Вводной автомат на 3 фазы: Какой автомат на 15 кВт 3 фазы? Сколько ампер должен быть автомат?

Содержание

Как подключить 3-х полюсной автомат? Инструкция по подключению трехполюсного автоматического выключателя напряжения

Автоматический выключатель напряжения устанавливается на входе цепи.

Автоматический выключатель напряжения устанавливается на входе цепи для:

  • Автоматического отключения электроснабжения участка цепи при коротких замыканиях на нем;
  • Ограничения тока во избежание перегрева проводки и выхода из строя приборов, имеющих такие ограничения.
  • Ручного отключения/включения подачи электроэнергии на подконтрольный участок цепи.

Устанавливается в силовом щитке при входе токоведущей линии в дом и ее последующей разводке по потребителям.

Трехполюсной автомат рассчитан на работу в трехфазной цепи и только в ней.

Трехфазной автоматический выключатель представляет собой электрический привод отключения, роль которого выполняет расцепитель. Наиболее распространены электромагнитные и термобимиталлические отсечки (расцепители).

Как подключить трехполюсной автоматический выключатель: пошаговая инструкция

Обязательным условием работы является обесточивание линии. Нельзя устанавливать и подключать оборудование к линии под напряжением!

Установка вводного автоматического выключателя осуществляется в три шага:

Закрепление DIN-рейки. Рейка – отрезок специального металлического профиля. Прикручивается на необходимое место двумя винтами.

Фиксация корпуса автомата. С тыльной (задней) стороны выключатель имеет выступ (сверху), которым необходимо зацепиться за DIN-рейку. Затем нужно надавить на нижнюю часть корпуса выключателя, чтобы сработала защелка, расположенная внизу корпуса.

Подключение проводов. Провода очистить от внешней изоляции на 5-7 см. Зачистить внутреннюю изоляцию на 2-2.5 см. Вставить их в соответствующие разъемы: подающие в 3 верхних, потребляющие – в 3 нижних, закручивая винты зажимов.
Лучше делать это поочередно, сразу закручивая винт замкнутой клеммы. Затем переходить к следующему проводу.

Схема подключения 3-полюсного автомата

К автоматам подключают 3 фазы источника к соответствующим зажимам. Маркируются как L1, L2, L3 или 1, 3, 5 – для входа, 2, 4 ,6 – для выхода к нагрузке.

Важно обратить внимание на расположение контактов: выключатель устанавливается таким образом, чтобы вход находился сверху, а выход (потребитель) снизу.

Чаще всего трехполюсный вводный автоматический выключатель располагают после счетчика. Но, чтобы включить счетчик в защищенную автоматом цепь, выключатель возможно установить и до счетчика. Однако в таком случае потребуется его опломбирование представителем соответствующей организации.

Вводной автомат на 3 фазы. Какой автомат поставить на ввод в дом? Соотношение номиналов АВ и мощностей потребителей

Для выбора автомата по мощности нагрузки необходимо рассчитать ток нагрузки, и подобрать номинал автоматического выключателя больше или равному полученному значению. Значение тока, выраженное в амперах в однофазной сети 220 В., обычно превышает значение мощности нагрузки, выраженное в киловаттах в 5 раз, т.е. если мощность электроприемника (стиральной машины, лампочки, холодильника) равна 1,2 кВт., то ток, который будет протекать в проводе или кабеле равен 6,0 А(1,2 кВт*5=6,0 А). В расчете на 380 В., в трехфазных сетях, все аналогично, только величина тока превышает мощность нагрузки в 2 раза.

Коэффициент мощности

это безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.

Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига или cos φ

Косинус фи возьмем из таблицы 6.12 нормативного документа СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

Таблица 1. Значение Cos φ в зависимости от типа электроприемника

Примем наш электроприемник мощностью 1,2 кВт. как бытовой однофазный холодильник на 220В, cos φ примем из таблицы 0,75 как двигатель от 1 до 4 кВт.
Рассчитаем ток I=1200 Вт / 220В * 0,75 = 4,09 А.

Теперь самый правильный способ определения тока электроприемника — взять величину тока с шильдика, паспорта или инструкции по эксплуатации. Шильдик с характеристиками есть почти на всех электроприборах.

Автоматические выключатели EKF

Общий ток в линии(к примеру розеточной сети) определяется суммированием тока всех электроприемников. По рассчитанному току выбираем ближайший номинал автоматического автомата в большую сторону. В нашем примере для тока 4,09А это будет автомат на 6А.

Очень важно отметить, что выбирать автоматический выключатель только по мощности нагрузки является грубым нарушением требований пожарной безопасности и может привести к возгоранию изоляции кабеля или провода и как следствие к возникновению пожара. Необходимо при выборе учитывать еще и сечение провода или кабеля.

По мощности нагрузки более правильно выбирать сечение проводника. Требования по выбору изложены в основном нормативном документе для электриков под названием ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), а точнее в главе 1.3. В нашем случае, для домашней электросети, достаточно рассчитать ток нагрузки, как указано выше, и в таблице ниже выбрать сечение проводника, при условии что полученное значение ниже длительно допустимого тока соответствующего его сечению.

Выбор автомата по сечению кабеля

Рассмотрим проблему выбора автоматических выключателей для домашней электропроводки более подробно с учетом требований пожарной безопасности.Необходимые требования изложены главе 3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ.», так как напряжение сети в частных домах, квартирах, дачах равно 220 или 380В.


Расчет сечения жил кабеля и провода

Напряжение 220В.

– однофазная сеть используется в основном для розеток и освещения.
380В. – это в основном сети распределительные – линии электропередач проходящие по улицам, от которых ответвлением подключаются дома.

Согласно требованиям вышеуказанной главы, внутренние сети жилых и общественных зданий должны быть защищены от токов КЗ и перегрузки. Для выполнения этих требований и были изобретены аппараты защиты под названием автоматические выключатели(автоматы).

Автоматический выключатель «автомат»

это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания и перегрузки.

Короткое замыкание (КЗ)

э- лектрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также, коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

Ток перегрузки

– превышающий нормированное значение длительно допустимого тока и вызывающий перегрев проводника.Защита от токов КЗ и перегрева необходима для пожарной безопасности, для предотвращения возгорания проводов и кабелей, и как следствие пожара в доме.

Длительно допустимый ток кабеля или провода

– величина тока, постоянно протекающего по проводнику, и не вызывающего чрезмерного нагрева.

Величина длительно допустимого тока для проводников разного сечения и материала представлена ниже.Таблица представляет собой совмещенный и упрощенный вариант применимый для бытовых сетей электроснабжения, таблиц № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ.

Выбор автомата по току короткого замыкания КЗ

Выбор автоматического выключателя для защиты от КЗ (короткого замыкания) осуществляется на основании расчетного значения тока КЗ в конце линии. Расчет относительно сложен, величина зависит от мощности трансформаторной подстанции, сечении проводника и длинны проводника и т.п.

Из опыта проведения расчетов и проектирования электрических сетей, наиболее влияющим параметром является длинна линии, в нашем случае длинна кабеля от щитка до розетки или люстры.

Т.к. в квартирах и частных домах эта длинна минимальна, то такими расчетами обычно пренебрегают и выбирают автоматические выключатели с характеристикой «C», можно конечно использовать «В», но только для освещения внутри квартиры или дома, т.к. такие маломощные светильники не вызывают высокого значения пускового тока, а уже в сети для кухонной техники имеющей электродвигатели, использование автоматов с характеристикой В не рекомендуется, т.к. возможно срабатывание автомата при включении холодильника или блендера из-за скача пускового тока.

Выбор автомата по длительно допустимому току(ДДТ) проводника

Выбор автоматического выключателя для защиты от перегрузки или от перегрева проводника осуществляется на основании величины ДДТ для защищаемого участка провода или кабеля. Номинал автомата должен быть меньше или равен величине ДДТ проводника, указанного в таблице выше. Этим обеспечивается автоматическое отключение автомата при превышении ДДТ в сети, т.е. часть проводки от автомата до последнего электроприемника защищена от перегрева, и как следствие от возникновения пожара.

Пример выбора автоматического выключателя

Имеем группу от щитка к которой планируется подключить посудомоечную машину -1,6 кВт, кофеварку – 0,6 кВт и электрочайник – 2,0 кВт.

Считаем общую нагрузку и вычисляем ток.

Нагрузка = 0,6+1,6+2,0=4,2 кВт. Ток = 4,2*5=21А.

Смотрим таблицу выше, под рассчитанный нами ток подходят все сечения проводников кроме 1,5мм2 для меди и 1,5 и 2,5 по алюминию.

Выбираем медный кабель с жилами сечением 2,5мм2, т.к. покупать кабель большего сечения по меди не имеет смысла, а алюминиевые проводники не рекомендуются к применению, а может и уже запрещены.

Смотрим шкалу номиналов выпускаемых автоматов — 0.5; 1.6; 2.5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63.


Автоматический выключатель для нашей сети подойдет на 25А, так как на 16А не подходит потому что рассчитанный ток (21А.) превышает номинал автомата 16А, что вызовет его срабатывание, при включении всех трех электроприемников сразу. Автомат на 32А не подойдет потому что превышает ДДТ выбранного нами кабеля 25А., что может вызвать, перегрев проводника и как следствие пожар.

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя для однофазной сети 220 В.

Номинальный ток автоматического выключателя, А. Мощность, кВт. Ток,1 фаза, 220В. Сечение жил кабеля, мм2.
16 0-2,8 0-15,0 1,5
25 2,9-4,5 15,5-24,1 2,5
32 4,6-5,8 24,6-31,0 4
40 5,9-7,3 31,6-39,0 6
50 7,4-9,1 39,6-48,7 10
63 9,2-11,4 49,2-61,0 16
80 11,5-14,6 61,5-78,1 25
100 14,7-18,0 78,6-96,3 35
125 18,1-22,5 96,8-120,3 50
160 22,6-28,5 120,9-152,4 70
200
28,6-35,1
152,9-187,7 95
250 36,1-45,1 193,0-241,2 120
315 46,1-55,1 246,5-294,7 185

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя для трехфазной сети 380 В.

Номинальный ток
автоматического
выключателя, А.
Мощность, кВт. Ток, 1 фаза 220В. Сечение жил
кабеля, мм2.
16 0-7,9 0-15 1,5
25 8,3-12,7 15,8-24,1 2,5
32 13,1-16,3 24,9-31,0 4
40 16,7-20,3 31,8-38,6 6
50 20,7-25,5 39,4-48,5 10
63 25,9-32,3 49,2-61,4 16
80 32,7-40,3 62,2-76,6 25
100 40,7-50,3 77,4-95,6 35
125 50,7-64,7 96,4-123,0 50
160 65,1-81,1 123,8-124,2 70
200 81,5-102,7 155,0-195,3 95
250 103,1-127,9 196,0-243,2 120
315 128,3-163,1 244,0-310,1 185
400 163,5-207,1 310,9-393,8 2х95*
500 207,5-259,1 394,5-492,7 2х120*
630 260,1-327,1 494,6-622,0 2х185*
800 328,1-416,1 623,9-791,2 3х150*

* — сдвоенный кабель, два кабеля соединенных паралельно, к примеру 2 кабеля ВВГнг 5х120


Итоги

При выборе автомата необходимо учитывать не только мощность нагрузки, но и сечение и материал проводника.

Для сетей с небольшими защищаемыми участками от токов КЗ, можно применять автоматические выключатели с характеристикой «С»

Номинал автомата должен быть меньше или равен длительно допустимому току проводника.

3-фазные автоматы представляют собой электрические устройства, предназначенные для защиты линий трехфазной проводки, а также приборов, предполагающих данную схему питания, к примеру, электромоторов. При разборе данной разновидности устройств стоит сразу выделить ряд моментов:

  • 3-х фазные автоматы способны единовременно обслуживать сразу несколько однофазных сетевых участков;
  • Подключение данного прибора к сети совершенно не говорит о том, что к ней подключены агрегаты, питающиеся именно от трех фаз.

Электрические автоматы на 3 фазы — особенности работы

Варианты применения

Данная техника может использоваться и в быту, и в промышленности. Если в квартире трехфазная проводка, то необходимо купить именно 3-фазные электрические автоматы, использование нескольких однофазных аналогов не допускается, так как способно спровоцировать возгорание.

Автомат на 3 фазы также может активно использоваться в промышленности. В этом случае, однако, важно правильно подобрать устройство в соответствии с синусоидой тока. Несколько мощных ламп накаливания требуют совершенно другого устройства, нежели сварочный аппарат.

Менеджеры нашего интернет-магазина готовы помочь клиенту выбрать трехфазный автоматический выключатель, который бы полностью соответствовал предстоящим эксплуатационным условиям. Мы предлагаем продукцию от известных брендов по ценам, соответствующим официальным рекомендациям производителей. Консультанты сайта всегда готовы решить вопросы, связанные с доставкой товара по Санкт-Петербургу и областным населенным пунктам.

Давно прошло время керамических пробок, которые вкручивались в домашние электрические щитки. В настоящее время широкое распространение получили различные типы автоматических выключателей, выполняющих защитные функции. Данные устройства очень эффективны при коротких замыканиях и перегрузках. Очень многие потребители еще не до конца освоили эти приборы, поэтому нередко возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт. От выбора автомата полностью зависит надежная и долговечная работа электрических сетей, приборов и оборудования в доме или квартире.

Основные функции автоматов

Перед выбором автоматического защитного устройства, необходимо разобраться с принципами его работы и возможностями. Многие считают главной функцией автомата защиту бытовых приборов. Однако, это суждение абсолютно неверно. Автомат никак не реагирует на приборы, подключаемые к сети, он срабатывает лишь при коротких замыканиях или перегрузках.Эти критические состояния приводят к резкому возрастанию силы тока, вызывающему перегрев и даже возгорание кабелей.

Особый рост силы тока наблюдается во время короткого замыкания. В этот момент его величина возрастает до нескольких тысяч и кабели просто не в состоянии выдержать подобную нагрузку, особенно, если его сечение 2,5 мм2. При таком сечении наступает мгновенное возгорание провода.

Поэтому от правильного выбора автомата зависит очень многое. Точные расчеты, в том числе и по , дают возможность надежно защитить электрическую сеть.

Параметры расчетов автомата

Каждый автоматический выключатель в первую очередь защищает проводку, подключенную после него. Основные расчеты данных устройств проводятся по номинальному току нагрузки. Расчеты по мощности осуществляются в том случае, когда вся длина провода рассчитана на нагрузку, в соответствии с номинальным током.

Окончательный выбор номинального тока для автомата зависит от сечения провода. Только после этого можно рассчитывать величину нагрузки. Максимальный ток, допустимый для провода с определенным сечением должен быть больше . Таким образом, при выборе защитного устройства используется минимальное сечение провода, присутствующее в электрической сети.

Когда у потребителей возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт, таблица учитывает и трехфазную электрическую сеть. Для подобных расчетов существует своя методика. В этих случаях номинальная мощность трехфазного автомата определяется как сумма мощностей всех электроприборов, планируемых к подключению через автоматический выключатель.

Например, если нагрузка каждой из трех фаз составляет 5 кВт, то величина рабочего тока определяется умножением суммы мощностей всех фаз на коэффициент 1,52. Таким образом, получается 5х3х1,52=22,8 ампера. Номинальный ток автомата должен превышать рабочий ток. В связи с этим, наиболее подходящим будет защитное устройство, номиналом 25 А. Наиболее распространенными номиналами автоматов являются 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 и 100 ампер. Одновременно уточняется соответствие жил кабеля заявленным нагрузкам.

Данной методикой можно пользоваться лишь в тех случаях, когда нагрузка одинаковая на все три фазы. Если же одна из фаз потребляет больше мощности, чем все остальные, то номинал автоматического выключателя рассчитывается по мощности именно этой фазы. В этом случае используется только максимальное значение мощности, умножаемое на коэффициент 4,55. Эти расчеты позволяют выбрать автомат не только по таблице, но и по максимально точным полученным данным.

Современные системы защиты электропроводки от перегорания и воспламенения подразумевают использование автоматических выключателей и разделяются по типу сети на однофазные и трёхфазные. В частном секторе в большинстве случаев используются приборы второго типа, поэтому актуальным становится правильный расчёт автомата по мощности для 380 вольт, обеспечивающий надёжность и долговечность использования электрической сети.

Назначение и работа

Первое автоматическое устройство, предназначенное для защиты электрической цепи от сверхтоков, было изобретено американским учёным, изучающим электромагнетизм, Чарльзом Графтоном Пэджем в 1836 году. Но лишь через 40 лет подобная конструкция была описана Эдисоном. Современный же тип защитных устройств был запатентован в 1924 году корпорацией Brown, Boveri & Cie из Швейцарии.

Новаторством конструкции стала многоразовость использования благодаря возможности включения модуля при его срабатывании нажатием одной кнопки. Преимущества по сравнению с плавкими предохранителями были неоспоримыми, при этом и точность работы автомата была намного лучше. При использовании устройства в сети, рассчитанной на 380 вольт, происходит отключение сразу всех фаз. Такой подход позволяет избежать перекоса уровней сигналов и возникновения перенапряжений.

Прямое назначение трёхфазного автоматического выключателя состоит в отключении линии при возникновении в ней короткого замыкания или превышения потребляемой мощности приборами. Модули защиты относятся к группе коммутационного оборудования и благодаря простым конструкциям, удобству использования и надёжности они широко применяются как в бытовых, так и в промышленных энергетических сетях. Обычно устройство предполагает ручное управление , но некоторые типы комплектуются электромагнитным или электродвигательным приводом, дающим возможность управлять ими дистанционно.

Некоторые пользователи ошибочно предполагают, что автомат защищает подключённые к нему приборы, но на самом деле это не так. Он никак не реагирует на виды и типы приборов, подключаемых к нему, а единственной причиной его срабатывания является перегрузка и появление сверхтока. При этом, если автомат не отключит линию, электропроводка начнёт нагреваться, что приведёт к её повреждению или даже воспламенению.

Выбор автоматического модуля защиты связан с возможностями электрической линии выдерживать ток определённой величины, что напрямую связано с материалом кабеля и его сечением. Иными словами, при выборе модуля главным параметром является мощность или максимальный ток, который приводит к срабатыванию автомата.

Конструкция защитного модуля

Несмотря на широкий ассортимент продукции, предлагаемый различными производителями, конструкции автоматических выключателей подобны друг другу. Корпус прибора выполняется из диэлектрика, устойчивого к температурам, и не поддерживает горение. На передней панели располагается рычажок ручного управления, а также наносятся основные технические характеристики.

Конструктивно корпус состоит из двух половинок, скрученных между собой болтами. В середине его находятся следующие элементы:

Именно конструкции расцепителей обеспечивают почти моментальное срабатывание автоматического выключателя. Электромеханический контакт реагирует на возникновение в защищаемой им цепи тока, параметры которого превышают номинальное значение. В конструкцию расцепителя входит катушка индуктивности с сердечником, положение которой фиксируется пружиной, а уже она связана с подвижным силовым контактом. Обмотки соленоида включаются последовательно нагрузке. Тепловой расцепитель представляет собой спрессованную полоску из двух металлов с разной теплопроводностью (биметаллическая пластина).

Принцип действия

После подключения к трёхфазному автомату силовой и нагрузочной электрических линий его включают с помощью перевода рычажка в верхнее положение. В результате происходит зацепление рычага через защёлку с включающим контактом. Образованное соединение обеспечивается за счёт смещения подвижной контактной группы относительно их держателя.

При нормальной ситуации ток проходит через соприкосновение силового и подвижного контакта. Затем поступает на биметаллическую пластину и обмотку соленоида, а с неё уже попадает на клемму и подключённую к автомату нагрузку.

Если через выключатель начинает протекать ток со значением, превышающим допустимое, то биметаллическая пластина начинает нагреваться. Из-за разного теплового расширения металлов она изгибается, разрывая в итоге контакт. Сила тока, при котором происходит разрыв соединения, зависит от толщины пластины. Термомагнитный расцепитель характеризуется медленной работой, хотя и может фиксировать даже небольшие изменения величины тока. Его настройка осуществляется на заводе с помощью изменения расстояния между пластиной и подвижным контактом. Для этого используется регулировочный винт.

Но для тока, который мгновенно увеличивает своё значение, скорость реакции биметаллической пластины будет крайне низкой, поэтому вместе с ней используется и соленоид. В нормальном состоянии сердечник выталкивается пружиной и замыкает контакт автомата. При аномальном значении сигнала в витках катушки стремительно увеличивается магнитное поле, потоки которого втягивают сердечник внутрь, преодолевая действие пружины, а это приводит к разрыву цепи.

Срабатывание электромагнитного расцепителя происходит за доли секунды, при этом на токи, незначительно превышающие номинальные, он не реагирует. Одновременно с разъединением всей трёхфазной линии опускается и рычажок, который опять понадобится перевести в верхнее положение для подключения нагрузки к сети.

Характеристики устройства

Правильный подбор 3-фазного автомата заключается не только в определении условий его эксплуатации, но и по мощности и типу нагрузки, которая будет к нему подключаться. Неверно подобранная мощность модуля приводит к ухудшению защиты электропровода , при этом такое устройство и само может стать источником аварийной ситуации.

Но всё же, как бы ни было важно правильно подобрать мощность, автоматические приборы характеризуются и другими техническими параметрами, влияющими на их работу. К основным из них относят:

Кроме технических параметров, автоматические приборы характеризуются и качественными показателями. К наиболее распространённым относят тип привода, способ присоединения внешних проводников, исполнение отсечки и другие.

Подбор мощности

Существует два способа определения необходимой мощности для 3-фазного автомата. При этом один дополняет другой, а не исключает его. Первый метод связан с нахождением суммарного значения потребляемой энергии и нагрузкой, а второй — с сечением электропроводки.

Исходя из определения, что автомат защищает не оборудование, а электропроводку, подбирать мощность нужно, ориентируясь на параметры последней. Это верно, но лишь до того момента, пока не будет запланирована модернизация сети. Например, существующая проводка в доме рассчитана на 1,5 квадрата. Согласно техническим характеристикам медная проводка такого диаметра сможет выдержать долговременный ток не более 10 ампер. Соответственно, наибольшее одновременное потребление энергии приборами, подключёнными к выходу автомата, не должно превышать 3,8 кВт. Это значение получается из простой формулы для нахождения мощности — P = U*I, где:

  • P — наибольшая допустимая мощность потребления, Вт;
  • U — напряжение трёхфазной сети, 380 вольт;
  • I — максимальный ток, выдерживаемый проводкой, А.

Полученное число говорит о том, что одновременно суммарно подключённая в линию нагрузка не должна превышать это значение, т. е. при включении бойлера на 2 кВт ничего страшного не произойдёт. Но если же к этой линии подключить электропечь в 3 кВт, то проводка не выдержит и загорится, поэтому для предотвращения аварии необходимо установить автомат на 10 А, позволяющий нагрузить линию всего до 2,2 кВт.

Преимущество использования трёхфазного автомата в том, что к нему одновременно можно подключить три линии, при этом величина номинального тока будет определяться суммированием мощностей всех фаз. Таким образом, для автомата на 380 вольт она составит 6,6 кВт, а в случае подключения нагрузки типа «треугольник» — 11,4 кВт. То есть для приведённого примера, если нет возможности развести линию на разные фазовые выходы устройства защиты, понадобится приобрести автомат на 6 А.

Если же планируется модернизация проводки или используется кабель толстого сечения, то расчёт можно произвести исходя из потребляемой мощности нагрузки. Например, если нагрузка каждой фазы не будет превышать 4 кВт, то номинальный ток рассчитывается как сумма мощностей плюс 15–20% запаса (I = 4*3 = 12 А + запас = 14 А), поэтому наиболее подходящим устройством в данном случае будет автомат на 16 А.

Нюансы при расчёте

Для упрощения нахождения мощности в качестве запаса принято использовать не процентное содержание, а умножение на коэффициент. Это дополнительное число принято считать равным 1,52.

На практике же редко получается нагрузить все три фазы одинаково, поэтому, когда одна из линий потребляет большую энергию, расчёт номинала автоматического выключателя выполняется по мощностям именно этой фазы. В таком случае берётся во внимание наибольшее значение потребляемой энергии и умножается на коэффициент 4,55, и тогда можно будет обойтись без использования таблиц.

Таким образом, при расчёте мощности в первую очередь учитываются параметры электропроводки, а затем и энергия, потребляемая защищаемым автоматом электрооборудования. Здесь берётся во внимание и верное замечание из правил устройства электроустановок (ПУЭ), указывающее, что установленный автоматический выключатель должен обеспечить защиту самого слабого участка цепи.

Вводной автомат 25 ампер 3 фазы. Как производится расчет автоматического выключателя

Для увеличения безопасности, электропроводку в квартире нужно делить на несколько линий. Это отдельные автоматы для освещения, розеток кухни, остальных розеток. Бытовые приборы большой мощности с повышенной опасностью (электроводонагреватели, стиральные машины, электрические плиты), нужно включать через УЗО.

Удобный монтаж автоматов в щитке

УЗО вовремя среагирует на утечку тока и отключит нагрузку. Для правильного выбора автомата важно учесть три основных параметра; — номинальный ток, коммутационную способность отключения тока короткого замыкания и класс автоматов.

