בעת הרכבת לוח חשמל או חיבור מכשירי חשמל ביתיים גדולים חדשים, המאסטר הביתי בהחלט יתקל בבעיה כמו הצורך לבחור מפסקים. הם מספקים בטיחות חשמל ואש, כך שבחירה במכונה הנכונה היא המפתח לבטיחותך, משפחתך ורכושך.

למה משמשת המכונה?

מכונה מותקנת במעגל אספקת החשמל כדי למנוע התחממות יתר של החיווט. כל חיווט נועד לשאת זרם מסוים. אם הזרם שעבר חורג מערך זה, המוליך מתחיל להתחמם יותר מדי. אם מצב זה נמשך פרק זמן מספיק, החיווט מתחיל להמיס, וכתוצאה מכך קצר חשמלי. מפסק מותקן כדי למנוע מצב זה.

המשימה השנייה של המפסק היא לכבות את החשמל כאשר מתרחש זרם קצר חשמלי (SC). כאשר מתרחש קצר חשמלי, הזרמים במעגל גדלים פי כמה ויכולים להגיע לאלפי אמפר. כדי למנוע מהם להרוס את החיווט ולפגוע בציוד הכלול בקו, על המפסק לכבות את החשמל במהירות האפשרית - ברגע שהזרם חורג מגבול מסוים.

על מנת שמפסק המגן יבצע כראוי את תפקידיו, יש צורך לבחור נכון את המכונה על פי כל הפרמטרים. אין הרבה מהם - רק שלושה, אבל אתה צריך להתמודד עם כל אחד.

אילו סוגי מפסקים קיימים?

כדי להגן על מוליכים של רשת חד פאזית 220 V, ישנם התקני ניתוק חד קוטבי וכפול קוטבי. לחוטים חד-קוטביים מחובר רק מוליך אחד - פאזה, לחוטים דו-קוטביים, גם פאזי וגם ניטרלי. מפסקי חשמל חד-קוטביים מותקנים על מעגלי תאורה פנימיים 220V, על קבוצות שקעים בחדרים עם תנאי הפעלה רגילים. הם מותקנים גם על סוגים מסוימים של עומס ברשתות תלת פאזיות, המחברים את אחד השלבים.

עבור רשתות תלת פאזיות (380 V) ישנם שלושה וארבעה קטבים. מפסקים אלו (השם הנכון הוא מפסק) מותקנים על עומס תלת פאזי (תנורים, כיריים וציוד אחר הפועל על רשת 380 וולט).

בחדרים עם לחות גבוהה (חדר רחצה, בית מרחץ, בריכת שחייה וכו') מותקנים מפסקי זרם דו-קוטביים. כמו כן, הם מומלצים להתקנה על מכשירי חשמל חזקים - מכונות כביסה, מדיחי כלים, דוודים, תנורים וכו'.

רק שבמצבי חירום - במקרה של קצר חשמלי או התמוטטות בידוד - מתח הפאזה יכול להגיע לחוט הנייטרלי. אם מכשיר חד-קוטבי מותקן על קו החשמל, הוא ינתק את חוט הפאזה, והאפס עם מתח מסוכן יישאר מחובר. המשמעות היא שעדיין קיימת אפשרות של התחשמלות בעת מגע. כלומר, בחירת המכונה פשוטה - מתגים חד-קוטביים מותקנים בקווים מסוימים, ומתגים דו-קוטביים באחרים. הסכום הספציפי תלוי במצב הרשת.

עבור רשת תלת פאזית, ישנם מפסקי חשמל תלת קוטביים. מכונה כזו מותקנת בכניסה ואצל צרכנים, אליה מסופקים כל שלושת הפאזות - כיריים חשמליות, כיריים תלת פאזיות, תנור וכו'. הצרכנים הנותרים מצוידים במפסקים דו-קוטביים. הם חייבים לנתק גם פאזה וגם ניטרלי.

דוגמה לחיווט רשת תלת פאזי - סוגי מפסקים

בחירת דירוג מפסק החשמל אינה תלויה במספר החוטים המחוברים אליו.

החלטה על העדה

למעשה, מהפונקציות של מפסק החשמל, הכלל לקביעת הדירוג של מפסק החשמל הוא: הוא חייב לפעול עד שהזרם חורג מיכולות החיווט. המשמעות היא שדירוג הזרם של המכונה חייב להיות נמוך מהזרם המרבי שהחיווט יכול לעמוד בו.

בהתבסס על זה, האלגוריתם לבחירת מפסק הוא פשוט:

• לאזור ספציפי.
• ראה איזה זרם מרבי יכול לעמוד כבל זה (ראה טבלה).
• לאחר מכן, מתוך כל הדירוגים של מפסקי החשמל, אנו בוחרים את הקטן הקרוב ביותר. הדירוגים של המכונות קשורים לזרמי העומס המותרים לטווח ארוך עבור כבל מסוים - יש להם דירוג מעט נמוך יותר (ראה טבלה). רשימת העדות נראית כך: 16 א', 25 א', 32 א', 40 א', 63 א'. מתוך רשימה זו בוחרים את המתאים. יש ערכים קטנים יותר, אבל הם כמעט לא בשימוש יותר - יש לנו יותר מדי מכשירי חשמל ויש להם כוח ניכר.

דוּגמָה

האלגוריתם הוא פשוט מאוד, אבל הוא עובד ללא דופי. כדי להבהיר את זה, בואו נסתכל על דוגמה. להלן טבלה המציגה את הזרם המרבי המותר עבור מוליכים המשמשים ב. ניתנות שם גם המלצות לגבי שימוש במכונות. הם ניתנים בעמודה "זרם נומינלי של מפסק החשמל". זה המקום שבו אנו מחפשים את הדירוגים - זה מעט פחות מהמקסימום המותר עבור החיווט לעבוד כרגיל.

