Jaký je jmenovitý proud v elektrotechnice

Akademik Ozhegov Vysvětlující slovník ruského jazyka vysvětluje význam slova "nominální", jak je určeno, pojmenováno, ale neplní své povinnosti, jmenování, to znamená fiktivní.

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

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

Stejný obrázek lze vidět u jmenovitého proudu.

Princip stanovení jmenovitého proudu

Jako základ pro volbu její hodnoty byl vzat maximální možný tepelný ohřev elektrických vodičů včetně jejich izolace, která musí spolehlivě fungovat v zátěži po neomezenou dobu.

Při jmenovitém proudu je udržována tepelná rovnováha mezi:

• ohřev drátů od teplotního účinku elektrických nábojů, popsaný působením Joule-Lenzova zákona;

• chlazení v důsledku odvodu části tepla do okolí.

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

I když je jmenovitý proud mírně překročen, po určité době bude nutné odpojit napětí z elektrického zařízení, aby se ochladil kov proudového vodiče a izolace. Jinak se zhorší jejich elektrické vlastnosti a dojde k porušení dielektrické vrstvy nebo deformaci kovu.

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

Jeho hodnota je uvedena nejen v technické dokumentaci výrobce, ale také na krytu nebo na typovém štítku elektrického zařízení.

Výše uvedená fotografie jasně ukazuje jmenovité proudy 2,5 a 10 ampérů, které jsou vyrobeny ražením při výrobě elektrické zástrčky.

Za účelem standardizace zařízení zavádí GOST 6827-76 řadu jmenovitých proudů, při kterých musí fungovat téměř všechny elektrické instalace.

Jak vybrat ochranné zařízení pro jmenovitý proud

Vzhledem k tomu, že jmenovitý proud určuje možnost dlouhodobého provozu elektrického zařízení bez poškození, jsou všechna proudová ochranná zařízení konfigurována tak, aby fungovala při jeho překročení.

V praxi často dochází k situacím, kdy na krátkou dobu dojde z různých důvodů k přetížení silového obvodu. V tomto případě teplota kovu vodiče a izolační vrstvy nestihne dosáhnout limitu, když jsou narušeny jejich elektrické vlastnosti.

Z těchto důvodů je zóna přetížení rozdělena na samostatnou zónu, která je omezena nejen velikostí, ale i délkou působení. Při dosažení kritických teplotních hodnot izolační vrstvy a kovu vodiče je nutné odpojit napětí z elektrické instalace, aby došlo k jejímu ochlazení.

Tyto funkce zajišťují tepelné ochrany proti přetížení:

• jističe;

• tepelné uvolnění.

Vnímají tepelnou zátěž a přizpůsobí se vypnutí s určitým časem. Nastavení ochran, které provádějí «okamžité» přerušení zátěže, je o něco vyšší než proud při přetížení. Pojem „okamžitý“ vlastně definuje akci v co nejkratším časovém úseku. U dnešních nejrychlejších nadproudových ochran dojde k přerušení za méně než 0,02 sekundy.

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

V uvedeném příkladu je případ analyzován pro střídavé obvody. Ve stejnosměrných napěťových obvodech není zásadní rozdíl ve vztahu mezi provozním, jmenovitým proudem a volbou nastavení pro ochranný provoz.

Jak je jistič nakonfigurován pro provoz při jmenovitém proudu

Při ochraně průmyslových zařízení a domácích elektrických sítí jsou nejběžnější automatické spínače, které kombinují ve svém designu:

• tepelně zpožděné spouště;

• přerušení proudu, velmi rychlé vypnutí nouzového režimu.

V tomto případě jsou jističe vyráběny pro jmenovité napětí a proud. Ochranná zařízení jsou vybírána podle jejich velikosti, aby fungovala ve specifických podmínkách určitého obvodu.

Za tímto účelem normy definují 4 typy proudových charakteristik pro různé konstrukce strojů. Jsou označeny latinskými písmeny A, B, C, D a jsou určeny pro zaručené odpojení poruch s násobkem jmenovitého proudu od 1,3 do 14.

Jistič časového proudu, s přihlédnutím k okolní teplotě, je vybrán pro určitý typ zátěže, například:

• polovodičová zařízení;

• osvětlovací systémy;

• obvody se smíšenou zátěží a středními zapínacími proudy;

• obvody s vysokou přetížitelností.

Charakteristika proud-čas se může skládat ze tří zón působení, jak je znázorněno na obrázku, nebo ze dvou (bez středu).

Označení jmenovitého proudu se nachází na skříni stroje. Na obrázku je přepínač označený jmenovitým proudem 100 A.

To znamená, že bude fungovat (vypne se) nikoli z jmenovitého proudu (100 A), ale z jeho přebytku. Předpokládejme, že pokud je zhášedlo stroje nastaveno na násobek 3,5, pak proud 100×3,5 = 350 ampér nebo více jím bude zastaven bez časové prodlevy.

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

Je třeba mít na paměti, že dobu odstávky stroje ovlivňují i ​​další faktory související s udržováním ochranného teplotního režimu:

• ekologické předpoklady;

• stupeň zaplnění rozvaděče zařízením;

• možnost vytápění nebo chlazení z externích zdrojů.

Jak se hodnotí kabeláž a jistič?

Pro stanovení hlavních elektrických parametrů ochran a vodičů je třeba vzít v úvahu zatížení na ně působící. K tomu se vypočítává podle jmenovitého výkonu zařízení souvisejících s prací, s přihlédnutím ke koeficientu jejich využití.

K výstupní skupině umístěné v kuchyni je připojena například myčka, multivar, elektrická trouba a mikrovlnná trouba, která spotřebuje celkový výkon v normálním režimu 5660 wattů (s přihlédnutím ke spínací frekvenci).

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

Dále se podíváme na tabulku s počtem jmenovitých proudů pro elektrická zařízení.Na takový proud nemá jistič. Ale výrobci vyrábějí stroje pro 25 ampérů. Jeho hodnota je nejblíže našim cílům. Proto jej volíme jako základ pro ochranné zařízení pro zapojení spotřebičů zásuvkové skupiny.

Dále se musíme rozhodnout o materiálu drátů a průřezu. Vezměme si jako základ měď, protože hliníkové rozvody, a to ani pro domácí účely, již nejsou díky svým vlastnostem oblíbené.

Příručky pro elektrikáře obsahují tabulky pro výběr vodičů z různých materiálů pro proudové zatížení. Vezměme si náš případ s přihlédnutím k tomu, že elektroinstalace se provádí samostatným kabelem s PE izolací skrytým ve stěnovém žlabu. Předpokládá se, že teplotní limity odpovídají podmínkám v místnosti.

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

Někdy je problém s volbou stupně ochrany již fungující elektroinstalace. V tomto případě je zcela oprávněné určit zatěžovací proud spotřebitelské sítě elektrickým měřicím přístrojem a porovnat jej s proudem vypočteným výše uvedenou teoretickou metodou.

Termín "jmenovitý proud" tedy pomáhá elektrikářům orientovat se v technických vlastnostech elektrického zařízení.