Расчет автомата по мощности тока: Как производится расчет автоматического выключателя

Содержание

Как производится расчет автоматического выключателя

Те времена, когда на электрических щитках квартир или частных домов можно было встретить традиционные керамические пробки, уже давно прошли. Сейчас повсеместно применяются автоматические выключатели новой конструкции – так называемые автоматы защиты.

Для чего предназначены эти устройства? Как правильно произвести расчет автоматического выключателя в каждом конкретном случае? Конечно, основная функция этих устройств заключается в защите электросети от коротких замыканий и перегрузок.

Автомат должен отключаться, когда нагрузка существенно превышает допустимую норму или при возникновении короткого замыкания, когда значительно возрастает электрический ток. Однако он должен пропускать ток и работать в нормальном режиме, если вы, например, одновременно включили стиральную машинку и электроутюг.

Что защищает автоматический выключатель

Прежде чем подбирать автомат, стоит разобраться, как он работает и что он защищает.

Многие люди считают, что автомат защищает бытовые приборы. Однако это абсолютно не так. Автомату нет никакого дела до приборов, которые вы подключаете к сети – он защищает электропроводку от перегрузки.

Ведь при перегрузке кабеля или возникновении короткого замыкания возрастает сила тока, что приводит к перегреву кабеля и даже возгоранию проводки.

Особенно сильно возрастает сила тока при коротком замыкании. Величина силы тока может возрасти до нескольких тысяч ампер. Конечно, никакой кабель не способен долго продержаться при такой нагрузке. Тем более, кабель сечением 2,5 кв. мм, который часто используют для прокладки электропроводки в частных домовладениях и квартирах. Он попросту загорится, как бенгальский огонь. А открытый огонь в помещении может привести к пожару.

Поэтому правильный расчет автоматического выключателя играет очень большую роль. Аналогичная ситуация возникает при перегрузках – автоматический выключатель защищает именно электропроводку.

Когда нагрузка превышает допустимое значение, сила тока резко возрастает, что приводит к нагреванию провода и оплавлению изоляции. В свою очередь, это может привести к возникновению короткого замыкания. А последствия такой ситуации предсказуемы – открытый огонь и пожар!

По каким токам производят расчет автоматов

Функция автоматического выключателя состоит в защите электропроводки, подключенной после него. Основным параметром, по которому производят расчет автоматов, является номинальный ток. Но номинальный ток чего, нагрузки или провода?

Исходя из требований ПУЭ 3.1.4, токи уставок автоматических выключателей которые служат для защиты отдельных участков сети, выбираются по возможности меньше расчетных токов этих участков или по номинальному току приемника.

Расчет автомата по мощности (по номинальному току электроприемника) производят, если провода по всей длине на всех участках электропроводки рассчитаны на такую нагрузку. То есть допустимый ток электропроводки больше номинала автомата.

Также учитывается время токовая характеристика автомата, но про нее мы поговорим позже.

Например, на участке, где используется провод сечением 1 кв. мм, величина нагрузки составляет 10 кВт. Выбираем автомат по номинальному току нагрузки – устанавливаем автомат на 40 А. Что произойдет в этом случае? Провод начнет греться и плавиться, поскольку он рассчитан на номинальный ток 10-12 ампер, а сквозь него проходит ток в 40 ампер. Автомат отключится лишь тогда, когда произойдет короткое замыкание. В результате может выйти из строя проводка и даже случиться пожар.

Поэтому определяющей величиной для выбора номинального тока автомата является сечение токопроводящего провода. Величина нагрузки учитывается лишь после выбора сечения провода. Номинальный ток, указанный на автомате, должен быть меньше максимального тока, допустимого для провода данного сечения.

Таким образом, выбор автомата производят по минимальному сечению провода, который используется в проводке.

Например, допустимый ток для медного провода сечением 1,5 кв. мм, составляет 19 ампер. Значит, для данного провода выбираем ближайшее значение номинального тока автомата в меньшую сторону, составляющее 16 ампер. Если выбрать автомат со значением 25 ампер, то проводка будет греться, так как провод данного сечения не предназначен для такого тока. Чтобы правильно произвести расчет автоматического выключателя, необходимо, в первую очередь, учитывать сечение провода.

Расчет вводного автоматического выключателя

Система электропроводки делится на группы. Каждая группа имеет свой кабель с определенным сечением и автоматические выключатели с номинальным током удовлетворяющему этому сечению.

Чтобы выбрать сечение кабеля и номинальный ток автомата, нужно произвести расчет предполагаемой нагрузки. Этот расчет производят, суммируя мощности приборов, которые будут подключены к участку. Суммарная мощность позволит определить ток, протекающий через проводку.

Определить величину тока можно по следующей формуле:

Р – суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U – напряжение сети, В (U=220 В).

Несмотря на то, что формула применяется для активных нагрузок, которые создают обычные лампочки или приборы с нагревательным элементом (электрочайники, обогреватели), она все же поможет приблизительно определить величину тока на данном участке. Теперь нам нужно выбрать токопроводящий кабель. Зная величину тока, мы по таблице сможем выбрать сечение кабеля для данного тока.

После этого можно производить расчет автоматического выключателя для электропроводки данной группы. Помните, что автомат должен отключиться раньше, чем произойдет перегрев кабеля, поэтому номинал автомата выбираем ближайшее меньшее значение от расчетного тока.

Смотрим на величину номинального тока на автомате и сравниваем ее с максимально допустимой величиной тока для провода с данным сечением. Если допустимый ток для кабеля меньше, чем номинальный ток, указанный на автомате, выбираем кабель с большим сечением.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья – поделись с друзьями!

Как правильно подобрать и рассчитать автоматический выключатель (простой расчет автомата).

Автоматический выключатель – это устройство, обеспечивающее защиту электропроводки и потребителей (электрических приборов) от коротких замыканий и перенагрузки электросети. Бытует ошибочное мнение, что автоматический выключатель обеспечивает защиту электроприборов от неполадок в сети. Это чушь, тут скорее наоборот, автоматический выключатель защищает проводку от самих потребителей, ведь перенагрузку электросети создают сами потребители.

