Что такое автоматический выключатель защиты двигателя?
Автоматический выключатель защиты двигателя представляет собой простое электромеханическое устройство, которое защищает отдельный электродвигатель от перегрузки, колебаний входного тока или незапланированных отключений основной цепи. Это включает в себя неисправности линии и потерю фазы или дисбаланс в трехфазных двигателях. Автоматический выключатель защиты двигателя экономит место и деньги, обеспечивая защиту без плавких предохранителей, которая мгновенно отключает двигатели, чтобы предотвратить их повреждение. Он также безопасно отключит ток в случае короткого замыкания. Обычно он оснащен тепловой задержкой, позволяющей двигателю остыть, а иногда и автоматическим повторным подключением, когда он это сделал.
Как работает автоматический выключатель защиты двигателя?
MPCB сконструирован с тремя основными функциями, специально разработанными для защиты электродвигателей.
- Тепловая защита защищает двигатель от перегрузки. Расширяющийся и сжимающийся контакт отключит двигатель, если обнаружит чрезмерный электрический ток. Задержка срабатывания встроена, чтобы учесть высокие пусковые токи, возникающие при первом запуске двигателя, но если этот пусковой ток длится слишком долго и двигатель не запускается, термоконтакт сработает.
- Магнитная защита защищает от опасных электрических неисправностей и коротких замыканий, мгновенно отключая ток при обнаружении неисправности.
- Защита фазы защищает от потери фазы или дисбаланса. Двигатели с трехфазной схемой могут нормально работать только при симметричном напряжении в трех проводниках, находящихся под напряжением. Дисбаланс фазных напряжений более 2% снизит КПД и срок службы двигателя, а внезапная потеря одного из фазных напряжений приведет к еще большему ущербу. В этом случае двигатель продолжит работать, но ток в двух других фазах превысит номинальное значение и, скорее всего, сожжет обмотки двигателя. MPCB постоянно измеряет колебания фазных напряжений и сразу же отключает двигатель в случае потери или дисбаланса.
В MPCB также встроен механизм ручного прерывания, который позволяет вручную отключать электродвигатели для стандартного обслуживания или замены.
Автоматические выключатели для защиты двигателя и автоматические выключатели двигателя
Есть две основные причины возникновения избыточного тока; перегрузки и короткие замыкания. Перегрузки могут возникать, когда электрическое оборудование потребляет лишь немного больше тока, чем рассчитано, но со временем это может накапливаться. Перегрузки не вызывают повреждений при первом возникновении, а только в том случае, если их не остановить. И наоборот, короткие замыкания происходят очень быстро и могут создавать токи, которые намного превышают полную номинальную нагрузку. По этой причине короткие замыкания должны быть устранены немедленно.
Различие между автоматическим выключателем защиты двигателя и автоматическим выключателем защиты двигателя на самом деле расщепляет волосы, поскольку MCP фактически представляет собой просто специальный тип автоматического выключателя, который защищает только от коротких замыканий. Для защиты от перегрузок при использовании ГЦН необходимо также установить реле перегрузки. Они распространены в промышленных узлах управления двигателем, где пространство не является такой проблемой, а несколько компонентов собраны вместе. MCP также обычно используются только в ответвленных цепях, тогда как MPCB чаще используются в фидерных цепях.
МПВ предпочтительнее для распределительных устройств низкого напряжения, так как они сочетают в себе оба вида защиты в одном термомагнитном выключателе и не требуют дополнительных реле. Они также сокращают время сброса после короткого замыкания или перегрузки, сокращая общее время простоя. Автоматические выключатели защиты электродвигателей бывают самых разных размеров и настроек, что обеспечивает максимальную гибкость при установке. Многие низковольтные аппаратуры управления теперь также конструируются в модулях, так что несколько MPCB могут быть интегрированы в компактный блок с другими устройствами.
3 Защита от перегрузки и перегрузки по току
Нажмите кнопку воспроизведения в следующем аудиоплеере, чтобы слушать, пока вы читаете этот раздел.