Расчетный номинальный ток автомата — это максимальный ток, который рассчитан на длительную работу автомата. При токе выше номинального, происходит отключение контактов автомата. Класс автоматов означает кратковременную величину пускового тока, когда автомат еще не срабатывает.

Пусковой ток многократно превосходит номинальное значение тока. Все классы автоматов имеют разные превышения пускового тока. Всего имеется 3 класса для автоматов различных марок:

— класс В, где пусковой ток может быть больше номинального от 3 до 5 раз;

— класс С имеет превышение тока номинала в 5 — 10 крат;

— класс D с возможным превышением тока номинального значения от 10 до 50 раз.


Маркировка автоматического выключателя

В домах, квартирах используют класс С. Коммутационная способность определяет величину тока короткого замыкания при мгновенном отключении автомата. У нас используются автоматы с коммутационной способностью 4500 ампер, зарубежные автоматы имеет ток к. з. 6000 ампер. Можно использовать оба типа автоматов, российские и зарубежные.

Расчет автоматического выключателя

Выбирать автоматы можно с расчетом по току нагрузки или сечению электропроводки.

Расчет автомата по току

Подсчитываем всю мощность нагрузок на автомат. Плюсуем мощности всех потребителей электричества, и по следующей формуле:

получаем расчетный ток автомата.

P- суммарная мощность всех потребителей электричества

U – напряжение сети

Округляем расчетную величину полученного тока в большую сторону.

Расчет автомата по сечению электропроводки

Чтобы выбрать автомат можно воспользоваться таблицей 1. Выбранный по сечению электропроводки ток, уменьшают до нижней величины тока автомата, для снижения нагрузки электропроводки.


Выбор номинального тока по сечению кабеля. Таблица №1

Для розеток автоматы берут на ток 16 ампер, так как розетки рассчитаны на ток 16 ампер, для освещения оптимальный вариант автомата 10 ампер. Если вы не знаете сечение электропроводки, тогда его нетрудно рассчитать по формуле:

S – сечение провода в мм²

D – диаметр провода без изоляции в мм

Второй метод расчета автоматического выключателя является более предпочтительным, так как он защищает схему электропроводки в помещении.

Ни одно электрическое устройство, ни один электроприбор, не должны использоваться без защитной автоматики. Автоматический выключатель (АВ) устанавливается для конкретного устройства, или для группы потребителей подключаемых к одной линии. Для того чтобы правильно ответить на вопрос, какая мощность соответствует, например, автомату с номиналом 25А, стоит сначала познакомиться с устройством автоматического выключателя и типами защитных устройств.

Конструктивно АВ объединяет механический, тепловой и электромагнитный расцепители, работающие независимо друг от друга.

Механический расцепитель

Предназначен для включения/выключения автомата вручную. Позволяет использовать его как коммутационное устройство. Применяется при ремонтных работах для обесточивания сети.

Тепловой расцепитель (ТР)

Эта часть автоматического выключателя защищает цепь от перегрузки. Ток проходит по биметаллической пластине, нагревая ее. Тепловая защита инерционна, и может кратковременно пропускать токи, превышающие порог срабатывания (In). Если ток длительное время превышает номинальный, пластина нагревается настолько, что деформируется и отключает АВ. После остывания биметаллической пластины (и устранения причины перегрузки), автомат включается вручную. В автомате на 25А, цифра 25 обозначает порог срабатывания ТР.

Электромагнитный расцепитель (ЭР)

Разрывает электрическую цепь при коротком замыкании. Образующиеся при КЗ сверхтоки требуют мгновенной реакции защитного аппарата, поэтому, в отличие от теплового, электромагнитный расцепитель срабатывает моментально, за доли секунды. Отключение происходит за счет прохождения тока через обмотку соленоида с подвижным стальным сердечником. Соленоид, срабатывая, преодолевает сопротивление пружины и отключает подвижный контакт автоматического выключателя. Для отключения по КЗ, требуются токи превышающие In от трех до пятидесяти раз, в зависимости от типа АВ.

Типы АВ по токо-временной характеристике

Обойдем вниманием аппараты защиты промышленной электроники и двигателей со встроенными тепловыми реле, и рассмотрим наиболее распространенные типы автоматов:

  • Характеристика В — при трехкратном превышении In, ТР срабатывает через 4-5с. Срабатывание ЭР при превышении In от трех до пяти раз. Применяются в осветительных сетях или при подключении большого количества маломощных потребителей.
  • Характеристика С — наиболее распространенный тип АВ. ТР срабатывает за 1,5с при пятикратном превышении In, срабатывание ЭР при 5-10-кратном превышении. Применяются для смешанных сетей, включающих приборы разного типа, в том числе с небольшими пусковыми токами. Основной тип автоматических выключателей для жилых и административных зданий.
  • Характеристика D — автоматы с наибольшей перегрузочной способностью. Используются для защиты электродвигателей, энергопотребителей с большими пусковыми токами.

Соотношение номиналов АВ и мощностей потребителей

Чтобы определить, сколько киловатт можно подключить через автоматический выключатель определенной мощности, воспользуйтесь таблицей:

автомат 220v, А мощность, кВт
однофазный трехфазный
2 0,4 1,3
6 1,3 3,9
10 2,2 6,6
16 3,5 10,5
20 4,4 13,2
25 5,5 16,4
32 7,0 21,1
40 8,8 26,3
50 11,0 32,9
63 13,9 41,4

Для расчета мощности вводного автомата дома, используйте коэффициент 0,7 от общей мощности потребителей.

При определении нагрузочной способности автоматического выключателя, важно учитывать не только его номинал, но и перегрузочную характеристику. Это поможет избежать ложных срабатываний во время пуска мощных электроприборов.

Те времена, когда на электрических щитках квартир или частных домов можно было встретить традиционные керамические пробки, уже давно прошли. Сейчас повсеместно применяются автоматические выключатели новой конструкции – так называемые автоматы защиты.

Для чего предназначены эти устройства? Как правильно произвести в каждом конкретном случае? Конечно, основная функция этих устройств заключается в защите электросети от коротких замыканий и перегрузок.

Автомат должен отключаться, когда нагрузка существенно превышает допустимую норму или при возникновении короткого замыкания, когда значительно возрастает электрический ток. Однако он должен пропускать ток и работать в нормальном режиме, если вы, например, одновременно включили стиральную машинку и электроутюг.

Что защищает автоматический выключатель

Прежде чем подбирать автомат, стоит разобраться, как он работает и что он защищает. Многие люди считают, что автомат защищает бытовые приборы. Однако это абсолютно не так. Автомату нет никакого дела до приборов, которые вы подключаете к сети – он защищает электропроводку от перегрузки.

Ведь при перегрузке кабеля или возникновении короткого замыкания возрастает сила тока, что приводит к перегреву кабеля и даже возгоранию проводки.

Особенно сильно возрастает сила тока при коротком замыкании. Величина силы тока может возрасти до нескольких тысяч ампер. Конечно, никакой кабель не способен долго продержаться при такой нагрузке. Тем более, кабель сечением 2,5 кв. мм, который часто используют для прокладки электропроводки в частных домовладениях и квартирах. Он попросту загорится, как бенгальский огонь. А открытый огонь в помещении может привести к пожару.

Поэтому правильный играет очень большую роль. Аналогичная ситуация возникает при перегрузках — автоматический выключатель защищает именно электропроводку.

Когда нагрузка превышает допустимое значение, сила тока резко возрастает, что приводит к нагреванию провода и оплавлению изоляции. В свою очередь, это может привести к возникновению короткого замыкания. А последствия такой ситуации предсказуемы – открытый огонь и пожар!

По каким токам производят расчет автоматов

Функция автоматического выключателя состоит в защите электропроводки, подключенной после него. Основным параметром, по которому производят расчет автоматов, является номинальный ток. Но номинальный ток чего, нагрузки или провода?

Исходя из требований ПУЭ 3.1.4, токи уставок автоматических выключателей которые служат для защиты отдельных участков сети, выбираются по возможности меньше расчетных токов этих участков или по номинальному току приемника.

Расчет автомата по мощности (по номинальному току электроприемника) производят, если провода по всей длине на всех участках электропроводки рассчитаны на такую нагрузку. То есть допустимый ток электропроводки больше номинала автомата.

Также учитывается время токовая характеристика автомата , но про нее мы поговорим позже.

Например, на участке, где используется провод сечением 1 кв. мм, величина нагрузки составляет 10 кВт. Выбираем автомат по номинальному току нагрузки — устанавливаем автомат на 40 А. Что произойдет в этом случае? Провод начнет греться и плавиться, поскольку он рассчитан на номинальный ток 10-12 ампер, а сквозь него проходит ток в 40 ампер. Автомат отключится лишь тогда, когда произойдет короткое замыкание. В результате может выйти из строя проводка и даже случиться пожар.

Поэтому определяющей величиной для выбора номинального тока автомата является сечение токопроводящего провода. Величина нагрузки учитывается лишь после выбора сечения провода. Номинальный ток, указанный на автомате, должен быть меньше максимального тока, допустимого для провода данного сечения.

Таким образом, выбор автомата производят по минимальному сечению провода, который используется в проводке.

Например, допустимый ток для медного провода сечением 1,5 кв. мм, составляет 19 ампер. Значит, для данного провода выбираем ближайшее значение номинального тока автомата в меньшую сторону, составляющее 16 ампер. Если выбрать автомат со значением 25 ампер, то проводка будет греться, так как провод данного сечения не предназначен для такого тока. Чтобы правильно произвести , необходимо, в первую очередь, учитывать сечение провода.

Расчет вводного автоматического выключателя

Система электропроводки делится на группы. Каждая группа имеет свой кабель с определенным сечением и автоматические выключатели с номинальным током удовлетворяющему этому сечению.

Чтобы выбрать сечение кабеля и номинальный ток автомата, нужно произвести расчет предполагаемой нагрузки. Этот расчет производят, суммируя мощности приборов, которые будут подключены к участку. Суммарная мощность позволит определить ток, протекающий через проводку.

Определить величину тока можно по следующей формуле:

  1. Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
  2. U — напряжение сети, В (U=220 В).

Несмотря на то, что формула применяется для активных нагрузок, которые создают обычные лампочки или приборы с нагревательным элементом (электрочайники, обогреватели), она все же поможет приблизительно определить величину тока на данном участке. Теперь нам нужно выбрать токопроводящий кабель. Зная величину тока, мы по таблице сможем выбрать сечение кабеля для данного тока.

После этого можно производить для электропроводки данной группы. Помните, что автомат должен отключиться раньше, чем произойдет перегрев кабеля, поэтому номинал автомата выбираем ближайшее меньшее значение от расчетного тока.


Смотрим на величину номинального тока на автомате и сравниваем ее с максимально допустимой величиной тока для провода с данным сечением. Если допустимый ток для кабеля меньше, чем номинальный ток, указанный на автомате, выбираем кабель с большим сечением.

Похожие материалы на сайте:

При проектировании электросети нового дома, для подключения новых мощных приборов, в процессе модернизации электрощита приходится осуществлять выбор автоматического выключателя для надёжной электрической безопасности.

Некоторые пользователи небрежно относятся к данной задаче, и могут не задумываясь подключить любой имеющийся автомат, лишь бы работало, или при выборе ориентируются по таким критериям: подешевле, чтоб не сильно по карману било, или по мощней, чтобы лишний раз не выбивало.

Очень часто такая халатность и незнание элементарных правил выбора номинала предохранительного устройства приводит к фатальным последствиям. Данная статья ознакомит с основными критериями защиты электропроводки от перегрузки и короткого замыкания, для возможности правильного выбора защитного автомата соответственно мощности потребления электроэнергии.

Коротко принцип работы и предназначение защитных автоматов

Автоматический выключатель при коротком замыкании срабатывает практически моментально благодаря электромагнитному расщепителю. При определённом превышении номинального значения тока нагревающаяся биметаллическая пластина отключит напряжение спустя некоторое время, которое можно узнать из графика время токовой характеристики.

Данное предохранительное устройство защищает проводку от КЗ и сверх токов, превышающих расчётное значение для данного сечения провода, которые могут разогреть токопроводящие жилы до температуры плавления и возгорания изоляции. Чтобы этого не произошло, нужно не только правильно подобрать защитный выключатель, соответствующий мощности подключаемых устройств, но и проверить, выдержит ли имеющаяся сеть такие нагрузки.


Внешний вид трех полюсного автоматического выключателя

Провода должны соответствовать нагрузке

Очень часто бывает, что в старом доме устанавливается новый электросчётчик, автоматы, УЗО, но проводка остаётся старой. Покупается много бытовой техники, суммируется мощность и под неё подбирается автомат, который исправно держит нагрузку всех включённых электроприборов.

Вроде всё правильно, но вдруг изоляция проводов начинает выделять характерный запах и дым, появляется пламя, а защита не срабатывает. Это может случиться, если параметры электропроводки не рассчитаны на .

Допустим, поперечное сечение жилы старого кабеля — 1,5мм², с максимально допустимым пределом по току в 19А. Принимаем, что одновременно к нему подключили несколько электроприборов, составляющих суммарную нагрузку 5кВт, что в токовом эквиваленте составляет приблизительно 22,7А, ему соответствует автомат 25А.

Провод будет разогреваться, но данный автомат будет оставаться включённым все время, пока не произойдёт расплавление изоляции, что повлечёт короткое замыкание, а пожар уже может разгораться полным ходом.


Защитить самое слабое звено электропроводки

Поэтому, прежде чем сделать выбор автомата соответственно защищаемой нагрузке, нужно удостовериться, что проводка данную нагрузку выдержит.

Согласно ПУЭ 3.1.4 автомат должен защищать от перегрузок самый слабый участок электрической цепи, или выбираться с номинальным током, соответствующим токам подключаемых электроустановок, что опять же подразумевает их подключение проводниками с требуемым поперечным сечением.

При игнорировании этого правила не стоит нарекать на неправильно рассчитанный автомат и проклинать его производителя, если слабое звено электропроводки вызовет пожар.


Расплавленная изоляция проводов

Расчет номинала автомата

Допускаем, что проводка новая, надёжная, правильно рассчитанная, и соответствует всем требованиям. В этом случае выбор автоматического выключателя сводится к определению подходящего номинала из типичного ряда значений, исходя из расчетного тока нагрузки, который вычисляется по формуле:

где Р – суммарная мощность электроприборов.

Подразумевается активная нагрузка (освещение, электронагревательные элементы, бытовая техника). Такой расчет полностью подходит для домашней электросети в квартире.

Допустим расчет мощности произведён: Р=7,2 кВт. I=P/U=7200/220=32,72 А. Выбираем подходящий автомат на 32А из ряда значений: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

Данный номинал немного меньше расчётного, но ведь практически не бывает одновременного включения всех электроприборов в квартире. Также стоит учитывать, что на практике срабатывание автомата начинается со значения в 1,13 раза больше от номинального, из-за его времятоковой характеристики, то есть 32*1,13=36,16А.

Для упрощения выбора защитного автомата существует таблица, где номиналы автоматов соответствуют мощности однофазной и трёхфазной нагрузки:


Таблица выбора автомата по току

Найденный по формуле в вышеприведённом примере номинал наиболее близок по значению мощности, которое указано в выделенной красном ячейке. Также, если вы хотите рассчитать ток для трехфазной сети, при выборе автомата, ознакомьтесь со статьей про

Подбор защитных автоматов для электрических установок (электродвигателей, трансформаторов) с реактивной нагрузкой, как правило, не производится по мощности. Номинал и тип подбирается соответственно рабочему и пусковому току, указанному в паспорте данного устройства.

Вводной автомат 25 ампер 3 фазы abb

Автоматы ABB серий S200 и Sh300L

Автоматы серии S200 относятся к профессиональному сегменту выключателей ABB. Широкий модельный ряд включает в себя устройства, подходящие и для бытовых электроустановок, и для коммерческих, и для сложных промышленных систем. Они имеют удобные двойные зажимы, позволяющие одновременно подсоединять по два проводника, как снизу, так и сверху. Есть возможность подключения дополнительных аксессуаров. Автоматы S200 поставляются в одно-, двух-, трех- и четырехполюсном исполнении, характеристики срабатывания — В, С, D, K и Z.

Автоматы Sh300L — облегченная версия устройств серии S200, входящая в линейку Compact Home для жилых и небольших офисных помещений. Снижение стоимости этой серии достигнуто за счет уменьшения номинальной коммутационной способности и сокращения модельного ряда. Не рекомендуется использовать в качестве вводных автоматов. Кроме того, отсутствует возможность подключения дополнительных сигнальных и управляющих устройств. Как и автоматы старшей серии, они поставляются в одно-, двух-, трех- и четырехполюсном исполнении, характеристика срабатывания — C.

Номинальный ток 0,5–63 А 6–40 А
Напряжение 230/400 В
Номинальная отключающая способность 6, 10, 15 и 25 кА 4,5 кА
Сечение подключаемого кабеля до 25 мм2

Все автоматические выключатели поставляются по официальным каналам с заводов в Германии. Приобретая автоматы ABB в нашем магазине, Вы можете быть уверены в высоком качестве поставляемого товара.

Для получения подробной информации о линейке автоматов скачайте официальный каталог ABB.

Устройство автоматического выключателя

1. Рычажок. Производит включение и выключение подачи тока на клеммы.

2. Винтовые клеммы. Необходимы для подвода и закрепления контактов, подводимых к автомату.

3. Подвижный контакт. Подпружинен, необходим для быстрого расцепления контактов.

4. Неподвижный контакт. Осуществляет коммутацию цепи с подвижным контактом.

5. Биметаллическая пластина. При превышении допустимого значения пластина нагревается, изгибается и приводит в действие механизм расцепления.

6. Регулировочный винт. Служит для настройки тока срабатывания.

7. Соленоид. Подвижный сердечник, который также приводит в действие механизм расцепления.

8. Дугогасительная решетка. Предотвращает возникновение электрической дуги при расцеплении контактов.

9. Защелка. Фиксирует корпус на DIN-рейке.

Автоматический выключатель – автомат c25 служит для защиты электрической линии от короткого замыкания и токов перегрузки. Вдобавок ко всему прочему, он является коммутационным аппаратом, то-есть им можно включать и отключать нагрузку

Как правило, цена автомата c25 складывается из его характеристик, количества полюсов и “раскручености” бренда. Как можно увидеть, цены на автоматы C25 одного бренда и с одинаковым количеством полюсов различаются, в зависимости от коммутационной отключающей способности автомата.

В магазин

Содержание

  • Характеристики и их маркировка на автомате
  • Номинальный ток
  • Коммутационная способность
  • Класс токоограничения
  • Времятоковые характеристики отключения
  • Сечение защищаемого кабеля
  • Мощность нагрузки (На сколько киловатт автомат c25?)
  • Номинальное напряжение
  • Где применяется автомат c25
  • Схема подключения
  • Компания производитель, где купить, цена

Модульный автомат C25a

В этой статье рассматривается модульный автомат C25. Модульным автомат называется  из-за того, что каждый его полюс – это отдельный стандартный модуль.  По существу, изготовление многополюсных автоматов осуществляется соединением нескольких однополюсных модулей друг с другом. Таким образом, модульный автомат отличаются от других видов автоматов методом изготовления корпуса и его сборкой. Например, автомат в литом корпусе представляет собой цельный монолитный прибор. Его нельзя разобрать на отдельные полюса. Соответственно, из нескольких однополюсных автоматов нельзя собрать автомат многополюсный.

Общие характеристики автоматического выключателя c25, их маркировка

При любом количестве полюсов автомат c25 имеет следующие  общие характеристики: номинальный ток, коммутационная способность, класс токоограничения. Кроме того, значение этих характеристик промаркированы на автоматическом выключателе.

Номинальный ток автомата c25

Номинальный ток In автомата c25 равен 25 амперам. То есть, автомат может длительное время не отключаясь  пропускать через себя ток силой 25 ампер, или меньше, при средней температуре 30°C. Однако, стоит учитывать температурные изменения. С одной стороны, при снижении температуры номинальный ток будет увеличиваться. С другой стороны, в случае увеличения температуры номинальный ток будет снижаться.

Коммутационная или отключающая способность автомата c25

Коммутационная или номинальная отключающая способность  Icn – это возможность автомата отключатся при токе короткого замыкания (КЗ) определенной силы. Естественно, автоматический выключатель должен при отключении остаться работоспособным. Как правило, маркировка силы тока указана в прямоугольной рамке на корпусе автомата. Бытовые модульные автоматы обычно имеют коммутационную способность 4500A (4,5 kA), 6000A (6 kA). На промышленных сериях может указываться без рамки. Чем коммутационная способность больше, тем автомат качественней и дороже. Про отключающую способность более подробно.

Класс токоограничения автомата c25

Класс токоограничения автоматического выключателя показывает, за какое время происходит гашение дуги. Соответственно, существует три класса токоограничения автоматических выключателей. Третий класс токоограничения означает, что дуга гасится за 3-5 миллисекунд (0,003-0,005 секунды). В свою очередь, при втором классе гашение дуги происходит за 5-10 миллисекунд (0,005-0,01 секунды). На первый класс ограничение не установлены и гашение происходит за 10 миллисекунд и более.

Маркировка класса токоограничения нанесена на автомат в виде квадратной  рамки с цифрами 3 или 2. По обыкновению, она расположена под прямоугольной рамкой коммутационной способности или рядом с ней. В частности, если маркировки нет, то это автомат с первым классом токоограничения. Про токоограничение более подробно.

Времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей  автомата C25

Каждый автомат имеет два расцепителя – тепловой (биметаллическая пластина) и электромагнитный (реле максимального тока). По сути, при помощи этих расцепителей происходит автоматическое отключение. По замыслу, тепловой расцепитель отключает автомат при длительном превышении мощности на участке сети, защищенного этим автоматом. С другой стороны, электромагнитный расцепитель отключает автомат при коротком замыкании. Однако, может быть и наоборот. Такое может произойти при установке автомата, с неверно подобранными характеристиками. Параметры силы тока, при котором происходит отключение, и времени, за которое отключение происходит, называются времятоковыми характеристиками автомата.

Времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей автомата C25 промаркированы на автомате в виде буквы C. Соответственно, эта буква изображена перед числом, обозначающим  номинальный ток. Например, в данном случае перед числом 25.

Времятоковые характеристики теплового расцепителя для автомата c25

Несомненно, чем больше мощность нагрузки подключенной к автомату, тем больше сила тока проходящая через автомат. Соответственно, слишком большая сила тока способна повредить кабель, идущий от автомата к  электроприбору. Значит, задача автомата отключить ток до того, как его сила достигнет величин, способных повредить кабель.

Времятоковые характеристики теплового расцепителя для автомата c25 составляют интервал от 1,13 In до 1,45 In. Строго говоря, при прохождении через тепловой расцепитель автомата C25 тока, равному 1,13 от номинального, он выключится за время, равное или более часа. Во время прохождения тока 1,45 от номинального выключится менее, чем за час.

Так или иначе, автомат c25 выключится тепловым расцепителем в течении часа или более при токе 28,25 Ампер (1,13×25A=28,25A). И выключится за время менее часа при токе 36,25 Ампер (1,45×25A=36,25A).

При повышении силы тока более 36,25 Ампер время отключения автомата будет уменьшаться. Наконец, если сила тока достигнет значений  достаточных для отключения электромагнитного расцепителя, то отключать автомат будет уже этот расцепитель.

Времятоковые характеристики электромагнитного расцепителя автомата C25

Автомат C25 будет отключаться электромагнитным расцепителем, когда сила тока, протекающая через автомат, станет в пять раз больше номинального тока автомата. Одновременно, время отключения составит более 0,1 секунды. При токе, превышающий номинальный в десять раз, автомат отключится за 0,1 секунды или менее.

При силе тока (25×5=125) 125 Ампер автомат c25 отключится за время более 0,1 секунды. Таким образом, когда сила тока достигнет (25×10=250) 250 Ампер – за 0,1 секунды или еще быстрее.

Сечение кабеля для автомата c25

Сечение кабеля для автомата c25 обусловлено времятоковыми характеристиками его теплового расцепителя. С одной стороны, через автомат c25 более, чем час времени может протекать ток 28,25 Ампер. Значит, сечение проводника, подключаемого после автомата, должно быть не менее 4 мм² меди. Кабель с медными жилами сечением 4 мм², в не лучших для себя условиях, может длительно выдерживать протекание тока силой около 35 Ампер. Понятное дело, что это зависит от количества жил, материала изоляции и условий прокладки кабеля.

С другой стороны, через автомат c25, примерно, в течении часа может протекать ток 36,25 Ампер. Бесспорно, что такой ток при неблагоприятных обстоятельствах уже может нагревать медный проводник сечением 4 мм². Очевидно, это не полезно для кабеля. Однако, кратковременно такой ток проводник выдержать сможет. Само собой разумеется, что такое повышение тока не должно быть частым явлением. Следовательно, не надо перегружать автомат и кабель подключением слишком большой нагрузки. Иначе, от постоянного перегрева кабель быстро выйдет из строя.

Несомненно, при применении алюминиевого проводника сечение жил должно быть увеличено. До и после автомата c25 сечение его должно составлять 6 мм². Но применять в быту кабели с алюминиевыми жилами не нужно. Алюминий обладает большой текучестью. Поэтому требует частого осмотра и обслуживания.  Единственное исключение провод СИП от опоры до ввода в дом.

