dòng điện danh định trong kỹ thuật điện là gì

Từ điển giải thích về tiếng Nga của Viện sĩ Ozhegov giải thích ý nghĩa của từ "danh nghĩa", như được chỉ định, đặt tên, nhưng không hoàn thành nhiệm vụ, cuộc hẹn, nghĩa là hư cấu.

Định nghĩa này giải thích khá chính xác các thuật ngữ điện của điện áp, dòng điện và công suất định mức. Chúng dường như ở đó, được xác định và xác định, nhưng thực sự chỉ đóng vai trò là hướng dẫn cho thợ điện. Các biểu thức số thực tế của các tham số này thực sự khác với các giá trị đã đặt.

Ví dụ, tất cả chúng ta đều quen thuộc với mạng một pha xoay chiều có điện áp 220 vôn, được coi là danh nghĩa. Trên thực tế, giá trị của nó theo GOST chỉ có thể đạt đến giới hạn trên là 252 volt. Đây là cách tiêu chuẩn nhà nước hoạt động.

Hình ảnh tương tự có thể được nhìn thấy với dòng điện định mức.

Nguyên tắc xác định dòng điện định mức

Làm cơ sở để chọn giá trị của nó, người ta đã lấy mức nhiệt tối đa có thể có của dây điện, bao gồm cả lớp cách điện của chúng, phải hoạt động đáng tin cậy dưới tải trong thời gian không giới hạn.

Ở dòng định mức, cân bằng nhiệt được duy trì giữa:

• làm nóng dây dẫn do hiệu ứng nhiệt độ của các điện tích, được mô tả bằng tác dụng của định luật Joule-Lenz;

• làm mát do loại bỏ một phần nhiệt lượng ra môi trường.

Trong trường hợp này, nhiệt lượng Q1 không được ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học và độ bền của kim loại, và Q2 - ảnh hưởng đến sự thay đổi tính chất hóa học và điện môi của lớp cách điện.

Ngay cả khi định mức hiện tại bị vượt quá một chút, sau một khoảng thời gian nhất định, sẽ cần phải loại bỏ điện áp khỏi thiết bị điện để làm mát kim loại của dây dẫn hiện tại và lớp cách điện. Nếu không, các tính chất điện của chúng sẽ bị suy giảm và sự cố của lớp điện môi hoặc biến dạng kim loại sẽ xảy ra.

Bất kỳ thiết bị điện nào (bao gồm cả nguồn hiện tại, người tiêu dùng, dây kết nối và hệ thống, thiết bị bảo vệ) đều được tính toán, thiết kế và sản xuất để hoạt động ở một dòng điện định mức nhất định.

Giá trị của nó không chỉ được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật của nhà máy mà còn trên vỏ hoặc bảng tên của thiết bị điện.

Ảnh trên hiển thị rõ ràng các xếp hạng hiện tại là 2,5 và 10 ampe được tạo ra bằng cách dập trong quá trình sản xuất phích cắm điện.

Để chuẩn hóa thiết bị, GOST 6827-76 giới thiệu một số dòng điện định mức mà hầu hết tất cả các thiết bị điện phải hoạt động.

Cách chọn thiết bị bảo vệ cho dòng điện định mức

Vì dòng điện định mức xác định khả năng hoạt động lâu dài của thiết bị điện mà không có bất kỳ hư hỏng nào, nên tất cả các thiết bị bảo vệ dòng điện được cấu hình để hoạt động khi vượt quá dòng điện này.

Trong thực tế, thường có những tình huống xảy ra quá tải trong mạch nguồn trong một thời gian ngắn vì nhiều lý do. Trong trường hợp này, nhiệt độ của kim loại của dây dẫn và lớp cách điện không có thời gian để đạt đến giới hạn khi các đặc tính điện của chúng bị vi phạm.

Vì những lý do này, vùng quá tải được chia thành một vùng riêng biệt, vùng này không chỉ bị giới hạn bởi kích thước mà còn bởi thời lượng của hành động. Khi đạt đến các giá trị nhiệt độ tới hạn của lớp cách điện và kim loại của dây dẫn, điện áp khỏi hệ thống lắp đặt điện phải được loại bỏ để hạ nhiệt.

Các chức năng này được thực hiện bởi các biện pháp bảo vệ quá tải nhiệt:

• cầu dao điện;

• giải phóng nhiệt.

Chúng cảm nhận tải nhiệt và điều chỉnh tắt theo thời gian nhất định. Cài đặt của các biện pháp bảo vệ thực hiện ngắt tải «tạm thời» cao hơn một chút so với dòng điện quá tải. Thuật ngữ "tức thời" thực sự xác định hành động trong khoảng thời gian ngắn nhất có thể. Đối với các biện pháp bảo vệ quá dòng nhanh nhất hiện nay, thời gian gián đoạn chỉ diễn ra trong chưa đầy 0,02 giây.

Dòng điện hoạt động ở chế độ nguồn bình thường thường nhỏ hơn giá trị danh định.

Trong ví dụ đã cho, trường hợp được phân tích đối với mạch điện xoay chiều. Trong các mạch điện áp DC, không có sự khác biệt cơ bản trong mối quan hệ giữa dòng điện làm việc, định mức và lựa chọn cài đặt cho hoạt động bảo vệ.

