Автомат, включающий нагрузку по свистку на PIC
Всем знакома такая ситуация: открываешь дверь в темном помещении и судорожно ищешь кнопку выключателя что бы зажечь свет… Или наоборот, уютно устроившись в теплом кресле, начинаешь дремать, и так не охота вставать и выключать свет…
А если снабдить выключатель специальной приставкой, то достаточно всего лишь хлопнуть в ладоши и свет погаснет сам. Идея такого автомата не нова. Я лишь попытался сделать его компактным и легко повторяемым.
В основе автомата-приставки микроконтроллер серии Microchip – PIC12F629. Аналоговая часть – усилитель звуковой частоты и исполнительная цепь – ключевой транзистор и реле, коммутирующее питание нагрузки.
В качестве реле я использовал TRM3003 на 110 В с гасящим резистором (R8)16 kOm (2 Вт). Устройство питается от параметрического стабилизатора, собранного на стабилитроне и сглаживающих пульсации конденсаторах.
Устройство работает так: в режиме ожидания на порту GP0 микроконтроллера присутствует лог. «1», а на порту GP2 – лог. «0». Таким образом аналоговая часть работает в режиме усилителя звуковой частоты. Сигнал от пьезоэлемента подается на базу первого транзистора КТ3102Б. Смещение на базу подается через резистор 3,3 М.
С коллекторной нагрузки первого транзистора сигнал через развязывающую емкость подается на базу второго транзистора обратной структуры. Его база приоткрыта резистором 2 М. С коллекторной нагрузки второго транзистора усиленный сигнал подается через емкость 510 пФ на порт GP1 контроллера.
Резистор 20 К совместно с емкостью выполняет роль дифференцирующей цепочки, что снижает реакцию усилителя на посторонние шумы.
При поступлении громкого сигнала свиста либо хлопка в ладоши на выходе усилителя появляется напряжение, которое поступает на порт GP1 контроллера. Контроллер «просыпается», изменяет напряжения на порту GP0 на противоположные, а через порт GP2 начинает генерировать сигнал звуковой частоты – пакеты длительностью 200 mS, заполненные частотой 5000 Гц, с интервалами в 100 mS.
Это своего рода сигнал о том, что команда принята. Всего 3 пакета общей длительностью около 1 S. Затем на GP5 формируется лог.«1» и включается нагрузка. Наличие диода в базовоколлекторном переходе первого транзистора позволяет сигналу проходить через пьезоизлучатель.
Диод необходимо подобрать по наименьшему сопротивлению в прямом состоянии, в этом случае сигнал будет звучать громче.
Устройство питается от сети 220 В. Напряжение выпрямляется двухполупериодным выпрямителем и гасится на резисторе 100 кОм, затем стабилизируется стабилитроном КС 106 Б.
О программе: в контроллере задействован внутренний тактовый генератор на 4 МГц. В режиме ожидания контроллер находится в спящем состоянии и потребляет ток примерно 4 мкА, не считая потребления от портов питания усилителя и ключевого транзистора.
В общем, суммарный ток потребления в режиме ожидания не превышает 100 мкА. В программе реализовано прерывание по изменению состояния порта GP1.
Сразу после пробуждения и сброса флага прерывания от порта, запрещаются дальнейшие прерывания от порта, изменяется уровень логики на GP0 и начинается генерация частотнозаполненных пакетов. Пакеты формируется посредством простых циклов.
После окончания формирования звуковых пакетов контроллер включает нагрузку, устанавливает первоначальное состояние на портах питания усилителя, разрешает прерывания от GP1 и уходит в сон… Последующая подача сигнала в виде хлопка и свиста повторяет алгоритм и приводит к выключению нагрузки.
Основные моменты программы
Для разрешения прерываний от периферии необходимо настроить регистр INTCON.
Это можно сделать сразу в подпрограмме инициализации:
MOVLW B'10001000'
MOVWF INTCON ; разрешаем глобальные прерывания и прерывания от портов
Здесь установлен быт разрешения глобальных прерываний и прерываний от портов
Непосредственно разрешить прерывания от конкретного порта можно в регистре IOCB.
Нужно, при этом, помнить что IOCB находится в первом банке памяти!
START_ BSF GPIO,0 ; УСТ. В “1” BCF GPIO,2 ; УСТ. В “0” BSF STATUS, RP0 ; банк 1 bsf IOCB,1 ; вкл. прервывание от GP1 BCF STATUS, RP0 ; банк 0 ;******************ОЖИДАНИЕ****************** SLEEP NOP ;********************ОТВЕТ******************* BSF STATUS, RP0 ; банк 1 bcf IOCB,1 ; выкл. прервывание от GP1 BCF STATUS, RP0 ; банк 0 BCF GPIO,0 ; УСТ. В “0”
Программа устанавливает GP0 в «1», GP2 в «0», т.е. включает аналоговую часть устройства в режим микрофона, разрешает прерывания от порта GP1 и уходит в сон.
При пробуждении от прерывания программа запрещает прерывание от GP1 и устанавливает на GP0 «0», т.е. отключает питание усилителя.
Вход в прерывание
; ВХОД В ПРЕРЫВАНИЕ ОТ ПОРТОВ PER MOVF GPIO,0 BCF INTCON,0 ; сбросим флаг прерывания от портов RETFIE
Необходимо выполнить чтение порта, чтобы исключить несоответствие и сбросить флаг прерывания.
Генерирование сигнала (отклик брелка)
Происходит чисто программно, без использования прерываний. Задержки формируются посредством вложенных циклов. Цикл реализованный на переменной «TEMP» формирует задержку, равную половине периода частоты 500 Гц (т.е. 1 миллисекунда). После выполнения задержки порт GP2 изменяет свое состояние на противоположное и т.д…
Цикл реализованный на переменных «TEMP1» и «TEMP2» формирует повторение внутреннего цикла на «TEMP» в течении 200 миллисекунд.