Пусковой ток
Когда двигатель запускается впервые, прежде чем вал успеет набрать скорость и начать вращаться, характеристики катушки статора аналогичны характеристикам короткого замыкания. Таким образом, двигатель начинает потреблять очень высокие значения текущий . Этот ток создает магнитное поле, которое заставляет вал двигателя вращаться, и это вращательное действие создает противо-ЭДС (CEMF), которая ограничивает ток до его нормального рабочего значения.
Начальное высокое значение тока называется наплыв и может вызвать серьезные помехи в линии и ложное отключение, если предохранители и Автоматические выключатели не имеют соответствующего размера.
Перегрузка
Термин ” перегрузка ” описывает умеренный и постепенный рост значения тока в течение относительно длительного периода времени. Это вызвано чрезмерным потреблением тока двигателем, который может превышать номинальный ток в шесть раз. Это происходит из-за слишком большой нагрузки на двигатель. Системы защищены реле защиты от перегрузки . В то время как перегрузки допустимы на короткое время (обычно минуты), длительные перегрузки будут использовать тепловое воздействие, чтобы вызвать срабатывание защитного устройства.
сверхток
Термин ” сверхток (иногда называемое коротким замыканием или замыканием на землю) описывает резкое и быстрое возрастание тока за короткий промежуток времени (доли секунды). Цепи и оборудование защищены от перегрузки по току предохранителями или автоматическими выключателями.
В этих случаях значение тока намного превышает номинальный линейный ток и действительно может быть от шести до многих сотен раз выше нормального номинального значения тока.
Существует несколько причин возникновения ситуаций перегрузки по току. Например, когда возникает короткое замыкание на болтах — либо линия на землю, либо линия на линию. Это приводит к тому, что потребляется очень большое значение тока из-за обратно пропорционального соотношения между сопротивление цепи и потребляемый ток.
Другая менее интуитивная причина коротких замыканий — запуск асинхронного двигателя. При первом включении трехфазного асинхронного двигателя обмотки статора состоят из цепи с очень низким сопротивлением. Это потребляет очень большой пусковой ток, который неотличим от стандартного короткого замыкания, за исключением того, что он быстро падает до номинального значения тока, потребляемого двигателем. Это связано с CEMF (противоэлектродвижущей силой), развиваемой вращающимся валом двигателя. Когда двигатель вращается, CEMF ограничивает ток до безопасных значений. Когда двигатель не вращается, от источника потребляется очень большое значение тока. Этот ток иногда называют ток заторможенного ротора и пускатели двигателей и устройства перегрузки по току должны быть рассчитаны на безопасную работу с этим значением тока.
Последствия короткого замыкания
Двумя основными негативными последствиями перегрузки по току являются:
- Термальная энергия: Высокие значения тока создают много тепла, которое может повредить оборудование и провода. Тепловая энергия может быть выражена как I 2 t (ток в квадрате, умноженный на время) — чем дольше сохраняется неисправность, тем больше потенциальное тепловое повреждение.
- Механические силы: Сильные токи короткого замыкания могут создавать мощные магнитные поля и создавать огромные магнитные нагрузки на шины и оборудование, иногда деформируя их и создавая другие проблемы.
Большие значения тока короткого замыкания могут очень быстро привести к повреждению, поэтому устройства защиты от перегрузки по току должны срабатывать очень быстро, чтобы устранить неисправность. Существуют две основные категории устройств защиты от перегрузки по току: предохранители и автоматические выключатели.
Плавкие предохранители
A предохранитель представляет собой простое устройство, которое защищает проводники и оборудование цепи от повреждения из-за более высоких, чем обычно, значений неисправности. Он разработан, чтобы быть самым слабым звеном в цепи.
Предохранитель представляет собой изолированную трубку, содержащую полоску проводящего металла (плавкую вставку), температура плавления которого ниже, чем у меди или алюминия. Плавкая вставка имеет узкие резистивные сегменты, которые концентрируют ток и вызывают повышение температуры в этих точках.
При коротком замыкании плавкие элементы сгорают всего за долю секунды. Чем выше значения тока короткого замыкания, тем быстрее среагирует предохранитель.