Cách cấu hình bộ ngắt mạch để hoạt động ở dòng điện định mức

Trong việc bảo vệ các thiết bị công nghiệp và mạng điện gia dụng, phổ biến nhất là các công tắc tự động, kết hợp trong thiết kế của chúng:

• bản phát hành bị trì hoãn nhiệt;

• ngắt dòng điện, tắt chế độ khẩn cấp rất nhanh.

Trong trường hợp này, bộ ngắt mạch được sản xuất cho điện áp và dòng điện định mức. Các thiết bị bảo vệ được chọn theo kích thước của chúng để hoạt động trong các điều kiện cụ thể của một mạch nhất định.

Với mục đích này, các tiêu chuẩn xác định 4 loại đặc tính thời gian hiện tại cho các thiết kế máy khác nhau. Chúng được đánh dấu bằng các chữ cái Latinh A, B, C, D và được thiết kế để đảm bảo ngắt kết nối các sự cố với bội số của dòng định mức từ 1,3 đến 14.

Bộ ngắt mạch dòng thời gian, có tính đến nhiệt độ môi trường, được chọn cho một loại tải nhất định, ví dụ:

• Thiết bị bán dẫn;

• hệ thống chiếu sáng;

• mạch có tải hỗn hợp và dòng vào vừa phải;

• mạch có khả năng quá tải cao.

Đặc tính thời gian hiện tại có thể bao gồm ba vùng hành động, như trong hình hoặc hai vùng (không có vùng giữa).

Ký hiệu của dòng định mức có thể được tìm thấy trên vỏ máy. Hình ảnh cho thấy một công tắc được dán nhãn có xếp hạng 100 amp.

Điều này có nghĩa là nó sẽ hoạt động (tắt) không phải từ dòng điện định mức (100 A), mà từ dòng điện vượt quá của nó. Giả sử rằng nếu bộ ngắt của máy được đặt thành bội số của 3,5, thì dòng điện 100 × 3,5 = 350 ampe trở lên sẽ bị nó dừng mà không bị trễ thời gian.

Khi bộ giải phóng nhiệt được đặt thành bội số của 1,25, thì khi đạt đến giá trị 100 × 1,25 = 125 ampe, ngắt sẽ xảy ra sau một thời gian, chẳng hạn như một giờ. Trong trường hợp này, mạch sẽ hoạt động với tình trạng quá tải trong khoảng thời gian này.

Cần lưu ý rằng các yếu tố khác liên quan đến việc duy trì chế độ nhiệt độ bảo vệ cũng ảnh hưởng đến thời gian tắt máy:

• điều kiện môi trường;

• mức độ lấp đầy của tổng đài với thiết bị;

• khả năng sưởi ấm hoặc làm mát từ các nguồn bên ngoài.

Hệ thống dây điện và bộ ngắt mạch được đánh giá như thế nào?

Để xác định các thông số điện chính của bảo vệ và dây dẫn, tải trọng áp dụng cho chúng phải được tính đến. Để làm điều này, nó được tính theo sức mạnh danh nghĩa của các thiết bị liên quan đến công việc, có tính đến hệ số việc làm của chúng.

Ví dụ: máy rửa chén, máy đa năng, lò nướng điện và lò vi sóng được kết nối với nhóm đầu ra đặt trong bếp, tiêu thụ tổng công suất ở chế độ bình thường là 5660 watt (có tính đến tần số chuyển đổi).

Điện áp danh định của mạng gia đình là 220 volt. Xác định dòng tải sẽ chạy qua dây dẫn và thiết bị bảo vệ bằng cách chia công suất cho điện áp. Tôi = 5660/220 = 25,7A.

Tiếp theo, chúng ta xem bảng có một số dòng điện định mức cho thiết bị điện, nó không có cầu dao cho dòng điện như vậy. Nhưng các nhà sản xuất sản xuất máy cho 25 ampe. Giá trị của nó là gần nhất với mục tiêu của chúng tôi. Do đó, chúng tôi chọn nó làm cơ sở cho một thiết bị bảo vệ cho người tiêu dùng đi dây của nhóm ổ cắm.

Tiếp theo, chúng ta cần quyết định chất liệu của dây và mặt cắt ngang. Hãy lấy đồng làm cơ sở, vì hệ thống dây điện bằng nhôm, ngay cả đối với mục đích gia dụng, không còn phổ biến do đặc điểm của nó.

Sổ tay thợ điện có các bảng để chọn dây dẫn bằng các vật liệu khác nhau để tải dòng điện. Hãy xem xét trường hợp của chúng ta, có tính đến thực tế là hệ thống dây điện được thực hiện bằng một cáp cách điện PE riêng được giấu trong máng xối trên tường. Giới hạn nhiệt độ được giả định là tương ứng với điều kiện phòng.

Bảng sẽ cung cấp cho chúng tôi thông tin rằng tiết diện tối thiểu cho phép của dây đồng tiêu chuẩn cho trường hợp của chúng tôi là 4 mm vuông. Bạn không thể lấy ít hơn, nhưng tốt hơn là tăng nó lên.

Đôi khi có vấn đề với việc chọn mức độ bảo vệ cho hệ thống dây điện đã hoạt động. Trong trường hợp này, việc xác định dòng tải của mạng người tiêu dùng bằng dụng cụ đo điện là hoàn toàn hợp lý và so sánh với giá trị được tính theo phương pháp lý thuyết ở trên.

Như vậy, thuật ngữ “dòng điện định mức” giúp người thợ điện định hướng được các đặc tính kỹ thuật của thiết bị điện.