Choisir une machine automatique pour la puissance de charge, la section de câble et le courant: principes et formules de calcul

Correction éventuelle de la section du conducteur pour la résistance de ligne

Tout conducteur a sa propre résistance - nous en avons parlé au tout début de l'article, lorsque nous avons donné les valeurs de la résistivité des matériaux, cuivre et aluminium.

Ces deux métaux ont une conductivité très décente et, dans des sections de faible étendue, la propre résistance de la ligne n'a aucun effet significatif sur les paramètres globaux du circuit. Mais s'il est prévu de poser une longue ligne ou, par exemple, si une longue rallonge de transport est amenée à fonctionner à une distance considérable de la maison, il est conseillé de calculer sa propre résistance et de comparer la chute de tension causée par celle-ci avec la tension d'alimentation.Si la chute de tension est supérieure à 5% de la tension nominale dans le circuit, les règles de fonctionnement des installations électriques prescrivent de prendre un câble avec des conducteurs de plus grande section.

Par exemple, un support pour un onduleur de soudage est en cours de fabrication. Si la résistance du câble lui-même est excessive, les fils sous charge surchaufferont considérablement et la tension peut ne pas être suffisante pour le bon fonctionnement de l'appareil.

La résistance propre du câble peut être calculée à l'aide de la formule :

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk est la résistance intrinsèque du câble (ligne), Ohm ;

2 - la longueur du câble est doublée, car tout le trajet du courant est pris en compte, c'est-à-dire "aller et retour" ;

ρ est la résistance spécifique du matériau des âmes du câble ;

L est la longueur du câble, m ;

S est la section transversale du noyau, mm².

On suppose que nous savons déjà à quel courant nous devrons faire face lors de la connexion de la charge - cela a déjà été discuté plus d'une fois dans cet article.

Connaissant l'intensité du courant, il est facile de calculer la chute de tension à l'aide de la loi d'Ohm, puis de la comparer à la valeur nominale.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Unom) × 100

Si le résultat du test est supérieur à 5%, la section transversale des âmes du câble doit être augmentée d'un pas.

Un autre calculateur en ligne vous aidera à effectuer rapidement une telle vérification. Cela ne semble pas nécessiter d'explications supplémentaires.

Calculateur de chute de tension longue ligne

Comme déjà mentionné, avec une valeur allant jusqu'à 5%, vous ne pouvez rien changer. S'il s'avère plus, la section de l'âme du câble augmente, également avec un contrôle ultérieur.

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Ainsi, les principaux problèmes liés à la section de câble requise en fonction de la charge prévue ont été pris en compte.Le lecteur est libre de choisir parmi les méthodes de calcul proposées celle qu'il préfère.

Nous terminerons l'article par une vidéo sur le même sujet.

Courant nominal et caractéristique temporelle

Ceci est suivi de l'une des inscriptions principales - le courant nominal de la machine. Par exemple C25 ou C16.

La première lettre indique la caractéristique temps-courant "C". Le chiffre après la lettre est la valeur du courant nominal.

Les caractéristiques les plus courantes sont "B, C, D, Z, K". Ils déterminent le temps de déclenchement en fonction du courant de court-circuit traversant la machine. Bref, alors :

B
la machine s'éteindra "conditionnellement instantanément" à un courant de court-circuit 3 à 5 fois supérieur au courant nominal

Fondamentalement, ils sont placés dans des circuits d'éclairage.

C
à un courant de court-circuit 5 à 10 fois supérieur au courant nominal

Application universelle dans les réseaux à charges mixtes.

ré
10 à 20 fois plus d'Inom

Utilisé pour connecter des moteurs électriques.

Z
2-3 fois

Réel dans les circuits avec des appareils électroniques.

K
8-12 fois

Convient uniquement aux équipements à charge inductive.

Tous ces appareils ont une protection thermique et électromagnétique. Bien que le thermique puisse parfois ne pas être réglé. Mais plus là-dessus plus tard.

Électromagnétique - dans la plage des paramètres ci-dessus, en fonction du type de caractéristique.

Veuillez noter qu'avec une valeur de C25, la machine n'éteindra pas la charge de 26 Ampères. Cela ne se produira qu'à une valeur de courant 1,13 fois supérieure à 25A. Et même alors, après un laps de temps assez long (plus d'1h)

Et même alors, après un laps de temps assez long (plus d'une heure).

Il y a une chose telle que:

courant de fonctionnement — 1,45*Inom

La machine est garantie de fonctionner en moins d'une heure.

courant hors fonctionnement - 1,13 * Inom

La machine ne doit pas fonctionner pendant une heure, mais seulement une fois ce temps écoulé.

