Тепловой расцепитель автоматического выключателя.
Рекомендации при выборе автоматического выключателя для квартиры или дачи.
Для чего нам необходим автоматический выключатель.
При нормальной работе электросети и всех приборов через автоматический выключатель протекает электрический ток. Однако если сила тока по каким-либо причинам превысила номинальные значения, происходит размыкание цепи из-за срабатывания расцепителей автоматического выключателя.
Задача автоматического выключателя - защитить электрическую (то есть кабельную) линию в квартире или на даче от протекания токов выше допустимых.
Если электрический ток превышает допустимое значение, то кабельная линия нагревается. Если эту кабельную линию не отключить, то начнется плавление и разрушение всей линии с последующим пожаром.
В лучшем случае, если не будет пожара, то потребуется дорогостоящий ремонт по замене всей проводки, которая обычно замурована в стенах квартиры.
Токи, выше допустимых, могут появиться по двум причинам:
1. Из-за перегрузки, когда к кабельной линии подключили много потребителей.
2. Из-за короткого замыкания, когда произошло замыкание фазного и нулевого проводов.
Допустимые длительные токи для медных и алюминиевых проводов (данные ПУЭ).
Таблицы из ПУЭ:
1.3.9. При определении допустимых длительных токов для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин, а также для жестких и гибких токопроводов, проложенных в среде, температура которой существенно отличается от приведенной в 1.3.12-1.3.15 и 1.3.22, следует применять коэффициенты, приведенные в табл. 1.3.3.
|
|
|
Таблица 1.3.3. Поправочные коэффициенты на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха
| Условная температура среды, °С | Нормированная температура жил, °С | Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре среды, °С | |||||||||||
| -5 и ниже | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | ||
| 25 | 65 | 1,32 | 1,27 | 1,22 | 1,17 | 1,12 | 1,06 | 1,00 | 0,94 | 0,87 | 0,79 | 0,71 | 0,61 |
Допустимые длительные токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией
1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией приведены в табл. 1.3.4-1.3.5. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25.
Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).
Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
|
|
|
|
Сечение токопроводящей жилы, мм² | ||
| Допустимый длительный ток для двух одножильных проводов | ||
| 1,5 | 19 | |
| 2 | 24 | |
| 2,5 | 27 |
Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
|
Сечение токопроводящей жилы, мм² | ||
| Допустимый длительный ток для двух одножильных проводов | ||
| 2 | 19 | |
| 2,5 | 20 | |
| 3 | 24 | |
| 4 | 28 |
Замечания специалистов-практиков к данным таблиц.
Таблицы составлены для окружающей температуры +25, температуры земли +15 и температуры жилы +65. Длительная работа изоляции кабеля при повышенной температуре ускоряет процесс старения полимеров, поэтому указанные в таблице значения рекомендуется снизить на 20-25%, так как кабель проложен таким образом, что его охлаждение затруднено, то следовательно, и предельно допустимый рабочий ток необходимо снижать.
Время-токовая характеристика
Автоматических выключателей.
На автоматических выключателях указан номинальный ток - это ток, который может длительно проходить через автоматический выключатель и не вызывать его отключения. График время-токовой характеристики выключателя показывает при каких значениях тока, превышающих номинальное значение выключателя, он отключится и время отключения. На рисунке показан график одного конкретного автоматического выключателя.
|
|
|
У автоматических выключателей есть разброс характеристик. Поэтому на следующем графике изображена область, в которой окажутся характеристики одной модели выключателей взятых из одной коробки.
В результате, при определенном значения тока, мы получим диапазон значений времени, за которое сработает автоматический выключатель. От и до, как например вот здесь:
Тепловой расцепитель автоматического выключателя.
В автоматическом выключателе есть два расцепителя - тепловой, который достаточно точный, но медленный, и электромагнитный - очень быстрый, но неточный.
Зависимость времени срабатывания от протекающего тока в выключателе получается нелинейной.
Давайте рассмотрим, как будет работать тепловой расцепитель автоматического выключателя, на котором указан номинальный ток 16А.
|
|
|
Допустим, что мы подключили к кабельной линии много потребителей, суммарная мощность которых превышает допустимую мощность автоматического выключателя, то есть наступает перегрузка – превышение длительно допустимой токовой нагрузки. (Например, кабельная линия рассчитана на 3,5 кВт, а мы подсоединили к розетке этой линии электрочайник – 2,0 кВт, мясорубку – 2,5 кВт, и микроволновую печь – 1,0 кВт, такая ситуация и называется перегрузкой).
