Информация | Что такое и где использовать 1P, 1P+N, 2P, 3P, 4P

Главная Инструкции Информация Таблицы Безопасность Заземление УЗО Стандарты Книги Услуги Контакты Прайс Загрузить Сайты Форум

Часто задают вопрос что такое 1P, 1P+N, 2P, 3P, 4P и в каких случаях можно применять тот или иной автоматический выключатель. P — защита от коротких замыканий и перегрузок. N — нет никакой защиты, только функция включения и отключения 1P Однополюсный 1P (однофазный) автоматический выключатель, применяется в сетях 220 Вольт, для групповой и индивидуальной нагрузки. Рекомендуемый вариант применения для групп освещения, но часто находит применение для любой однофазной нагрузки (розетки, водонагреватели, кондиционеры и т. п.) 1P+N Двухполюсный с нейтральным контактом 1P+N (однофазный с нулем) автоматический выключатель, применяется в сетях 220 Вольт, для групповой и индивидуальной нагрузки. Рекомендуемый вариант применения для групп освещения и розеток, нулевой полюс иногда используется в качество нормально разомкнутого контакта, для подключения автоматики и сигнализации, информация состояния фазного полюса (вкл. I или откл. 0) 2P Двухполюсный 2P (двухфазный) автоматический выключатель, применяется в сетях 220/380 Вольт, для групповой и индивидуальной нагрузки. Рекомендуемый вариант применения в качестве вводного автомата на квартиру или другова потребителя, удобен для подключения индивидуальной нагрузки (водонагреватель, сварочный аппарат и т. п.) 3P Трехполюсной 3P (трехфазный) автоматический выключатель, применяется в сетях 380 Вольт, для индивидуальной нагрузки. Рекомендуемый вариант применения в качестве питающего автомата электродвигателя или другова трехфазного с симметричной нагрузкой потребителя, часто используется в качестве вводного автомата для групповых однофазных нагрузок (электрощитовые) 4P Четырехполюсной 4P (трехфазный с нулем) автоматический выключатель, применяется в сетях 380 Вольт, для индивидуальной нагрузки. Рекомендуемый вариант применения в качестве вводного автомата в электрощитовых с несимметричной однофазной нагрузкой потребителя

Маркировка автоматических выключателей: класс токоограничения

Автоматические выключатели на электрическом щитке внешне заметны почти каждому. Но важным условием успешной эксплуатации являются размещенные на поверхности маркировки. Маркировка автоматов используется всеми производителями. Эти данные непосредственно влияют на соблюдение условий работы устройств.

Какие обозначения размещаются на корпусе

Маркировка, наносимая на корпус каждого устройства, включает набор цифр, схем, букв, специальные символы. Разметка выполняется нестираемой краской и находится на видимой части. Это требуется для доступности при работе после установки на распределительном щитке с подключенными проводами.

Модель автоматического выключателя

Важно! Для проверки маркировки снимать устройства с дин-рейка и отключать не потребуется.

Каждый завод-изготовитель использует собственные обозначения. Большая часть специалистов в работе сталкивается с видом расположения знаков на бытовых модульных автоматах, понять которые помогает расшифровка символов и знаков.

Вне зависимости от компании, где было изготовлено устройство, на корпус наносятся единые данные:

• наименование производителя, наносимое на самом верху;
• указание модели (серия) с написанием букв и цифр серии устройства в соответствии с данными завода-производителя;
• номинальный ток, характеристика отключения, обозначаемая буквой латинского алфавита «В», «С», «D», «K», «Z»;
• данные о номинальном напряжении, показывающего максимальное значение проходящего через автомат без выключения при температуре окружающей среды 30 °С, при котором формируется своеобразный щит для повышенной нагрузки;
• показатели номинальной отключающей способности, которой обладает каждый электроавтомат;
• параметры класса токоограничения автоматического выключателя;
• панель информации о коммутационной схеме.

Порядок обозначений на наружной панели устройства

Обратите внимание! Параметры производители указывают в обязательном порядке. В общем списке есть некоторые показатели, учет данных маркировки которых является особенно значимым для бесперебойной эксплуатации.

Данные о производителе

Именно эта информация указывается в первой строке маркировки. Эти данные удобны покупателю и будущему пользователю перспективой найти удобную для себя модель. Это определяется или в зависимости от уже существующего опыта применения или на основании анализа описаний на специализированных сайтах.

Параметры технических особенностей

Подробная информация о технических особенностях выбранного типа изделия указывается в большинстве случаев в линейке, расположенной непосредственно под наименованием фирмы. Она находится в месте, где устанавливается щитковый выключатель.

Главной задачей автоматических выключателей становится способность отключения в автоматическом режиме при нарушении нормального хода и уровня подачи тока и действия электроцепи. Это необходимо для успешного контроля стабильной работы, препятствующей поломкам и нарушениям работоспособности электрических приборов, устройств и оборудования на производстве и в быту. Такие параметры указываются на любых типах автоматических выключателей вне зависимости от особенностей эксплуатации в зависимости от типа расцепителей.

Особенности расцепителей

Производители выпускают следующие варианты:

• предусматривающие отключение вручную — механические;
• срабатывающие при возникновении перегрузки — тепловые;
• реагирующие на появление короткого замыкания — электромагнитные.

Еще одним вариантом разделения становится количество полюсов подключения:

• применяемые для использования в цепи с одной фазой — однополюсные;
• когда требуется отключать два полюса одновременно, устанавливаются двухполюсные;
• при необходимости одномоментно обеспечивать защиту трехфазной цепи или трех однофазных колонок — трехполюсные;
• в схемах с разделением по принципу «звезда с выделенной нулевой точкой» с раздельным защитным и рабочим нулем — четырехполюсные.

Конструкция автомата

Каждый АВ включает в свою конструкцию расположенные на корпусе внешние (открытые) и внутренние элементы.

Открытые

В этот перечень входит рычаг ручного управления. Он заметен сразу, так как, как правило, окрашивается в яркий или контрастный цвет. На противоположной от рычага стороне устанавливаются клеммы, к которым подключается проводка. Некоторые производители предпочитают делать их закрытыми.

Обратите внимание! Все детали АВ выполняются из ПВХ пластика, отливающегося низкой теплопроводностью.

Внутренние

Большая часть элементов АВ размещается внутри корпуса. Это токонесущие и рабочие части устройства. К таким частям относятся:

• функционирующие в паре неподвижные и подвижные силовые контакты, коммутирующие выходной и входной контакты, размыкающие цепь при возникновении внештатных для деятельности автомата ситуациях;
• соединенные с управляющим рычагом механизмы ввода и расцепления;
• работающие в паре подвижный сердечник и катушка, представляющие собой электромагнит и якорь, способные разомкнуть в случае короткого замыкания цепь;
• дугогасительная камера моментально гасит дуговой разряд, возникающий случае размыкания дуговой контактной пары;
• биметаллическая пластина теплового расцепителя, размыкающего цепь при возникновении повышенных нагрузок.

Включенные в конструкцию элементы обеспечивают возможность использования АВ при работе в нескольких режимах:

• нормальный;
• короткое замыкание;
• перегрузка.

Маркировка моделей позволяет оценивать возможности используемого автоматического переключателя и его уровень готовности к работе в каждом из представленных режимов. Оценку упрощает маркировка, нанесенная на каждую модель.

Важно! Для определения оптимального вида устройства достаточно понимать представленные показатели и знать, как расшифровывается маркировка автоматов.

Токовая характеристика

Бытовые варианты чаще всего относятся к категориям «B», «C», «D», «K» и «Z» и показывают необходимость применения для защиты в первую очередь потребителя при эксплуатации устройств с применением электроники и индуктивной нагрузки. Маркировка «С» устанавливается на наиболее распространенных в быту моделях, становясь показателем для большей части профессиональных электриков, рассматривающих класс токоограничения автоматического выключателя при установке.

Такие устройства успешно защищают электропроводку при случающихся перепадах уровня напряжения.

Обратите внимание! Категории «B» устанавливаются на изделиях, продающихся в специализированных торговых точках. Часто они выполняются по спецзаказу.

Параметры номинального напряжения

Размещаются сразу после буквенного обозначения токовой характеристики. Она показывает номинал автоматического выключения. Максимальные параметры рассчитываются с учетом температуры окружающей среды в 30 °С. Именно при таком параметре модель со стандартным номинальным напряжением в 16 А выдерживает нагрузку без автоматического выключения.

Маркировка токов автоматического выключателя, расшифровка

Обратите внимание! В случае использования оборудования при более низких температурных показателях автоматическое срабатывание происходит несколько позже. Соответственно, превышение приводит к быстрому срабатыванию автомата для отключения.

Срабатывание в зависимости от кратности перегрузки возникает при превышении автомата от 13 до 55 %. К нему приводит образующийся с сети сверхток, на который и реагирует система автоматического расцепителя. Реакция исправного автомата происходит в течении 0,01-0,02 сек. с момента появления сверхтока, это препятствует началу плавления проводки.

Параметры номинального напряжения

Обозначаются в В/V (вольтах). В зависимости от модели они могут быть переменными и постоянными. Указание маркировки позволяет определить типы сетей использования устройства.

Информирование о предельном токе напряжения

Часто маркировку называют отключающей способностью устройства. С её помощью показана способность пропустить ток высокого напряжения без отключения и поломок.

Важно! Уровень коммутационной способности, позволяющий пропускать сверхтоки и продолжать работать, отличается у разных автоматов.

Предельное значение составляет 4000, 6000, 10000.

Информирование о классе токоограничения

Цифры, расположенные сразу под данными о предельном токе, показывают класс токоограничения. Риск образования сверхтоков основывается на появлении при их появлении тепловой энергии, провоцирующей расплавление проводки. Избежать этого позволит автоматическое отключение при достижении определенных значений токов при коротком замыкании. Оно исключает возможность току достигнуть максимальных значений, ограничивая возможную продолжительность короткого замыкания (КЗ).

Схема однополюсного АВ

Предусмотрена следующая классность в ограничении продолжительности:

• класс 1. Маркировка на корпусе не ставится. Показывает временную продолжительность КЗ более 10 мс;
• класс 2. КЗ может продолжаться от 6 до 10 мс;
• класс 3. Самый быстрый, составляющий от 2,5 до 6 мс.

Дополнительные маркировки

Часть производителей указывает на корпусе схему подключения. Указываются данные электрической цепи с информацией о электромагнитном и тепловом расцепителях. Выполняется в виде схемы с указанием подключения проводов с маркировкой контактов.

У самых часто используемых потребителями моделей верхний контакт маркируется «1», а нижний «2». К верхнему выполняется подключение питающего провода. На нижний выводится нагрузка.

Варианты схем АВ с разным числом полюсов

Обратите внимание! При выборе двухполюсного автомата такие обозначения наносятся как «1», «3» верхний и «2», «4» нижний. Профессиональные модели могут быть трехполюсными и четырехполюсными. В такой ситуации подключение нулевого проводника обозначается «N».

Указание артикула

Еще одним обозначением на корпусе становится обозначение артикула, включающего информацию об устройстве, так называемый QR-код. Маркировка помогает легко и в короткий срок находить модель устройства, например, на сайте производителя для получения информации об эксплуатации или выполнении ремонта.

Также на многих моделях устанавливается индикатор. Он позволяет сразу определить, работает в настоящий момент устройство от сети или оно по разным причинам обесточено.

Автоматический выключатель удобен в повседневном использовании и прост в самостоятельном применении. Графические маркировки помогают покупателям выбрать оптимальную модель для дома и офиса. Установка автоматического выключателя сохраняет работоспособность приборов и устройств, подключенных к электроэнергии даже в районах с высоким риском возникновения перепадов питания и коротких замыканий.

Диф автомат обозначение на схеме. Обозначение узо на однолинейной схеме

Действующие государственные стандарты (ГОСТ) не регламентируют графическое и буквенное обозначение УЗО (устройства защитного отключения), отсутствуют дополнительные графические символы, позволяющие точнее описать основные функции и свойства стандартного оборудования.

УЗО является одним из основных элементов электрических однолинейных схем, поэтому производителями модульного оборудования и проектировщиками принято следующее условное обозначение для него:

Такое схематическое отображение устройств защитного отключения, наиболее точно показывает его принцип работы и отличает от другого модульного оборудования, если знать, что такое УЗО и как оно работает.

При этом, так как государственные стандарты не регламентируют вид УЗО, обязательно на схемах и планах нужно показывать блок с условными графическими обозначениями (УГО), в котором давать расшифровку и пояснения к графическим элементам, даже если решено использовать иной от представленного вид. Возможность самим разработать условные обозначения, если их нет в стандартах указана в ГОСТ 2.702-2011.

Буквенная маркировка УЗО — QF, если пользоваться правилами их формирования по ГОСТ 2.710-81 ЕСКД «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах». Это полностью совпадает с обозначением автоматического выключателя и некоторых других модульных устройств, делая однолинейные схемы менее читаемыми и понятными.

Многие вводят свои буквенные обозначения: Q, QFD, QDF и т.д. которые, если опираться на актуальные стандарты, неверны, не раскрывают функции УЗО, но помогают отличать от других элементов защитной автоматики на однолинейных схемах.

Это бывает важно, особенно если на схеме одновременно присутствуют УЗО, и дифавтоматы. Их графические обозначения похожи и не всегда их легко отличить друг от друга.Учитывая, что проектировщики электроустановок нередко максимально упрощают применяемые графические символы, опуская важные детали.

Рассмотрим условное Обозначение дифференциального автоматического автомата на однолинейной схеме и сравним его с УЗО.

rozetkaonline.ru

Если вы решили заменить проводку в квартире, то для начала необходимо составить подробную схему. Для того, чтобы правильно составить схему проводки, необходимо знать, как на схеме должны отображаться все ее основные элементы. Помимо этого, в данной статье будут рассмотрены некоторые типовые схемы проводки в квартире.

Разновидности схем проводки

При собственноручной замене проводки в квартире вам понадобится два варианта схемы – электромонтажная и принципиальная.

Схема, на которой показаны основные электрические связи, существующие между всеми элементами, которые изображены с помощью специальных условных графических и буквенно-цифровых обозначений, называется принципиальной схемой. Принципиальная схема чаще всего изображается однолинейной.

Однолинейной схемой называют такую схему, на которой все фазные провода отображены всего одной линией и не отображается нулевой проводник, а защитные аппараты и нагрузки изображены схематично, без указания схемы их подключения.

На электромонтажной схеме на план квартиры, который изображается в масштабе, наносят все обозначения. На электромонтажной схеме обязательно должно быть указано точное прохождение всех линий, расположение квартирного щита, выключателей, монтажных коробок, освещения и розеток.

Условные обозначения, используемые на схемах проводки для квартиры

Для правильного составления схемы проводки, необходимо знать обозначения различных элементов. Все эти обозначения нормируются ГОСТами и называют их условными графическими обозначениями.

Вот два ГОСТа, которые стоит изучить перед составлением схемы проводки: ГОСТ 2.710-81 «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах» и ГОСТ 21. 614-88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах».

Обозначения, которые применяются на принципиальных схемах

Автомат или выключатель автоматический (ГОСТ 2.755-87). Он обозначается буквами QF.

УЗО, дифавтомат. Обозначается буквами QF.

Электрический счетчик активной мощности (ГОСТ 2.729-68). Обозначается буквами PI.

Силовой щит (ГОСТ21.614-88).

Лампочка накаливания (ГОСТ 2.732-68). Обозначается буквами EL.

Обозначения, которые применяются на электромонтажных схемах

Все данные по этим обозначениям можно найти в ГОСТ 21.614-88.

Накладная розетка, имеющая защитный контакт.

Розетка со скрытой установкой, имеющая защитный контакт.

Примеры схем проводки в квартире

Первая из предложенных схем, является самой простой однолинейной схемой для однокомнатной или двухкомнатной квартиры. Питание квартиры осуществляется от одной фазы через этажный щит. Помимо этого, в квартиру заводится защитное и рабочее заземление с этажного щита. После этого идет двухполюсный вводный автомат, который отключает ноль и фазу. Согласно правил (п.1.5.36 ПУЭ), автомат должен быть установлен до счетчика электроэнергии – «Для того, чтобы можно было безопасно устанавливать и, по необходимости, заменять счетчики в сетях, имеющих напряжение до 380 В, необходимо предусмотреть возможность отключать счетчик с помощью установленных до него предохранителей или коммутационных аппаратов на расстоянии не больше 10 метров. Должна быть возможность снимать напряжение со всех фаз, присоединенных к счетчику».

За счетчиком должна устанавливаться шина, к которой подключаются автоматы освещения и плиты, а также розетки через дифавтомат (УЗО).

Вторая схема несколько сложнее и предназначена для двухкомнатных и трехкомнатных квартир. Такая схема отличается тем, что розетки запитываются через два двухполюсных дифавтомата (УЗО). Благодаря этому для комнат образуется отдельная линия питания и отдельная линия для кухни, туалета, коридора и ванной. На данной схеме электрическая плита запитывается через двухполюсный дифавтомат (УЗО). Делать это необязательно, но желательно, так как это повысит безопасность от попадания под так называемое косвенное напряжение.

Выше показана схема, которая выполнена с обозначением рабочего и защитного заземления. Данная схема является более подробным вариантом предыдущей схемы.

postroy-sam.com

Схема проводки в квартире | Всё для Вашего дома

Первым шагом при смене проводки в квартире является составление схемы. Для составления схемы необходимо познакомиться с тем как отображаются основные элементы на схеме. Так же в этой статье будут приведены несколько типовых схем проводки в квартире.

Виды схем проводки в квартире

При самостоятельно смене проводки в квартире понадобятся два вида схем: принциаиальная и электромонтажная схема.

Принципиальная схема – это схема показывает основные электрические связи между элементами, изброжённых при помощи специальных буквенно-цифровых и условных графических обозначений (УГО). Обычно принципиальная схема изображается однолинейной.

Однолинейная схема – это такая схема, на которой фазные провода отображаются одной линией, нулевой проводник не отображается, а нагрузки и защитные аппараты показаны схематично без схемы их подключения.

Электромонтажная схема – на такой схеме все обозначения наносят на план квартиры, который в свою очередь выполняется в масштабе. Обычно на электромонтажной схеме показано точное размещение квартирного щита, монтажных коробок, выключателей, розеток, освещения и прохождение всех линий.

Условные обозначения на квартирных схемах проводки

Для того чтобы правильно составить схему, нужно знать как обозначаются различные элементы. Эти обозначения называются условными графическими обозначениями (УГО) и нормируются ГОСТами.

Один из них ГОСТ 21.614-88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Так же стоит изучить ГОСТ 2.710-81 «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Ниже приведены УГО основных элементов, которые понадобятся Вам при составлении схемы проводки в квартире.

Обозначения, применяемые на принципиальных схемах

Автоматический выключатель, автомат (ГОСТ 2.755-87). Буквенное обозначение – QF.

Дифавтомат, УЗО. Буквенное обозначение – QF.

Счётчик электрический активной мощности (ГОСТ 2.729-68). Буквенное обозначение – PI.

Щит силовой (ГОСТ 21.614-88).

Лампа накаливания (ГОСТ 2.732-68). Буквенное обозначение – EL.

Обозначения, применяемые на электромонтажных схемах

Все эти обозначения взяты из ГОСТ 21.614-88.

Монтажная коробка, осветительная коробка.

Выключатель накладной.

Выключатель скрытой установки.

Розетка накладная с защитным контактом.

Розетка скрытой установки с защитным контактом.

Пример типовых схем для квартирных проводок

Первая из представленных схем, это простейшая однолинейная схема для одно- или двухкомнатной квартиры. Поитание осуществляется через этажный щиток от одной фазы, так же с этажного щитка в квартиру заводится рабочее и защитное заземление. Далее следует вводный двухполюсный автомат, отключающий фазу и ноль. Вводный автомат устанваливается до щётчика электрической энергии согласно п.1.5.36. ПУЭ, который гласит:

«Для безопасной установки и замены счетчиков в сетях напряжением до 380 В должна предусматриваться возможность отключения счетчика установленными до него на расстоянии не более 10 м коммутационным аппаратом или предохранителями. Снятие напряжения должно предусматриваться со всех фаз, присоединяемых к счетчику».

За счётчиком распологается шина, к которой подключены автоматы плиты и освещения, а так же розетки через УЗО (дифавтомат).

