW, thì:

CT = 3100/220 = 14.

Dòng điện kết quả sẽ là 14 A.

Để tính toán ở tải ba pha, cùng một công thức được sử dụng, nhưng các dịch chuyển góc có thể đạt tới các giá trị lớn được tính đến. Thông thường chúng được chỉ định trên các thiết bị được kết nối.

Bước # 3 - tính toán dòng điện định mức

Dòng điện định mức có thể được tính theo tài liệu cho hệ thống dây điện, nhưng nếu nó không ở đó, thì nó được xác định dựa trên các đặc tính của dây dẫn.

Để tính toán, dữ liệu sau là bắt buộc:

• khu vực tiết diện dây dẫn;
• vật liệu được sử dụng cho lõi (đồng hoặc nhôm);
• phương pháp đặt.

Trong điều kiện trong nước, hệ thống dây điện thường được đặt trong tường.

Để tính diện tích mặt cắt ngang, bạn cần một thước đo micromet hoặc vernier. Chỉ nên đo dây dẫn, không phải dây và cách điện

Sau khi thực hiện các phép đo cần thiết, chúng tôi tính diện tích mặt cắt ngang:

S = 0,785 * D * D,

Ở đâu

• D Là đường kính của dây dẫn (mm);
• S - diện tích mặt cắt dây dẫn (mm²).

Tiếp theo, sử dụng bảng dưới đây.

Đã xác định được vật liệu mà lõi dây dẫn được làm từ vật liệu nào và đã tính được diện tích mặt cắt ngang, có thể xác định các chỉ số dòng điện và công suất mà dây điện có thể chịu được. Dữ liệu hiển thị cho hệ thống dây điện ẩn trong tường.

Dựa trên dữ liệu thu được, chúng tôi chọn dòng điện hoạt động của máy, cũng như giá trị danh nghĩa của nó. Nó phải bằng hoặc nhỏ hơn dòng điện hoạt động. Trong một số trường hợp, nó được phép sử dụng các máy có xếp hạng vượt quá dòng điện hiện tại.

Bước # 4 - xác định đặc tính thời gian hiện tại

Để xác định chính xác VTX, cần phải tính đến các dòng bắt đầu của tải được kết nối.

Các dữ liệu cần thiết có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng bảng dưới đây.

Bảng này cho thấy một số loại thiết bị điện, cũng như tần số của dòng điện khởi động và thời lượng xung tính bằng giây

Theo bảng, bạn có thể xác định cường độ hiện tại (tính bằng Amperes) khi thiết bị được bật, cũng như khoảng thời gian mà dòng giới hạn sẽ xảy ra lần nữa.

Ví dụ: nếu chúng ta sử dụng máy xay thịt bằng điện, công suất là 1,5 kW, hãy tính dòng điện làm việc cho nó từ các bảng (đây sẽ là 6,81 A) và, với bội số của dòng khởi động (tối đa 7 lần), chúng ta sẽ nhận được giá trị hiện tại 6,81 * 7 = 48 (A).

Một dòng điện của lực này chảy với tần số 1-3 giây. Đưa ra lịch trình VTK cho lớp B, bạn có thể thấy rằng khi quá tải, bộ ngắt mạch sẽ ngắt trong vài giây đầu tiên sau khi khởi động máy xay thịt.

Rõ ràng, tính đa dạng của thiết bị này tương ứng với loại C, do đó, một máy tự động có đặc tính C phải được sử dụng để đảm bảo hoạt động của máy xay thịt bằng điện.

Đối với nhu cầu trong nước, các công tắc đáp ứng các đặc tính của B và C thường được sử dụng. Trong công nghiệp, thiết bị có nhiều dòng điện lớn (động cơ, nguồn điện, v.v.) tạo ra dòng điện lên đến 10 lần, vì vậy nên sử dụng sửa đổi D của thiết bị.

Tuy nhiên, sức mạnh của các thiết bị như vậy, cũng như thời lượng của dòng điện khởi động, cần được tính đến.

Công tắc tự động tự động khác với công tắc thông thường ở chỗ chúng được lắp đặt trong các tổng đài riêng biệt.

Các chức năng của thiết bị bao gồm bảo vệ mạch khỏi sự đột biến điện áp bất ngờ, mất điện trên toàn bộ hoặc một phần cụ thể của mạng.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Việc lựa chọn AB theo đặc tính hiện tại và một ví dụ về tính toán dòng điện được xem xét trong video sau:

Tính toán của dòng điện định mức AB được thể hiện trong video sau:

Máy tự động được gắn ở lối vào của một ngôi nhà hoặc căn hộ. Họ được đặt tại hộp nhựa bền. Sự hiện diện của AB trong mạch điện gia đình là sự đảm bảo an ninh. Các thiết bị cho phép ngắt kết nối đường dây điện kịp thời nếu các tham số mạng vượt quá ngưỡng xác định trước.

Với các đặc điểm cơ bản của bộ ngắt mạch, cũng như tính toán chính xác, bạn có thể lựa chọn đúng thiết bị này và cài đặt của nó.

Nếu bạn có kiến ​​thức hoặc kinh nghiệm trong việc thực hiện công việc điện, xin vui lòng chia sẻ nó với độc giả của chúng tôi. Để lại ý kiến ​​của bạn về sự lựa chọn của bộ ngắt mạch và các sắc thái cài đặt của nó trong các ý kiến ​​dưới đây.