Другие характеристики для одно-1p(п) двух-2p(п) трех-3p(п) и четырехполюсного 4p(п) автомата c25

Некоторые характеристики автомата c25 изменяются в зависимости от количества фаз сети, в которой используется автомат. Точнее, изменяется номинальная напряжение и мощность подключаемой к автомату нагрузки.

Безусловно, для однофазной сети, где используются однополюсные или двухполюсные автоматы C25,  характеристики будут иметь свои определенные значения. Для трехфазной сети, где используются трехполюсные или четырехполюсные автоматы C25, эти характеристики будут другими. Разумеется, изменяется также схема подключения автомата.

Итак, однополюсные и двухполюсные автоматы применяются в однофазной сети. Трехполюсные и четырехполюсные используются в трехфазной сети.

Бывает, что двухполюсные автоматы используются в двухфазной сети. Однако, в быту двухфазные сети обычно отсутствуют. Исключением могут быть признаны не заземленные выходы однофазного генератора и разделительного трансформатора.

Однополюсные и трехполюсные автоматы отключают фазные проводники, а нулевой оставляют не разомкнутым. С другой стороны, двухполюсные и четырехполюсные автоматы размыкают и фазные и нулевой проводник одновременно.

По сути, существуют две разновидности двухполюсных автоматов – 2п и 1п+n. Двухполюсные 2п автоматы состоят из двух одинаковых однополюсных автоматов, соединенных механически. Стало быть, в этом случае оба полюса имеют защиту.

Двухполюсные 1п+n состоят из однополюсного автомата и однополюсного рубильника, также механически соединенных. Иначе говоря, полюс размыкающий нулевой проводник не содержит автоматических расцепителей, а только механизм, размыкающий контакты.  Контакты размыкаются с помощью механического привода при отключении автомата, размыкающего фазный проводник. Другими словами, полюс n защиты не имеет.

Соответственно, четырехполюсные автоматы 4п состоят из четырех полноценных однофазных автоматов, а автоматы 3п+n из трех однополюсных автоматов и однополюсного рубильника.

Номинальное напряжение автоматического выключателя C25

Во-первых, для автомата C25 на корпусе промаркировано Ue номинальное напряжение. Иначе говоря, такое напряжение при котором автомат длительно может пропускать через себя номинальный ток. Так, для однополюсных и двухполюсных автоматов оно обычно составляет 230 – 400 вольт. В свою очередь, для трехполюсных и четырехполюсных 400 вольт. Во-вторых, может быть промаркировано максимальное Umax и минимальное Umin напряжение при котором автомат сохраняет работоспособность. В-третьих, Ui номинальное напряжение изоляции. Другими словами, напряжение не достаточное для того чтобы пробить сопротивление материала из которого изготовлен автомат, во время прикасания к нему человека.

Маркировка на автомате в виде волнистой линии ∼ или ≈ означает, что он предназначен для использования в цепи переменного тока. Нанесена маркировка обычно перед обозначением номинального напряжения. С другой стороны, для цепей постоянного тока применяются автоматы с немного другим устройством и маркировкой в виде прямой линии – .

Иногда на автомате указывается номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp в КилоВольтах. То есть, пиковое значение импульсного (чрезвычайно кратковременного) напряжения заданной формы и полярности, которое может выдержать аппарат без повреждений при определенных условиях.

Мощность нагрузки (На сколько киловатт автомат C25?)

Итак, мощность нагрузки автоматического выключателя c25 зависит от количества фаз сети. Очевидно, что в трехфазной сети к автомату можно подключить нагрузку большей мощности чем в однофазной.

Как полагается, однополюсный и двухполюсные автоматы c25 предназначены для однофазной сети. Напряжение в бытовой однофазной сети составляет 220-230 вольт. Соответственно, пользуясь простой формулой P=U×I, можно определить мощность нагрузки, которую можно подключить к автомату. P=220×25=5500 Ватт. P=230×25=5750 Ватт.

Мощность нагрузки для однополюсного и двухполюсного автоматов c25 равна 5500 – 5750 Ватт. Безусловно, лучше ограничить мощность подключенного к автомату c25 электроприбора в однофазной сети до 5,5 КилоВатт. Это позволит не перегревать кабель и не вызывать частое отключение автомата. Тем более, что ни говори, напряжение в сети обычно понижено. По новому госту напряжение однофазной сети должно быть 230 вольт ± 10%. Соответственно, в трехфазной сети 400 вольт ± 10%. Но обычно оно минус  10% или ниже и  намного реже плюс.

Как принято, трехполюсные и четырехполюсные автоматы предназначены для трехфазной сети. Напряжение бытовой трехфазной сети составляет 380-400 вольт. По формуле P=U×I, таким образом, выясняем что мощность нагрузки для трех- и четырехполюсных автоматов c25 9500 – 10000 Ватт. Определенно, как и для однофазной сети лучше взять нижний предел. Соответственно, ограничить мощность электроприемника, подключенного к автомату C25 в трехфазной сети, до 9,5 КилоВатт.

Где применяется автомат c25

Само собой, в быту автомат C25 чаще всего применяется как вводной, до счетчика. Естественно, если выделенная мощность составляет 5,5кВт для однофазной сети или 9,5кВт для трехфазной. Количество полюсов вводного автомата определяется количеством фаз сети и требованиями энергоснабжающей компании.

Однополюсные и двухполюсные автоматы c25 могут быть применены как автоматы на отдельный электроприбор мощностью около 5,5килоВатт. Безусловно, только если вводной автомат выше по номинальному току.

Трехполюсные и четырехполюсные автоматы c25 также могут применяться для отдельного электроприемника мощностью 9,5КилоВатт. Чаще всего автомат C25a применяется для защиты электроплит и других нагревательных приборов.

Строго говоря, автомат c25 может применяться и для активной и для индуктивной нагрузки, а также и для других видов нагрузки. То есть, он может применяться как для защиты освещения и нагревательных приборов, так и для защиты двигателей, трансформаторов, а также различных электронных электроприборов. Однако, настоящее его применение – это сеть со смешанной нагрузкой.

По сути, автомат с обозначением буквы C имеет усредненные характеристики и предназначен для установки в сеть, к которой подключены разные виды нагрузок.  С другой стороны, для более корректной защиты двигателя часто приходится применить автомат с характеристиками D, а для защиты нагревательного элемента с характеристиками B.

Схема подключения автомата c25

Как подключить автомат, сверху или снизу? По определению, питающий проводник подключается к неподвижному контакту автомата. Обычно, это означает подключение сверху. Но могут быть и исключения. Другими словами, нужно всегда смотреть схему подключения, нанесенную на корпус автомата.

Так, цифра 1 на схеме показывает, куда подключается вход первого фазного проводника. Цифра 2 показывает выход первого фазного проводника. Соответственно, 3 – вход, 4 – выход у двухполюсного автомата. Цифры 5 – вход, 6 – выход у трехполюсного; 7 – вход, 8 – выход у четырехполюсного.

В случае, если кроме цифр на схеме и (или) на контактах есть обозначение буквы N, то на эти контакты подключается нулевой проводник. Когда обозначения буквы N нет, то нулевой проводник подключается на контакты, обозначенные наибольшими цифрами. Если фазные проводники подключаются сверху, то и нулевой проводник подключается сверху же. С другой стороны, если фазные проводники подключаются снизу, то нулевой, соответственно, снизу.

Без всякого сомнения, автомат c25 используется в быту чаще всего в качестве вводного. Так, в бытовых условиях редко используются электроприборы с мощностью, которая бы потребовала автомата на номинальный ток 25 ампер. На выше расположенной схеме показано использование однополюсного автоматического выключателя C25 в качестве вводного автомата.

На данной схеме показано применение автомата c25 для отдельной цепи. Стоит обратить внимание, что вводной автомат должен быть минимум на два номинала больше нижестоящего автомата, для селективности по тепловой нагрузке.

Бренд – Компания производитель. Купить автоматический выключатель C25. Цена автомата c25

Наиболее известные зарубежные компании производящие модульные автоматические выключатели ABB, Schneider Electric, Legrand. Из отечественных КЭАЗ, IEK, EKF.

Безусловно, модульный автомат зарубежных брендов бытовой серии удовлетворяет нормам, предъявляемым к автоматам в быту. Но промышленные серии модульных автоматов, несомненно, качественнее, надежнее и удобнее для монтажа, чем бытовые.

Как водится, модульные автоматы отечественных компаний сделаны в Китае. К слову, это не признак их ненадежности.  Грубо говоря, по качеству они не сильно отличаются от бытовых серий зарубежных компаний, а стоить могут дешевле и тоже удовлетворяют нормам для бытовых автоматов. Жаль, но они обычно не имеют серий, похожих на промышленные серии зарубежных брендов.

Среди отечественных  производителей выделяется КЭАЗ. Факт, они действительно сами производят в России автоматы в литом корпусе. Модульные автоматы, как и все, заказывают в Китае. Но заказать производство товара и проконтролировать его качество тоже можно по разному. Их познание в практическом производстве автоматов дает надежду на более высокий уровень в этом плане.

УЗО и дополнительные приспособления для автомата C25

Выбирая автоматичекий выключатель, не стоит рассматривать его отдельно от других компонентов электрощита. Стоит отметить, что покупая автомат, надо иметь в виду, что он будет монтироваться вместе с УЗО. По совести, применять УЗО лучше не только одного производителя с автоматом, но и из одной серии с ним. В этом случае, можно быть точно уверенным в наилучшем их взаимодействии друг с другом.

К слову, УЗО отечественных производителей уступают по качеству зарубежным. И вообще, часто они не имеют в серии электромеханических УЗО и имеют намного меньшее разнообразие в характеристиках.

Главное, с автоматом C25 нужно применять УЗО на номинальный ток не менее 25 ампер. Если вы не уверены в качестве применяемого вами УЗО, лучше применить повышенный номинал на 32 ампера.

Так, применяя зарубежные автоматические выключатели промышленных серий, можно использовать различные вспомогательные приспособления. Это и разнообразные гребенки, дополнительные контакты и устройства автоматического включения. К огорчению, у отечественного производителя этих приспособлений или нет совсем, или ассортимент сильно ограничен. По чести говоря, бытовые серии зарубежных брендов тоже не предназначены для совместного использования с дополнительными устройствами.

Автомат c25 Выбор производителя

Безусловно, среди зарубежных брендов рекомендовать к применению стоит компанию ABB. Как водится, все бренды стараются по возможности сэкономить и удешевить свою продукцию. Само собой, ABB не исключение. Но в пользу выбора именно этой компании говорит то, что они наименее подвержены этой тенденции. Например, в сериях их продукции вообще нет электронных УЗО. А как известно, электромеханическое УЗО лучше электронного тем, что защищает от удара током даже при обрыве нуля и пониженном напряжении. Несомненно, автоматы и сопутствующие им аксессуары этой фирмы удобны для монтажа и отличаются разнообразием. Также у них неплохо развита логистика. Другими словами, если чего то нет на местном складе в данный момент, всегда можно заказать с другого склада.

Безусловно, Schneider Electric и Legrand тоже имеют в ассортименте аппараты не уступающие по качеству ABB. Причем, многим людям удобнее использовать в монтаже продукцию этих компаний. Это дело личных предпочтений и привычки.

К сожалению, такие компании как Siemens, Hager, GE, часто не представлены на отечественном рынке в своем полном ассортименте. Вероятно, можно купить какие-то автоматы, но не найти в продаже УЗО, не говоря уже о дополнительных устройствах.

Без сомнения, речь идет только о промышленных сериях автоматов с коммутационной способностью от 6000 Ампер. В сущности, бытовые серии разных зарубежных производителей, примерно, на одно лицо и не представляют собой ничего выдающегося.

Ваш Удобный дом

3 х фазный автомат — советы электрика

3 х фазный автомат

Давно прошло время керамических пробок, которые вкручивались в домашние электрические щитки. В настоящее время широкое распространение получили различные типы автоматических выключателей, выполняющих защитные функции.

Данные устройства очень эффективны при коротких замыканиях и перегрузках. Очень многие потребители еще не до конца освоили эти приборы, поэтому нередко возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт.

От выбора автомата полностью зависит надежная и долговечная работа электрических сетей, приборов и оборудования в доме или квартире.

Основные функции автоматов

Перед выбором автоматического защитного устройства, необходимо разобраться с принципами его работы и возможностями. Многие считают главной функцией автомата защиту бытовых приборов. Однако, это суждение абсолютно неверно.

Автомат никак не реагирует на приборы, подключаемые к сети, он срабатывает лишь при коротких замыканиях или перегрузках.

Эти критические состояния приводят к резкому возрастанию силы тока, вызывающему перегрев и даже возгорание кабелей.

Обратите внимание

Особый рост силы тока наблюдается во время короткого замыкания. В этот момент его величина возрастает до нескольких тысяч ампер и кабели просто не в состоянии выдержать подобную нагрузку, особенно, если его сечение 2,5 мм2. При таком сечении наступает мгновенное возгорание провода.

Поэтому от правильного выбора автомата зависит очень многое. Точные расчеты, в том числе и по мощности, дают возможность надежно защитить электрическую сеть.

Параметры расчетов автомата

Каждый автоматический выключатель в первую очередь защищает проводку, подключенную после него. Основные расчеты данных устройств проводятся по номинальному току нагрузки. Расчеты по мощности осуществляются в том случае, когда вся длина провода рассчитана на нагрузку, в соответствии с номинальным током.

Окончательный выбор номинального тока для автомата зависит от сечения провода. Только после этого можно рассчитывать величину нагрузки. Максимальный ток, допустимый для провода с определенным сечением должен быть больше номинального тока, указанного на автомате. Таким образом, при выборе защитного устройства используется минимальное сечение провода, присутствующее в электрической сети.

Когда у потребителей возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт, таблица учитывает и трехфазную электрическую сеть. Для подобных расчетов существует своя методика. В этих случаях номинальная мощность трехфазного автомата определяется как сумма мощностей всех электроприборов, планируемых к подключению через автоматический выключатель.

Например, если нагрузка каждой из трех фаз составляет 5 кВт, то величина рабочего тока определяется умножением суммы мощностей всех фаз на коэффициент 1,52. Таким образом, получается 5х3х1,52=22,8 ампера. Номинальный ток автомата должен превышать рабочий ток.

В связи с этим, наиболее подходящим будет защитное устройство, номиналом 25 А. Наиболее распространенными номиналами автоматов являются 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 и 100 ампер. Одновременно уточняется соответствие жил кабеля заявленным нагрузкам.

Данной методикой можно пользоваться лишь в тех случаях, когда нагрузка одинаковая на все три фазы.

Важно

Если же одна из фаз потребляет больше мощности, чем все остальные, то номинал автоматического выключателя рассчитывается по мощности именно этой фазы.

В этом случае используется только максимальное значение мощности, умножаемое на коэффициент 4,55. Эти расчеты позволяют выбрать автомат не только по таблице, но и по максимально точным полученным данным.

Выбор автоматического выключателя по мощности

При проектировании электросети нового дома, для подключения новых мощных приборов, в процессе модернизации электрощита приходится осуществлять выбор автоматического выключателя для надёжной электрической безопасности.

Некоторые пользователи небрежно относятся к данной задаче, и могут не задумываясь подключить любой имеющийся автомат, лишь бы работало, или при выборе ориентируются по таким критериям: подешевле, чтоб не сильно по карману било, или по мощней, чтобы лишний раз не выбивало.

Очень часто такая халатность и незнание элементарных правил выбора номинала предохранительного устройства приводит к фатальным последствиям. Данная статья ознакомит с основными критериями защиты электропроводки от перегрузки и короткого замыкания, для возможности правильного выбора защитного автомата соответственно мощности потребления электроэнергии.

Коротко принцип работы и предназначение защитных автоматов

Автоматический выключатель при коротком замыкании срабатывает практически моментально благодаря электромагнитному расщепителю. При определённом превышении номинального значения тока нагревающаяся биметаллическая пластина отключит напряжение спустя некоторое время, которое можно узнать из графика время токовой характеристики.

Данное предохранительное устройство защищает проводку от КЗ и сверх токов, превышающих расчётное значение для данного сечения провода, которые могут разогреть токопроводящие жилы до температуры плавления и возгорания изоляции. Чтобы этого не произошло, нужно не только правильно подобрать защитный выключатель, соответствующий мощности подключаемых устройств, но и проверить, выдержит ли имеющаяся сеть такие нагрузки.

Внешний вид трех полюсного автоматического выключателя

Провода должны соответствовать нагрузке

Очень часто бывает, что в старом доме устанавливается новый электросчётчик, автоматы, УЗО, но проводка остаётся старой. Покупается много бытовой техники, суммируется мощность и под неё подбирается автомат, который исправно держит нагрузку всех включённых электроприборов.

Вроде всё правильно, но вдруг изоляция проводов начинает выделять характерный запах и дым, появляется пламя, а защита не срабатывает. Это может случиться, если параметры электропроводки не рассчитаны на такой ток .

Допустим, поперечное сечение жилы старого кабеля — 1,5мм², с максимально допустимым пределом по току в 19А. Принимаем, что одновременно к нему подключили несколько электроприборов, составляющих суммарную нагрузку 5кВт, что в токовом эквиваленте составляет приблизительно 22,7А, ему соответствует автомат 25А.

Провод будет разогреваться, но данный автомат будет оставаться включённым все время, пока не произойдёт расплавление изоляции, что повлечёт короткое замыкание, а пожар уже может разгораться полным ходом.

кабель силовой NYM

Защитить самое слабое звено электропроводки

Поэтому, прежде чем сделать выбор автомата соответственно защищаемой нагрузке, нужно удостовериться, что проводка данную нагрузку выдержит.

Согласно ПУЭ 3.1.4 автомат должен защищать от перегрузок самый слабый участок электрической цепи, или выбираться с номинальным током, соответствующим токам подключаемых электроустановок, что опять же подразумевает их подключение проводниками с требуемым поперечным сечением.

При игнорировании этого правила не стоит нарекать на неправильно рассчитанный автомат и проклинать его производителя, если слабое звено электропроводки вызовет пожар.

Расплавленная изоляция проводов

Расчет номинала автомата

Допускаем, что проводка новая, надёжная, правильно рассчитанная, и соответствует всем требованиям. В этом случае выбор автоматического выключателя сводится к определению подходящего номинала из типичного ряда значений, исходя из расчетного тока нагрузки, который вычисляется по формуле:

где Р – суммарная мощность электроприборов.

Подразумевается активная нагрузка (освещение, электронагревательные элементы, бытовая техника). Такой расчет полностью подходит для домашней электросети в квартире.

Допустим расчет мощности произведён: Р=7,2 кВт. I=P/U=7200/220=32,72 А. Выбираем подходящий автомат на 32А из ряда значений: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

Совет

Данный номинал немного меньше расчётного, но ведь практически не бывает одновременного включения всех электроприборов в квартире. Также стоит учитывать, что на практике срабатывание автомата начинается со значения в 1,13 раза больше от номинального, из-за его времятоковой характеристики, то есть 32*1,13=36,16А.

Для упрощения выбора защитного автомата существует таблица, где номиналы автоматов соответствуют мощности однофазной и трёхфазной нагрузки:

Таблица выбора автомата по току

Найденный по формуле в вышеприведённом примере номинал наиболее близок по значению мощности, которое указано в выделенной красном ячейке. Также, если вы хотите рассчитать ток для трехфазной сети, при выборе автомата, ознакомьтесь со статьей про расчет и выбор сечения провода

Подбор защитных автоматов для электрических установок (электродвигателей, трансформаторов) с реактивной нагрузкой, как правило, не производится по мощности. Номинал и тип время токовой характеристики автоматического выключателя подбирается соответственно рабочему и пусковому току, указанному в паспорте данного устройства.

Источник: http://electricremont.ru/3-h-faznyj-avtomat.html

Автоматический и ручной переключатели фаз

Главная > Советы электрика > Автоматический и ручной переключатели фаз

Напряжение питающей сети не всегда соответствует требованиям потребителей. Если происходит его скачок с 220 В до 250 В, это может вывести из строя чувствительные электроприборы. В качестве защиты здесь можно применять переключатель фаз.

Разнообразие типов переключателей фаз

Принцип действия

Переключатель обеспечивает выбор фазы, напряжение на которой соответствует установленным параметрам. Сам он подключается к трехфазной сети, а на выходе одна из фаз подключается к нагрузкам. Если напряжение на ней выходит за заданный диапазон, переключатель переводит потребителей на работу от другой фазы.

Ручные переключатели фаз

Автоматический ввод резерва

Цели применения устройств следующие:

  • переключение питающей сети;
  • запуск и остановка электродвигателей, включение трансформаторов и других приборов.

Главная цель механического переключателя – создание бесперебойного питания однофазной нагрузки и защита потребителей от скачков напряжений в сети.

На рисунке ниже изображена схема перекидного переключателя на 3 положения. К контактам (2), (4), (6) подключены 3 фазы, а к неподвижному контакту – нагрузка.

Схематичный вид 3х положений перекидного переключателя

Ручные кулачковые переключатели служат для коммутации цепей под напряжением до 380 В. Их используют при включении и выключении электроприборов, а также для создания главных и управляющих цепей.

Устройства имеют небольшие габариты, выдерживают кратковременные перегрузки и обладают высокой коммутационной способностью.

Когда производится выбор прибора, важно обращать внимание на номинальный ток.

Во многих конструкциях ручных переключателей предусмотрено нулевое положение, в котором электрические цепи остаются разомкнутыми. Это позволяет использовать их в качестве выключателей.

Электронные переключатели фаз

Для защиты однофазных потребителей от скачков напряжения в сети лучше подходит электронный прибор. Он автоматически переходит на другую линию, когда действующая линия не может нормально работать. Оборудование служит для питания бытовой и промышленной нагрузки.

Автоматический прибор большинства типов имеет следующие параметры установки:

  1. Минимальный и максимальный пределы напряжения. Особенно важен верхний предел, который следует правильно выставлять. Если его сделать слишком низким, начнутся частые срабатывания. При высоких значениях начнет перегреваться внутренняя проводка. Выбирается приоритетная фаза (L1) устройства переключения. Если на ней нет скачков напряжения, переход на линии (L2) или (L3) может не произойти. Если такое переключение будет иметь место, прибор продолжит слежение за приоритетной линией и при восстановлении необходимого уровня напряжения произойдет обратное переключение нагрузки. Если нижний и верхний пределы напряжения пересекаются в диапазоне отклонений на 10-20 В, прибор будет нестабильно работать. Поэтому важно сделать правильный выбор установок.
  2. Время возврата – интервал, в течение которого переключатель должен автоматически проверять состояние прежнего источника питания, чтобы вернуться в исходное состояние. Если оно в норме, происходит обратный переход. В противном случае следующая проверка произойдет через тот же промежуток времени. Выбор времени возврата делает пользователь, исходя из опыта, потребностей и особенностей работы электросети.
  3. Время включения – пауза, после которой прибор делает попытку включить питание нагрузки после того, как напряжение пропало на всех фазах.

Производители

Российская компания «АПАТОР» производит изделия массового применения и выполненные по специальному заказу. Широкий ассортимент продукции позволяет подобрать подходящую замену изделиям других производителей.

Схемы коммутации предусматривают следующие варианты:

  • наличие или отсутствие нулевого положения переключателя;
  • ускоренная коммутация;
  • многопозиционные переключения при количестве полюсов от 1 до 8;
  • групповые переключения.

Положение кулачкового переключателя, как изображено на рисунке ниже, обеспечивает замыкание электрической цепи верхними подвижными контактами (3) и неподвижными (1). Проводники зажимаются винтами (12).

Схема строения переключателя компании «АПАТОР» на основе кулачкового механизма

При повороте кулачка (2) на 900 против часовой стрелки верхний шток (5) поднимается вверх под действием пружин и размыкает цепь. Нижний шток поднимается вверх вместе с подвижными контактами, замыкая нижнюю электрическую цепь.

Кулачковый механизм имеет следующие достоинства:

  • надежную коммутацию;
  • устойчивость к перегрузкам;
  • малое сопротивление замкнутых контактов;
  • высокую скорость замыкания и размыкания контактов;
  • небольшие усилия переключения;
  • возможность создания многочисленных схем переключений одним и тем же механизмом;
  • длительный срок эксплуатации.

Устройство переключателей позволяет легко производить коммутацию электрических цепей без лишнего давления на ручку. Ее искусственное торможение также делать нецелесообразно.

Фирма «АПАТОР» изготавливает специальные переключатели, рассчитанные на номинальный ток 100 А. Высокая нагрузка обеспечивается за счет дублирования контактов. Устройства можно применять в качестве основных выключателей.

Переключатели «SOCOMEC SCP»

Производитель «SOCOMEC SCP» (основан во Франции) выпускает несколько типов аппаратов. Наиболее популярными являются многополюсные переключатели COMO C (преимущественно трех,- и четырехполюсные). Устройствами можно безопасно переключать и выключать нагрузки от 25 А до 100 А (рис. а). Разрыв контакта – видимый.

Различные типы переключателей фаз от компании «SOCOMEC SCP»

Sirco VM commut – многополюсный ручной переключатель (рис. б) обеспечивает питание нагрузки от двух источников. Номинальный ток составляет 65-125 А. При отключении остается видимый разрыв.