Следующая схема немного сложнее и больше подходит для двух- и трёхкомнатных квартир. Эта схема отличается тем, что розетки запитаны через два двухполюсных УЗО (дифавтомата), таким образом, обеспечивается отдельная линия питания для комнат, и отдельная для ванной, туалета, кухни и коридора. Электрическая плита на этой схеме запитана через двухполюсное УЗО (дифавтомат), это делать не обязательно, но всё же желательно, для обеспечения повышенной безопасности от попадания под косвенное напряжение.

Защита проводки от перепадов напряжения требует использования определённых приборов. Дифференциальный автомат является примером того, как могут сочетаться функции контроля и защиты от перенапряжения и утечки тока.

Что это такое

Дифференциальный трехфазный или однофазный автомат – это устройство, предназначенное для защиты проводки от «потери» превышения максимально допустимых показателей сети. В зависимости от потребности он может работать в режиме УЗО (защищает от удара током) или как обычный автоматический выключатель (в таком случае он отключает напряжение в сети).

Прибор состоит из двух конструктивных частей: контрольной и защитной. Контрольная или рабочая часть является простым выключателем напряжения. В зависимости от типа устройства он может быть двухполюсный или четырёхполюсный. В некоторых моделях используется однополюсный выключатель.

Контрольная часть работает по системе УЗО. При наличии утечки, чтобы защитить бытовую и прочую технику и рабочего при поиске и устранении проблемы, нужно полностью отключить питание. Этот модуль работает в комплексе с рабочим. Происходит последовательное отключение рабочей и контрольной частей диф автомата.

Отличие дифференциального автомата от УЗО заключается в том, что защитное устройство не предназначено для защиты оборудования от перенапряжения или прочих проблем сети. В это же время, 1-, 2-, или 4-полюсный вариант помогает защитить не только рабочих от дифференциального тока, но и технику от коротких замыканий.

Принцип работы

Для того чтобы электрический дифференциальный защитный автомат мог контролировать и распознавать ток, в нем встроен специальный мини-трансформатор. Эта деталь срабатывает, если на питающих проводниках ток поступающий и исходящий, имеют разные показатели. Если же показатели равны – то проблем с проводниками нет.

Фото – принцип работы

В сердечнике трансформатора эти токи образуют магнитные направленные потоки. От их направления соответственно зависит ток вторичной обмотки. Если проводники «упускают» электричество, то на этой катушке ток не будет равняться нулю и сработает магнитоэлектрический переключатель.

Принцип работы дифференциального автомата основан на постоянном сравнении входящих и исходящих направленных потоков, поэтому проверить его очень легко. Если дотронуться к фазному проводнику – то баланс магнитного поля нарушится, и защелка сразу же сработает для отключения напряжения.

Видео: устройство защитного отключения

Как подключить автомат

Очень удобным является то, что схема подключения дифференциального автомата очень похожа на монтаж защитного устройства. Более того, многие электрики рекомендуют устанавливать в сеть также УЗО, но только после дифа, чтобы обеспечить максимальную безопасность.

Фото – пример подключения

Перед тем, как подключить дифференциальный защитный автомат, нужно знать самое главное правило: к устройству подключается фаза и нейтраль только той электрической цепи, которую нужно защищать. В противном случае работа прибора будет некорректной. Это очень важно, потому что ноль после нельзя будет объединить с другими нейтральными кабелями.

Пошаговая инструкция, как выполняется установка и подключение дифференциального автомата Шнайдер Электрик, ИЭК и прочих:

1. Монтаж осуществляется немного выше линии проводки. В большинстве случаев для этого используется дин-рейка;
2. Провода подключаются последовательно, при этом строго следите за тем, чтобы не соединять кабели разных цепей. В противном случае работа селективной схемы будет невозможна;
3. Все металлические выводы нужно заземлять;
4. После окончания монтажа производится контрольная проверка.

Чем отличается селективная схема от не селективной? У селективного дифференциального автомата (скажем, Schneider Electric, Legrand, IEK или АВВ) обозначение на схеме помечается буквой S (С). Это говорит о том, что при проблеме в одной контролируемой цепи он отключает только её.

В это же время, не селективный автомат (DPN N Vigi, EKF и некоторые модели Декрафт) выключит все цепи, независимо от того, в какой именно утечка.

Как выбрать устройство

Перед тем, как купить дифференциальный автомат, нужно обязательно сделать выбор модели, которая подойдет по всем параметрам Вашей сети. В первую очередь, нужно рассчитать количество ампер. Для этого нужно вычислить суммарную мощность всех приборов одной определённой цепи, после этого разделить полученное число на напряжение сети. Например, если у Вас в цепь включены приборы с мощностью 5 кВт, то уравнение будет выглядеть так:

5 кВт = 5000 Ватт / 220 Вольт = 22, 7 А.

Далее, нужно выбрать самый близкий в большую сторону по номиналу прибор. В нашем случае это 25 А. Аналогично производится расчет дифференциального автомата на 16А (скажем, Elcds С 16 или DS-16), на 12 (АД12), 28 (АД-30) и т. д. Желательно всегда брать немного превышающий расчеты, прибор – это обеспечит дополнительную защиту.

Также очень важна маркировка автомата, она помогает отличить дифференциальный прибор от УЗО, определить его назначение и спектр действия. Обозначение может отличаться в зависимости от производителя, но основные данные должны быть указаны на корпусе устройства. Это номинальное напряжение, сила тока и максимальный показатель тока замыкания для отключения электричества. Эти же характеристики обязательно включает в себя паспорт и сертификат качества.

Чаще всего условное обозначение дифференциального автомата выглядит так (на примере модели ABB):

AC-C 6P 60A/40mA тип 6M:

1. AC-C – автомат селективный;
2. 6P – трехфазный четырехполюсный автомат;
3. Максимальный ток 40 Ампер;
4. Может обнаружить ток утечки размером в 40 Ампер;
5. 6M – размер устройства. Этот пункт позволяет установить прибор на дин-рейке.

Нужно отметить, что на российских автоматах маркировка немного другая. Указывается сразу максимально допустимый ток без шифрований. Скажем, СВДТ-60 – это значит, что максимум разрешен ток 60 Ампер.

Цена дифференциальных автоматов зависит от марки и номинальных характеристики. Чем выше показатели – тем дороже будет стоить прибор. Сейчас популярны модели Hager ACA (Германия), Siemens, Moeller, и Легранд. Из отечественных аналогов это АВДТ и СВДТ. Стоимость устройств варьируется от нескольких сотен до тысячи, на неё влияют номинальные показатели.

Пример расчета УЗО.

Обозначение УЗО.

Схема подключения УЗО.

Подключаем к клемме L фазу, к N

Схема УЗО в квартире.

Рис. 1 Схема УЗО в квартире.

Установка УЗО значительно повышает уровень безопасности при работе на электроустановках. Если УЗО обладает высокой чувствительностью (30 мА), то при этом обеспечивается защита от прямого контакта (прикосновения).

Тем не менее, установка УЗО не означает от выполнения обычных мер предосторожности при работе на электроустановках.

Кнопку тест необходимо нажимать регулярно, как минимум один раз в 6 месяцев. Если тест не срабатывает, то надо задуматься о замене УЗО, так как уровень электробезопасности снизился.

Установите УЗО на панели или корпусе. Подключите оборудование в точном соответствии со схемой. Включите все нагрузки, подключенные к защищаемой сети.

Срабатывает УЗО.

Если УЗО срабатывает, выясните, какое устройство является причиной срабатывания, путем последовательного отключения нагрузки (отключаем по очереди эл. оборудование и смотрим результат). При обнаружении такого устройства его необходимо отключить от сети и проверить. Если электрическая линия имеет очень большую длину, обычные токи утечки могут быть достаточно велики. В этом случае имеется вероятность ложных срабатываний. Чтобы избежать этого, необходимо разделить систему, по крайней мере, на два контура, каждый из которых будет защищен своим УЗО. Можно расчитать длинну электрической линии.

При невозможности определения документальным способом суммы токов утечки проводки и нагрузок, можно пользоваться примерным расчетом (в соответствии с СП 31-110-2003), принимая ток утечки нагрузки равным 0,4мА на 1А потребляемой нагрузкой мощности и ток утечки электросети равным 10мкА на один метр длины фазового провода электропроводки.

Пример расчета УЗО.

Для примера рассчитаем УЗО для электроплиты, мощностью 5 кВт, установленную на кухне малогабаритной квартиры.

Примерное расстояние от щитка до кухни может составлять 11 метров, соответственно расчетная утечка проводки составляет 0,11мА. Электроплита, на полной мощности, потребляет (приближенно) 22.7А и обладает расчетным током утечки 9,1мА. Таким образом, сумма токов утечки данной электроустановки составляет 9,21мА. Для защиты от токов утечки можно использовать УЗО с номиналом тока утечки 27,63мА, что округляется до ближайшего большего значения существующих номиналов по диф. току, а именно УЗО 30мА.

Следующим шагом, является определение рабочего тока УЗО. При указанном выше максимальном токе, потребляемым электроплитой, можно использовать номинал (с небольшим запасом) УЗО 25А, или с большим запасом — УЗО 32А.

Таким образом мы расчетно определили номинал УЗО, которое можно использовать для защиты электроплиты: УЗО 25А 30мА или УЗО 32А 30мА. (надо не забыть защитить УЗО автоматическим выключателем 25А для первого номинала УЗО и 25А или 32А для второго номинала).

Обозначение УЗО.

На схеме УЗО обозначается следующим образом рис. 1 однофазное УЗО, рис. 2 -трехфазное УЗО.

Схема подключения УЗО.

Схема подключения УЗО рассмотрим на примере. На фото. 1 показан фрагмент распределительного шкафа.

Фото. 1 Схема подключения трехфазного УЗО с автоматическим выключателем (на фото цифра1 УЗО, 2- автоматический выключатель) и однофазных УЗО (3).

УЗО не защищает от токов короткого замыкания, поэтому его устанавливают в паре с автоматическим выключателем. Что ставить раньше УЗО или автоматический выключатель в данном случае не принципиально. Номинал УЗО должен быть равным или немного больше наминала автоматическо выключателя. Например, автоматический выключатель 16 Ампер, значит, УЗО ставим 16 или 25 А.

Как видно на фото. 1 на трехфазное УЗО (цифра 1) подходят три фазных и нулевой проводник, а после УЗО подключен автоматический выключатель (цифра 2). Потребитель будет подключаться: фазные проводники (красные стрелки) с автоматического выключателя; нулевой проводник (синяя стрелка) — с УЗО.

Под цифрой 3 на фото показаны дифференциальные автоматы, соединенные сборной шиной, принцип работы диф. автомата такой же, как у УЗО, но он дополнительно защищает от токов короткого замыкания и не требует дополнительной защита от КЗ.

А подключение, что у УЗО, что у диф. автоматов одинаковое.

Подключаем к клемме L фазу, к N ноль (обозначения нанесены на корпусе УЗО). Потребители подключаются также.

Схема УЗО в квартире.

Ниже приведена схема использования УЗО в квартире, для дополнительной защиты от поражения электрическим током.

Рис. 1 Схема УЗО в квартире.

В данном случае УЗО ставится до счетчика, на всю группу автоматических выключателей, чем обеспечивается дополнительная защита от поражения электрическим током и возникновения пожара.

Установка УЗО значительно повышает уровень безопасности при работе на электроустановках. Если УЗО обладает высокой чувствительностью (30 мА), то при этом обеспечивается защита от прямого контакта (прикосновения).

Тем не менее, установка УЗО не означает от выполнения обычных мер предосторожности при работе на электроустановках.

Кнопку тест необходимо нажимать регулярно, как минимум один раз в 6 месяцев. Если тест не срабатывает, то надо задуматься о замене УЗО, так как уровень электробезопасности снизился.

Установите УЗО на панели или корпусе. Подключите оборудование в точном соответствии со схемой. Включите все нагрузки, подключенные к защищаемой сети.

Срабатывает УЗО.

Если УЗО срабатывает, выясните, какое устройство является причиной срабатывания, путем последовательного отключения нагрузки (отключаем по очереди эл. оборудование и смотрим результат).

Учимся отличать УЗО от дифференциального автомата – 4 внешних признака

При обнаружении такого устройства его необходимо отключить от сети и проверить. Если электрическая линия имеет очень большую длину, обычные токи утечки могут быть достаточно велики. В этом случае имеется вероятность ложных срабатываний. Чтобы избежать этого, необходимо разделить систему, по крайней мере, на два контура, каждый из которых будет защищен своим УЗО. Можно расчитать длинну электрической линии.

При невозможности определения документальным способом суммы токов утечки проводки и нагрузок, можно пользоваться примерным расчетом (в соответствии с СП 31-110-2003), принимая ток утечки нагрузки равным 0,4мА на 1А потребляемой нагрузкой мощности и ток утечки электросети равным 10мкА на один метр длины фазового провода электропроводки.

Пример расчета УЗО.

Для примера рассчитаем УЗО для электроплиты, мощностью 5 кВт, установленную на кухне малогабаритной квартиры.

Примерное расстояние от щитка до кухни может составлять 11 метров, соответственно расчетная утечка проводки составляет 0,11мА. Электроплита, на полной мощности, потребляет (приближенно) 22.7А и обладает расчетным током утечки 9,1мА. Таким образом, сумма токов утечки данной электроустановки составляет 9,21мА. Для защиты от токов утечки можно использовать УЗО с номиналом тока утечки 27,63мА, что округляется до ближайшего большего значения существующих номиналов по диф. току, а именно УЗО 30мА.

Следующим шагом, является определение рабочего тока УЗО. При указанном выше максимальном токе, потребляемым электроплитой, можно использовать номинал (с небольшим запасом) УЗО 25А, или с большим запасом — УЗО 32А.

Таким образом мы расчетно определили номинал УЗО, которое можно использовать для защиты электроплиты: УЗО 25А 30мА или УЗО 32А 30мА. (надо не забыть защитить УЗО автоматическим выключателем 25А для первого номинала УЗО и 25А или 32А для второго номинала).

Обозначение УЗО.

На схеме УЗО обозначается следующим образом рис. 1 однофазное УЗО, рис. 2 -трехфазное УЗО.

Схема подключения УЗО.

Схема подключения УЗО рассмотрим на примере. На фото. 1 показан фрагмент распределительного шкафа.

Фото. 1 Схема подключения трехфазного УЗО с автоматическим выключателем (на фото цифра1 УЗО, 2- автоматический выключатель) и однофазных УЗО (3).

УЗО не защищает от токов короткого замыкания, поэтому его устанавливают в паре с автоматическим выключателем. Что ставить раньше УЗО или автоматический выключатель в данном случае не принципиально. Номинал УЗО должен быть равным или немного больше наминала автоматическо выключателя. Например, автоматический выключатель 16 Ампер, значит, УЗО ставим 16 или 25 А.

Как видно на фото. 1 на трехфазное УЗО (цифра 1) подходят три фазных и нулевой проводник, а после УЗО подключен автоматический выключатель (цифра 2). Потребитель будет подключаться: фазные проводники (красные стрелки) с автоматического выключателя; нулевой проводник (синяя стрелка) — с УЗО.

Под цифрой 3 на фото показаны дифференциальные автоматы, соединенные сборной шиной, принцип работы диф. автомата такой же, как у УЗО, но он дополнительно защищает от токов короткого замыкания и не требует дополнительной защита от КЗ.

А подключение, что у УЗО, что у диф. автоматов одинаковое.

Подключаем к клемме L фазу, к N ноль (обозначения нанесены на корпусе УЗО). Потребители подключаются также.

Схема УЗО в квартире.

Ниже приведена схема использования УЗО в квартире, для дополнительной защиты от поражения электрическим током.

Рис. 1 Схема УЗО в квартире.

В данном случае УЗО ставится до счетчика, на всю группу автоматических выключателей, чем обеспечивается дополнительная защита от поражения электрическим током и возникновения пожара.

Обозначение узо на схеме по госту

Очень часто неопытные электрики и домашние мастера не знают, как определить, что стоит в щитке – УЗО или дифавтомат. В результате ошибочно можно думать, что электропроводка защищена от перегрузок и утечки тока, хотя на самом деле, от первой небезопасной ситуации защита не предусмотрена, т.к. в щитке стоит обычное устройство защитного отключения. В этой статье мы не только рассмотрим функциональное отличие между двумя этими аппаратами, но и расскажем, как отличить УЗО от дифавтомата визуально.

• Различие по функциям
• Визуальная разница

Различие по функциям

Вкратце расскажем, чем устройство защитного отключения отличается от дифференциального автоматического выключателя. Все достаточно просто:

УЗО срабатывает только тогда, когда в цепи обнаруживается ток утечки.

Дифавтомат включается в себя функции устройства защитного отключения + автоматического выключателя. Итого, дифференциальный автомат срабатывает не только во время утечки тока, но и при коротком замыкании, а также перегрузки сети.

В этом основное функциональное отличие между двумя аппаратами. Узнать, что лучше поставить УЗО или дифавтомат, вы можете в нашей соответствующей статье. Сейчас мы расскажем, как по внешнему виду отличить их.

Визуальная разница

Сейчас на фото примерах мы будем наглядно показывать, как определить, что именно установлено в щитке. Всего мы расскажем о 4 явных признаках, которые вам нужно обязательно запомнить.

Смотрите, что написано на корпусе. Если конечно вы купили дешевую китайскую продукцию, вряд ли на боковой стенке или спереди будет написано, что это такое. Однако все отечественные аппараты, и даже некоторые зарубежные изделия имеют на корпусе четкое обозначение – «выключатель дифференциальный» (он же УЗО) или «автоматический выключатель дифференциального тока» (он же диффавтомат). Этот способ неудобен тем, что для того, чтобы отличить изделия, которые установлены рядом друг с другом, придется снять их с DIN-рейки, иначе название будет закрыто.

Еще раз обратите внимание на название. Да, маркировка тоже дает четко понятие о том, что установлено в щитке. Согласно написанному в п.1 полному названию устройств можно понять, что такое «ВД», а что такое «АВДТ». Недостаток этого способа определения – на зарубежных аппаратах может не быть отечественной аббревиатуры, как, к примеру, на продукции Legrand.

Смотрим на характеристики. Как на УЗО, так и на дифференциальном автомате, технические характеристики обозначены в виде цифр и букв. Так вот, если вы увидите цифру, а после нее букву «А», к примеру, 16А или 25А, это значит, что в щитке установлено УЗО, на котором обозначен номинальный ток. Если же на корпусе обозначена буква, а потом цифра, к примеру, C16, значит это АВДТ. Буква «С» в этом случае обозначает тип время-токовой характеристики. Подробнее о технических характеристиках автоматических выключателей вы можете узнать в соответствующей статье. Вот по этой методике можно запросто отличить аппараты. На фото ниже еще раз дублируем это правило:

Смотрим на схему. Ну и последний, так сказать, контрольный способ, позволяющий отличить УЗО и дифавтомат – посмотреть на схему.

На схеме дифференциального автомата будут дополнительно обозначены тепловой и электромагнитный расцепитель, которые отсутствуют на схеме выключателя дифференциального. Это отличие тоже является весомым при определении устройства.

Основные различия

Вот мы и предоставили инструкцию для молодых электриков и домашних мастеров. Как вы видите, на самом деле ничего сложного нет, а различие между устройством защитного отключения и дифференциальным автоматом достаточно весомое. Надеемся, теперь вы знаете, как отличить УЗО от дифавтомата визуально!

Устройство защитного отключения (УЗО) относится к виду выключающих устройств, в основе работы которого лежит автоматическое отключение электросети или ее части, при достижении или превышении определённой отметки дифференциального тока. Его использование в значительной степени повышает электробезопасность потребителя, а также предотвращает возникновение чрезвычайных происшествий, как в домашних условиях, так и на производстве.
Тем не менее, несмотря на то, что схема включения УЗО на первый взгляд кажется простой, даже малейшие недочёты при подключении могут нанести довольно серьёзный урон. Как не превратить средство защиты в источник неприятностей? Ответ на этот вопрос Вы сможете найти в данной статье.

Перед тем, как углубиться в вопросы, касающиеся схемы установки УЗО , рассмотрим особенности этих устройств, а также основные требования к ним, на основе которых производится их выбор. В данной статье мы не коснёмся индексации, так как углубление в неё требует серьёзных знаний в области электротехники, а также эта надобность отпадает в связи с тем, что выбор защитного устройства будет совершен исключительно на основе исходных данных. Для этого необходимо выполнить несколько пунктов:

• Продумать о необходимости подключения отдельного УЗО с автоматом или дифавтомата.
• Определиться с номинальным током устройства. Для автомата актуально значение данного тока выбирать на одну ступень выше данных тока отсечки, в том же случае, если используется дифавтомат, то указываемое значение должно быть равно току отсечки.
• С помощью простого расчёта вычислить значение отсечки по экстратоку (перегрузке). Для его расчёта необходимо знать максимально допустимый ток потребления, а затем умножить полученное значение на 1,25. Далее необходимо отталкиваться от таблицы значений стандартного ряда токов. Если результат отличен он указанных параметров, то он округляется в большую сторону.
• Определить допустимый ток утечки. В обычных устройствах он равен 30 или 100 мА, но бывают и исключения. Выбор будет зависеть от типа проводки.