У каждого автоматического выключателя есть свои технические характеристики, но чтобы сделать правильный выбор автоматического выключателя, нужно понимать и учитывать всего три: это номинальный ток, класс автомата и отключающая способность.

Разберем их по порядку.

Номинальный ток In – это сила тока, которую может пропустить через себя автомат. При превышении номинального тока, происходит размыкание контактов автоматического выключателя, вследствие чего обесточивается участок цепи. По стандартам, отключение автоматического выключателя должно происходить при силе тока в 145% от номинального. Самые распространенные автоматы с номинальным током в 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.

Класс автомата – это кратковременное значение силы тока, при котором автомат не срабатывает. Что это значит? Существует такое понятие как пусковой ток. Пусковой ток – это ток, который кратковременно потребляет электроприбор при запуске. Пусковой ток может во много раз превосходить номинальный ток прибора. Например, при включении лампочки в 60 Вт, создается пусковой ток в 10-12 раз больше от рабочего. Это значит, что на протяжении нескольких секунд, лампочка будет потреблять не 0.27 А, а 2.7-3.3 А. Для того чтобы компенсировать пусковые токи и используются классы автоматов.

Существуют 3 класса автоматических выключателей:

класс B (превышение пускового тока в 3-5 раз от номинального)
класс C (превышение пускового тока в 5-10 раз от номинального)

класс D (превышение пускового тока в 10-50 раз от номинального)

Самый оптимальный класс для жилых и коммерческих помещений – это C класс.

Отключающая способность – это предельное значение тока короткого замыкания, которое может выдержать автоматический выключатель без потери работоспособности. На нашем рынке распространенны автоматические выключатели с отключающей способностью в 4,5 кА (килоампер). Но в Европе такие автоматы к установке запрещены, там они должны быть минимум в 6 кА. Если посмотреть на практике, то вполне хватает и 4,5 кА, так как в быту ток короткого замыкания редко превышает 1 кА. Если хотите соответствия стандартам, то выбирайте автомат на 6 кА и больше, если хотите по экономней, то автомат на 4,5 кА самое то.

Расчет автоматического выключателя.

Автоматический выключатель можно рассчитывать двумя методами: по силе тока потребителей или по сечению используемой проводки.

Рассмотрим первый способ – расчет автомата по силе тока.

Первым шагом, нужно подсчитать общую мощность, которую нужно повесить на автомат. Для этого суммируем мощность каждого электроприбора. Например, нужно рассчитать автомат на жилую комнату в квартире. В комнате находится компьютер (300 Вт), телевизор (50 Вт), обогреватель (2000 Вт), 3 лампочки (180 Вт) и еще периодически будет включаться пылесос (1500 Вт). Плюсуем все эти мощности и получаем 4030 Вт.

Вторым шагом рассчитываем силу тока по формуле I=P/U
P – общая мощность
U – напряжение в сети

Рассчитываем I=4030/220=18,31 А

Выбираем автомат, округляя значение силы тока в большую сторону. В нашем расчете это автоматический выключатель на 20 А.

Рассмотрим второй метод – подбор автомата по сечению проводки.

Этот метод намного проще предыдущего, так как не нужно производить никаких расчетов, а значения силы тока брать из таблицы (ПУЭ табл.1.3.4 и 1.3.5.)

**Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с медными жилами**
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто	в одной трубе
	открыто	двух одножильных	трех одножильных	четырех одножильных	одного двухжильного	одного трехжильного
0,5	11	–	–	–	–	–
0,75	15	–	–	–	–	–
1	17	16	15	14	15	14
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50

**Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами**
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто	в одной трубе
	открыто	двух одножильных	трех одножильных	четырех одножильных	одного двухжильного	одного трехжильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38

Допустим, у нас двухжильный медный провод с сечением 4 мм. кв. уложенный в стену, смотрим по первой таблице силу тока, она равна 32 А. Но при выборе автоматического выключателя эту силу тока нужно уменьшать до ближайшего нижнего значения, для того чтобы провод не работал на пределе. Получается, что нам нужен автомат на 25 А.

Так же нужно помнить, если нужен автомат на розеточную группу, то брать выше 16 А нет смысла, так как розетки больше 16 А выдержать не могут, они просто начинают гореть. На освещение самый оптимальный на 10 А.

6 важных критериев выбора автоматического выключателя

Основное назначение автоматического выключателя – защита электропроводки от токов короткого замыкания (в дальнейшем КЗ) и перегрузок электросети. Если произойдет аварийная ситуация и по домашней проводке пройдет сверхток, изоляция кабеля мгновенно расплавится, а сама проводка вспыхнет, как бенгальские огни. Результат будет, как Вы понимаете, плачевный – возникновения пожара и что еще хуже – поражение электрическим током. Чтобы такого не произошло, в квартирном щитке нужно обязательно установить автомат (а лучше несколько) с подходящими характеристиками. О том, как выбрать автоматический выключатель по току, сечению кабеля и остальным техническим характеристикам, читайте дальше! Сразу же советуем обязательно просмотреть видео инструкцию, предоставленную ниже, в которой наглядно показывается методика расчета нужных параметров автоматики.

Содержание:

Основные критерии выбора
Недопустимые ошибки при покупке

Что защищает автоматический выключатель

Прежде чем подбирать автомат, стоит разобраться, как он работает и что он защищает. Многие люди считают, что автомат защищает бытовые приборы. Однако это абсолютно не так. Автомату нет никакого дела до приборов, которые вы подключаете к сети – он защищает электропроводку от перегрузки.

Поэтому правильный расчет автоматического выключателя играет очень большую роль. Аналогичная ситуация возникает при перегрузках — автоматический выключатель защищает именно электропроводку.

Автомат вводной: особенности выбора и виды

При подаче электричества в квартиру на этажном электрощите могут быть установлены следующие аппараты коммутации ввода:

автоматический выключатель;
предохранители;
пакетный выключатель;
рубильник.