SIRCOVER M (рис. в) является перекидным рубильником с ручным управлением и несколькими полюсами. Устройство обеспечивает отключение или включение источников питания на нагрузку.

Переключатель фаз SPH-41

Устройство обеспечивает подключение однофазного потребителя к трехфазной четырехпроводной сети (производитель ООО «Вектор», Россия). Автоматический прибор устанавливается после счетчика, выбирает самую надежную по параметрам фазу и подключает к ней потребителя. Затем производится контроль за напряжением. Выбор и установка его верхнего и нижнего допустимых пределов делается заранее.

Переключение фаз в автоматическом режиме

Переключатель ПЭФ-301 изображен на рисунке ниже (производитель ООО НПК «Электроэнергетика»). Прибор предназначен для питания однофазной бытовой и промышленной нагрузки от трехфазной сети.

Устройство автоматически выбирает фазу с лучшими параметрами и подключает к ней нагрузку. Потребители до 3,5 кВт связаны с сетью через прибор (рис. а). Приоритетной является фаза L1.

  При выходе значения напряжения за порог срабатывания, ПЭФ-301 переключает потребителя на другую фазу с помощью контактов (7-8), (9-10), (11-12) на выходе прибора.

Обратите внимание

При большей мощности нагрузки выходные контакты прибора связаны с катушками магнитных пускателей, которые управляют силовыми контактами подачи напряжения через фазу с лучшими характеристиками (красный, зеленый и черный на рис. б).

Схемы подключения автоматического переключателя фаз

3х фазный переключатель. Видео

Пакетный выключатель и переключатели

Обзор трехфазного переключателя для дома доступен в видео ниже.

Переключатель фаз в доме или квартире можно ставить ручной или автоматический. Электронный переключатель фаз обеспечивает максимальный комфорт, поскольку выполняет всю работу без вмешательства и не требует постоянного контроля. Следует только произвести правильную настройку его работы, и он надежно защитит бытовые электроприборы.

Источник: https://elquanta.ru/sovety/avtomaticheskijj-pereklyuchateli-faz.html

Зачем нужны однофазные и трехфазные автоматы?

Перед тем, как разбираться, чем однофазный автоматический выключатель отличается от многофазного автомата, стоит вспомнить, что делает выключатель. Он грубо обрывает питание цепи.

Если у Вас приборы имеют одну фазу, то однофазный автомат успешно выполнит свою задачу, так, как Вы выключаете свет в комнате не думая, что при этом происходит.

Но что произойдёт, если так же грубо оборвать одну фазу у прибора, в котором трехфазное питание? Например, электродвигатель? Давайте разберёмся.

Рубильник позволяет осуществлять «одновременное отключение фаз». Технически довольно простая задача конечно, но не в ситуации, когда в данной цепи работает агрегат, запитанный от трёх фаз. Вот тут-то и пригодится трёхфазный автоматический выключатель.

Обратите внимание:

  • Трехфазный автоматический выключатель может обслуживать несколько однофазных участков сети;
  • Наличие трёх фаз не говорит о том, что в сети работает прибор, питающийся от трёх фаз;
  • Перекос фаз при одновременном расключении питания в простых сетях. В сетях без трёхфазных приборов, в принципе не может создать аварийной ситуации.

Поэтому мы проигнорируем силовые щитки в квартирах и частных домах, в которых электропроводка подключена так, что на вводе три фазы , но фактически вся сеть однофазная.

Нас интересует трёхфазный автомат , который обслуживает трёхфазный прибор. Здесь стоит напомнить ещё одну статью , в которой описан принцип работы щёточного коллектора. Именно этот механизм позволяет механически следовать за синусоидой.

Примерно такой же принцип заложен в работу трехфазного автоматического выключателя , правда, с существенной оговоркой. Нет механики. Её и не может быть, если обдумать. Но что-то должно заменить механику и дать команду механизму отключения, в случае возникновения нештатной ситуации.

Важно

Роль этого сигнализатора выполняют те же устройства, которыми снабжён однофазный автоматический выключатель , о котором мы подробно говорили, а вот исключение перекоса фаз достигается довольно простым способом.

Нужно всего лишь определить момент, в котором все параметры токов на всех трёх фазах трёхфазного прибора одинаковы, после чего отключить ток.

Схемы автоматов

В заголовке есть фотография, это бытовой трехфазный автоматический выключатель , а вот так выглядит схема промышленного автомата, задача которого произвести расключение фаз без перекоса, без перегрузки и не привести к аварийному отключению связанных сетей.

Формально да, бытовой трёхфазный автомат работает примерно так же, как и все остальные автоматы защиты, разве что у него немного сдвинут отключающий курок по отношению к соседним фазам. При небольших токах и редких отключениях эта небольшая расфазировка практически не влияет на ситуацию в сети.

Тем не менее, даже в быту применяются трёхфазные автоматы со сложными схемами управления, которые исключают даже такие небольшие броски (аварийные) напряжений и токов. Например, предназначенный для мгновенного, но логического отключения фаз, при котором даже минимальных перекосов не будет. То есть все три фазы будут отключены последовательно и без малейшего намёка на аварийную ситуацию.

Итогом этой части статьи хотелось бы донести простое понимание того, что отключение одной фазы, одного полюса, это конечно тоже аварийная ситуация для прибора.

Но однофазный автомат решает эту задачу максимально мягко, да и современные приборы снабжены защитой.

Однако при этом даже в однофазных линиях скачки токов могут быть очень большими, что мы хорошо знаем по перегорающим лампочкам накаливания. Они вообще сгорают при включении или выключении и крайне редко во время работы.

Чего уж говорить о ситуации, когда все эти неприятности утраиваются, если говорить о трехфазном автоматическом выключателе , накладываясь друг на друга (те самые синусоиды фаз), иногда создавая многократный эффект усиления ненужных токов.

Каким образом многофазные автоматы защиты гасят колебательные эффекты усиления токов?

Действительно, если вспомнить устройство электродвигателя, то три обмотки возбуждают магнитное поле, которое и является поводом для вала двигателя вращаться. Очевидно, что отключение тока не приведёт к мгновенной остановке вала, а значит, по отключённым цепям начнут гулять наведённые токи. Так ли это на самом деле?

Трёхфазный автомат отключит питание последовательно на всех трёх обмотках. Хорошо, пусть не последовательно, а одновременно. При этом питание катушек прекратится, а значит силы, которые приводят вал двигателя во вращение, иссякнут.

Тем не менее, силы инерции никуда не денутся, и пока вал остановится, будет идти обратный процесс – возникновение паразитных токов в цепи. Для небольших двигателей и токов это не критично, но даже точильный станок (бытовой, а не промышленный) способен сжечь обмотку или что хуже вызвать перегрев подключений.

Если правильно установить такой станок, то электропроводке ничего не угрожает, но вот именно точки подключения могут стать слабым звеном.

Совет

Для исключения таких бросков токов в состав трехфазного автоматического включателя , как правило, включается дополнительное сопротивление, способное погасить обратный бросок тока или перевести его в нагрев сопротивления. В некоторых устройствах применяются тиристоры и каскадные схемы . Главная задача в этом случае не просто отключить питание, но и избежать обратной подачи напряжения на уже отключённый контур.

Именно поэтому многофазные автоматические выключатели вынесены в отдельный раздел электроприборов. Напомним, что эти правила подробно описаны в ПУЭ, где многофазным автоматам уделено особое внимание, в том числе по силам токов.

Несмотря на внешнее сходство, не стоит путать трехфазный автоматический выключатель с дифавтоматом или УЗО, совмещённым с вводным автоматом. Количество полюсов в электротехнике не всегда равно количеству фаз!

Отличие однофазного автомата от трехфазного

А теперь давайте посмотрим ещё раз на картинку, где наглядно показаны три фазы.

Если оборвать на пути от генератора к нагрузке одну фазу, то это приведёт к выходу из строя системы. Судите сами, пропала фаза, а значит, нет равномерной нагрузки там, где фактически три силы создают равномерное усилие, приводя в движение вал. Конечно, есть защита, специальная автоматика, всё, что позволит не допустить разрушения корпуса двигателя. Но к чему доводить до этого?

Это как раз то, чем трехфазный автоматический выключатель отличается от обычного однофазного автомата . Используя контуры, которые позволяют гасить «колебания» токов, многофазные автоматы одновременно отслеживают и состояние «синусоид» фаз, контролируя не только аварии типа КЗ, но и пиковые ситуации.

Вроде отключения одной (двух) фаз, что приводит защиту в действие. Если реле времени говорит, что такое отключение длится слишком долго – трехфазный автомат обесточит линию. Обратите внимание, что сама фаза может быть, и не отключена, но она может оказаться «пустой», как раз из-за перекоса фаз.

Конечно, в рамках даже подъезда это теоретический случай, хотя в рамках отдельной квартиры вполне себе статистическая ситуация.

Ещё раз обратим внимание на то, что все эти аварийные ситуации критичны именно для трёхфазных приборов! Поэтому в большинстве квартир трёхфазные автоматические выключатели не борются с паразитными токами и опасно не перегреваются в борьбе за безопасность сетей. Но всё-таки знать об этом надо, особенно если у Вас есть дача, где трёхфазный сварочный аппарат пока ещё не редкость.

Несколько слов в заключение о трёх фазах

Было бы неверным считать, что если взять однофазный автоматический выключатель , точнее три, а ещё точнее четыре, закрепить их в одном корпусе с одним выключателем, то мы получим трёхфазный автоматический выключатель .

Это мы и пытались донести в этой статье, поскольку в последнее время участились случаи монтажа в щитке многофазных автоматов на одну фазу. Это настолько же неправильно, как пытаться тремя однофазными автоматами защитить три фазы.

Во втором случае можно получить короткое замыкание и пожар на фазе, у которой в момент проблемы был ноль на синусоиде, а в первом случае можно получить не только непрерывные отключения, но и выход из строя нагревательных приборов (тех у которых большие пусковые токи).

Обратите внимание

В электротехнике каждый прибор имеет своё точное назначение и применение, поэтому прежде чем решать , как выбрать и что-то делать своими руками , обязательно уточните, что Вы собрались купить, куда и зачем установить .

Конечно, монтаж трёхфазного автомата в качестве вводного будет не такой большой ошибкой, даже если одна из фаз останется незадействованной. Но в случае автоматов защиты такого рода запас совершенно ни к чему. Вреда от этого конечно большого не будет, но вот пользы не будет никакой точно.

Поэтому, выбирая автоматику защиты, всегда начинайте со схемы. Пусть она будет от руки, на листочке. Пусть даже схема будет неточной, такой, про которую нам тут уже в комментариях говорили, что художники мы аховые, но схема нужна.

Без неё Вы рискуете ошибиться, пытаясь сделать запас прочности в сети там, где это только создаст уязвимость.

И помните главное – в доме и квартире, электричество выходит в самых разных, порой неожиданных местах. Но входит оно в квартиру всегда через силовой щиток и автоматы защиты. Автоматические включатели. Поэтому правильно выбирайте и количество фаз, и количество полюсов и все остальные параметры. Чем правильнее будет Ваш выбор, тем более незаметной будет вся ваша личная энергосистема.

Источник: http://obelektrike.ru/posts/zachem-nuzhny-odnofaznye-i-trehfaznye-avtomaty/

Как подключить электрический автомат?

Когда в квартире разведена проводка, пришло время установки электрических автоматов и распределительного щитка. Концы всех проводов, которые установлены на стенах, должны быть подписаны, промаркерованые и зачищены для подключения к автоматам.

Электрические автоматы предназначены для включения/выключения общего питания помещения, включая розетки и выключатели для освещения.

Если в доме есть мощное оборудование, требующее большего питания, его следует выводить на отдельные автоматы. Есть, также защитные автоматы, которые называются УЗО, предназначены для защиты человека от поражения током.

Как подключить проводку к автомату

Процесс установки и подключения проводки к автомату требует внимательности и знаний инструкций и схем подключения. Каждый автоматический выключатель должен соответствовать своему назначению в распределительном щитке.

Для этого следует поделить провода на узлы (прихожая, спальня, коридор, кухня, санузел, котел).

Когда все готово для подсоединения проводки к электрическим автоматам, необходимо переходить к подключению:

  • сперва автомат крепится на специальную, металлическую рейку (din-рейка). Для этого с тыльной стороны автомата нужно отщелкнуть зажимной клапан вниз. Потом вставить автомат в щиток на планку и защелкнуть зажим, подняв его вверх;
  • зачищаем кончики проводов. Провода крепятся при помощи специальных зажимов, потому, ослабеваем винтовые крепления и вставляем вводной провод в гнездо верхнего зажима. Затем зажимаем крепежный винт до упора, только нужно следить, чтоб не пережать его.
  • в гнездо нижнего зажима вставляем провод, идущий с одного из узлов, и зажимаем его;
  • один автомат уже подключен. Такую же операцию нужно провести со всеми автоматами.

После подключения силового провода к автомату необходимо подключить нулевые провода и провода заземления на соответствующие шины.

Как подключить однофазный автомат

Однофазный автоматический выключатель выполняет 2-е основные функции: защищает от перепадов напряжения и тепловых перепадов, при нагрузке на кабелях.

Перепады напряжения очень частое явление. Оно может возникнуть при коротком замыкании, после чего напряжение в кабелях может достичь до 100А. Электрический автомат сразу отключает питание. Таким образом, предотвращается повреждение проводки.

Что касается тепловой защиты, то она производит отключение питания в случае превышения, более 5А, номинального ампеража автоматического однофазного выключателя.

Это сделано специально, чтобы исключить ложные отключения автомата, в момент запуска оборудования.

Для бытовой проводки, напряжением 220В и частотой 50Гц, достаточно будет однофазного автомата номиналом 25А.

Автоматы устанавливаются только на фазные провода. Чтобы правильно подключить однофазный автомат, необходимо:

  • установить автомат на специальную металлическую рейку, при помощи тыльных зажимов;
  • затем послабить крепежные винты снизу и сверху;
  • сначала подключаем верхний провод (ввод). Вставляем его в клемму и затягиваем до упора;
  • в нижнюю клемму нужно вставить провод потребителя электроэнергии и закрепить его также до упора.

Как подключить трехфазный автомат

Трехфазный автоматический выключатель по принципу работы похож на однофазный автомат, только он имеет три, и более контактов. Фазные провода проходят через него, благодаря чему одновременно осуществляется коммутация фаз.

Категорически запрещено использование одинарных автоматов в замену трехфазному автоматическому устройству.

Применяется он для защиты трехфазных потребителей (электродвигатель, сварочный аппарат, иное оборудование). Также, может применяться для защиты 3-х фаз однофазных электрических систем.

Важно

Есть еще возможность подключения трехфазного автомата к двум проводам однофазной, двухпроводной системе. В этом случае обеспечивается присоединение нулевого провода и фазного провода.

При коротком замыкании или нагрузки, трехфазный автомат отключит двопроводниковую однофазную систему.

Его выгодно использовать в качестве средства автоматизации, позволяющее производить отключения разных нагрузок, по срабатыванию основной нагрузки.

Подключение трехфазного автомата осуществляется по принципу:

  • – провода питания подключаются к верхним клеммам автомата. Необходимо ослабить зажимные винты, вставить провода и зажать их;
  • – к нижним клеммам подключаются провода потребителя. Ослабляются крепежные винты, вставляются провода и зажимаются до упора.

Источник: http://euroelectrica.ru/kak-podklyuchit-elektricheskiy-avtomat/

Трехфазный или однофазный ввод

Можно подключить электропитание к дому или коттеджу двумя видами: однофазным и трехфазным. В России сейчас это доступно повсеместно, при наличии технической возможности. Хотя несколько лет назад трехфазное подключение было доступно не для всех.

Что лучше: однофазный ввод с напряжением 220 вольт или трехфазный с напряжением 380 вольт? Выбор вида ввода электропроводки в большинстве случаев зависит от того, какие потребители электроэнергии будут в доме использоваться.

Рассмотрим отличительные свойства однофазной или трехфазной электропроводки.

Пояснение к однофазному вводу

Однофазный ввод и далее электропроводка в доме прокладывается двухжильным проводом. Одна жила или провод с напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц, то есть «фаза», другая нейтральная под названием «ноль» («рабочий ноль»). Бывает и трехжильный провод, третья жила используется для заземления.

Например, двухжильный провод идет от розетки в электрощит, в счетчик, и через вводной кабель, к проводам ЛЭП.

Все бытовые электроприборы однофазные и работают от напряжения 220В, даже если ввод в дом является трехфазным. Три фазы от вводного автомата в электрощите расходятся по дому однофазными двухполюсными проводами. Фены, электрочайники, светильники, компьютер являются потребителями однофазного тока в 220В.

Электроплита и бойлер могут иметь вилку для трехфазного тока.

Но тут надо напомнить, что трехфазного нагревательного тэна ни в электроплите, ни в духовом шкафу, ни в бойлере нет. Тэны все однофазные, и при желании, могут быть подключены к одной фазе. У трехфазной вилки есть четыре вывода-штыря для трех фаз и ноля, бывает и пятый штырь, для заземления. Каждая пара фаза-ноль рассчитана на 220 В, а между фазами всегда будет 380 В.

Так что обойтись без трёх фаз в доме можно, при необходимости переделав соединения в розетках, что для обычного электрика достаточно простая задача.

О проводе заземления

В современных розетках предусмотрен контакт для заземления. Этот контакт подключается к проводу заземления и уходит в землю через специальный контур в земле. По этому проводу заземления токи утечки с электроприборов уходят в землю, не причиняя вреда человеку. С проводом заземления связана работа УЗО в электрощите, защищающая человека от поражения током.

Трехфазный ввод и его возможности

Совет

При трехфазном вводе от столба ЛЭП в дом подключаются четыре провода к вводному автомату, к счетчику, далее прокладывается трехфазная электропроводка. Три провода фазовых и один нейтральный или «ноль».

Рабочее напряжение между фазами 380 В, между фазами и нолем 220 В. Трехфазное напряжение это три фазы в трех разных проводах, только с разным одномоментным потенциалом и частотой 50 Гц.

Какие появляются возможности?

После вводного автомата и электросчетчика в электрощите трехфазный провод идет на автоматы и управляющие устройства трехфазных потребителей на 380 В, а так же разделяется на три однофазные непересекающиеся группы по 220 В с однофазной проводкой для бытовых приборов, освещения и т.д. При этом надо стараться равномерно распределить нагрузку на каждую фазу, чтобы избежать перегрузки на одной из фаз, иначе управляющие устройства могут отключить электропитание.

При трехфазной электропроводке можно подключать электроприборы и электроаппараты с необходимостью подключения трех разных фаз. Как правило, это энергоемкие электродвигатели, бойлеры.

Насколько лучше трехфазный ввод однофазного ввода?

При трехфазном вводе появляются возможности использования электроприборов и аппаратов, требующих только трехфазного подключения, что часто выходит за рамки обычного бытового энергопотребления. Отопление больших домов, деревообрабатывающие станки, электроприборы с мощными электродвигателями, энергоемкие системы освещения требуют трехфазного подключения.

При обычном использовании электроэнергии, когда электропотребление не выходит за рамки бытового потребления, и потребности в трехфазном подключении нет, проще использовать однофазный ввод. И всегда нужно правильно подбирать сечение проводов электропроводки.

Источник: https://homemasters.ru/articles/elektrika-i-slabotochka/trekhfaznyi-ili-odnofaznyi-vvod/

Однофазный или трехфазный ввод?

При проектировании мелких объектов многие задаются вопросом: какие брать ТУ для электроснабжения, однофазное или трехфазное подключение? В этой статье я расскажу, как поступать в подобных ситуациях и про особенности однофазного и трехфазного ввода.

Раньше я занимался проектированием только крупных объектов и данная тема меня не волновала. Сейчас порой приходится подключать частные дома, стройплощадки и другие мелкие объекты небольшой мощности.

Для начала нужно знать, что из себя представляет однофазный ввод, а что – трехфазный.

В качестве примера возьмем частный дом, который подключается к воздушной ЛЭП.

Многие думают, что если трехфазный ввод, то мы может подключить в 3 раз больше мощность.

Что тяжелее? Килограмм  ваты или килограмм железа?

Здесь такая же ситуация. Допустим в первом варианте нам предлагают запитать дом однофазным вводом на 6кВт, а по второму –трехфазным на 6кВт. Какой вариант выберите вы?

Обратите внимание

Первый вариант позволит вам подключить 3 чайника по 2кВт (L1=2кВт+2кВт+2кВт), второй  — те же 3 чайника по 2кВт (L1=2кВт, L2=2кВт, L3=2кВт).

Предпочтительнее посадить дом на трехфазный ввод, т.к. при таком варианте потери напряжения в питающей сети будет в 6 раз меньше по сравнению с однофазным вводом.

Но, в таком случае возникает проблема равномерной загрузки всех фаз, поскольку электроприемники  в таких объектах имеют разную мощность и разные коэффициенты спроса.

Пример из моего опыта. Подключал так называемый дом отдыха с бассейном. Основные потребители: освещение 0,3кВт, телевизор 0,1кВт и система управление бассейном около 3,5кВт. Заказчик изначально взял ТУ на трехфазный ввод. Как в таком случае добиться равномерной загрузки фаз?  Пришлось менять технические условия.

Я считаю, что объекты до 6кВт  должны иметь однофазный ввод.

Это упростит распределение нагрузки по фазам, позволит сэкономить на счетчике, питающем кабеле, вводном автоматическом выключателе, поскольку трехфазные стоят дороже.  При однофазном вводе проще расставлять защитные автоматы.

Например, стройплощадка 3 фазный ввод 6кВт. 6кВт это около 12А.  При таком раскладе на вводе у нас будет  с учетом селективности 20-25А. А это соответствует мощности в 2 раз больше. В случае однофазного ввода 6кВт на вводе будет автомат на 40А при расчетном токе 34А. В данном случае автомат в некоторой степени можно рассматривать как устройство ограничения мощности.

Разумеется, если имеются трехфазные электроприемники, то об однофазном вводе не может заходить и речи.

А по поводу больших потерь в однофазных сетях могу сказать следующее. Потери напряжения в однофазной сети длиной 80м  и передаваемой мощностью 6кВт составляют около 4%, что является вполне допустимым. Сечение алюминиевого кабеля должно быть не менее 2×16. Меньше брать не допускается.

В ТКП 45-4.04-149-2009 есть требование:

Важно

Но я думаю оно относится к жилым многоэтажным домам. В СП 31-110-2003  такого требования не нашел.

Теперь думаю будет понятно, когда следует проектировать однофазный ввод, а когда трехфазный.

Или вы не согласны со мной?

Источник: http://220blog.ru/pro-vybor/odnofaznyj-ili-trexfaznyj-vvod.html

представляем лучшее решение. Цены и примеры

Как оптимальнее всего решить проблему бесперебойного и стабильного электропитания всего загородного дома по трем фазам при стандартной выделенной мощности в 15 кВт?

С таким вопросом часто приходится сталкиваться владельцу загородной недвижимости, ведь современный коттедж немыслим без чувствительной к качеству электричества качественной бытовой техники, «умной» системы отопления, системы видеонаблюдения и контроля доступа. Так как же защитить дом от скачков напряжения и отключений электричества?

Популярное решение сейчас решение – это установка стабилизаторов напряжения и бензиновой или дизельной электростанции. Здесь есть свои плюсы и минусы – подробно мы говори об этом в статье Генератор VS Инвертор (ИБП).

Однако сегодня я хочу представить современное и более интересное с точки зрения степени защиты вашего дома и комфорта эксплуатации решение. Итак, встречайте – ИБП on-line типа конфигурации 3в1.  Что это такое? Это источник бесперебойного питания, который имеет трехфазный вход и однофазный выход. Самое важно здесь то, что бесперебойник суммирует мощность  трех отдельных фаз в одну.

Для справки. Стандартная для МО выделенная на участок мощность составляет 15кВт (автомат 25А). Это означает, что у вас 3 фазы по 5кВт на каждой. При перегрузке одной из фаз у вас «выбьет» вводной автомат и весь дом погрузиться в темноту. Более того, важно придерживаться более-менее равномерной нагрузки по фазам, для того, чтобы избежать перекоса, последствия которого могут быть весьма негативны (отгорание нуля, перепады напряжения и т.д.).

Так, например, при потреблении в 9кВт ИБП равномерно «нагрузит» каждую фазу по 3кВт. Таким образом, подобный источник бесперебойного питания имеет четыре существенных достоинства:

  1. On-line тип позволяет максимально точно стабилизировать входное напряжение и добиться переключения на режим работы от батарей за 0 секунд. Даже если входная сеть «моргает», «рябит» и «скачет» ИБП всё это сгладит, и на выходе вы получите самую качественную электроэнергию.
  2. Равномерная нагрузка по фазам исключает перекос и позволяет полностью забрать выделенную на участок мощность. К слову, ИБП также корректно работает с трехфазным генератором.
  3. Время автономной работы зависит от емкости аккумуляторов и может составлять от 1 до 12 часов и более.
  4. Система не требует регулярного обслуживания и контроля со стороны человека. Всё работает полностью автоматически.
  5. При монтаже ИБП не нужно вносить заметных изменений в распределительный щит, т.к. установка производится сразу после вводного автомата

Какие есть ограничения для установки?