В ситуации перегрузки предохранителям может потребоваться много секунд или даже минут, прежде чем термические воздействия приведут к расплавлению плавкой вставки.
Предохранители бывают двух категорий: быстродействующие предохранители (тип P) и предохранители с задержкой срабатывания (тип D).
Предохранители, используемые в цепях двигателя, должны выдерживать интенсивный пусковой ток при запуске двигателя, поэтому мы используем предохранители с выдержкой времени, также известные как «двухэлементные предохранители».
Общие рейтинги
Все устройства максимального тока должны работать в пределах своих номинальных значений. Тремя наиболее важными параметрами являются напряжение, ток и отключающая способность.
Уровень напряжения
Предохранители и автоматические выключатели должны быть рассчитаны как минимум на номинал напряжение цепи, которую они предназначены для защиты.
Когда предохранитель или автоматический выключатель прерывает ток короткого замыкания, он должен безопасно погасить дугу и предотвратить ее повторное возникновение. Следовательно уровень напряжения предохранителя или автоматического выключателя должно быть равно напряжению в системе или больше.
Например, предохранитель, рассчитанный на 240 В RMS, будет приемлем для использования в цепи 120 В. Однако использование предохранителя в цепи 600 В превысит номинальное напряжение.
Рейтинг непрерывной работы
Рейтинг непрерывной работы описывает максимальное номинальное значение среднеквадратичного значения тока, на которое рассчитано устройство максимального тока в непрерывном режиме без отключения. Вообще говоря, ампер номинал предохранителя или выключателя не должен превышать допустимую нагрузку по току в цепи, но есть исключения, например, для некоторых цепей двигателя.
Отключающая способность
Когда происходит короткое замыкание или замыкание на землю, сопротивление цепи падает практически до нуля. Ом , что приводит к протеканию очень больших значений тока. Это чрезвычайно быстрое нарастание тока короткого замыкания может привести к повреждению проводов и оборудования из-за перегрева и должно быть устранено как можно быстрее.
Компания номинальная отключающая способность (IC) устройства максимального тока — это максимальный ток короткого замыкания, который устройство может отключить без ущерба для себя. Большинство автоматических выключателей и предохранителей имеют номинал IC 10,000 XNUMX ампер.
Для систем, способных выдерживать большие токи короткого замыкания, предохранители с высокой разрывной нагрузкой (HRC) могут отключать токи до 200,000 XNUMX ампер за счет использования дугогасящего наполнителя, такого как кварцевый песок, для прерывания короткого замыкания.
Скорость протекания электрического заряда, измеряемая в амперах (или амперах). Когда один кулон заряда проходит мимо одной точки за одну секунду, говорят, что ток течет со скоростью один ампер. Ток течет от отрицательного потенциала к положительному потенциалу через нагрузку.
Начальное высокое значение тока, создаваемого при первом включении индуктивной нагрузки.
Изолированная трубка, содержащая полоску проводящего металла, температура плавления которого ниже, чем у меди или алюминия. Он защищает цепь от повреждения, потому что он расплавится в случае перегрузки или перегрузки по току и разорвет соединение с остальной частью цепи.
Автоматическое устройство, предназначенное для безопасного отключения цепей в условиях неисправности. Большинство автоматических выключателей обеспечивают защиту от перегрузки и перегрузки по току и рассчитаны на вольты, амперы и лошадиные силы.
Умеренное и постепенное увеличение значения тока в течение относительно длительного периода времени, вызванное чрезмерным потреблением тока двигателем из-за слишком большой нагрузки на двигатель.
Нагревательный элемент в паре с нормально замкнутыми контактами, которые размыкаются, когда нагреватель становится слишком горячим. Два типа реле – это биметаллическая полоса и плавильный котел.
Резкий и быстрый рост тока в течение короткого периода времени (доли секунды), когда значение тока намного превышает номинальный линейный ток.
Противодействие протеканию тока в электрической цепи, измеряемое в омах (Ом).
Ток, потребляемый двигателем, когда двигатель не вращается.
Устройство, которое регулирует подачу электроэнергии к двигателю. Он предназначен для безопасного пуска и остановки двигателя, а также обеспечивает защита от перегрузки.
