Seleção de disjuntores para um apartamento, casa, garagem

Um chefe de casa, que começou a reparar ou fazer a fiação elétrica de suas instalações, sempre enfrenta a questão de proteger seu equipamento elétrico de impedir o desenvolvimento de possíveis situações de emergência nele.

Os disjuntores que fornecem três funções permitem que esse problema seja resolvido:

1. comutação manual conveniente de circuitos conectados com fontes de energia;

2. transmissão confiável da corrente de carga no modo operacional;

3. desligamento automático de proteção em caso de emergência.

Não é segredo que qualquer dispositivo desse tipo é criado pelo fabricante para fornecer certas capacidades técnicas e possui várias características. Portanto, existem muitos desses projetos e, para cada local de trabalho em particular, é necessário selecionar a máquina ideal.

Bem, agora vamos às regras de seleção, dividindo-as em nove etapas consecutivas.

Cálculo da corrente nominal. Estágio número 1

Normalmente, um disjuntor é instalado dentro do painel na entrada de uma casa, apartamento ou garagem e cortado em um condutor de fase. A corrente da carga conectada, criada pelos aparelhos elétricos em funcionamento, passa por esta máquina através dos fios montados.

É essa corrente no modo de operação que o disjuntor deve passar com segurança e, se for excedido, deve abrir seu contato de energia, desenergizando o circuito. É importante que seja mantido um equilíbrio entre as propriedades condutoras da fiação elétrica e os dispositivos conectados.

Por exemplo, a fiação de cobre com uma seção transversal de 1,5 mm quadrados pode fornecer uma fonte de alimentação confiável aos consumidores com capacidade total de até 1 kW. Se você conectar um aquecedor elétrico que leva 3 kW da rede, nenhum disjuntor poderá lidar com a função de proteção e a fonte de alimentação normal.

Afinal, escolhendo uma máquina automática para uma carga de 1 kW, protegeremos a fiação, não permitiremos que ela superaqueça e falhe devido ao aumento de correntes. No entanto, o aquecedor elétrico não funcionará - a proteção desligará automaticamente automaticamente a energia toda vez que for ligada.

Se você escolher um disjuntor para uma carga de aquecimento de 3 kW, o equipamento começará a funcionar, mas apenas até que os fios da fonte de alimentação se queimem. E isso acontecerá muito rapidamente.

O exemplo acima demonstra que a questão do equilíbrio do circuito elétrico conectado à máquina deve ser analisada e fornecida na fase de projeto do trabalho antes de escolher um modelo específico de dispositivos de proteção.

Nesse caso, é melhor concluir gradualmente as três tarefas a seguir:

1. calcular a corrente da linha conectada com base na potência dos aparelhos elétricos que nela operam, levando em consideração o número e o número de fases da rede;

2. Selecione a classificação do disjuntor entre várias correntes padrão com base no cálculo. Nesse caso, o método de arredondamento é usado;

3. determine o material e a seção transversal dos fios que transferirão a carga da máquina para os consumidores com base no uso de tabelas PUE.

A figura abaixo mostra as principais recomendações técnicas para resolver cada um desses problemas.

Seleção de um disjuntor de acordo com sua característica de corrente de tempo. Estágio número 2

A dependência da velocidade de remoção de energia da carga pela liberação eletromagnética do excesso de corrente nominal no circuito controlado é um dos indicadores importantes da máquina. Segundo esse critério, eles têm seis grupos de classificação, mas apenas três deles são adequados para as condições de uma casa, apartamento e garagem.

Estas são as classes:

• "B", quando a carga é representada por fiação elétrica antiga, lâmpadas incandescentes, aquecedores, fogões elétricos ou fornos;

• “C”, se as instalações usarem lavadoras e lava-louças, geladeiras, freezers, condicionadores de ar, grupos de escritórios e tomadas domésticas, lâmpadas de descarga de gás com uma corrente de partida aumentada;

• "D" - para garantir operação e proteção confiáveis ​​de unidades compressoras, bombas, máquinas de processamento e mecanismos de elevação poderosos.

A desconexão confiável da corrente aumentada por uma liberação eletromagnética ocorre quando a classe I excede a nominal:

• Em 3 ÷ 5;

• C-5 × 10;

• D - 10 x 20 vezes.

