Dobór i instalacja wyłączników to jeden z najważniejszych etapów tworzenia okablowania zarówno w pomieszczeniach mieszkalnych, jak i niemieszkalnych. To właśnie to urządzenie jest w stanie chronić sieć elektryczną przed przeciążeniem i zwarciem, zatrzymując dopływ prądu w przypadku przegrzania lub przekroczenia ustalonych wartości granicznych.
Jak działa wyłącznik automatyczny
Zasada działania każdego wyłącznika opiera się na dwóch rodzajach ochrony. Są to ochrona termiczna i ochrona elektromagnetyczna. W nowoczesnych AB oba rodzaje ochrony są połączone, a takie urządzenia są oznaczone specjalnym terminem - wyłączniki z połączonym wyzwalaczem.
Ochrona cieplna
Zabezpieczenie termiczne wyłącznika jest uruchamiane w sytuacjach, gdy do sieci podłączone są działające urządzenia elektryczne, których łączna moc przekracza maksymalną dopuszczalną dla tej sieci(lub jego segment). Z reguły dzieje się tak, gdy w tym samym czasie włączani są poważni odbiorcy, tacy jak czajnik elektryczny, grzejnik, pralka, spawarka itp. na okablowaniu, nie przeznaczone do takich obciążeń. Energia cieplna powstająca wewnątrz przewodnika (w tym przypadku drutu) po prostu nie ma czasu na rozproszenie z powodu ogromnej liczby elektronów, więc temperatura przewodnika stopniowo wzrasta. Płyta zamontowana w wyłączniku również się nagrzewa iw pewnym momencie pod wpływem wysokiej temperatury zaczyna się odkształcać, powodując zadziałanie wyzwalacza i tym samym odłączenie sieci.
Próby przywrócenia przełącznika dwustabilnego wyłącznika do pozycji roboczej w większości przypadków kończą się niepowodzeniem: dopóki temperatura drutu i płytki nie spadnie do normalnych wartości, nie można przywrócić zasilania.
Zabezpieczenie elektromagnetyczne
W przypadku zwarcia, gdy prąd rośnie z prędkością błyskawicy i powoduje skok temperatury, który może stopić okablowanie i spowodować pożar, ochrona termiczna po prostu nie ma czasu na zadziałanie, więc pojawia się ochrona elektromagnetyczna do działania, natychmiast otwierając obwód. Szybki strumień magnetyczny wewnątrz specjalnego elektromagnesu wypycha rdzeń, co powoduje wyłączenie obwodu. Nieuchronnie występujący w tym przypadku łuk elektryczny o wysokiej temperaturze gaśnie w specjalnej komorze złożonej z wielu niezależnych płyt, dzięki czemu korpus wyłącznika nie topi się.
Doprowadzenie zasilania do sieci będzie możliwe dopiero pourządzenie elektryczne, które spowodowało zwarcie, zostało znalezione i odłączone. Wystarczy sekwencyjnie odłączać od sieci każde z urządzeń, które pracowały w momencie zamknięcia.
Wybór wyłącznika mocy
Aby wyłącznik mógł w pełni spełniać swoje zadanie w przypadku wystąpienia problemów, należy dokładnie rozważyć wybór takiego urządzenia. Na półkach sklepów elektrycznych można znaleźć kilka kategorii wyłączników jednocześnie - a na każdym z nich można zobaczyć zupełnie inne wartości prądu. Aby określić, które z urządzeń jest odpowiednie dla określonego okablowania, można skorzystać z prawa Ohma, znanego ze szkolnego programu nauczania, którego jedno z sformułowań mówi: „Natężenie prądu w odcinku obwodu jest wprost proporcjonalne do napięcia i odwrotnie proporcjonalne do oporu elektrycznego tej części obwodu."
Wyraża to równie dobrze znana formuła I=P / U, która jest całkiem akceptowalna w obliczeniach energii w gospodarstwie domowym.
I w tym przypadku to natężenie prądu w amperach, których wartości są podane na obudowach wyłączników: 10A, 25A lub 40A.