;**********СИГНАЛ 5000 Гц (100 mS)*********** MOVLW .9 MOVWF TEMP1 MOVLW .10 MOVWF TEMP2 MOVLW .30 MOVWF TEMP DECFSZ TEMP GOTO $-1 BTFSS GPIO,2 ; ЕСЛИ ПОРТ В “0” GOTO $+2 GOTO $+3 BSF GPIO,2 ; УСТ. В “1” GOTO $+2 BCF GPIO,2 ; УСТ. В “0” DECFSZ TEMP2 GOTO $-.11 DECFSZ TEMP1 GOTO $-.13 ;******************************************
Пауза формируется все теми же вложенными циклами:
;*************ПАУЗА (100 mS)*************** MOVLW .200 MOVWF TEMP1 MOVLW .170 MOVWF TEMP2 DECFSZ TEMP2 GOTO $-1 DECFSZ TEMP1 GOTO $-5 ;******************************************
Объединив оба блока (звук + пауза) в один и задав количество повторений через переменную «TEMP3» равную 3 получаем:
;**********ЦИКЛ ПОВТОРА – 3 РАЗ*********** MOVLW .10 MOVWF TEMP3 ;**********СИГНАЛ 5000 Гц (100 mS)*********** MOVLW .9 MOVWF TEMP1 MOVLW .10 MOVWF TEMP2 MOVLW .30 MOVWF TEMP DECFSZ TEMP GOTO $-1 BTFSS GPIO,2 ; ЕСЛИ ПОРТ В “0” GOTO $+2 GOTO $+3 BSF GPIO,2 ; УСТ. В “1” GOTO $+2 BCF GPIO,2 ; УСТ. В “0” DECFSZ TEMP2 GOTO $-.11 DECFSZ TEMP1 GOTO $-.13 ;******************************************
;*************ПАУЗА (100 mS)*************** MOVLW .200 MOVWF TEMP1 MOVLW .170 MOVWF TEMP2 DECFSZ TEMP2 GOTO $-1 DECFSZ TEMP1 GOTO $-5 ;****************************************** DECFSZ TEMP3 GOTO $-.27
Таким образом будет сформирован прерывистый звуковой сигнал частотой 500 Гц, длительностью 200 миллисекунд с интервалом следования 100 миллисекунд. Всего 10 пакетов. Общей длительностью: (0,2+0,1)х3 = 0,9 секунды
Далее следует блок, включающий или выключающий нагрузку:
;************ВКЛ./ОТКЛ. нагрузку*********** BTFSS GPIO,5 ; ЕСЛИ ПОРТ В “0” GOTO $+2 GOTO $+3 BSF GPIO,5 ; УСТ. В “1” GOTO $+2 BCF GPIO,5 ; УСТ. В “0” ;******************************************
Переключение состояния порта происходит по принципу: если был «0» – установить «1», если был «1» – установить «0». Я называю такой принцип переключения – триггерным.
При повторении устройства крайне важно подобрать транзисторы по наибольшему коэффициенту усиления: КТ3102 – не менее 500, КТ3107 – не менее 1000. Допускается использовать любые другие маломощные низкочастотные транзисторы с подобными коэффициентами усиления. Наладка устройства сводится к подбору резисторов смещения на базы усилительных каскадов по наибольшему усилению сигнала.
Список радиоэлементов
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- Avtomat_svist.asm (4 Кб)
- Avtomat_svist.HEX (1 Кб)
Источник: http://cxem.net/house/1-396.php
blog | ИК кнопки
Бесконтактные ИК выключатели
Выключатель управляемый взмахом руки (версия 1)
Первая версия ИК выключателя умеет плавно включать и выключать лампу накаливания взмахом руки. Имеет защиту от срабатывания от посторонних источников ИК сигнала (например пультов ДУ). Подключается последовательно с нагрузкой, как обыкновенный выключатель.
Следующая версия для ИК приемника 36кГц, с вариантом выбора способа запуска нагрузки (схема такая же как и для первой версии). в EEPROM : по адресу 0х10 – прописываем количество минут до автоотключения, по адресу 0х11 – множитель для времени до автоотключения, по адресу 0×12 вписываем “01″ – если с плавным запуском, если ”00″ – то без оного.
Выключатель управляемый взмахом руки (версия 2)
Выключатель управляемый взмахом руки (версия 3)
Вариант для прихожей.
В схему добавлен геркон, устанавливаемый на входной двери. При размыкании геркона (открытии двери) включается свет (остается гореть красный светодиод). Если в течении 1 мин. не подтвердить включение (взмахом руки), то свет автоматически выключится.
Если таки подтвердить (загорается зелёный светодиод) и свет остаётся включенным в течении времени прописанного в ЕПРОМЕ.
В ЕЕПРОМ по адресу : … – 0×10 лежит время в мин до автоотключения – 0×11 лежит множитель времени до автоотключения – 0×12 лежит указатель на способ запуска нагрузки 1=плавно, 0-резко (по умолчанию – плавно)
Как видно из названия это просто ИК кнопка, которая вкл/выключает реле и питается от 5 вольт. Присутствует функция автоотключения нагрузки через заданное в еепроме время (от 5 мин. до 21 часа)
Ик кнопка (без плавного пуска, с питанием от 5/12v.)
Выключатель управляемый взмахом руки. Версия 4.1
Очередная версия выключателя управляемого взмахом руки. На сей раз выключатель приобрёл возможность установки требуемой яркости лампы накаливания при удержании руки возле выключателя. Собирается по схеме 1ой версии на PIC12F629 (тсоп 38 кГц, но должен по идее и на 34 и 36 работать)
Таким образом на данный момент алгоритм работы девайса такой:
– При попадании руки в поле зрения выключателя (на время более 0,5 сек) – яркость лампы начинает нарастать, при отводе руки нарастание прекращается. При повторном подводе и удержании руки яркость лампы продолжит нарастать пока не достигнет максимума, после чего нарастание прекратится и выключатель будет ждать отвода руки.