  • Источник имеет принудительное охлаждение, а значит у него постоянно работают вентиляторы, которые издают шум. Следовательно, место установки – нежилое помещение: утепленный гараж, котельная и другие подсобные помещения. Температура в помещении должна быть в диапазоне +5 – +25 °С.
  • От ИБП не будет работать оборудование, имеющее в своем составе трехфазный электродвигатель: трехфазные блоки кондиционирования, противоток бассейна, трехфазные насосы скважины и т.п. Их следует подключить в обход ИБП или выбирать источники конфигурации 3в3. Отметим, что трехфазные электроплиты, котлы, печки саун работать будут корректно.

Представлю несколько примеров реализации подобных проектов.

Пример 1. ИБП фирмы Lanches L900II-H 3/1 мощностью 20кВА или 18кВт. Так как в коттеджном посёлке не отключают электричество более, чем на 2 часа мы установили 16 аккумуляторов по 33Ач. Одну полку оставили свободной для возможности в будущем удвоить запас автономной работы. Дополнительно установили щит управления и GSM-модуль для SMS оповещения жильцов о пропаже и появлении электричества, так как переход на работу от АКБ происходит моментально.

ИБП для дома на 20кВА

 

Пример 2. В этом проекте для монтажа бесперебойника было выделено минимум места, поэтому мы установили 2-х метровый стеллаж и расположили всё на нём. Состав оборудования аналогичный первому примеру. Бюджет проектов ~ 350т.р. с монтажными работами.

Бесперебойник для всего дома

Экран ИБП

Пример 3. В этом проекте после вводного автомата мы установили ИБП Kstar 18кВт 3в1  на весь дом, но на выходе бесперебойника смонтировали дополнительно АВР с бензиновым генератором. 18 аккумуляторов дадут нам расчетное время автономной работы ~8 часов, что перекрывает 90% времени всех отключений электричества в СНТ нашего заказчика. В том случае, если батареи разряжены и ИБП отключился – автоматически запуститься бензиновая электростанция и в дом поступит напряжение с АВР. Цена проекта ~ 460т.р.

Источник бесперебойного питания с генератором

Пример 4. Клиентом была поставлена задача обеспечить время автономной работы более 16 часов. В процессе изучения объекта было рассчитано среднее потребление электроэнергии в час, вычислен необходимый батарейный банк. Дополнительно мы перебрали главный электрощит, устранив ряд грубых нарушений ПУЭ. Бюджет проекта ~450 т.р. + ~80 т.р. ГРЩ.

ИБП с внешними аккумуляторами на длительную автономию  и ГРЩ


Пример 5. К нам обратился заказчик с проблемой частых кратковременных отключений электричества и просадок напряжения ниже 170В. Были даже прецеденты повреждения бытовой электроники: во время очередного “мигания” сети вышли из строя холодильник Liebherr  и вытяжка Ariston. Мы решили все проблемы с электропитанием установкой ИБП Lanches 3в1 на 20кВА и 16 аккумуляторов Восток СК 1255, а также УЗИП класса 2+3 в ГРЩ. Бюджет проекта ~380 т.р.

ИБП с внешними аккумуляторами на длительную автономию

В целях экономии бюджета есть варианты бесперебойного питания дома на базе однофазных on-line ИБП на 6 или 10кВА. В основном электрощите выделяется на одну фазу самая ответственная нагрузка в доме и эта фаза запитывается через бесперебойник.

Буду рад вашим вопросам в комментариях!

Схема подключения автоматического выключателя

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.

В продолжение серии публикаций по автоматическим выключателям  очередная статья цикла — схема подключения автоматического выключателя.

Напомню, что цикл статей входит в курс Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

Мы уже подробно изучили конструкцию и основные технические характеристики автоматов, давайте рассмотрим схемы их подключения.

В зависимости от количества коммутируемых полюсов (или иначе модулей), автоматы подразделяются на одно-, двух-, трех-, четырехполюсные (три фазы и ноль). В случае возникновения аварийной ситуации все полюса автоматического выключателя отключаются одновременно.

Один полюс — это часть автомата, в которую входит две винтовые клеммы для присоединения проводов (со стороны питания и со стороны нагрузки). Ширина однополюсного автомата, устанавливаемого на DIN-рейку стандартна — 17,5 мм, многополюсные автоматы кратны этой ширине.

Одно- и двухполюсные используются в однофазной электросети. Чаще всего применяются однополюсные автоматы, они устанавливаются в разрыв фазного провода и в случае возникновения аварийной ситуации отключают питающую фазу от нагрузки.

Двухполюсные автоматы позволяют одновременно отключить и ноль, и фазу. Применяются чаще всего, как вводные автоматы, либо если необходимо полностью отсоединить потребителя от электрической сети, например бойлер, душевую кабину. Они отключают ноль и фазу от защищаемого участка цепи и позволяют проводить работы по ремонту, обслуживанию или замене автоматических выключателей.

Нельзя устанавливать два однополюсных автомата отдельно для защиты фазного и нулевого провода. Для этих целей применяют двухполюсные автоматы, которые отключают ноль и фазу одновременно.

Трех- и четырехполюсные автоматические выключатели используются в трехфазной электросети. Трехполюсные автоматы устанавливаются в разрыв фаз (L1,L2,L3) трехфазной сети и служат для подключения к ней трехфазной нагрузки (электродвигателей, трехфазных электроплит и т.д.). В случае возникновения аварийной ситуации они отключают одновременно все три фазы от нагрузки.

Четырехполюсные автоматы позволяют одновременно отключить и ноль, и все три фазы, и используются как вводные автоматы в трехфазной электросети.

Вводной автомат позволяет отключить всю электропроводку квартиры и отключить питающую линию от групповых электрических цепей квартиры.

В зависимости от системы заземления применяются следующие вводные автоматы:

Вводной автомат для системы TN-S (где нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники разделены) должен быть:

— однополюсный с нулем или двухполюсный;

— трехполюсный с нейтралью или четырехполюсный.

Система TN-S используется в современных домах.

Это необходимо для одновременного отключения электросети квартиры от нулевого рабочего и фазных проводников со стороны ввода электропитания, так как нулевой и защитный проводники разделены на всем протяжении.

Для системы TN-C (где нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один PEN-проводник) вводной автомат защиты устанавливается однополюсный (при электропитании 220 В) или трехполюсный (при питании 380В). Устанавливаются они в разрыв фазных рабочих проводников.

Система TN- C используется в домах советской постройки (так называемая «двухпроводка»).

По правилам устройства электроустановок (п.1.7.145) не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ- и РЕN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.

Это требование ПУЭ обусловлено тем, что возможна ситуация, когда двухполюсные автоматические выключатели не смогут одновременно отключить фазный и РЕN-проводник. А отключая РЕN-проводник, мы тем самым инициируем его обрыв.

При включении под нагрузкой внутри автомата может произойти залипание или обгорание фазных контактов (например, может попасть песчинка на контактную группу автомата), в этом случае при отключении автомата от питающей сети произойдет обрыв РЕN-проводника и вынос на зануленные корпуса электрооборудования опасного потенциала. Т.е. нет гарантии, что коммутационные аппараты одновременно отключат и фазный и РЕN-проводник.

Подключение проводов к автоматическим выключателям осуществляется по схеме: «питание сверху», а «нагрузка снизу». Т.е. провод с питающим напряжением подводится к верхней винтовой клемме, а отходящий провод нагрузки к нижней винтовой клемме.

Смотрите подробное видео Схемы подключения автоматических выключателей

Конструкцию, основные характеристики, схемы подключения автоматических выключателей мы рассмотрели и вплотную подошли к вопросу их выбора.

Подписывайтесь на новости, впереди самое интересное!

Рекомендую материалы по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номинал токовые характеристики автоматических выключателей.

Автоматические выключатели технические характеристики.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Вводная машина на 3 фазы. Какую машину поставить на ввод в дом? Соотношение номиналов АБ и мощности потребителей

Чтобы выбрать автомат в соответствии с мощностью нагрузки, необходимо рассчитать ток нагрузки и выбрать номинал автоматического выключателя больше или равный полученному значению. Значение тока, выраженное в амперах, в однофазной сети 220 В обычно превышает значение мощности нагрузки, выраженное в киловаттах, в 5 раз, т.е.е. если мощность потребителя (стиральная машина, лампочка, холодильник) равна 1,2 кВт., то ток, который будет протекать в проводе или кабеле, равен 6,0 А (1,2 кВт * 5 = 6,0 А). На основе 380 В. в трехфазных сетях все так же, только величина тока превышает мощность нагрузки в 2 раза.

Коэффициент мощности

это безразмерная физическая величина, которая характеризует потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия реактивной составляющей в нагрузке.Коэффициент мощности показывает, насколько не совпадающий по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.
Численно коэффициент мощности равен косинус этого фазового сдвига или cos φ

Косинус phi берем из таблицы 6.12 нормативного документа СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

Таблица 1. Значение Cos φ в зависимости от типа потребителя электроэнергии

Возьмем наш 1.Электроприемник 2 кВт. в качестве бытового однофазного холодильника на 220В, cos φ берем из таблицы 0,75 в качестве мотора от 1 до 4 кВт.
Рассчитаем ток I = 1200 Вт / 220В * 0,75 = 4,09 А.

Теперь самый правильный способ определения тока потребителя электроэнергии — значение тока взять из паспортной таблички, паспорта или рабочего. инструкции. Паспортная табличка есть почти на всех электроприборах.

Автоматические выключатели EKF

Суммарный ток в линии (например, в розетке) определяется путем суммирования токов всех потребителей электроэнергии.По расчетному току выбираем ближайший рейтинг автомата по большому направлению. В нашем примере для тока 4,09 А это будет машина на 6 А.

Очень важно отметить, что выбирать автоматический выключатель только по мощности нагрузки является грубым нарушением требований пожарной безопасности и может привести к возгоранию изоляции кабеля или провода и, как следствие, к возгоранию. При выборе также необходимо учитывать сечение провода или кабеля.

По мощности нагрузки правильнее подбирать сечение жилы. Требования к выбору изложены в основном нормативном документе для электриков, называемом ПУЭ (Правила электромонтажа), а точнее в главе 1.3. В нашем случае для домашней электросети достаточно рассчитать ток нагрузки, как указано выше, и выбрать сечение проводника в таблице ниже, при условии, что полученное значение меньше длительно допустимого тока, соответствующего к его поперечному сечению.

Выбор автомата по сечению кабеля

Рассмотрим более подробно вопрос выбора автоматических выключателей для домашней электропроводки с учетом требований пожарной безопасности. Необходимые требования изложены в главе 3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ.», Так как сетевое напряжение в частных домах, квартирах, дачных участках составляет 220 или 380В.


Расчет сечения жил кабеля и проводов

Напряжение 220В.

— однофазная сеть в основном используется для розеток и освещения.
380В. — в основном это распределительные сети — линии электропередач, проходящие по улицам, от которых дома соединяются ответвлением.

Согласно требованиям данной главы внутренние сети жилых и общественных зданий должны быть защищены от токов короткого замыкания и перегрузок. Для выполнения этих требований были изобретены защитные устройства, называемые автоматическими выключателями (автоматами).

Автоматический выключатель «автоматический»

это механическое коммутационное устройство, способное включать, проводить токи в нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение определенного времени и автоматически отключать токи в заданном ненормальном состоянии. цепи, например, токи короткого замыкания и перегрузки.

Короткое замыкание (короткое замыкание)

электрическое соединение двух точек электрической цепи с разными значениями потенциала, не предусмотренных конструкцией устройства и нарушающих его нормальную работу… Короткое замыкание может возникнуть в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического контакта неизолированных элементов. Также короткое замыкание — это состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

Ток перегрузки

— превышение нормированного значения длительно допустимого тока и вызывающее перегрев жилы. Защита от токов короткого замыкания и перегрева необходима для пожарной безопасности, для предотвращения возгорания проводов и кабелей, а также в результате пожара в доме.

Допустимый непрерывный ток кабеля или провода

— величина тока, которая постоянно протекает по проводнику и не вызывает чрезмерного нагрева.

Величина длительно допустимого тока для проводов разного сечения и из разных материалов представлена ​​ниже. Таблица представляет собой комбинированный и упрощенный вариант, применимый для бытовых электросетей, таблицы № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ.

Выбор выключателя короткого замыкания

Выбор автоматического выключателя для защиты от короткого замыкания (короткого замыкания) основывается на расчетном значении тока короткого замыкания в конце линии.Расчет относительно сложен, величина зависит от мощности трансформаторной подстанции, сечения проводника и длины проводника и т. Д.

Из опыта расчета и проектирования электрических сетей наибольшее влияние оказывают Параметр — длина линии, в нашем случае длина кабеля от экрана до розетки или люстры.

Поскольку в квартирах и частных домах эта длина минимальна, то такими расчетами обычно пренебрегают и выбирают автоматические выключатели с характеристикой «С», вы, конечно, можете использовать «В», но только для освещения внутри квартиры или дома, т.к. такие маломощные светильники не вызывают высоких значений пускового тока, а уже в сети для кухонных приборов с электродвигателями использование машин с характеристикой В не рекомендуется, так как автомат может сработать при включении холодильника или блендера из-за скачка пускового тока.

Выбор автомата на длительно допустимый ток (ДДТ) проводника

Выбор автоматического выключателя для защиты от перегрузки или перегрева проводника основывается на значении ДДТ для защищаемого участка провода или кабель. Номинал машины должен быть меньше или равен значению ДДТ проводника, указанному в таблице выше. Это обеспечивает автоматическое отключение машины при превышении ДДТ в сети, т.е.е. часть проводки от станка до последнего электроприемника защищена от перегрева, а как следствие — от возгорания.

Пример выбора автоматического выключателя

У нас есть группа из панели, к которой планируется подключить посудомоечную машину -1,6 кВт, кофеварку — 0,6 кВт и электрочайник — 2,0 кВт.

Считаем общую нагрузку и рассчитываем ток.

Нагрузка = 0,6 + 1,6 + 2,0 = 4,2 кВт. Сила тока = 4,2 * 5 = 21А.

Смотрим таблицу выше, на рассчитанный нами ток подходят все сечения проводов, кроме 1,5 мм2 для меди и 1,5 и 2,5 для алюминия.

Выбираем медный кабель с жилами сечением 2,5мм2, потому что покупать кабель большего сечения для меди нет смысла, а алюминиевые жилы к применению не рекомендуются, а может и уже запрещены.

Смотрим шкалу номиналов выпускаемых машин — 0.5; 1,6; 2,5; 1; 2; 3; 4; пять; 6; 8; десять; 13; шестнадцать; 20; 25; 32; 40; 50; 63.


Автоматический выключатель для нашей сети подходит для 25А, так как он не подходит для 16А, потому что расчетный ток (21А.) Превышает номинал автомата на 16А, что приведет к его срабатыванию, когда все три сразу включаются потребители электроэнергии. Аппарат на 32А работать не будет, потому что он превышает ДДТ выбранного нами кабеля 25А, что может вызвать перегрев проводника и, как следствие, пожар.

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя на однофазный 220 В.

Номинальный ток автоматического выключателя, А. Мощность, кВт. Ток, 1 фаза, 220В. Сечение жилы кабеля, мм2.
16 0-2,8 0-15,0 1,5
25 2,9-4,5 15,5-24,1 2,5
32 4,6-5,8 24,6-31,0 4
40 5,9-7,3 31,6-39,0 6
50 7,4-9,1 39,6-48,7 10
63 9,2-11,4 49,2-61,0 16
80 11,5-14,6 61,5-78,1 25
100 14,7-18,0 78,6-96,3 35
125 18,1-22,5 96,8-120,3 50
160 22,6-28,5 120,9-152,4 70
200 28,6-35,1 152,9-187,7 95
250 36,1-45,1 193,0-241,2 120
315 46,1-55,1 246,5-294,7 185

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя на трехфазный 380 В.

Номинальный ток
автоматический выключатель
, А.
Мощность, кВт. Ток, 1 фаза 220В. Сечение жил
кабеля, мм2.
16 0-7,9 0-15 1,5
25 8,3-12,7 15,8-24,1 2,5
32 13,1-16,3 24,9-31,0 4
40 16,7-20,3 31,8-38,6 6
50 20,7-25,5 39,4-48,5 10
63 25,9-32,3 49,2-61,4 16
80 32,7-40,3 62,2-76,6 25
100 40,7-50,3 77,4-95,6 35
125 50,7-64,7 96,4-123,0 50
160 65,1-81,1 123,8-124,2 70
200 81,5-102,7 155,0-195,3 95
250 103,1-127,9 196,0-243,2 120
315 128,3-163,1 244,0-310,1 185
400 163,5-207,1 310,9-393,8 2×95 *
500 207,5-259,1 394,5-492,7 2×120 *
630 260,1-327,1 494,6-622,0 2×185 *
800 328,1-416,1 623,9-791,2 3×150 *

* — двойной кабель, два кабеля соединены параллельно, например, 2 кабеля ВВГнг 5×120


Итог

При выборе автомата необходимо учитывать не только мощность нагрузки, но и а также сечение и материал проводника.

Для сетей с небольшими зонами защиты от токов короткого замыкания можно использовать автоматические выключатели с характеристикой «C»

Номинал машины должен быть меньше или равен длительно допустимому току проводника.

3-фазные автоматы

— это электрические устройства, предназначенные для защиты линий трехфазной электропроводки, а также устройства, требующие данной схемы электропитания, например, электродвигатели. Анализируя данный тип устройства, стоит сразу выделить ряд моментов:

  • 3-х фазные машины способны одновременно обслуживать сразу несколько участков однофазной сети;
  • Подключение данного устройства к сети вовсе не означает, что к нему подключены блоки с питанием от трех фаз.

Электрические машины на 3 фазы — особенности работы

Возможности применения

Эта техника может использоваться как в быту, так и в промышленности. Если в квартире трехфазная проводка, то необходимо покупать именно трехфазные электрические машины, использование нескольких однофазных аналогов не допускается, так как это может спровоцировать возгорание.

Трехфазный автоматический выключатель также может активно использоваться в промышленности. Однако в этом случае важно выбрать правильное устройство в соответствии с синусоидальным током.Несколько мощных ламп накаливания требуют совершенно другого устройства, чем сварочный аппарат.

Менеджеры нашего интернет-магазина готовы помочь клиенту выбрать трехфазный автоматический выключатель, полностью отвечающий предстоящим условиям эксплуатации. Мы предлагаем продукцию известных брендов по ценам, которые соответствуют официальным рекомендациям производителей. Консультанты сайта всегда готовы решить вопросы, связанные с доставкой товаров по Санкт-Петербургу и районным населенным пунктам.

Давно прошли те времена, когда керамические вилки ввинчивались в бытовые электрические панели. В настоящее время широко распространены автоматические выключатели различных типов, выполняющие защитные функции … Эти устройства очень эффективны от коротких замыканий и перегрузок. Многие потребители еще не полностью освоили эти устройства, поэтому часто возникает вопрос, какую машину нужно поставить на 15 кВт. Надежная и долговечная работа электрических сетей, устройств и оборудования в доме или квартире полностью зависит от выбора машины.

Основные функции станков

Перед тем, как выбрать автомат защиты, необходимо разобраться в принципах его работы и возможностях. Многие считают основной функцией автомата защиту бытовой техники. Однако это суждение совершенно неверно. Машина никак не реагирует на устройства, подключенные к сети, работает только при коротких замыканиях или перегрузках. Эти критические условия приводят к резкому увеличению силы тока, что вызывает перегрев и даже возгорание кабелей.

Особое увеличение силы тока наблюдается при коротком замыкании. В этот момент его значение увеличивается до нескольких тысяч и кабели просто не выдерживают такой нагрузки, особенно если его сечение составляет 2,5 мм2. С этим участком происходит мгновенное возгорание провода.

Поэтому от правильного выбора зависит очень многое от машины. Точные расчеты, в том числе программные, позволяют надежно защитить электрическую сеть.

Параметры машинного расчета

Каждый автоматический выключатель защищает в первую очередь проводку ниже по потоку.Основные расчеты этих устройств производятся по номинальному току нагрузки. Расчет мощности проводится, когда вся длина провода рассчитана на нагрузку, в соответствии с номинальным током.

Окончательный выбор номинального тока машины зависит от сечения провода. Только после этого можно рассчитать значение нагрузки. Максимально допустимый ток для провода определенного сечения должен быть больше. Таким образом, при выборе защитного устройства используется провод наименьшего сечения имеющегося в электрической сети.

Когда у потребителей возникает вопрос, какую машину нужно установить на 15 кВт, в таблице также учитывается трехфазная электрическая сеть. Есть методика таких расчетов. В этих случаях номинальная мощность трехфазной машины определяется как сумма мощностей всех электроприборов, которые планируется подключить через автоматический выключатель.

Например, если нагрузка каждой из трех фаз составляет 5 кВт, то рабочий ток определяется путем умножения суммы мощностей всех фаз на коэффициент 1.52. Таким образом получается 5x3x1,52 = 22,8 ампер. Номинальный ток машины должен превышать рабочий ток. В этом плане наиболее подходящим будет защитное устройство номиналом 25 А. Наиболее распространенные номиналы автоматов — 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 и 100 ампер. При этом уточняется соответствие жил кабеля заявленным нагрузкам.

Этот метод можно использовать только в тех случаях, когда нагрузка одинакова для всех трех фаз.Если одна из фаз потребляет больше энергии, чем все остальные, то номинальные характеристики автоматического выключателя рассчитываются в соответствии с мощностью этой конкретной фазы. В этом случае используется только максимальное значение мощности, умноженное на коэффициент 4,55. Эти расчеты позволяют выбрать станок не только из таблицы, но и из наиболее точных полученных данных.

Современные системы защиты электропроводки от перегорания и возгорания предполагают использование автоматических выключателей и делятся по типу сети на однофазные и трехфазные.В частном секторе в большинстве случаев используются устройства второго типа, поэтому актуальным становится правильный расчет автомата на мощность на 380 вольт, обеспечивающий надежность и долговечность использования электрической сети.

Назначение и работа

Первое автоматическое устройство, предназначенное для защиты электрической цепи от сверхтоков, было изобретено американским ученым, изучавшим электромагнетизм, Чарльзом Графтоном Пейджем в 1836 году. Но только 40 лет спустя подобная конструкция была описана Эдисоном … Современный тип защитных устройств был запатентован в 1924 году. Corporation Brown, Boveri & Cie из Швейцарии.

Нововведением дизайна стала возможность многократного использования за счет возможности включения модуля при его срабатывании нажатием одной кнопки. Преимущества по сравнению с предохранителями были неоспоримы, при этом точность автомата была намного лучше. При использовании устройства в сети 380 вольт отключаются сразу все фазы. Такой подход позволяет избежать перекоса уровней сигнала и перенапряжения.

Непосредственное назначение трехфазного выключателя — отключение линии при коротком замыкании в ней или при превышении потребляемой мощностью устройств. Модули защиты относятся к группе коммутационного оборудования и благодаря простоте конструкции, простоте использования и надежности широко используются как в бытовых, так и в промышленных сетях электроснабжения. Обычно устройство предполагает ручное управление, но некоторые типы снабжены электромагнитным или электродвигательным приводом, что дает возможность управлять ими дистанционно.

Некоторые пользователи ошибочно предполагают, что машина защищает подключенные к ней устройства, но на самом деле это не так. Он никак не реагирует на типы и типы подключенных к нему устройств, а единственная причина его работы — перегрузка и появление перегрузки по току. При этом, если автомат не отключит линию, проводка начнет нагреваться, что приведет к ее повреждению или даже возгоранию.

Выбор модуля автоматической защиты связан со способностью линии электропередачи выдерживать ток определенной величины, которая напрямую зависит от материала кабеля и его поперечного сечения.Другими словами, при выборе модуля основным параметром является мощность или максимальный ток, который приводит к работе машины.

Конструкция защитного модуля

Несмотря на широкий ассортимент продукции, предлагаемой разными производителями, конструкции выключателей схожи между собой. Корпус устройства выполнен из диэлектрика, устойчивого к температурам и не поддерживает горение. На передней панели находится рычаг ручного управления, а также основные технические характеристики.

Конструктивно корпус состоит из двух половин, скрепленных между собой болтами. Посередине находятся следующие элементы:

Это конструкции расцепителей, которые обеспечивают практически мгновенное отключение выключателя. Электромеханический контакт реагирует на возникновение в защищаемой цепи тока, параметры которого превышают номинальное значение. В конструкцию расцепителя входит катушка индуктивности с сердечником, положение которой фиксируется пружиной, и уже она соединена с подвижным силовым контактом.Обмотки соленоида включены последовательно с нагрузкой. Термораспылитель представляет собой прессованную полоску из двух металлов с разной теплопроводностью (биметаллическая пластина).

Принцип действия

После подключения силовых и нагрузочных электрических линий к трехфазной машине ее включают переводом рычага в верхнее положение. В результате рычаг входит в зацепление через защелку с замыкающим контактом. Формованное соединение обеспечивается смещением подвижной контактной группы относительно их держателя.

В нормальной ситуации ток проходит через контакт питания и подвижный контакт. Затем он попадает на биметаллическую пластину и обмотку соленоида, а от нее уже попадает на клемму и нагрузку, подключенную к машине.