Если необходимо использование «пожарного» УЗО, то следует определиться с типом и расположением вторичных «жизненных» устройств.

Устройство УЗО

Обозначение УЗО на однолинейной схеме

Говоря о схемах и проектах, очень важно уметь их правильно прочитать. Как правило, изображение УЗО на графической и проектной документации зачастую выполнено условно, наряду с другими элементами. Это несколько затрудняет понимание принципов работы схемы и отдельных её компонентов в частности. Условное изображение устройства защиты можно сравнить с изображением обычного выключателя, с той лишь разницей, что элемент на нелинейной схеме представлен в виде двух параллельно поставленных выключателей. На однолинейной схеме полюса, провода и элементы не прорисовываются визуально, а изображаются символически.

Этот момент подробно продемонстрирован на рисунке снизу. На нём изображено двухполюсное УЗО с током утечки 30 мА. На это указывает расположенная в верхней части цифра «2». Около неё можно увидеть пересекающую линию питания косую черту. Двухполюсность устройства дублируется и в нижней части схематического изображения элемента, в качестве двух косых чёрточек.

Обозначение УЗО на однолинейной схеме

Разберём типовую схему «квартирного» подключения защитного устройства с учётом наличия счётчика на примере, приведённом на рисунке снизу. Ознакомившись более детально с принципом подключения, можно сделать вывод об оптимальном расположении УЗО, которое должно быть максимально приближенно к вводу. Это должно быть осуществлено таким образом, что бы между ними были расположены счётчик и главный автомат. Тем не менее, существует несколько ограничительных нюансов. Так, например, общее устройство защиты не может быть подключено к системе типа TN-C в связи с её принципиальными особенностями. Устаревший образец советских времён имеет защитный проводник, который напрямую соединён с нейтралью, что и становится причиной «несовместимости».

Устройство защитного отключения, представляющее собой устаревший образец советских времён с защитным проводником, соединённым с нейтралью, не представляет возможным подключить к ней общее устройство защиты.

Это лучший пример того, как подключить УЗО с заземлением . Схема также имеет желтые полосы, демонстрирующие принцип подключения дополнительных защитных аппаратов для групп потребителей, которые схематически должны быть расположены за соответствующими им автоматами. При этом номинальный ток каждого вторичного устройства на пару ступней превышает показатель назначенного ему автомата.

Но всё это характерно для современной электропроводки, с учётом наличия «земли».

Типовая схема УЗО на примере «квартирной» электросети

Чтобы в дальнейшем более детально познакомиться с основами УЗО, обозначение на схеме необходимо выучить или по мере изучения статьи возвращаться к ней.

Подключение УЗО без заземления. Схема и особенности

Отсутствие контуров заземления в домах – ситуация распространённая, требующая больших усилий и знаний, ведь придётся вспомнить основы электродинамики, но она не является приговором. Главное следовать четырём обобщённым правилам:

• Проводка типа TN-C не допускает установку дифавтомата или общего УЗО.
• Следует определить потенциально опасных потребителей и защитить их дополнительным отдельным устройством.
• Следует выбрать кратчайший «электрический» путь для защитных проводников розеток и розеточных групп на входную нулевую клемму УЗО.
• Каскадное подключение защитных аппаратов допустимо при условии, что ближайшие к электровводу УЗО являются менее чувствительными, чем оконечные.

Многие, даже дипломированные, электрики, забыв или банально не зная принципы электродинамики, не задумываются о том, как подключить УЗО без заземления. Схема, предлагаемая ими, выглядит обычно так: ставится общее устройство защиты, а затем все PE (нулевые защитные проводники) заводятся на входной ноль УЗО. С одной стороны, здесь без сомнения видна разумная логическая цепочка, ведь на защитном проводнике не будет происходить коммутация. Но всё гораздо сложнее.

• В обмотке может произойти кратковременный всплеск тока, компенсирующий разбаланс токов в фазе и нуле, называемый «Анти-дифференциальным» эффектом. Возникает он довольно редко.
• Более распространённым вариантом является неконтролируемое усиление разбаланса токов, называемое «Супер-дифференциальным» эффектом. Возникновение подобной ситуации заставляет срабатывать устройство защиты без свойственной ему утечки. Тем не менее, это не вызовет серьёзных сбоев или поломок, а лишь принесёт определённый дискомфорт при постоянном «выбивании».

Сила «эффектов» зависит от длины РЕ. Если его длина превышает два метра, то вероятность несрабатывания УЗО достигает вероятности 1 к 10000. Числовой показатель довольно мал, тем не менее, теория вероятности вещь практически непредсказуемая.

Схема подключения УЗО в однофазной сети

Так как в квартирах зачастую используется однофазное подключение сети. В данном случае в качестве защиты оптимально выбирать однофазные двухполюсные УЗО. Существует несколько вариантов схемы подключения для данного устройства, но мы рассмотрим наиболее распространённую, показанную на рисунке ниже.

Подключение аппарата довольно простое. В паспорте и на приборе указана основная маркировка и точки подключения фазы (L) и нуля (N). На схеме изображены вторичные автоматы, но их установка не является обязательной. Они нужны для распределения подключаемых бытовых приборов и освещения по группам. Таким образом, проблемный участок никак не затронет остальные части или комнаты квартиры. При этом важно учитывать, что установка максимально допустимых токов на автоматах не должна превышать настроек УЗО. Это объясняется отсутствием в устройстве ограничения по току. Внимательно следует отнестись и к подключению фазы с нулём. Невнимательность может привести не только к отсутствию питания микросхемы, но и к поломке устройства защиты.

Схема включения УЗО в однофазной сети, по мнению специалистов, должна располагаться в непосредственной близости со счетчиком электрической энергии (рядом с источником электропитания)

Схема подключения УЗО в однофазной сети

Ошибки и их последствия при подключении УЗО

Как и любая электрическая схема, схематическое изображение подключения защитного устройства в общую сеть, должно быть составлено, как и прочитано в дальнейшем, без малейших изъянов. Даже самый скромный недочёт может привести к неисправной работе системы в целом или самого УЗО, в то время как серьёзные отклонения могут принести довольно серьёзный ущерб. Ошибки могут быть допущены самые разные, но среди них можно выделить ряд наиболее распространённых:

• Нейтраль и заземление соединяются после УЗО. В данном случае можно неверно интерпретировать схему, соединив нулевой рабочий проводник , с открытой частью электроустановки или с нулевым защитным проводником. В обоих случаях итог будет идентичен.
• УЗО может быть подключено неполнофазно. Допущение такой ошибки приведёт к ложному срабатыванию, возникающему, из-за того, что до УЗО нагрузка была подключена к нулевому рабочему проводнику.
• Пренебрежение правилами соединения в розетках нулевого и заземляющего проводника. Проблема кроется в процессе установки розеток, в котором допускается соединение защитного и нулевого рабочего проводников. При этом устройство будет срабатывать даже тогда, когда в розетку ничего не подключено.
• Объединение нулей в схеме с двумя устройствам защиты. Распространённой ошибкой является неправильное соединение в зоне защиты нулевых проводников обоих УЗО. Она допускается из-за невнимательности и неудобства электромонтажа внутри стеновой панели. Оплошность приведёт к неконтролируемым выключениям устройств.
• Применение двух или более УЗО усложняют работу по подключению нулевых проводов. Последствия невнимательности могут быть довольно серьёзными. Не поможет и тестирование, так как при нём работа устройства не вызовет никаких нареканий. Но первое же подключение электроприборов может вызвать ошибку и срабатывание всех УЗО.
• Невнимательность при подключении фазы и нуля, если они взяты с разных УЗО. Проблема возникает при соединении нагрузки с нулевым проводником, относящимся к другому устройству защиты.
• Несоблюдение полярности подключения, что выражается в подключении фазы и нуля, соответственно сверху и снизу. Это спровоцирует движение токов в одном направлении, вследствие чего создаются условия для невозможности взаимокомпенсации магнитных потоков. Это говорит о том, что перед покупкой нового УЗО следует внимательно изучить принцип подключения старого, так как расположение клемм может быть отличным.
• Пренебрежение деталями при подключении трехфазного УЗО. Распространённой ошибкой в подключении четырёхполюсного УЗО является использование клемм одноимённой фазы. Тем не менее, работа однофазных потребителей никак не повлияет на работу такого защитного устройства.

Чтение схем невозможно без знания условных графических и буквенных обозначений элементов. Большая их часть стандартизована и описана в нормативных документах. Большая их часть была издана еще в прошлом веке а новый стандарт был принят только один, в 2011 году (ГОСТ 2-702-2011 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем), так что иногда новая элементная база обозначается по принципу «как кто придумал». И в этом сложность чтения схем новых устройств. Но, в основном, условные обозначения в электрических схемах описаны и хорошо знакомы многим.

На схемах используют часто два типа обозначений: графические и буквенные, также часто проставляют номиналы. По этим данным многие сразу могут сказать как работает схема. Этот навык развивается годами практики, а для начала надо уяснить и запомнить условные обозначения в электрических схемах. Потом, зная работу каждого элемента, можно представить себе конечный результат работы устройства.

Для составления и чтения различных схем обычно требуются разные элементы. Типов схем есть много, но в электрике обычно используются:

Есть еще много других видов электрических схем, но в домашней практике они не используются. Исключение — трасса прохождения кабелей по участку, подвод электричества к дому. Этот тип документа точно понадобится и будет полезным, но это больше план, чем схема.

Базовые изображения и функциональные признаки

Коммутационные устройства (выключатели, контакторы и т.д.) построены на контактах различной механики. Есть замыкающий, размыкающий, переключающий контакты. Замыкающий контакт в нормальном состоянии разомкнут, при переводе его в рабочее состояние цепь замыкается. Размыкающий контакт в нормальном состоянии замкнут, а при определенных условиях он срабатывает, размыкая цепь.

Переключающий контакт бывает двух и трех позиционным. В первом случае работает то одна цепь, то другая. Во втором есть нейтральное положение.

Кроме того, контакты могут выполнять разные функции: контактора, разъединителя, выключателя и т.п. Все они также имеют условное обозначение и наносятся на соответствующие контакты. Есть функции, которые выполняют только подвижные контакты. Они приведены на фото ниже.

Основные функции могут выполнять только неподвижные контакты.

Условные обозначения однолинейных схем

Как уже говорили, на однолинейных схемах указывается только силовая часть: УЗО, автоматы, дифавтоматы, розетки, рубильники, переключатели и т.д. и связи между ними. Обозначения этих условных элементов могут использоваться в схемах электрических щитов.

Основная особенность графических условных обозначений в электросхемах в том, что сходные по принципу действия устройства отличаются какой-то мелочью. Например, автомат (автоматический выключатель) и рубильник отличаются лишь двумя мелкими деталями — наличием/отсутствием прямоугольника на контакте и формой значка на неподвижном контакте, которые отображают функции данных контактов. Контактор от обозначения рубильника отличает только форма значка на неподвижном контакте. Совсем небольшая разница, а устройство и его функции другие. Ко всем этим мелочам надо присматриваться и запоминать.

Также небольшая разница между условными обозначениями УЗО и дифференциального автомата. Она тоже только в функциях подвижных и неподвижных контактов.

Примерно так же обстоит дело и с катушками реле и контакторов. Выглядят они как прямоугольник с небольшими графическими дополнениями.

В данном случае запомнить проще, так как есть довольно серьезные отличия во внешнем виде дополнительных значков. С фотореле так совсем просто — лучи солнца ассоциируются со стрелками. Импульсное реле — тоже довольно легко отличить по характерной форме знака.

Немного проще с лампами и соединениями. Они имеют разные «картинки». Разъемное соединение (типа розетка/вилка или гнездо/штепсель) выглядит как две скобочки, а разборное (типа клеммной колодки) — кружочки. Причем количество пар галочек или кружочков обозначает количество проводов.

Изображение шин и проводов

В любой схеме приличествуют связи и в большинстве своем они выполнены проводами. Некоторые связи представляют собой шины — более мощные проводниковые элементы, от которых могут отходить отводы. Провода обозначаются тонкой линией, а места ответвлений/соединений — точками. Если точек нет — это не соединение, а пересечение (без электрического соединения).

Есть отдельные изображения для шин, но они используются в том случае, если надо графически их отделить от линий связи, проводов и кабелей.

На монтажных схемах часто необходимо обозначить не только как проходит кабель или провод, но и его характеристики или способ укладки. Все это также отображается графически. Для чтения чертежей это тоже необходимая информация.

Как изображают выключатели, переключатели, розетки

На некоторые виды этого оборудования утвержденных стандартами изображений нет. Так, без обозначения остались диммеры (светорегуляторы) и кнопочные выключатели.

Зато все другие типы выключателей имеют свои условные обозначения в электрических схемах. Они бывают открытой и скрытой установки, соответственно, групп значков тоже две. Различие — положение черты на изображении клавиши. Чтобы на схеме понимать о каком именно типе выключателя идет речь, это надо помнить.

Есть отдельные обозначения для двухклавишных и трехклавшных выключателей. В документации они называются «сдвоенные» и «строенные» соответственно. Есть отличия и для корпусов с разной степенью защиты. В помещения с нормальными условиями эксплуатации ставят выключатели с IP20, может до IP23. Во влажных комнатах (ванная комната, бассейн) или на улице степень защиты должна быть не ниже IP44. Их изображения отличаются тем, что кружки закрашены. Так что их отличить просто.

Есть отдельные изображения для переключателей. Это выключатели, которые позволяют управлять включением/выключением света из двух точек (есть и из трех, но без стандартных изображений).

В обозначениях розеток и розеточных групп наблюдается та же тенденция: есть одинарные, сдвоенные розетки, есть группы из нескольких штук. Изделия для помещений с нормальными условиями эксплуатации (IP от 20 до 23) имеют неокрашенную середину, для влажных с корпусом повышенной защиты (IP44 и выше) середина тонируется темным цветом.

Условные обозначения в электрических схемах: розетки разного типа установки (открытого, скрытого)

Поняв логику обозначения и запомнив некоторые исходные данные (чем отличается условное изображение розетки открытой и скрытой установки, например), через некоторое время вы уверенно сможете ориентироваться в чертежах и схемах.

Светильники на схемах

В этом разделе описаны условные обозначения в электрических схемах различных ламп и светильников. Тут ситуация с обозначениями новой элементной базы лучше: есть даже знаки для светодиодных ламп и светильников, компактных люминесцентных ламп (экономок). Неплохо также что изображения ламп разного типа значительно отличаются — перепутать сложно. Например, светильники с лампами накаливания изображают в виде кружка, с длинными линейными люминесцентными — длинного узкого прямоугольника. Не очень велика разница в изображении линейной лампы люминесцентного типа и светодиодного — только черточки на концах — но и тут можно запомнить.

В стандарте есть даже условные обозначения в электрических схемах для потолочного и подвесного светильника (патрона). Они тоже имеют довольно необычную форму — круги малого диаметра с черточками. В общем, в этом разделе ориентироваться легче чем в других.

Элементы принципиальных электрических схем

Принципиальные схемы устройств содержат другую элементную базу. Линии связи, клеммы, разъемы, лампочки изображаются также, но, кроме того, присутствует большое количество радиоэлементов: резисторов, емкостей, предохранителей, диодов, тиристоров, светодиодов. Большая часть условных обозначений в электрических схемах этой элементной базы приведена на рисунках ниже.

Более редкие придется искать отдельно. Но в большинство схем содержит эти элементы.

Буквенные условные обозначения в электрических схемах

Кроме графических изображений элементы на схемах подписываются. Это также помогает читать схемы. Рядом с буквенным обозначением элемента часто стоит его порядковый номер. Это сделано для того чтобы потом легко было найти в спецификации тип и параметры.

В таблице выше приведены международные обозначения. Есть и отечественный стандарт — ГОСТ 7624-55. Выдержки оттуда с таблице ниже.

6 важных критериев выбора автоматического выключателя

 

Основное назначение автоматического выключателя – защита электропроводки от токов короткого замыкания (в дальнейшем КЗ) и перегрузок электросети. Если произойдет аварийная ситуация и по домашней проводке пройдет сверхток, изоляция кабеля мгновенно расплавится, а сама проводка вспыхнет, как бенгальские огни. Результат будет, как Вы понимаете, плачевный – возникновения пожара и что еще хуже – поражение электрическим током. Чтобы такого не произошло, в квартирном щитке нужно обязательно установить автомат (а лучше несколько) с подходящими характеристиками. О том, как выбрать автоматический выключатель по току, сечению кабеля и остальным техническим характеристикам, читайте дальше! Сразу же советуем обязательно просмотреть видео инструкцию, предоставленную ниже, в которой наглядно показывается методика расчета нужных параметров автоматики.

Содержание:

Основные критерии выбора
Недопустимые ошибки при покупке

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 расчет автоматического выключателя 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!

Автомат вводной: особенности выбора и виды

При подаче электричества в квартиру на этажном электрощите могут быть установлены следующие аппараты коммутации ввода:

автоматический выключатель;
предохранители;
пакетный выключатель;
рубильник.

Вводной автомат (ВА) – это автоматический выключатель подачи электричества от питающей сети к объекту, если возникает перегрузка в цепи, или произошло короткое замыкание (КЗ). От перечисленных аппаратов он отличается большей величиной номинального тока. На фото изображен щит с расположенным в нем сверху вводным автоматом.

Щит с автоматическим выключателем

Правильнее называть устройство – вводный автоматический выключатель. Поскольку он ближе других устройств находится к воздушной линии, аппарат должен обладать повышенной коммутационной стойкостью (ПКС), характеризующей нормальное срабатывание устройства при возникновении КЗ (максимальный ток, при котором автоматический выключатель способен хотя бы однократно разомкнуть электрическую цепь). Показатель указывается на маркировке прибора.

Типы автоматов ввода

Подача электричества к объекту зависит от его потребностей и схемы электросети. При этом подбираются соответствующие типы автоматов.

Однополюсный

Вводный выключатель с одним полюсом применяется в электросети с одной фазой. Устройство подключается к питанию через клемму (1) сверху, а нижняя клемма (2) соединяется с отходящим проводом (рис. ниже).

Схема однополюсного автомата

Автомат с одним полюсом устанавливается в разрыв фазного провода и отключает его от нагрузки при возникновении аварийной ситуации (рис. ниже). По принципу действия он ничем не отличается от автоматов, установленных на отводящих линиях, но его номинал по току выше (40 А).

Схема вводного однополюсного автомата

Питающая фаза красного цвета подключается к нему, а затем – к счетчику, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод синего цвета проходит сразу на счетчик, а с него на шину N, затем подключается к каждой линии.

Автомат ввода, установленный перед счетчиком, должен быть опломбирован.

Вводной автомат защищает кабель ввода от перегрева. Если КЗ произойдет на одной из линий ответвлений от него, сработает ее автомат, а другая линия останется работоспособной. Подобная схема подключения позволяет быстро найти и устранить неисправность во внутренней сети.

Двухполюсный

Двухполюсник представляет собой блок с двумя полюсами. Они снабжены объединенным рычажком и имеют общую блокировку между механизмами отключения. Эта конструктивная особенность важна, так как ПУЭ запрещают производить разрыв нулевого провода.

Не допускается установка двух однополюсников вместо одного двухполюсника.

Вводной автомат с двумя полюсами применяется при однофазном вводе из-за особенностей схем подключения в домах старой постройки. В квартиру делается ответвление от стояка межэтажного электрощита однофазной двухпроводной линией. Жэковский электрик может случайно поменять местами провода, ведущие в квартиру. При этом нейтраль окажется на вводном однофазном автомате, а фаза – на нулевых шинах.

Чтобы обеспечить полную гарантию отключения, надо обесточить квартирный щиток с помощью двухполюсника. Кроме того, часто приходится менять пакетный выключатель в этажном щите. Здесь удобнее сразу поставить вместо него двухполюсный вводной автомат.