Correntes superiores a 10% do valor nominal também serão desativadas por essas máquinas devido à operação de placas bimetálicas operando segundo o princípio térmico. Mas, o tempo deles nem sempre pode fornecer segurança. Portanto, as proteções de classe D não podem ser usadas no lugar de C ou mais ainda B.

Seleção do disjuntor de acordo com o princípio de seletividade. Estágio número 3

Ao escolher um dispositivo de proteção, deve-se entender que ele não funciona sozinho no circuito elétrico, mas em combinação com outras máquinas. Para eles, eles criam sua própria sequência específica de respostas, chamada seletividade ou seletividade. É importante cumpri-lo para garantir o fornecimento confiável de eletricidade a todos os consumidores.

O princípio da operação seletiva dos interruptores é mostrado na figura, que mostra que quando ocorre um curto-circuito no dispositivo conectado à tomada, a corrente de emergência passa pelos dispositivos automáticos AB1 do quadro de distribuição em casa, AB2 da calçada e AV3 do painel do apartamento.

Ao mesmo tempo, eles precisam ser selecionados para que o mau funcionamento seja eliminado rapidamente pelo trabalho da máquina AV3 mais próxima do local de desligamento, e o restante continuará trabalhando para alimentar todos os consumidores conectados a eles.

Durante o projeto da configuração dos circuitos de proteção elétrica, eles são sempre salvos em backup, assumindo que não pode haver confiabilidade absoluta. Um dia, o disjuntor AB3 pode falhar por vários motivos. Portanto, ele deve ser segurado pelo AB2 mais próximo. Em caso de avaria, será a vez do AB1. E assim por diante ...

Além disso, apresentamos o design de um autômato seletivo, instalado no painel de distribuição principal. Tais chaves seletivas especiais podem fornecer um tempo de atraso de cerca de 0,25 ± 0,6 segundos.

Eles prepararam 2 maneiras de passar a corrente:

• principal;

• opcional.

Eles têm os mesmos elementos para a operação de liberações térmicas e o bloco de contato principal.

Um autômato seletivo é instalado em frente ao de saída e seu canal principal funciona para o desligamento normal de um acidente. Um resistor adicional é incluído, fornecendo uma pequena diminuição na corrente e, consequentemente, um atraso na resposta ao tempo.

Se a máquina de saída elimina o acidente, a seletiva não desliga, mas permanece em operação por meio de um contato adicional e após o resfriamento do bimetal principal e através de seu canal. Quando a máquina de saída não lida com sua tarefa, seu trabalho é reservado pela segunda cadeia adicional.

Determinação da capacidade final de comutação dos contatos. Estágio número 4

Essa característica determina o valor da corrente máxima em amperes que o disjuntor pode quebrar com segurança em caso de emergência. Se esse valor for excedido na prática, a proteção de rede poderá não ser cumprida e a própria máquina simplesmente queimará devido ao aumento da potência do arco.

Um dos parâmetros decisivos para a escolha de uma máquina de acordo com a PKS está conectado ao material dos fios usados ​​nos cabos de alimentação e à distância do objeto à subestação do transformador.

Além da habilidade final, a documentação técnica também indica a resistência ao desgaste de comutação, que determina o número de ciclos de operação em condições normais até o momento do desgaste do mecanismo.

Classe de limitação de corrente do mecanismo de desconexão. Estágio número 5

Este parâmetro é indicado no caso da maioria dos modelos de alta qualidade e caracteriza a velocidade de desligamento do modo de emergência com corte eletromagnético em relação ao comprimento de um segmento de um meio ciclo de um sinusóide padrão.

A classe de limitação atual é indicada pelos números 1, 2, 3, que são os denominadores da fração com o numerador 1.

Uma máquina com classe 2 deve começar a responder a um mau funcionamento em 1/2 tempo e na terceira classe, 1/3. Isso significa que, quanto mais alto o indicador de limite de corrente, mais rápida é a liquidação do acidente e o equipamento protegido fica menos exposto ao calor.

Quando a corrente elétrica do acidente é interrompida, ocorre um arco que é extinto por um dispositivo especial. O tempo final para a interrupção de um mau funcionamento por um dispositivo automático da 3ª classe é de cerca de 2,5 ÷ 6 milissegundos, o 2º - 6º 10 e o 1º -> 10.

Observe que os modelos de classe 3 não permitem que a corrente de emergência atinja seu pico máximo. Portanto, a escolha deles é a ideal.