– При кратковременном подводе руки выключатель плавно включит лампу ( или соответственно плавно выключит, если она до этого уже была включена ). При выключении происходит сохранение установленного значение яркости в епром по адресу ох13
Так же имеется возможность выбора типа запуска нагрузки.
– Для выбора режима плавного включения – в еепром по адресу 0х12 забиваем “01″ , при этом используется плавный Старт/Стоп.
– Для не плавного включения ламп в 0х12 забиваем “00″ , режим без плавного Старт/Стопа. РЕЖИМ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПО УМОЛЧАНИЮ
Таймер до автоотключения устанавливается в еепроме по адресу 0х10 (в минутах) и 0х11 его множитель (как этим пользоваться описано выше). ПО УМОЛЧАНИЮ таймер выставлен на 10 МИНУТ.
В отличии от версии 4.1 в версию 4.2 добавлена возможность отключения функции ”авто-отключения (АО) по истечению времени установленного в епроме” путём удержания руки возле выключателя..
В режиме плавного запуска нагрузки, отключение функции “АО” происходит по следующей схеме:
– Удержанием руки возле выключателя более 0.5 сек устанавливается требуемая или же через кратковременное воздействие восстанавливается ранее установленная яркость свечения лампы
– Повторное удержание руки около выключателя находящегося в режиме ВКЛ. приведёт к отключению функции “АО” (просигнализировав при этом поочередным подмигиванием красного и зеленого светодиодов), а кратковременное воздействие отключит нагрузку.
После перехода выключателя в режим ВЫКЛ. функция “АО” восстанавливается.
Для режима без плавного запуска нагрузки – отключение “АО” доступно сразу при включении выключателя (т.е. кратковременное воздействие на выключатель включит нагрузку, а через удержание включит нагрузку и отключит функцию “авто-отключения”) или же уже из режима ВКЛ. через удержание..
Выключатель управляемый взмахом руки. Версия 4.2
Сушилка для рук
Вариант прошивки для использования устройства в качестве “Сушилки для рук” .
Схема аналогичная предыдущему устройству. При появлении отражающей поверхности (рук) на третьей ноге контроллера появится единица (нагрузка включится) и будет там сидеть пока не пропадет отражающая поверхность .
Для того чтоб не происходило частых включений/отключений в процессе сушки (в случае кратковременного пропадания отражённого сигнала) имеется задержка отключения нагрузки (по умолчанию 4 сек.
) Для того что бы самостоятельно изменить это время в EEPROM вписываем желаемое время по адресу 0×10 в hex формате (например 10 сек = A0).
Вариант использования вышевыложенной схемы в качестве мыльницы (т.е. дозированная подача жидкого мыла) .
Алгоритм работы такой : Подносим руки-включается реле/ Руки остаются – отрабатываем время указанное в епроме и выключаемся / моргаем светодиодом 1 сек. Что бы повторить убираем руки и подносим снова. Прошивка тут .
А вот здесь лежит уже вариант использования этой прошивки совместно с подачей воды… а-ля “умный умывальник”.
Мыльница
Слив для унитаза
Алгоритм работы следующий: При обнаружении отражающей поверхности (ОП) ничего не происходит, если ОП пропадает раньше установленного времени (УВ1), которое в ЕЕПРОМ забито по адресу 0×12 (и 0×22 его множитель), тогда реле отрабатывает время указанное в ЕЕПРОМ по адресу 0×10 (МАЛЕНЬКИЙ СЛИВ) и его множитель по адресу 0×20 (по умолчанию 3 сек), если ОП пропадает после УВ2 – тогда отрабатывается время указанное в ЕЕПРОМ по адресу 0×11 (БОЛЬШОЙ СЛИВ) и его множитель по адресу 0×21 (по умолчанию 8 сек).
Источник: http://newcomerds.wixsite.com/blog/———-siec0
Подбор автомата по мощности
Выбор защитных автоматических выключателей производится не только в ходе установки новой электрической сети, но и при модернизации электрощита, а также при включении в цепь дополнительных мощных приборов, повышающих нагрузку до такого уровня, с которым старые устройства аварийного отключения не справляются. И в этой статье речь пойдет о том, как правильно производить подбор автомата по мощности, что следует учитывать в ходе этого процесса и каковы его особенности.
Непонимание важности этой задачи может привести к очень серьезным проблемам.
Ведь зачастую пользователи не утруждают себя, производя выбор автоматического выключателя по мощности, и берут в магазине первое попавшееся устройство, пользуясь одним из двух принципов – «подешевле» или «помощнее».
Такой подход, связанный с неумением или нежеланием рассчитать суммарную мощность устройств, включенных в электросеть, и в соответствии с ней подобрать защитный автомат, зачастую становится причиной выхода дорогостоящей техники из строя при коротком замыкании или даже пожара.
Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?
Современные АВ имеют две степени защиты: тепловую и электромагнитную. Это позволяет обезопасить линию от повреждения в результате длительного превышения протекающим током номинальной величины, а также короткого замыкания.
Основным элементом теплового расцепителя является пластина из двух металлов, которая так и называется – биметаллической. Если на нее в течение достаточно длительного времени воздействует ток повышенной мощности, она становится гибкой и, воздействуя на отключающий элемент, вызывает срабатывание автомата.
Наличием электромагнитного расцепителя обусловлена отключающая способность автоматического выключателя при воздействии на цепь сверхтоков короткого замыкания, выдержать которые она не сможет.
Это позволяет обеспечить защиту провода и приборов от потока электронов, величина которого намного выше расчетной для кабеля конкретного сечения.
Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?
Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.
Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.
Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.
Новые хозяева, купив квартиру в старом доме, устанавливают в ней несколько современных бытовых приборов, дающих суммарную нагрузку на цепь, равную 5 кВт. Токовый эквивалент в этом случае будет составлять около 23 А. В соответствии с этим в цепь включается защитный автомат на 25 А.
Казалось бы, выбор автомата по мощности сделан верно, и сеть готова к эксплуатации. Но через некоторое время после включения приборов в доме появляется задымление с характерным запахом горелой изоляции, а через некоторое время возникает пламя.
Автоматический выключатель при этом не будет отключать сеть от питания – ведь номинал тока не превышает допустимого.
Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.
Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.
Защита слабого звена электроцепи
Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.
Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.
Как выполняется выбор сечения провода и номинала автоматического выключателя – на следующем видео:
Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.
Как рассчитать номинал автоматического выключателя?
Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение.
Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока.
Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.
Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.
Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют.
Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом).
В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.
Наглядно про подбор автоматических выключателей на видео:
Заключение
В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.
Источник: https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/podbor-avtomata-po-moshhnosti
Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 3
Кроме транзисторов и сборок Дарлингтона есть еще один хороший способ рулить мощной постоянной нагрузкой — полевые МОП транзисторы.
Полевой транзистор работает подобно обычному транзистору — слабым сигналом на затворе управляем мощным потоком через канал.
Но, в отличии от биполярных транзисторов, тут управление идет не током, а напряжением.
МОП (по буржуйски MOSFET) расшифровывается как Метал-Оксид-Полупроводник из этого сокращения становится понятна структура этого транзистора.
Если на пальцах, то в нем есть полупроводниковый канал который служит как бы одной обкладкой конденсатора и вторая обкладка — металлический электрод, расположенный через тонкий слой оксида кремния, который является диэлектриком.
Когда на затвор подают напряжение, то этот конденсатор заряжается, а электрическое поле затвора подтягивает к каналу заряды, в результате чего в канале возникают подвижные заряды, способные образовать электрический ток и сопротивление сток — исток резко падает.
Чем выше напряжение, тем больше зарядов и ниже сопротивление, в итоге, сопротивление может снизиться до мизерных значений — сотые доли ома, а если поднимать напряжение дальше, то произойдет пробой слоя оксида и транзистору хана.
Достоинство такого транзистора, по сравнению с биполярным очевидно — на затвор надо подавать напряжение, но так как там диэлектрик, то ток будет нулевым, а значит требуемая мощность на управление этим транзистором будет мизерной, по факту он потребляет только в момент переключения, когда идет заряд и разряд конденсатора.
Недостаток же вытекает из его емкостного свойства — наличие емкости на затворе требует большого зарядного тока при открытии. В теории, равного бесконечности на бесконечно малом промежутки времени. А если ток ограничить резистором, то конденсатор будет заряжаться медленно — от постоянной времени RC цепи никуда не денешься.
МОП Транзисторы бывают P и N канальные. Принцип у них один и тот же, разница лишь в полярности носителей тока в канале. Соответственно в разном направлении управляющего напряжения и включения в цепь.
Очень часто транзисторы делают в виде комплиментарных пар. То есть есть две модели с совершенно одиннаковыми характеристиками, но одна из них N, а другая P канальные. Маркировка у них, как правило, отличается на одну цифру.
Нагрузка включается в цепь стока. Вообще, в теории, полевому транзистору совершенно без разницы что считать у него истоком, а что стоком — разницы между ними нет.
Но на практике есть, дело в том, что для улучшения характеристик исток и сток делают разной величины и конструкции плюс ко всему, в мощных полевиках часто есть обратный диод (его еще называют паразитным, т.к.
он образуется сам собой в силу особенности техпроцесса производства).
У меня самыми ходовыми МОП транзисторами являются IRF630 (n канальный) и IRF9630 (p канальный) в свое время я намутил их с полтора десятка каждого вида.
Обладая не сильно габаритным корпусом TO-92 этот транзистор может лихо протащить через себя до 9А. Сопротивление в открытом состоянии у него всего 0.35 Ома.
Впрочем, это довольно старый транзистор, сейчас уже есть вещи и покруче, например IRF7314, способный протащить те же 9А, но при этом он умещается в корпус SO8 — размером с тетрадную клеточку.
Одной из проблем состыковки MOSFET транзистора и микроконтроллера (или цифровой схемы) является то, что для полноценного открытия до полного насыщения этому транзистору надо вкатить на затвор довольно больше напряжение. Обычно это около 10 вольт, а МК может выдать максимум 5. Тут вариантов три:
- На более мелких транзисторах сорудить цепочку, подающую питалово с высоковольтной цепи на затвор, чтобы прокачать его высоким напряжением
Источник: http://easyelectronics.ru/upravlenie-moshhnoj-nagruzkoj-postoyannogo-toka-chast-3.html
Выбор и расчет автомата по мощности и нагрузки
Источник: https://electric-220.ru/news/vybor_avtomata_po_moshhnosti_i_nagruzki/2016-08-02-1032
Выбор автоматического выключателя: по току нагрузки, по мощности
Современное электроснабжение частных домов и квартир не рекомендуют делать без защитных автоматов. Они обеспечивают безопасность и гарантируют длительный срок службы проводки. Про выбор автомата защиты и будем говорить в этой статье.
Назначение автомата защиты
Основная задача автоматического выключателя — защитить проводку от перегрева и изоляцию от плавления.
И делает он это путем отключения электропитания в те моменты, когда проводник нагревается до критических температур из-за подключения нагрузки чрезмерно большой мощности.
Вторая задача пакетника — отключение линии при токах КЗ (короткого замыкания). Цель та же — сберечь проводку от разрушения.