В квартиру нового дома идет сеть с фазой, нейтралью и заземлением со стандартной цветовой маркировкой. Здесь также не исключена возможность перепутывания проводов из-за низкой квалификации электрика или просто ошибки.

Еще одной причиной установки двухполюсника является замена пробок. На старых квартирных щитках еще остались пробки, которые установлены на фазе и на нуле. Схема соединений при этом остается прежней.

ПУЭ запрещают установку предохранителей в нулевых рабочих проводах.

Двухполюсник в данной ситуации установить удобнее, поскольку нет необходимости переделывать схему.

При подключении электричества к частному дому по схеме ТТ двухполюсник необходим, так как в такой системе возможно появления разности потенциалов между нейтральным и заземляющим проводом.

На рис. ниже изображена схема подключения электричества в квартиру с однофазным вводом через двухполюсный автомат.

Схема ввода с двухполюсным автоматом

Питающая фаза подается на него, а затем – на счетчик и на устройство противопожарного защитного заземления УЗО, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод проходит сразу на счетчик, с него на УЗО, шину N, а затем подключается к УЗО каждой линии. Нулевой проводник заземления зеленого цвета подключается сразу к шине PE, а с нее подходит к заземляющим контактам розеток №1 и №2.

Вводной автоматический выключатель защищает кабель ввода от перегрева и КЗ. Он также может сработать при КЗ на отдельной линии, если там неисправен другой автомат. Номиналы счетчика и противопожарного УЗО подбираются выше (50 А). В этом случае устройства будут также защищены вводным автоматом от перегрузок.

Трехполюсный

Устройство применяется для трехфазной сети, чтобы обеспечить одновременное отключение всех фаз при перегрузке или коротком замыкании внутренней сети.

К каждой клемме трехполюсника подключается по фазе. На рис. ниже изображены его внешний вид и схема, где для каждого контура существуют отдельные тепловой и электромагнитный расцепители, а также дугогасительная камера.

Трехполюсный автомат в шкафу и его схема

При подключении к частному дому вводной автоматический выключатель устанавливается перед электросчетчиком с защитой на 63 А (рис. ниже). После счетчика ставится УЗО на ток утечки 300 мА. Это связано с большой протяженностью электропроводки дома, где имеет место высокий фон утечки.

После УЗО осуществляется разделение линий от распределительных шин (2) и (4) к розеткам, освещению, а также отдельным группам (6) подачи напряжения в пристройки, трехфазным нагрузкам и другим мощным потребителям.

Трехфазная сеть частного дома

Расчет автомата ввода

Независимо от того, является автомат вводным или нет, его рассчитывают путем суммирования токов отходящих к нагрузкам линий. Для этого определяется мощность всех подключаемых потребителей. Номинал определяется для одновременного включения всех потребителей электроэнергии. По этому максимальному току подбирается ближайший номинал автомата из стандартного ряда в сторону уменьшения.

Какой телевизионный кабель лучше: особенности выбора

Мощность вводного автомата зависит от номинального тока. При трехфазном питании мощность определяется тем, как подключены нагрузки.

Требуется также определить количество аппаратов коммутации. На ввод требуется только один выключатель, а затем по одному на каждую линию.

На мощные приборы типа электрокотла, водонагревателя, духового шкафа необходимо установить отдельные автоматы. В щитке должно быть предусмотрено место для установки дополнительных автоматических выключателей.

Выбор ВА

Выбор устройства производится по нескольким параметрам:

Номинальный ток. Его превышение приведет к срабатыванию автомата от перегрузки. Подборка номинального тока производится по сечению подключенной проводки. Для нее определяют допустимый максимальный ток, а затем выбирают номинальный для автомата, предварительно уменьшив его на 10-15%!,(MISSING) приводя к стандартному ряду в сторону уменьшения.
Максимальный ток КЗ. Автомат выбирается по ПКС, которая должна быть равна ему или превышать. Если максимальный ток КЗ составляет 4500 А, подбирается автомат на 4,5 кА. Класс коммутации подбирается для освещения – В (Iпуск>Iном в 3-5 раз), для мощных нагрузок типа отопительного котла – С (Iпуск>Iном в 5-10 раз), для трехфазного двигателя большого станка или сварочного аппарата – D (Iпуск>Iном в 10-12 раз). Тогда защита будет надежной, без ложных срабатываний.
Установленная мощность.
Режим нейтрали – тип заземления. В большинстве случаев он представляет собой систему TN с разными вариантами (TN-C, TN-C-S, TN-S),
Величина линейного напряжения.
Частота тока.
Селективность. Номиналы автоматов подбираются по распределению нагрузок в линиях, например, автомат ввода – 40 А, электроплита – 32 А, другие мощные нагрузки – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 10 А.
Схема питания. Автомат подбирается по количеству фаз: одно,- или двухполюсный для однофазной сети, трех,- или четырехполюсный для трехфазной.
Изготовитель. С целью повышения степени безопасности, автомат выбирается у известных производителей и в специализированных магазинах.

Количество полюсов для трехфазной сети равно четырем. При наличии только трехфазных нагрузок со схемой подключения треугольником, можно использовать трехполюсный автомат.

Выключатель на вводе должен отключать фазы и рабочий ноль, так как в случае утечки на одной из фаз на ноль существует вероятность удара током.

Трехполюсный автомат можно применять для однофазной сети: фаза и ноль подключаются к двум клеммам, а третья останется свободной.

Выбор вводного автомата в зависимости от типа заземления:

Система TN-S: подводящие нулевые защитный и рабочий провода разделены от подстанции до потребителя (рис. а ниже). Чтобы одновременно отключить фазы и ноль применяются двухполюсные или четырехполюсные вводные автоматы (в зависимости от количества фаз на вводе). Если они с одним или тремя полюсами, нейтраль проводится отдельно от автоматов.
Система TN-С: подводящие нулевые защитный и рабочий провода совмещены и проходят до потребителя через общий проводник (рис. б). Автомат устанавливается однополюсный или трехполюсный на фазные проводники, а ноль вводится через счетчик на шину N.

Схемы распространенных типов заземлений

Установка

Почему выбивает автомат в щитке

Автомат ввода устанавливается в щитке сверху, с левой стороны. Отводящие линии удобно монтировать сверху вниз. При малом количестве нагрузок он может быть однополюсным и подключаться через фазный провод. В таком случае полного разрыва питающей цепи не происходит.

Монтаж обычно производится на DIN-рейку, при отключении питания.

Видео про электрощит

Критерии для выбора номиналов автомата по параметрам

Ответ на вопрос, как скоммутировать вводной электрощит, можно получить из видео ниже.

Как показывает практика, подключение вводного автомата не является сложной работой. Важно правильно рассчитать его по мощности, продумать схему соединений и установить с учетом особенностей, приведенных в статье.

Источник: elquanta.ru

3

Электрические вводы для трёхфазной сети

В квартирах, оборудованных электрическими плитами, а также некоторых домах может быть проведена трёхфазная сеть. В качестве вводных устройств используют трёхполюсные или четырёхполюсные АВ. Трёхполюсник применятся для одновременного отключения всех фаз сети в случае возникновения короткого замыкания (КЗ) или перегрузки. К каждой клемме прибора подключается отдельная фаза. После ВА устанавливается счетчик, защита которого должна быть 63 А. Поскольку в доме электропроводка имеет большую длину, то существует большой риск утечки тока. С этой целью после счетчика устанавливается УЗО на ток утечки 300 мА.

Четырёхполюсные автоматы являются довольно редким вариантом для использования их в трёхфазной сети. Они используются в случае подвода четырёхпроводной электросети. Главным отличием его от трёхполюсного автомата является то, что здесь нулевой провод подводится к четвертому полюсу после подключения на первых трёх фазовых проводов. Дальнейшая схема распределения проводов происходит по аналогии с трёхполюсным вводным устройством. Часто можно встретить варианты применения четырёхполюсного автомата для подключения четырёх фаз. В этом случае при замыкании на одной из линий будут обесточиваться все четыре.

При выборе вводного автомата для трёхфазной сети нужно сложить все нагрузки, приходящиеся на каждую фазу в отдельности. Рабочий ток автомата подсчитать просто. Для этого полученную сумму в киловаттах умножают на 1,52 (коэффициент для напряжения 380 В). Номинальный же ток автомата должен быть выше рабочего, поэтому подбираем для него ближайшее значение. Это условие действует в случае одинаковой нагрузки на все три фазы. В случае если на какую-то из них приходится большая нагрузка, расчет ведут по максимальному значению, показатель которого в киловаттах умножается на коэффициент 4,55 (для напряжения 220 В).

Какие бывают автоматы защиты

Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.

Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Автоматы для однофазной сети

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Как выбрать автоматический выключатель для дома, квартиры — Хозяин Дома

Вопрос о том, как выбрать автоматический выключатель для дома, квартиры или дачи встаёт перед нами не часто. Однако, когда возникает необходимость такого выбора, к решению этого вопроса нужно подходить со всей ответственностью.

Параметры автоматического выключателя должны соответствовать максимальной интенсивности электроэнергии в доме. Чем выше его значение, тем больше электрических устройств могут быть использованы одновременно.

При всём при этом безопасность людей, находящихся в доме, является приоритетом в любом случае. Какие нюансы необходимо учитывать при выборе?

Значение автоматических выключателей в электросистеме дома

Для защиты внутренней электропроводки здания, дома, дачи, квартиры от короткого замыкания, применяются автоматические выключатели, которые устанавливаются на каждую защищаемую линию в распределительном щите и на вводе в дом.

Номинал каждого автоматического выключателя в амперах зависит от разрешенной мощности для вводного автомата и от нагрузки в линии, перед который ставиться автомат, которая не может превышать мощности, которую может передавать кабель определенного сечения.

Учитывая все эти требования решение вопроса о выборе автоматического выключателя становится не совсем простым, но вполне выполнимым делом.

Выбор автоматического выключателя в зависимости от назначения

Правильное планирование и монтаж электрической системы в вашем доме или квартире предоставит комфортное и удобное освещение, а так же и стабильную и безопасную работу всего электрооборудования.

Приобретая автоматы для обеспечения экстренного отключения электропитания при превышении допустимой нагрузки в сети, следует обратить внимание на их качество и наличие сертификации или декларирования.

На этих элементах экономить не стоит.

Очень важно обеспечить установку автомата с соответствующей мощностью если вы прокладываете или меняете электропроводку в деревянном доме, как на объекте с повышенной потенциальной пожароопасностью.

Подбор основного вводного автомата

При подключении дома к электроснабжению, по проекту вам выдается разрешение на определенную мощность, которая определена в документах. При подключении к сети 220 В разрешенную мощность делим на 220 и получаем вводной ток, на который должен быть рассчитан автомат.

Выбор автоматического выключателя в зависимости от назначения: главный или линейный

Например, вам разрешили мощность 15 кВт. Находим разрешенный ток: 15000/220=68 А. Это означает, что вводной автомат можно ставить номиналом в 70 А и в щите все остальные автоматы должны быть рассчитаны на меньший ток срабатывания, для сохранения селективности отключения.

Читайте также  Как найти распаечную коробку в квартире

Ещё один пример расчёта для разрешенной мощности 20 кВт: 20000/220=90,0 А.

Подбор автоматических выключателей на отдельные линии

В лучшем случае для дома, квартиры нужен проект, который должны делать специалисты. Если проекта нет, то при выборе автоматов можно руководствоваться простыми правилами, которые с большой вероятностью позволят вам сделать правильный выбор. Подбор нагрузки выключателей на отдельные линии осуществляется аналогично подбору главного выключателя.

Один из способов определить соответствующее значение главного выключателя в вашем доме, это суммирование мощности всех устройств, которые работают, или могут работать одновременно.

Это, как правило, холодильник, телевизор, посудомоечная машина, стиральная машина, компьютер. Кроме того, не забывайте об освещении, отопительном котле и водонагревателе.  Таким же образом рассчитывайте нагрузку на линейные автоматы.

Ознакомьтесь с общими правилами подбора автоматов на отдельные линии:

Распределяйте нагрузку равномерно по комнатам, этажам. Желательно подключать каждую комнату или группу комнат на отдельный автомат
Сечение отходящих кабелей определяется нагрузкой и для большинства случаев будет достаточно кабеля 3х2,5, способного нести подключенную нагрузку до 5,9 кВт, а для его защиты устанавливать автомат не более 25А, а для большей надежности лучше ставить на 20А
При расчете нагрузки на одной линии, ее общая мощность не должна превышать мощность, которую может выдержать кабель.
Любой автомат в щите должен иметь меньший номинал по току, чем вводной автомат.
Для надежного срабатывания автоматов желательно сознательно уменьшать номинал автоматов и ставить на линии розеток автомат на 16А, на линии освещения 10А

Во время капитального ремонта квартиры или после новоселья, производиться монтаж новой электропроводки, с использованием медного кабеля, устанавливаются новые розетки и выключатели, подключаются электрические теплые полы и кондиционеры. Устанавливается новый электрический щит, счетчик и автоматические выключатели.

Каждая отдельная линия должна быть обеспечена автоматическим выключателем, который защищает её от перегрузки или короткого замыкания

Если щит собирает профессиональный электрик, которому можно доверять, то можно положиться на его опыт и знания.

Если монтаж электрооборудования производиться своими силами или нужна информация, для проверки работы электрика, то есть несложные рекомендации, без расчетов и формул, придерживаясь которых вы всегда сможете правильно выбрать автоматические выключатели для щита и кабель для квартиры.

Советы по выбору автоматического выключателя

Автомат защищает цепь от перегрузки и если на один питающий кабель вы подключите несколько мощных электроприборов, например электрочайник, стиральная машина, СВЧ печь и другие приборы, и суммарный ток будет выше, чем номинал автомата, он обесточит защищаемую цепь.

Автоматические выключатели на линии розеток нужно ставить на 16А, на линии освещения 10А. При этом вводной автомат должен иметь больший ток срабатывания, в данном случае 20А. Если вводной автомат стоит на 16А, то все остальные автоматические выключатели должны быть установлены на ток 10А и ниже.

Выбор автоматического выключателя по производителю

Не стоит экономить на автоматах, которые должны защищать вас от поражения электрическим током, а ваше имущество от пожара или неисправности. Нужно использовать только автоматы известных производителей.

Они могут стоить в 2-3 раза дороже, чем китайские или российские сделанные в Китае, но они обеспечивают уровень защиты в несколько десятков раз выше. Многие китайские автоматы после нескольких срабатываний могут вообще перестать реагировать на КЗ.

Нормальные автоматы способны сработать 10.000 раз, без потери надежности.

Вводной автоматический выключатель в квартиру

Перед счетчиком на кабеле ввода в квартиру стоит автомат. Его величина определена проектом электроснабжения и вы не имеете право ставить вместо него автоматический выключатель на больший ток. Вводной автомат защищает общедомовую сеть от перегрузок и короткого замыкания в вашей квартире. Увеличить номинал по току автомата, можно только по разрешению энергоснабжающей организации.

Выбор кабеля для прокладки электропроводки

По новым правилам, внутри жилых помещений, можно прокладывать новые кабели с жилами из меди.

Сечение жил в кабеле на розетки или на отдельную комнату, кухню или ванную комнату, нужно прокладывать 2,5 квадрата, например NYM 32,5 трех проводный кабель. На сеть освещения, в комнату или квартиру, берется кабель NYM 3х1,5.

Этим же кабелем делается разводка освещения по комнате. На стиральную машину достаточно кабеля NYM 32,5. Выбирать кабель меньшего сечения не целесообразно.

Источник: http://hozayindoma.ru/remont/kak-vybrat-avtomaticheskij-vyklyuchatel-dlya-doma-kvartiry.html

Основные критерии выбора

Итак, рассмотрим, как правильно подобрать наиболее важные параметры устройства для защиты проводки в доме и квартире.

Ток КЗ. Чтобы выбрать автоматический выключатель по току короткого замыкания, необходимо учитывать важное условие – правилами ПУЭ автоматы с наибольшей отключающей способностью менее 6 кА запрещаются. На сегодняшний день устройства могут иметь номиналы 3; 4,5; 6 и 10 кА. Если Ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать коммутационный аппарат номиналом 6000 Амер.
Номинальный ток (рабочий). Следующий, не менее важный критерий выбора автомата для дома – по номинальному току. Данная характеристика отображает значение тока, свыше которого произойдет разъединение цепи и, соответственно, защита электропроводки от перегрузок. Чтобы выбрать подходящее значение (оно может быть 10, 16, 32, 40А и т.д.), необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники, будет зависеть рабочий ток устройства коммутации. В данном случае для выбора подходящей характеристики автоматического выключателя рекомендуем сначала определить сечение кабеля в Вашем доме либо квартире, после чего руководствоваться данными таблицами:

Ток срабатывания. Одновременно с рабочим током автомата нужно подобрать его номинал по току срабатывания. Как Вы знаете, при включении мощных электроприборов пусковой ток может быть значительно Выше номинального (вплоть до 12 кратного значения). Чтобы автоматический выключатель не сработал, восприняв включение двигателя, как короткое замыкание, нужно правильно выбрать класс коммутационного аппарата. На сегодняшний день для бытового применения могут использоваться классы B, C и D. Для дома и квартиры лучше всего выбрать устройство класса B, если в кухне установлена газовая плита и нет мощных потребителей электроэнергии. Если установлена электроплита либо мощный электрический котел, лучше подобрать подходящий автомат класса C. Ну и если у Вас в частном доме задействованы электродвигатели большой мощности, необходимо осуществить выбор коммутационного аппарата с маркировкой «D».
Селективность. Данный термин подразумевает отключение в аварийной ситуации только определенного, проблемного участка, а не всей электроэнергии в доме. Тут уже нужно немного вникнуть в логическую цепочку и выбрать номиналы автоматических выключателей согласно обслуживающей линии. Вершину так называемого разветвления должен занимать вводной автомат, номинал которого не должен превышать максимально допустимую нагрузку на электропроводку, исходя из сечения провода. Номинальный ток вводного коммутационного аппарата должен превышать значение рабочего тока всех остальных, нижестоящих автоматических выключателей в щитке. Для частного дома рекомендуется на ввод выбрать аппарат на 40А, на электроплиту – 32А, на электроприборы до 5 кВт – 25А, розетки – 16А и освещение – 10А. При выборе такого варианта сборки распределительного щитка условие селективности будет удовлетворено.
Количество полюсов. Еще один, не менее важный критерий выбора, с которым, как правило, возникает меньше всего вопросов. Итак, для однофазной сети 220 Вольт на ввод рекомендуется выбрать двухполюсный однофазный автомат. На освещение и отдельно подключаемую бытовую технику (к примеру, стиральную машину, водонагреватель, кондиционер) нужно подобрать подходящий однополюсный автоматический выключатель. Если у Вас в доме трехфазная электросеть, на ввод купите четырехполюсный коммутационный аппарат. Ну и для защиты двигателя от сверхтоков нужно выбрать трехполюсный автомат на 380 Вольт.
Завод изготовитель. Очень важно правильно выбрать фирму автомата, иначе при покупке подделки далеко не факт, что указанные выше параметры по факту являются такими же. В результате, при токе КЗ электромагнитный расцепитель может не сработать и как следствие – пожар в доме. Чтобы такого не произошло рекомендуется осуществлять подбор коммутационных аппаратов и другой автоматики только от качественных фирм. Рейтинг лучших производителей автоматических выключателей мы предоставили в соответствующей статье!

Рекомендуем также просмотреть видео инструкцию, в которой предоставлены все необходимые таблицы и формулы для выбора автоматического выключателя по току, мощности и сечению кабеля:

Как правильно подобрать подходящий номинал коммутационного аппарата для дома и квартиры?

Перечисленные критерии выбора автоматического выключателя являются основными, и первым делом обращайте внимание на данные параметры. Следует отметить, что экономить на автоматах очень глупо! Разница между качественным изделием (от производителя ABB либо Schneider Electric) и подделкой не слишком велика, если учитывать, что на кону стоит Ваш дом и, что более важно – жизнь!

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 расчет автоматического выключателя, 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:

Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
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 расчет автоматического выключателя 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:

Как работает автоматический выключатель

Понравилась статья — сохрани на стену!

Вводные автоматы и их выбор

Чем отличается автоматический защитный выключатель от вводного автомата? С технической точки зрения ничем. Это устройство, предназначенное для автоматического отключения электросетей в случае перегрузки и короткого замыкания. Разница лишь в назначении, и схеме подключения. Если обычный (групповой) автомат работает в рамках одной или нескольких линий, то вводное устройство отвечает за подключение (отключение) всего объекта, будь то промышленное предприятие или квартира (частный дом).

