Apa arus nominal dalam teknik listrik

Kamus Penjelasan Bahasa Rusia Akademisi Ozhegov menjelaskan arti kata "nominal", sebagaimana ditunjuk, dinamai, tetapi tidak memenuhi tugasnya, penunjukan, yaitu fiktif.

Definisi ini cukup akurat menjelaskan istilah kelistrikan dari tegangan pengenal, arus, dan daya. Mereka tampaknya ada di sana, ditentukan dan ditentukan, tetapi sebenarnya hanya berfungsi sebagai pedoman bagi teknisi listrik. Ekspresi numerik sebenarnya dari parameter ini sebenarnya berbeda dari nilai yang ditetapkan.

Misalnya, kita semua akrab dengan jaringan fase tunggal bolak-balik dengan tegangan 220 volt, yang dianggap nominal. Padahal, nilainya menurut GOST hanya bisa mencapai batas atas 252 volt. Beginilah cara standar negara bekerja.

Gambar yang sama dapat dilihat dengan arus pengenal.

Prinsip penentuan arus nominal

Sebagai dasar untuk memilih nilainya, pemanasan termal kabel listrik semaksimal mungkin, termasuk insulasinya, yang harus bekerja dengan andal di bawah beban untuk waktu yang tidak terbatas, diambil.

Pada arus pengenal, keseimbangan termal dipertahankan antara:

• pemanasan kabel dari efek suhu muatan listrik, dijelaskan oleh aksi hukum Joule-Lenz;

• pendinginan karena pemindahan sebagian panas ke lingkungan.

Dalam hal ini, panas Q1 tidak boleh mempengaruhi karakteristik mekanik dan kekuatan logam, dan Q2 - pada perubahan sifat kimia dan dielektrik lapisan isolasi.

Bahkan jika peringkat arus sedikit terlampaui, setelah jangka waktu tertentu akan diperlukan untuk menghilangkan tegangan dari peralatan listrik untuk mendinginkan logam konduktor arus dan insulasi. Jika tidak, sifat kelistrikannya akan terganggu dan kerusakan lapisan dielektrik atau deformasi logam akan terjadi.

Peralatan listrik apa pun (termasuk sumber arus, konsumennya, kabel dan sistem penghubung, perangkat pelindung) dihitung, dirancang, dan diproduksi untuk beroperasi pada arus pengenal tertentu.

Nilainya ditunjukkan tidak hanya dalam dokumentasi pabrik teknis, tetapi juga pada casing atau papan nama peralatan listrik.

Foto di atas dengan jelas menunjukkan peringkat arus 2,5 dan 10 amp yang dibuat dengan cara dicap dalam pembuatan steker listrik.

Untuk menstandarkan peralatan, GOST 6827-76 memperkenalkan sejumlah arus pengenal yang harus dioperasikan oleh hampir semua instalasi listrik.

Cara memilih perangkat pelindung untuk arus pengenal

Karena arus pengenal menentukan kemungkinan pengoperasian jangka panjang peralatan listrik tanpa kerusakan, maka semua perangkat perlindungan arus dikonfigurasikan untuk bekerja ketika terlampaui.

Dalam praktiknya, sering ada situasi ketika, untuk waktu yang singkat, terjadi kelebihan beban di sirkuit daya karena berbagai alasan. Dalam hal ini, suhu logam konduktor dan lapisan isolasi tidak memiliki waktu untuk mencapai batas ketika sifat kelistrikannya dilanggar.

Karena alasan ini, zona beban berlebih dibagi menjadi zona terpisah, yang tidak hanya dibatasi oleh ukurannya, tetapi juga oleh durasi tindakan. Ketika nilai suhu kritis dari lapisan insulasi dan logam konduktor tercapai, tegangan dari instalasi listrik harus dihilangkan untuk mendinginkannya.

Fungsi-fungsi ini dilakukan oleh perlindungan kelebihan beban termal:

• pemutus sirkuit;

• rilis termal.

Mereka merasakan beban panas dan menyesuaikan untuk mematikan dengan waktu tertentu. Pengaturan perlindungan yang melakukan gangguan "sesaat" pada beban sedikit lebih tinggi daripada arus beban lebih. Istilah "instan" sebenarnya mendefinisikan tindakan dalam periode waktu sesingkat mungkin. Untuk perlindungan arus lebih tercepat saat ini, interupsi terjadi hanya dalam waktu kurang dari 0,02 detik.

Arus operasi dalam mode daya normal biasanya kurang dari nilai nominal.

Dalam contoh yang diberikan, kasus dianalisis untuk sirkuit AC. Dalam rangkaian tegangan DC, tidak ada perbedaan mendasar dalam hubungan antara operasi, arus pengenal, dan pilihan pengaturan untuk operasi pelindung.