Разность электрических потенциалов между двумя точками, которая определяется как работа, необходимая на единицу заряда для перемещения пробного заряда между двумя точками. Измеряется в вольтах (В).
Максимальное напряжение, которое может выдержать предохранитель, автоматический выключатель, распределительное устройство или пускатель двигателя. Номинальное напряжение предохранителя или автоматического выключателя должно быть равно напряжению системы или превышать его.
Максимальное номинальное среднеквадратичное значение тока, на которое рассчитано устройство максимального тока в непрерывном режиме без отключения.
Единица, используемая для измерения электрического тока. Он равен потоку в один кулон в секунду. Его также можно назвать «усилитель».
Единица, используемая для измерения электрического сопротивления (Ом). Требуется один вольт, чтобы протолкнуть один ампер через сопротивление в один ом.
Максимальный ток короткого замыкания, который устройство максимального тока может отключить без ущерба для себя. Большинство автоматических выключателей и предохранителей имеют номинал IC 10,000 XNUMX ампер.
Лицензия
Базовое управление моторикой Аарона Ли и Чада Флинна распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, если не указано иное.
Основы защиты цепи двигателя
Защита цепи двигателя включает в себя понимание Национального электротехнического кодекса и информации с паспортной таблички оборудования.
Цели обучения
- Изучите разницу между электрической перегрузкой и перегрузкой по току.
- Знайте, как выбрать устройство защиты двигателя от перегрузки.
- Просмотрите, как выбрать устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю для цепей двигателя.
- Узнайте, как выбрать правильные размеры проводников для двигателей.
NFPA 70: Статья 430 Национального электротехнического кодекса распространяется на двигатели, включая их защиту от перегрузки, защиту от короткого замыкания и замыкания на землю, проводники, цепи управления, контроллеры, центры управления двигателями, средства отключения, системы привода с регулируемой скоростью (также известные как приводы с регулируемой частотой). и заземление. Эта статья основана на издании NEC 2017 года.
Часть III статьи 430 касается защиты двигателя и его цепи от перегрузки. Важно защитить двигатели, оборудование управления двигателем и проводники ответвленной цепи двигателя от перегрузок двигателя и чрезмерного нагрева. Также очень важно, чтобы двигатель мог запускаться и выполнять свою работу по назначению.
NEC заявляет, что положения статьи 430, часть III, не применяются к цепям двигателей с номинальным напряжением более 1,000 вольт. В этой статье основное внимание уделяется типичным двигателям с напряжением ниже 1,000 вольт.
Перегрузка двигателя по сравнению с перегрузкой по току
Важно понимать разницу между перегрузкой и перегрузкой по току.
Перегрузка по току — это когда ток превышает номинальный ток двигателя или допустимую нагрузку его проводников. Это может быть перегрузка, короткое замыкание или замыкание на землю.
Перегрузка — это когда работа двигателя с превышением его нормальной номинальной номинальной нагрузки сохраняется в течение достаточно долгого времени, что может привести к повреждению или перегреву двигателя. Короткое замыкание или замыкание на землю не считаются состоянием перегрузки. Защита от перегрузки защищает двигатель от возгорания.
Защита двигателя от перегрузки не предусмотрена или может быть не в состоянии остановить токи короткого замыкания или замыкания на землю. Неисправность не является перегрузкой, как указано в определениях статьи 100 NEC. Однако перегрузка считается перегрузкой по току.
Короткое замыкание — это непреднамеренное электрическое соединение между любыми двумя нормально токонесущими проводниками электрической цепи, например между линией и нейтралью или между линией.
Замыкание на землю — это непреднамеренное электрически проводящее соединение между незаземленным проводником электрической цепи и обычно нетоконесущими проводниками, металлическими дорожками качения или корпусами оборудования или землей. Во время замыкания на землю на металлических деталях может присутствовать опасное напряжение до тех пор, пока не разомкнется устройство защиты от перегрузки по току, такое как предохранитель или автоматический выключатель.
NEC также заявляет, что положения не требуют защиты двигателя от перегрузки, когда потеря мощности может привести к потенциальной угрозе жизни, например, с пожарным насосом.
