กระแสไฟฟ้าที่กำหนดในวิศวกรรมไฟฟ้าคืออะไร

พจนานุกรมอธิบายภาษารัสเซียของนักวิชาการ Ozhegov อธิบายความหมายของคำว่า "เล็กน้อย" ตามที่กำหนด ตั้งชื่อ แต่ไม่ปฏิบัติตามหน้าที่ การนัดหมาย นั่นคือเรื่องสมมติ

คำจำกัดความนี้อธิบายคำศัพท์ทางไฟฟ้าของแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกำลังไฟฟ้าที่กำหนดได้ค่อนข้างแม่นยำ ดูเหมือนว่าจะมีการกำหนดและกำหนดไว้ แต่จริง ๆ แล้วใช้เป็นแนวทางสำหรับช่างไฟฟ้าเท่านั้น นิพจน์ตัวเลขที่แท้จริงของพารามิเตอร์เหล่านี้แตกต่างจากค่าที่ตั้งไว้

ตัวอย่างเช่นเราทุกคนคุ้นเคยกับเครือข่ายเฟสเดียวแบบสลับที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ซึ่งถือว่าเป็นค่าเล็กน้อย ในความเป็นจริงค่าตาม GOST สามารถถึงขีด จำกัด สูงสุดที่ 252 โวลต์เท่านั้น นี่คือวิธีการทำงานของมาตรฐานของรัฐ

ภาพเดียวกันสามารถเห็นได้ด้วยพิกัดปัจจุบัน

หลักการกำหนดกระแสไฟฟ้าที่กำหนด

เพื่อเป็นพื้นฐานในการเลือกค่า ความร้อนสูงสุดที่เป็นไปได้ของสายไฟรวมถึงฉนวนซึ่งต้องทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้ภาระไม่จำกัดเวลา

ที่พิกัดกระแส จะมีการรักษาสมดุลทางความร้อนระหว่าง:

• ความร้อนของสายไฟจากผลกระทบของอุณหภูมิของประจุไฟฟ้าซึ่งอธิบายโดยการกระทำของกฎหมาย Joule-Lenz

• การระบายความร้อนเนื่องจากการกำจัดความร้อนบางส่วนสู่สิ่งแวดล้อม

ในกรณีนี้ ความร้อน Q1 ไม่ควรส่งผลต่อลักษณะทางกลและความแข็งแรงของโลหะ และ Q2 - เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีและไดอิเล็กตริกของชั้นฉนวน

แม้ว่าพิกัดกระแสไฟฟ้าจะเกินเล็กน้อย แต่หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่งก็จำเป็นต้องถอดแรงดันไฟฟ้าออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อทำให้โลหะของตัวนำกระแสไฟฟ้าและฉนวนเย็นลง มิฉะนั้นคุณสมบัติทางไฟฟ้าของพวกมันจะบกพร่องและชั้นอิเล็กทริกจะพังทลายหรือเกิดการเสียรูปของโลหะ

อุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆ (รวมถึงแหล่งกระแสไฟฟ้า ผู้บริโภค การเชื่อมต่อสายไฟและระบบ อุปกรณ์ป้องกัน) ได้รับการคำนวณ ออกแบบ และผลิตให้ทำงานที่พิกัดกระแสที่กำหนด

ค่าของมันไม่เพียงระบุไว้ในเอกสารทางเทคนิคของโรงงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวเรือนหรือป้ายชื่อของอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วย

ภาพด้านบนแสดงพิกัดกระแส 2.5 และ 10 แอมป์อย่างชัดเจนซึ่งทำขึ้นจากการปั๊มในการผลิตปลั๊กไฟฟ้า

เพื่อสร้างมาตรฐานของอุปกรณ์ GOST 6827-76 แนะนำกระแสไฟจำนวนหนึ่งซึ่งการติดตั้งระบบไฟฟ้าเกือบทั้งหมดต้องใช้งาน

วิธีเลือกอุปกรณ์ป้องกันสำหรับกระแสไฟฟ้าที่กำหนด

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่กำหนดกำหนดความเป็นไปได้ในการใช้งานระยะยาวของอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยไม่มีความเสียหายใด ๆ ดังนั้นอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าทั้งหมดจึงได้รับการกำหนดค่าให้ทำงานเมื่อเกิน