Внешне вводной защитный автомат выглядит как обычный выключатель.

Он может быть 1, 2, 3 или даже 4 полюсным, в зависимости от схемы электропитания вашего объекта.

Устройство и принцип работы

В компактном корпусе находится механизм включения: два контакта, подвижный и неподвижный. При переводе рукоятки взвода в рабочее положение, контакты замыкаются и механически фиксируются во включенном состоянии.

Цепь, по которой протекает электроток, последовательно включает в себя два защитных устройства. Одно срабатывает при превышении установленного порога по температуре и току (биметаллическая пластина), второе размыкает контакты при коротком замыкании, а точнее при значительном превышении значения тока (электромагнитный расцепитель).

Если сила тока постепенно превышает допустимую величину (указана на маркировке автомата), пластина нагревается и механически размыкает контакты. При возникновении короткого замыкания, ток возрастает лавинообразно, и приводит в действие электромагнитный расцепитель. Для многополюсных автоматов достаточно превышения параметров хотя бы по одной линии. Отключится весь пакет контактов.

Во всех случаях срабатывания защиты, после исчезновения опасности автоматический выключатель не возвращается в исходное состояние. Для включения требуется человек.

Как выбрать автомат по величине силы тока

Мы уже знаем, что через этот выключатель будет протекать весь электроток для питания объекта. По закону Ома ясно, что нагрузка должна суммироваться исходя из всех потребителей в доме (квартире). Вычислить это значение довольно просто.

Совет: не обязательно рассчитывать потребление энергии, суммируя мощность всех электроприборов.

Конечно, вы можете одновременно включить бойлер, электродуховку, кондиционер и утюг. Но для такого «праздника жизни» потребуется мощная электропроводка. Да и технические условия под такую входную мощность обойдутся существенно дороже. У энергоснабжающих организаций, тарифы за согласование подключения растут в линейной зависимости от количества киловатт.

Для типовой квартиры можно предположить одновременную работу холодильника, телевизора, компьютера, кондиционера. В дополнение к ним допустимо включить один из мощных приборов: бойлер, духовку или утюг. То есть, суммарная мощность электроприборов не превысит 3 кВт. Освещение в расчет не берем, сегодня в каждом жилище установлены экономные лампы.

Это интересно: если вернуться на 20–30 лет назад, когда в каждой люстре были только лампы накаливания, двухкомнатная квартира при полном освещении могла расходовать 500–700 Вт только на свет.

Обычно, для запаса по мощности (возможны форс-мажорные обстоятельства), к расчетам добавляют 20–30%! (MISSING)Если вы забудете выключить бойлер, и начнете пользоваться утюгом при работающем кондиционере, не придется бежать к электрощитку для восстановления энергоснабжения. Получается: 4 кВт делим на 220 В (по закону Ома), потребляемый ток 18 А. Ближайший защитный автомат номиналом 20 А.

Для справки: большинство производителей электротехнических изделий, выпускают защитные автоматы следующих номиналов по току срабатывания:

2 А, 4 А, 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А …

Маркировка есть в паспорте изделия, и обязательно на корпусе.

При более точном подборе устройства, особенно при использовании совместно с нестандартной нагрузкой (двигатели или другая нагрузка со значительными пусковыми токами) необходимо делать выбор не только по номинальному току, но и времятоковой характеристике.

Например, вводной автомат, приведенный ниже на картинке имеет номинальный ток 16А и характеристику типа «C» (разновидность «C» хорошо подходит для обычной стандартной нагрузки — наших квартир).

Подробнее о времятоковой характеристике расскажем далее.

Более высокие токи нас не интересуют, это превышает мощность 15 кВт. Такое подключение в квартиру вам никто не согласует. Обычно квартирный ввод ограничен автоматами с оком срабатывания порядка 32 А.

Для частного дома показатели могут быть выше. В расчет идет увеличенная жилая площадь, наличие хозяйственных построек с энергоснабжением, гараж, мастерская, мощные электроинструменты. Вводный автомат для подачи питания в частный дом обычно имеет ток срабатывания 50 А или 63 А.

Какие еще параметры важны при выборе

Количество полюсов

Для простоты восприятия, вынесем за скобки трехфазные выключатели. Выбираем между 1 и 2 полюсными конструкциями. С точки зрения Правил устройства электроустановок (ПУЭ), разницы нет. Но те же правила подразумевают качественную организацию заземления или зануления. А если возникнет проблема с появлением фазы на нуле (к сожалению, в старом жилом фонде это реально), то лучше будет полностью отключить вашу квартиру от линий электропередач. Поэтому, если вы можете выбрать какой вводной автомат устанавливать — возьмите двухполюсный.

Важно: такое подключение целесообразно для системы заземления TN-S. Если у вас в доме организована схема TN-C, можно устанавливать однополюсный автомат.

Время — токовая характеристика

Существуют разные типы кривых времятоковых характеристик, обозначаются они латинскими буквами: A, B, C, D… Начиная с A и далее происходит постепенное загрубление чувствительности устройства. Например, тип «B» означает срабатывание электромагнитного расцепителя при 3–4 кратном превышении тока, тип «C» при 5–7 кратном, «D» при 10-ти кратном. Тепловой расцепитель будет срабатывать одинаковым образом у разных типов времятоковых характеристик.

Более точные данные всегда необходимо получать из документации производителя на каждое конкретное изделие, например, для вводных автоматов BA47-29 характеристики срабатывания следующие:

Пример графиков для BA47-29 с характеристиками (типами) B, C, D приведены ниже на картинке, зависимости для других типов можно найти на официальных сайтах производителей.

Выбор того или иного типа обусловлен видом подключаемой нагрузки, а точнее ее способностью потреблять ток скачкообразно. Например, у двигателей пусковой ток превышает номинальный в несколько раз, и в зависимости от их разновидностей могут применяться устройства типа «C» или «D». Тип «B» рекомендован при нагрузках, не имеющих значительных пусковых токов.

Также, использование типов с уменьшенной чувствительностью срабатывания имеет смысл для увеличения вероятности срабатывания нижестоящих групп автоматических выключателей.

Номинальный ток

Основная характеристика, по которой и происходит, в основном, выбор устройства. Тем не менее, как мы убедились в предыдущем разделе, необходимо учитывать и времятоковую характеристику, так как реальный ток срабатывания зависит одновременно как от номинального тока, так и от типа характеристики. В ранее приведенных таблицах номинальный ток обозначен как In. Теоретически, при отсутствии пусковых токов, нагрузка, потребляющая ток, равный номинальному не должна приводить к срабатыванию (отключению) устройства.

Способ крепления

На сегодняшний день, альтернативы нет. Это выключатели, которые устанавливаются на DIN рейку. Никакого прямого прикручивания на стену или корпус щитка. Только монтаж на DIN фиксаторы. Однако, при использовании специальных аксессуаров возможны и другие типы крепления.

Прибор может быть в отдельном корпусе, или установлен в общий щит — это неважно. Главное, обеспечить свободный доступ для владельца. Важный момент: опломбировка вводного автомата. Есть множество способов ограничить доступ к контактам (для исключения несанкционированного подключения). Можно установить заглушки на отверстия для затяжки винтов на контактах.

Или просто поставить пломбы на крышки, закрывающие контактные группы.Главное, чтобы после опломбирования можно было беспрепятственно включать и выключать энергоснабжения.

Что по этому поводу думает энергосбыт

Допустим, вы организовали образцовую электропроводку в доме, рассчитали с точностью до ампера каждого потребителя, и хотите получить на входе определенную нагрузку по току. А при обращении к энергетикам, вы получили отказ. Следует знать, что компанию энергосбыта не интересует, какой вводной автомат выбираете вы. У них есть лимиты на подводящую электрическую линию, или ближайшую трансформаторную подстанцию. И превысить эти нормативы никто не имеет права: иначе не будет возможности подключать следующих желающих, или вся линия будет работать в режиме постоянных перегрузок.

Поэтому перед тем, как планировать схему энергоснабжения своего жилища, посетите организацию, которая будет поставлять вам электричество.

Вы хотите изменить параметры вводного выключателя (если его выбивает)

Одна из причин — у вас постоянно выбивает вводной автомат одновременно с внутренним, в распределительном щитке. Причем раньше этого не было. Почему так происходит? На домашнем щитке есть выключатели с аналогичным значением по максимальной силе тока. Например, у вас в подъезде стоял керамический предохранитель на 25 А (дома старой постройки). После ремонта его заменили на современный автомат 20 А. И распределительные выключатели в квартире имеют такой же номинал. Казалось бы, проще заменить автомат на входе, и все встанет на свои места. Однако это чревато штрафом от энергоснабжающей компании.

Придется переделывать домашний щиток, и устанавливать групповые автоматы с меньшим значением.

Схема включения вводного автомата

Помимо основной задачи (обеспечение электробезопасности), входной выключатель предназначен для отключения потребителя от энергоснабжения для проведения работ. Например, обслуживание прибора учета. Поэтому, в большинстве случаев автомат устанавливается перед электросчетчиком.

Это зона ответственности электриков, сюда хозяин квартиры (домовладения) не имеет права вмешиваться. Для многоквартирных домов — это подъездный щит, для частного дома — столб, забор, или наружная стена домовладения. Такая схема применяется на 90%!о(MISSING)бъектов жилого фонда. Между опломбированным вводным автоматом, и прибором учета (на котором также стоят пломбы), доступа для несанкционированного подключения нет. Это сделано для предотвращения незаконного отбора электроэнергии. Многие домовладельцы устанавливают дублирующий вводной автомат, для удобства обслуживания и ремонта распределительного щитка. Он подключается между счетчиком энергии и групповыми автоматами, и монтируется внутри щитка квартиры (домовладения).

Как правильно подобрать автомат дублер?

Оптимальное решение — сила тока защиты должна быть меньше, чем на вводном устройстве, и больше, чем в групповых выключателях. Например, на входе установлен автомат на 32 А, а групповые автоматы на 20 А. Значит дублер должен срабатывать при токе нагрузки 25 А. Если такого соотношения невозможно добиться, токовая отсечка дублера должна соответствовать вводному автомату. В этом случае он просто выполняет роль размыкающего устройства (для проведения работ). А при аварийной ситуации — он будет срабатывать одновременно с входным устройством.

Видео по теме

Источник: ProFazu.ru

2

Двухполюсный автомат ввода – стандартное решение для типовых квартир

При перепадах напряжения и с целью защиты собственного жилища в настоящее время для однофазной сети используют вводной автомат на 25А, 32А либо 50А. По своей сути двухполюсник – так ещё называют двухполюсный автомат – представляет собой конструкцию двух объединенных между собой однополюсных автоматов, имеющих единый рычаг отключения и общую блокировку между механизмами отключения. Почему у него такая конструкция? Дело в том, что Правила электрических установок, которыми руководствуются при работе с электроэнергией, запрещают разрыв нулевого провода. Двухполюсники монтируются и на фазу, и на ноль, а при срабатывании происходит полное обесточивание.

Важно! Запрещена установка двух однополюсных вводных устройств вместо одного двухполюсника.

Двухполюсный автомат – это, по сути, два объединенных между собой однополюсных с единым рычагом отключения

Двухполюсные автоматы применяют при замене проводки в старом жилом фонде. Там, как правило, идет двухпроводная электропроводка, состоящая из фазы и нуля. Заземление в ней отсутствует. В новом жилищном фонде также распространена установка двухполюсников для отключения всей квартиры. Дело в том, что по причине низкой квалификации электриков или при самостоятельной установке вводного автомата существует вероятность неправильного подключения ввода. Иногда провода могут быть перепутаны, что не исключает поражения электрическим током при отключении лишь автомата, идущего на определенную линию проводки в квартире. С применением двухполюсника такой вариант отпадает.

Подключение двухполюсного устройства ввода происходит путем подачи на него фазы, которая от него отходит на счетчик, а затем на устройство защитного отключения. После этого фаза распределяется на установленные автоматические выключатели. Нейтральный провод подключается на второй полюс, затем заходит на счетчик, после чего идет на УЗО каждой отдельной линии. Заземление идет напрямую к шине РЕ (Protect Earth), а затем уже на точки, установленные в квартире. К двухполюснику он никак не подключается. При таком подключении вводной автомат будет срабатывать не только при проблемах на линии ввода, но и в случае проблем на отдельно взятой линии в квартирной проводке, если автомат, стоящий на ней, по каким-то причинам вышел из строя.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:

B — срабатывает при превышении номинального тока в 3-5 раз;
C — если он превышен в 5-10 раз;
D — если больше в  10-20 раз.
Класс автомата или тока отсечки

С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

Квартирный щиток. Замена автоматов и установка УЗО

Квартирный щиток, как заменить автоматы и установить в квартирном щитке УЗО? В предыдущей статье я заменил в квартирном щитке счетчик СО-505 на счетчик Меркурий 201. Теперь нужно заменить автоматы и установить УЗО в квартирный щиток, сделать это необходимо по нескольким причинам. Ниже на фото показан квартирный щиток и схема щитка от застройщика на момент сдачи дома.

Зачем надо менять в квартирном щитке автоматы и установливать УЗО?Потому что квартирный щиток собран застройщиком с грубыми нарушениями, а именно:

во-первых — сечение вводного провода ППВ (в простонародье называемого «лапшой»), который с этажного щитка приходит в квартирный щиток, составляет 4 кв.мм.

и на такой провод для его защиты, устанавливается вводной автомат на 25А не более, а застройщик поставил в квартирный щиток вводной автомат на 40А, т.е. получается, что в случае высокой нагрузки в квартире, наш вводной провод расплавится, а автомат на 40А не отключится.

Поэтому в квартирный щиток необходимо установить вводной автомат на 25А для защиты провода ППВ 4 кв.мм.;

во-вторых — отходящие автоматы в квартирном щитке установлены на 25А, что также является грубым нарушением.

Потому что все бытовые розетки рассчитаны на ток не более 16А, да и то, если эти розетки от качественных производителей, а если Турция или Китай, то там и 16А не будет.

Свет и розетки в квартире подключены проводом ППВ 3х2,5, один провод от автомата 25А в квартирном щитке идет и на свет и на розетки. Установим в квартирный щиток автоматы с номинальным током 16А, чтобы не расплавились наши розетки;

в третьих — выкинем все китайские автоматы IEK, и установим в квартирный щиток более надежные автоматы ABB «домашней» серии SH 200;

в четвертых — установим в квартирный щиток УЗО от ABB «домашней» серии FH 202 с номинальным током на 40А, на ступень выше, чем вводной автомат на 25А. УЗО у известных брендов ABB, Schneider Electric, Legrand на 32А не бывает.

Отмечу, что в этажном щитке УЗО 50А с током утечки в 30 мА у нас было установлено, но опять же — это Sassin из Китая, которому не стоит доверять свою жизнь.

Но убирать мы китайское УЗО в этажном щитке не будем, оставим его в качестве дополнительной дифзащиты.

Т.к. в квартирный щиток мы добавляем УЗО, то схема квартирного щитка относительно первоначальной схемы щитка от застройщика поменяется.

Квартирный щиток. Схема.

Приступим к замене автоматов и УЗО в квартирном щитке. Первое, что нужно сделать — это отключить вводной автомат и УЗО в этажном щитке.

Затем откручиваем металлическую панель (пластрон) в квартирном щитке и «помечаем» изолентой провода, синей — рабочий ноль N , желто-зеленой — защитный PE, фазный провод не трогаем, он у нас остается белым. Можно нанести маркировку и обычной ручкой или маркером, но нужно осторожнее обращаться с проводами, чтобы не затереть надписи.

Провода у нас все белые (застройщик, как обычно это бывает, экономит на всём) и легко перепутать или забыть, где в квартирном щитке у нас фаза, где ноль, а где защитный проводник.

После этого можно открутить провода из автоматов. Нулевой рабочий и защитный проводники отходящих линий в квартиру можно и не трогать, т.к. автоматы у нас будут однополюсные. Первым в квартирный щиток устанавливаем на дин-рейку и подключаем вводной автомат ABB на 25А. Провод ППВ 4 кв.мм. у нас моножильный, поэтому обжимать его втулочным наконечником НШВИ не нужно.

Далее в квартирный щиток устанавливаем и подключаем согласно схемы УЗО ABB на 40А с током утечки 30 мА. УЗО в квартирном щитке подключаем многопроволочным проводом ПВ-3, концы которого обжаты втулочными наконечниками НШВИ серого цвета для 4 кв.мм.

Устанавливаем на дин-рейку в квартирный щиток однополюсные (одномодульные) автоматы ABB SH 201 на 16А

Однополюсные автоматы в квартирном щитке подключим гребенкой, которая у нас осталась после демонтажа автоматов IEK.

Следует обратить внимание, чтобы гребенка подходила, т.к. бывает, что автоматы и гребенки от разных автоматов плохо стыкуются между собой.

Гребенка установлена не совсем ровно, т.к. фото было сделано, еще до затяжки контактов автоматов.

Подключаем фазные провода, отходящих линий к однополюсным автоматам в квартирном щитке.

Проверяем затяжку контактов автоматов и УЗО. Подаем напряжение в квартирный щиток включив УЗО в этажном щитке. Включаем вводной автомат 25А, проверяем работу УЗО нажатием кнопки «ТЕСТ», оно должно отключиться. Далее подаем напряжение потребителям в квартире, включив однополюсные автоматы.

Если все у нас работает, свет горит, значит закрываем автоматы и УЗО в квартирном щитке металлической панелью и наклеиваем в квартирный щиток обозначения автоматов и УЗО.

Ну вот собственно и всё, мы установили и подключили в квартирный щиток автоматы и УЗО ABB. Думаю, что каждому необходимо провести ревизию квартирного и этажного щитков, и при необходимости устранить ошибки, ведь от этого зависит прежде всего электробезопасность вашей семьи, дома или квартиры.

Спасибо за внимание.

Запись опубликована в рубрике Электрика с метками Автоматы, УЗО. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Источник: https://elektroschyt.ru/kvartirnyj-shhitok/

Источники:

• https://samelectrik.ru/6-vazhnyx-kriteriev-vybora-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html
• https://electricvdome.ru/avtomaticheskie-vikluchateli/raschet-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html
• https://derevyannie-doma.com/instruktsii/avtomat-vvodnoy-osobennosti-vybora-vvodnogo-avtomata.html
• http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/elektrichestvo/elektroschetchiki/vvodnoj-avtomat.html
• https://stroychik.ru/elektrika/vybor-avtomata
• http://stroim42.ru/2018/09/07/какой-вводной-автомат-поставить-на-кв/

 

Схема двухполюсной машины постоянного тока

| Плотность потока

Двухполюсная машина постоянного тока:

На рисунке 5.13 показана схема двухполюсной машины постоянного тока с вращающимся якорем с одной катушкой. Можно видеть, что обмотка возбуждения неподвижна с выступающими полюсами, полюсные наконечники которых занимают большую часть полюсного шага. Переменная ЭДС индуцируется в катушке из-за вращения якоря мимо полюсов статора (возбуждения). Два конца катушки якоря соединены с двумя проводящими (медными) сегментами, которые покрывают дугу чуть меньше полукруглой дуги.Эти сегменты изолированы друг от друга и от вала, на котором они установлены. Такое устройство называется коммутатором.

Ток снимается с сегментов коммутатора с помощью угольных щеток. Подключения катушки к внешней цепи меняют каждый полупериод таким образом, чтобы полярность одной щетки всегда была положительной, а другой — отрицательной. Это действительно выпрямляющее действие схемы коммутатор-щетка.

Как уже указывалось, именно из-за этого требования механического выпрямления для получения постоянного напряжения от переменной наведенной ЭДС якорь в двухполюсной машине постоянного тока всегда должен быть ротором, а обмотка возбуждения всегда должна быть включена. статор.

Воздушный зазор под двухполюсной машиной постоянного тока почти однороден, а полюсные наконечники шире, чем в синхронной машине (полюсная дуга составляет около 70% шага полюсов). В результате плотность потока в воздухе вокруг периферии якоря представляет собой волну с плоской вершиной, как показано на рис. 5.14 (а).

Напряжение, индуцированное в катушке (полное), имеет аналогичную форму волны. Однако на щетках оба полупериода волны напряжения положительны (рис. 5.14 (b)) из-за выпрямляющего действия коммутатора.Легко видеть, что такая форма волны имеет более высокое среднее значение для данного значения B _пик , что, следовательно, объясняет, почему машина постоянного тока разработана для получения B-волны с плоской вершиной.