Вводной автомат (ВА) – это автоматический выключатель подачи электричества от питающей сети к объекту, если возникает перегрузка в цепи, или произошло короткое замыкание (КЗ). От перечисленных аппаратов он отличается большей величиной номинального тока. На фото изображен щит с расположенным в нем сверху вводным автоматом.

Щит с автоматическим выключателем

Правильнее называть устройство – вводный автоматический выключатель. Поскольку он ближе других устройств находится к воздушной линии, аппарат должен обладать повышенной коммутационной стойкостью (ПКС), характеризующей нормальное срабатывание устройства при возникновении КЗ (максимальный ток, при котором автоматический выключатель способен хотя бы однократно разомкнуть электрическую цепь). Показатель указывается на маркировке прибора.

Типы автоматов ввода

Подача электричества к объекту зависит от его потребностей и схемы электросети. При этом подбираются соответствующие типы автоматов.

Однополюсный

Вводный выключатель с одним полюсом применяется в электросети с одной фазой. Устройство подключается к питанию через клемму (1) сверху, а нижняя клемма (2) соединяется с отходящим проводом (рис. ниже).

Схема однополюсного автомата

Автомат с одним полюсом устанавливается в разрыв фазного провода и отключает его от нагрузки при возникновении аварийной ситуации (рис. ниже). По принципу действия он ничем не отличается от автоматов, установленных на отводящих линиях, но его номинал по току выше (40 А).

Схема вводного однополюсного автомата

Питающая фаза красного цвета подключается к нему, а затем – к счетчику, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод синего цвета проходит сразу на счетчик, а с него на шину N, затем подключается к каждой линии.

Автомат ввода, установленный перед счетчиком, должен быть опломбирован.

Вводной автомат защищает кабель ввода от перегрева. Если КЗ произойдет на одной из линий ответвлений от него, сработает ее автомат, а другая линия останется работоспособной. Подобная схема подключения позволяет быстро найти и устранить неисправность во внутренней сети.

Двухполюсный

Двухполюсник представляет собой блок с двумя полюсами. Они снабжены объединенным рычажком и имеют общую блокировку между механизмами отключения. Эта конструктивная особенность важна, так как ПУЭ запрещают производить разрыв нулевого провода.

Не допускается установка двух однополюсников вместо одного двухполюсника.

Вводной автомат с двумя полюсами применяется при однофазном вводе из-за особенностей схем подключения в домах старой постройки. В квартиру делается ответвление от стояка межэтажного электрощита однофазной двухпроводной линией. Жэковский электрик может случайно поменять местами провода, ведущие в квартиру. При этом нейтраль окажется на вводном однофазном автомате, а фаза – на нулевых шинах.

Чтобы обеспечить полную гарантию отключения, надо обесточить квартирный щиток с помощью двухполюсника. Кроме того, часто приходится менять пакетный выключатель в этажном щите. Здесь удобнее сразу поставить вместо него двухполюсный вводной автомат.

В квартиру нового дома идет сеть с фазой, нейтралью и заземлением со стандартной цветовой маркировкой. Здесь также не исключена возможность перепутывания проводов из-за низкой квалификации электрика или просто ошибки.

Еще одной причиной установки двухполюсника является замена пробок. На старых квартирных щитках еще остались пробки, которые установлены на фазе и на нуле. Схема соединений при этом остается прежней.

ПУЭ запрещают установку предохранителей в нулевых рабочих проводах.

Двухполюсник в данной ситуации установить удобнее, поскольку нет необходимости переделывать схему.

При подключении электричества к частному дому по схеме ТТ двухполюсник необходим, так как в такой системе возможно появления разности потенциалов между нейтральным и заземляющим проводом.

На рис. ниже изображена схема подключения электричества в квартиру с однофазным вводом через двухполюсный автомат.

Схема ввода с двухполюсным автоматом

Питающая фаза подается на него, а затем – на счетчик и на устройство противопожарного защитного заземления УЗО, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод проходит сразу на счетчик, с него на УЗО, шину N, а затем подключается к УЗО каждой линии. Нулевой проводник заземления зеленого цвета подключается сразу к шине PE, а с нее подходит к заземляющим контактам розеток №1 и №2.

Вводной автоматический выключатель защищает кабель ввода от перегрева и КЗ. Он также может сработать при КЗ на отдельной линии, если там неисправен другой автомат. Номиналы счетчика и противопожарного УЗО подбираются выше (50 А). В этом случае устройства будут также защищены вводным автоматом от перегрузок.

Трехполюсный

Устройство применяется для трехфазной сети, чтобы обеспечить одновременное отключение всех фаз при перегрузке или коротком замыкании внутренней сети.

К каждой клемме трехполюсника подключается по фазе. На рис. ниже изображены его внешний вид и схема, где для каждого контура существуют отдельные тепловой и электромагнитный расцепители, а также дугогасительная камера.

Трехполюсный автомат в шкафу и его схема

При подключении к частному дому вводной автоматический выключатель устанавливается перед электросчетчиком с защитой на 63 А (рис. ниже). После счетчика ставится УЗО на ток утечки 300 мА. Это связано с большой протяженностью электропроводки дома, где имеет место высокий фон утечки.

После УЗО осуществляется разделение линий от распределительных шин (2) и (4) к розеткам, освещению, а также отдельным группам (6) подачи напряжения в пристройки, трехфазным нагрузкам и другим мощным потребителям.

Трехфазная сеть частного дома

Расчет автомата ввода

Независимо от того, является автомат вводным или нет, его рассчитывают путем суммирования токов отходящих к нагрузкам линий. Для этого определяется мощность всех подключаемых потребителей. Номинал определяется для одновременного включения всех потребителей электроэнергии. По этому максимальному току подбирается ближайший номинал автомата из стандартного ряда в сторону уменьшения.

Какой телевизионный кабель лучше: особенности выбора

Мощность вводного автомата зависит от номинального тока. При трехфазном питании мощность определяется тем, как подключены нагрузки.