חתך של חוטי נחושת	זרם עומס רציף מותר	הספק עומס מקסימלי עבור רשת חד פאזית 220 V	זרם נקוב של מפסק	מגבלת זרם מפסק זרם
1.5 מ"ר מ"מ	19 א	4.1 קילוואט	10 א	16 א	תאורה ואזעקה
2.5 מ"ר מ"מ	27 א	5.9 קילוואט	16 א	25 א	קבוצות שקעים ורצפה מחוממת חשמלית
4 מ"ר	38 א	8.3 קילוואט	25 א	32 א	מזגנים ומחממי מים
6 מ"ר	46 א	10.1 קילוואט	32 א	40 א	כיריים ותנורים חשמליים
10 מ"ר מ"מ	70 א	15.4 קילוואט	50 א	63 א	שורות פתיחה

בטבלה אנו מוצאים את חתך החוט הנבחר עבור קו זה. נניח שעלינו להניח כבל עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ 2 (הנפוץ ביותר בהנחת מכשירים עם הספק בינוני). מוליך עם חתך זה יכול לעמוד בזרם של 27 A, והדירוג המומלץ של המכונה הוא 16 A.

איך המעגל יעבוד אז? כל עוד הזרם אינו עולה על 25A, המכונה לא נכבית, הכל עובד כרגיל - המוליך מתחמם, אך לא לערכים קריטיים. כאשר זרם העומס מתחיל לעלות ועולה על 25A, המכונה לא נכבית לזמן מה - אולי אלו זרמי התנעה והם קצרי מועד. הוא נכבה אם הזרם עולה על 25A ב-13% למשך זמן מספיק ארוך. במקרה זה, אם הוא מגיע ל-28.25 A. אז אספקת החשמל תעבוד ותוציא את האנרגיות של הענף, שכן זרם זה כבר מהווה איום על המוליך והבידוד שלו.

חישוב כוח

האם ניתן לבחור מכונה לפי כוח עומס? אם רק מכשיר אחד מחובר לקו החשמל (בדרך כלל מכשירי חשמל ביתיים גדולים עם צריכת חשמל גבוהה), אז מותר לבצע חישוב על סמך הספק של ציוד זה. ניתן לבחור גם במכונת היכרות על בסיס כוח, המותקנת בכניסה לבית או לדירה.

אם אנחנו מחפשים את הדירוג של מפסק הקלט, אנחנו צריכים להוסיף את ההספק של כל המכשירים שיחברו לרשת הביתית. ואז ההספק הכולל שנמצא מוחלף בנוסחה, וזרם ההפעלה עבור עומס זה נמצא.

לאחר שמצאנו את הזרם, בחר את הערך הנומינלי. זה עשוי להיות מעט יותר או מעט פחות מהערך שנמצא. העיקר שזרם הכיבוי שלו לא יעלה על הזרם המרבי המותר לחיווט זה.

מתי ניתן להשתמש בשיטה זו? אם החיווט מונח עם שוליים גדולים (זה לא רע, אגב). לאחר מכן, על מנת לחסוך כסף, אתה יכול להתקין אוטומטית מתגים המתאימים לעומס, ולא לחתך הרוחב של המוליכים. אבל שוב אנו מפנים את תשומת לבך לעובדה שהזרם המותר לטווח ארוך לעומס חייב להיות גדול מהזרם המרבי של המפסק. רק אז בחירת המפסק תהיה נכונה.

בחירת יכולת השבירה

הבחירה של אריזה המבוססת על זרם העומס המרבי המותר מתוארת לעיל. אבל מפסק הרשת חייב לכבות גם כאשר מתרחש קצר חשמלי (קצר חשמלי) ברשת. מאפיין זה נקרא יכולת שבירה. הוא מוצג באלפי אמפר - זהו הסדר שבו יכולים להגיע זרמי המעגל במהלך קצר חשמלי. בחירת מכונה על סמך יכולת השבירה שלה אינה קשה במיוחד.

מאפיין זה מראה באיזה ערך מקסימלי של זרם הקצר המפסק נשאר פעיל, כלומר, הוא לא רק יוכל לכבות, אלא גם יעבוד לאחר הפעלתו מחדש. מאפיין זה תלוי בגורמים רבים ולבחירה מדויקת יש צורך לקבוע את זרמי הקצר. אבל עבור חיווט בבית או בדירה, חישובים כאלה נעשים לעתים רחוקות מאוד, והם מבוססים על המרחק מתחנת המשנה.

אם תחנת המשנה ממוקמת קרוב לכניסה לבית/דירה שלכם, קח מפסק עם כושר שבירה של 10,000 A עבור כל שאר הדירות בעיר, 6,000 A מספיק אם הבית ממוקם באזור כפרי בחירת מפסק למעון קיץ, זה בהחלט יכול להספיק וכושר שבירה של 4,500 A. הרשתות כאן בדרך כלל ישנות וזרמי קצר חשמליים לא גדולים. ומכיוון שהמחיר עולה משמעותית עם הגדלת כושר השבירה, ניתן ליישם את עקרון החיסכון הסביר.

האם ניתן להתקין שקיות עם כושר שבירה נמוך יותר בדירות בעיר? באופן עקרוני זה אפשרי, אבל אף אחד לא מבטיח שאחרי הקצר הראשון לא תצטרכו לשנות אותו. אולי יהיה לו זמן לכבות את הרשת, אבל לא יפעל. במקרה הגרוע, המגעים יימסו ולמכונה לא יהיה זמן לכבות. אז החיווט יימס ועלולה להתרחש שריפה.

סוג שחרור אלקטרומגנטי

המכונה חייבת לפעול כאשר הזרם עולה מעל רמה מסוימת. אבל עומסי יתר לטווח קצר מתרחשים מעת לעת ברשת. בדרך כלל הם קשורים לזרמי פריצה. לדוגמה, ניתן להבחין בעומסי יתר כאלה בעת הפעלת מדחס המקרר, מנוע מכונת הכביסה וכו'. המפסק לא אמור לכבות במהלך עומסי יתר זמניים וקצרים כאלה, מכיוון שיש להם עיכוב מסוים לפעולה.