Фактический якорь машины постоянного тока имеет несколько катушек, которые соединены в виде витка или волновой обмотки .

Схема обмотки статора для двухполюсной машины с четырехполюсным …

Контекст 1

…обмотки представляют собой распределенные симметричные трехфазные цельно-щелевые последовательно соединенные (без параллельных путей) обмотки. На рис.2 изображена схема намотки станка. …

Контекст 2

… где e 1a и e 1b — напряжения, индуцированные в двухполюсных обмотках измерения потока ‘a’ и ‘b’, соответственно (рисунок 2). Следовательно, вращающийся пространственный вектор двухполюсного потока был получен как ˆB asˆ asˆB …

Context 3

… на пик резонанса RL влияет двухполюсная основная плотность потока.Затухание полюсов, связанное с резонансом RL (минимум 7,62%), достаточно велико, так что фазовый сдвиг на частоте питания (17,0 Гц) является умеренным (рис. 12). Это позволяет проектировать контроллер частотной области без дополнительного компенсатора [28]. …

Context 4

… идентифицированная модель LTI (рис.11 и рис.12), в единицах мкм / В, оценки для системной FRF при kω m, k = 0, 1, 2, 3 были получены как …

Контекст 5

… На рис.20 показаны скоростные автоподсиловые спектры вибрации на подшипнике D-конца в направлениях x и y. …

Context 6

… На рис.20 показаны спектры скоростной автономной мощности вибрации на подшипнике D-конца в направлениях x и y. Сравнивая Рис.20 (a) с Рис.20 (b) и Рис.20 (c) с Рис.20 (d), можно увидеть, что, в отличие от x-направления, вибрация в y-направлении усиливается. в высокочастотном диапазоне. …

Контекст 7

… На рис.20 показаны скоростные автоподсиловые спектры вибрации на подшипнике D-конца в направлениях x и y. Сравнивая Рис.20 (a) с Рис.20 (b) и Рис.20 (c) с Рис.20 (d), можно увидеть, что, в отличие от x-направления, вибрация в y-направлении усиливается. в высокочастотном диапазоне. …

Context 8

… На рис.20 показаны спектры скоростной автономной мощности вибрации на подшипнике D-конца в направлениях x и y. Сравнивая Рис.20 (a) с Рис.20 (b) и Рис.20 (c) — фиг.20 (d) можно видеть, что, в отличие от направления x, колебания в направлении y усиливаются в высокочастотном диапазоне. …

Context 9

… На рис.20 показаны спектры скоростной автономной мощности вибрации на подшипнике D-конца в направлениях x и y. Сравнивая Рис.20 (a) с Рис.20 (b) и Рис.20 (c) с Рис.20 (d), можно увидеть, что, в отличие от x-направления, вибрация в y-направлении усиливается. в высокочастотном диапазоне. Тогда даже при успешном подавлении низкочастотной вибрации (рис.20 (c)), уровень вибрации увеличился в направлении y из-за высокочастотного усиления. …

Контекст 10

… сравнивая Рис.20 (a) с Рис.20 (b) и Рис.20 (c) с Рис.20 (d), можно увидеть, что, наоборот в направлении x, вибрация в направлении y усиливается в высокочастотном диапазоне. Затем, даже если подавление низкочастотной вибрации было успешным (рис. 20 (c)), уровень вибрации увеличился в направлении оси y из-за усиления высокочастотного сигнала….

Context 11

… высокочастотное усиление регулятора можно увидеть по спектру колебаний радиальной вибрации ротора, то есть спектру сигнала x 2 + y 2. Результаты, полученные с использованием датчиков смещения, показаны на рисунке 21. Видно, что некоторые высокочастотные составляющие вибрации были усилены. …

12 Разница между двухполюсными двигателями и четырехполюсными двигателями

Электродвигатель — это электрическая машина, преобразующая электрическая энергия в механическую энергию.Большинство электродвигателей работают через взаимодействие между магнитным полем двигателя и электрическим током в обмотка проволоки для создания силы в виде вращения вала. Электродвигатели можно классифицировать по такие соображения, как тип источника питания, внутренняя конструкция, применение и тип вывода движения.

Число полюсов — это фактор, определяющий синхронная скорость асинхронного двигателя. 4-полюсный двигатель в 4 магнитных полюсов на роторе и количество связанных электромагнитных обмоток (схемы).

4-полюсный двигатель имеет крутящий момент примерно 3,0 фунт-сила-футов на 1 л.с. тогда как двухполюсный двигатель имеет крутящий момент 1,5 фунт-сила-футов. При 60 Гц 4-полюсный двигатель около 1800 об / мин, где 2-полюсный двигатель — 3600 об / мин. Таким образом, 4-полюсный двигатель обеспечивает более высокий КПД и больший крутящий момент на единицу объема и веса.

Двухполюсные двигатели

Двухполюсный двигатель — это двигатель с двумя магнитными полюсами. или пара магнитных полюсов с конфигурацией север-юг. 2-полюсный двигатель потребляет меньше энергии, имеет больше оборотов в минуту, хорошие шумовые характеристики и меньшая производительность труда.Этот тип двигателя неэффективен для большой мощности. Приложения.

Что вам нужно Знайте о 2-полюсном двигателе

1. 2-полюсный двигатель — это двигатель, имеющий два магнитные полюса или пара магнитных полюсов.
2. Ротор двухполюсного двигателя совершает один цикл для каждого цикла источника.
3. Двухполюсный двигатель показывает направление север-юг. конфигурация.
4. 2-полюсный двигатель имеет высокую скорость из-за меньшего количества полюсов.
5. 2-полюсный двигатель требует меньше времени для тренировки по сравнению с двухполюсным двигателем. 4-х полюсный двигатель.
6. 2-полюсный двигатель имеет хорошие шумовые характеристики.
7. 2-полюсный двигатель цилиндрической формы.
8. Двухполюсный двигатель имеет большее количество оборотов в минуту.
9. Коробка передач ниже 3000 об / мин всегда требуется для 2 полюсный двигатель.
10. Двухполюсный двигатель имеет более высокое значение NPSHR.
11. Двухполюсный двигатель не подходит для большой мощности.
12. 2-полюсный двигатель более эффективен.

4-полюсные двигатели

4-полюсный двигатель — это двигатель с 4 или двумя магнитными полюсами. пары магнитных полюсов с конфигурацией север-юг-север-юг.4 полюса двигатель потребляет больше энергии, имеет меньше оборотов в минуту и ​​выдает больше крутящий момент на мощность и мощность работы. Этот тип двигателя подходит для приложений большой мощности.

Что нужно знать о 4-полюсном двигателе

1. 4-полюсный двигатель — это тип двигателя с 4-мя магнитными полюса или две пары магнитных полюсов.
2. 4-полюсный двигатель выполняет только половину цикла для каждый цикл источника.
3. 4-х полюсный мотор показывает север-юг-север-юг конфигурация.
4. 4-полюсный двигатель имеет низкую скорость из-за большего числа полюсов.
5. 4-полюсный двигатель имеет двойную рабочую мощность, чем 2-х полюсный двигатель.
6. 4-полюсный двигатель не обладает хорошими шумовыми характеристиками.
7. 4-полюсный двигатель не цилиндрический.
8. У 4-полюсного двигателя меньше оборотов в минуту.
9. Обычно нет необходимости в коробке передач в 4 полюсный двигатель.
10. 4-полюсный двигатель имеет низкое значение NPSHR.
11. 4-х полюсный двигатель подходит для большой мощности.
12. 4-полюсный двигатель менее эффективен.

Также читайте: Разница между шаговым двигателем и серводвигателем

Разница Между двухполюсными двигателями и четырехполюсными двигателями в табличной форме

ОСНОВА ДЛЯ СРАВНЕНИЯ	ДВИГАТЕЛЬ 2 ПОЛЮСА	4-ПОЛЮСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Описание	Двухполюсный двигатель — это тип двигателя, который имеет два магнитных полюса или пару магнитного полюса.	4-полюсный двигатель — это двигатель с 4 магнитными полюсами или двумя парами магнитных полюсов. магнитные полюса.
Количество циклов для каждого Цикл ресурса	Ротор двухполюсного двигателя совершает один цикл за каждый цикл источник.	4-полюсный двигатель выполняет только половину цикла за каждый цикл источник.
Конфигурация	Двухполюсный двигатель показывает конфигурацию север-юг.	4-полюсный двигатель имеет конфигурацию север-юг-север-юг.
Скорость	Двухполюсный двигатель имеет высокую скорость из-за меньшего количества полюсов.	4-полюсный двигатель имеет низкую скорость из-за большего количества полюсов.
Результат работы	2-полюсный электродвигатель требует меньше усилий по сравнению с 4-полюсным электродвигателем.	4-полюсный двигатель имеет двойную рабочую мощность, чем 2-полюсный двигатель.
Уровень шума	2-полюсный двигатель обладает хорошими шумовыми характеристиками.	4-полюсный двигатель не обладает хорошими шумовыми характеристиками.
Форма	Двухполюсный двигатель имеет цилиндрическую форму.	4-полюсный двигатель не цилиндрический.
об / мин	У 2-полюсного двигателя больше оборотов в минуту.	У 4-полюсного двигателя меньше оборотов в минуту.
Коробка передач	Для 2-полюсного двигателя всегда требуется редуктор со скоростью ниже 3000 об / мин.	Как правило, в 4-полюсном двигателе нет необходимости в редукторе.
НПШР	Двухполюсный двигатель имеет более высокое значение NPSHR.	4-полюсный двигатель имеет низкое значение NPSHR.
Пригодность	Двухполюсный двигатель не подходит для большой мощности.	4-полюсный двигатель подходит для большой мощности.
Эффективность	2-полюсный двигатель более эффективен.	4-полюсный двигатель менее эффективен.

Предыдущая статья15 Разница между Google и Google ChromeСледующая статья10 Разница между транспирацией и испарением (со сравнительной таблицей)

9.10: Машины с явным полюсом — теория двух реакций

До сих пор мы описывали так называемые машины с «круглым ротором», в которых реактивное сопротивление статора не зависит от положения ротора. Это довольно хорошее приближение для больших турбогенераторов и многих двухполюсных машин меньшего размера, но не для многих синхронных двигателей и генераторов с более низкой скоростью. Для многих таких применений более экономически выгодно наматывать полевые проводники на стальные тела (называемые полюсами), которые затем крепятся к корпусу ротора болтами или соединениями типа «ласточкин хвост».Они создают магнитную анизотропию в машине, которая влияет на ее работу. Следующая теория представляет собой введение в теорию двух реакций и, следовательно, для преобразований вращающегося поля, которые составляют основу для большинства современных динамических анализов.

На рис. 8 показано очень схематичное изображение машины с явнополюсным полюсом, предназначенное, в первую очередь, для того, чтобы показать, как построить этот анализ. Как и в машине с круглым ротором, обмотка статора расположена в пазах на поверхности высокопроницаемого кольцевого пространства сердечника статора.Обмотка возбуждения намотана на стальные полюсные наконечники. Мы разделяем токовый лист статора на две составляющие: одну выровненную по

, а другую. Рисунок 7: Кривая Vee

синхронной машины в квадратуре поля. Помните, что эти две составляющие тока сами по себе (линейные) комбинации фазных токов статора. Преобразование между фазными токами и компонентами оси d и q несложно и будет описано в главе 4 этих примечаний.

Ключевым моментом здесь является разделение MMF и магнитного потока на два ортогональных компонента и представление о том, что каждый из них может рассматриваться как синусоидальный.Эти два компонента выровнены по прямой оси и по квадратурной оси станка. Прямая ось совмещена с обмоткой возбуждения, а квадратурная ось опережает прямую на 90 градусов. Тогда, если \ (\ \ phi \) — это угол между прямой осью и осью фазы a, мы можем записать для фазы связи потока a:

\ (\ \ lambda_ {a} = \ lambda_ {d} \ cos \ phi- \ lambda_ {q} \ sin \ phi \)

Затем в установившемся режиме, если \ (\ V_ {a} = \ frac {d \ lambda_ {a}} {dt} \) и \ (\ \ phi = \ omega t + \ operatorname {delta} \) ,

\ (\ V_ {a} = — \ omega \ lambda_ {d} \ sin \ phi- \ omega \ lambda_ {q} \ cos \ phi \)

, что позволяет нам определить:

\ (\ \ begin {array} {l}
V_ {d} = — \ omega \ lambda_ {q} \\
V_ {q} = \ omega \ lambda_ {d}
\ end {array} \)

можно подумать, что вектор «напряжения» опережает вектор «магнитного потока» на 90 градусов.

Теперь, если станок линейный, эти потоки даются как:

\ (\ \ begin {align}
\ lambda_ {d} & = L_ {d} I_ {d} + M I_ {f} \\
\ lambda_ {q} & = L_ {q} I_ {q}
\ end {align} \)

Рисунок 8: Рисунок синхронной машины с явным полюсом Рисунок 9: Разрешение напряжения на клеммах

Обратите внимание, что, как правило, \ (\ L_ {d} \ neq L_ {q} \). В синхронных машинах с волновым полем обычно \ (\ L_ {d}> L_ {q} \). Обратное верно для большинства основных (скрытых магнитов) машин с постоянными магнитами.

Ссылаясь на рисунок 9, можно разделить напряжение на клеммах на следующие компоненты:

\ (\ \ begin {array} {l}
V_ {d} = V \ sin \ delta \\
V_ {q} = V \ cos \ delta
\ end {array} \)

или:

\ (\ \ begin {align}
V_ {d} & = — \ omega \ lambda_ {q} = — \ omega L_ {q} I_ {q} = V \ sin \ delta \\
V_ {q} & = \ omega \ lambda_ {d} = \ omega L_ {d} I_ {d} + \ omega M I_ {f} = V \ cos \ delta
\ end {align} \)

, который легко перевернуть, чтобы получить:

\ (\ \ begin {align}
I_ {d} & = \ frac {V \ cos \ delta-E_ {af}} {X_ {d}} \\
I_ {q} & = — \ frac {V \ sin \ delta} {X_ {q}}
\ end {align} \)

где

\ (\ X_ {d} = \ omega L_ {d} \ quad X_ {q} = \ omega L_ {q} \ quad E_ {a f} = \ omega M I_ {f} \)

Теперь мы работаем с обычными переменными (это обсуждение должно помочь мотивировать использование perunit!), И каждая из этих переменных является пиковой амплитудой.{2}} {2} \ left (\ frac {1} {X_ {d}} — \ frac {1} {X_ {q}} \ right) \ cos 2 \ delta- \ frac {V E_ {af} } {X_ {d}} \ cos \ delta \ right)
\ end {align} \)

Рисунок 10: Фазорная диаграмма: машина с явным полюсом

Векторная диаграмма для машины с явным полюсом показана на рисунке 10. Это немного отличается от эквивалентной картины для машины с круглым ротором тем, что ток статора разделен на d — и компоненты оси q, а падения напряжения, связанные с этими компонентами, изображены отдельно.{2}}
\ end {align} \)

Рисунок 11: Кривые крутящий момент-угол: машины с круглым ротором и явным полюсом

Сравнение кривых крутящий момент-угол для пары машин, одна с круглым, другая с выступающим ротором, показано на рисунке 11. Нетрудно понять, почему аналитики энергосистем часто пренебрегают важностью при выполнении таких вещей, как расчеты устойчивости в переходных процессах.

Pole Motor — обзор

9.4.4 Двигатель с явным полюсом

Моделирование двигателя с явным полюсом основано на эквивалентной схеме, аналогичной схеме для двигателя с гладким ротором на рис.9.14, с наведенной э.д.с. E из-за возбуждения ротора. Но из-за значимости и, как следствие, реактивного компонента крутящего момента, одиночное синхронное реактивное сопротивление (X _с ) должно быть подразделено на реактивное сопротивление прямой оси (X _d ) и реактивное сопротивление квадратурной оси (X _q ). ). Эти реактивные сопротивления такие же, как мы обсуждали в предыдущем разделе.

Временная векторная диаграмма представляет собой комбинацию диаграмм, показанных на рис. 9.16 и 9.17, и снова сопротивление игнорировалось.Построение диаграммы включает разделение тока на компоненты прямой и квадратурной оси, прежде чем реактивное напряжение упадет, и можно будет идентифицировать I _d X _d и I _q X _q . Мы не будем вдаваться в подробности, но типичные векторные диаграммы для условий перегрузки и недовозбуждения показаны на рис. 9.18A и B, соответственно, причем оба эскиза относятся к одной и той же выходной мощности или крутящему моменту.

Рис. 9.18. Временные векторные диаграммы для роторного двигателя с явнополюсным возбуждением.

В случае перезарядки ток является опережающим, т.е. запаздывающие Vars экспортируются, тогда как в случае недовозбуждения требуются дополнительные запаздывающие Vars, чтобы дополнить возбуждение, обеспечиваемое током ротора.

Мощность и крутящий момент могут быть получены из рис. 9.18 в терминах контролируемых переменных (V, E и крутящий момент нагрузки), но в длительных манипуляциях нет необходимости, и мы просто процитируем хорошо известный результат, что крутящий момент равен задается выражением

T∝EVXdsinδ + V22XdXqXd − Xqsin2δ.

Первый член такой же, как для машины с круглым ротором, которую мы видели ранее, но с X _d вместо X, а второй член такой же, как мы нашли для реактивного двигателя. Отметим, что даже когда возбуждение ротора равно нулю (т.е. E = 0), двигатель с явным полюсом может создавать крутящий момент только за счет действия реактивного сопротивления, но, разумеется, крутящий момент сопротивления зависит от степени выраженности: двигатель с ротором например, на рис. 9.2A, может создавать 5% своего крутящего момента за счет действия сопротивления, тогда как член сопротивления для типа ротора на рис.9.3B легко может внести 30% и более.

Скорость вращения машин переменного тока

Скорость вращения

Вращающееся магнитное поле в предыдущем примере может быть мыслится как два вращающихся магнитных полюса, северный полюс и южный полюс. Как осциллограмма тока питания перемещается на 180 градусов, 2-полюсное поле перемещается на 180 градусов, а расположение северного и южного полюсов поменялось местами. Когда текущий сигнал переместился через 360 градусов 2-полюсное поле переместилось на 360 градусов.

Нет причин ограничивать количество полюсов в машине двумя. Если количество катушки увеличены, катушки можно расположить так, чтобы схема намотки повторялась более одного раза по окружности воздушного зазора. Это проиллюстрировано на изображении ниже, на котором показана диаграмма ММЖ для одной фазы. Уменьшая угол между положительной и отрицательной сторонами катушки и повторяя расположение катушек, мы получаем 4 магнитных полюса, а не 2.

Математически фундаментальное значение mmf для каждой фазы, которая организована для создания полюсов \ (p \), определяется выражением

\ [ \ begin {выровнено} \ mathcal {F_A} & = Ni_A \ frac {2} {\ pi} \ sin \ left [\ frac {p} {2} \ left (\ theta \ right) \ right] \\ \ mathcal {F_B} & = Ni_B \ frac {2} {\ pi} \ sin \ left [\ frac {p} {2} \ left (\ theta — \ frac {2 \ pi} {3} \ right) \ Правильно] \\ \ mathcal {F_C} & = Ni_C \ frac {2} {\ pi} \ sin \ left [\ frac {p} {2} \ left (\ theta + \ frac {2 \ pi} {3} \ right) \ Правильно] \ end {выровнен} \]

Важно отметить, что в приведенном выше уравнении N — это количество витков в одной катушке.Член \ (p / 2 \) указывает, что основной mmf повторяет \ (p / 2 \) раз по окружности машины \ (p \) должно быть четным числом, поскольку физически у нас не может быть нечетного числа полюсов. Предполагая синусоидальное питание со сбалансированным трехфазным набором, анализ для двухполюсного поля можно повторить, чтобы найти новые функции, описывающие ММФ в терминах пространства (тета) и времени (t)

\ [ \ mathcal {F} _ {tot} = \ frac {3 \ hat {I} N} {\ pi} \ cos \ left [\ omega t — \ frac {p} {2} \ theta \ right] \]

Рассматривая эту формулировку, важно понимать, что \ (\ omega \) — это электрическая частота, а \ (\ theta \) — это механическое угловое положение в машине.Чтобы избежать путаницы, важно определить электрические частоты и фазовые углы \ (\ omega_e, \, \ theta_e \), а также механическую скорость и угловое положение \ (\ omega_m, \, \ theta_m \).