Aussi, n'oubliez pas que la valeur du courant nominal sur le boîtier est indiquée pour une température ambiante de +30C. Si vous placez l'appareil dans un bain public ou sur la façade d'une maison, directement sous les rayons du soleil, une machine automatique de 16 ampères, par une chaude journée d'été, peut fonctionner à un courant encore inférieur au courant nominal !

Pourquoi avez-vous besoin d'une boîte automatique

Les disjoncteurs pour un appartement, une maison de ville, une petite installation industrielle ont un principe général de fonctionnement.

Ils sont équipés d'un système de protection à deux niveaux :

1. Thermique. Le déclencheur thermique est constitué d'une plaque bimétallique. Avec une action prolongée du côté du courant élevé, la flexibilité de la plaque augmente, grâce à quoi elle touche l'interrupteur.
2. Électromagnétique. Le rôle du déclencheur électromagnétique est joué par le solénoïde. Lors de l'enregistrement d'une augmentation de la puissance actuelle, pour laquelle la machine et le câble ne sont pas conçus, l'interrupteur se déclenche également. C'est la protection contre les courts-circuits.

AB (abréviation commune) protège le réseau électrique de l'isolation thermique et du feu

C'est précisément à cause de ce schéma de travail qu'il est important de savoir combien d'ampères mettre la machine dans l'appartement : si vous choisissez le mauvais appareil, il ne pourra pas bloquer le courant inapproprié en puissance, et un un incendie se produira. Sélectionné selon toutes les recommandations, AB protégera contre les incendies, les chocs électriques, l'échauffement et la combustion des puces d'électroménager

Décider d'une dénomination

En fait, à partir des fonctions du disjoncteur, la règle pour déterminer le calibre du disjoncteur suit: il doit fonctionner jusqu'à ce que le courant dépasse les capacités de câblage.Et cela signifie que le courant nominal de la machine doit être inférieur au courant maximal que le câblage peut supporter.

Pour chaque ligne, vous devez choisir le bon disjoncteur

Sur cette base, l'algorithme de choix d'un disjoncteur est simple :

• Calculer la section transversale du câblage pour une zone spécifique.
• Voyez quel courant maximum ce câble peut supporter (il y en a dans le tableau).
• De plus, parmi toutes les dénominations de disjoncteurs, nous sélectionnons le plus petit le plus proche. Les valeurs nominales des machines sont liées aux courants de charge continus admissibles pour un câble particulier - elles ont une valeur légèrement inférieure (il y en a dans le tableau). La liste des calibres ressemble à ceci : 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Dans cette liste, choisissez la bonne. Il y a des dénominations et moins, mais elles ne sont pratiquement plus utilisées - nous avons trop d'appareils électriques et ils ont une puissance considérable.

Exemple

L'algorithme est très simple, mais il fonctionne parfaitement. Pour le rendre plus clair, regardons un exemple. Vous trouverez ci-dessous un tableau indiquant le courant maximal autorisé pour les conducteurs utilisés lors de la pose du câblage dans une maison et un appartement. Il existe également des recommandations concernant l'utilisation des machines. Ils sont donnés dans la colonne "Courant nominal du disjoncteur". C'est là que nous recherchons les dénominations - c'est légèrement inférieur au maximum autorisé, pour que le câblage fonctionne en mode normal.

Dans le tableau, nous trouvons la section de fil sélectionnée pour cette ligne. Supposons que nous ayons besoin de poser un câble d'une section de 2,5 mm2 (le plus courant lors de la pose d'appareils de moyenne puissance). Un conducteur avec une telle section peut supporter un courant de 27 A, et la puissance recommandée de la machine est de 16 A.

Comment la chaîne fonctionnera-t-elle alors ? Tant que le courant ne dépasse pas 25 A, la machine ne s'éteint pas, tout fonctionne en mode normal - le conducteur chauffe, mais pas à des valeurs critiques. Lorsque le courant de charge commence à augmenter et dépasse 25 A, la machine ne s'éteint pas pendant un certain temps - ce sont peut-être des courants de démarrage et ils sont de courte durée. Il s'éteint si le courant dépasse 25 A de 13 % pendant un temps suffisamment long. Dans ce cas, s'il atteint 28,25 A. Ensuite, le sac électrique fonctionnera, mettez la branche hors tension, car ce courant constitue déjà une menace pour le conducteur et son isolation.

Calcul de puissance

Est-il possible de choisir une machine automatique en fonction de la puissance de charge ? Si un seul appareil est connecté à la ligne électrique (il s'agit généralement d'un gros appareil électroménager avec une grande consommation d'énergie), il est alors permis de faire un calcul basé sur la puissance de cet équipement. De plus, en termes de puissance, vous pouvez choisir une machine d'introduction, qui s'installe à l'entrée d'une maison ou d'un appartement.

Si nous recherchons la valeur de la machine d'introduction, il est nécessaire d'additionner la puissance de tous les appareils qui seront connectés au réseau domestique. Ensuite, la puissance totale trouvée est remplacée dans la formule, le courant de fonctionnement pour cette charge est trouvé.