ในทางปฏิบัติ มักจะมีบางสถานการณ์ที่เกิดโอเวอร์โหลดในวงจรไฟฟ้าในช่วงเวลาสั้น ๆ ด้วยเหตุผลหลายประการ ในกรณีนี้อุณหภูมิของโลหะของตัวนำและชั้นฉนวนจะไม่มีเวลาถึงขีด จำกัด เมื่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าถูกละเมิด

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ โซนโอเวอร์โหลดจึงถูกแบ่งออกเป็นโซนแยกต่างหาก ซึ่งไม่เพียงถูกจำกัดด้วยขนาดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะเวลาของการดำเนินการด้วย เมื่อถึงค่าอุณหภูมิวิกฤตของชั้นฉนวนและโลหะของตัวนำแล้ว จะต้องถอดแรงดันไฟฟ้าจากการติดตั้งระบบไฟฟ้าออกเพื่อทำให้เย็นลง

ฟังก์ชันเหล่านี้ดำเนินการโดยการป้องกันความร้อนเกิน:

• เบรกเกอร์วงจร

• การระบายความร้อน

พวกเขารับรู้ภาระความร้อนและปรับเพื่อปิดตามเวลาที่กำหนด การตั้งค่าการป้องกันที่ทำการหยุดโหลด «ชั่วขณะ» นั้นสูงกว่ากระแสไฟเกินเล็กน้อย คำว่า "ทันทีทันใด" กำหนดการกระทำในช่วงเวลาที่สั้นที่สุดที่เป็นไปได้ สำหรับการป้องกันกระแสเกินที่เร็วที่สุดในปัจจุบัน การขัดจังหวะจะเกิดขึ้นภายในเวลาไม่ถึง 0.02 วินาที

กระแสการทำงานในโหมดพลังงานปกติมักจะน้อยกว่าค่าเล็กน้อย

ในตัวอย่างที่ให้มา มีการวิเคราะห์กรณีสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ในวงจรแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานในความสัมพันธ์ระหว่างการทำงาน กระแสไฟฟ้าที่กำหนด และตัวเลือกการตั้งค่าสำหรับการดำเนินการป้องกัน

วิธีการกำหนดค่าเบรกเกอร์วงจรให้ทำงานที่พิกัดกระแส

ในการป้องกันอุปกรณ์อุตสาหกรรมและเครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือน ที่พบมากที่สุดคือสวิตช์อัตโนมัติ ซึ่งรวมอยู่ในการออกแบบ:

• ปล่อยความร้อนล่าช้า

• การหยุดชะงักในปัจจุบัน การปิดโหมดฉุกเฉินอย่างรวดเร็ว

ในกรณีนี้ เบรกเกอร์วงจรผลิตขึ้นสำหรับแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่กำหนด อุปกรณ์ป้องกันถูกเลือกตามขนาดเพื่อให้ทำงานในสภาวะเฉพาะของวงจรเฉพาะ

เพื่อจุดประสงค์นี้ มาตรฐานกำหนดลักษณะเวลาปัจจุบัน 4 ประเภทสำหรับการออกแบบเครื่องจักรที่แตกต่างกัน มีการทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษรละติน A, B, C, D และได้รับการออกแบบมาสำหรับการรับประกันการตัดการเชื่อมต่อของข้อผิดพลาดด้วยกระแสที่กำหนดหลายตัวตั้งแต่ 1.3 ถึง 14

เบรกเกอร์กระแสเวลาโดยคำนึงถึงอุณหภูมิโดยรอบถูกเลือกสำหรับโหลดบางประเภทเช่น:

• อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

• ระบบไฟ;

• วงจรที่มีโหลดผสมและกระแสไหลเข้าปานกลาง

• วงจรที่มีกำลังโอเวอร์โหลดสูง

คุณลักษณะของเวลาปัจจุบันสามารถประกอบด้วยสามโซนของการกระทำ ดังที่แสดงในภาพ หรือสองโซน (ไม่มีตรงกลาง)

การกำหนดกระแสไฟฟ้าที่กำหนดสามารถดูได้ที่ตัวเครื่อง รูปภาพแสดงสวิตช์ที่มีป้ายกำกับอัตรา 100 แอมป์

ซึ่งหมายความว่าจะทำงาน (ปิด) ไม่ใช่จากกระแสที่กำหนด (100 A) แต่จากส่วนที่เกิน สมมติว่าหากผู้ขัดจังหวะของเครื่องตั้งค่าเป็นทวีคูณของ 3.5 กระแส 100 × 3.5 = 350 แอมป์หรือมากกว่าจะหยุดโดยไม่มีการหน่วงเวลา

