Kokia vardinė srovė elektrotechnikoje

Akademiko Ožegovo Aiškinamasis rusų kalbos žodynas paaiškina žodžio „vardinis“, kaip paskirtas, pavadintas, bet nevykdantis savo pareigų, paskyrimas, tai yra fiktyvus, reikšmę.

Šis apibrėžimas gana tiksliai paaiškina vardinės įtampos, srovės ir galios elektrinius terminus. Atrodo, kad jie yra, apibrėžti ir apibrėžti, bet iš tikrųjų tarnauja tik kaip gairės elektrikams. Faktinės šių parametrų skaitinės išraiškos iš tikrųjų skiriasi nuo nustatytų verčių.

Pavyzdžiui, visi esame susipažinę su kintamu vienfaziu tinklu, kurio įtampa yra 220 voltų, kuri laikoma vardine. Tiesą sakant, jo vertė pagal GOST gali pasiekti tik viršutinę 252 voltų ribą. Taip veikia valstybinis standartas.

Tą patį vaizdą galima pamatyti ir esant vardinei srovei.

Nominalios srovės nustatymo principas

Renkantis jo vertę, buvo paimtas maksimalus galimas elektros laidų šiluminis šildymas, įskaitant jų izoliaciją, kuri turi veikti patikimai esant apkrovai neribotą laiką.

Esant vardinei srovei, palaikomas šiluminis balansas tarp:

• laidų šildymas nuo elektros krūvių temperatūros poveikio, aprašytas Džaulio-Lenco dėsnio veikimu;

• aušinimas dėl dalies šilumos pašalinimo į aplinką.

Šiuo atveju šiluma Q1 neturėtų turėti įtakos metalo mechaninėms ir stiprumo savybėms, o Q2 - izoliacinio sluoksnio cheminių ir dielektrinių savybių pokyčiui.

Net ir šiek tiek viršijus srovės vardinę vertę, po tam tikro laiko reikės pašalinti įtampą iš elektros įrangos, kad būtų atvėsintas srovės laidininko metalas ir izoliacija. Priešingu atveju pablogės jų elektrinės savybės ir suirs dielektrinis sluoksnis arba deformuosis metalas.

Bet kokia elektros įranga (įskaitant srovės šaltinius, jos vartotojus, jungiamuosius laidus ir sistemas, apsauginius įtaisus) yra apskaičiuojama, projektuojama ir gaminama veikti tam tikra vardine srove.

Jo vertė nurodoma ne tik techninėje gamyklos dokumentacijoje, bet ir ant elektros įrenginių korpuso ar vardinių lentelių.

Aukščiau esančioje nuotraukoje aiškiai matyti 2,5 ir 10 amperų srovės galios, kurios yra pagamintos štampuojant gaminant elektros kištuką.

Siekiant standartizuoti įrangą, GOST 6827-76 pateikia keletą vardinių srovių, kuriomis turi veikti beveik visi elektros įrenginiai.

Kaip pasirinkti apsauginį įtaisą vardinei srovei

Kadangi vardinė srovė lemia ilgalaikio elektros įrenginių eksploatavimo galimybę be jokių pažeidimų, tai visi srovės apsaugos įtaisai sukonfigūruojami taip, kad veiktų ją viršijus.

Praktikoje dažnai pasitaiko situacijų, kai dėl įvairių priežasčių trumpam laikui elektros grandinėje atsiranda perkrova. Tokiu atveju laidininko metalo ir izoliacinio sluoksnio temperatūra nespėja pasiekti ribos, kai pažeidžiamos jų elektrinės savybės.

Dėl šių priežasčių perkrovos zona yra padalinta į atskirą zoną, kurią riboja ne tik dydis, bet ir veiksmo trukmė. Pasiekus kritines izoliacinio sluoksnio ir laidininko metalo temperatūros vertes, reikia pašalinti elektros instaliacijos įtampą, kad ji atvėstų.

Šias funkcijas atlieka šiluminės perkrovos apsauga:

• grandinės pertraukikliai;

• terminiai išleidimai.

Jie suvokia šilumos apkrovą ir prisitaiko, kad išsijungtų per tam tikrą laiką. Apsaugų, kurios atlieka „momentinį“ apkrovos nutraukimą, nustatymas yra šiek tiek didesnis nei perkrovos srovė. Sąvoka „akimirksniu“ iš tikrųjų apibrėžia veiksmą per trumpiausią įmanomą laikotarpį. Šiuolaikinės sparčiausios apsaugos nuo viršsrovės atveju pertraukimas įvyksta vos per 0,02 sekundės.

Darbinė srovė įprastu galios režimu paprastai yra mažesnė už vardinę vertę.

Pateiktame pavyzdyje atvejis analizuojamas kintamosios srovės grandinėms. Nuolatinės įtampos grandinėse nėra esminio skirtumo tarp darbinės, vardinės srovės ir apsauginio veikimo nustatymų pasirinkimo.

