Mekkora a névleges áram az elektrotechnikában

Ozhegov akadémikus Orosz nyelv magyarázó szótára elmagyarázza a "névleges" szó jelentését, ahogyan meg van jelölve, elnevezve, de nem teljesíti kötelességeit, kinevezése, azaz fiktív.

Ez a meghatározás meglehetősen pontosan magyarázza a névleges feszültség, áram és teljesítmény elektromos fogalmait. Úgy tűnik, ott vannak, meghatározottak és meghatározottak, de valójában csak iránymutatásként szolgálnak a villanyszerelők számára. Ezeknek a paramétereknek a tényleges numerikus kifejezései valójában eltérnek a beállított értékektől.

Például mindannyian ismerjük a 220 voltos feszültségű váltakozó egyfázisú hálózatot, amely névlegesnek tekinthető. Valójában a GOST szerinti értéke csak a 252 voltos felső határt érheti el. Így működik az állami szabvány.

Ugyanez a kép látható a névleges áram mellett is.

A névleges áram meghatározásának elve

Értékének megválasztásánál az elektromos vezetékek lehetséges maximális hőmelegítését vették, beleértve a szigetelésüket is, amelyeknek korlátlan ideig megbízhatóan kell működniük terhelés alatt.

Névleges áramerősség mellett a hőegyensúly a következő között marad fenn:

• a vezetékek melegítése az elektromos töltések hőmérsékleti hatására, amelyet a Joule-Lenz törvény hatása ír le;

• hűtés a hő egy részének a környezetbe történő eltávolítása miatt.

Ebben az esetben a Q1 hő nem befolyásolhatja a fém mechanikai és szilárdsági jellemzőit, a Q2 pedig a szigetelőréteg kémiai és dielektromos tulajdonságainak változását.

Még akkor is, ha az áramerősséget kissé túllépik, egy bizonyos idő elteltével el kell távolítani a feszültséget az elektromos berendezésből, hogy lehűtsék az áramvezető fémét és a szigetelést. Ellenkező esetben az elektromos tulajdonságaik károsodnak, és a dielektromos réteg lebomlik vagy a fém deformálódik.

Minden elektromos berendezést (beleértve az áramforrásokat, a fogyasztókat, a csatlakozó vezetékeket és rendszereket, a védőberendezéseket) úgy kell kiszámítani, tervezni és gyártani, hogy bizonyos névleges áramerősséggel működjön.

Értékét nem csak a gyári műszaki dokumentáció, hanem az elektromos berendezés házán vagy adattábláján is feltüntetik.

A fenti képen jól látható a 2,5 és 10 amperes áramerősség, amelyeket az elektromos csatlakozó gyártása során bélyegzéssel állítanak elő.

A berendezések szabványosítása érdekében a GOST 6827-76 számos névleges áramot vezet be, amelyeken szinte minden elektromos berendezésnek működnie kell.

Hogyan válasszuk ki a védőeszközt a névleges áramhoz

Mivel a névleges áram meghatározza az elektromos berendezések hosszú távú, károsodás nélküli működésének lehetőségét, ezért minden áramvédő eszköz úgy van beállítva, hogy az áram túllépése esetén működjön.

A gyakorlatban gyakran előfordulnak olyan helyzetek, amikor különböző okok miatt rövid ideig túlterhelés lép fel az áramkörben. Ebben az esetben a vezető és a szigetelőréteg fémének hőmérsékletének nincs ideje elérni a határértéket, amikor elektromos tulajdonságaik megsérülnek.

Ezen okok miatt a túlterhelési zóna külön zónára van osztva, amelyet nemcsak a méret, hanem a hatás időtartama is korlátoz. A szigetelőréteg és a vezető fémének kritikus hőmérsékleti értékeinek elérésekor az elektromos berendezés feszültségét el kell távolítani, hogy lehűljön.

Ezeket a funkciókat termikus túlterhelés elleni védelem látja el:

• megszakítók;

• hőkibocsátások.

Érzékelik a hőterhelést, és beállítják, hogy egy bizonyos idő elteltével kikapcsoljanak. A terhelés "pillanatnyi" megszakítását végző védelem beállítása valamivel magasabb, mint a túlterhelési áram. Az "azonnali" kifejezés valójában a lehető legrövidebb időn belüli cselekvést határozza meg. Napjaink leggyorsabb túláramvédelmeinél a megszakítás alig 0,02 másodperc alatt történik.

Az üzemi áram normál teljesítmény üzemmódban általában kisebb, mint a névleges érték.

Az adott példában az esetet AC áramkörökre elemezzük. Az egyenfeszültségű áramkörökben nincs alapvető különbség az üzemi, névleges áramerősség és a védelmi művelet beállításainak megválasztása között.