เมื่อการระบายความร้อนถูกตั้งค่าเป็นทวีคูณของ 1.25 เมื่อถึงค่า 100×1.25 = 125 แอมป์ การตัดจะเกิดขึ้นหลังจากเวลาหนึ่ง เช่น หนึ่งชั่วโมง ในกรณีนี้วงจรจะทำงานโดยโอเวอร์โหลดในช่วงเวลานี้

ควรระลึกไว้เสมอว่าปัจจัยอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาระบอบอุณหภูมิการป้องกันก็ส่งผลต่อเวลาปิดเครื่องเช่นกัน:

• สภาพแวดล้อม

• ระดับการเติมสวิตช์บอร์ดพร้อมอุปกรณ์

• ความเป็นไปได้ของการทำความร้อนหรือความเย็นจากแหล่งภายนอก

สายไฟและเบรกเกอร์จัดอันดับอย่างไร?

ในการกำหนดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าหลักของการป้องกันและตัวนำจะต้องคำนึงถึงโหลดที่ใช้กับพวกมันด้วย ในการทำเช่นนี้จะคำนวณตามกำลังไฟของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับงานโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การจ้างงาน

ตัวอย่างเช่น เครื่องล้างจาน หม้อหุงอเนกประสงค์ เตาอบไฟฟ้า และเตาไมโครเวฟ เชื่อมต่อกับกลุ่มเอาต์พุตที่อยู่ในห้องครัว ซึ่งใช้พลังงานทั้งหมดในโหมดปกติที่ 5660 วัตต์ (โดยคำนึงถึงความถี่ในการเปลี่ยน)

แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายในครัวเรือนคือ 220 โวลต์ กำหนดกระแสโหลดที่จะไหลผ่านตัวนำและอุปกรณ์ป้องกันโดยการหารกำลังด้วยแรงดันไฟฟ้า ฉัน = 5660/220 = 25.7 ก.

ต่อไป เราจะดูตารางที่มีจำนวนกระแสไฟฟ้าที่กำหนดสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งไม่มีตัวตัดวงจรสำหรับกระแสไฟฟ้าดังกล่าว แต่ผู้ผลิตผลิตเครื่องจักรสำหรับ 25 แอมป์ ค่าของมันใกล้เคียงกับเป้าหมายของเรามากที่สุด ดังนั้นเราจึงเลือกให้เป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ป้องกันสำหรับการเดินสายไฟของผู้บริโภคในกลุ่มเต้าเสียบ

ต่อไป เราต้องตัดสินใจเลือกวัสดุของสายไฟและส่วนตัดขวาง ลองใช้ทองแดงเป็นฐานเนื่องจากการเดินสายอลูมิเนียมแม้เพื่อวัตถุประสงค์ในครัวเรือนก็ไม่ได้รับความนิยมอีกต่อไปเนื่องจากลักษณะของมัน

คู่มือช่างไฟฟ้ามีตารางสำหรับการเลือกตัวนำของวัสดุต่างๆ สำหรับการโหลดกระแสไฟฟ้า พิจารณากรณีของเราโดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าการเดินสายนั้นทำด้วยสายเคเบิลที่หุ้มฉนวน PE แยกต่างหากซึ่งซ่อนอยู่ในรางน้ำที่ผนัง ขีดจำกัดของอุณหภูมิจะถือว่าสอดคล้องกับสภาพห้อง

ตารางจะให้ข้อมูลเราว่าส่วนตัดขวางขั้นต่ำที่อนุญาตของลวดทองแดงมาตรฐานสำหรับเคสของเราคือ 4 มม. คุณไม่สามารถรับน้อยลง แต่จะดีกว่าหากเพิ่มขึ้น

บางครั้งก็มีปัญหากับการเลือกระดับการป้องกันสำหรับสายไฟที่ใช้งานอยู่ ในกรณีนี้ การกำหนดกระแสโหลดของเครือข่ายผู้บริโภคด้วยเครื่องมือวัดทางไฟฟ้านั้นสมเหตุสมผลอย่างสมบูรณ์ และเปรียบเทียบกับที่คำนวณโดยวิธีการทางทฤษฎีข้างต้น

ดังนั้น คำว่า "กระแสไฟฟ้าที่กำหนด" ช่วยให้ช่างไฟฟ้าสำรวจลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์ไฟฟ้า