אבל אם הזרם גדל לא בגלל עומס יתר אלא בגלל קצר חשמלי, אז במהלך הזמן שבו המפסק "ממתין", המגעים שלו יימסו. בשביל זה נועד שחרור אוטומטי אלקטרומגנטי. הוא פועל בערך זרם מסוים, שכבר לא יכול להיות עומס יתר. מחוון זה נקרא גם זרם ניתוק, שכן במקרה זה המפסק מנתק את הקו מאספקת החשמל. גודל זרם ההפעלה יכול להיות שונה והוא מוצג על ידי אותיות המופיעות מול המספרים המציינים את דירוג המכונה.

ישנם שלושה סוגים פופולריים ביותר:

באילו מאפיינים כדאי לבחור? במקרה זה, הבחירה של מפסק מתבססת גם על המרחק של משק הבית שלך מתחנת המשנה ומצב רשתות החשמל הבחירה של מפסק מתבצעת באמצעות כללים פשוטים:

• עם האות "B" על הגוף הם מתאימים לדאצ'ות, בתים בכפרים ועיירות המקבלים אספקת חשמל דרך תעלות אוויר. ניתן להתקין אותם גם בדירות של בתים ישנים שבהם לא שוחזרה רשת החשמל הפנימית. מפסקים אלו לא תמיד במבצע הם עולים קצת יותר מקטגוריה C, אך ניתן לספק אותם לפי הזמנה.
• תיקים עם "C" על הגוף הם האפשרות הנפוצה ביותר. הם מותקנים ברשתות במצב תקין, מתאימות לדירות בבניינים חדשים או לאחר שיפוצים גדולים, בבתים פרטיים ליד תחנת המשנה.
• Class D מותקן בארגונים ובתי מלאכה עם ציוד עם זרמי התנעה גבוהים.

כלומר, בעצם, הבחירה של מפסק במקרה זה היא פשוטה - סוג C מתאים לרוב המקרים הוא זמין בחנויות במבחר גדול.

באילו יצרנים כדאי לסמוך?

ולבסוף, בואו נשים לב ליצרנים. הבחירה במפסק לא יכולה להיחשב שלמה אם לא חשבת על איזה מותג של מפסקים תקנה. אתה בהחלט לא צריך לקחת חברות לא מוכרות - הנדסת חשמל היא לא תחום שבו אתה יכול לבצע ניסויים. למידע נוסף על בחירת יצרן בסרטון.

במאמר זה אני רוצה לגעת בנושא חשוב כמו החישוב הנכון של החתך של כבל החיווט החשמלי. יש להתייחס לבחירת חתך הכבלים במלוא הרצינות האפשרית, מכיוון שהאיכות והבטיחות של כל החיווט החשמלי תלויה בו ישירות. אם חתך הכבל נמוך מדי, הזרם בקו יעלה על זרם הפעולה המרבי המותר. במקרה זה, זרם ההפעלה של החיווט החשמלי מוגבל על ידי טמפרטורת החימום המקסימלית המותרת של החוט כאשר זרם זורם דרכו. כאשר טמפרטורה זו חורגת, הבידוד מתחיל להתחמם יתר על המידה ולהימס, מה שמוביל להרס של הכבל. עבור חיווט חשמלי נסתר, המוליכות התרמית של החוט קטנה מאשר בחיווט פתוח, החוט מקורר פחות טוב ובהתאם, זרם ההפעלה המותר קטן.

לא כדאי לחסוך בכבל, שכן אם תבחרו בכבל הלא נכון, יהיה צורך להחליפו, וזהו תהליך עתיר עבודה שמשמעותו פעמים רבות תחילתו של תיקון חדש.

חישוב ובחירת חתך כבל

הזרם הנקוב של המפסק נבחר גדול או שווה לזרם הנקוב של הקו, ולא יעלה על העומס המרבי המותר במעגל החשמלי או בכבל:

אני חישוב<=I н <=I доп

כדי לספק הגנה מפני זרם יתר, זרם היציאה הנקוב של מפסק החשמל חייב להיות נמוך ב-45% מיכולת העומס המקסימלית של המעגל החשמלי או הכבל:

איטר<=1,45*I доп

שבו חישבתי הוא הזרם המחושב של המעגל;

אני נוסף - עומס מותר של מעגל חשמלי או כבל;

I n - זרם מדורג של מפסק החשמל;

I tr - זרם שחרור תרמי;

יש לקבוע את הזרם המרבי שהכבל יכול לעמוד בו מטבלה 1.3.4. (כללים להתקנות חשמל). חיווט נסתר שנעשה בחריץ מתחת לטיח שווה ערך לחיווט המונח בצינור.

על פי דרישות בטיחות חשמל מודרניות, החיווט בדירות (קוטג'ים, משרדים) חייב להיעשות עם כבל נחושת תלת-חוטי או חוט, אך בחישובים מוליך הארקה (PE) אינו נלקח בחשבון, ולכן אנו משתמשים בעמודה עם הפרמטרים של חוטים דו-חוטיים:

אם יש לך חיווט חשמלי בבית שלך באמצעות חוט אלומיניום, אתה יכול להשתמש בטבלה 1.3.5. , המציין את ערכי הזרם המרביים המותרים עבור חוטים וכבלים עם מוליכים מאלומיניום:

בעת בחירת חתך חוט, יש צורך לקחת בחשבון את הדרישות לחוזק המכני שלו. על פי TKP 339-2011, סעיף 8.4.4, יש להשתמש בכבלים וחוטים עם מוליכים נחושת בבניינים. החתכים הקטנים ביותר המותרים של מוליכים נושאי זרם של חוטים וכבלים בחיווט חשמלי לפי TKP 121 ניתנים בטבלה 8.1.

לפי טבלה זו, חתך המוליך המינימלי עבור מעגלי חשמל ותאורה הוא 1.5 מ"מ 2. לכן, אם כתוצאה מחישובים מתברר שהחתך הנדרש הוא 1 מ"מ 2, אז יש צורך לבחור מוליך של לפחות 1.5 מ"מ 2.

