Jmenovitý proud, online kalkulačka, převodník

Vysvětlující slovník ruského jazyka akademika Ozhegova vysvětluje význam slova „nominální“, jak je určeno, nazýváno, ale neplní své povinnosti, účely, to znamená fiktivní.

Tato definice poměrně přesně vysvětluje elektrické pojmy jmenovitého napětí, proudu a výkonu. Zdá se, že tam jsou, přidělené a definované, ale ve skutečnosti slouží pouze jako vodítko pro elektrikáře. Skutečná číselná vyjádření těchto parametrů se ve skutečnosti liší od přiřazených hodnot.

Například všichni dobře známe jednofázovou střídavou síť s napětím 220 voltů, která je považována za nominální. Ve skutečnosti může jeho hodnota podle GOST dosáhnout pouze horní hranice 252 voltů. Tak funguje státní norma.

Stejný obrázek lze vidět u jmenovitého proudu.

Princip stanovení jmenovitého proudu

Základem pro volbu její hodnoty je maximální možný tepelný ohřev elektrických vodičů včetně jejich izolace, které musí při zátěži spolehlivě fungovat po neomezeně dlouhou dobu.

Při jmenovitém proudu je udržována tepelná rovnováha mezi:

• ohřev vodičů od teplotního účinku elektrických nábojů, popsaný Joule-Lenzovým zákonem;
• chlazení v důsledku odvodu části tepla do okolí.

V tomto případě by teplo Q1 nemělo ovlivnit mechanické a pevnostní charakteristiky kovu a teplo Q2 by nemělo ovlivnit změnu chemických a dielektrických vlastností izolační vrstvy.

I když je hodnota jmenovitého proudu mírně překročena, po určité době bude nutné odpojit napětí z elektrického zařízení, aby se ochladil kov proudového vodiče a izolace. V opačném případě se naruší jejich elektrické vlastnosti a dojde k porušení dielektrické vrstvy nebo k deformaci kovu.

Jakékoli elektrické zařízení (včetně zdrojů proudu, jeho spotřebičů, spojovacích vodičů a systémů, ochranných zařízení) je vypočítáno, navrženo a vyrobeno tak, aby fungovalo při určitém jmenovitém proudu.

Jeho hodnota je uvedena nejen v technické dokumentaci závodu, ale také na krytu nebo štítcích elektrických zařízení.

Výše uvedená fotografie jasně ukazuje hodnoty jmenovitého proudu 2,5 a 10 ampér, které jsou vyrobeny ražením při výrobě elektrické zástrčky.

Za účelem standardizace zařízení zavedla GOST 6827-76 řadu hodnot jmenovitého proudu, při kterých musí fungovat téměř všechny elektrické instalace.

Jak vybrat ochranné zařízení na základě jmenovitého proudu

Protože jmenovitý proud určuje možnost dlouhodobého provozu elektrického zařízení bez jakéhokoli poškození, jsou všechna proudová ochranná zařízení konfigurována tak, aby fungovala při jeho překročení.

V praxi poměrně často dochází k situacím, kdy dojde z různých důvodů na krátkou dobu k přetížení napájecího obvodu. V tomto případě teplota kovového vodiče a izolační vrstvy nestihne dosáhnout limitu, když dojde k porušení jejich elektrických vlastností.

Z těchto důvodů je zóna přetížení přidělena do samostatné oblasti, která je omezena nejen svou velikostí, ale také dobou trvání. Při dosažení kritických teplotních hodnot izolační vrstvy a kovového vodiče je nutné pro ochlazení odpojit napětí z elektrické instalace.

Tyto funkce zajišťuje ochrana proti přetížení fungující na tepelném principu:

• jističe;
• tepelné uvolnění.

Vnímají tepelnou zátěž a jsou nakonfigurovány tak, aby ji vypnuly ​​s určitým časovým zpožděním. Nastavení ochran, které provádějí „okamžité“ odpojení zátěže, leží mírně nad proudem při přetížení. Termín “okamžitý” ve skutečnosti definuje akci v co nejkratším časovém období. U dnešních nejrychlejších proudových ochran je přerušení dokončeno za méně než 0,02 sekundy.

Provozní proud v normálním režimu výkonu je nejčastěji menší než jmenovitá hodnota.

V uvedeném příkladu je analyzován případ obvodů střídavého proudu. V obvodech konstantního napětí není zásadní rozdíl ve vztazích mezi pracovním, jmenovitým proudem a volbou nastavení činnosti ochran.

Jak je jistič nakonfigurován pro provoz při jmenovitém proudu

Při ochraně průmyslových zařízení a domácích elektrických sítí jsou nejpoužívanější jističe, které kombinují ve svém designu:

• tepelné spouště fungují s časovým zpožděním;
• proudové přerušení, které velmi rychle vypne nouzový režim.

V tomto případě jsou jističe vyráběny pro jmenovité napětí a proud. Na základě jejich velikosti se vybírají ochranná zařízení pro provoz ve specifických podmínkách určitého obvodu.