Hogyan van beállítva a megszakító névleges árammal történő működésre

Az ipari eszközök és a háztartási elektromos hálózatok védelmében a legelterjedtebbek az automatikus kapcsolók, amelyek kialakításukban egyesítik:

• termikusan késleltetett kibocsátások;

• áramkimaradás, a vészüzemmód nagyon gyors leállítása.

Ebben az esetben a megszakítókat névleges feszültségre és áramerősségre gyártják. A védőeszközöket méretük szerint választják ki, hogy egy adott áramkör sajátos körülményei között működjenek.

Ebből a célból a szabványok 4 típusú áram-idő karakterisztikát határoznak meg a különböző gépkialakításokhoz. A latin A, B, C, D betűkkel vannak jelölve, és az 1,3-tól 14-ig terjedő névleges áram többszörösével rendelkező hibák garantált leválasztására szolgálnak.

Az időáramú megszakítót, figyelembe véve a környezeti hőmérsékletet, egy bizonyos típusú terheléshez kell kiválasztani, például:

• félvezető eszközök;

• Világítási rendszerek;

• vegyes terhelésű és mérsékelt bekapcsolási áramú áramkörök;

• nagy túlterhelési kapacitású áramkörök.

Az aktuális-idő karakterisztika állhat három hatászónából, amint az a képen látható, vagy kettőből (közép nélkül).

A névleges áram jelölése a gépházon található. A képen egy kapcsoló látható, amely 100 amper névleges címkével van ellátva.

Ez azt jelenti, hogy nem a névleges áramtól (100 A), hanem a feleslegétől fog működni (kikapcsolni). Tegyük fel, hogy ha a gép megszakítóját 3,5 többszörösére állítjuk, akkor a 100×3,5 = 350 amperes vagy nagyobb áramot késleltetés nélkül leállítja.

Ha a hőkioldás 1,25 többszörösére van állítva, akkor a 100 × 1,25 = 125 amper érték elérésekor a kioldás egy idő után, például egy óra múlva következik be. Ebben az esetben az áramkör túlterheléssel fog működni ebben az időszakban.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a védelmi hőmérséklet fenntartásával kapcsolatos egyéb tényezők is befolyásolják a gép leállási idejét:

• környezeti feltételek;

• a kapcsolótábla berendezéssel való feltöltésének mértéke;

• külső forrásból történő fűtés vagy hűtés lehetősége.

Hogyan értékelik a vezetékeket és a megszakítót?

A védelmek és vezetők főbb elektromos paramétereinek meghatározásához figyelembe kell venni a rájuk ható terhelést. Ehhez a munkához kapcsolódó eszközök névleges teljesítménye szerint számítják ki, figyelembe véve a foglalkoztatási együtthatót.

Például egy mosogatógép, egy multicooker, egy elektromos sütő és egy mikrohullámú sütő csatlakozik a konyhában található kimeneti csoporthoz, amely normál üzemmódban 5660 wattot fogyaszt (figyelembe véve a kapcsolási frekvenciát).

A háztartási hálózat névleges feszültsége 220 volt. Határozza meg a terhelési áramot, amely átfolyik a vezetőkön és a védőeszközökön úgy, hogy elosztja a teljesítményt a feszültséggel. I = 5660/220 = 25,7 A.

Ezután nézzünk meg egy táblázatot, amely számos névleges áramot tartalmaz az elektromos berendezésekhez, és nincs megszakítója ilyen áramhoz. De a gyártók 25 amperes gépeket gyártanak. Értéke áll a legközelebb céljainkhoz. Ezért ezt választjuk a kimeneti csoport fogyasztóinak huzalozására szolgáló védőeszköz alapjául.

Ezután döntenünk kell a vezetékek anyagáról és a keresztmetszetről. Vegyük a rezet alapnak, hiszen az alumínium huzalozás, még háztartási célra is, tulajdonságai miatt már nem népszerű.

A villanyszerelői kézikönyvek táblázatokat tartalmaznak a különféle anyagokból készült vezetők kiválasztásához az áramterheléshez. Vegyük a mi esetünket, figyelembe véve, hogy a vezetékezés a fali ereszcsatornába rejtett külön PE-szigetelésű kábellel történik. Feltételezzük, hogy a hőmérsékleti határértékek megfelelnek a helyiség körülményeinek.

A táblázat arról ad tájékoztatást, hogy a szabványos rézhuzal legkisebb megengedett keresztmetszete esetünkben 4 mm négyzet. Nem vehetsz kevesebbet, de jobb, ha növeled.

Néha probléma adódik a már működő vezetékek védelmi fokozatának megválasztásával. Ebben az esetben teljes mértékben indokolt a fogyasztói hálózat terhelőáramának elektromos mérőműszerrel történő meghatározása és összehasonlítása a fenti elméleti módszerrel számítottal.

Így a "névleges áram" kifejezés segít a villanyszerelőknek eligazodni az elektromos berendezések műszaki jellemzői között.