מה קורה אם לא לוקחים בחשבון את הגדרת השחרור התרמי בעת בחירת מכונה? מטעמי נוחות, בואו נסתכל על דוגמה:

ניקח את הדירוג הנפוץ ביותר של המכונה - 16 A, זרם עומס היתר שבו המכונה תפעל תוך שעה יהיה שווה ל 16 * 1.45 = 23.2 A (הוצגה לעיל טבלה, ממנה ניתן לראות כי הערך של הגדרת השחרור התרמי הוא 1.45 זרם נקוב). בהתאם לכך, עבור זרם זה כדאי לבחור את חתך הכבל. מתוך טבלה 1.3.4. אנו בוחרים חתך מתאים: עבור חיווט חשמלי נסתר עשוי נחושת - זה לפחות 2.5 מ"מ 2 (זרם עומס יתר מרבי 27 A).

באופן דומה, ניתן לבצע חישובים עבור מכונה של 10 A. הזרם שבו המכונה תכבה תוך שעה יהיה שווה ל-10·1.45 = 14.5A. על פי הטבלה, זרם זה מתאים לכבל בחתך של 1.5 מ"מ 2.

לעתים קרובות מאוד, מתקינים מזניחים את הכלל הזה, וכדי להגן על קו עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ, מתקינים מפסק בדירוג 25A (אחרי הכל, הקו יכול לעמוד בזרם של 25 A במשך זמן רב). אבל הם שוכחים שהזרם הבלתי מיתוג של מכונה כזו הוא 25 * 1.13 = 28.25 A, וזה כבר יותר מזרם עומס יתר המותר לטווח ארוך. הזרם בו המכונה תכבה תוך שעה יהיה 25*1.45=36.25 A!!! עם זרם כזה ולמשך זמן כזה, הכבל יתחמם יתר על המידה וישרף.

כמו כן, אל תשכח שרוב שוק מוצרי הכבלים מורכב מכבלים המיוצרים לא על פי GOST, אלא על פי מפרטים. מכאן נובע שהחתך בפועל שלהם יזלזל. ברכישת כבל המיוצר על פי מפרט, במקום כבל בחתך ליבה של 2.5 מ"מ 2, ניתן לקבל כבל עם חתך ליבה בפועל של פחות מ-2.0 מ"מ 2!
הנה דוגמה למה שיכול לקרות אם הכללים לבחירת חתך הכבל והמכונה מוזנחים:

בחירת מפסק

בהתחשב בכל הגורמים לעיל, כדי להגביר את הבטיחות, האמינות והעמידות של חיווט חשמלי, כדאי להשתמש ביחסים הבאים של חתך הכבל והמכונה המגנה על קו זה:

• 1.5 מ"מ→ 10 א → 2200 W→ משמש בעיקר לקווי תאורה.
• 2.5 מ"מ→16 א → 3520 W→ משמש בקווים נפרדים לשקעים של מכשירי חשמל ביתיים רבי עוצמה (מכונת כביסה, מדיח כלים וכו') או קבוצות של שקעים למטרות ביתיות.
• - 4 מ"מ→ 25 א → 5500 W→ למעגלי חשמל (מכשירי חשמל חזקים, מערכת חימום חשמלית וכו').
• 6 מ"מ→ 32 א → 7040 W← למעגלי חשמל (כיריים חשמליות, מערכת חימום חשמלית וכו').
• 10 מ"מ→ 40 א → 8800 W← עבור קווי קלט או מעגלי חשמל;

לאחר בחירת חתך החוט, מתבצעת בדיקה לאובדן המתח המותר. אם החוטים ארוכים, המתח לצרכנים יכול להגיע נמוך משמעותית מהמתח הנומינלי. אובדן המתח המותר בחוטים לא יעלה על 5% מהמתח הנקוב. אם היא מתברר כיותר מהמותר, אז יש צורך לבחור חוט בחתך גדול יותר. במאמר זה, לא נשקול בדיקה לאובדן מתח.

חישובי חיווט חשמליים מתבצעים בשלב התכנון. קודם כל, חוזק הנוכחי במעגלים מחושב, על סמך זה נבחרים התקני הגנה אוטומטיים וחתך הרוחב של חוטים וכבלים. חשיבות מיוחדת היא חישוב המכונה לפי הספק של 380, המגן מפני עומסי יתר וקצר חשמלי.

דירוג גבוה מדי עלול להוביל לכשל בציוד, מכיוון שלמכשיר לא יהיה זמן לפעול. הזרם הנמוך של המכונה יגרום להגנה לפעול גם עם עומסי יתר קלים בשעות השיא. חישובים שבוצעו בצורה נכונה יעזרו לך לבחור את האפשרות האופטימלית ביותר עבור תנאי הפעלה ספציפיים.

כיצד לחשב כוח זרם חשמלי

בהתאם, זרם (I) נמצא ביחס ישר למתח (U) וביחס הפוך להתנגדות (R). הספק (P) מחושב על ידי הכפלת זרם במתח. לפיכך, עבור קטע של המעגל, נוצרת הנוסחה הבאה, לפיה מחושב הזרם: I = P/U.

בהתחשב בתנאים האמיתיים, נוסף לנוסחה זו מרכיב נוסף וכאשר מחשבים רשת חד פאזית, מתקבלת הצורה הבאה: I = P/(U x cos φ).

רשת תלת פאזית מחושבת קצת אחרת. לשם כך, נעשה שימוש בנוסחה הבאה: I = P/(1.73 x U x cos φ), שבה המתח U הוא בדרך כלל 380 וולט, cos φ הוא גורם ההספק שלפיו הרכיבים הפעילים והתגובתיים של התנגדות העומס נמצאים קשורים זה לזה.

לספקי כוח מודרניים יש רכיב תגובתי לא משמעותי, כך שערך cos φ נלקח כ-0.95. זה לא חל על שנאים ומנועים חשמליים בעלי הספק גבוה עם תגובת אינדוקטיבית גבוהה. חישוב רשתות בהן ניתן לחבר מכשירים כאלה מתבצע עם מקדם cos φ שווה ערך ל-0.8. במקרים אחרים, נעשה שימוש בשיטת החישוב הסטנדרטית, ולאחר מכן יישום של מקדם הכפלה של 1.19, הנובע מהיחס 0.95/0.8.