Защита двигателя от перегрузки
Ток полной нагрузки двигателя используется для выбора защиты от перегрузки. Этот FLA указан на паспортной табличке оборудования. Примеры устройств перегрузки включают плавкие предохранители и автоматические выключатели, а также пускатели двигателей с реле (реле) перегрузки или полупроводниковый контроллер/пускатель двигателя.
В соответствии с NEC 430.32 для двигателей с длительным режимом работы с эксплуатационным коэффициентом, указанным на паспортной табличке, 1.15 или более или с повышением температуры на паспортной табличке на 40 °C, устройство защиты от перегрузки должно быть рассчитано не более чем на 125 % номинального тока двигателя (FLA).
Двигатели с длительным режимом работы обычно имеют непрерывные нагрузки, когда ток FLA достигается в течение трех часов или более.
Типичной защитой от перегрузки могут быть плавкие предохранители или автоматические выключатели, если они применяются правильно. Если при расчете перегрузочного устройства в результате расчета получается нестандартный номинальный ток для автоматического выключателя или предохранителя, инженер должен использовать следующий меньший размер. Стандартные размеры предохранителей и автоматических выключателей можно найти в NEC 240.6(A).
Все другие двигатели, за исключением двигателей с паспортной табличкой 1.15 или более или с паспортной табличкой превышения температуры 40 °C, должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на 115% полной нагрузки двигателя.
Пример расчета устройства защиты двигателя от перегрузки:
Паспортная табличка двигателя имеет коэффициент эксплуатации 1.15 и ток полной нагрузки 24.5 ампер.
NEC заявляет, что это устройство перегрузки должно быть рассчитано не более чем на 125% полной нагрузки двигателя для двигателей с эксплуатационным коэффициентом 1.15 или более.
24.5 ампер х 1.25 = 30.625 ампер
Используйте устройство защиты от перегрузки с номиналом 30 ампер, поскольку номинал не может превышать 125 % FLA. Это устройство защиты от перегрузки может быть плавким предохранителем или автоматическим выключателем.
Защита двигателя от перегрузки по току
В части IV статьи 430 NEC перечислены требования к защите двигателя от перегрузки по току. Это включает в себя защиту от короткого замыкания ответвления и замыкания на землю для двигателя, оборудования управления двигателем и проводников.
В статье 430.52 указано требование, согласно которому устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю ответвления двигателя должно выдерживать пусковой ток двигателя. Как правило, при первой подаче напряжения на асинхронный двигатель требуется большой пусковой ток. Когда двигатель начинает достигать своей номинальной скорости, ток двигателя достигает FLA.
В таблице 430.52 NEC приведены максимальные номинальные значения или настройки устройств защиты от короткого замыкания и замыкания на землю в ответвленных цепях двигателя. В таблице указан тип двигателя (однофазные, многофазные двигатели переменного тока, отличные от фазного ротора, с короткозамкнутым ротором — отличные от конструкции В энергоэффективные, синхронные, с фазным ротором и постоянного тока/постоянного напряжения). В таблице также для каждого типа двигателя указан процент полного тока нагрузки для различных устройств защиты ответвленных цепей и замыканий на землю: предохранители без выдержки времени, двухэлементные предохранители (с выдержкой времени), автоматический выключатель с мгновенным срабатыванием и автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени.
В этом примере расчета показано, как рассчитать устройство защиты двигателя от короткого замыкания и замыкания на землю.
Определите номинал обратного автоматического выключателя и размер проводника для однофазного двигателя мощностью 5 л.с., 230 В, с клеммами 75°C.
Сначала перейдите к таблице 430.52 и найдите строку «однофазные двигатели». Затем перейдите к столбцу «обратный прерыватель времени». Там вы найдете «250», что означает «250% тока полной нагрузки».
Инженер-электрик может не иметь доступа к паспортной табличке двигателя на этапе проектирования, чтобы определить FLA для двигателя. Следует связаться с производителем для определения FLA. Если FLA по-прежнему недоступен, инженер должен обратиться к таблице NEC 430.248, в которой указан ток полной нагрузки в амперах для однофазных двигателей. Например: 5 лошадиных сил при 230 вольтах это 28 ампер.