Выбор автоматического выключателя начинается с определения количества отключаемых проводов
Своевременное отключение питания при проблемах очень важно, так как предотвращает порчу проводки и пожар. Потому выбор автомата защиты — ответственная задача. Выбирать надо по правилам, а не по принципу «чтобы реже отключалось». Этот способ может привести к пожару. Вообще, выбор автомата защиты проводят по трем параметрам:
- номинал;
- отключающая способность (ток отсечки);
- тип электромагнитного расщепителя (время-токовая характеристика).
Каждый параметр важен и подбирается в зависимости от нагрузки, подключенной к конкретной линии, расположению электропроводки относительно распределительных подстанций.
Виды автоматических выключателей
Автоматы защиты выпускают для однофазных и трехфазных цепей. Для однофазной сети есть два типа пакетников — однополюсные и двухполюсные.
К однополюсным подключается только фазный провод и, при срабатывании, отключается только фаза. Такие автоматы рекомендуют ставить в домах и квартирах в помещениях с нормальными условиями эксплуатации.
Обычно они устанавливаются на линии освещения, розеточные группы, которые находятся в жилых комнатах, коридорах, кухнях.
Автоматические выключатели — однополюсный, двухполюсный и трехполюсный
На двухполюсные автоматические выключатели заводят и фазный и нулевой провод. Он разрывает обе цепи. Степень защиты тут намного выше так как отключение полное, а не частичное.
Такой автомат обеспечит безопасность даже если при аварии напряжение попало на нулевой проводник. Двухполюсные автоматы рекомендуют ставить на выделенные линии, к которым подключена мощная бытовая техника.
Также их ставят на помещения со сложными условиями эксплуатации. К ним относится ванная, бассейн, баня.
Для трехфазных сетей используются трехполюсные и двухполюсные автоматические выключатели. На трехполюсные заводят все три фазы. Соответственно, отключают они все одновременно.
Такие пакетники ставят на вводе в дом или квартиру, а также на линии, к которым подключены трехфазные потребители — варочная панель, духовой шкаф и другая подобная техника.
Для этих же потребителей можно установить четырехполюсные автоматические выключатели. Они также будут отключать и нулевой провод.
Пример использования автоматов защиты на трехфазной сети
На другие линии электропитания, на которых используется одна из фаз, ставятся двухполюсные пакетники. Одновременное отключение фазы и нуля — более предпочтительно. И только на линии освещения можно установить однополюсники.
Выбор автомата защиты по току нагрузки
При планировании электропроводки основное задание — правильно выбрать номинал автоматического выключателя. При прохождении тока через проводник он начинает греться.
Чем больший ток проходит по проводнику одного и того же сечения, тем больше выделяется тепла. Задача автоматического выключателя — отключить питание до того момента, когда потребляемый ток станет выше, чем это допустимо.
Потому номинал автомата защиты должен быть меньше, чем допустимы ток проводки.
Номинал или номинальный ток автомата наносится на лицевой панели
Номиналы автоматических выключателей стандартизованы: 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и 63 А. На практике шести и десяти амперные варианты уже практически нигде не используются — техники в наших домах становится все больше и линии малого сечения не справляются с нагрузкой.
Выбор номинала
Выбирают автоматический выключатель не по нагрузке, не по мощности подключенных приборов или по току. Эти параметры учитываются при выборе сечения проводника.
А выбор автомата защиты делают в зависимости от сечения проводников. Есть специальная таблица, в которой указаны допустимые токи нагрузки и рекомендованный номинал автомата защиты.
Пользоваться таблицей просто: находите нужное сечение, в этой строке ищите номинал автомата защиты. Все.
Сечение жил кабеляРекомендуемый номинал защитного автоматаПредельный ток срабатывания автоматаДопустимый длительный ток нагрузкиМаксимальная мощность нагрузкиОбласть применения|
Содержание: Действие коротких замыканий пагубно влияет на электрическую проводку, приводит к ее разрушениям и служит частой причиной возгораний. С целью предупреждения подобных ситуаций устанавливаются различные средства защиты. В настоящее время широко используются автоматические выключатели, заменившие фарфоровые пробки с плавкими вставками. Эти приборы являются более надежными и совершенными. В связи с этим нередко возникает вопрос, как правильно выбрать автомат по мощности и нагрузки. Принцип работы защитного автоматаОсновной функцией автоматических выключателей является защита изоляции проводов и силовых кабелей от разрушений под действием токов коротких замыканий. Эти приборы не способны защитить людей от поражения электротоком, они оберегают только сеть и оборудование. Действие автоматических выключателей обеспечивает нормальный режим функционирования проводки, полностью устраняя угрозу возгорания.
В этом случае не произойдет отключения защищаемого участка, что приведет к оплавлению или возгоранию изоляции. В случае заниженных характеристик автомата линия будет постоянно разрываться при запуске мощной техники. Автоматы очень быстро выходят из строя вследствие залипания контактов под воздействием слишком высоких токов. Основными рабочими элементами автоматов являются расцепители, непосредственно разрывающие цепь в критических ситуациях. Они разделяются на следующие виды:
В большинстве автоматов, используемых в быту, используется электромагнитный и тепловой расцепитель. Слаженная комбинация этих двух элементов обеспечивает надежную работу защитной аппаратуры. Номиналы автоматов по току таблицаНеобходимость выбора автоматических выключателей возникает во время проектирования электрических сетей в новых домах, а также при подключении приборов и оборудования с более высокой мощностью. Таким образом, в процессе дальнейшей эксплуатации обеспечивается надежная электрическая безопасность объектов. Халатное отношение к выбору устройства с необходимыми параметрами приводит к серьезным негативным последствиям. Поэтому перед выбором автоматического защитного устройства нужно обязательно убедиться, что установленная проводка выдержит запланированную нагрузку.
