Kāda ir nominālā strāva elektrotehnikā

Akadēmiķa Ožegova Krievu valodas skaidrojošā vārdnīca izskaidro vārda "nomināls" nozīmi, kā norādīts, nosaukts, bet nepildot savus pienākumus, iecelšanu, tas ir, fiktīvu.

Šī definīcija diezgan precīzi izskaidro nominālā sprieguma, strāvas un jaudas elektriskos terminus. Šķiet, ka tie ir, noteikti un definēti, bet patiesībā kalpo tikai kā vadlīnijas elektriķiem. Šo parametru faktiskās skaitliskās izteiksmes faktiski atšķiras no iestatītajām vērtībām.

Piemēram, mēs visi esam pazīstami ar mainīgu vienfāzes tīklu ar 220 voltu spriegumu, kas tiek uzskatīts par nominālo. Faktiski tā vērtība saskaņā ar GOST var sasniegt tikai 252 voltu augšējo robežu. Tā darbojas valsts standarts.

To pašu attēlu var redzēt ar nominālo strāvu.

Nominālās strāvas noteikšanas princips

Par pamatu tās vērtības izvēlei tika ņemta elektrisko vadu maksimālā iespējamā termiskā sildīšana, ieskaitot to izolāciju, kurai neierobežotu laiku jādarbojas droši zem slodzes.

Pie nominālās strāvas tiek uzturēts termiskais līdzsvars starp:

• vadu sildīšana no elektrisko lādiņu temperatūras ietekmes, ko raksturo Džoula-Lenca likuma darbība;

• dzesēšana, jo daļa siltuma tiek noņemta vidē.

Šajā gadījumā siltumam Q1 nevajadzētu ietekmēt metāla mehāniskās un stiprības īpašības, bet Q2 - uz izolācijas slāņa ķīmisko un dielektrisko īpašību izmaiņām.

Pat ja strāvas jauda ir nedaudz pārsniegta, pēc noteikta laika būs nepieciešams noņemt spriegumu no elektroiekārtām, lai atdzesētu strāvas vadītāja metālu un izolāciju. Pretējā gadījumā tiks pasliktinātas to elektriskās īpašības un notiks dielektriskā slāņa pārrāvums vai metāla deformācija.

Jebkura elektroiekārta (arī strāvas avoti, to patērētāji, savienojošie vadi un sistēmas, aizsargierīces) tiek aprēķinātas, projektētas un ražotas, lai darbotos ar noteiktu nominālo strāvu.

Tās vērtība ir norādīta ne tikai rūpnīcas tehniskajā dokumentācijā, bet arī uz elektroiekārtas korpusa vai datu plāksnītēm.

Augšējā fotoattēlā ir skaidri redzami strāvas nominālie 2,5 un 10 ampēri, kas iegūti, štancējot elektrības spraudņa ražošanā.

Lai standartizētu aprīkojumu, GOST 6827-76 ievieš vairākas nominālās strāvas, ar kurām jādarbojas gandrīz visām elektroinstalācijām.

Kā izvēlēties aizsargierīci nominālajai strāvai

Tā kā nominālā strāva nosaka iespēju ilgstoši darboties elektroiekārtām bez bojājumiem, tad visas strāvas aizsardzības ierīces ir konfigurētas tā, lai tā darbotos, kad tā tiek pārsniegta.

Praksē bieži ir situācijas, kad uz īsu laiku dažādu iemeslu dēļ strāvas ķēdē rodas pārslodze. Šajā gadījumā vadītāja metāla un izolācijas slāņa temperatūrai nav laika sasniegt robežu, kad tiek pārkāptas to elektriskās īpašības.

Šo iemeslu dēļ pārslodzes zona ir sadalīta atsevišķā zonā, kuru ierobežo ne tikai izmērs, bet arī darbības ilgums. Kad tiek sasniegtas izolācijas slāņa un vadītāja metāla kritiskās temperatūras vērtības, ir jānoņem spriegums no elektroinstalācijas, lai to atdzesētu.

Šīs funkcijas veic termiskās pārslodzes aizsardzība:

• automātiskie slēdži;

• siltuma izlaidumi.

Viņi uztver siltuma slodzi un pielāgojas, lai ar noteiktu laiku izslēgtos. Aizsardzības iestatījums, kas veic «īslaicīgu» slodzes pārtraukšanu, ir nedaudz lielāks par pārslodzes strāvu. Termins "momentāna" faktiski definē darbību pēc iespējas īsākā laika periodā. Mūsdienu ātrākajām pārstrāvas aizsardzības ierīcēm pārtraukums notiek nedaudz mazāk par 0,02 sekundēm.

Darba strāva parastā jaudas režīmā parasti ir mazāka par nominālo vērtību.

Dotajā piemērā gadījums ir analizēts maiņstrāvas ķēdēm. Līdzstrāvas sprieguma ķēdēs nav būtiskas atšķirības attiecībās starp darba, nominālo strāvu un aizsardzības darbības iestatījumu izvēli.

Kā ķēdes pārtraucējs ir konfigurēts darbam ar nominālo strāvu

Rūpniecisko ierīču un sadzīves elektrisko tīklu aizsardzībā visizplatītākie ir automātiskie slēdži, kas savā dizainā apvieno:

• termiski aizkavēta izdalīšanās;

• strāvas pārtraukums, ļoti ātra avārijas režīma izslēgšana.