Требуется также определить количество аппаратов коммутации. На ввод требуется только один выключатель, а затем по одному на каждую линию.

На мощные приборы типа электрокотла, водонагревателя, духового шкафа необходимо установить отдельные автоматы. В щитке должно быть предусмотрено место для установки дополнительных автоматических выключателей.

Выбор ВА

Выбор устройства производится по нескольким параметрам:

Номинальный ток. Его превышение приведет к срабатыванию автомата от перегрузки. Подборка номинального тока производится по сечению подключенной проводки. Для нее определяют допустимый максимальный ток, а затем выбирают номинальный для автомата, предварительно уменьшив его на 10-15%!,(MISSING) приводя к стандартному ряду в сторону уменьшения.
Максимальный ток КЗ. Автомат выбирается по ПКС, которая должна быть равна ему или превышать. Если максимальный ток КЗ составляет 4500 А, подбирается автомат на 4,5 кА. Класс коммутации подбирается для освещения – В (Iпуск>Iном в 3-5 раз), для мощных нагрузок типа отопительного котла – С (Iпуск>Iном в 5-10 раз), для трехфазного двигателя большого станка или сварочного аппарата – D (Iпуск>Iном в 10-12 раз). Тогда защита будет надежной, без ложных срабатываний.
Установленная мощность.
Режим нейтрали – тип заземления. В большинстве случаев он представляет собой систему TN с разными вариантами (TN-C, TN-C-S, TN-S),
Величина линейного напряжения.
Частота тока.
Селективность. Номиналы автоматов подбираются по распределению нагрузок в линиях, например, автомат ввода – 40 А, электроплита – 32 А, другие мощные нагрузки – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 10 А.
Схема питания. Автомат подбирается по количеству фаз: одно,- или двухполюсный для однофазной сети, трех,- или четырехполюсный для трехфазной.
Изготовитель. С целью повышения степени безопасности, автомат выбирается у известных производителей и в специализированных магазинах.

Количество полюсов для трехфазной сети равно четырем. При наличии только трехфазных нагрузок со схемой подключения треугольником, можно использовать трехполюсный автомат.

Выключатель на вводе должен отключать фазы и рабочий ноль, так как в случае утечки на одной из фаз на ноль существует вероятность удара током.

Трехполюсный автомат можно применять для однофазной сети: фаза и ноль подключаются к двум клеммам, а третья останется свободной.

Выбор вводного автомата в зависимости от типа заземления:

Система TN-S: подводящие нулевые защитный и рабочий провода разделены от подстанции до потребителя (рис. а ниже). Чтобы одновременно отключить фазы и ноль применяются двухполюсные или четырехполюсные вводные автоматы (в зависимости от количества фаз на вводе). Если они с одним или тремя полюсами, нейтраль проводится отдельно от автоматов.
Система TN-С: подводящие нулевые защитный и рабочий провода совмещены и проходят до потребителя через общий проводник (рис. б). Автомат устанавливается однополюсный или трехполюсный на фазные проводники, а ноль вводится через счетчик на шину N.

Схемы распространенных типов заземлений

Установка

Почему выбивает автомат в щитке

Автомат ввода устанавливается в щитке сверху, с левой стороны. Отводящие линии удобно монтировать сверху вниз. При малом количестве нагрузок он может быть однополюсным и подключаться через фазный провод. В таком случае полного разрыва питающей цепи не происходит.

Монтаж обычно производится на DIN-рейку, при отключении питания.

Видео про электрощит

Критерии для выбора номиналов автомата по параметрам

Ответ на вопрос, как скоммутировать вводной электрощит, можно получить из видео ниже.

Как показывает практика, подключение вводного автомата не является сложной работой. Важно правильно рассчитать его по мощности, продумать схему соединений и установить с учетом особенностей, приведенных в статье.

Источник: elquanta.ru

Электрические вводы для трёхфазной сети

В квартирах, оборудованных электрическими плитами, а также некоторых домах может быть проведена трёхфазная сеть. В качестве вводных устройств используют трёхполюсные или четырёхполюсные АВ. Трёхполюсник применятся для одновременного отключения всех фаз сети в случае возникновения короткого замыкания (КЗ) или перегрузки. К каждой клемме прибора подключается отдельная фаза. После ВА устанавливается счетчик, защита которого должна быть 63 А. Поскольку в доме электропроводка имеет большую длину, то существует большой риск утечки тока. С этой целью после счетчика устанавливается УЗО на ток утечки 300 мА.

Четырёхполюсные автоматы являются довольно редким вариантом для использования их в трёхфазной сети. Они используются в случае подвода четырёхпроводной электросети. Главным отличием его от трёхполюсного автомата является то, что здесь нулевой провод подводится к четвертому полюсу после подключения на первых трёх фазовых проводов. Дальнейшая схема распределения проводов происходит по аналогии с трёхполюсным вводным устройством. Часто можно встретить варианты применения четырёхполюсного автомата для подключения четырёх фаз. В этом случае при замыкании на одной из линий будут обесточиваться все четыре.

При выборе вводного автомата для трёхфазной сети нужно сложить все нагрузки, приходящиеся на каждую фазу в отдельности. Рабочий ток автомата подсчитать просто. Для этого полученную сумму в киловаттах умножают на 1,52 (коэффициент для напряжения 380 В). Номинальный же ток автомата должен быть выше рабочего, поэтому подбираем для него ближайшее значение. Это условие действует в случае одинаковой нагрузки на все три фазы. В случае если на какую-то из них приходится большая нагрузка, расчет ведут по максимальному значению, показатель которого в киловаттах умножается на коэффициент 4,55 (для напряжения 220 В).

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.

Как выбрать автоматический выключатель для дома, квартиры — Хозяин Дома

Вопрос о том, как выбрать автоматический выключатель для дома, квартиры или дачи встаёт перед нами не часто. Однако, когда возникает необходимость такого выбора, к решению этого вопроса нужно подходить со всей ответственностью.