כאשר משתמשים בפרמטרי המתח הידועים של 220 ו-380 וולט בנוסחאות, כמו גם במקדם הספק של 0.95, התוצאה היא עוצמת הזרם עבור רשת חד פאזית - I = P/209, ועבור רשת תלת פאזית - I = P/624. לפיכך, בהינתן אותו עומס, הזרם ברשת תלת פאזית יהיה נמוך פי שלושה. זאת בשל נוכחותם של שלושה חוטים של שלבים נפרדים, שכל אחד מהם מחלק את העומס הכולל באופן שווה. המתח בין כל פאזה לאפס הפעולה הוא 220 וולט, כך שהנוסחה הידועה עשויה להיראות כך: I = P/(3 x 220 x cos φ).

בחירת מכונה לפי זרם נקוב

הנוסחאות הנחשבות נמצאות בשימוש נרחב בחישובים של מפסק הקלט. באמצעות אחד מהם - I = P/209 עם עומס P של 1 קילוואט, חוזק הזרם עבור רשת חד פאזית הוא 1000 W/209 = 4.78 A. ניתן לעגל את התוצאה עד 5 A, שכן המתח בפועל ברשת הוא לא תמיד מתאים ל-220 V.

לפיכך, חוזק הזרם היה 5 A לכל עומס של 1 קילוואט. כלומר, לא ניתן לחבר מכשיר עם הספק של יותר מ-1 קילוואט, למשל, לכבל מאריך המסומן 5 A, שכן הוא אינו מיועד לזרמים גבוהים יותר.

למפסקים יש דירוג נוכחי משלהם. בהתבסס על זה, קל לקבוע את העומס שהם יכולים לעמוד בו. יש טבלה כדי לפשט את החישובים. מכונה בדירוג 6 A מתאימה להספק של 1.2 קילוואט, 8 A - 1.6 קילוואט, 10 A - 2 קילוואט, 16 A - 3.2 קילוואט, 20 A - 4 קילוואט, 25 A - 5 קילוואט, 32 A - 6, 4 קילוואט , 40 A - 8 קילוואט, 50 A - 10 קילוואט, 63 A - 12.6 קילוואט, 80 A - 16 קילוואט, 100 A - 20 קילוואט. בהתבסס על אותם דירוגים, מתבצעים חישובים עבור הספק של המכונה ב-380V.

ניתן להשתמש בשיטת 5 A ל-1 קילוואט גם כדי לקבוע את החוזק הנוכחי המופיע ברשת כאשר כל מכשירי חשמל וציוד ביתי מחוברים אליה. בחישובים, עליך להשתמש בצריכת החשמל המקסימלית במהלך עומסי שיא. לשם כך, נעשה שימוש במאפיינים הטכניים של הציוד שנלקח מנתוני הדרכון. אם הם נעדרים, אתה יכול לקחת את הפרמטרים המשוערים של מכשירי חשמל סטנדרטיים.

קבוצת התאורה מחושבת בנפרד. ככלל, הספק של מכשירי תאורה מוערך ב-1.5-2 קילוואט, ולכן מכונה נפרדת עם דירוג של 10 A תספיק להם.

אם מחברים את כל היכולות הזמינות, מקבלים נתון כולל גבוה למדי. אולם בפועל, מלוא ההספק לעולם אינו מנוצל, שכן קיימות הגבלות על ההספק החשמלי המוקצה לכל דירה. בבניין מגורים מודרני, אם יש תנורים חשמליים, הוא נע בין 10 ל-12 קילוואט. לכן, מכונה עם זרם נקוב של 50 A מותקנת בכניסה ההספק של מכונות תלת פאזיות מחושב באותו אופן.

12 קילוואט המתקבל מופץ בכל הדירה, תוך התחשבות במיקום של צרכנים חזקים ורגילים. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת למטבח ולאמבטיה, בהם מותקנים תנורים חשמליים, מחממי מים, מכונות כביסה וציוד עתיר אנרגיה אחר. ככלל, הם מחוברים למפסקים נפרדים בדירוג המתאים, וגם חתך הכבל לחיבור מחושב בנפרד.

יחידות ביתיות חזקות מחוברות לא רק למכונות אוטומטיות, אלא גם למכשירי זרם שיורי. חלק מהכוח הכולל צריך להיות שמור לתאורה ולשקעים המותקנים במקום. חישובים שבוצעו נכון יאפשרו לך להתקין את החיווט ביעילות ולבחור את המתג הרצוי. במקרה זה, פעולת הציוד תהיה בטוחה ועמידה.

חישוב הספק באמצעות מחשבון מקוון

קודם כל, אתה צריך להזין את הנתונים הראשוניים בעמודות המתאימות. במחשבון, אינדיקטורים אלה כוללים את מספר השלבים, מתח הרשת והספק העומס. שתי הנקודות הראשונות ידועות מראש, וחישובים של הספק של מכשירים וציוד מתבצעים באופן ידני.

המתח לרשת חד פאזית מוגדר ל-220 וולט, לרשת תלת פאזית - 380 וולט ומעלה. לאחר הזנת הפרמטרים, כל שנותר הוא ללחוץ על כפתור "חשב" ולקבל את התוצאה הנדרשת. בחלון המתאים, יופיעו נתונים על הזרם הנקוב של המפסק המתאים ביותר לרשת הנתונה.

בעת אספקת חשמל לדירה, ניתן להתקין את התקני מיתוג הכניסה הבאים על לוח החשמל הרצפה:

• נתיכים;
• מתג אצווה;
• מֶתֶג

מפסק כניסה (VA) הוא מתג אוטומטי לאספקת חשמל מרשת האספקה ​​למתקן אם מתרחש עומס יתר במעגל או נוצר קצר חשמלי (קצר חשמלי). הוא שונה מהמכשירים הרשומים בזרם הנקוב הגדול יותר שלו. בתמונה נראה מגן עם מכונת היכרות הממוקמת מעליו.