Verificação do disjuntor quanto à resistência do circuito de fase zero. Etapa 6

Esta pergunta é melhor confiada a especialistas em medição de laboratórios elétricos. A tecnologia e a metodologia para sua implementação são descritas artigo separado.

Agora, vamos relembrar brevemente que o termo loop de fase zero se refere a toda a seção do circuito elétrico, desde o enrolamento do transformador da fonte de alimentação localizado na subestação até a saída do consumidor final.

Este circuito possui resistência elétrica e afeta a escolha dos dispositivos de proteção, porque esse valor é limitado pela corrente máxima do curto-circuito resultante.

Por exemplo, a impedância da linha medida é de 1,2 Ohms. A voltagem na fiação do apartamento é de 220 volts. Se você fizer um curto-circuito nos contatos do soquete com um jumper de metal, então, de acordo com a lei de Ohm, você poderá determinar a corrente que surgiu.

Ikz = 220 / 1,2 = 183,3 (3) A.

No estágio de projeto da fiação, esse valor é determinado teoricamente a partir das tabelas de cálculo.

Por exemplo, as proteções são selecionadas para uma garagem onde está planejado o uso de máquinas para trabalhar metais. Portanto, para todos os indicadores previamente estimados, foi selecionada uma máquina automática para 16 amperes da classe D.

A capacidade de ruptura de sua liberação eletromagnética é calculada de acordo com os requisitos do PUE de acordo com a fórmula:

I = 1,1x16x20 = 352 A.

• 16 - corrente nominal da máquina;

• 20 - característica máxima da multiplicidade da corrente de disparo por uma liberação eletromagnética;

• 1,1 - margem de 10%.

O cálculo mostrou que a corrente máxima de curto-circuito no circuito não pode ser superior a 183 amperes, e o disjuntor selecionado opera em um curto-circuito de 352 A. Em outras palavras, o corte de corrente para a maioria dos acidentes neste modelo simplesmente não funciona.

Portanto, a máquina não está selecionada corretamente. Deve ser substituído. Existe outra alternativa - a modernização da fiação, a fim de reduzir sua resistência elétrica.

Número de postes. Etapa 7

Em um circuito monofásico, um disjuntor bipolar é instalado dentro da blindagem de entrada para garantir a remoção completa da fase e da tensão zero do circuito alimentado. Em outros casos, modelos unipolares que quebram o potencial de fase são usados.

Um disjuntor de quatro polos em uma rede trifásica permite que três fases e um zero de trabalho sejam comutados ao mesmo tempo. Mas, em nenhum caso, eles devem quebrar o condutor de proteção PE.

Em outros casos, quando o condutor neutro em funcionamento não precisa ser comutado, basta escolher um modelo trifásico.

Opções adicionais. Etapa 8

Isso inclui recursos como:

• valor de tensão da rede de entrada;

• frequência de oscilações industriais em hertz (geralmente 50 ou 60);

• grau de proteção do alojamento de acordo com as classes IP;

• execução para operação em temperatura deteriorada.

Também é necessário prestar atenção a eles, especialmente se condições severas de trabalho forem planejadas para a máquina.

Seleção de marca. Etapa 9

Esse ponto final geralmente é importante no caso em que não é comprado um dispositivo de proteção, mas uma série inteira deles para trabalhos elétricos em uma casa. Recomenda-se a compra de modelos confiáveis ​​de fabricantes conhecidos, levando em consideração as oportunidades de compra.

De qualquer forma, a escolha de muitas variedades não é recomendada. Em todo o edifício, é melhor usar máquinas de uma empresa e série confiáveis.

Considere as condições operacionais mais severas dos disjuntores em garagens frias ou mal aquecidas e em outras salas semelhantes.

Concluindo, gostaria de chamar a atenção para uma etapa muito importante do trabalho com um disjuntor, que é frequentemente esquecido. Isso é carregar ou, em outras palavras, uma verificação elétrica de todas as especificações declaradas pelo fabricante de uma fonte externa em condições reais de operação do teste, com a fixação dos resultados e a elaboração de um protocolo.

Realize seus laboratórios elétricos em seus equipamentos. Essa verificação independente permite identificar todas as falhas que podem aparecer na máquina após seu transporte ou armazenamento a longo prazo, incluindo defeitos de fábrica.