Если по кабельной линии будет протекать ток, превышающий номинальное значение (16А) в 1,13 раза, то автоматический выключатель сможет работать бесконечно долгое время и расцепления кабельной линии не произойдет: (16х1,13=18,08А). Смотрите график ниже.
При токе в 1,45 от номинального тепловой расцепитель сработает, за время 1 час: (16х1,45=23,2А)
При токе в 2,55 от номинального тепловой расцепитель сработает за время 60 сек. (16х2,55= 40А)
При превышении тока еще сильнее (в 5 или 10 раз) – начнет работать (расцеплять) кабельную линию электромагнитный расцепитель, но его работу рассмотрим позднее.
Значения коэффициентов: 1,13; 1,45; 2,55; и др. смотри в
ГОСТ МЭК 60898.1-2020.
Если температура окружающего воздуха автоматического выключателя превышает +30 градусов, то он срабатывает быстрее, а если температура окружающего воздуха отрицательная, то выключатель срабатывает позднее.
Время срабатывания выключателя в зависимости от температуры окружающего воздуха учитывается коэффициентом Кt (таблица значений коэффициента приводится ниже).
А теперь рассмотрим несколько возможных вариантов, встречающихся в жизни.
Вариант № 1. В частном доме или на даче используется медный провод сечением 1,5 мм2. Щиток с автоматическим выключателем находится на холодной веранде, температура окружающего воздуха -35 градусов (поправочный коэффициент на температуру Кt = 1,25). Кабель от выключателя идет через стену дома. Согласно ПУЭ таблица 1.3.4 допустимый ток нагрузки составит 19А (ампер), а температура кабеля +65 градусов. Если кабель будет перегружен, то автоматический выключатель на 16А целый час будет пропускать ток в 29А (ампер): (16х1,45х1,25 = 29А) и только потом выключатель отключит кабельную линию. За это время изоляция кабеля начнет плавиться, что часто приводит к пожару.
Вариант № 2. В частном доме или на даче используется медный провод сечением 2,5 мм2. Щиток с автоматическим выключателем находится на холодной веранде, температура окружающего воздуха -35 градусов (поправочный коэффициент на температуру Кt = 1,25). Кабель от выключателя идет через стену дома. Согласно ПУЭ таблица 1.3.4 допустимый ток нагрузки составит 27А (ампер), а температура кабеля +65 градусов. Если кабель будет перегружен, то автоматический выключатель на 16А целый час будет пропускать ток в 29А (ампер): (16х1,45х1,25 = 29А) и только потом выключатель отключит кабельную линию. За это время температура изоляции кабеля превысит +65 градусов, изоляция начнет высыхать и трескаться, а следовательно срок ее службы уменьшится.
Вариант № 3. В квартире используется медный провод сечением 1,5 мм2. Щиток с автоматическим выключателем находится внутри квартиры при температуре окружающего воздуха +20-25 градусов. Согласно ПУЭ таблица 1.3.4 допустимый ток нагрузки составит 19А (ампер), а температура кабеля +65 градусов. Если кабель будет перегружен, то автоматический выключатель на 16А целый час будет пропускать ток в 23,2А (ампер): (16х1,45 = 23,2А) и только потом выключатель отключит кабельную линию. За это время температура изоляции кабеля превысит +65 градусов, изоляция начнет высыхать и трескаться, а следовательно срок ее службы уменьшится.
Вариант № 4. В квартире используется медный провод сечением 2,5 мм2. Щиток с автоматическим выключателем находится внутри квартиры при температуре окружающего воздуха +20-25 градусов. Согласно ПУЭ таблица 1.3.4 допустимый ток нагрузки составит 27А (ампер), а температура кабеля +65 градусов. Если кабель будет перегружен, то автоматический выключатель на 16А целый час будет пропускать ток в 23,2А (ампер): (16х1,45 = 23,2А) и только потом выключатель отключит кабельную линию. Температура изоляции кабеля будет ниже +65 градусов, такой вариант является оптимальным.
Вариант № 5. С 2001 года ПУЭ запрещает применять в жилых помещениях алюминиевые кабельные линии. Срок эксплуатации алюминиевых кабельных линий составляет 30 лет, срок эксплуатации медных кабельных линий – 40 лет, срок эксплуатации розеток и выключателей -10 лет. В дачных домиках, в целях экономии средств, даже в настоящее время используется алюминиевая проводка. Если рассматривать алюминиевую проводку в вариантах №1-№4, то при перегрузке изоляция кабеля начнет плавиться, а возникновение пожара лишь вопрос времени. Рекомендуется расчеты провести самостоятельно.
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!