Formule pour calculer le courant à partir de la puissance totale

Après avoir trouvé le courant, sélectionnez la valeur. Elle peut être un peu plus ou un peu moins que la valeur trouvée. L'essentiel est que son courant de déclenchement ne dépasse pas le courant maximal autorisé pour ce câblage.

Quand peut-on utiliser cette méthode ? Si le câblage est posé avec une grande marge (ce n'est pas mal, soit dit en passant). Ensuite, pour faire des économies, vous pouvez installer automatiquement des interrupteurs correspondant à la charge, et non à la section des conducteurs

Mais encore une fois, nous veillons à ce que le courant admissible à long terme pour la charge soit supérieur au courant limite du disjoncteur. Ce n'est qu'alors que le choix de la protection automatique sera correct

Calcul de l'intensité de courant admissible en chauffant les conducteurs

Si un conducteur d'une section appropriée est sélectionné, cela éliminera les chutes de tension et la surchauffe de la ligne. Ainsi, la section détermine à quel point le mode de fonctionnement du réseau électrique sera optimal et économique. Il semblerait que vous puissiez simplement prendre et installer une énorme section de câble. Mais le coût des conducteurs en cuivre est proportionnel à leur section et la différence lors de l'installation du câblage électrique dans une pièce peut atteindre plusieurs milliers de roubles.

Il est donc important de pouvoir calculer correctement la section du câble : d'une part, vous garantissez la sécurité de fonctionnement du réseau, d'autre part, ne dépensez pas d'argent supplémentaire pour l'achat d'un conducteur trop « épais »

Pour sélectionner la section de fil, deux critères importants doivent être pris en compte - l'échauffement admissible et la perte de tension. Après avoir obtenu deux valeurs de la section transversale du conducteur à l'aide de formules différentes, choisissez une valeur plus grande en l'arrondissant à la norme. Les lignes électriques aériennes sont particulièrement sensibles aux pertes de tension.

Dans le même temps, pour les lignes souterraines et les câbles placés dans des tuyaux ondulés, il est important de prendre en compte le chauffage admissible. Ainsi, la section doit être déterminée en fonction du type de câblage

Températures de chauffage admissibles des conducteurs des câbles

Id - charge admissible sur le câble (courant de chauffage). Cette valeur correspond au courant circulant dans le conducteur pendant une longue période. Au cours de ce processus, la température admissible établie à long terme (Td) apparaît. L'intensité du courant calculée (Ir) doit correspondre à celle autorisée (Id), et pour la déterminer, vous devez utiliser la formule :

Ir \u003d (1000 * Pn * kz) / √ (3 * Un * hd * cos j),

où:

• Pn - puissance nominale, kW;
• Kz - facteur de charge (0,85-0,9);
• Un - tension nominale de l'équipement ;
• hd - efficacité de l'équipement ;
• cos j - facteur de puissance de l'équipement (0,85-0,92).

Même si l'on prend en compte les mêmes valeurs de courant, la puissance calorifique sera différente selon la température ambiante. Plus la température est basse, plus le transfert de chaleur est efficace.

Facteurs de correction du câble en fonction de la température ambiante

La température diffère selon la région et la saison, donc des tableaux pour des valeurs spécifiques peuvent être trouvés dans le PUE. Si la température diffère sensiblement de celle calculée, des facteurs de correction devront être utilisés. La température de base pour l'intérieur ou l'extérieur est de 25 degrés Celsius. Si le câble est posé sous terre, la température change de 15 degrés Celsius. Cependant, c'est sous terre qu'elle reste constante.

Tension

230/400V - inscriptions de la tension nominale où cette machine peut être utilisée.

S'il y a une icône 230V (sans 400V), ces appareils ne doivent être utilisés que dans des réseaux monophasés. Vous ne pouvez pas mettre deux ou trois interrupteurs monophasés à la suite et alimenter ainsi en 380 V une charge moteur ou une pompe ou un ventilateur triphasé.

Étudiez également attentivement les modèles bipolaires. S'ils ont la lettre «N» écrite sur l'un des pôles (pas seulement difavtomatov), ​​​​alors c'est ici que le noyau zéro est connecté, et non la phase un.

Ils sont appelés un peu différemment. Par exemple VA63 1P+N.

L'icône d'onde signifie - pour les travaux dans les réseaux à tension alternative.

Pour la tension et le courant continus, il est préférable de ne pas installer de tels appareils. Les caractéristiques de son arrêt et le résultat du travail lors d'un court-circuit ne seront pas prévisibles.

Les interrupteurs pour courant continu et tension, en plus de l'icône en forme de ligne droite, peuvent avoir des inscriptions caractéristiques «+» (plus) et «-» (moins) sur leurs bornes.