Если через переключатель начинает протекать ток, значение которого превышает допустимое значение, биметаллическая пластина начинает нагреваться. Из-за различного теплового расширения металлов он изгибается, в конечном итоге нарушая контакт.Сила тока, при которой разрывается соединение, зависит от толщины пластины. Термомагнитный расцепитель отличается медленной работой, хотя он может обнаруживать даже небольшие изменения значения тока. Его регулировка осуществляется на заводе путем изменения расстояния между пластиной и подвижным контактом. Для этого используется регулировочный винт.

Но для тока, мгновенно увеличивающего свое значение, скорость реакции биметаллической пластины будет крайне низкой, поэтому с ней также используется соленоид.В нормальном состоянии сердечник выталкивается пружиной и замыкает контакт машины. При аномальном значении сигнала в витках катушки быстро увеличивается магнитное поле, потоки которого тянут сердечник внутрь, преодолевая действие пружины, и это приводит к разрыву цепи.

Электромагнитный расцепитель срабатывает за доли секунды, при этом он не реагирует на токи, немного превышающие номинальные. Одновременно с отключением всей трехфазной линии опускается и рычаг, который снова нужно переместить в верхнее положение для подключения нагрузки к сети.

Характеристики прибора

Правильный выбор трехфазного автомата заключается не только в определении условий его работы, но и по мощности и типу нагрузки, которая будет к нему подключена. Неправильно подобранное питание модуля приводит к ухудшению защиты электропровода , при этом само такое устройство может стать источником аварийной ситуации.

Но все же, как бы ни был важен правильный выбор мощности, автоматические устройства характеризуются другими техническими параметрами, влияющими на их работу. К основным относятся:

Помимо технических параметров автоматические устройства характеризуются еще и качественными показателями. К наиболее распространенным относятся тип привода, способ подключения внешних проводов, конструкция отсечки и другие.

Выбор мощности

Есть два способа определить требуемую мощность для трехфазного автоматического выключателя. В то же время одно дополняет другое, а не исключает его. Первый способ связан с нахождением суммарного значения потребляемой энергии и нагрузки, а второй — с участком проводки.

Исходя из определения, что автомат защищает не оборудование, а проводку, нужно выбирать мощность, ориентируясь на параметры последней. Это верно, но только до тех пор, пока не планируется обновление сети. Например, существующая проводка в доме 1,5 кв. По техническим условиям медная проводка такого диаметра выдерживает длительный ток не более 10 ампер. Соответственно, максимальное одновременное потребление энергии устройствами, подключенными к выходу машины, не должно превышать 3.8 кВт. Это значение получается по простой формуле нахождения мощности — P = U * I, где:

  • P — максимально допустимая потребляемая мощность, Вт;
  • U — напряжение трехфазной сети 380 вольт;
  • I — максимальный ток, выдерживаемый проводкой, А.

Получившееся число говорит о том, что при этом общая нагрузка, подключенная к линии, не должна превышать это значение, то есть при включении котла на 2 кВт ничего страшного не произойдет.Но если к этой линии подключить электропечь на 3 кВт, то проводка не встанет и загорится, поэтому для предотвращения аварии необходимо установить автомат на 10 А, позволяющий линии быть нагруженным только до 2,2 кВт.

Преимущество использования трехфазной машины заключается в том, что к ней можно одновременно подключить три линии, при этом значение номинального тока будет определяться путем суммирования мощностей всех фаз. Таким образом, для машины на 380 вольт будет 6.6 кВт, а в случае подключения нагрузки типа «треугольник» — 11,4 кВт. То есть, для данного примера, если невозможно разделить линию на разные фазовые выходы устройства защиты, вам нужно будет приобрести 6 A.

Если вы планируете модернизировать проводку или использовать толстый кабель, то расчет можно производить исходя из потребляемой мощности нагрузки. Например, если нагрузка каждой фазы не превышает 4 кВт, то номинальный ток рассчитывается как сумма мощностей плюс 15–20% запаса (I = 4 * 3 = 12 А + запас = 14 А), поэтому наиболее подходящим устройством в данном случае будет автомат на 16 А.

Нюансы в расчете

Для упрощения нахождения мощности принято использовать в качестве запаса не процент, а умножение на коэффициент. Это дополнительное число считается равным 1,52.

На практике редко удается нагрузить все три фазы одинаково, поэтому, когда одна из линий потребляет много энергии, расчет номинала автоматического выключателя выполняется в соответствии с мощностью этой конкретной фазы. В этом случае учитывается наибольшее значение потребляемой энергии и умножается в 4 раза.55, и тогда можно будет обойтись без таблиц.

Таким образом, при расчете мощности в первую очередь учитываются параметры электропроводки, а затем уже потребляемая защищаемым автоматом электрооборудования энергия. Здесь учтено правильное замечание из правил электроустановок (ПУЭ), говорящее о том, что установленный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту самого слабого участка цепи.

Почему дешевле использовать 3-фазные системы питания

Вероятно, Никола Тесла понятия не имел, насколько его открытие повлияет на промышленность, когда он впервые ввел двух- и трехфазные переменные токи в 1880-х годах.

Сегодня его открытие вращающихся магнитных полей, которое в конечном итоге привело к созданию трехфазных систем питания, используется в коммерческих целях по всему миру.

Этот более дешевый вариант блока питания обеспечивает постоянное питание, что делает его идеальным для промышленного использования.

Давайте посмотрим, почему трехфазная система питания Tesla более эффективна, чем однофазные системы:

Краткое введение в 3-фазные системы питания

3-фазные системы питания

более эффективны и безопасны, чем их традиционные однофазные аналоги, проще всего, потому что они разделяют свое общее напряжение.

Переменные токи чередуются циклически. В однофазной энергосистеме это означает, что токи движутся в одном направлении перед реверсированием, обычно со скоростью 60 раз в минуту.

Другими словами, есть короткие моменты, когда нет напряжения, проходящего через ток. Эти моменты достаточно краткие, чтобы не повлиять на мелкую бытовую технику, но они становятся заметными при использовании более крупного оборудования, такого как большие двигатели.

В трехфазной энергосистеме эти контуры разделены на три циклические фазы, идущие в чередующихся направлениях.Благодаря разделению моментов максимального и минимального напряжений общий источник питания остается постоянным.

Упрощенная конструкция

Изобретение Тесла переменного тока родилось из его открытия вращающихся магнитных полей.

Трехфазная система питания создает магнитное поле, которое вращается в определенном направлении с постоянной величиной, что упрощает конструкцию электродвигателей.

В то время как фазы более высокого порядка тоже могут это делать, системы с менее чем трехфазными энергосистемами не могут обеспечивать такую ​​же постоянную нагрузку, устранять нейтральный проводник и создавать магнитное поле определенного направления.


Меньше меди и алюминия

По сравнению с однофазными системами, в трехфазных энергосистемах проводники используются более эффективно.

Фактически, трехфазные системы могут проводить в три раза больше энергии, чем однофазные, при использовании только половины количества меди или алюминия в качестве проводника. Учитывая цену на эти материалы, в долгосрочной перспективе это означало бы значительную экономию.

Трехфазная система также позволяет уменьшить размер нейтрального проводника, поскольку он не пропускает такой большой ток.


Трехфазные системы питания позволяют использовать двигатели меньшей мощности

Есть несколько способов, которыми трехфазные системы питания позволяют проектировать двигатели меньшего размера.

Во-первых, как упоминалось выше, для этих систем требуется меньше токопроводящих материалов, что позволяет использовать проводку довольно небольшого размера.

Постоянная силовая нагрузка трехфазной системы также устраняет необходимость в пусковых конденсаторах, которые могут занять место в общей конструкции двигателя.

Еще одним преимуществом этих небольших двигателей с их стабильным потоком мощности является меньшая вибрация и шум от двигателя.


Они производительнее

Независимо от того, в какой отрасли вы работаете, продуктивность всегда является ключевым фактором. Эффективная мощность означает большую производительность и, в конечном итоге, больше денег.

Благодаря постоянной нагрузке трехфазные системы позволят вашим машинам работать дольше, и вы будете тратить меньше времени на ожидание их подзарядки.

Они также менее подвержены сбоям в работе, что сокращает время, которое вы тратите на восстановление скорости, и могут справляться с нагрузками с более высокой мощностью.


Энергосберегающие трехфазные системы

Трехфазные системы

намного более оптимизированы, чем однофазные или даже двухфазные системы, что означает, что они потребляют меньше энергии, но дают те же результаты.

Это потому, что они предлагают больший контроль с точки зрения того, сколько мощности отправляется на ваше оборудование, и в некоторых случаях это может позволить вам использовать меньше оборудования.

Сокращение использования оборудования и электроэнергии не только снижает ваши счета за электроэнергию, но и помогает окружающей среде.


Больше надежности

Мы уже упоминали, что трехфазные системы менее подвержены отключениям.

В этом помогает их постоянный уровень мощности.

В однофазных системах мощность пульсирует, и этот неравномерный поток может привести к отключению питания.Этот риск сводится к минимуму, когда поток мощности постоянный.

Это также сводит к минимуму риск пропускания через систему слишком большого количества энергии, что также вызывает сбои.

Меньшее количество сбоев питания увеличит срок службы вашего оборудования, поскольку на него с меньшей вероятностью повлияют последующие скачки напряжения.


Как преобразовать в 3-х фазные сети

Если все ваше оборудование уже спроектировано для однофазной системы, вы все равно можете рассмотреть возможность использования трехфазной системы питания с помощью преобразователя.

Этот процесс относительно прост и избавит вас от необходимости заменять оборудование.

Типы трехфазных преобразователей

1. Статические преобразователи

Это одни из самых доступных типов преобразователей, но для их установки и работы требуется немного больше точности, в основном потому, что вам нужно быть уверенным, что вы правильно измерили машину, на которой она должна работать.

В статических преобразователях

используется реле, чувствительное к напряжению, и стандартный конденсатор для задержки сигналов при запуске двигателя. Затем реле отключается, в то время как двигатель продолжает включать однофазное питание. Эти преобразователи лучше всего использовать для небольших машин, которые не потребляют слишком много лошадиных сил: например, для воздушных компрессоров и ленточных пил.

2. Роторные преобразователи

Роторные преобразователи, которые немного дороже своих статических аналогов, являются хорошей инвестицией для предприятий, использующих более одного вида тяжелой техники.

По сути, они добавляют к статическому преобразователю двигатель, работающий на холостом ходу, чтобы помочь им запускать более крупные двигатели с большей мощностью. Однако перед запуском двигателя вам необходимо убедиться, что все три опоры сбалансированы, чтобы не повредить ваше оборудование, а вращающимся преобразователям может потребоваться небольшая помощь для запуска.

3. Преобразователи электронные

Также иногда называемые инверторами, электрические преобразователи преобразуют однофазную мощность в постоянный ток, позволяя вам контролировать направление вращения, крутящий момент и скорость вашего двигателя.

Эти преобразователи также обеспечивают плавный пуск, что означает, что вы можете постепенно набирать скорость. Из-за своих электронных компонентов, которые обычно требуют программирования, электронные преобразователи лучше всего подходят для использования только на одной машине и отлично подходят для больших работ.

Переключитесь сейчас и сэкономьте

3-фазные системы питания

не только более доступны по цене, чем однофазные, но также более безопасны и эффективны.

Хотя для начала им может потребоваться начальная стоимость, в конечном итоге они окупятся.

Обратитесь в отдел ремонта двигателей Precision Motor Repair, чтобы получить расценки и узнать, как трехфазные системы питания могут помочь вашему бизнесу.

Введение в использование векторных диаграмм на осциллографах для анализа трехфазной мощности

Когда вы работаете с 3-фазными системами, наличие векторных диаграмм на вашем осциллографе может сэкономить время во время настройки и обеспечить более быстрое понимание вашей системы.

Как правило, переменные напряжения или токи представляются графически как зависимости напряжения или тока от времени. Это традиционный вид осциллографа.

Трехфазная система состоит из трех синусоидальных напряжений переменного тока и токов одинаковой частоты. Если на одной оси отложено 6 или более осциллограмм, график будет очень загруженным. Может быть трудно различить важную информацию о величинах и фазовых углах. Инженеры-электрики рано поняли это и избрали более простой способ.

Фазорные диаграммы представляют величину и соотношение направлений между двумя или более векторами. Благодаря своей способности эффективно передавать информацию об амплитуде и фазе, векторная диаграмма популярна и широко используется при анализе трехфазных энергосистем.

Наличие векторных диаграмм на вашем осциллографе дает два ключевых преимущества:

1. Он обеспечивает быстрый способ проверки вашей настройки.
2. Он быстро показывает характер нагрузок в вашей системе.

1.Проверьте свой Setup

Диаграммы

обеспечивают быстрый способ убедиться, что ваши датчики ориентированы правильно. Настройка измерений в трехфазных системах может быть сложной задачей. Необходимо подключить три или более датчиков напряжения с соблюдением полярности. Также необходимо подключить три или более токовых пробника и сориентировать их стрелками по направлению к нагрузке. Проблема заключается в определении правильной полярности, а не в самих токовых пробниках. Накладные пробники тока просты в эксплуатации. Просто поместите проводник в челюсть и полностью закройте челюсть.Проволоку не нужно центрировать в отверстии, и ничего страшного, если она проходит под углом.

Нагрузки двигателя являются индуктивными, поэтому на векторной диаграмме вектор напряжения должен опережать вектор тока. Если на векторной диаграмме отображается опережающий вектор тока, рекомендуется проверить соединения тестовой установки. Обычно это происходит из-за токовых клещей с обратной полярностью.

Датчики тока подключены в обратном направлении. Обратите внимание на векторы тока, опережающие соответствующие векторы напряжения


Путем изменения направления датчиков тока проблема с подключением решена.Обратите внимание на то, что векторы тока теперь отстают от соответствующих векторов напряжения, что указывает на правильную ориентацию датчиков тока.

2. Разберитесь в своих нагрузках

В сбалансированной трехфазной системе каждый из трех векторов напряжения номинально разнесен на 120 градусов. В сбалансированной системе с одинаковыми нагрузками на каждую фазу векторы тока также будут находиться на расстоянии 120 градусов друг от друга. В этой сбалансированной системе сумма линейных токов равна нулю в любой момент, и сумма линейных напряжений также равна нулю.

Но практические системы не ведут себя как учебные системы. Различия в импедансах нагрузки между тремя фазами приведут к дисбалансу. Они могут проявляться как разная длина в векторах и разные углы между векторами напряжения и тока.

Векторная диаграмма идеально подходит для наблюдения за эффектами индуктивных или емкостных нагрузок. Для чисто резистивных нагрузок напряжение и ток будут синфазными, что означает отсутствие запаздывания между напряжением и током. Однако, поскольку двигатели являются индуктивными по своей природе, вектор тока всегда будет отставать от соответствующего вектора напряжения.Для хорошей конструкции моторного привода этот фазовый угол между векторами напряжения и тока поддерживается на минимальном уровне.

Типичная фазовая диаграмма в виде линии-линии (слева / сверху) и соответствующая ей конфигурация «линия-нейтраль (справа / снизу)». На левом изображении обратите внимание на углы между векторами напряжения в верхнем левом углу (0 градусов, -120 градусов и -119,7 градусов), указывающие на почти сбалансированную нагрузку. Векторы тока отстают от соответствующих векторов напряжения, что указывает на правильность подключений.Конфигурация «линия-нейтраль» математически выводится из конфигурации «линия-линия» без изменения физического соединения.

Заключение

Фазорные диаграммы — отличные наглядные инструменты, которые помогут вам понять трехфазные системы. Они обеспечивают хорошее общее представление о ваших проектах и ​​быстро показывают влияние изменений дизайна.

Tektronix Inverter Motor Drive Analysis Solution (5-IMDA) предлагает уникальные векторные диаграммы на основе осциллографа для быстрого анализа ваших трехфазных схем.Вот ссылка для более подробной информации.

https://www.tek.com/datasheet/inverter-motor-drive-analysis-5series-mso-option-5-imda-application-datasheet

Трехфазные системы питания | Многофазные цепи переменного тока

Что такое двухфазные системы питания?

Двухфазные энергосистемы достигают высокого КПД проводников. и — низкий риск для безопасности за счет разделения общего напряжения на меньшие части и питания нескольких нагрузок с этими меньшими напряжениями при одновременном потреблении токов на уровнях, типичных для системы полного напряжения.

Между прочим, этот метод работает так же хорошо для систем питания постоянного тока, как и для однофазных систем переменного тока. Такие системы обычно называют трехпроводными системами , а не расщепленными фазами , потому что понятие «фаза» ограничивается переменным током.

Но из нашего опыта работы с векторами и комплексными числами мы знаем, что напряжения переменного тока не всегда складываются, как мы думаем, если они не совпадают по фазе друг с другом.

Этот принцип, применяемый к энергосистемам, может быть использован для создания энергосистем с еще большим КПД проводников и меньшей опасностью поражения электрическим током, чем с расщепленной фазой.

Примеры

Два источника напряжения, не совпадающих по фазе на 120 °

Предположим, что у нас есть два источника переменного напряжения, подключенных последовательно, как и в системе с расщепленными фазами, которую мы видели раньше, за исключением того, что каждый источник напряжения сдвинул по фазе на 120 ° друг с другом: (рисунок ниже)

Пара источников 120 В перем. Тока, фазированных под углом 120 °, аналогично разделенной фазе.

Поскольку каждый источник напряжения составляет 120 вольт, и каждый нагрузочный резистор подключен непосредственно параллельно своему соответствующему источнику, напряжение на каждой нагрузке должно также составлять 120 вольт.Учитывая ток нагрузки 83,33 А, каждая нагрузка все равно должна рассеивать 10 киловатт мощности.

Однако напряжение между двумя «горячими» проводами не составляет 240 вольт (120 0 ° — 120 ∠ 180 °), потому что разность фаз между двумя источниками не равна 180 °. Вместо этого напряжение:

Условно мы говорим, что напряжение между «горячими» проводниками составляет 208 вольт (округляя в большую сторону), и, таким образом, напряжение энергосистемы обозначается как 120/208.

Если мы посчитаем ток через «нейтральный» провод, мы обнаружим, что он равен , а не нулю, даже при сбалансированном сопротивлении нагрузки.Закон Кирхгофа говорит нам, что токи, входящие и выходящие из узла между двумя нагрузками, должны быть нулевыми: (рисунок ниже)

Нейтральный провод пропускает ток в случае пары фазированных источников на 120 °.

Выводы и выводы

Итак, мы обнаруживаем, что «нейтральный» провод несет полный ток 83,33 А, как и каждый «горячий» провод.

Обратите внимание, что мы все еще передаем 20 кВт общей мощности двум нагрузкам, при этом по «горячему» проводу каждой нагрузки проходит 83 провода.33 ампера как и раньше.

При одинаковом количестве тока через каждый «горячий» провод, мы должны использовать медные проводники одного калибра, поэтому мы не снизили стоимость системы по сравнению с системой с разделением фаз 120/240.

Тем не менее, мы добились повышения безопасности, потому что общее напряжение между двумя «горячими» проводниками на 32 В ниже, чем в системе с расщепленной фазой (208 В вместо 240 В).

Три источника напряжения, не совпадающих по фазе на 120 °

Дело в том, что нейтральный провод несет 83.При токе 33 ампера возникает интересная возможность: поскольку он все равно несет ток, почему бы не использовать этот третий провод в качестве еще одного «горячего» проводника, запитав другой нагрузочный резистор третьим источником на 120 вольт, имеющим фазовый угол 240 °?

Таким образом, мы могли бы передать на больше мощности (еще 10 кВт) без необходимости добавления дополнительных проводников. Давайте посмотрим, как это может выглядеть: (рисунок ниже)

С третьей нагрузкой, фазированной под углом 120 ° к двум другим, токи такие же, как для двух нагрузок.

Расчеты SPICE для трехфазной системы

Полный математический анализ всех напряжений и токов в этой цепи потребует использования сетевой теоремы, самой простой из которых является теорема суперпозиции.

Я избавлю вас от долгих, затяжных вычислений, потому что вы должны быть в состоянии интуитивно понять, что три источника напряжения с тремя разными фазовыми углами подадут 120 вольт каждый на сбалансированную триаду нагрузочных резисторов.

Для доказательства этого мы можем использовать SPICE для выполнения математических расчетов: (Рисунок ниже, список SPICE: многофазная система питания 120/208)

Контур SPICE: три нагрузки 3-Φ, фазированные под углом 120 °.

120/208 многофазная система питания v1 1 0 ac 120 0 sin v2 2 0 ac 120 120 sin v3 3 0 ac 120 240 sin r1 1 4 1,44 r2 2 4 1,44 r3 3 4 1,44 .ac lin 1 60 60 .print ac v ( 1,4) v (2,4) v (3,4). Print ac v (1,2) v (2,3) v (3,1). Print ac i (v1) i (v2) i ( v3).конец 
НАПРЯЖЕНИЕ НА КАЖДУЮ НАГРУЗКУ частота v (1,4) v (2,4) v (3,4) 6.000E + 01 1.200E + 02 1.200E + 02 1.200E + 02 НАПРЯЖЕНИЕ МЕЖДУ «ГОРЯЧИМИ» ПРОВОДНИКАМИ частота v (1, 2) v (2,3) v (3,1) 6.000E + 01 2.078E + 02 2.078E + 02 2.078E + 02 ТОК ЧЕРЕЗ КАЖДЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ частота i (v1) i (v2) i (v3) 6.000E +01 8.333E + 01 8.333E + 01 8.333E + 01 

Конечно, мы получаем 120 вольт на каждом нагрузочном резисторе, с (приблизительно) 208 вольт между любыми двумя «горячими» проводниками и токами в проводниках, равными 83,33 ампера.(Рисунок ниже)

При таком токе и напряжении каждая нагрузка будет рассеивать 10 кВт мощности.

Обратите внимание, что в этой цепи нет «нейтрального» проводника, чтобы обеспечить стабильное напряжение для всех нагрузок в случае размыкания одной из них.

Здесь мы имеем ситуацию, аналогичную нашей схеме питания с расщепленной фазой без «нейтрального» проводника: если одна нагрузка выйдет из строя, то падение напряжения на оставшейся (ых) нагрузке (ах) изменится.

Для обеспечения стабильности напряжения нагрузки в случае очередного размыкания нагрузки нам понадобится нейтральный провод для соединения узла источника и узла нагрузки:

Схема SPICE с аннотациями результатов моделирования: Три нагрузки 3-Φ, фазированные под углом 120 °.

Пока нагрузки остаются сбалансированными (равное сопротивление, равные токи), нейтральный провод вообще не должен пропускать ток. Он нужен на тот случай, если один или несколько нагрузочных резисторов выйдут из строя (или отключатся с помощью размыкающего переключателя).

Многофазная цепь

Эта схема, которую мы анализировали с тремя источниками напряжения, называется многофазной цепью . Префикс «поли» просто означает «более одного», как в « поли теизм» (вера в более чем одно божество), « поли гон» (геометрическая форма, состоящая из нескольких отрезков линии: например, пятиугольник и шестиугольник ) и « поли атомный» (вещество, состоящее из нескольких типов атомов).

Поскольку все источники напряжения находятся под разными фазовыми углами (в данном случае три разных фазовых угла), это схема « поли фаза».

В частности, это трехфазная цепь , которая используется преимущественно в крупных системах распределения электроэнергии.

Сравнение трехфазной системы и однофазной системы
Однофазная система

Давайте рассмотрим преимущества трехфазной системы питания по сравнению с однофазной системой с эквивалентным напряжением нагрузки и мощностью.Однофазная система с тремя нагрузками, подключенными напрямую параллельно, будет иметь очень высокий общий ток (83,33 умножить на 3, или 250 ампер (рисунок ниже)

).

Для сравнения, три нагрузки по 10 кВт в системе 120 В переменного тока потребляют 250 А.

Для этого потребуется медный провод калибра 3/0 ( очень большой, !), С плотностью около 510 фунтов на тысячу футов и со значительным ценником. Если бы расстояние от источника до нагрузки составляло 1000 футов, нам потребовалось бы более полутонны медного провода для выполнения этой работы.

Двухфазная система

С другой стороны, мы могли бы построить двухфазную систему с двумя нагрузками по 15 кВт, 120 вольт. (Рисунок ниже)

Система с расщепленными фазами потребляет вдвое меньший ток 125 А при 240 В переменного тока по сравнению с системой на 120 В переменного тока.

Наш ток вдвое меньше того, что было при простой параллельной схеме, что является большим улучшением.

Мы могли бы обойтись без использования медного провода калибра 2 с общей массой около 600 фунтов, из расчета около 200 фунтов на тысячу футов с тремя участками по 1000 футов каждый между источником и нагрузками.Тем не менее, мы также должны учитывать повышенную угрозу безопасности, связанную с наличием в системе 240 вольт, даже если каждая нагрузка получает только 120 вольт.

В целом существует большая вероятность поражения электрическим током.

Трехфазная система

Если сравнить эти два примера с нашей трехфазной системой (рис. Выше), преимущества очевидны.

Во-первых, токи в проводниках немного меньше (83,33 ампер против 125 или 250 ампер), что позволяет использовать гораздо более тонкий и легкий провод.Мы можем использовать провод калибра 4 с плотностью около 125 фунтов на тысячу футов, что составит 500 фунтов (четыре участка по 1000 футов каждый) для нашей примерной схемы.

Это означает значительную экономию затрат по сравнению с системой с разделением фаз, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что максимальное напряжение в системе ниже (208 против 240).