מרכזייה עם מפסק

נכון יותר לקרוא למכשיר מפסק קלט. מכיוון שהוא קרוב יותר ממכשירים אחרים לקו העילי, על המכשיר להיות בעל התנגדות מיתוג (SSR) מוגברת, המאפיינת את פעולתו הרגילה של המכשיר כאשר מתרחש קצר חשמלי (הזרם המרבי בו המפסק מסוגל להיפתח. המעגל החשמלי לפחות פעם אחת). המחוון מצוין בתווית המכשיר.

סוגי מכונות קלט

אספקת החשמל לאובייקט תלויה בצרכיו ובדיאגרמת רשת החשמל. במקרה זה, נבחרים סוגי המכונות המתאימים.

מוט בודד

מתג כניסה עם מוט אחד משמש ברשת חשמלית חד פאזית. המכשיר מחובר לחשמל דרך מסוף (1) בחלק העליון, והמסוף התחתון (2) מחובר לחוט היוצא (איור למטה).

תכנית של מפסק חד קוטבי

מפסק חד-קוטבי מותקן בהפסקת חוט הפאזה ומנתק אותו מהעומס במקרה חירום (איור למטה). על פי עקרון הפעולה, הוא אינו שונה ממכונות המותקנות בקווי שקע, אך הדירוג הנוכחי שלו גבוה יותר (40 A).

תכנית של מפסק חד-קוטבי מבוא

שלב האספקה ​​האדום מחובר אליו, ולאחר מכן למונה, ולאחר מכן הוא מופץ למכונות קבוצתיות. החוט הנייטרלי הכחול עובר ישירות למונה, וממנו לאוטובוס N, ואז מתחבר לכל קו.

יש לאטום את מכונת הקלט המותקנת מול המונה.

מפסק הקלט מגן על כבל הקלט מפני התחממות יתר. אם יתרחש קצר חשמלי באחד מקווי ההסתעפות ממנו, המפסק שלו יפעל, והקו השני יישאר פעיל. תרשים חיבור זה מאפשר לך למצוא ולתקן במהירות תקלה ברשת הפנימית.

דו קוטבי

רשת דו-טרמינלית היא בלוק עם שני קטבים. הם מצוידים במנוף משולב ויש להם נעילה משותפת בין מנגנוני הכיבוי. תכונת עיצוב זו חשובה, מכיוון שה-PUE אוסר על שבירת החוט הנייטרלי.

אסור להתקין שני מעגלים חד-טרמינליים במקום מעגל דו-מסוף אחד.

מכונת קלט עם שני קטבים משמשת לקלט חד פאזי בשל המוזרויות של דיאגרמות חיבור בבתים ישנים. מבצעים סניף לדירה מהמעלה של לוח החשמל הבין-קומתי עם קו דו-חוטי חד פאזי. חשמלאי דיור עלול להחליף בטעות את החוטים המובילים לדירה. במקרה זה, הנייטרלי יהיה על מפסק הקלט החד-פאזי, והפאזה תהיה על פסי האפס.

כדי להבטיח ערבות כיבוי מלאה, יש צורך לנטרל את לוח הדירה באמצעות רשת דו-טרמינלית. בנוסף, לעתים קרובות יש צורך לשנות את מתג החבילה בלוח הרצפה. כאן זה יותר נוח להתקין מיד מפסק כניסה דו-קוטבי במקום.

דירת הבית החדש מסופקת עם רשת עם פאזה, ניטרלי והארקה עם קידוד צבע סטנדרטי. גם כאן לא ניתן לשלול אפשרות של ערבוב החוטים בגלל כישוריו הנמוכים של החשמלאי או סתם טעות.

סיבה נוספת להתקנת רשת דו-טרמינלית היא החלפת תקעים. יש עדיין תקעים על לוחות הדירות הישנים שמותקנים בשלב ואפס. תרשים החיבור נשאר זהה.

PUEs אוסרים התקנת נתיכים בחוטי עבודה ניטרליים.

במצב זה, נוח יותר להתקין רשת דו-טרמינלית, מכיוון שאין צורך לבצע מחדש את המעגל.

בעת חיבור חשמל לבית פרטי באמצעות ערכת TT, יש צורך ברשת דו-טרמינלית, שכן במערכת כזו עשוי להופיע הבדל פוטנציאלי בין חוט הנייטרלי והארקה.

באיור. להלן תרשים של חיבור חשמל לדירה עם כניסה חד פאזי דרך מפסק דו-קוטבי.

מעגל כניסה עם מפסק דו-קוטבי

שלב האספקה ​​מסופק אליו, ולאחר מכן למונה ולהתקן הארקה להגנה מפני אש של ה-RCD, ולאחר מכן הוא מופץ למפסקים קבוצתיים. החוט הנייטרלי עובר ישירות למונה, ממנו ל-RCD, אוטובוס N, ואז מתחבר ל-RCD של כל קו. מוליך ההארקה הנייטרלי הירוק מחובר ישירות לאפיק PE, וממנו הוא מתקרב למגעי ההארקה של שקעים מס' 1 ומספר 2.

מפסק הקלט מגן על כבל הקלט מפני התחממות יתר וקצר חשמלי. זה יכול לעבוד גם בזמן קצר חשמלי בקו נפרד אם מכונה אחרת שם תקולה. הדירוגים של המונה ושל RCD להגנה מפני אש נבחרים גבוה יותר (50 A). במקרה זה, המכשירים יהיו מוגנים גם מעומסי יתר על ידי מפסק הקלט.

שלושה מוטות

המכשיר משמש לרשת תלת פאזית כדי להבטיח כיבוי בו-זמני של כל השלבים במקרה של עומס יתר או קצר חשמלי של הרשת הפנימית.