Рассматривая диаграмму выше, можно увидеть, что электромагнитный период 4-полюсной диаграммы равен \ (\ pi \) механическим радианам. Взаимосвязь между электрическими и механическими углами и скоростями / частотой имеет важное значение и определяется по формуле:

\ [ \ begin {выровнено} \ theta_e & = \ frac {p} {2} \ theta_m \\ \ omega_e & = \ frac {p} {2} \ omega_m \ end {выровнен} \]

Используя это обозначение, мы можем описать МДС, используя электрические или механические величины, или даже их комбинацию.

\ [ \ begin {align} \ mathcal {F} _ {tot} & = \ frac {3 \ hat {I} N} {\ pi} \ cos \ left [\ omega_e t — \ frac {p} {2} \ theta_m \ right] \\ \ mathcal {F} _ {tot} & = \ frac {3 \ hat {I} N} {\ pi} \ cos \ left [\ omega_e t — \ theta_e \ right] \\ \ mathcal {F} _ {tot} & = \ frac {3 \ hat {I} N} {\ pi} \ cos \ left [\ frac {p} {2} \ left (\ omega_m t — \ theta_m \ right ) \Правильно] \ end {align} \]

Наконец, в электрической машине может быть рассмотрен ряд различных механических скоростей. Механическая скорость вращения магнитного поля из-за основного электрического тока \ (f_e \) очень важна, и ей дано отличное название, синхронная скорость, \ (\ omega_s \).Синхронная скорость в радианах в секунду определяется как:

.

\ [ \ omega_s = \ frac {4 \ pi f_e} {p} \]

Обычно для описания скорости вращения используются единицы числа оборотов в минуту (об / мин). Описана скорость в об / мин. с использованием символа \ (n \) и связано с радианами в секунду с использованием

\ [ \ begin {выровнено} n & = \ frac {60} {2 \ pi} \ omega_m \\ n & = \ frac {30} {\ pi} \ omega_m \ end {выровнен} \]

следовательно

\ [ n_s = \ frac {120 f_e} {p} \]

[PDF] Глава 6.Синхронные машины

1 48550 Электроэнергетика Глава 6. Синхронные машины Темы для обсуждения: 1) Введение 2) Синхронный мак …

48550 Электроэнергетика

Глава 6. Синхронные машины Темы для обсуждения: 1) Введение

4) Модель эквивалентной схемы

2) Структуры синхронных машин

5) Характеристики генератора

3) Вращающееся магнитное поле

6) Характеристики двигателя

Введение Синхронная машина — это вращающаяся машина переменного тока, скорость которой в установившемся режиме пропорциональна частоте тока в ее якоре.Магнитное поле, создаваемое токами якоря, вращается с той же скоростью, что и поле, создаваемое током поля на роторе, который вращается с синхронной скоростью, и в результате получается постоянный крутящий момент. Синхронные машины обычно используются в качестве генераторов, особенно для крупных энергетических систем, таких как турбогенераторы и гидроэлектрические генераторы в электросети. Поскольку скорость ротора пропорциональна частоте возбуждения, синхронные двигатели могут использоваться в ситуациях, когда требуется привод с постоянной скоростью.Поскольку реактивная мощность, генерируемая синхронной машиной, может регулироваться путем управления величиной тока возбуждения ротора, ненагруженные синхронные машины также часто устанавливаются в энергосистемах исключительно для коррекции коэффициента мощности или для управления реактивным потоком в кВА. Такие машины, известные как синхронные конденсаторы, могут быть более экономичными при больших размерах, чем статические конденсаторы. Синхронные двигатели, особенно с роторами с постоянными магнитами, широко используются с источниками питания с силовой электронной системой переменного напряжения и частотой (VVVF) для приводов с регулируемой скоростью.Если возбуждение статора двигателя с постоянными магнитами регулируется положением его ротора таким образом, что поле статора всегда находится на 90o (электрическое) впереди ротора, характеристики двигателя могут быть очень близки к характеристикам обычных щеточных двигателей постоянного тока, что очень предпочтительно. для частотно-регулируемых приводов. Положение ротора можно определить с помощью датчиков положения ротора или рассчитать по наведенной ЭДС в обмотках статора. Поскольку для двигателей этого типа не требуются щетки, они известны как бесщеточные двигатели постоянного тока.

Синхронные машины

В этой главе мы сконцентрируемся на обычных синхронных машинах, тогда как бесщеточные двигатели постоянного тока будут рассмотрены позже в отдельной главе.

Конструкции синхронных машин Статор и ротор Обмотка якоря обычной синхронной машины почти всегда находится на статоре и обычно представляет собой трехфазную обмотку. Обмотка возбуждения обычно находится на роторе и возбуждается постоянным током или постоянными магнитами.

Источник постоянного тока, необходимый для возбуждения

, обычно подается через генератор постоянного тока, известный как возбудитель, который часто устанавливается на том же валу, что и синхронная машина.Различные системы возбуждения с использованием возбудителя переменного тока и твердотельных выпрямителей используются с большими турбогенераторами. Существует два типа конструкций ротора: круглый или цилиндрический ротор и ротор с явнополюсным ротором, как схематично показано на диаграмме ниже. Как правило, конструкция с круглым ротором используется для высокоскоростных синхронных машин, таких как паротурбинные генераторы, в то время как конструкция с явным полюсом используется для низкоскоростных приложений, таких как гидроэлектрические генераторы. На рисунках ниже показаны статор и ротор гидроэлектрического генератора и ротор турбогенератора.

(a)

(b)

Схематическое изображение синхронных машин с (а) круглым или цилиндрическим ротором и (б) выступающими роторными структурами

2

Синхронные машины

3

Синхронные машины

Угол в Электрические и механические устройства. Рассмотрим синхронную машину с двумя магнитными полюсами.

Идеализированное радиальное

распределение плотности потока в воздушном зазоре синусоидально вдоль воздушного зазора. Когда ротор вращается на один оборот, индуцированная ЭДС, которая также является синусоидальной, изменяется в течение одного цикла, как показано на диаграмме ниже.Если мы измеряем положение ротора в физических или механических градусах или радианах, а фазовые углы плотности потока и ЭДС в электрических градусах или радианах, в этом случае мы готовы увидеть, что угол, измеренный в механических градусах или радианах, равен который измеряется в электрических градусах или радианах, то есть

θ = θm, где θ — угол в электрических градусах или радианах, а θm — механический угол.

4

Синхронные машины

B (θ) & e (ω t) B (θ) e (ω t)

B (θ) & e (ω t) B (θ) e (ω t)

0

π / 2

π π

3 π / 2

2π

2π

θm θ & ωt

0

π

π

2π

π

2π θ & ωt

(a) (b) Распределение плотности потока в воздушном зазоре и наведенная ЭДС в фазной обмотке двухполюсной (a) и четырехполюсной (b) синхронной машины (b) У очень многих синхронных машин более двух полюсов.В качестве конкретного примера рассмотрим четырехполюсную машину. Когда ротор вращается на один оборот (θm = 2π), наведенная ЭДС изменяется в течение двух циклов (θ = 4π), и, следовательно,

θ = 2θm В общем случае, если машина имеет P полюсов, соотношение между электрическими и механические единицы угла могут быть легко выведены как

θ =

P θ 2 м

Взяв производные с обеих сторон приведенного выше уравнения, мы получаем

ω =

P ω 2 м

5

Синхронные машины

где ω — угловая частота ЭДС в электрических радианах в секунду, а ωm — угловая скорость ротора в механических радианах в секунду.Когда ω и ωm преобразуются в циклы в секунду или Гц и обороты в минуту соответственно, мы имеем

P n 2 60120 fn = P f =

или

, где ω = 2πf, ωm = 2πn / 60 и n скорость ротора в об / мин. Видно, что частота наведенной ЭДС пропорциональна скорости вращения ротора. Распределенные трехфазные обмотки Статор синхронной машины состоит из многослойного сердечника из электротехнической стали и трехфазной обмотки. На рис. (А) ниже показана пластина статора синхронной машины, которая имеет ряд равномерно распределенных пазов.Катушки должны быть уложены в эти пазы и подключены таким образом, чтобы ток в каждой фазной обмотке создавал магнитное поле в воздушном зазоре вокруг периферии статора, как можно ближе к идеальному синусоидальному распределению. Рис. (B) — изображение катушки.

(a) (b) Фотографии (a) пластинки статора и (b) катушки синхронной машины Как показано ниже, эти катушки соединены в трехфазную обмотку. Каждая фаза способна создавать определенное количество магнитных полюсов (на диаграмме ниже четыре магнитных полюса генерируются фазной обмоткой).Обмотки трех фаз расположены равномерно по периферии статора и помечены в такой последовательности, что фаза a на 120o (электрическая) опережает фазу b и на 240o (электрическая) опережает фазу c. Отмечено, что на схемах выше в каждый паз уложены две стороны катушки. Этот тип обмотки известен как

6

Synchronous Machines

двухслойная обмотка. В случае, когда в каждом пазу имеется только одна сторона катушки, обмотка называется однослойной обмоткой.

7

Синхронные машины

Вращающиеся магнитные поля Магнитное поле распределенной фазовой обмотки Распределение магнитного поля распределенной фазовой обмотки может быть получено путем сложения полей, генерируемых всеми катушками обмотки. На приведенной ниже диаграмме показаны профили mmf и напряженности поля одиночной катушки в однородном воздушном зазоре. Если предположить, что проницаемость железа бесконечна, по закону Ампера, mmf через каждый воздушный зазор будет Nia / 2, где N — количество витков катушки и, помимо прочего, ток в катушке.Распределение МДС вдоль воздушного зазора представляет собой прямоугольную волну. Из-за равномерного воздушного зазора пространственное распределение напряженности магнитного поля такое же, как у mmf. Аналитически можно показать, что фундаментальная составляющая является основной составляющей, когда квадратная волна mmf разложена в ряд Фурье, и ее можно записать как

Fa1 =

4 Ni a cosθ π 2

, где θ — угловое смещение. от магнитной оси катушки. Когда распределения поля нескольких распределенных катушек объединены, результирующее распределение поля близко к синусоиде, как показано на диаграмме на следующей странице.Фундаментальный компонент результирующего mmf может быть получен путем сложения основных компонентов этих отдельных катушек, и его можно выразить как

8

Synchronous Machines

9

Synchronous Machines

Fa1 =

4 kp N ph i cosθ π P a

, где Nph — общее количество витков фазной обмотки, которое образуется этими катушками, kp известен как коэффициент распределения обмотки, который определяется как

kp =

Фундаментальный mmf распределенная обмотка Основная ммс концентрированной обмотки

и P — количество полюсов.В некоторых обмотках катушки с коротким шагом (расстояние между двумя сторонами катушки меньше, чем расстояние между двумя соседними магнитными полюсами) используются для устранения определенной гармоники, и основная составляющая результирующего mmf выражается как

Fa1 =

4 кВт N ph i cosθ π P a

где kw = kdkp — коэффициент намотки, kd известен как коэффициент тангажа, который определяется как

kd =

Фундаментальный ммс обмотки с коротким шагом Фундаментальный ммс полный шаг обмотки

и

кВт / ч известно как эффективное число витков фазной обмотки.Пусть ia = I m cosωt, и мы имеем

4 квт N ph I m cos ωt cosθ π P = Fm cos ωt cosθ 4 квт N ph Fm = Im π P Fa 1 =

, где

МДС распределенной фазовая обмотка зависит как от пространства, так и от времени. При построении графика в разные моменты времени, как показано ниже, мы видим, что это пульсирующая синусоида. Мы называем этот тип ММЖ пульсирующим ММЖ. Поскольку cos α cos β =

cos (α — β) + cos (α + β), приведенное выше выражение основной составляющей mmf 2

может быть далее записано как

Fm F cos (θ — ωt) + m cos (θ + ωt) 2 2 = F + + F−

Fa 1 =

10

Синхронные машины

Можно показать, что первый член в приведенном выше уравнении обозначает вращающийся mmf в направлении + θ и второй — вращающийся mmf в направлении -θ.То есть пульсирующий MMF можно разделить на два вращающихся MMF с одинаковыми величинами и противоположными направлениями вращения, как показано выше. Для машины с однородным воздушным зазором приведенный выше анализ также применим к напряженности магнитного поля и плотности потока в воздушном зазоре.

11

Синхронные машины

Магнитное поле трехфазных обмоток Как только мы получим выражение mmf для однофазной обмотки, нетрудно записать выражения mmf для трех однофазных обмоток, расположенных на расстоянии 120 ° (электрическое) друг от друга, и возбуждаемые сбалансированными трехфазными токами:

Fm F cos (θ — ωt) + m cos (θ + ωt) 2 2 oo Fb1 = Fm cos (ωt — 120) cos (θ — 120) Fa 1 = Fm cos ωt cosθ =

Fm F cos (θ — ωt) + m cos (θ + ωt — 240 o) 2 2 o Fc1 = Fm cos (ωt — 240) cos (θ — 240 o) =

и

=

Fm F cos (θ — ωt) + m cos (θ + ωt — 480 o) 2 2

Следовательно, результирующая mmf, генерируемая трехфазной обмоткой, равна

F1 = Fa 1 + Fb1 + Fc1 =

cos ( θ + ωt) + cos (θ + ωt — 240o) + cos (θ + ωt — 480 o) = 0

Обратите внимание, что

F1 t = 0

0

3Fm cos (θ — ωt) 2

ω

t = 2πω

π / 2

π

900 06 3 π / 2

Вращение mmf в направлении + θ

12

2π

θ

Синхронные машины

На приведенной выше диаграмме показано результирующее mmf F1 в два конкретных момента времени: t = 0 и t = π / 2ω.Нетрудно заметить, что F1 — это вращающийся МДС в направлении + θ θ (a → → b → → c) с постоянной величиной 3Fm / 2. Скорость этого вращающегося ммс может быть рассчитана как

ωf =

π 2 dθ = = ω dt π 2ω

рад / с (электрическая)

При выражении в механических радианах в секунду и оборотах в минуту скорость вращающийся ммс может быть выражен как

ωf = и

nf =

ω P2 60ω ​​f 2π

рад / с (механический)

=

120 f P

об / мин

соответственно.Опять же, для машины с однородным воздушным зазором приведенный выше анализ для mmf также действителен для напряженности магнитного поля и плотности магнитного потока в воздушном зазоре. Следовательно, скорость вращающегося магнитного поля пропорциональна частоте трехфазных токов возбуждения, которые генерируют поле. Сравнивая соотношение между скоростью ротора и частотой наведенной ЭДС в трехфазной обмотке, полученное ранее, мы можем обнаружить, что скорость ротора равна скорости вращающегося поля для данной частоты.Другими словами, ротор и вращающееся поле вращаются с одинаковой скоростью. Мы называем эту скорость синхронной скоростью и используем специальные символы ωsyn (механический рад / с) и nsyn (об / мин), чтобы обозначить ее. Вышеупомянутый аналитический вывод также может быть выполнен графически путем добавления векторов mmf трех фаз, как показано на диаграммах ниже. Когда ωt = 0, ток фазы a максимален, и вектор mmf с величиной Fm фазы a находится на магнитной оси фазы a, в то время как mmf фаз b и c имеют величину Fm / 2 и в противоположных направлениях. их магнитных осей, поскольку токи этих двух фаз равны −Im / 2.Следовательно, результирующее mmf F1 = 3Fm / 2 находится на магнитной оси фазы a. Когда ωt = π / 3, ic = −Im и ia = ib = Im / 2. Результирующий mmf F1 = 3Fm / 2 находится на оси фазы c, но в противоположном направлении. Аналогично, когда ωt = 2π / 3, ib = Im и ia = ic = −Im / 2. Следовательно, результирующий mmf F1 = 3Fm / 2 находится в положительном направлении магнитной оси фазы b. В общем, результирующий mmf имеет постоянную величину 3Fm / 2 и будет находиться в положительном направлении магнитной оси фазной обмотки, когда ток в этой фазной обмотке достигнет положительного максимума.Скорость вращающегося mmf равна угловой частоте в электрических рад / с.

13

Синхронные машины

14

Синхронные машины

В случае синхронного генератора три уравновешенных ЭДС частоты f = Pn / 120 Гц индуцируются в трехфазных обмотках, когда ротор приводится в движение первичным движитель вращается со скоростью n. Если трехфазная цепь статора замкнута сбалансированной трехфазной электрической нагрузкой, сбалансированные трехфазные токи с частотой f будут течь в цепи статора, и эти токи будут генерировать вращающееся магнитное поле со скоростью nf = 120f / P = n.Когда обмотка статора трехфазного синхронного двигателя питается от сбалансированного трехфазного источника питания с частотой f, сбалансированные трехфазные токи в обмотке будут генерировать вращающееся магнитное поле со скоростью nf = 120f / P. Это вращающееся магнитное поле будет тянуть намагниченный ротор, который является важным магнитом, вращаться с той же скоростью n = nf. С другой стороны, этот вращающийся ротор также будет генерировать сбалансированные трехфазные ЭДС с частотой f в обмотке статора, которые будут уравновешиваться с приложенным напряжением на клеммах.Магнитное поле ротора Используя метод наложения на МДС катушек, которые образуют обмотку ротора, мы можем вывести, что распределения МДС и, следовательно, плотности потока в воздушном зазоре близки к синусоидальным волнам для синхронной машины с круглым ротором с равномерный воздушный зазор, как показано ниже.

15

Синхронные машины

В случае ротора с явнополюсным ротором, полюса ротора имеют такую ​​форму, чтобы результирующая ммс и плотность потока синусоидально распределялись в воздушном зазоре и, таким образом, индуцированная ЭДС в обмотках статора, связывающих его поток также будет синусоидальным.Возбуждение поля синхронной машины может быть обеспечено с помощью постоянных магнитов, что устраняет необходимость в источнике постоянного тока для возбуждения. Это может не только сэкономить энергию для магнитного возбуждения, но и значительно упростить конструкцию машины, что особенно удобно для небольших синхронных машин, поскольку это обеспечивает большую гибкость топологий машин. На приведенной ниже диаграмме показаны поперечные сечения двух синхронных машин с постоянными магнитами.

Модель электрической цепи, эквивалентная

На приведенной ниже диаграмме схематично показано поперечное сечение трехфазной двухполюсной синхронной машины с цилиндрическим ротором.Катушки aa ‘, bb’ и cc ‘представляют собой распределенные обмотки статора, создающие синусоидальные волны магнитной индукции и плотности потока, вращающиеся в воздушном зазоре. Контрольные направления для токов показаны точками и крестиками. Обмотка возбуждения ff ‘на роторе также представляет собой распределенную обмотку, которая создает синусоидальные волны магнитной индукции и магнитной индукции, центрированные на его магнитной оси и вращающиеся вместе с ротором. Уравнения электрической цепи для трех фазных обмоток статора могут быть записаны по закону напряжения Кирхгофа как

va = Ra ia +

dλa dt

16

Синхронные машины

Магнитная ось фазы b

Φ ca Φ aao

Φ ba Магнитная ось фазы c

Принципиальная схема трехфазной синхронной машины с цилиндрическим ротором

dλb dt dλc vc = Rc ic + dt vb = Rb ib +

, где va, vb и vc — напряжения на обмотки, Ra, Rb и Rc — сопротивления обмоток, а λa, λb и λc — суммарные потокосцепления обмоток фаз a, b и c соответственно.Для симметричной трехфазной обмотки статора имеем

Ra = Rb = Rc Потоковые связи фазных обмоток a, b и c можно выразить через собственную и взаимную индуктивность следующим образом:

λa = λaa + λab + λac + λaf = Laa ia + Lab ib + Lac ic + Laf, если λb = λba + λbb + λbc + λbf = Lba ia + Lbb ib + Lbc ic + Lbf, если λc = λca + λcb + λcc + λcf = Lca ia + Lcb ib + Lcc ic + Lcf, если где

Laa = Lbb = Lcc = Laao + Lal Lab = Lba = Lac = Lca = — Laao 2 Laf = Lafm cosθ Lbf = Lafm cos (θ — 120 o)

17

Синхронные машины

Lcf = Lafm cos (θ — 240 o) для сбалансированной трехфазной машины, Laao = Φaao / ia, Lal = Φal / ia, Φaao — это поток, который связывает все три фазные обмотки, Φal поток, который только связывает фазу обмотки и θ = ωt + θo.Когда обмотки статора возбуждаются сбалансированными трехфазными токами, мы имеем

ia + ib + ic = 0 Полное потокосцепление фазы обмотки можно далее записать как

λa = (Laao + Lal) ia — Laao ib / 2 — Laao ic / 2 + Laao f cos (ωt + θo) = (Laao + Lal) ia — Laao (ib + ic) / 2 + Laao f cos (ωt + θo) = (Laao + Lal) ia + Laao ia / 2 + Lafmi f cos (ωt + θo)

= (3 Laao 2 + Lal) ia + Lafmi f cos (ωt + θo)

= Ls ia + Lafmi f cos (ωt + θo) Аналогично можно записать

λb = Ls ib + Lafmi f cos (ωt + θo — 120 o)

и

λc = Ls ic + Lafmi f cos (ωt + θo — 240 o)

где Ls = 3Laao / 2 + Lal — известная как синхронная индуктивность.Таким образом, трехфазные обмотки математически разделены, и, следовательно, для сбалансированной трехфазной синхронной машины нам просто нужно решить уравнение цепи для одной фазы. Подставляя приведенное выше выражение потокосцепления в уравнение цепи фазы a, мы получаем

va = Ra ia + Ls

dia dλaf + dt dt

В установившемся режиме приведенное выше уравнение может быть выражено через напряжение и ток векторов как

Va = E a + (Ra + jωLs) I a = E a + (Ra + jX s) I a

X s = ωLs называется синхронным реактивным сопротивлением, а ωLafm I f 2π Ea = j = j fk w N ph Φ f = j 4.44 fk w N ph Φ f 2 2 — вектор наведенной ЭДС, учитывая, что Lafm I f = λafm = kw N ph Φ f, If — постоянный ток в

, где

— обмотка ротора, а Φf — магнитный поток ротора. в воздушном зазоре.