Чтобы рассчитать мощность автомата по току, необходимо воспользоваться формулой: I=P/U, где Р является суммарной мощностью всех электрических приборов, имеющихся в квартире. Вычислив необходимый ток, можно выбрать наиболее подходящий автомат. Существенно упрощает проведение расчетов таблица, с помощью которой можно выбрать автоматический выключатель в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Расчет автомата по мощности тока осуществляется в основном для электроустановок – электродвигателей, трансформаторов и других устройств, имеющих реактивную нагрузку. Таблица зависимости мощности автомата от сечения проводаВ каждой электрической проводке происходит разделение на определенные группы. Соответственно каждая группа использует электрический провод или кабель с определенным сечением, а защита обеспечивается автоматом с наиболее подходящим номиналом. Таблица поможет выбрать автоматический выключатель и сечение кабеля в зависимости от предполагаемой нагрузки электрической сети, рассчитанной заранее. Таблица помогает сделать правильный выбор автомата по мощности нагрузки. При расчете токовых нагрузок следует помнить, что расчеты нагрузки одного потребителя и группы бытовых приборов различаются между собой. При расчетах необходимо учитывать и разницу между однофазным и трехфазным питанием. |
|||||
| 1,5 мм2 | 10 А | 16 А | 19 А | 4,1 кВт | Освещение и сигнализация |
| 2,5 мм2 | 16 А | 25 А | 27 А | 5,9 кВт | Розетки, электрический теплый пол |
| 4 мм2 | 25 А | 32 А | 38 А | 8,3 кВт | Водонагреватели, кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины |
| 6 мм2 | 32 А | 50 А | 46 А | 10,1 кВт | Электроплиты, духовки |
| 10 мм2 | 50 А | 63 А | 70 А | 15,4 кВт | Вводы в дом, квартиру |
Как все работает
Глядя на таблицу возникает вопрос: почему номинал автомата настолько меньше предельно допустимой токовой нагрузки. Ответ в механике работы автоматического выключателя. Он отключается только тогда, когда ток в цепи на 13% превышает ток срабатывания.
Например, автомат на 10 А сработает тогда когда сила тока в цепи будет 16 А + 13% (2,08 А) = 18,08 А. То есть, остается небольшой зазор до величины допустимой нагрузки. Этот зазор необходим, чтобы обеспечить целостность изоляции.
Современная система электроснабжения дома или квартиры не обходится без автоматических выключателей
Что будет, если на провод сечением 1,5 мм2 поставить автомат на 16 А. Ведь его номинал ниже допустимого тока нагрузки? Давайте считать. Ток, при котором пакетник сработает — 25 А + 3,25 А (13%) = 28,25 А.
Он выше чем допустимы длительный ток нагрузки. Да, отключаться он будет редко, но через некоторое время изоляция расплавится и проводку придется менять.
Потому выбор автомата защиты лучше производить по этой таблице, а никак не по длительно допустимому току.
Выбор по нагрузке
Если линия электропитания проложена с запасом по мощности, а нагрузка на ней далека от предельной можно поставить автомат с более низким номиналом. В этом случае он будет защищать не столько линию от перегрева, сколько технику от токов КЗ.
Выбор автомата защиты по мощности нагрузки — неправильная идея
Выбор номинала автомата защиты в этом случае также можно сделать по той же таблице. Только за отправную точку берем мощность нагрузки. Но еще раз повторимся. Это в том случае, если параметры линии выдерживают намного большую нагрузку чем существует.
Вид электромагнитного расщепителя (кривая отключения)
Следующий параметр, по которому производят выбор автомата защиты — вид электромагнитного расщепителя. Он отвечает за задержку, которая возникает при срабатывании. Она необходима чтобы избежать ложных отключений во время старта моторов различного оборудования.
При включении мотора холодильника, посудомоечной или стиральной машинки, ток в цепи кратковременно возрастает. Это явление называют пусковыми токами, а превышать рабочее потребление они могут в 10-12 раз, но длятся очень недолго. Такое кратковременное повышение вреда не наносит.
Так вот, электромагнитный расщепитель должен иметь задержку, которая позволяет игнорировать эти пусковые токи. Отображается эта характеристика латинскими буквами B, C, D. Эта буква ставится перед номиналом автомата защиты (ми фото). Выбор автомата защиты по этому признаку несложен.
Надо только знать характер планируемой нагрузки:
- Автоматы категории В отключают питание если номинальный ток выше в 3-5 раз. Такие автоматы можно использовать если к линии не подключено оборудование большой мощности, имеющее электромоторы. Например, на освещение, на розеточные группы, в которые включается маломощная техника. Также их ставят на выделенные линии, к которым подключается мощная бытовая техника, но не имеющая моторов — электроплиты, варочные поверхности, духовые шкафы.Буква возле номинального тока обозначает тип электромагнитного расщепителя
- Пакетники категории С сработают, если ток станет больше в 5-10 раз. Они выдерживают старт компрессора холодильника и морозильной камеры, любые другие моторы бытовой техники.
- Защитные автоматические выключатели класса D разомкнут контакты если ток станет больше в 10-20 раз. Их устанавливают в основном на предприятиях, имеющих мощное оборудование. В электропроводке частного дома его имеет смысл поставить только в гараже или мастерской. Если вы там используете какие-то мощные устройства.
Собственно, выбор автоматического выключателя в данном случае прост. На линии освещения достаточно установить автоматы категории B, на остальные можно ставить C.
Выбираем степень защиты от токов КЗ (ток отсечки)
Вторая функция защитного автоматического выключателя — отключать питание при появлении сверх токов, которые возникают при коротком замыкании (КЗ). Автоматы защиты рассчитаны на разные величины этих токов, а характеристика, которая ее отображает — отключающая способность или ток отсечки.
Она показывает, при каком токе КЗ автомат все еще останется в рабочем состоянии. Дело в том, что срабатывает пакетник не моментально, ведь существует задержка срабатывания для игнорирования пусковых перегрузок. Во время этой задержки контакты могут оплавиться и устройство окажется неработоспособным.