28 ампер x 2.50 (это 250% тока полной нагрузки из таблицы 430.52) = 70 ампер.
Автоматический выключатель на 70 ампер является стандартным размером, поэтому он является правильным размером для максимального устройства защиты от перегрузки по току для этого двигателя мощностью 5 л.с.
Если расчет защитного устройства не соответствует стандартному размеру автоматического выключателя, то можно использовать следующий более высокий номинал устройства защиты от перегрузки по току. Это объяснение содержится в статье 430.52(C)(1). Исключение 1. Дополнительные исключения см. в этой статье NEC.
Минимальный размер проводников для двигателя определяется статьей 430.22. В нем указано, что проводники для одного двигателя рассчитаны не менее чем на 125% тока полной нагрузки, указанного в таблице, а не в токах, указанных на паспортной табличке.
Из таблицы 430.248 используйте 28 ампер, полученные выше.
28 ампер x 1.25 (125% ампер при полной нагрузке) = 35 ампер.
Используйте таблицу NEC 310.15(b)(16), чтобы найти правильный размер проводника для меди, 75°C, тип THWN. Для 35 ампер это размер проводника № 10 AWG.
Обратите внимание, что максимальное устройство защиты от перегрузки по току составляет 70 ампер, а размер проводников — 10 AWG. В этом примере защита от перегрузки по току для цепи двигателя может быть больше, чем требуемая сила тока проводников. Это то, с чем часто сталкиваются многие инженеры. Идея заключается в том, что размер проводника должен соответствовать размеру устройства защиты от перегрузки по току. NEC допускает, чтобы устройство защиты от перегрузки по току превышало номинал проводников, чтобы учесть пусковой ток двигателя.
NEC допускает использование одного устройства максимальной токовой защиты от перегрузки двигателя, короткого замыкания ответвления двигателя и замыкания на землю. В статье 430.55 комбинированной защиты от перегрузки по току указано, что одиночное устройство защиты от перегрузки по току должно соответствовать требованиям к перегрузке, изложенным в статье 430.32.
VFD и системы привода с регулируемой скоростью
VFD – это тип системы привода с регулируемой скоростью. ЧРП становятся все более распространенными в коммерческих и промышленных объектах. ЧРП могут обеспечить экономию энергии по сравнению с двигателями с постоянной скоростью.
Часть X статьи 430 NEC касается приводных систем с регулируемой скоростью. Большинство частотно-регулируемых приводов имеют собственное устройство защиты от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю.
Если частотно-регулируемый привод не имеет собственного(ых) защитного(ых) устройства(а), то для определения номинала этих устройств следует использовать NEC 430.32 и 430.52.
Защита цепи для освещения
Освещение рассматривается NEC как постоянная нагрузка. Это нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток составит три часа и более.
Статья 410 NEC касается освещения. Однако в статье 210.19 рассматриваются размеры проводов освещения, поскольку большинство осветительных приборов оставляют включенными на три часа или более непрерывно. 210.9(A)(1) для ответвленных цепей освещения напряжением не более 600 вольт. В 210.19(A)(1)(a) указано, что, когда ответвленная цепь питает непрерывную нагрузку, минимальный размер проводника ответвленной цепи должен составлять не менее 125% постоянной нагрузки.
Например, инженер-электрик проектирует освещение для нового спортивного медицинского учреждения. Инженер определяет количество встроенных светодиодных светильников в приемной и зоне ожидания, которые могут быть подключены к автоматическому выключателю на 120 вольт, 20 ампер, который не на 100% полностью рассчитан.
Автоматический выключатель со 100% номиналом может выдерживать ток, указанный в его номинале, для длительных нагрузок. Типовой автоматический выключатель рассчитан на 80 % тока, указанного на выключателе, для длительных нагрузок. Например, типичный автоматический выключатель на 20 ампер (не полностью рассчитанный на 100 %) может выдерживать 16 ампер непрерывной нагрузки, что составляет 80 % от 20 ампер.