כל טרמינל של רשת שלושת המסופים מחובר בשלב. באיור. להלן המראה והדיאגרמה שלו, כאשר לכל מעגל יש שחרורים תרמיים ואלקטרומגנטיים נפרדים, כמו גם תא לכיבוי קשת.

מפסק תלת קוטבי בארון ותרשים שלו

בעת חיבור לבית פרטי, מפסק הקלט מותקן מול המונה החשמלי עם הגנת 63 A (איור למטה). לאחר המונה, מותקן RCD עבור זרם דליפה של 300 mA. הסיבה לכך היא אורך גדול של חיווט החשמל של הבית, שבו יש נזילת רקע גבוהה.

לאחר ה-RCD, הקווים מופרדים מאוטובוסי הפצה (2) ו- (4) לשקעים, תאורה, כמו גם קבוצות נפרדות (6) לאספקת מתח להרחבות, עומסים תלת פאזיים וצרכנים חזקים אחרים.

רשת תלת פאזית של בית פרטי

חישוב קלט אוטומטי

לא משנה אם המכונה נכנסת או לא, היא מחושבת על ידי סיכום הזרמים של הקווים העוברים לעומסים. לשם כך, הכוח של כל הצרכנים המחוברים נקבע. הדירוג נקבע להכללה בו-זמנית של כל צרכני החשמל. בהתבסס על זרם מרבי זה, הדירוג הקרוב ביותר של המכונה מהטווח הסטנדרטי נבחר כלפי מטה.

הספק של מפסק הקלט תלוי בזרם המדורג. עם כוח תלת פאזי, ההספק נקבע לפי אופן חיבור העומסים.

כמו כן, יש צורך לקבוע את מספר התקני המיתוג. נדרש רק מתג אחד לכל קלט, ולאחר מכן אחד עבור כל שורה.

עבור מכשירים רבי עוצמה כגון דוד חשמלי, דוד מים, תנור, יש צורך להתקין מכונות אוטומטיות נפרדות. הפאנל חייב לספק מקום להתקנת מפסקי זרם נוספים.

מבחר VA

בחירת המכשיר נעשית על פי מספר פרמטרים:

1. זרם מדורג. חריגה תגרום למכונה למעוג עקב עומס יתר. הזרם המדורג נבחר על סמך חתך הרוחב של החיווט המחובר. הזרם המרבי המותר נקבע עבורו, ולאחר מכן נבחר הזרם הנומינלי עבור המכונה, לאחר שהפחית אותו בעבר ב-10-15%, מה שמוביל לסדרה סטנדרטית בכיוון הירידה.
2. זרם קצר חשמלי מקסימלי. המכונה נבחרת לפי ה-PKS, שעליה להיות שווה או לחרוג ממנה. אם זרם הקצר המרבי הוא 4500 A, נבחר מפסק של 4.5 kA. דרגת המיתוג נבחרה עבור תאורה - B (אני מתחיל > אני מדורג 3-5 פעמים), לעומסים חזקים כמו דוד חימום - C (אני מתחיל > אני מדורג 5-10 פעמים), עבור מנוע תלת פאזי של מכונה גדולה או מכונת ריתוך - D (אני מתחיל > אני נום 10-12 פעמים). אז ההגנה תהיה אמינה, ללא חיוביות כוזבות.
3. כוח מותקן.
4. מצב ניטרלי הוא סוג של הארקה. ברוב המקרים מדובר במערכת TN עם אפשרויות שונות (TN-C, TN-C-S, TN-S),
5. גודל מתח הקו.
6. תדר נוכחי.
7. בַּררָנוּת. דירוג המכונות נבחר לפי חלוקת העומסים בקווים, למשל מכונת קלט - 40 A, כיריים חשמליות - 32 A, עומסים חזקים אחרים - 25 A, תאורה - 10 A, שקעים - 10 A .
8. תרשים אספקת חשמל. המכונה נבחרת לפי מספר השלבים: חד או דו קוטבי לרשת חד פאזית, תלת או ארבע קוטבי לרשת תלת פאזית.
9. יַצרָן. על מנת להגביר את מידת האבטחה, המכונה נבחרת מיצרנים ידועים וחנויות מתמחות.

מספר הקטבים לרשת תלת פאזית הוא ארבעה. אם יש רק עומסים תלת פאזיים עם דיאגרמת חיבור דלתא, אתה יכול להשתמש במפסק תלת קוטבי.

המתג בכניסה חייב לנתק את הפאזות ואת האפס הפועל, שכן במקרה של דליפה באחד הפאזות לאפס, קיימת אפשרות להתחשמלות.

ניתן להשתמש במכונה תלת-קוטבית עבור רשת חד פאזית: פאזה ואפס מחוברים לשני מסופים, והשלישי יישאר פנוי.

בחירת מפסק כניסה בהתאם לסוג ההארקה:

1. מערכת TN-S: אספקת חוטי מגן וחוטי עבודה ניטרליים מופרדים מתחנת המשנה לצרכן (איור א' למטה). כדי לנתק בו זמנית שלבים ואפס, משתמשים במפסקי כניסה דו-קוטביים או ארבעה-קוטביים (בהתאם למספר הפאזות בכניסה). אם יש להם מוט אחד או שלושה, הנייטרלי מתבצע בנפרד מהמכונות.
2. מערכת TN-C: חוטי המגן והעבודה הנייטרליים של האספקה ​​משולבים ועוברים לצרכן דרך מוליך משותף (איור ב). המכונה מותקנת חד-קוטבית או תלת-קוטבית על מוליכים הפאזה, ואפס נכנס דרך המונה לאוטובוס N.

כפי שמראה בפועל, חיבור מכונת היכרות אינו עבודה קשה. חשוב לחשב נכון את כוחו, לחשוב על דיאגרמת החיבור ולהתקין אותו תוך התחשבות בתכונות המפורטות במאמר.

בעת תכנון רשת החשמל של בית חדש, כדי לחבר מכשירים חזקים חדשים, בתהליך של מודרניזציה של לוח החשמל, יש צורך לבחור מפסק לבטיחות חשמל אמינה.