Так вот, ток отсечки или отключающая способность показывает, какой ток могут вынести контакты без ущерба работоспособности.
Ток отсечки или отключающая способность прописывается в прямоугольнике
В бытовой электросети применяются защитные автоматы с тремя степенями защиты от токов КЗ: 4500 А, 6000 А, 10000 А. На корпусе прибора эти цифры проставляются в рамочке чуть ниже номинала автомата. По цене разница довольно ощутима, но это оправдано — в более «стойких» пакетниках используют тугоплавкие материалы, а они значительно дороже.
Как выбрать автомат защиты в этом случае? Выбор зависит от местоположения сети относительно подстанции.
Если дом или квартира находятся недалеко, токи КЗ могут быть очень большими, потому отключающая способность должна быть не ниже 10000 А.
Если домовладение находится в сельской местности, сети там старые и/или подача происходит по воздушной сети, достаточно автомата с отключающей способностью 4500 А. Во всех остальных случаях ставят на 6000 А.
Степень защиты корпуса
Степень защиты корпус есть в характеристиках. Она обозначается латинскими буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра показывает, насколько устройство защищено от проникновения пыли и посторонних предметов.
Самая низшая защита (отсутствует) — 0, самый высокий уровень — 6 (полная защита от долговременного воздействия). Вторая цифра отображает защищенность от воздействия влаги. Без защиты — 0, может некоторое время находится в воде — 8.
Расшифровка цифр дана в таблице.
IP степени защиты и их расшифровка
Если электрический щиток установлен в квартире, в сухом помещении, достаточно степени защиты IP20. На лестничных площадках желательна уже более высокая степень защиты. Хотя бы IP32. Если автомат устанавливается на улице, стоит ставить не менее IP55.
Дорогие или дешевые?
В магазинах и на рынках есть две ценовые категории защитных автоматов. Одна часть выпускается известными брендами и имеет очень солидный ценник. Это такие Schneider Electric (Шнайдер Электрик), ABB, LeGrand и другие.
Эти марки давно на рынке, имеют европейские корни и устоявшуюся репутацию.
Качество продукции у них всегда на высоте, так что те, кто не любит рисковать и может себе позволить потратить на сборку электрощитка солидные деньги, предпочитают закупаться продукцией этих производителей.
Рядом с ними обычно лежат такие же автоматы, но стоят они в 2-5 раз меньше. Это IEK (ИЕК), EKF (ЕКФ), TDM (ТДМ), DEKRAFT (Деркафт) и др. Это китайские автоматы, но произведенные на заводах.
У некоторых марок (тот же Dekraft) есть европейские корни (в данном случае Германия), но производственные мощности в Китае. Эти марки тоже считаются неплохими, показывают стабильные результаты.
Так что для тех, кто старается не тратить лишних денег — это хороший вариант. Доступный по цене и хороший по качеству.
Выбор производителя автомата защиты
Чего не стоит делать, так это покупать изделия неизвестных производителей. Даже если цена у них очень привлекательная и продавец вам очень их нахваливает.
Есть и при покупке известных брендов подводные камни: слишком много развелось подделок. Причем продают их практически по той же цене, что и оригинал и по внешним признакам отличить их очень сложно. Единственное, на что можно ориентироваться — это меньший вес.
В подделках меньше металла, могут отсутствовать какие-то элементы. За счет этого и вес меньше. Еще могут быть погрешности в нанесении надписей, иногда используются краски других оттенков.
Чтобы все это заметить, надо предварительно хорошо изучить все нюансы оригиналов на официальных сайтах, а еще лучше подержать их в руках.
Источник: https://elektroznatok.ru/oborudovanie/vybor-avtomata
Микропроцессорный регулятор мощности для паяльника на PIC16F628A
Обратите внимание, что прошивка из этого поста – не самая свежая. Лучше брать прошивку из поста “Снова о регуляторе мощности. Универсальная прошивка для любого включения светодиодов”.
Что он может:
- 20 уровней регулировки с запоминанием уровня
- фазовое управление мощностью
- линейная регулировка мощности (не фазы)
- наличие режима форсированного разогрева в течении 5 или 10 минут
- плавное включение нагрузки
- автоматическое отключение нагрузки через 30 мин
- наличие режима без отключения нагрузки
- линейная шкала на светодиодах
- управление мощностью и выбор режимов осуществляется двумя кнопками
- в схеме использован микропроцессор PIC16F628A.
Принципиальная схема контроллера
Регулятор мощности, принципиальная схема, PIC16F628A
Перечень элементов
ОбозначениеНоминалПримечание| C1 | 1n | |
| C2 | 10µ x 10V | |
| C3 | 1n | |
| C4 | 1n | 600V |
| C5 | 100n | |
| DA1 | PC817 | |
| DA2 | MOC3020 | MOC3020-MOC3023 |
| DD1 | PIC16F628A | |
| R1 | 2k2 | |
| R2 | 220k | |
| R3 | 220k | |
| R4 | 1k | |
| R5 | 22k | |
| R6 | 220 | |
| R7 | 39 | |
| R8 | 220 | |
| R9 | 220 | |
| R10 | 220 | |
| R11 | 220 | |
| R12 | 220 | |
| R13 | 220 | |
| R14 | 220 | |
| R15 | 220 | |
| R16 | 220 | |
| R17 | 220 | |
| R18 | 220 | |
| R19 | 220 | |
| VD1 | 1N4148 | |
| VD2 | 1N4148 | |
| VD3 | 1N4148 | |
| VD4 | 1N4148 | |
| VD5 | 1N4148 | |
| VS1 | MAC15N | MAC16N |
| VT1 | 2SC828 |
Благодаря наличию оптронов цифровая часть гальванически развязана с сетью, но, тем не менее, в схеме присутствует , поэтому при повторении конструкции необходимо соблюдать
Осцилограммы на выводах процессора.