Светильники декоративного освещения должны управляться по отдельной цепи (см. рис. 1). Осветительные приборы должны оставаться включенными непрерывно в течение примерно 16 часов каждый день. Каждый встраиваемый светильник в опен-офисе имеет мощность 28 Вт.
В статье 210.19 (A) (1) (a) NEC говорится, что непрерывные нагрузки должны иметь размеры проводников ответвленной цепи не менее 125% от продолжительной нагрузки. Если ответвленная цепь имеет непрерывные нагрузки или любую комбинацию непрерывных и непостоянных нагрузок, минимальный размер проводника ответвленной цепи должен иметь допустимую нагрузку не менее непостоянной нагрузки плюс 125 % постоянной нагрузки.
Расчет: типичный автоматический выключатель на 20 ампер рассчитан на 16 ампер. При постоянной осветительной нагрузке 16 ампер/1.25 (125%) = 12.8 ампер. Это означает, что для осветительных нагрузок в этой цепи доступно 12.8 ампер.
28 Вт необходимо преобразовать в вольт-ампер для этого расчета. Светодиодные источники света обычно имеют значение коэффициента мощности от 0.65 до 0.95. Для этого расчета мы будем использовать коэффициент мощности 0.85.
28 ватт/0.85 = 32.9 вольт-ампер; это означает, что каждый встраиваемый светодиодный светильник потребляет 32.9 вольт-ампер.
Чтобы определить максимально допустимое количество этих светодиодных осветительных приборов в цепи:
120 вольт x 12.8 ампер = 1,536 вольт-ампер; это максимальный вольт-ампер, разрешенный в цепи.
1,536 вольт-ампер/32.9 вольт-ампер = 46.7 светодиодных светильников; 46 светильников — это максимальное количество встраиваемых светодиодных светильников на этой схеме.
Одна проблема, о которой инженеры-электрики могут не знать, – это пусковой ток для светодиодных источников света. При включении светодиодных источников света может возникнуть большой пусковой ток. Этот большой пусковой ток может вызвать срабатывание автоматического выключателя или перегорание предохранителя. Инженер должен определить, может ли пусковой ток и его продолжительность отключить автоматический выключатель.
В спецификации светодиодного источника света может быть указано что-то вроде этого: «Для устранения пускового тока следует использовать плавкий предохранитель с задержкой срабатывания или автоматический выключатель типа C/D». Типичный автоматический выключатель типа C имеет минимальную уставку срабатывания, в 5–10 раз превышающую его номинальный ток. Типичный автоматический выключатель типа D имеет минимальную уставку срабатывания, в 10–20 раз превышающую его номинальный ток.
Статья 411 NEC содержит низковольтные системы освещения. Это для систем освещения, работающих не более чем на 30 вольт переменного тока или 60 вольт постоянного тока. Обычные низковольтные системы включают в себя некоторые трековые светильники и распространены в коммерческих зданиях, музеях, ландшафтном дизайне и т. Д.
Системы низковольтного освещения обычно имеют источник питания, осветительные приборы и другое сопутствующее оборудование, такое как дорожка для дорожки освещения.
В статье 411.7 NEC указано, что низковольтные системы освещения могут питаться от ответвленной цепи с максимальным током 20 ампер.
Защита цепей для двигателей и систем освещения покрывается NEC. Двигатели могут использоваться в системах обеспечения безопасности, таких как лифты, системы дымоудаления и т. д. Системы освещения могут включать в себя аварийное освещение для выхода людей, находящихся в здании.
Статья 430 NEC касается двигателей. Инженер-электрик должен правильно подобрать устройство защиты от перегрузки и устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю для двигателя.
Статья 410 NEC касается освещения. Освещение считается постоянной нагрузкой, и это необходимо учитывать при проектировании защиты цепи.
Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.
Об авторе: Майкл Чоу — основатель и президент Metro CD Engineering. Он имеет степень BSEE Северного университета Огайо и в настоящее время является председателем инженерного консультативного совета университета, членом редакционного консультативного совета инженеров-консультантов и победителем конкурса «2009 до 40 лет» в 40 году.