Pro tento účel normy definují 4 typy časově-proudových charakteristik pro různé konstrukce strojů. Označují se latinskými písmeny A, B, C, D a jsou navrženy tak, aby zaručovaly odstavení při nehodách s poměrem jmenovitého proudu 1,3 až 14.

Na základě časově-proudové charakteristiky, s přihlédnutím k okolní teplotě, je jistič vybrán pro určitý typ zátěže, například:

• polovodičová zařízení;
• osvětlovací systémy;
• obvody se smíšenou zátěží a mírnými rozběhovými proudy;
• řetězy s vysokou přetížitelností.

Časově aktuální charakteristika se může skládat ze tří zón působení, jak je znázorněno na obrázku, nebo ze dvou (bez prostřední).

Označení jmenovitého proudu najdete na těle stroje. Na obrázku je přepínač, na kterém je indikována hodnota 100 ampér.

To znamená, že bude fungovat (vypne se) nikoli z jmenovitého proudu (100 A), ale z jeho přebytku. Řekněme, že pokud je cutoff stroje nastaven na násobek 3,5, pak proud 100×3,5 = 350 ampér nebo více bude zastaven bez časového zpoždění.

Když je tepelná spoušť nastavena na násobek 1,25, pak při dosažení hodnoty 100×1,25 = 125 ampér dojde k vypnutí po nějaké době, například po jedné hodině. V tomto případě bude obvod během této doby pracovat s přetížením.

Je třeba vzít v úvahu, že doba vypnutí stroje je ovlivněna také dalšími faktory souvisejícími s udržováním režimu teplotní ochrany:

• ekologické předpoklady;
• stupeň zaplnění rozvodného panelu zařízením;
• možnost vytápění nebo chlazení z externích zdrojů.

Jak vybrat elektrické vedení a jistič na základě jmenovitého proudu

Pro stanovení základních elektrických parametrů ochran a vodičů je třeba vzít v úvahu zatížení na ně působící. K tomu se vypočítává na základě jmenovitého výkonu zařízení připojených k provozu s přihlédnutím k faktoru jejich obsazenosti.

Na zásuvkovou skupinu umístěnou v kuchyni je připojena například myčka nádobí, multicooker, elektrická trouba a mikrovlnná trouba, které v normálním režimu spotřebují celkový výkon 5660 wattů (s přihlédnutím k frekvenci zapínání).

Jmenovité napětí domácí sítě je 220 voltů. Určíme zatěžovací proud, který bude procházet vodiči a ochrannými zařízeními, vydělením výkonu napětím. I=5660/220=25,7 A.

Dále se podívejte na tabulku počtu jmenovitých proudů pro elektrická zařízení. Pro tento proud neexistuje automatický spínač. Výrobci však vyrábějí 25ampérové ​​jističe. Jeho hodnota nejvíce odpovídá našim cílům. Proto jej volíme jako základ ochranného zařízení pro elektrické vedení spotřebičů v zásuvkové skupině.

Poté se musíme rozhodnout pro materiál drátu a jeho průřez. Vezměme si měď jako základ, protože hliníkové vedení, a to i pro domácí účely, již není populární kvůli svým výkonnostním charakteristikám.

Referenční knihy elektrikářů poskytují tabulky pro výběr vodičů z různých materiálů podle aktuálního zatížení. Vezměme si náš případ, přičemž vezmeme v úvahu skutečnost, že kabeláž se provádí samostatným kabelem s polyetylenovou izolací, skrytým v drážce stěny. Budeme akceptovat teplotní limity odpovídající podmínkám v místnosti.

Tabulka nám poskytne informaci, že minimální přípustný průřez standardního měděného drátu pro náš případ je 4 mm čtvereční. Nemůžete brát méně, ale je lepší to zvýšit.

Někdy vyvstává úkol vybrat stupeň ochrany pro již fungující kabeláž. V tomto případě je zcela oprávněné určit zatěžovací proud spotřebitelské sítě pomocí elektrického měřicího přístroje a porovnat jej s proudem vypočteným výše uvedenou teoretickou metodou.

Tímto způsobem termín „jmenovitý proud“ pomáhá elektrikářům orientovat se v technických vlastnostech elektrického zařízení.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Zjednodušte si výpočty elektrických obvodů, parametrů zařízení a dalších elektrotechnických úkolů s touto praktickou aplikací: Online kalkulačka elektrotechniky

Rozvíjejte své profesní dovednosti s katalogem specializovaných kurzů pro technické profesionály – vyberte si vhodný formát a témata.

Za základ se bere maximální možné tepelné ohřev elektrických vodičů (včetně jejich izolace), které musí při zatížení spolehlivě fungovat po neomezenou dobu. výběr jmenovité hodnoty proudu.

Tepelná rovnováha je udržována při jmenovitém proudu:

— z teplotních účinků elektrických nábojů způsobených topnými vodiči;

– chlazení odvodem části tepla do okolního prostředí.