Параметры автоматического выключателя должны соответствовать максимальной интенсивности электроэнергии в доме. Чем выше его значение, тем больше электрических устройств могут быть использованы одновременно.

При всём при этом безопасность людей, находящихся в доме, является приоритетом в любом случае. Какие нюансы необходимо учитывать при выборе?

Значение автоматических выключателей в электросистеме дома

Для защиты внутренней электропроводки здания, дома, дачи, квартиры от короткого замыкания, применяются автоматические выключатели, которые устанавливаются на каждую защищаемую линию в распределительном щите и на вводе в дом.

Номинал каждого автоматического выключателя в амперах зависит от разрешенной мощности для вводного автомата и от нагрузки в линии, перед который ставиться автомат, которая не может превышать мощности, которую может передавать кабель определенного сечения.

Учитывая все эти требования решение вопроса о выборе автоматического выключателя становится не совсем простым, но вполне выполнимым делом.

Выбор автоматического выключателя в зависимости от назначения

Правильное планирование и монтаж электрической системы в вашем доме или квартире предоставит комфортное и удобное освещение, а так же и стабильную и безопасную работу всего электрооборудования.

Приобретая автоматы для обеспечения экстренного отключения электропитания при превышении допустимой нагрузки в сети, следует обратить внимание на их качество и наличие сертификации или декларирования.

На этих элементах экономить не стоит.

Очень важно обеспечить установку автомата с соответствующей мощностью если вы прокладываете или меняете электропроводку в деревянном доме, как на объекте с повышенной потенциальной пожароопасностью.

Подбор основного вводного автомата

При подключении дома к электроснабжению, по проекту вам выдается разрешение на определенную мощность, которая определена в документах. При подключении к сети 220 В разрешенную мощность делим на 220 и получаем вводной ток, на который должен быть рассчитан автомат.

Выбор автоматического выключателя в зависимости от назначения: главный или линейный

Например, вам разрешили мощность 15 кВт. Находим разрешенный ток: 15000/220=68 А. Это означает, что вводной автомат можно ставить номиналом в 70 А и в щите все остальные автоматы должны быть рассчитаны на меньший ток срабатывания, для сохранения селективности отключения.

Читайте также Как найти распаечную коробку в квартире

Ещё один пример расчёта для разрешенной мощности 20 кВт: 20000/220=90,0 А.

Подбор автоматических выключателей на отдельные линии

В лучшем случае для дома, квартиры нужен проект, который должны делать специалисты. Если проекта нет, то при выборе автоматов можно руководствоваться простыми правилами, которые с большой вероятностью позволят вам сделать правильный выбор. Подбор нагрузки выключателей на отдельные линии осуществляется аналогично подбору главного выключателя.

Один из способов определить соответствующее значение главного выключателя в вашем доме, это суммирование мощности всех устройств, которые работают, или могут работать одновременно.

Это, как правило, холодильник, телевизор, посудомоечная машина, стиральная машина, компьютер. Кроме того, не забывайте об освещении, отопительном котле и водонагревателе. Таким же образом рассчитывайте нагрузку на линейные автоматы.

Ознакомьтесь с общими правилами подбора автоматов на отдельные линии:

Распределяйте нагрузку равномерно по комнатам, этажам. Желательно подключать каждую комнату или группу комнат на отдельный автомат
Сечение отходящих кабелей определяется нагрузкой и для большинства случаев будет достаточно кабеля 3х2,5, способного нести подключенную нагрузку до 5,9 кВт, а для его защиты устанавливать автомат не более 25А, а для большей надежности лучше ставить на 20А
При расчете нагрузки на одной линии, ее общая мощность не должна превышать мощность, которую может выдержать кабель.
Любой автомат в щите должен иметь меньший номинал по току, чем вводной автомат.
Для надежного срабатывания автоматов желательно сознательно уменьшать номинал автоматов и ставить на линии розеток автомат на 16А, на линии освещения 10А

Во время капитального ремонта квартиры или после новоселья, производиться монтаж новой электропроводки, с использованием медного кабеля, устанавливаются новые розетки и выключатели, подключаются электрические теплые полы и кондиционеры. Устанавливается новый электрический щит, счетчик и автоматические выключатели.

Каждая отдельная линия должна быть обеспечена автоматическим выключателем, который защищает её от перегрузки или короткого замыкания

Если щит собирает профессиональный электрик, которому можно доверять, то можно положиться на его опыт и знания.

Если монтаж электрооборудования производиться своими силами или нужна информация, для проверки работы электрика, то есть несложные рекомендации, без расчетов и формул, придерживаясь которых вы всегда сможете правильно выбрать автоматические выключатели для щита и кабель для квартиры.

Советы по выбору автоматического выключателя

Автомат защищает цепь от перегрузки и если на один питающий кабель вы подключите несколько мощных электроприборов, например электрочайник, стиральная машина, СВЧ печь и другие приборы, и суммарный ток будет выше, чем номинал автомата, он обесточит защищаемую цепь.

Автоматические выключатели на линии розеток нужно ставить на 16А, на линии освещения 10А. При этом вводной автомат должен иметь больший ток срабатывания, в данном случае 20А. Если вводной автомат стоит на 16А, то все остальные автоматические выключатели должны быть установлены на ток 10А и ниже.

Выбор автоматического выключателя по производителю

Не стоит экономить на автоматах, которые должны защищать вас от поражения электрическим током, а ваше имущество от пожара или неисправности. Нужно использовать только автоматы известных производителей.

Они могут стоить в 2-3 раза дороже, чем китайские или российские сделанные в Китае, но они обеспечивают уровень защиты в несколько десятков раз выше. Многие китайские автоматы после нескольких срабатываний могут вообще перестать реагировать на КЗ.

Нормальные автоматы способны сработать 10.000 раз, без потери надежности.