Kaip grandinės pertraukiklis sukonfigūruotas veikti vardine srove

Pramoninių prietaisų ir buitinių elektros tinklų apsaugai dažniausiai naudojami automatiniai jungikliai, kurie savo konstrukcijoje sujungia:

• termiškai uždelstas išleidimas;

• srovės pertrūkis, labai greitas avarinio režimo išjungimas.

Šiuo atveju grandinės pertraukikliai gaminami vardinei įtampai ir srovei. Apsauginiai įtaisai parenkami pagal jų dydį, kad veiktų konkrečiomis tam tikros grandinės sąlygomis.

Šiuo tikslu standartai apibrėžia 4 tipų srovės ir laiko charakteristikas skirtingoms mašinų konstrukcijoms. Jie pažymėti lotyniškomis raidėmis A, B, C, D ir skirti garantuotam gedimų atjungimui, kai vardinės srovės kartotinis nuo 1,3 iki 14.

Laiko srovės grandinės pertraukiklis, atsižvelgiant į aplinkos temperatūrą, parenkamas tam tikros rūšies apkrovai, pavyzdžiui:

• puslaidininkiniai įtaisai;

• apšvietimo sistemos;

• grandinės su mišriomis apkrovomis ir vidutinėmis įjungimo srovėmis;

• grandinės su dideliu perkrovos pajėgumu.

Srovės laiko charakteristikas gali sudaryti trys veikimo zonos, kaip parodyta paveikslėlyje, arba dvi (be vidurio).

Vardinės srovės žymėjimą galima rasti ant mašinos korpuso. Paveikslėlyje parodytas jungiklis, pažymėtas 100 amperų reitingu.

Tai reiškia, kad jis veiks (išsijungs) ne nuo vardinės srovės (100 A), o nuo jos pertekliaus. Tarkime, jei mašinos pertraukiklis nustatytas į 3,5 kartotinį, tada 100 × 3,5 = 350 amperų ar daugiau srovė bus sustabdyta be laiko delsimo.

Kai šiluminis atleidimas nustatytas į 1,25 kartotinį, tada, kai pasiekiama 100 × 1,25 = 125 amperų vertė, išjungimas įvyks po kurio laiko, pavyzdžiui, po valandos. Tokiu atveju grandinė šiuo laikotarpiu veiks su perkrova.

Reikėtų nepamiršti, kad mašinos išjungimo laikui įtakos turi ir kiti veiksniai, susiję su apsaugos temperatūros režimo palaikymu:

• aplinkos sąlygos;

• skirstomojo skydo pripildymo įranga laipsnis;

• galimybė šildyti arba vėsinti iš išorinių šaltinių.

Kaip vertinami laidai ir grandinės pertraukiklis?

Norint nustatyti pagrindinius apsaugų ir laidininkų elektrinius parametrus, reikia atsižvelgti į jiems taikomą apkrovą. Norėdami tai padaryti, jis apskaičiuojamas pagal su darbu susijusių prietaisų vardinę galią, atsižvelgiant į jų užimtumo koeficientą.

Pavyzdžiui, prie virtuvėje esančios išvesties grupės yra prijungta indaplovė, multicooker, elektrinė orkaitė ir mikrobangų krosnelė, kurios bendra galia įprastu režimu sunaudoja 5660 vatų (atsižvelgiant į perjungimo dažnį).

Vardinė namų ūkio tinklo įtampa yra 220 voltų. Nustatykite apkrovos srovę, kuri tekės per laidininkus ir apsauginius įtaisus, padalydami galią iš įtampos. I = 5660/220 = 25,7 A.

Toliau žiūrime į lentelę su elektros įrangos vardinių srovių skaičiumi.Joje nėra tokiai srovei skirto jungiklio. Tačiau gamintojai gamina mašinas 25 amperams. Jo vertė artimiausia mūsų tikslams. Todėl mes pasirenkame jį kaip pagrindą apsauginiam įtaisui, skirtu išvesties grupės vartotojams.

Toliau turime nuspręsti dėl laidų medžiagos ir skerspjūvio. Paimkime varį kaip pagrindą, nes aliuminio laidai, net ir buityje, dėl savo savybių nebėra populiarūs.

Elektriko vadovuose yra lentelės, kaip pasirinkti įvairių medžiagų laidininkus srovės apkrovai. Paimkime savo atvejį, atsižvelgdami į tai, kad laidų instaliacija atliekama atskiru PE izoliacijos kabeliu, paslėptu sieniniame latake. Laikoma, kad temperatūros ribos atitinka kambario sąlygas.

Lentelėje bus pateikta informacija, kad mažiausias leistinas standartinės varinės vielos skerspjūvis mūsų atveju yra 4 mm kvadratas. Negalite vartoti mažiau, bet geriau jį padidinti.

Kartais kyla problemų pasirenkant jau veikiančių laidų apsaugos laipsnį. Šiuo atveju visiškai pagrįsta elektros matavimo prietaisu nustatyti vartotojų tinklo apkrovos srovę ir palyginti ją su apskaičiuota aukščiau nurodytu teoriniu metodu.

Taigi terminas „vardinė srovė“ padeda elektrikams naršyti elektros įrangos techninėse charakteristikose.