Остается ответить на один вопрос: как вообще можно получить три источника переменного напряжения, фазовые углы которых разнесены точно на 120 °?

Очевидно, что мы не можем отводить по центру обмотку трансформатора или генератора переменного тока, как мы это делали в системе с расщепленной фазой, поскольку это может дать нам только формы волны напряжения, которые либо совпадают по фазе, либо сдвинуты по фазе на 180 °.

Возможно, мы могли бы придумать способ использования конденсаторов и катушек индуктивности для создания фазовых сдвигов на 120 °, но тогда эти фазовые сдвиги также будут зависеть от фазовых углов наших импедансов нагрузки (замена резистивной нагрузки емкостной или индуктивной нагрузкой будет поменять все!).

Лучший способ получить нужный сдвиг фаз — это генерировать его у источника: сконструировать генератор переменного тока (генератор переменного тока), обеспечивающий мощность таким образом, чтобы вращающееся магнитное поле проходило через три набора проволочных обмоток, каждая установите на расстоянии 120 ° друг от друга по окружности машины, как показано на рисунке ниже.

(a) Однофазный генератор переменного тока, (b) Трехфазный генератор переменного тока.

Вместе шесть «полюсных» обмоток трехфазного генератора переменного тока соединены, чтобы образовать три пары обмоток, каждая пара вырабатывает переменное напряжение с фазовым углом 120 °, смещенным от любой из двух других пар обмоток.

Межсоединения между парами обмоток (как показано для однофазного генератора переменного тока: перемычка между обмотками 1a и 1b) для простоты не показаны на чертеже трехфазного генератора.

В нашей примерной схеме мы показали три источника напряжения, соединенных вместе в конфигурации «Y» (иногда называемой конфигурацией «звезда»), с одним выводом каждого источника, привязанным к общей точке (узлу, к которому мы подключили «нейтраль»). Дирижер).

Обычный способ изобразить эту схему подключения — нарисовать обмотки в форме буквы «Y», как показано на рисунке ниже.

Генератор в конфигурации «Y».

Конфигурация «Y» — не единственный доступный нам вариант, но, вероятно, поначалу ее легче всего понять.Подробнее об этом мы поговорим позже в этой главе.

ОБЗОР:

  • Однофазная система питания — это система, в которой имеется только один источник переменного напряжения (одна форма волны напряжения источника).
  • Система питания с расщепленной фазой — это система, в которой есть два источника напряжения, сдвинутых по фазе на 180 ° друг от друга, которые питают две последовательно соединенные нагрузки. Преимуществом этого является возможность иметь более низкие токи в проводниках при сохранении низкого напряжения нагрузки по соображениям безопасности.
  • Многофазная система питания использует несколько источников напряжения, находящихся под разными фазовыми углами друг от друга (много «фаз» формы волны напряжения в работе). Многофазная система питания может обеспечивать большую мощность при меньшем напряжении с проводниками меньшего сечения, чем однофазные или двухфазные системы.
  • Источники сдвинутого по фазе напряжения, необходимые для многофазной энергосистемы, создаются в генераторах переменного тока с несколькими наборами обмоток проводов. Эти наборы обмоток расположены по окружности вращения ротора под желаемым углом (-ами).

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Трехфазных цепей переменного тока (со схемой)

В этой статье мы обсудим следующее: 1. Введение в трехфазные цепи переменного тока 2. Генерацию трехфазной ЭДС в цепях переменного тока 3. Чередование фаз 4. Преобразование системы сбалансированной нагрузки со звезды на треугольник и наоборот 5. Балансировка параллельных нагрузок.

Состав:

  1. Введение в трехфазные цепи переменного тока
  2. Генерация трехфазной ЭДС в цепях переменного тока
  3. Чередование фаз в трехфазных цепях переменного тока
  4. Преобразование системы сбалансированной нагрузки со звезды на треугольник и наоборот
  5. Балансировка параллельных нагрузок в трехфазной цепи переменного тока

1.Введение в трехфазные цепи переменного тока:

Типы переменных токов и напряжений, обсуждавшиеся до сих пор в книге, называются однофазными токами и напряжениями, поскольку они состоят из одиночных волн переменного тока и напряжения. Однофазные системы, использующие однофазные токи и напряжения, вполне подходят для бытового применения. Даже двигатели, используемые в бытовых применениях, в основном однофазные, например двигатели для смесителей, охладителей, вентиляторов, кондиционеров, холодильников.

Однако однофазная система имеет свои ограничения и поэтому была заменена многофазной системой. Для питания электропечей обычно используется двухфазная система. Шестифазная система обычно используется в преобразовательных машинах и аппаратах. Для общего питания универсально используется трехфазная система. Для генерации, передачи и распределения электроэнергии повсеместно принята трехфазная система. Двухфазное питание и шестифазное питание получают от трехфазного источника питания.

Многофазная система означает систему, состоящую из множества (поли означает множество или несколько) обмоток или цепей (фаза означает обмотку или цепь).

Многофазная система по существу представляет собой комбинацию нескольких однофазных напряжений, имеющих одинаковую величину и частоту, но смещенных друг относительно друга на равный угол (электрический), который зависит от количества фаз и может быть определен из следующего соотношения:

Электрическое смещение = 360 электрических градусов / Количество фаз… (7.1)

Вышеупомянутое соотношение не выполняется для двухфазных обмоток, которые смещены на 90 электрических градусов друг от друга.

Система питания считается симметричной, если несколько напряжений одной и той же частоты имеют одинаковую величину и смещены друг от друга на равный временной угол. Трехфазная, трехпроводная или четырехпроводная система питания будет симметричной, если линейные напряжения равны по величине и смещены по фазе на 120 электрических градусов относительно друг друга.Кроме того, в четырехпроводной системе напряжения относительно нейтрали трех фазных проводов должны быть равны друг другу по величине и смещены по фазе на 120 ° относительно друг друга.

Трехфазное питание будет несимметричным, если одно из трехфазных напряжений не одинаково по величине или фазовый угол между этими фазами не равен 120 °.

Цепь нагрузки считается сбалансированной, если нагрузки (импедансы), подключенные в различных фазах, одинаковы по величине и по фазе.Любая трехфазная нагрузка, в которой полное сопротивление одной или нескольких фаз отличается от полного сопротивления других фаз, называется несбалансированной трехфазной нагрузкой.

В случае, если одна из трех фаз трехфазного источника питания, подключенного к трехфазной нагрузке, недоступна, такое состояние называется однофазным.

Достоинства и недостатки многофазной системы по сравнению с однофазной системой:

Преимущества многофазной системы по сравнению с однофазной системой перечислены ниже:

(i) В однофазной цепи подаваемая мощность пульсирует.Даже когда ток и напряжение совпадают по фазе, мощность равна нулю дважды в каждом цикле, а когда ток опережает или отстает от напряжения, мощность становится отрицательной дважды и равна нулю четыре раза в течение каждого цикла. Это не является проблемой для освещения и небольших двигателей, но с большими двигателями это вызывает чрезмерную вибрацию. В многофазной системе общая передаваемая мощность постоянна, если нагрузки сбалансированы, хотя мощность любой одной фазы или цепи может быть отрицательной. Поэтому многофазная система очень желательна, особенно для силовых нагрузок.

(ii) Рейтинг данной машины увеличивается с увеличением количества фаз. Например, мощность трехфазного двигателя в 1,5 раза больше, чем мощность однофазного двигателя того же размера.

(iii) Однофазные асинхронные двигатели не имеют пускового момента, поэтому необходимо снабдить эти двигатели вспомогательными средствами запуска, но в случае трехфазных двигателей, за исключением синхронных двигателей, нет необходимости предоставлять вспомогательные средства для начиная.

(iv) Коэффициент мощности однофазного двигателя ниже, чем у многофазного двигателя того же номинала (мощность и скорость).КПД многофазного двигателя также выше, чем у однофазного двигателя.

(v) Трехфазная система требует 3/4 веса меди от того, что требуется однофазной системе для передачи того же количества энергии при заданном напряжении и на заданном расстоянии.

(vi) Вращающееся магнитное поле можно создать, пропуская многофазные токи через неподвижные катушки,

(vii) Многофазная система более функциональна и надежна, чем однофазная система, и

(viii) Параллельная работа многофазных генераторов проще по сравнению с однофазными генераторами из-за пульсирующей реакции в однофазных генераторах.

Однако трехфазный режим не так практичен для бытовых применений, где двигатели обычно меньше 1 кВт и где большую часть нагрузки обеспечивают цепи освещения.

Обычно используемая многофазная система:

Хотя существует несколько многофазных систем, таких как двухфазная, трехфазная, но неизменно принимается трехфазная система из-за присущих ей преимуществ перед всеми другими многофазными системами.

Спрос на двухфазную систему почти исчез, потому что у нее нет никаких преимуществ, которые не были бы равны или превзойдены трехфазной системой в производстве, передаче или использовании.Трехфазная система повсеместно используется для производства, передачи и распределения электроэнергии. Двухфазное питание и, при необходимости, шестифазное питание обеспечивается от трехфазного источника питания.

Системы с числом фаз, превышающим три, увеличивают сложность и стоимость оборудования для передачи и использования и становятся неэкономичными.

Знание трехфазных систем электроснабжения, таким образом, необходимо для понимания технологии электроснабжения. К счастью, базовая схемотехника, используемая при решении однофазных цепей, напрямую применима к трехфазным цепям, потому что три фазы идентичны, а одна фаза представляет поведение всего вышеперечисленного.В этой статье мы обсудим только 3-х фазные системы.


2. Генерация трехфазной ЭДС в цепях переменного тока:

Когда три катушки, жестко скрепленные вместе и разнесенные на 120 ° (электрические), вращаются вокруг одной оси в однородном магнитном поле, наведенная ЭДС в каждой из них будет иметь разность фаз 120 ° или 2/3 π радиан.

Рассмотрим три идентичных катушки a 1 a 2 , b 1 b 2 и c 1 c 2 , установленных на одной оси, но смещенных друг от друга на 120 ° и вращающихся против часовой стрелки. в биполярном магнитном поле, как показано на рис.7.1 (а). Здесь a 1 , b 1 и c 1 — это начальные выводы, а a 2 , b 2 и c 2 — конечные выводы трех катушек.

Когда катушка a 1 a 2 находится в положении AB, наведенная ЭДС в этой катушке равна нулю и увеличивается в положительном направлении, катушка b 1 b 2 находится на 120 ° позади катушки a 1 a 2 , поэтому ЭДС, наведенная в этой катушке, приближается к своему максимальному отрицательному значению, а катушка c 1 c 2 находится на 240 ° позади катушки прошло положительное максимальное значение и уменьшается.

Поскольку каждая идентичная катушка имеет одинаковое количество витков и намотана проводом того же типа и с таким же поперечным сечением, наведенные ЭДС в каждой из катушек имеют одинаковую величину. Индуцированная ЭДС в каждой катушке также имеет одинаковую частоту и форму волны (в данном случае синусоидальную), но смещены друг от друга на 2π / 3 радиана или 120 °, как показано на рис. 7.1 (b) с помощью форм сигналов.

Соответственно, мгновенные значения ЭДС, наведенной в катушках a 1 a 2 , b 1 b 2 и c 1 c 2 , могут быть представлены как:

, если t = 0, соответствует моменту, когда напряжение или ЭДС катушки a 1 a 2 проходит через ноль и возрастает в положительном направлении.

Двойной индекс:

Решение проблем, связанных с цепями и системами, содержащими несколько напряжений и токов, упрощается и менее подвержено ошибкам, если векторы напряжения и тока обозначены некоторыми систематическими обозначениями. Обозначение двойного индекса — очень полезная концепция с этой точки зрения. В этом обозначении две буквы помещены в основании символа для напряжения или тока, порядок, в котором написаны индексы, указывает направление, в котором действует напряжение или течет ток.

Например, если напряжение в цепи действует в таком направлении, что вызывает протекание тока от A к B, положительное направление напряжения — от A к B, и напряжение может быть представлено как V AB или E AB , порядок нижних индексов, обозначающих, что напряжение или ЭДС действует от A до B.

Если напряжение указано V BA или E BA , это означает, что точка B положительна относительно. точка A (в течение ее положительного полупериода), и напряжение заставляет ток течь от B к A i.е., V BA или E BA указывает, что напряжение или ЭДС действует в направлении, противоположном тому, в котором действует V AB или E AB .

Так V BA = — V AB … (7.3)

Аналогично I AB указывает, что ток течет от A к B, но I BA указывает, что ток течет в направлении от B к A, то есть I BA = — I AB .


3.Чередование фаз в трехфазных цепях переменного тока:

Последовательность фаз — это порядок или последовательность, в которой токи или напряжения в разных фазах достигают своих максимальных значений один за другим.

На рис. 7.1 (a) показаны три катушки a 1 , a 2 , b 1 , b 2 и c 1 c 2 , вращающиеся против часовой стрелки. Поскольку катушка b 1 b 2 , находится на 120 ° позади катушки a 1 a 2 , а катушка c 1 c 2 находится на 240 ° позади катушки a 1 a 2 , поэтому , первая катушка a 1 a 2 , достигает максимального или пикового значения наведенной ЭДС, катушка b 1 b 1 достигает максимального или пикового значения наведенной ЭДС, когда катушки поворачиваются дальше на 120 ° (электрический) и катушка c 1 c 2 достигает пикового значения наведенной ЭДС, когда катушки вращаются на 240 ° (электрическая).Поскольку наведенные ЭДС в трех катушках a 1 a 2 , b 1 b 2 и c 1 c 2 , достигают максимальных значений в порядке a, b, c, последовательность фаз равна, ab c.

Если направление вращения катушек меняется на противоположное, то есть по часовой стрелке, трехфазные ЭДС достигают своих максимальных значений в порядке a, c, b и, следовательно, последовательность фаз будет acb. Поскольку катушки можно вращать по часовой стрелке или против часовой стрелки, возможны только две возможные последовательности фаз.

Знание последовательности фаз 3-фазного источника питания необходимо для подключения генераторов переменного тока и трансформаторов для их параллельной работы. Изменение чередования фаз трехфазного генератора переменного тока, который должен работать параллельно с другим аналогичным генератором переменного тока, может вызвать серьезные повреждения обеих машин.

Направление вращения асинхронного двигателя зависит от последовательности фаз. Если чередование фаз поменять местами любыми двумя клеммами 3—источника питания, двигатель будет вращаться в противоположном направлении.

Чередование фаз напряжения, приложенного к нагрузке, обычно определяется порядком, в котором подключены три фазные линии. В случае трехфазных несимметричных нагрузок эффект изменения чередования фаз, как правило, вызывает совершенно другой набор значений токов. Поэтому при работе с такими системами важно четко указать последовательность фаз, чтобы избежать ненужной путаницы.


4. Преобразование системы сбалансированной нагрузки со звезды на треугольник и наоборот:

Любая сбалансированная система, соединенная звездой, может быть полностью заменена эквивалентной системой, соединенной треугольником, или наоборот из-за их соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами.Например, сбалансированная нагрузка, подключенная по схеме звезды, имеющая полное сопротивление Z с коэффициентом мощности cos ɸ (или Z) в каждой фазе, может быть заменена эквивалентной нагрузкой, подключенной по схеме треугольника, с полным сопротивлением 3Z и коэффициентом мощности cos ɸ (т.е. 3Z ∠ɸ) в каждой фазе.

Это может быть установлено следующим образом:

Теперь в эквивалентной системе с соединением треугольником для тех же значений напряжения и тока, что и в случае системы с соединением звездой:


5.Балансировка параллельных нагрузок в трехфазной цепи переменного тока:

Комбинация сбалансированных 3- ɸ нагрузок, подключенных параллельно, может быть решена любым из следующих методов:

1. Все данные нагрузки могут быть преобразованы в эквивалентные нагрузки с Y или Δ-соединением, а затем объединены вместе в соответствии с законом, регулирующим параллельные цепи.

2. Альтернативный метод — определение вольт-ампер.

Активная мощность и реактивная мощность различных нагрузок могут быть сложены арифметически и алгебраически соответственно, чтобы получить общие вольтамперы в соответствии с выражением:

Где P — мощность в ваттах (или кВт), Q — реактивная мощность в реактивных вольт-амперах (или кВАр), а S — вольтамперы (или кВА)

Пример:

Трехфазный генератор на 1000 В, подключенный звездой, обеспечивает питание асинхронного двигателя мощностью 500 кВт, подключенного по схеме «треугольник».Если коэффициент мощности двигателя составляет 0,8, а его КПД 0,9, найдите ток в каждом генераторе и фазе двигателя.

Решение:

Вход двигателя, P = Мощность двигателя / КПД двигателя = 500 / 0,9 = 555,55 кВт

Коэффициент мощности двигателя, cos ɸ = 0,8 (отстающий)


Что вам нужно знать об электричестве, прежде чем поговорить со своим электриком

Большинство коммерческих ресторанных приборов, включая наши коммерческие кофемашины эспрессо, работают при более высоком напряжении (от 208 до 240 вольт), чем мы привыкли использовать для нашей бытовой техники, за исключением сушилок для одежды, а иногда и наших плит и / или духовок.Если вы открываете кофейню, вы будете покупать оборудование и действовать как посредник между вашим электриком и продавцом вашего оборудования (надеюсь, TheCoffeeBrewers).

И имейте в виду, что если вы имеете дело с TheCoffeeBrewers, мы будем рады поговорить с вашим электриком напрямую, если вы захотите.

Когда вы поговорите со многими другими дилерами, вам скажут, что вам нужно 220 Вольт, 240 Вольт, 208 Вольт или даже 230 Вольт. Более того, вам скажут, что это должно быть «однофазное» напряжение или что это должно быть «двухфазное» напряжение.Многие дилеры предоставят вам противоречивые сведения о том, что требуется. Это, вероятно, не намеренно, но может сбить с толку тех, кто не совсем знаком с электричеством.

На самом деле многие дилеры ничего не понимают в электричестве и не хотят признаваться в этом своим клиентам. Поэтому вместо этого они будут повторять какую-то правдоподобно звучащую чушь, которую слышали, перечитывать вам спецификацию (как будто вы не можете ее прочитать сами) и говорят вам: «Иди и поговори со своим электриком» (как если вы недостаточно умны, чтобы понимать то, чего они не понимают).

Электричество, которое вам понадобится для понимания, очень простое. Цель этой статьи — демистифицировать это для вас, чтобы вы могли поговорить напрямую со своим электриком и понять, что нужно делать. (И самое главное, чтобы вы не тратили свое время на разговоры с дилерами, которые могут быть недостаточно умны, чтобы разбираться в этом.)

Переменный ток

Это самый сложный раздел в этой статье, так как он содержит небольшое количество физики.И вам все равно не обязательно разбираться в этой части, так что не отчаивайтесь, если это вас сбивает с толку.

Самый распространенный способ генерации электричества — это вращение круглой катушки с проволокой вокруг оси через диаметр катушки так, чтобы вращение было перпендикулярно сильному магнитному полю. Это делается с помощью газотурбинных двигателей, проточной воды или ветряных мельниц.

Согласно уравнениям Максвелла, при вращении катушки с проволокой индуцируется ток. Величина тока пропорциональна количеству витков в катушке, а также скорости изменения магнитного поля.(Вот почему катушку нужно вращать, чтобы магнитное поле постоянно менялось.) Это показано на рисунке ниже.

Как должно быть ясно на чертеже, когда катушка перпендикулярна магнитному полю, через нее проходит максимальное количество магнитного потока. Когда катушка перпендикулярна магнитному полю, максимальная площадь поверхности (внутри катушки) подвергается воздействию этих линий магнитного поля.

Когда катушка поворачивается в вертикальное положение, через нее не проходят силовые линии магнитного поля.При вращении катушки ток колеблется от максимального значения до нуля. Также обратите внимание, что когда катушка обращена вверх, индуцированный ток будет двигаться в противоположном направлении, как если бы катушка была обращена лицевой стороной вниз. Это означает, что на каждой половине оборота ток будет меняться с положительного на отрицательный и обратно на следующей половине оборота.

Фактически, величина индуцированного тока будет колебаться в виде синусоидальной волны, как показано на рисунке ниже. На этом рисунке показаны два распространенных напряжения, с которыми мы знакомы в домашних условиях и в офисных зданиях.Большая синусоида показывает «240 вольт переменного тока», а маленькая синусоида представляет «120 вольт переменного тока».

Электроэнергия передается от электростанций с напряжением в десятки тысяч вольт (до четырехсот тысяч вольт) по специальным кабелям в местные распределительные центры. Гораздо эффективнее передавать мощность при чрезвычайно высоком напряжении, потому что для этого требуется гораздо меньший ток. Как мы обсудим ниже, «закон Ома» гласит, что чем выше напряжение, тем ниже ток и, следовательно, меньше будет потеряно напряжение.

Передавать мощность в десятки тысяч вольт через жилые кварталы на телефонных столбах слишком опасно. Как правило, где-то рядом с вами будет распределительная станция, и в ваш район будет подаваться энергия 7,5 киловольт (7500 вольт).

Если вы посмотрите на верхушку телефонного столба возле своего дома, вы увидите большой гаджет в форме банки с проводами, идущими в него. Это «понижающий трансформатор». Что он делает, так это берет энергию из 7.Мощность 5 киловольт и понизьте ее до 120 и 240 вольт, которые идут в ваш дом. (Вы не хотели бы, чтобы в ваш дом пробегали 7,5 киловольт, точно так же, как вы не хотели бы, чтобы по вашей улице текли сотни тысяч вольт.) Трансформаторы в основном представляют собой две переплетенные катушки проводов. Катушки сделаны таким образом, что соотношение количества витков в двух катушках создает «понижение» напряжения.

Герц, Строительная земля и провода

Оглядываясь назад на рисунок выше, обратите внимание, что весь «цикл» волны напряжения (начиная с 0, идя полностью положительным, затем обратно через 0, затем полностью отрицательным и обратно до 0) как 1/60 доли секунды.Считается, что эта форма волны представляет собой форму волны напряжения «60 Гц». «60 Гц» означает, что сигнал повторяется 60 раз в секунду. Вот почему длина одного цикла составляет 1/60 секунды.

И, конечно, причина того, что форма волны составляет 60 Гц, заключается в том, что катушки генератора (на электростанции) вращаются с такой скоростью. Это стандартная частота, используемая для распределения электроэнергии в США. В Европе (где производятся многие коммерческие кофемашины эспрессо) стандартная частота составляет 50 Гц.

Эта разница в частоте может иметь значение для точных электронных устройств, которые используют небольшие напряжения и электронные фильтры для обработки таких вещей, как аудио и видео сигналы. По большей части двигатели и обогреватели (которые используются в ресторанной технике) не слишком заботятся о частоте, если она находится в этом общем диапазоне. Так что то, что работает в Европе, здесь будет работать — при условии, что напряжение будет в нужном диапазоне.

Обратите внимание, что есть «Общий» сигнал, показанный на рисунке зеленым цветом.«Общий» — это точка отсчета для напряжения, и это обратный путь для тока, который будет течь через приборы, подключенные к синусоидальному напряжению. Номинально «Общий» должен быть на 0 Вольт, поэтому он является точкой отсчета для линии электропередачи. Поскольку «Общий» номинально составляет 0 Вольт, его иногда небрежно называют «Землей», хотя это не то же самое Заземление, что и Заземление здания (которое является настоящим Заземлением).

В отличие от реальной земли, «общая» земля является активной частью цепи, и по ней будет течь ток, когда устройство работает.Каждая электрическая вилка будет иметь как минимум два контакта, а обычно три (а иногда и больше). Первые два — это «горячий» контакт (120 В в США) и «общий» контакт (который является обратным путем для тока, протекающего в «горячий» контакт). Третий контакт (во всем оборудовании, сертифицированном NSF) будет заземлением здания.

Заземление здания не является частью какой-либо цепи. Он подключен к металлическому электроду, который вбивается глубоко в землю, чтобы обеспечить хороший контакт с холодной влажной землей.Внутри устройства заземление здания подключено к шасси устройства и ко всем металлическим частям, к которым может прикоснуться человек.

Это сохраняет корпус под «потенциалом земли», то есть напряжением, при котором люди, стоящие рядом с устройством, должны находиться под напряжением. В конце концов, люди стоят на земле (если нет ковра, в этом случае вы можете накопить некоторый заряд и получить «шок», когда вы дотронетесь до прибора). Если что-то пойдет не так внутри устройства, и напряжение под напряжением каким-то образом будет подключено к шасси (обычно из-за изношенного провода), устройство замкнет ток под напряжением непосредственно на землю, и сработает автоматический выключатель.Никто, кто прикоснется к прибору, не пострадает.

Если вы откроете внешнюю изоляцию шнура питания, вы обнаружите внутри него два или более изолированных провода (то есть провода с пластиковым покрытием) и один неизолированный (неизолированный) медный провод. Оголенный провод — это заземление здания (реальное заземление). Прикасаться к нему всегда безопасно. Среди изолированных проводов будет белый, черный, и если их будет больше, то они тоже должны быть окрашены. Если проводов ровно три, третий обычно красный.

Белый провод — это «общий» возврат. Оно должно быть на уровне или около 0 вольт, но в нем может протекать ток. Все цветные могут иметь высокое напряжение. Вы не должны прикасаться к ним, если вы не знаете, что они ни к чему не подключены, или если вы не знаете, что автоматический выключатель был отключен на главной панели.