Прошивка
Версия 2: (доступно зарегистрированным пользователям)
, что более свежая и функциональная прошивка есть здесь
Правильно выставленные фьюзы – залог успеха:
CONFIG = 0x2150
или CONFIG = 0x3F50 (если считать неопределенные биты 9-12 за “1”)
| 1 | x | x | x | x | 1 | 1 | 1 |
Для прользователей IC-PROG установка фьюзов должна выглядеть так (сам не проверял, подтвердите или поправьте в комментах кто пробовал)
FOSC = 100 (INTOSC internal oscillator: I/O function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, I/O function on RA7/OSC1/CLKIN)
WDTE = (WDT.
Disabled)
PWRTE = (Power-up Timer Enable bit. Enabled)
MCLRE = (RA5/MCLR Pin Function Select bit.
RA5/MCLR is digital I/O)
LVP = (Low Voltage Programming Enable bit. RB4/PGM is digital I/O, Low Voltage Programming is off)
Как и любая цифровая схема, данный регулятор не нуждается в налаживании, и в случае правильной сборки и исправных деталей начинает работать сразу. Но, как оказалось, это только в теории.
На практике бывает, что контроллер в лучшем случае не работает вообще, и в этом случае проблему отыскать сравнительно легко.
Это или фьюзы неверно выставлены, ошибка в монтаже или еще что-то подобное, глобальное.
Гораздо хуже, когда процессор вроде работает, есть индикация, но в нагрузке творится что-то непонятное. В таком случае очень полезно посмотреть осциллограммы на входах и выходах процессора RA4 и RB3.
К сожалению, не у всех под рукой есть осциллограф. С расчетом именно на такой случай я добавляю тестовую прошивку, которая позволит определить, есть ли на входе RB3 сигнал с частотой 100Гц с детектора нуля.
Прошивка
Версия 1 от 09.04.13: (доступно зарегистрированным пользователям)
Данная прошивка предназначена только для указанной цели, больше ничего она не делает. Фьюзы для этой прошивки такие-же, как и для основной прошивки. Она работает с рассчетом, что используется внутренний тактовый генератор на 4MHz. Результат работы выводится на светодиодный индикатор.
Значения отдельных светодиодов индикатора указаны на рисунке ниже:
Фактически индикаторы означают следующее:
0-20 Hz – импульсов скорее всего нет вообще
108 Hz – импульсы следуют слишком часто
Возможна ситуация, когда горит одновременно несколько светодиодов, что означает, что обнаружены импульсы, следующие с разными интервалами (частотами), чего в нормально работающем детекторе нуля не должно быть, максимум – пара соседних из “нормального” интервала
Наконец регулятор обзавёлся печатной платой, которую разработал и любезно предоставил
Печатная плата в формате .LAY: (доступно зарегистрированным пользователям)
Выглядит в собранном виде это так:
Для регулятора готова новая прошивка, которая позволяет работать в одном из двух режимов. Параметры каждого из режимов (время и мощность форсированного разогрева, время до отключения и мощность при отключении) могут быть выставленны индивидуально в режиме настроек.
Читайте про новую прошивку здесь
Даташиты
Источник: https://www.linker.ru/article/mikroprocessornyy-regulyator-moshchnosti-dlya-payalnika-na-pic16f628a.htm
Выбор номинала автомата защиты
Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества.
Для чего служит автомат
В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока.
Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться.
Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.
Пакетник или автомат защиты необходим для предотвращения перегрева проводников и отключения в случае КЗ
Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.
Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.
Какие бывают автоматы защиты
Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль.
Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации.
Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.
Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).
В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.
Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение.
Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении.
То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.
Автоматы для однофазной сети
Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.
Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты
Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.
Определяемся с номиналом
Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.
На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты
Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:
- Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
- Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
- Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.
Пример
Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере.
Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов.
Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.
Сечение жил медных проводовДопустимый длительный ток нагрузкиМаксимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 ВНоминальный ток защитного автоматаПредельный ток защитного автоматаПримерная нагрузка для однофазной цепи| 1,5 кв. мм | 19 А | 4,1 кВт | 10 А | 16 А | освещение и сигнализация |
| 2,5 кв. мм | 27 А | 5,9 кВт | 16 А | 25 А | розеточные группы и электрический теплый пол |
| 4 кв.мм | 38 А | 8,3 кВт | 25 А | 32 А | кондиционеры и водонагреватели |
| 6 кв.мм | 46 А | 10,1 кВт | 32 А | 40 А | электрические плиты и духовые шкафы |
| 10 кв. мм | 70 А | 15,4 кВт | 50 А | 63 А | вводные линии |
В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.
Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин.
Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А.
Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.
Расчет по мощности
Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.
Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.
Формула для вычисления тока по суммарной мощности
После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.
Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати).
Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников.
Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.
Выбираем отключающую способность
Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.
Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения.
Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ.
Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.
Отключающая способность автоматических защитных выключателей
Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А.
Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают.
А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.
Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью. В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.
Тип электромагнитного расцепителя
Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами.
Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д.
Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.
Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель.
Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания.
Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.
Есть три самых ходовых типа:
- B — срабатывает при превышении номинального тока в 3-5 раз;
- C — если он превышен в 5-10 раз;
- D — если больше в 10-20 раз.
Класс автомата или тока отсечки
С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:
- С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
- Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
- Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.
То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.
Каким производителям стоит доверять
И напоследок уделим внимание производителям. Выбор автомата нельзя считать завершенным, если вы не подумали о том, какой фирмы автоматические выключатели вы будете покупать. Точно не стоит брать неизвестные фирмы — электрика не та область, где можно ставить эксперименты. Подробно о выборе производителя в видео.
Источник: http://stroychik.ru/elektrika/vybor-avtomata
Загрузка...