P - moc. Każdy musi obliczyć tę wartość na podstawie liczby urządzeń elektrycznych używanych w określonym odcinku okablowania.
U - napięcie sieciowe, reprezentowane przez stałą liczbę 220 woltów.
Przykład obliczenia mocy AB
Przykładem jest wybór wyłącznika zasilania do dużej kuchni. Jak miejsce, w którymwielu odbiorców energochłonnych jest używanych:
- Kuchnia wyposażona jest w lodówkę, mikrofalówkę, czajnik elektryczny, pralkę i mały telewizor. Najpierw musisz sprawdzić całkowitą moc urządzeń elektrycznych (informacje te są dostępne w instrukcji obsługi lub powielone na tabliczkach znamionowych lub naklejkach na samych urządzeniach). Najczęściej wskaźniki są w przybliżeniu następujące: lodówka - 200 W, kuchenka mikrofalowa - 900 W, czajnik elektryczny - 1800 W, piekarnik elektryczny - 2400 W, pralka - 2000 W, system dzielony - 900 W, telewizor - 50 W. Całkowita moc wszystkich urządzeń to 8250W.
- Napięcie sieciowe jest znane - wynosi 220V.
- 8250W, tj. P, należy podzielić przez 220 V, tj. U.
- Wynik to 37,5 A - to prąd, przez który maszyna będzie musiała przejść przez siebie. Najbliższym dostępnym na rynku urządzeniem o wymaganej wydajności jest wyłącznik automatyczny 40A.
Nie każdy ma możliwość, z tego czy innego powodu, dokonywania takich obliczeń. W takich przypadkach można użyć tabeli do wyboru wyłącznika według mocy. Gdzie to znaleźć? Tabela ocen automatów na prąd wygląda tak:
Jeśli nie chcesz tracić czasu na szukanie wartości mocy pojazdu, przyda się inny typ tabeli:
Wybór wyłącznika przez prąd odcięcia
Oprócz wartości nominalnej każdy z wyłączników jest oznaczony literą,oznaczający tzw. chwilowy prąd zadziałania. Wśród używanych w życiu codziennym znajdują się maszyny o następujących oznaczeniach:
- B - ultraczułe urządzenia przeznaczone do użytku z odbiornikami niskoprądowymi. Oznacza to, że taki automat może pracować nie tylko w przypadku zwarcia, ale również podczas uruchamiania konwencjonalnego klimatyzatora, uznając jego prąd rozruchowy za przekraczający wartość nominalną. Dlatego takie urządzenia nie są używane na zwykłych liniach.
- С - najczęstsza grupa wyłączników, których znamionowy prąd odcięcia pozwala na utrzymanie połączenia z siecią podczas korzystania z wielu nowoczesnych urządzeń gospodarstwa domowego, w tym tak potężnych odbiorników, jak grzejniki, klimatyzatory czy pralki. Wybór wyłącznika według mocy odbywa się głównie wśród urządzeń tej grupy.
- D - maszyny są odpowiednie dla tych, którzy używają urządzeń elektrycznych o wysokim prądzie rozruchowym (na przykład silników elektrycznych lub spawarek). Przy rozsądnej organizacji domowej sieci elektrycznej są oni ściśle odpowiedzialni za pewną linię, niezwiązaną ze zwykłymi domowymi obciążeniami.
Wybór wyłącznika według liczby biegunów
Instalacja AB, otwierająca kilka biegunów jednocześnie, jest najczęściej stosowana w obiektach przemysłowych lub w ogólnych panelach elektrycznych. W warunkach domowych stosuje się głównie wyłączniki jednobiegunowe.
Wyłączniki jednobiegunowe
W przypadku instalowania domowego panelu elektrycznego, do którego podłączona jest linia jednofazowa, jego główna zawartośćstają się jednobiegunowymi wyłącznikami, podłączonymi do przerwy fazowej i nie wpływającymi na przewód zerowy, zamontowanymi na specjalnej szynie. Zapewnij ochronę linii wylotowych i oświetlenia przed zwarciami i przegrzaniem.
