Колика је називна струја у електротехници

Објашњавајући речник руског језика академика Ожегова објашњава значење речи "номинални", како је назначено, именовано, али не испуњава своје дужности, именовање, односно фиктивно.

Ова дефиниција прилично прецизно објашњава електричне појмове називног напона, струје и снаге. Чини се да постоје, дефинисани и дефинисани, али заправо служе само као смернице за електричаре. Стварни нумерички изрази ових параметара се заправо разликују од постављених вредности.

На пример, свима нам је позната наизменична једнофазна мрежа напона од 220 волти, која се сматра номиналном. У ствари, његова вредност према ГОСТ-у може достићи само горњу границу од 252 волта. Овако функционише државни стандард.

Иста слика се може видети и са називном струјом.

Принцип одређивања називне струје

Као основа за избор његове вредности узето је максимално могуће топлотно загревање електричних жица, укључујући њихову изолацију, која мора поуздано радити под оптерећењем неограничено време.

При називној струји, одржава се топлотна равнотежа између:

• загревање жица од температурног ефекта електричних наелектрисања, описано дејством Јоуле-Ленцовог закона;

• хлађење услед одвођења дела топлоте у околину.

У овом случају, топлота К1 не би требало да утиче на механичке карактеристике и карактеристике чврстоће метала, а К2 — на промену хемијских и диелектричних својстава изолационог слоја.

Чак и ако је јачина струје мало прекорачена, након одређеног временског периода биће потребно уклонити напон са електричне опреме како би се охладио метал струјног проводника и изолације. У супротном, њихова електрична својства ће бити нарушена и доћи ће до слома диелектричног слоја или деформације метала.

Свака електрична опрема (укључујући изворе струје, њене потрошаче, прикључне жице и системе, заштитне уређаје) је прорачуната, пројектована и произведена да ради на одређеној називној струји.

Његова вредност је назначена не само у техничкој фабричкој документацији, већ и на кућишту или натписним плочицама електричне опреме.

Горња фотографија јасно показује тренутне вредности од 2,5 и 10 ампера које су направљене штанцањем у производњи електричног утикача.

Да би стандардизовао опрему, ГОСТ 6827-76 уводи низ називних струја на којима морају радити скоро све електричне инсталације.

Како одабрати заштитни уређај за називну струју

Пошто називна струја одређује могућност дуготрајног рада електричне опреме без оштећења, онда су сви уређаји за заштиту струје конфигурисани да раде када је прекорачена.

У пракси се често дешавају ситуације када у кратком временском периоду дође до преоптерећења у струјном колу из различитих разлога. У овом случају, температура метала проводника и изолационог слоја нема времена да достигне границу када се крше њихова електрична својства.

Из ових разлога, зона преоптерећења је подељена у посебну зону, која је ограничена не само величином, већ и трајањем акције. Када се достигну критичне вредности температуре изолационог слоја и метала проводника, напон са електричне инсталације се мора уклонити да би се охладио.

Ове функције обављају термичке заштите од преоптерећења:

• прекидачи кола;

• термичка ослобађања.

Они опажају топлотно оптерећење и прилагођавају се да се искључе са одређеним временом. Подешавање заштита које обављају „тренутни“ прекид оптерећења је нешто веће од струје преоптерећења. Термин „тренутни“ заправо дефинише радњу у најкраћем могућем временском периоду. За данашње најбрже прекострујне заштите, прекид се дешава за нешто мање од 0,02 секунде.

Радна струја у режиму нормалног напајања обично је мања од номиналне вредности.

У датом примеру је анализиран случај за кола наизменичне струје. У круговима једносмерног напона не постоји суштинска разлика у односу између радне, називне струје и избора подешавања за заштитно дејство.

Како је прекидач конфигурисан да ради на називној струји

У заштити индустријских уређаја и кућних електричних мрежа најчешћи су аутоматски прекидачи, који у свом дизајну комбинују:

• термички одложена ослобађања;

• струјни прекид, веома брзо гашење хитног режима.

У овом случају, прекидачи се производе за називни напон и струју. Заштитни уређаји се бирају према њиховој величини да раде у специфичним условима одређеног кола.

У ту сврху, стандарди дефинишу 4 типа струјно-временских карактеристика за различите конструкције машина. Означени су латиничним словима А, Б, Ц, Д и дизајнирани су за гарантовано искључење кварова са вишеструком називном струјом од 1,3 до 14.

Временски струјни прекидач, узимајући у обзир температуру околине, бира се за одређену врсту оптерећења, на пример:

• полупроводнички уређаји;

• системи осветљења;

• кола са мешовитим оптерећењем и умереним ударним струјама;

• кола са високим капацитетом преоптерећења.

Тренутно временска карактеристика се може састојати од три зоне деловања, као што је приказано на слици, или две (без средине).

Ознака називне струје може се наћи на кућишту машине. На слици је приказан прекидач који је означен са 100 амп.

То значи да ће радити (искључити) не од називне струје (100 А), већ од њеног вишка. Претпоставимо да ако је прекидач машине постављен на вишекратник од 3,5, онда ће струја од 100×3,5 = 350 ампера или више бити заустављена без временског одлагања.

Када је термичко ослобађање подешено на вишекратник од 1,25, онда када се достигне вредност од 100×1,25 = 125 ампера, до окидања ће доћи након неког времена, на пример један сат. У овом случају, коло ће радити са преоптерећењем током овог периода.

Треба имати на уму да на време искључења машине утичу и други фактори који се односе на одржавање заштитног температурног режима:

• услови животне средине;

• степен напуњености разводне табле опремом;

• могућност грејања или хлађења из спољних извора.

Како су оцењени ожичење и прекидач?

Да би се одредили главни електрични параметри заштита и проводника, мора се узети у обзир оптерећење које се примењује на њих. Да би се то урадило, израчунава се према називној снази уређаја који се односе на рад, узимајући у обзир коефицијент њихове запослености.

На пример, машина за прање судова, мултиварка, електрична пећница и микроталасна пећница су повезани на излазну групу која се налази у кухињи, која у нормалном режиму троши укупну снагу од 5660 вати (узимајући у обзир фреквенцију пребацивања).

Називни напон кућне мреже је 220 волти. Одредите струју оптерећења која ће тећи кроз проводнике и заштитне уређаје тако што ћете снагу поделити са напоном. И = 5660/220 = 25,7 А.

Даље, погледамо табелу са бројем називних струја за електричну опрему.Нема прекидач за такву струју. Али произвођачи производе машине за 25 ампера. Његова вредност је најближа нашим циљевима. Стога га бирамо као основу за заштитни уређај за ожичење потрошача излазне групе.

Затим морамо одлучити о материјалу жица и попречном пресеку. Узмимо бакар као основу, пошто алуминијумско ожичење, чак и за кућне потребе, више није популарно због својих карактеристика.

Електричарски приручници садрже табеле за избор проводника од различитих материјала за струјно оптерећење. Узмимо наш случај, узимајући у обзир чињеницу да се ожичење врши посебним каблом са ПЕ изолацијом скривеним у зидном олуку. Претпоставља се да границе температуре одговарају условима просторије.

Табела ће нам пружити информацију да је минимални дозвољени попречни пресек стандардне бакарне жице за наш случај 4 мм квадрата. Не можете узети мање, али је боље повећати.

Понекад постоји проблем са избором степена заштите за већ радну жицу. У овом случају је потпуно оправдано одредити струју оптерећења потрошачке мреже електричним мерним инструментом и упоредити је са оном израчунатом горе наведеном теоријском методом.

Дакле, израз "називна струја" помаже електричарима да се крећу у техничким карактеристикама електричне опреме.