Вводной автоматический выключатель в квартиру

Перед счетчиком на кабеле ввода в квартиру стоит автомат. Его величина определена проектом электроснабжения и вы не имеете право ставить вместо него автоматический выключатель на больший ток. Вводной автомат защищает общедомовую сеть от перегрузок и короткого замыкания в вашей квартире. Увеличить номинал по току автомата, можно только по разрешению энергоснабжающей организации.

Выбор кабеля для прокладки электропроводки

По новым правилам, внутри жилых помещений, можно прокладывать новые кабели с жилами из меди.

Сечение жил в кабеле на розетки или на отдельную комнату, кухню или ванную комнату, нужно прокладывать 2,5 квадрата, например NYM 32,5 трех проводный кабель. На сеть освещения, в комнату или квартиру, берется кабель NYM 3х1,5.

Этим же кабелем делается разводка освещения по комнате. На стиральную машину достаточно кабеля NYM 32,5. Выбирать кабель меньшего сечения не целесообразно.

Источник: http://hozayindoma.ru/remont/kak-vybrat-avtomaticheskij-vyklyuchatel-dlya-doma-kvartiry.html

Основные критерии выбора

Итак, рассмотрим, как правильно подобрать наиболее важные параметры устройства для защиты проводки в доме и квартире.

Ток КЗ. Чтобы выбрать автоматический выключатель по току короткого замыкания, необходимо учитывать важное условие – правилами ПУЭ автоматы с наибольшей отключающей способностью менее 6 кА запрещаются. На сегодняшний день устройства могут иметь номиналы 3; 4,5; 6 и 10 кА. Если Ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать коммутационный аппарат номиналом 6000 Амер.
Номинальный ток (рабочий). Следующий, не менее важный критерий выбора автомата для дома – по номинальному току. Данная характеристика отображает значение тока, свыше которого произойдет разъединение цепи и, соответственно, защита электропроводки от перегрузок. Чтобы выбрать подходящее значение (оно может быть 10, 16, 32, 40А и т.д.), необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники, будет зависеть рабочий ток устройства коммутации. В данном случае для выбора подходящей характеристики автоматического выключателя рекомендуем сначала определить сечение кабеля в Вашем доме либо квартире, после чего руководствоваться данными таблицами:

Ток срабатывания. Одновременно с рабочим током автомата нужно подобрать его номинал по току срабатывания. Как Вы знаете, при включении мощных электроприборов пусковой ток может быть значительно Выше номинального (вплоть до 12 кратного значения). Чтобы автоматический выключатель не сработал, восприняв включение двигателя, как короткое замыкание, нужно правильно выбрать класс коммутационного аппарата. На сегодняшний день для бытового применения могут использоваться классы B, C и D. Для дома и квартиры лучше всего выбрать устройство класса B, если в кухне установлена газовая плита и нет мощных потребителей электроэнергии. Если установлена электроплита либо мощный электрический котел, лучше подобрать подходящий автомат класса C. Ну и если у Вас в частном доме задействованы электродвигатели большой мощности, необходимо осуществить выбор коммутационного аппарата с маркировкой «D».
Селективность. Данный термин подразумевает отключение в аварийной ситуации только определенного, проблемного участка, а не всей электроэнергии в доме. Тут уже нужно немного вникнуть в логическую цепочку и выбрать номиналы автоматических выключателей согласно обслуживающей линии. Вершину так называемого разветвления должен занимать вводной автомат, номинал которого не должен превышать максимально допустимую нагрузку на электропроводку, исходя из сечения провода. Номинальный ток вводного коммутационного аппарата должен превышать значение рабочего тока всех остальных, нижестоящих автоматических выключателей в щитке. Для частного дома рекомендуется на ввод выбрать аппарат на 40А, на электроплиту – 32А, на электроприборы до 5 кВт – 25А, розетки – 16А и освещение – 10А. При выборе такого варианта сборки распределительного щитка условие селективности будет удовлетворено.
Количество полюсов. Еще один, не менее важный критерий выбора, с которым, как правило, возникает меньше всего вопросов. Итак, для однофазной сети 220 Вольт на ввод рекомендуется выбрать двухполюсный однофазный автомат. На освещение и отдельно подключаемую бытовую технику (к примеру, стиральную машину, водонагреватель, кондиционер) нужно подобрать подходящий однополюсный автоматический выключатель. Если у Вас в доме трехфазная электросеть, на ввод купите четырехполюсный коммутационный аппарат. Ну и для защиты двигателя от сверхтоков нужно выбрать трехполюсный автомат на 380 Вольт.
Завод изготовитель. Очень важно правильно выбрать фирму автомата, иначе при покупке подделки далеко не факт, что указанные выше параметры по факту являются такими же. В результате, при токе КЗ электромагнитный расцепитель может не сработать и как следствие – пожар в доме. Чтобы такого не произошло рекомендуется осуществлять подбор коммутационных аппаратов и другой автоматики только от качественных фирм. Рейтинг лучших производителей автоматических выключателей мы предоставили в соответствующей статье!

Рекомендуем также просмотреть видео инструкцию, в которой предоставлены все необходимые таблицы и формулы для выбора автоматического выключателя по току, мощности и сечению кабеля:

Как правильно подобрать подходящий номинал коммутационного аппарата для дома и квартиры?

Перечисленные критерии выбора автоматического выключателя являются основными, и первым делом обращайте внимание на данные параметры. Следует отметить, что экономить на автоматах очень глупо! Разница между качественным изделием (от производителя ABB либо Schneider Electric) и подделкой не слишком велика, если учитывать, что на кону стоит Ваш дом и, что более важно – жизнь!

По каким токам производят расчет автоматов

Также учитывается время токовая характеристика автомата, но про нее мы поговорим позже.

Например, на участке, где используется провод сечением 1 кв. мм, величина нагрузки составляет 10 кВт. Выбираем автомат по номинальному току нагрузки — устанавливаем автомат на 40 А. Что произойдет в этом случае? Провод начнет греться и плавиться, поскольку он рассчитан на номинальный ток 10-12 ампер, а сквозь него проходит ток в 40 ампер. Автомат отключится лишь тогда, когда произойдет короткое замыкание. В результате может выйти из строя проводка и даже случиться пожар.