Напряжение, ток, закон Ома и настоящие провода

Мы использовали «напряжение» и «ток» как синонимы выше для простоты описания.Это разные вещи, но они проявляются друг в друге в простых схемах, поэтому иногда естественно обсуждаются таким образом.

Напряжение, связанное с электроном, — это его потенциальная энергия, независимо от того, движется ли он на самом деле (течет). Напряжение обозначается «В» и измеряется в «Вольтах». Это в точности аналогично потенциальной энергии капли воды. Если капля воды оказывается на вершине водопада, ее потенциальная энергия очень велика, потому что она может упасть и проявить силу.Если он находится внизу водопада, его потенциальная энергия равна нулю, хотя это та же капля воды. Обратите внимание, что потенциальная энергия зависит только от положения капли воды, а не от того, находится ли она в движении. Капля воды не меняется при изменении своего положения; изменяется только его потенциальная энергия.

Электрический ток — это скорость, с которой электроны проходят через контрольную точку (например, в кофемашину эспрессо). Ток обозначается «I» и измеряется в «амперах» (иногда просто «амперах»).Течение точно аналогично (опять же) скорости, с которой вода течет по водопаду. Фактически, текущая струя воды называется «током».

Мощность — это энергия, которая расходуется с течением времени (мощность — это интеграл от энергии по времени), и она равна количеству протекающих электронов, умноженному на потенциальную энергию этих электронов (которые проявляются как энергия и заставляют ваше устройство работать). . Мощность обозначается буквой «P» и измеряется в «ваттах». Проще говоря, мощность задается формулой P = IV. Мы поговорим об этом чуть позже.

Среда, через которую протекает электричество (или вода), будет сопротивляться этому потоку в большей или меньшей степени, в зависимости от того, что это за среда. Величина сопротивления буквально называется «Сопротивлением», обозначается «R» и измеряется в «Омах». Например, узкая труба будет «сопротивляться» потоку воды больше, чем широкая труба, которая будет сопротивляться потоку воды больше, чем водопад. Если вы слишком быстро попытаетесь протолкнуть слишком много воды через узкую трубу, она лопнет.

Большинство оборудования (например, кофемашин эспрессо) имеют большое сопротивление.Иногда сопротивление прибора называют «импедансом». (Импеданс — это немного более сложная конструкция, которую мы здесь разбирать не будем.) Провода сделаны с малым сопротивлением, поскольку их назначение — подавать ток (электрический поток) без истощения напряжения (потенциальной энергии) электронов в поток. Сопротивление провода будет указано в «миллиомах на фут» (миллиом составляет 1/1000 Ом). Чтобы получить общее сопротивление, вам нужно умножить это число на длину провода (в футах).

Фактически, энергия, теряемая в устройстве (или в проводе данной длины), определяется напряжением, током и сопротивлением этого устройства (или длины провода) в соответствии с «Законом Ома». Закон Ома гласит: V = IR.

Это означает, что напряжение на приборе (которое представляет собой разность напряжений между электрическим входом («Горячий») и электрическим выходом («Общий») устройства) пропорционально как величине протекающего тока, так и сопротивлению прибор (или провод).

Любая настоящая проволока имеет сопротивление. А линия электропередачи может проходить на сотни футов от трансформатора (на телефонном столбе или в земле на вашей улице) до вашего дома или здания. На рисунке ниже показано, что происходит из-за сопротивления в проводе. Стандартные напряжения, используемые в США, составляют 120 и 240 вольт. Более высокое напряжение, 240 Вольт, используется для больших приборов, таких как коммерческие кофемашины эспрессо.

Поскольку у провода есть сопротивление и он может проходить на сотни футов, часть напряжения теряется в проводе из-за протекания тока (когда он течет туда, где это необходимо) в соответствии с законом Ома.Толстая проволока (имеющая более низкий «калибр») имеет меньшее сопротивление, чем тонкая проволока. Провода, которые должны выдерживать большие токи, будут толстыми, чтобы минимизировать потери напряжения. Подобно трубе, которая лопнет, если через нее слишком быстро пропустить слишком много воды, провод сгорит сам, если через нее будет пропущен слишком большой электрический ток. Для больших токов нужны провода большего размера.

Электрики решают, какой калибр провода требуется для цепи, в зависимости от пикового значения тока, которое устройства в этой цепи могут потреблять, и от длины провода.Допускается падение напряжения в проводе максимум на 8%, после чего они должны использовать более тяжелый (и более дорогой, и с которым труднее работать) калибр провода.

Если электрик использует слишком тонкий провод для силы тока, необходимой на данном расстоянии, в проводе не только будет большое падение напряжения (и подключенные приборы могут работать не так, как должны), но и вы можете буквально сжечь провод, а может и начаться пожар. Вы когда-нибудь брали в руки удлинитель, к которому было подключено слишком много вещей, которые казались горячими?

На рисунке выше номинальные 240 В и 120 В — это выходы трансформатора на улице.К тому времени, когда эти напряжения достигнут вашего здания, пройдут через электрическую панель, затем вернутся наверх и через стены к вашей кофемашине эспрессо, они могли потерять до 8% напряжения. Следовательно, оборудование, рассчитанное на 240 Вольт, должно работать при 220 Вольт. Точно так же следует ожидать, что светильники и приборы, использующие 120 вольт, будут работать при напряжении 110 вольт.

Поэтому, когда в некоторых характеристиках устройства указано «240 Вольт», а в других характеристиках устройства указано «220 Вольт», они не относятся к различным требованиям к питанию.Они просто делают разные предположения о том, где подключено оборудование относительно трансформатора. На практике оборудование должно работать где угодно в диапазоне 220–240 В, поскольку производитель не может знать фактическое напряжение в розетке, в которую вы собираетесь подключить прибор.

Обратите внимание, что в Европе новый стандарт, который используют многие страны (включая Италию), составляет 230 В при 50 Гц. Мы уже объясняли, что значение «50 Гц» не имеет значения для устройств, которые нас интересуют.В Европе приборы на 230 В должны также работать с потерями в линии 8%, поэтому они должны работать вплоть до 212 Вольт. Следовательно, они также будут работать в диапазоне 220–240 В. Немного горячее на 240 вольт им не повредит.

Так что, если вы видите прибор, указанный на «230 Вольт при 50 Гц», не о чем беспокоиться. Спецификации были написаны для европейского рынка, но устройство будет нормально работать в США. Единственное отличие состоит в том, что мощность и / или ток будут немного отличаться от указанных в спецификации.

Помните, что в спецификации указаны мощность (ватты) и ток (амперы) при условии, что прибор работает от 230 вольт. При 240 В либо мощность возрастет пропорционально 240/230 (что составляет 4%), либо ток упадет в той же пропорции, либо произойдет понемногу каждого из них.

Стандартное двухфазное питание и 240 В переменного тока

До сих пор мы неявно обсуждали «однофазную» мощность. То есть мы говорили об одной синусоиде 240 В (или 120 В), имеющей «горячий» провод (или клемму) напряжения и «общий» обратный провод (или клемму).Фактически, мощность, выходящая из понижающего трансформатора на телефонной опоре рядом с вашим зданием, имеет три разных провода, но это не 120 В, 240 В и общий. Вместо этого они представляют собой две разные «фазы» по 120 Вольт и общий возврат.

На рисунке ниже показано, что на самом деле поступает в ваше здание. Это первая линия питания переменного тока на 120 В (показана синим), вторая линия питания переменного тока на 120 В (показана красным), которая проходит цикл за синей линией питания, и общий возврат, используемый двумя сигналами переменного тока.Это называется «двухфазным питанием», потому что есть две «фазы», ​​которые (в данном случае) разнесены на 180 градусов. Другой способ подумать об этом: фаза 2 наступает через 1/60 секунды (что составляет 1/120 секунды) после фазы 1.

На главной электрической панели в вашем здании (где находятся все автоматические выключатели) фазы 1 и 2 «зигзаг» вниз по панели, так что в каждом блоке автоматических выключателей (левая и правая стороны) каждый другой выключатель получает питание от той же фазы (то есть, соседние выключатели получают питание от разных фаз).Выходы выключателя подключены к различным цепям в вашем доме и здании, и все они имеют общий возврат.

Интересно (хотя и не важно для нас) отметить, что если ток, потребляемый в каждой фазе, одинаков, то, поскольку они точно не совпадают по фазе, ток, протекающий в общем обратном трубопроводе, будет равен нулю. Фактически, двухфазное питание было задумано отчасти по этой причине, чтобы сэкономить на стоимости проводов.

Каждый отдельный автоматический выключатель в панели управляет независимой (от других выключателей) цепью переменного тока на 120 Вольт.Тот факт, что половина ваших розеток находится на одной фазе, а половина — на другой, не имеет значения, если вы не соединяете две фазы вместе. Каждый автоматический выключатель предназначен для «срабатывания» при превышении заданного предельного тока, что отключает цепь от источника напряжения. Если вы посмотрите на автоматические выключатели на главной панели, вы увидите на них числа, например, «15» и «20». Эти числа определяют величину тока (в амперах), которая отключит автоматический выключатель.

Причина, по которой вам нужен автоматический выключатель, который сработает при заданном пороге, заключается в том, что если что-то пойдет не так в приборе (например,g., его уронили в раковину, полную воды, или кто-то воткнул в него отвертку и случайно коснулся живого напряжения), автоматический выключатель немедленно сработает, отключив питание, чтобы никто не пострадал серьезно, и чтобы не повредилась проводка в ваших стенах.

Во всех приведенных выше обсуждениях и на рисунках мы говорили о 240 вольтах, как если бы они работали так же, как 120 вольт. В частности, мы говорили о «горячей» линии (120 или 240 вольт) и «общей» линии (которая составляет 0 вольт).В то время как каждая из 120-вольтных фаз работает таким образом, 240-вольтовые различаются.

Чтобы подать питание 240 В на такое устройство, как коммерческая кофемашина эспрессо, мы подключаем «Горячий» терминал устройства к одной фазе 120 В, и мы подключаем «Общий» терминал устройства к другой фазе 120 Вольт. В таком случае прибор «видит» разность напряжений между двумя фазами, как показано на рисунке ниже.

Обратите внимание, что если вы вычесть красную кривую (фаза 1) из синей кривой (фаза 2), вы получите форму волны 240 вольт, показанную черным цветом.Для схемы, использующей эту форму сигнала, нет возврата «Общий 0 В». (Точнее, возврат представляет собой сигнал «горячего» переменного тока 120 вольт.) Извне устройства мы знаем, что мы подключили 120 вольт переменного тока к клемме «общего заземления» устройства, но устройство (которое только «видит» напряжение на двух своих силовых клеммах) не может отличить это двухфазное соединение от однофазного 240-вольтного соединения, которое мы (гипотетически) обсуждали ранее. Устройство не имеет возможности «знать», что его общий вывод не находится на месте с потенциалом земли (0 В).

И, кстати, если мы вернем обсуждение в подвал, причина того, что две фазы «зигзагообразны» взад и вперед по центру вашей главной электрической панели, заключается именно в том, что любые два соседних слота на панели будут на разных этапах. Это позволяет установить автоматический выключатель на 240 В. Выключатель на 240 В в два раза больше выключателя на 120 В, потому что он занимает два (соседних) слота в панели. Это дает 240-вольтный выключатель доступа к обеим фазам, что ему необходимо для 240 вольт.

Когда мы таким образом подключаем 240 Вольт к прибору, мы знаем, что «общий» вывод на приборе перемещается вверх и вниз с амплитудой 120 В при 60 Гц, но прибор этого не знает. Что касается устройства, его «общий» терминал остается на 0 вольт. Это делает другой терминал (к которому мы подключили другую фазу линии 120 В) «похоже», что он подключен к линии питания переменного тока 240 Вольт. По сути, мы «подделали прибор».»

Поскольку разница в 240 В переменного тока создается двумя 120-вольтовыми «фазами», некоторые люди назовут это «240-вольтовой двухфазной мощностью». Это бессмысленно. С точки зрения прибора, прибор «воспринимает» мощность как однофазный сигнал 240 вольт. Не зацикливайтесь на том, сколько «фаз» использует коммерческая эспрессо-машина. С точки зрения кофемашины эспрессо, это одна фаза. То, что однофазный сигнал 240 вольт генерируется перестановкой двух фаз по 120 вольт, не имеет значения для прибора.Это просто наш стандартный способ обеспечить 240 Вольт, и аппарат не заметит разницы.

Вилка для прибора на 240 В может иметь 3 или 4 контакта. Если в приборе используется только внутреннее напряжение 240 В, у него будет только 3 штыря. Два контакта являются «горячими» (две фазы), а один — заземлением здания. «Обычного» возврата нет.

Однако во многих устройствах двигатели и нагреватели используют 240 Вольт, но функции управления (например, микропроцессоры) работают на постоянном напряжении, которое генерируется из 120 Вольт переменного тока.В этом случае устройство будет использовать фазу, идущую к его «горячей» клемме, в качестве входа 120 В переменного тока и будет регулировать ее до нескольких вольт постоянного тока относительно нулевой «общей» земли. Эти приборы будут иметь вилки с четвертым контактом, который является «общей» линией.

Трехфазное питание и 208 В переменного тока

Некоторые промышленные объекты (а также некоторые сельские районы) имеют «трехфазное питание» вместо двухфазного питания. Трехфазная мощность точно такая же, как двухфазная, за исключением того, что есть три фазы вместо двух, и три фазы разделены на 1/3 цикла, а не на один цикл.При частоте 60 Гц это означает, что формы сигналов напряжения можно рассматривать как «отстающие друг от друга» на 1/3 1/60 секунды. В тригонометрии мы бы сказали, что они были «сдвинуты по фазе на 120 градусов» друг от друга, как показано на рисунке ниже.

Трехфазное питание обычно используется в приложениях, где необходимо приводить в действие большие электродвигатели. Трехфазное питание особенно эффективно для привода больших двигателей. Это не имеет отношения к коммерческой кухонной технике, но если в здании, в котором вы находитесь, есть трехфазное питание (что возможно, но маловероятно), вам тоже нужно это понимать.

То, как высокое напряжение получается из трех фаз, точно так же, как оно получалось из двух фаз. То есть две (из трех) фаз подключены к прибору. Неважно, какие два. Третья фаза не используется, и, как и для 240 Вольт, не используется «общий» возврат.

Для двухфазной системы две фазы точно не совпадают по фазе (сдвинуты на 180 градусов), так что амплитуда формы волны становится вдвое больше, чем у фаз: 2 X 120 Вольт = 240 Вольт.Но в трехфазной системе все работает не так хорошо.

Две выбранные фазы сдвинуты по фазе только на 1/3 (сдвинуты на 120 градусов), поэтому их «пики» не совпадают. Величина результирующего сигнала тогда всего на 1,73 (что является квадратным корнем из 3) больше, чем амплитуда фаз: 1,73 X 120 Вольт = 208 Вольт. Это показано на рисунке ниже.

Обратите внимание, что 208 вольт переменного тока выглядит и ведет себя точно так же, как 240 вольт переменного тока. Он просто меньше.Большинство (но не все) устройств на 240 В будут работать при 208 В, но вы не получите от них такой же производительности. Если производитель специально упоминает в качестве рабочей точки 208 Вольт (как это делает FAEMA), оборудование, безусловно, будет работать. Обратите внимание, что машины, построенные для европейского рынка со стандартным напряжением 230 В, должны работать при 212 В, чтобы обеспечить 8% потерь в линии.

Хотя снижение до 208 вольт не слишком велико по сравнению с 212 вольт, помните, что нам также необходимо учесть 8% потерь в линии в системе на 208 вольт.Реальное напряжение может составлять всего 191 вольт.

За исключением производителей больших электродвигателей, когда в спецификациях упоминается 208 Вольт, это не значит, что они защищают 208 Вольт как «лучшую» рабочую точку. Они просто уверяют вас, что при трехфазном питании прибор будет работать. Для коммерческих эспрессо-кофемашин разница в том, что мощность будет ниже (чем указано для работы на 240 В), и бойлеру потребуется больше времени, чтобы прогреться утром.

Вилки для высоковольтной техники

Стандартные бытовые приборы на 120 В (по большому счету) имеют одинаковые стандартные вилки на концах шнуров питания, и эти вилки можно подключить к любой стандартной домашней розетке. Это не относится к высоковольтным коммерческим приборам. Существуют разные виды вилок и разные виды розеток для высокого напряжения, и они не совместимы.

На конце шнура питания должна быть вилка, подходящая к розетке.По этой причине многие коммерческие приборы поставляются без вилки на конце шнура питания. Человек, выполняющий установку, сначала смотрит на розетку, а затем предоставляет совместимую вилку, которую он надевает на конец шнура питания в рамках процедуры установки.

Основная причина использования разных вилок — обеспечить, чтобы прибор не превышал предельный ток проводки в стене. Для высоковольтных розеток есть розетки на 20 ампер, розетки на 30 ампер (это то, что вы, вероятно, увидите) и многие другие.

Если ваш прибор потребляет 25 ампер (и вы должны посмотреть на спецификацию), вы не захотите подключать его к цепи 20 ампер, потому что вы отключите автоматический выключатель (если вам повезет) или хуже. Хорошая новость заключается в том, что вы не сможете подключить его к сети на 20 ампер, потому что вилка на 30 ампер на вашем приборе не подойдет к розетке на 20 ампер.

Убедитесь, что цепь, которую устанавливает ваш электрик, будет комфортно справляться с током, потребляемым вашим прибором.Под «комфортно» мы подразумеваем, что вам следует оставить небольшой запас по высоте. Если ваш прибор потребляет 18 или 19 ампер, не пытайтесь «пропустить» через 20-амперный контур. Включите цепь на 30 ампер, иначе вы будете время от времени отключать автоматический выключатель.

Вам не нужно переоценивать это, когда электрик устанавливает новую цепь. Что касается коммерческих эспрессо-кофемашин, кофемашины с 1 группой потребляют около 15 ампер и могут работать от сети на 20 ампер. Машины с 2 группами потребляют ток около 20 ампер, и их нельзя включать в цепь 20 ампер.Машины с 3 и 4 группами будут потреблять ток в середине 20-х (ампер). Следовательно, вы можете обойтись схемой на 20 Ампер только для машин с 1 группой. Все остальные машины нуждаются в обслуживании 30 ампер.

В случае сомнений попросите электрика подключить цепь на 30 ампер. Но будь осторожен. Если вы собираетесь подключить к этой же цепи другие устройства, вам необходимо сложить токи от всех устройств и включить цепь, способную выдержать общий ток.

Другая причина (кроме нынешней), что у вас могут быть разные типы вилок, заключается в том, что у некоторых вилок есть «ключ» (один штырь с другой формой), если есть два «горячих» входа и «общий» вход.Это необходимо для того, чтобы убедиться, что «Общий» вход подключен правильно, потому что машина будет знать разницу.

И последняя причина в том, что некоторые вилки «запираются» в гнезде с легким поворотом после того, как вилка вставлена. Это предотвратит случайное смещение вилки. Некоторые доски для зонирования потребуют этого в качестве «меры безопасности». Они обеспокоены тем, что, если кто-то споткнется о шнур, вилка вырвется, и может возникнуть небольшая искра (например, миниатюрная молния), которая вызовет взрыв ближайших летучих газов.

Во-первых, на профессиональной кухне будет много оборудования, которое заставит летучие газы взорваться, просто используя оборудование по назначению. Ложные искры будут наименьшей проблемой на профессиональной кухне. Это «требование безопасности» — всего лишь правило, которое гарантирует, что если кто-то случайно споткнется о шнур, шнур будет крепко держаться, так что он сильно упадет.

Последнее слово о силе

Когда мы обсуждали мощность ранее, мы сказали, что P = IV.Если вы посмотрите на некоторые характеристики наших коммерческих эспрессо-кофемашин (в которых указаны все три числа), вы увидите, что это уравнение не выполняется. (То есть, если вы подставите значение V и значение I, вы получите число для P, отличное от того, которое указано в спецификации.)

Для этого есть несколько причин, о которых мы очень кратко коснемся. Вы должны использовать цифры в спецификациях.

Во-первых, это мощность переменного тока. Поскольку форма волны напряжения 240 В является синусоидой, это не всегда 240 Вольт.Для расчета мощности нас действительно интересует площадь под кривой, а не пик кривой. Мы можем скорректировать это, разделив номер пика на 1,4 (что является квадратным корнем из 2).

Во-вторых, вас интересуют ток и мощность по разным причинам, и производитель пытается дать вам те числа, которые вам, вероятно, нужны. Вы, вероятно, захотите узнать пиковое значение тока (то есть максимальный ток, который машина может потреблять в любой момент). Это потому, что вы хотите убедиться, что ваша проводка будет выдерживать пики.

Но вас, вероятно, не волнует мгновенная мощность. Вместо этого вы хотели бы знать среднюю мощность, потому что именно она влияет на ваш счет за электроэнергию. Таким образом, два числа, указанные в спецификациях, не предназначены для согласования друг с другом.

И, наконец, большинство приборов (для схемы подачи питания) кажутся немного более сложными, чем простые резисторы. Вы можете вспомнить, что в одном из приведенных выше случаев мы использовали слово «импеданс» вместо «сопротивление» и сказали, что не собираемся его обсуждать.Мы потратим на это два абзаца.

Сопротивление — это реальное число. Помимо сопротивления, приборы (и провода) также имеют емкостные и индуктивные элементы, которые по-разному ведут себя на разных частотах. «Импеданс» — это комплексное число (имеющее как сопротивление, так и реактивную составляющую, которая выражается как мнимая часть комплексного числа), которое отражает эти понятия. Например, ваша коммерческая кофемашина эспрессо может иметь сопротивление 10 Ом. Это означает, что он «похож» на резистор 10 Ом для постоянного тока.То есть, если мы подадим на его клеммы постоянное напряжение 240 Вольт (постоянного тока), он будет потреблять 240 Вольт / 10 Ом = 24 Ампера (постоянного тока). Но его полное сопротивление может составлять 9,8 + 2i Ом, где i представляет собой квадратный корень из -1 (который является мнимым).

Эффект реактивной составляющей (в данном случае 2i Ом) заключается в том, чтобы напряжение и ток не совпадали по фазе друг с другом. Поэтому при расчете мощности нельзя просто умножить амплитуды напряжения и тока и разделить на квадратный корень из 2.Если вы действительно хотите знать мощность, вы должны знать комплексный импеданс, рабочую частоту (или частотные компоненты сигналов, которые не являются чистыми синусоидами — которые можно найти с помощью преобразований Фурье) и фазовый сдвиг, который будет иметь импеданс. индуцировать ток с рабочей частотой (или частотными составляющими). В нашем примере выше, где мы установили кофемашину эспрессо с сопротивлением 10 Ом и импедансом 9,8 + 2i Ом, «мнимая» часть 2i — это часть, которая будет сдвигать фазу тока.И величина сдвига будет другой в Европе (50 Гц), чем в США (60 Гц).

Если вы управляете кофейней, вам действительно не нужно об этом знать или беспокоиться об этом. На самом деле, ваш электрик, вероятно, тоже этого не знает и, конечно, не беспокоится об этом. Поэтому, когда вы разговариваете с ним или с ней, не говорите об этом, если только вы не пытаетесь запугать их. Это не будет конструктивным.

За исключением нескольких предыдущих абзацев, если вы прочитали и (более или менее) поняли эту статью, вам должно быть комфортно смотреть на технические характеристики коммерческих эспрессо-машин, и у вас не должно возникнуть проблем, поговорив со своим электриком о том, что необходимо сделать. .Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите, чтобы мы поговорили и с вашим электриком, просто напишите нам или позвоните нам.

… написано вашими друзьями в Пивовары кофе

Упрощенное трехфазное питание

Однофазная система, пожалуй, самый распространенный тип системы, с которым знакомо большинство людей. Это то, что есть в доме у людей и к каким приборам подключены. Для большей мощности используются трехфазные системы.

Электричество вырабатывается катушкой с проволокой, проходящей через магнитное поле. На рисунке показаны три такие катушки в электрическом генераторе, равномерно разнесенные друг от друга. Каждая катушка называется фазой, а поскольку катушек три, это называется трехфазной системой.

Из такой системы питание может подаваться как однофазное (нагрузка подключена между линией и нейтралью) или трехфазная (нагрузка подключена между всеми тремя линиями). На рисунке двигатель подключен как трехфазная нагрузка, а розетки и лампа — как однофазные нагрузки.

Терминология

Три конца обмотки, соединенные вместе в центре, называются нейтралью (обозначается как « N »). Другие концы называются концом линии (обозначаются как « L1 », « L2 » и « L3 »).

Напряжение между двумя линиями (например, « L1 » и « L2 ») называется межфазным (или междуфазным) напряжением. Напряжение на каждой обмотке (например, между « L1 » и « N » называется линией к нейтрали (или фазным напряжением).

Соотношение напряжений

Линейное напряжение — это векторная сумма межфазного напряжения на каждой обмотке. Это не то же самое, что арифметическая сумма, и определяется следующим уравнением:

Пример:

Линейное напряжение ( В LL )

Напряжение между фазой и нейтралью ( В LN )


Три

Решение проблем фазовую задачу, преобразовать ее в однофазную задачу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *