在组装配电盘或连接新的大型家用电器时,家庭杂工肯定会遇到需要选择断路器这样的问题。断路器提供电气和消防安全,因此正确选择断路器是保证您、家人和财产安全的关键。
文章内容
自动断路器的用途
在自动机器的供电链中,要防止线路过热。任何电线都是为通过一定电流而设计的。如果通过的电流超过这个值,导体就会开始过热。如果这种情况持续足够长的时间,线路就会开始熔化,从而导致短路。断路器就是用来防止这种情况发生的。
断路器的第二个任务是在发生短路电流(短路)时切断电源。发生短路时,电路中的电流会成倍增加,可达数千安培。为了防止短路电流破坏线路和损坏线路中的设备,断路器必须在电流超过一定限度时尽快切断电源。
为了使保护断路器正确地执行其功能,必须正确地选择自动装置的所有参数。虽然参数不多,只有三个,但每个参数都必须处理好。
什么是自动保护断路器
为了保护单相 220 V 电网的导线,有单极和双极两种隔离装置。单极--相线上只连接一根导线,双极--相线上只连接一根导线,零线上只连接一根导线。单极自动装置安装在 220 V 内部照明电路上,安装在工作条件正常的房间的插座组上。单极自动装置也可用于三相网络中的某些负载,连接其中一相。
对于三相网络(380 伏),有三极和四极之分。这些自动保护装置(断路器的正确名称)安装在三相负载(烤箱、灶台和其他从 380 V 电网运行的设备)上。
在湿度较高的房间(浴室、浴缸、游泳池等)安装两极断路器。此外,还建议在大功率电器--洗衣机、洗碗机、锅炉、烤箱等--上安装双极断路器。
只是在紧急情况下,如发生短路或绝缘击穿,相电压会落到中性线上。如果在供电线路上安装了单极装置,它将断开相线,但带有危险电压的零线仍将保持连接。这意味着仍有触电的可能。也就是说,自动装置的选择很简单 - 在部分线路上安装单极开关,在部分线路上安装双极开关。具体数量取决于网络状态。
三相电网使用三极断路器。这种断路器安装在输入端和三相供电的用电设备上,如电炉、三相灶台、烤箱等。其余用电设备上则安装两极自动保护装置。它们必须同时断开相线和中性线。
自动断路器额定值的选择与连接线的数量无关。
确定标称值
实际上,从断路器的功能出发,并遵循确定自动保护装置额定值的规则:必须在电流超过线路承受能力的时刻才会触发。也就是说,自动断路器的额定电流必须小于线路所能承受的最大电流。
因此,选择断路器的算法非常简单:
- 计算特定区域的布线截面。
- 查看该电缆可承受的最大电流(有表格)。
- 然后,从所有断路器的额定值中选择最接近的一个。断路器的额定值与特定电缆的允许连续负载电流有关 - 它们的额定值略小(见表)。额定值列表如下16 A、25 A、32 A、40 A、63 A。还有额定值和更小的额定值,但它们实际上并不常用--我们已经使用了太多的电器,它们的功率都很大。
示例
这种算法非常简单,但运行起来不会出错。为了更清楚地说明问题,我们来看一个例子。下表列出了房屋和公寓布线时所用导线的最大允许电流。此外,还有关于使用自动机器的建议。它们在 "自动保护装置的额定电流 "一栏中给出。我们要在这里寻找额定电流 - 它略低于最大允许电流,以便布线在正常模式下工作。
铜线横截面 | 允许持续负载电流 | 单相网络最大负载功率 220 V | 断路器的额定电流 | 断路器的电流限制 | 单相电路的大致负载 |
---|---|---|---|---|---|
1.5 平方毫米 | 19 А | 4.1 千瓦 | 10 А | 16 А | 照明和信号 |
2.5 平方毫米 | 27 А | 5.9 千瓦 | 16 А | 25 А | 插座组和电地暖 |
4 平方毫米 | 38 А | 8.3 千瓦 | 25 А | 32 А | 空调和热水器 |
6 平方毫米 | 46 А | 10.1 千瓦 | 32 А | 40 А | 电炉和烤箱 |
10 平方毫米 | 70 А | 15.4 千瓦 | 50 А | 63 А | 输入行 |
在表中我们可以找到这条线路所选的导线截面。假设我们需要敷设横截面为 2.5 英寸的电缆。 毫米2 (中功率电器时最常见)。这种截面的导线可承受 27 A 的电流,而自动断路器的建议额定电流为 16 A。
那么电路将如何工作呢?只要电流不超过 25 A,断路器就不会断开,一切正常工作 - 导线发热,但不会达到临界值。当负载电流开始增大并超过 25 A 时,断路器在一段时间内不会断开 - 可能是启动电流,而且是短期电流。如果 13% 超过 25 A 的电流持续了足够长的时间,断路器才会断开。在这种情况下,如果电流达到 28.25 A,则分组器将跳闸并切断分支电源,因为该电流已对导体及其绝缘构成威胁。
按功率计算
是否可以根据负载功率选择自动设备?如果供电线路上只连接一台设备(通常是耗电量大的大型家用电器),那么根据该设备的功率进行计算是可以接受的。还可以根据功率选择输入断路器,该断路器安装在房屋或公寓的入口处。
如果我们要寻找输入断路器的额定值,就必须将连接到室内网络的所有设备的功率相加。然后将求得的总功率代入公式,即为该负载的工作电流。
找到电流后,我们选择额定值 。额定值可以比求得的值稍大或稍小。最重要的是,它的跳闸电流不能超过该线路的最大允许电流。
什么情况下可以使用这种方法?如果布线时预留了很大的空间(顺便说一下,这并不是坏事)。那么,为了节省开支,可以根据负载而不是导线截面安装自动断路器。但我们再次提请注意,负载的长期允许电流必须大于断路器的电流极限。只有这样,断路器的选择才是正确的。
选择破碎能力
上文介绍了根据最大允许负载电流选择封隔器。但当电网发生短路(短路)时,自动断路器也必须跳闸。这一特性称为跳闸容量。它的单位是千安培--这是短路时所能达到的电流大小。根据分断能力选择自动断路器并不困难。
这一特性表明,在多大的短路电流值下,自动装置仍能保持其可操作性,也就是说,它不仅能断开,而且在重新合闸后仍能工作。这一特性取决于许多因素,要准确选择必须确定短路电流。但在住宅或公寓布线时,很少会进行这样的计算,而且计算的重点是距离变电站的远近。
如果变电站位于房屋/公寓入口附近,则应选择分断能力为 10 000 A 的断路器,其他城市公寓的断路器为 6 000 A 即可。如果房屋位于郊外,或者您选择的断路器用于保护别墅的电网,则分断能力为 4 500 A 即可。而且随着分断能力的增加,价格也会大幅上涨,因此可以采用合理节约的原则。
是否可以在城市公寓中安装分断能力较低的插座?原则上可以,但没人能保证第一次短路后就不用更换。它可以断开网络,但无法使用。在最坏的情况下,触点会融化,自动机器来不及断开。然后电线会熔化,并可能引发火灾。
电磁释放类型
当电流超过某个点时,自动装置应跳闸。但在电网中会定期出现短期过载。它们通常与浪涌电流有关。例如,在开启冰箱压缩机、洗衣机电机等时就会出现这种过载。在这种临时和短期过载时,断路器不应跳闸,因为它们有一定的跳闸延时。
但如果电流增加不是因为过载,而是因为短路,那么在断路器 "等待 "的时间里,其触点就会熔化。这就是为什么会有电磁断路器。当电流达到一定值时,它就会跳闸,这时就不再是过载了。这个值也被称为跳闸电流,因为在这种情况下,断路器会切断供电线路。跳闸电流值可以不同,由表示自动断路器额定值的数字前的字母显示。
最常见的有三种类型:
选择分组断路器有哪些特点?在这种情况下,选择自动断路器的依据还包括您的住宅与变电站的距离以及电网的状态,选择自动断路器保护装置的规则很简单:
- 机身上有字母 "B "的设备适用于避暑别墅、村庄和定居点的房屋,这些房屋通过空气供电。此外,它们还可以安装在内部电网尚未重建的老房子公寓里。这种断路器不常出售,价格比 C 类稍高,但可以按订单供货。
- 机身上带 "C "的分组器 - 这是最常见的型号。它们被安装在条件正常的网络中,适用于新建筑中的公寓或大修后的变电站附近的私人住宅。
- D 级用于企业和车间中具有高浪涌电流的设备。
事实上,在这种情况下,选择自动保护装置非常简单,大多数情况下都适合使用 C 型。
哪些制造商值得信赖
最后,让我们来关注一下制造商。如果您还没有考虑好要购买哪家公司生产的断路器,就不能算是完成了对自动断路器的选择。绝对不要选择不知名的公司--电力行业不是一个可以做实验的领域。有关制造商选择的详细信息,请参见视频。
Choosing the right circuit breaker rating is super important! I remember when I swapped one in my garage; it made such a difference in keeping everything safe. It’s all about finding that sweet spot, you know? Now, I can confidently run my tools without worrying!