חלק מהמשתמשים אינם זהירים לגבי המשימה הזו, ויכולים ללא היסוס לחבר כל מכונה זמינה, כל עוד היא פועלת, או כאשר בוחרים, הם מונחים על ידי הקריטריונים הבאים: זול יותר, כך שהוא לא יעלה יותר מדי, או חזק יותר , כדי שזה לא ישבור את הבנק שוב.

לעתים קרובות מאוד, רשלנות ובורות כזו של הכללים הבסיסיים לבחירת הדירוג של התקן בטיחות מובילה לתוצאות קטלניות. מאמר זה יציג את הקריטריונים הבסיסיים להגנה על חיווט חשמלי מעומס יתר וקצר חשמלי, על מנת להיות מסוגל לבחור נכון מפסק לפי צריכת החשמל של החשמל.

בקצרה עקרון הפעולה והמטרה של מפסקי זרם

במקרה של קצר חשמלי, המפסק פועל כמעט באופן מיידי הודות לשחרור האלקטרומגנטי. בעודף מסוים של ערך הזרם המדורג, לוחית הדו-מתכתית המחממת תכבה את המתח לאחר זמן מה, מה שניתן לגלות מגרף הזמן המאפיין הנוכחי.

התקן בטיחות זה מגן על החיווט מפני קצרים וזרמי יתר העולים על הערך המחושב עבור חתך נתון של החוט, מה שיכול לחמם את המוליכים לנקודת ההיתוך ולהצית את הבידוד. כדי למנוע את זה, אתה צריך לא רק לבחור את מתג המגן הנכון התואם את העוצמה של המכשירים המחוברים, אלא גם לבדוק האם הרשת הקיימת יכולה לעמוד בעומסים כאלה.

הופעת מפסק תלת קוטבי

החוטים חייבים להתאים לעומס

לעתים קרובות קורה שבבית ישן מותקנים מד חשמלי חדש, מכונות אוטומטיות ו-RCDs, אבל החיווט נשאר ישן. הרבה מכשירי חשמל ביתיים קונים, הכוח מסוכם ונבחר עבורו מכונה אוטומטית שמחזיקה באופן קבוע את העומס של כל מכשירי החשמל הדולקים.

נראה שהכל תקין, אבל פתאום בידוד החוט מתחיל להפיץ ריח ועשן אופייני, להבה מופיעה, וההגנה לא עובדת. זה יכול לקרות אם פרמטרי החיווט אינם מיועדים לזרם כזה.

נניח שהחתך של ליבת הכבל הישנה הוא 1.5 מ"מ, עם מגבלת זרם מקסימלית מותרת של 19A. אנו מניחים שחוברו אליו מספר מכשירים חשמליים בו-זמנית, מהווים עומס כולל של 5 קילוואט, אשר שווה ערך לזרם הוא כ-22.7 A זה מתאים למפסק 25 A;

החוט יתחמם, אבל המכונה הזו תישאר דולקת כל הזמן עד שהבידוד יימס, מה שיוביל לקצר חשמלי, והאש כבר יכולה להתלקח במלוא המרץ.

הגן על החוליה החלשה ביותר בחיווט החשמל

לכן, לפני שבוחרים מכונה לפי העומס המוגן, צריך לוודא שהחיווט יעמוד בעומס זה.

לפי PUE 3.1.4, המכונה חייבת להגן על החלק החלש ביותר של המעגל החשמלי מעומסי יתר, או להיבחר עם זרם נקוב המתאים לזרמי המתקנים החשמליים המחוברים, מה שמרמז שוב על חיבורם עם מוליכים עם הצולבות הנדרשות. סָעִיף.

אם תתעלמו מהכלל הזה, אין להאשים מכונה שתוכננה בצורה לא נכונה ולקלל את היצרן שלה אם חוליה חלשה בחיווט החשמלי גורמת לשריפה.

בידוד חוט נמס

חישוב הערך הנומינלי של המכונה

אנו מניחים שהחיווט חדש, אמין, מחושב נכון ועומד בכל הדרישות. במקרה זה, הבחירה במפסק מסתכמת בקביעת הדירוג המתאים מתוך טווח ערכים טיפוסי, בהתבסס על זרם העומס המחושב, אשר מחושב לפי הנוסחה:

כאשר P הוא ההספק הכולל של מכשירי חשמל.

משמעות הדבר היא עומס פעיל (תאורה, גופי חימום חשמליים, מכשירי חשמל ביתיים). חישוב זה מתאים לחלוטין לרשת חשמל ביתית בדירה.

נניח שחישוב ההספק נעשה: P = 7.2 קילוואט. I=P/U=7200/220=32.72 א. בחרו מכונת 32A מתאימה מתוך מגוון ערכים: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

דירוג זה מעט נמוך מהערך המחושב, אך כמעט בלתי אפשרי שכל מכשירי החשמל בדירה יופעלו בו זמנית. כדאי גם לקחת בחשבון שבפועל, פעולת המכונה מתחילה בערך פי 1.13 מהערך הנומינלי, בשל מאפייני הזמן-זרם שלה, כלומר 32 * 1.13 = 36.16 A.

כדי לפשט את הבחירה של מפסק זרם, יש טבלה שבה דירוגי המפסקים תואמים את הכוח של עומסים חד פאזיים ותלת פאזיים:

טבלת בחירת מפסק זרם

הערך שנמצא באמצעות הנוסחה בדוגמה לעיל הוא הקרוב ביותר מבחינת ערך ההספק, המסומן בתא המודגש האדום. כמו כן, אם ברצונך לחשב את הזרם עבור רשת תלת פאזית בעת בחירת מכונה, קרא את המאמר על

הבחירה של מפסקי זרם למתקנים חשמליים (מנועים חשמליים, שנאים) עם עומסים תגובתיים, ככלל, אינה נעשית על סמך הספק. הדירוג וסוג מאפייני הזרם של מפסק החשמל נבחרים בהתאם לזרם ההפעלה וההתנעה המפורטים בדרכון של מכשיר זה.