18

Синхронные машины

Следует отметить, что приведенное выше уравнение схемы было получено в предположении, что фазный ток протекает через положительный вывод, то есть опорное направление фазного тока было выбрано в предположении, что машина является двигателем.В случае генератора, где предполагается, что фазный ток течет через положительный вывод, уравнение схемы принимает следующий вид:

Va = E a — (Ra + jX s) I a

На следующих схемах показана фаза схемы замещения синхронной машины с круглым ротором в двигательном и генераторном режимах соответственно.

jXs

Ra

Ea

jXs

Ia

Ra

Ea

VA

(a)

Ia

VA в синхронной цепи

, эквивалентная синхронная машина генератора, и (b) опорные направления двигателя

Экспериментальное определение параметров цепи В модели эквивалентной схемы для каждой фазы, показанной выше, необходимо определить три параметра: сопротивление обмотки Ra, синхронное реактивное сопротивление Xs и наведенная ЭДС в фазной обмотке. Эа.Фазное сопротивление обмотки Ra может быть определено путем измерения сопротивления обмотки постоянному току с использованием вольт-амперного метода, в то время как синхронное реактивное сопротивление и наведенная ЭДС могут быть определены путем испытаний на обрыв цепи и короткое замыкание.

Тест на разрыв цепи Приведите синхронную машину в движение с синхронной скоростью, используя первичный двигатель, когда обмотки статора разомкнуты. Измените ток обмотки ротора и измерьте напряжение на клеммах обмотки статора. Взаимосвязь между напряжением на клеммах обмотки статора и током возбуждения ротора, полученным при испытании на обрыв цепи, известна как характеристика обрыва цепи синхронной машины.

19

Синхронные машины

Тест короткого замыкания Уменьшите ток возбуждения до минимума, используя реостат возбуждения, а затем разомкните прерыватель цепи возбуждения. Замкните клеммы статора машины на три амперметра; Замкните выключатель цепи возбуждения; и увеличить ток возбуждения до значения, отмеченного при испытании на обрыв цепи, при котором напряжение на клеммах холостого хода равно номинальному напряжению, при сохранении синхронной скорости. Запишите три тока статора.(Это испытание следует проводить быстро, поскольку токи статора могут быть больше номинального значения).

При предположении, что синхронное реактивное сопротивление Xs и наведенная ЭДС Ea имеют одинаковые значения как при испытаниях на обрыв, так и на короткое замыкание, и что Xs >> Ra, мы имеем

Xs =

Обрыв цепи на фазное напряжение Короткое замыкание на фазный ток

Для некоторых машин ток короткого замыкания слишком велик, если машина работает с синхронной скоростью.В этом случае испытание на короткое замыкание может быть выполнено на пониженной скорости, например, на полусинхронной скорости nsyn / 2 или frated / 2. Поскольку Ea ∝ f, наведенная ЭДС при испытании на короткое замыкание уменьшается вдвое. Таким образом,

Xs

f с рейтингом / 2

1 Voc = 2 I sc f

с рейтингом

с рейтингом

/2

Следовательно,

с рейтингом Xs

с рейтингом

= 2 × X s

f номинальный / 2

20

=

Voc I sc

f номинальный f номинальный / 2

Синхронные машины

Синхронная машина, работающая как генератор Электромагнитная мощность и крутящий момент Когда синхронная машина работает как генератор, a для привода генератора требуется первичный двигатель.В установившемся режиме механический крутящий момент первичного двигателя должен уравновешиваться с электромагнитным крутящим моментом, создаваемым генератором, и крутящим моментом с механическими потерями из-за трения и ветра, или

Tpm = T + Tloss Умножение синхронной скорости на обе стороны крутящего момента Уравнение баланса мощности:

Ppm = Pem + Ploss

, где Ppm = Tpmωsyn — механическая мощность, подаваемая первичным двигателем, Pem = Tωsyn — электромагнитная мощность генератора, а Ploss = Tlossωsyn — механическая потеря мощности. системы.Электромагнитная мощность — это мощность, преобразующаяся в электрическую в трехфазных обмотках статора. То есть

Pem = Tω syn = 3E a I a cosϕ Ea Ia, где ϕEaIa — угол между векторами Ea и Ia.

jXs

Prime Mover

Ra

Ia

Tloss T Ea Generator

Tpm ωsyn

VA

Синхронная машина, работающая в качестве генератора

Ea

, как правило, для более крупных синхронных генераторов сопротивления меньше, чем синхронное реактивное сопротивление, и, таким образом, уравнение для каждой фазы цепи можно приблизительно записать как

jXs I a δ ϕ

Va

Ia

Va = E a — jX s I a Соответствующая векторная диаграмма показана на

21

Векторная диаграмма генератора

Синхронные машины

правая сторона.Из векторной диаграммы легко получить

E a sin δ = X s I a cosϕ. Если пренебречь сопротивлением фазной обмотки, выходная электрическая мощность равна электромагнитной мощности, или

Pem = Pout = 3Va I a cosϕ Следовательно ,

Pem =

3E aVa sinδ Xs

и

T =

Pem 3E aVa = sin δ ω syn ω syn X s

Зависимость электромагнитного момента от угла нагрузки

, где δ — угол между векторами напряжения и ЭДС, известного как угол нагрузки.Если пренебречь сопротивлением обмотки статора, δ можно также рассматривать как угол между вращающимися магнитными полями ротора и статора. Электромагнитный момент синхронной машины пропорционален синусоидальной функции угла нагрузки, как показано на диаграмме выше, где кривая в третьем квадранте соответствует ситуации, когда машина работает как двигатель, где электромагнитный момент равен отрицательный, потому что направление тока якоря обратное.

Стабилизация напряжения Напряжение на клеммах при постоянном токе возбуждения зависит от тока якоря или тока нагрузки; то есть генератор имеет регулировку, которая становится более заметной по мере того, как цепь нагрузки становится более индуктивной и рабочий коэффициент мощности падает.Это регулирование определяется как

VR =

Va (NL) — Va (номинальное) Va (номинальное)

, где Va (NL) — величина напряжения на клеммах без нагрузки, а Va (номинальная) — величина номинальное напряжение на клеммах. Когда генератор выдает полную нагрузку, на требуемой клемме должно быть номинальное напряжение. Нормализованная разница между величинами напряжения холостого хода и напряжения полной нагрузки при номинальном напряжении определяется как регулировка напряжения. Это значение можно легко определить по векторной диаграмме для работы с полной нагрузкой.Если регулирование является чрезмерным, можно использовать автоматический контроль тока возбуждения для поддержания почти постоянного напряжения на клеммах при изменении нагрузки.

22

Синхронные машины

Синхронная машина, работающая как двигатель Электромагнитная мощность и крутящий момент Когда синхронная машина работает как двигатель для привода механической нагрузки в установившемся состоянии, механический крутящий момент двигателя должен уравновешивать момент нагрузки и крутящий момент с механическими потерями из-за трения и сопротивления воздуха, который составляет

T = Tload + Tloss Умножая синхронную скорость на обе стороны уравнения крутящего момента, мы получаем уравнение баланса мощности как

Pem = Pload + Ploss, где Pem = Tωsyn электромагнитная мощность двигателя, Pload = Tloadωsyn — это механическая мощность, передаваемая механической нагрузке, а Ploss = Tlossωsyn — механическая потеря мощности в системе.Как и в случае с генератором, электромагнитная мощность — это количество энергии, преобразуемой из электрической в ​​механическую. То есть

Pem = 3E a I a cosϕ Ea Ia = Tω syn, где ϕEaIa — угол между векторами Ea и Ia.

jXs

мех. Нагрузка

Ra

Ia

ωsyn T Ea

Va

Двигатель

Tload Tloss

Синхронная машина, работающая как двигатель

VA

Если уравнение сопротивления обмотки статора игнорируется, можно игнорировать уравнение для каждой фазы приблизительно записывается как

Va = E a + jX s I a Соответствующая векторная диаграмма показана справа.Из векторной диаграммы можно легко получить

jXs I a δ ϕ Ia Векторная диаграмма двигателя

Va sin δ = X s I a cosϕ Ea Ia

где ϕ E a I a = ϕ — δ

23

Ea

Синхронные машины

Следовательно,

Pem =

3E aVa sinδ Xs

и

T =

Pem 3E aVa = sin δ ω syn ω syn X s

, где угол нагрузки .

Когда сопротивление обмотки статора

игнорируется, δ можно также рассматривать как угол между вращающимися магнитными полями ротора и статора.

Электромагнитный момент в зависимости от угла нагрузки

В моторном режиме поле статора опережает ротор.

Электромагнитный момент

синхронной машины пропорционален синусоидальной функции угла нагрузки, как показано на диаграмме выше, где кривая в третьем квадранте соответствует ситуации, когда машина работает как генератор, где электромагнитный момент отрицательный, потому что направление тока якоря обратное.

Коэффициент мощности синхронного двигателя Предположим, что синхронный двигатель приводит в движение нагрузку с постоянным крутящим моментом.Активная мощность, преобразуемая машиной, является постоянной, независимо от значения тока возбуждения, поскольку скорость двигателя постоянна. Таким образом,

T =

3Va E a sin δ = постоянная ω syn X s

E a sinδ = постоянная

или и

Pem = 3Va I a cosϕ = постоянная I a cosϕ = постоянная

или

Используя приведенную ниже векторную диаграмму, мы анализируем изменение угла коэффициента мощности синхронного двигателя при изменении возбуждения поля ротора.Для небольшого тока возбуждения ротора наведенная ЭДС в обмотке статора также мала, как показано вектором Ea1. Это дает угол отставания коэффициента мощности ϕ1> 0. По мере увеличения тока возбуждения угол отставания коэффициента мощности уменьшается.

При определенном токе ротора вектор наведенной ЭДС Ea2 составляет

перпендикулярно вектору напряжения на клеммах, и, следовательно, вектор тока статора совмещен с напряжением на клеммах, то есть с нулевым углом коэффициента мощности ϕ2 = 0. Когда ротор ток

24

Синхронные машины

дополнительно увеличивается, ток статора опережает напряжение на клеммах или угол опережающего коэффициента мощности ϕ3

I a cosϕ Ia1 ϕ3

ϕ1

Ia2 δ1 δ2

Eaδ 9000 δ3 jX s Ia1

jX s Ia3 jX s Ia2

Ia3 Ea1

Ea2

Ea3

Фазорная диаграмма синхронного двигателя в режиме недостаточного возбуждения, единичного коэффициента мощности и избыточного возбуждения Для преобразования определенного количества активного электрическая энергия в механическую, требуется определенное количество магнитного потока.В случае запаздывающего коэффициента мощности ток возбуждения ротора настолько мал, что от источника питания статора требуется некоторая реактивная мощность, и, следовательно, ток статора отстает от напряжения на клеммах. Это состояние называется возбуждением. Когда тока возбуждения ротора достаточно для создания необходимого магнитного потока, получается единичный коэффициент мощности. Если ток возбуждения ротора больше необходимого, паразитная реактивная мощность должна быть передана в линии питания источника питания. Это состояние известно как чрезмерное возбуждение.На практике из-за этой особенности синхронные двигатели часто работают без активной нагрузки в качестве синхронных конденсаторов с целью коррекции коэффициента мощности.

Диаграмма

под векторной диаграммой схематически иллюстрирует компенсацию коэффициента мощности для индуктивной нагрузки, которая является обычной для заводов, использующих большие асинхронные двигатели с синхронным конденсатором.

Управляя током возбуждения ротора таким образом, что синхронный конденсатор

потребляет линейный ток с опережающим фазовым углом, мнимая составляющая которого

25

Synchronous Machines

компенсирует ток нагрузки, общий линейный ток будет иметь минимальная мнимая составляющая.Следовательно, общий коэффициент мощности индуктивной нагрузки и синхронного конденсатора будет близок к единице, а величина общего линейного тока будет минимальной. Также можно видеть, что только когда коэффициент мощности равен единице или ток статора совмещен с напряжением на клеммах, величина тока статора минимальна. Построив график зависимости тока статора от тока возбуждения ротора, можно получить семейство V-образных кривых. Показано, что для работы большей активной нагрузки с единичным коэффициентом мощности требуется больший ток возбуждения ротора.

Трехфазный источник питания

Is

I load I cmp

Индуктивная нагрузка

Синхронный конденсатор Компенсация коэффициента мощности для индуктивной нагрузки с помощью синхронного конденсатора

26

Синхронные машины

Синхронные моторные приводы запуск в синхронном режиме, поскольку инерция и механическая нагрузка не позволяют ротору догнать вращающееся магнитное поле с синхронной скоростью. Обычно в ротор вставляют несколько медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко концевыми кольцами, и запускают двигатель как асинхронный (принцип работы асинхронных двигателей обсуждается в другой главе).Когда скорость ротора близка к синхронной скорости, на ротор подается питание постоянного тока, и он будет догонять вращающееся магнитное поле или синхронизироваться с ним. Однако это не является проблемой для синхронных двигателей, управляемых силовым электронным инвертором, поскольку инвертор может увеличивать частоту возбуждения. Поскольку скорость ротора пропорциональна частоте возбуждения статора, скоростью синхронного двигателя можно управлять только путем изменения частоты статора. Распространенной стратегией управления скоростью является управление скоростью с переменным напряжением и частотой (VVVF), при котором соотношение между напряжением статора и частотой поддерживается постоянным.Ниже представлена ​​блок-схема привода синхронного двигателя с разомкнутым контуром. Для скоростей вращения ротора ниже номинальной используется стратегия VVVF, а максимальный крутящий момент, который может создать двигатель, является постоянным. Когда требуемая скорость ротора выше номинальной, напряжение статора ограничивается номинальным напряжением, а частота увеличивается. Затем максимальный крутящий момент уменьшается с увеличением скорости. Как показано кривыми крутящий момент-скорость на приведенной ниже диаграмме, моторный привод подходит для нагрузки с постоянным крутящим моментом, когда скорость ниже номинальной, и будет подходить для нагрузки с постоянной мощностью, когда скорость выше номинальной. .

27

Синхронные машины

ωr ωmax

ωrated

0

Tmax

T

Кривые скорости вращения синхронного двигателя с управлением VVVF

28

синхронное управление с замкнутым контуром возбуждением статора можно управлять в соответствии с положением ротора таким образом, чтобы магнитное поле статора было перпендикулярно полю ротора, и, следовательно, электромагнитный момент, создаваемый двигателем, всегда был максимальным при любых условиях нагрузки.Кривая крутящего момента двигателя в этом случае практически такая же, как у двигателя постоянного тока. Этот тип моторного привода известен как бесщеточные двигатели постоянного тока, которые будут рассмотрены в другой главе. На приведенных ниже схемах показан оптический датчик положения и блок-схема привода синхронного двигателя с обратной связью.

29

Синхронные машины

Упражнения 1. 6-полюсная синхронная машина с круглым ротором, 3-фазная синхронная машина, соединенная звездой, имеет следующие результаты испытаний: Испытание на разрыв цепи: 4000 В между фазами при 1000 об / мин, ток ротора 50 А Испытание на короткое замыкание : 300 A при 500 об / мин 50 A ток ротора Пренебрегая сопротивлением статора и потерями в сердечнике, предполагая линейную характеристику холостого хода, рассчитайте: (a) синхронное реактивное сопротивление машины при 50 Гц, (b) ток ротора, необходимый для машина для работы в качестве мотора на 0.8 коэффициент мощности, ведущий от линии питания 3,3 кВ к линии с выходной мощностью 1000 кВт, (c) ток ротора, необходимый для работы машины в качестве генератора на бесконечной шине 3,3 кВ между фазой при поставке 1500 кВА. при отставании коэффициента мощности 0,8, (d) угол нагрузки для (b) и (c), и нарисуйте векторную диаграмму для (b) и (c). Ответ: 7,7 Ом, 69,54 А, 76 А, 24,8 °, 27,4 ° 2. Для синхронного генератора мощностью 2500 кВА, 6600 В, подключенного по схеме «звезда», работающего при полной нагрузке, рассчитайте (а) процентное регулирование напряжения при коэффициенте мощности 0.8 с запаздыванием, (b) регулировка напряжения в процентах при коэффициенте мощности 0,8 с опережением. Синхронное реактивное сопротивление и сопротивление якоря составляют 10,4 Ом и 0,071 Ом соответственно. Ответ: 44%, -20% 3. Определите частоту вращения ротора в об / мин следующих трехфазных синхронных машин: (a) f = 60 Гц, количество полюсов = 6, (b) f = 50 Гц, количество полюсов = 12, и (c) f = 400 Гц, количество полюсов = 4. Ответ: 1200 об / мин, 500 об / мин, 12000 об / мин 4. AY подключен 3 фазы 50 Гц 8-полюсный синхронный генератор переменного тока имеет индуцированный напряжение между линиями 4400 В при токе возбуждения ротора 10 А.Если этот генератор переменного тока должен генерировать напряжение 60 Гц, вычислите новую синхронную скорость и индуцированное напряжение для того же тока ротора, равного 10 А. Ответ: Enew = 5280 В, nsyn-new = 900 об / мин 5. 3 фазы Y подключены 6 Полюсный генератор переменного тока рассчитан на 10 кВА 220 В при 60 Гц. Синхронное реактивное сопротивление Xs = 3 Ом. Линия холостого хода и напряжение на клеммах нейтрали при 1000 об / мин следует кривой намагничивания, показанной ниже. Определите (а) номинальную скорость в об / мин, (б) ток возбуждения, необходимый для работы при полной нагрузке при отставании коэффициента мощности 0,8.E (V) 11 38 70 102 131 156 178 193 206215 221 224 If (A) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2

30

Синхронные машины

Ответ: nsyn = 1200 об / мин, If = 1.0 A 6. Генератор, о котором идет речь, 3 с номиналом 10 кВА, 220 В, 26,2 А, при 1200 об / мин. Определите угол крутящего момента и ток возбуждения для работы двигателя с единичным коэффициентом мощности при номинальной нагрузке. Ответ: угол крутящего момента = 32o, If = 0,75 A 7. Трехфазная индукционная печь потребляет 7,5 кВА при отставании коэффициента мощности 0,6.Доступен синхронный двигатель 10 кВА. Если общий коэффициент мощности комбинации должен быть равен единице, определите механическую нагрузку, которую может выдержать двигатель. Ответ: 8 кВт 8. Следующие данные взяты из характеристик разомкнутой цепи и короткого замыкания 45 кВА 3-фазной Y-подключенной 220 В (линия к линии) 6-полюсной синхронной машины 60 Гц: от характеристики разомкнутой цепи: Линия к линии напряжение = 220 В Ток возбуждения = 2,84 А из характеристики короткого замыкания: Ток якоря (А) 118152 Ток возбуждения (А) 2.20 2,84 от линии воздушного зазора: ток возбуждения = 2,20 A Напряжение между фазами = 202 В Рассчитайте ненасыщенное значение синхронного реактивного сопротивления и его значение насыщения при номинальном напряжении. Выразите синхронное реактивное сопротивление в омах на фазу, а также в единицах номинала машины в качестве основы.