Таким образом, выбор автомата производят по минимальному сечению провода, который используется в проводке.

Расчет вводного автоматического выключателя

Определить величину тока можно по следующей формуле:

Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В (U=220 В).

Похожие материалы на сайте:

Как работает автоматический выключатель

Понравилась статья — сохрани на стену!

Вводные автоматы и их выбор

Чем отличается автоматический защитный выключатель от вводного автомата? С технической точки зрения ничем. Это устройство, предназначенное для автоматического отключения электросетей в случае перегрузки и короткого замыкания. Разница лишь в назначении, и схеме подключения. Если обычный (групповой) автомат работает в рамках одной или нескольких линий, то вводное устройство отвечает за подключение (отключение) всего объекта, будь то промышленное предприятие или квартира (частный дом).

Внешне вводной защитный автомат выглядит как обычный выключатель.

Он может быть 1, 2, 3 или даже 4 полюсным, в зависимости от схемы электропитания вашего объекта.

Устройство и принцип работы

В компактном корпусе находится механизм включения: два контакта, подвижный и неподвижный. При переводе рукоятки взвода в рабочее положение, контакты замыкаются и механически фиксируются во включенном состоянии.

Цепь, по которой протекает электроток, последовательно включает в себя два защитных устройства. Одно срабатывает при превышении установленного порога по температуре и току (биметаллическая пластина), второе размыкает контакты при коротком замыкании, а точнее при значительном превышении значения тока (электромагнитный расцепитель).

Если сила тока постепенно превышает допустимую величину (указана на маркировке автомата), пластина нагревается и механически размыкает контакты. При возникновении короткого замыкания, ток возрастает лавинообразно, и приводит в действие электромагнитный расцепитель. Для многополюсных автоматов достаточно превышения параметров хотя бы по одной линии. Отключится весь пакет контактов.

Во всех случаях срабатывания защиты, после исчезновения опасности автоматический выключатель не возвращается в исходное состояние. Для включения требуется человек.

Как выбрать автомат по величине силы тока

Мы уже знаем, что через этот выключатель будет протекать весь электроток для питания объекта. По закону Ома ясно, что нагрузка должна суммироваться исходя из всех потребителей в доме (квартире). Вычислить это значение довольно просто.

Совет: не обязательно рассчитывать потребление энергии, суммируя мощность всех электроприборов.

Конечно, вы можете одновременно включить бойлер, электродуховку, кондиционер и утюг. Но для такого «праздника жизни» потребуется мощная электропроводка. Да и технические условия под такую входную мощность обойдутся существенно дороже. У энергоснабжающих организаций, тарифы за согласование подключения растут в линейной зависимости от количества киловатт.

Для типовой квартиры можно предположить одновременную работу холодильника, телевизора, компьютера, кондиционера. В дополнение к ним допустимо включить один из мощных приборов: бойлер, духовку или утюг. То есть, суммарная мощность электроприборов не превысит 3 кВт. Освещение в расчет не берем, сегодня в каждом жилище установлены экономные лампы.

Это интересно: если вернуться на 20–30 лет назад, когда в каждой люстре были только лампы накаливания, двухкомнатная квартира при полном освещении могла расходовать 500–700 Вт только на свет.

Обычно, для запаса по мощности (возможны форс-мажорные обстоятельства), к расчетам добавляют 20–30%! (MISSING)Если вы забудете выключить бойлер, и начнете пользоваться утюгом при работающем кондиционере, не придется бежать к электрощитку для восстановления энергоснабжения. Получается: 4 кВт делим на 220 В (по закону Ома), потребляемый ток 18 А. Ближайший защитный автомат номиналом 20 А.

Для справки: большинство производителей электротехнических изделий, выпускают защитные автоматы следующих номиналов по току срабатывания:
2 А, 4 А, 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А …

Маркировка есть в паспорте изделия, и обязательно на корпусе.

При более точном подборе устройства, особенно при использовании совместно с нестандартной нагрузкой (двигатели или другая нагрузка со значительными пусковыми токами) необходимо делать выбор не только по номинальному току, но и времятоковой характеристике.

Например, вводной автомат, приведенный ниже на картинке имеет номинальный ток 16А и характеристику типа «C» (разновидность «C» хорошо подходит для обычной стандартной нагрузки — наших квартир).

Подробнее о времятоковой характеристике расскажем далее.

Более высокие токи нас не интересуют, это превышает мощность 15 кВт. Такое подключение в квартиру вам никто не согласует. Обычно квартирный ввод ограничен автоматами с оком срабатывания порядка 32 А.

Для частного дома показатели могут быть выше. В расчет идет увеличенная жилая площадь, наличие хозяйственных построек с энергоснабжением, гараж, мастерская, мощные электроинструменты. Вводный автомат для подачи питания в частный дом обычно имеет ток срабатывания 50 А или 63 А.

Какие еще параметры важны при выборе

Количество полюсов

Для простоты восприятия, вынесем за скобки трехфазные выключатели. Выбираем между 1 и 2 полюсными конструкциями. С точки зрения Правил устройства электроустановок (ПУЭ), разницы нет. Но те же правила подразумевают качественную организацию заземления или зануления. А если возникнет проблема с появлением фазы на нуле (к сожалению, в старом жилом фонде это реально), то лучше будет полностью отключить вашу квартиру от линий электропередач. Поэтому, если вы можете выбрать какой вводной автомат устанавливать — возьмите двухполюсный.

Важно: такое подключение целесообразно для системы заземления TN-S. Если у вас в доме организована схема TN-C, можно устанавливать однополюсный автомат.

Время — токовая характеристика

Существуют разные типы кривых времятоковых характеристик, обозначаются они латинскими буквами: A, B, C, D… Начиная с A и далее происходит постепенное загрубление чувствительности устройства. Например, тип «B» означает срабатывание электромагнитного расцепителя при 3–4 кратном превышении тока, тип «C» при 5–7 кратном, «D» при 10-ти кратном. Тепловой расцепитель будет срабатывать одинаковым образом у разных типов времятоковых характеристик.