Wyłączniki dwubiegunowe
W energetyce domowej są one używane jako urządzenia wejściowe, które mogą jednocześnie otwierać dwa przewody - zarówno fazowe, jak i zerowe. Wybierając wyłącznik pod względem mocy, należy pamiętać, że ocena takiego urządzenia musi odpowiadać całkowitemu obciążeniu wytworzonemu przez wszystkich odbiorców w domu lub mieszkaniu - zarówno urządzeń elektrycznych, jak i wszystkich linii oświetleniowych.
Zdjęcie przedstawia wyłącznik bipolarny 40A.
Wyłączniki trójbiegunowe
Takie urządzenia należą do klasy półprzemysłowych i są niezwykle rzadkie w warunkach domowych. Głównym zakresem ich zastosowania są sieci trójfazowe. Są też urządzenia czterobiegunowe, ale w życiu codziennym są coraz rzadziej używane.
Sekcja przewodów
Przy prawidłowym okablowaniu nie należy ograniczać się do wyboru wyłącznika zasilania. Istotny jest również przekrój układanego drutu. Ponieważ niewłaściwy dobór grubości drutu, nawet przy prawidłowym doborze wyłącznika, może prowadzić do bardzo nieprzyjemnych sytuacji, w których ciągłe przegrzewanie spowoduje ciągłe wyłączanie się maszyny.
Odpowiednio i wybierz przekrój przewodu zgodnie z mocąpowinien podlegać pewnym wymogom. Najważniejszą rzeczą do rozważenia we wszystkich sytuacjach jest zasada dopuszczalnego ciepła.
Zasada dopuszczalnego upału
W podążaniu za nim pomagają niewzruszone wielkości fizyczne, a mianowicie opór.
Rezystancja jest wielkością fizyczną charakteryzującą właściwość przewodnika polegającą na zapobieganiu przepływowi prądu elektrycznego i jest równa stosunkowi napięcia na końcach przewodnika do natężenia przepływającego przez niego prądu. „
W dziedzinie urządzeń elektrycznych, gniazdek i przełączników znanych prostemu laikowi, wynika to z faktu, że pewna część energii elektrycznej przesyłanej przez przewody jest zużywana na ogrzewanie tych samych przewodów, co jest spowodowane ich opór. A wzrost prądu nieuchronnie spowoduje wzrost rezystancji okablowania, a to z kolei doprowadzi do spadków napięcia. Dlatego przekrój przewodów musi odpowiadać dopuszczalnym stratom i nagrzewaniu. Oczywiście możesz zbudować okablowanie do swojego domu z dużych przewodów (na przykład 4 lub 6 mm2) i w ogóle nie myśleć o problemie przegrzania, jednak biorąc pod uwagę znaczne koszty kabli z żyłami miedzianymi, na tę opcję nie każdy może sobie pozwolić.
Najłatwiejszym sposobem doboru przekroju przewodu według mocy jest skorzystanie z tabeli:
Kable miedziane są najczęściej używane do tworzenia okablowania, aluminium jest używane głównie do linii wprowadzających. Wynika to z całej listy zalet miedzi nad aluminium,wśród których: żywotność, przewodność, wytrzymałość, łatwość instalacji itp. Oczywiście przewody miedziane są droższe niż aluminiowe, ale nadpłata, zwłaszcza przy odpowiednim doborze, nie będzie tak odczuwalna.
Podczas instalacji należy również wziąć pod uwagę cechy lokalizacji okablowania - zewnętrznego lub wewnętrznego. Te niuanse reguluje inna tabela.
Korzystając z tych danych, jak również z tabeli aktualnych wartości znamionowych automatów, znacznie łatwiej będzie określić wymaganą moc AB. Łatwo jest również ustalić przybliżoną moc każdego z urządzeń elektrycznych. Na przykład wyłącznik automatyczny 10 A jest wybrany dla przekroju przewodu 0,75 mm2, co odpowiada obciążeniu 1,3 kW.
Ważne jest również określenie maksymalnej dopuszczalnej długości kabla i obciążeń odpowiadających tej długości, ale nie ma to zastosowania w warunkach domowych, gdzie odległości nie są tak duże.