Bagaimana pemutus sirkuit dikonfigurasikan untuk beroperasi pada arus pengenal

Dalam perlindungan perangkat industri dan jaringan listrik rumah tangga, yang paling umum adalah sakelar otomatis, yang digabungkan dalam desainnya:

• rilis yang tertunda secara termal;

• gangguan saat ini, mematikan mode darurat dengan sangat cepat.

Dalam hal ini, pemutus sirkuit dibuat untuk tegangan dan arus pengenal. Perangkat pelindung dipilih sesuai dengan ukurannya untuk bekerja dalam kondisi spesifik sirkuit tertentu.

Untuk tujuan ini, standar menentukan 4 jenis karakteristik waktu saat ini untuk desain mesin yang berbeda. Mereka ditandai dengan huruf Latin A, B, C, D dan dirancang untuk jaminan pemutusan gangguan dengan kelipatan arus pengenal dari 1,3 hingga 14.

Pemutus sirkuit arus waktu, dengan mempertimbangkan suhu sekitar, dipilih untuk jenis beban tertentu, misalnya:

• perangkat semikonduktor;

• sistem pencahayaan;

• sirkuit dengan beban campuran dan arus lonjakan sedang;

• sirkuit dengan kapasitas beban berlebih yang tinggi.

Karakteristik waktu saat ini dapat terdiri dari tiga zona aksi, seperti yang ditunjukkan pada gambar, atau dua (tanpa bagian tengah).

Penunjukan arus pengenal dapat ditemukan di rumah mesin. Gambar menunjukkan sakelar yang diberi label dengan peringkat 100 amp.

Ini berarti bahwa itu akan bekerja (mematikan) bukan dari arus pengenal (100 A), tetapi dari kelebihannya. Misalkan jika pemutus mesin diatur ke kelipatan 3,5, maka arus 100×3,5 = 350 amp atau lebih akan dihentikan olehnya tanpa penundaan waktu.

Ketika pelepasan termal diatur ke kelipatan 1,25, maka ketika nilai 100×1,25 = 125 amp tercapai, trip akan terjadi setelah beberapa waktu, misalnya satu jam. Dalam hal ini, sirkuit akan beroperasi dengan kelebihan beban selama periode ini.

Perlu diingat bahwa faktor-faktor lain yang terkait dengan pemeliharaan rezim suhu perlindungan juga memengaruhi waktu pematian mesin:

• keadaan lingkungan;

• tingkat pengisian switchboard dengan peralatan;

• kemungkinan pemanasan atau pendinginan dari sumber eksternal.

Bagaimana nilai kabel dan pemutus sirkuit?

Untuk menentukan parameter listrik utama proteksi dan konduktor, beban yang diterapkan padanya harus diperhitungkan. Untuk melakukan ini, dihitung sesuai dengan daya nominal perangkat yang terkait dengan pekerjaan, dengan mempertimbangkan koefisien pekerjaannya.

Misalnya, mesin pencuci piring, multicooker, oven listrik, dan oven microwave dihubungkan ke grup keluaran yang terletak di dapur, yang menghabiskan daya total dalam mode normal 5660 watt (dengan mempertimbangkan frekuensi peralihan).

Tegangan nominal jaringan rumah tangga adalah 220 volt. Tentukan arus beban yang akan mengalir melalui konduktor dan alat pelindung dengan membagi daya dengan tegangan. I = 5660/220 = 25,7 A.

Selanjutnya, kita lihat tabel dengan sejumlah arus pengenal peralatan listrik... Tidak ada pemutus sirkuit untuk arus seperti itu. Tetapi pabrikan memproduksi mesin untuk 25 amp. Nilainya paling dekat dengan tujuan kita. Oleh karena itu, kami memilihnya sebagai dasar perangkat pelindung untuk kabel konsumen grup outlet.

Selanjutnya, kita perlu memutuskan bahan kabel dan penampang. Mari kita ambil tembaga sebagai alasnya, karena kabel aluminium, bahkan untuk keperluan rumah tangga, tidak lagi populer karena karakteristiknya.

Manual tukang listrik berisi tabel untuk memilih konduktor dari berbagai bahan untuk pemuatan saat ini. Mari kita ambil kasus kita, dengan mempertimbangkan fakta bahwa pengkabelan dilakukan dengan kabel berinsulasi PE terpisah yang tersembunyi di selokan dinding. Batas suhu diasumsikan sesuai dengan kondisi ruangan.

Tabel tersebut akan memberi kami informasi bahwa penampang minimum yang diizinkan dari kawat tembaga standar untuk kasing kami adalah 4 mm persegi. Anda tidak dapat mengambil lebih sedikit, tetapi lebih baik meningkatkannya.

Terkadang ada masalah dengan memilih tingkat perlindungan untuk kabel yang sudah berfungsi. Dalam hal ini, sepenuhnya dibenarkan untuk menentukan arus beban jaringan konsumen dengan alat pengukur listrik dan membandingkannya dengan yang dihitung dengan metode teoretis di atas.

Dengan demikian, istilah "arus pengenal" membantu ahli listrik menavigasi karakteristik teknis peralatan listrik.