Šajā gadījumā automātiskie slēdži tiek ražoti nominālajam spriegumam un strāvai. Aizsargierīces tiek izvēlētas atbilstoši to izmēram, lai tās darbotos noteiktas ķēdes īpašajos apstākļos.

Šim nolūkam standarti nosaka 4 strāvas un laika raksturlielumu veidus dažādām mašīnu konstrukcijām. Tie ir apzīmēti ar latīņu burtiem A, B, C, D un ir paredzēti, lai garantētu kļūdu atvienošanu ar nominālās strāvas daudzkārtni no 1,3 līdz 14.

Laika strāvas ķēdes pārtraucējs, ņemot vērā apkārtējās vides temperatūru, tiek izvēlēts noteikta veida slodzei, piemēram:

• pusvadītāju ierīces;

• apgaismojuma sistēmas;

• ķēdes ar jauktu slodzi un mērenu ieslēgšanas strāvu;

• ķēdes ar augstu pārslodzes jaudu.

Pašreizējā laika raksturlielums var sastāvēt no trim darbības zonām, kā parādīts attēlā, vai no divām (bez vidus).

Nominālās strāvas apzīmējumu var atrast uz mašīnas korpusa. Attēlā redzams slēdzis, kas marķēts ar 100 ampēru vērtējumu.

Tas nozīmē, ka tas darbosies (izslēgsies) nevis no nominālās strāvas (100 A), bet gan no tā pārpalikuma. Pieņemsim, ka, ja mašīnas pārtraucējs ir iestatīts uz 3,5 reizinājumu, tad strāva 100 × 3,5 = 350 ampēri vai vairāk tiks apturēta ar to bez laika aizkaves.

Ja termiskā atbrīvošana ir iestatīta uz 1,25 reizinājumu, tad, kad tiek sasniegta vērtība 100 × 1,25 = 125 ampēri, atvienojums notiks pēc kāda laika, piemēram, vienas stundas. Šajā gadījumā ķēde šajā periodā darbosies ar pārslodzi.

Jāpatur prātā, ka iekārtas izslēgšanas laiku ietekmē arī citi faktori, kas saistīti ar aizsardzības temperatūras režīma uzturēšanu:

• vides apstākļi;

• sadales paneļa piepildījuma pakāpe ar aprīkojumu;

• sildīšanas vai dzesēšanas iespēja no ārējiem avotiem.

Kā tiek novērtēti vadi un ķēdes pārtraucējs?

Lai noteiktu galvenos aizsargu un vadītāju elektriskos parametrus, jāņem vērā tiem pieliktā slodze. Lai to izdarītu, to aprēķina atbilstoši ar darbu saistīto ierīču nominālajai jaudai, ņemot vērā to nodarbinātības koeficientu.

Piemēram, virtuves izvades grupai ir pievienota trauku mazgājamā mašīna, multivarka, elektriskā cepeškrāsns un mikroviļņu krāsns, kas parastā režīmā patērē kopējo jaudu 5660 vati (ņemot vērā pārslēgšanas frekvenci).

Sadzīves tīkla nominālais spriegums ir 220 volti. Nosakiet slodzes strāvu, kas plūst caur vadītājiem un aizsargierīcēm, dalot jaudu ar spriegumu. I = 5660/220 = 25,7 A.

Tālāk mēs aplūkojam tabulu ar virkni nominālo strāvu elektroiekārtām.Tajā nav automātiskā slēdža šādai strāvai. Bet ražotāji ražo mašīnas 25 ampēriem. Tās vērtība ir vistuvāk mūsu mērķiem. Tāpēc mēs to izvēlamies kā pamatu aizsargierīcei izejas grupas elektroinstalācijas patērētājiem.

Tālāk mums jāizlemj par vadu materiālu un šķērsgriezumu. Ņemsim par pamatu varu, jo alumīnija elektroinstalācija pat mājsaimniecības vajadzībām vairs nav populāra to īpašību dēļ.

Elektriķa rokasgrāmatās ir tabulas dažādu materiālu vadītāju izvēlei strāvas slodzei. Ņemsim mūsu gadījumu, ņemot vērā to, ka elektroinstalācija tiek veikta ar atsevišķu PE izolācijas kabeli, kas paslēpts sienas notekcaurulē. Tiek pieņemts, ka temperatūras ierobežojumi atbilst telpas apstākļiem.

Tabula sniegs mums informāciju, ka standarta vara stieples minimālais pieļaujamais šķērsgriezums mūsu gadījumā ir 4 mm kvadrāts. Jūs nevarat ņemt mazāk, bet labāk to palielināt.

Dažreiz rodas problēmas ar aizsardzības pakāpes izvēli jau strādājošiem elektroinstalācijām. Šajā gadījumā ir pilnībā pamatoti noteikt patērētāju tīkla slodzes strāvu ar elektrisko mērinstrumentu un salīdzināt to ar to, kas aprēķināts pēc iepriekš minētās teorētiskās metodes.

Tādējādi termins "nominālā strāva" palīdz elektriķiem orientēties elektrisko iekārtu tehniskajos parametros.