De plus, la connexion correcte des pôles est ici essentielle. Cela est dû au fait que les conditions d'extinction de l'arc en courant continu sont un peu plus difficiles.

Si à une coupure il y a une extinction naturelle de l'arc lorsque la sinusoïde passe par zéro, alors à une constante, il n'y a pas de sinusoïde en tant que telle. Pour une extinction d'arc stable, un aimant y est utilisé, qui est installé près de la goulotte d'arc.

Ce qui conduira à la destruction inévitable de la coque.

Protection des liens faibles

En plus de la section, lors du choix d'un produit de câble approprié, faites attention aux conditions de fonctionnement réelles. Les valeurs normalisées sont données pour un chauffage jusqu'à une température ne dépassant pas +60°C

Lors de l'installation de la ligne sur un site proche d'une maison de campagne, il est nécessaire de fournir une protection contre l'humidité et d'autres influences extérieures néfastes.

Vérifiez soigneusement toutes les parties du réseau électrique. La règle de base est une protection fiable, prenant en compte les performances du site avec les pires paramètres. Il convient de garder à l'esprit que le cuivre est conçu avec la même section pour des charges plus importantes que l'aluminium. La pureté du métal revêt une importance particulière. À mesure que les impuretés augmentent, la conductivité se détériore et les pertes pour un chauffage inutile et dangereux augmentent.

Dispositif de câblage intérieur

• la machine d'introduction doit être placée devant le comptoir;
• un dispositif à courant résiduel commun (RCD) est monté derrière le dispositif de commande ;
• puis les lignes séparées sont équipées de disjoncteurs (AB).

Le RCD prévient les accidents qui provoquent des courants de fuite. Empêche les chocs électriques dans certaines situations. Cependant, des mesures de protection complexes sont effectuées à l'aide de disjoncteurs. Assurez-vous d'utiliser une mise à la terre efficace.

En règle générale, il est pratique de mettre plusieurs groupes dans la cuisine pour répartir uniformément les charges. Il est recommandé de sélectionner avec une attention particulière la répartition des consommateurs puissants:

• tables de cuisson;
• fours;
• chaudières de chauffage, chaudières, chauffe-eau instantanés;
• convecteurs électriques, décapeurs thermiques;
• climatiseurs.

Le schéma de câblage a une structure arborescente. À partir de la ligne médiane du "tronc", faites les branches nécessaires des "branches" pour connecter les prises et les interrupteurs.

Évaluations des machines automatiques pour le tableau actuel

Afin de protéger la ligne contre les surcharges et les courts-circuits, vous devez sélectionner soigneusement et correctement le courant nominal du disjoncteur.Ici, par exemple, si vous protégez la ligne avec un câble de 2,5 mm². automatique à 25A et en même temps allumé plusieurs appareils électroménagers puissants, le courant peut alors dépasser la valeur nominale de la machine, mais à une valeur inférieure à 1,45, la machine peut fonctionner pendant environ une heure.

Si le courant est de 28 A, l'isolation du câble commencera à fondre (puisque le courant autorisé n'est que de 25 A), cela entraînera une panne, un incendie et d'autres conséquences fâcheuses.

Par conséquent, le tableau des automates pour la puissance et le courant est le suivant :

Valeurs nominales des disjoncteurs pour le courant

• spécifier le schéma de connexion des consommateurs ;
• collecter les données de passeport de l'équipement, mesurer la tension ;
• selon le schéma présenté, ils sont calculés séparément, en additionnant les courants dans des circuits séparés;
• pour chaque groupe, il est nécessaire de sélectionner une machine automatique qui supportera la charge correspondante;
• déterminer les produits de câble avec une section de conducteur appropriée.

Règles de sélection des dénominations

Pour des conclusions correctes, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques de l'équipement connecté. Si, selon le calcul, le courant total est de 19 ampères, les utilisateurs préfèrent acheter un appareil 25A. Cette solution suppose la possibilité d'appliquer des charges supplémentaires sans restrictions importantes.

Cependant, dans certaines situations, il est préférable de choisir un disjoncteur 20A. Cela fournit un temps relativement plus court pour couper l'alimentation avec une augmentation du courant (augmentation de la température) par un sectionneur bimétallique

Une telle précaution aidera à maintenir l'intégrité de l'enroulement du moteur lorsque le rotor est bloqué par un entraînement bloqué.

Différents temps de réponse sont utiles pour assurer le fonctionnement sélectif des équipements de protection. Des appareils avec un retard inférieur sont installés sur les lignes.En cas d'urgence, seule la partie endommagée est déconnectée de l'électricité. La machine d'introduction n'aura pas le temps de s'éteindre. L'alimentation d'autres circuits est utile pour maintenir l'éclairage, les alarmes et d'autres systèmes d'ingénierie en état de fonctionnement.