V tomto případě by teplo Q1 nemělo mít vliv na pevnost a mechanické vlastnosti kovu a Q2 by nemělo mít vliv na měření dielektrických a chemických vlastností izolační vrstvy.

Po určité době, i když jmenovitý proud mírně překročí normu, bude nutné odpojit elektrické zařízení od napětí, aby se ochladila izolace a proudový přívod. Jinak dojde k narušení elektrických vlastností a deformaci kovu nebo průrazu dielektrické vrstvy.

V práci v určitém hodnota jmenovitého proudu Navrhujeme, vypočítáváme a vyrábíme veškeré typy elektrických zařízení.

Jeho hodnota je uvedena nejen v technické dokumentaci výrobce, ale také na těle nebo typových štítcích elektrického zařízení.

Jmenovité proudové hodnoty 2,5 a 10 ampérů jsou jasně viditelné na obrázku a jsou vyraženy do elektrické zástrčky během výroby.

GOST 6827-76 zavedl celou řadu jmenovitých proudových hodnot za účelem standardizace zařízení; téměř všechny elektrické instalace musí pracovat s těmito hodnotami.

Výběr ochranného zařízení na základě jmenovitého proudu.

Vzhledem k možnosti dlouhodobého provozu elektrických zařízení bez jakéhokoli poškození určuje jmenovitý proud, pak se všechna ochranná zařízení nastaví tak, aby se aktivovala při jejím překročení.

V praxi se velmi často setkáváme se situacemi, kdy dochází z různých důvodů k krátkodobému přetížení napájecího obvodu.

Teplota izolační vrstvy a kovu vodiče nemá čas dosáhnout limitu, při kterém jsou jejich elektrické vlastnosti poškozeny.

Zóna přetížení je z těchto důvodů vyčleněna v samostatné oblasti, která je omezena nejen velikostí, ale také dobou působení. Po dosažení kritických teplotních hodnot kovu vodiče a izolační vrstvy musí být z ní odstraněno napětí, aby se elektrická instalace ochladila.

Ochrany proti přetížení, které fungují na tepelném principu, plní tyto funkce:

Tato zařízení vnímají tepelnou zátěž a jsou nastavena tak, aby ji s určitým časovým zpožděním vypnula. Těsně nad proudem přetížení je nastavení ochran, které provádějí „okamžité“ vypnutí zátěže. Ve skutečnosti koncept „okamžitého“ definuje akci v minimálním možném časovém intervalu; v čase o něco kratším než 0,02 sekundy se ochrany u nejrychlejších moderních proudových ochran vypnou.

Nejčastěji je v normálním režimu napájení provozní proud menší než jmenovitá hodnota.

V uvedeném příkladu je analyzován případ obvodů se střídavým proudem. Pro funkci ochran není zásadní rozdíl ve vztazích mezi jmenovitý, pracovní proud a výběr nastavení v obvodech stejnosměrného proudu.

Nastavení jističe na jmenovitý proud.

Nejpoužívanějšími ochrannými zařízeními pro domácí elektrické sítě a průmyslová zařízení jsou automatické spínače, které ve své konstrukci kombinují:

— tepelné spouště pracující s časovým zpožděním;

— proudové přerušení, které velmi rychle vypne nouzový režim.

Automatické spínače se vyrábějí pro jmenovitý proud a napětí a ochranná zařízení se vybírají na základě jejich hodnoty pro provoz ve specifických podmínkách konkrétního obvodu.

Za tímto účelem normy definují 4 typy charakteristik časového proudu pro různé konstrukce jističů. Jsou označeny latinskými písmeny A, B, C, D a pro zaručené vypnutí havárií jsou vytvořeny s proudovým multiplicitním jmenovitým režimem od 1,3 do 14.

Na základě charakteristiky čas-proud se jistič vybírá pro konkrétní typ zátěže s přihlédnutím k teplotě okolního prostředí, například:

– řetězy s vysokou přetížitelností;

— obvody se středními rozběhovými proudy a smíšeným zatížením.

Časově-proudová charakteristika znázorněná na obrázku se může skládat ze tří zón nebo dvou zón (bez prostřední zóny).

Na těle stroje můžete vidět označení jmenovitého prouduObrázek znázorňuje spínač s vyznačenou hodnotou 100 ampérů. To znamená, že se spustí (vypne) nikoli jmenovitý proud (100 A), ale jeho překročení.

Pokud předpokládáme, že vypnutí stroje je nastaveno na násobek 3,5, pak jmenovitý proud 100×3,5=350 ampérů a více bude jím zastaven bez časového zpoždění.

Pokud je tepelná spoušť nastavena na násobek 1,25, dojde k vypnutí po určité době (například po jedné hodině) při dosažení hodnoty 100×1,25=125 ampérů a obvod bude během této doby pracovat s přetížením.

Je nutné vzít v úvahu, že dobu vypnutí stroje ovlivňují i další faktory spojené s udržováním režimu teplotní ochrany (podmínky prostředí; z vnějších zdrojů tepla nebo chlazení; stupeň zaplnění rozvaděče zařízením).