Более точные данные всегда необходимо получать из документации производителя на каждое конкретное изделие, например, для вводных автоматов BA47-29 характеристики срабатывания следующие:

Пример графиков для BA47-29 с характеристиками (типами) B, C, D приведены ниже на картинке, зависимости для других типов можно найти на официальных сайтах производителей.

Выбор того или иного типа обусловлен видом подключаемой нагрузки, а точнее ее способностью потреблять ток скачкообразно. Например, у двигателей пусковой ток превышает номинальный в несколько раз, и в зависимости от их разновидностей могут применяться устройства типа «C» или «D». Тип «B» рекомендован при нагрузках, не имеющих значительных пусковых токов.

Также, использование типов с уменьшенной чувствительностью срабатывания имеет смысл для увеличения вероятности срабатывания нижестоящих групп автоматических выключателей.

Номинальный ток

Основная характеристика, по которой и происходит, в основном, выбор устройства. Тем не менее, как мы убедились в предыдущем разделе, необходимо учитывать и времятоковую характеристику, так как реальный ток срабатывания зависит одновременно как от номинального тока, так и от типа характеристики. В ранее приведенных таблицах номинальный ток обозначен как In. Теоретически, при отсутствии пусковых токов, нагрузка, потребляющая ток, равный номинальному не должна приводить к срабатыванию (отключению) устройства.

Способ крепления

На сегодняшний день, альтернативы нет. Это выключатели, которые устанавливаются на DIN рейку. Никакого прямого прикручивания на стену или корпус щитка. Только монтаж на DIN фиксаторы. Однако, при использовании специальных аксессуаров возможны и другие типы крепления.

Прибор может быть в отдельном корпусе, или установлен в общий щит — это неважно. Главное, обеспечить свободный доступ для владельца. Важный момент: опломбировка вводного автомата. Есть множество способов ограничить доступ к контактам (для исключения несанкционированного подключения). Можно установить заглушки на отверстия для затяжки винтов на контактах.

Или просто поставить пломбы на крышки, закрывающие контактные группы.Главное, чтобы после опломбирования можно было беспрепятственно включать и выключать энергоснабжения.

Что по этому поводу думает энергосбыт

Допустим, вы организовали образцовую электропроводку в доме, рассчитали с точностью до ампера каждого потребителя, и хотите получить на входе определенную нагрузку по току. А при обращении к энергетикам, вы получили отказ. Следует знать, что компанию энергосбыта не интересует, какой вводной автомат выбираете вы. У них есть лимиты на подводящую электрическую линию, или ближайшую трансформаторную подстанцию. И превысить эти нормативы никто не имеет права: иначе не будет возможности подключать следующих желающих, или вся линия будет работать в режиме постоянных перегрузок.

Поэтому перед тем, как планировать схему энергоснабжения своего жилища, посетите организацию, которая будет поставлять вам электричество.

Вы хотите изменить параметры вводного выключателя (если его выбивает)

Одна из причин — у вас постоянно выбивает вводной автомат одновременно с внутренним, в распределительном щитке. Причем раньше этого не было. Почему так происходит? На домашнем щитке есть выключатели с аналогичным значением по максимальной силе тока. Например, у вас в подъезде стоял керамический предохранитель на 25 А (дома старой постройки). После ремонта его заменили на современный автомат 20 А. И распределительные выключатели в квартире имеют такой же номинал. Казалось бы, проще заменить автомат на входе, и все встанет на свои места. Однако это чревато штрафом от энергоснабжающей компании.

Придется переделывать домашний щиток, и устанавливать групповые автоматы с меньшим значением.

Схема включения вводного автомата

Помимо основной задачи (обеспечение электробезопасности), входной выключатель предназначен для отключения потребителя от энергоснабжения для проведения работ. Например, обслуживание прибора учета. Поэтому, в большинстве случаев автомат устанавливается перед электросчетчиком.

Это зона ответственности электриков, сюда хозяин квартиры (домовладения) не имеет права вмешиваться. Для многоквартирных домов — это подъездный щит, для частного дома — столб, забор, или наружная стена домовладения. Такая схема применяется на 90%!о(MISSING)бъектов жилого фонда. Между опломбированным вводным автоматом, и прибором учета (на котором также стоят пломбы), доступа для несанкционированного подключения нет. Это сделано для предотвращения незаконного отбора электроэнергии. Многие домовладельцы устанавливают дублирующий вводной автомат, для удобства обслуживания и ремонта распределительного щитка. Он подключается между счетчиком энергии и групповыми автоматами, и монтируется внутри щитка квартиры (домовладения).

Как правильно подобрать автомат дублер?

Оптимальное решение — сила тока защиты должна быть меньше, чем на вводном устройстве, и больше, чем в групповых выключателях. Например, на входе установлен автомат на 32 А, а групповые автоматы на 20 А. Значит дублер должен срабатывать при токе нагрузки 25 А. Если такого соотношения невозможно добиться, токовая отсечка дублера должна соответствовать вводному автомату. В этом случае он просто выполняет роль размыкающего устройства (для проведения работ). А при аварийной ситуации — он будет срабатывать одновременно с входным устройством.

Видео по теме

Источник: ProFazu.ru

Двухполюсный автомат ввода – стандартное решение для типовых квартир

При перепадах напряжения и с целью защиты собственного жилища в настоящее время для однофазной сети используют вводной автомат на 25А, 32А либо 50А. По своей сути двухполюсник – так ещё называют двухполюсный автомат – представляет собой конструкцию двух объединенных между собой однополюсных автоматов, имеющих единый рычаг отключения и общую блокировку между механизмами отключения. Почему у него такая конструкция? Дело в том, что Правила электрических установок, которыми руководствуются при работе с электроэнергией, запрещают разрыв нулевого провода. Двухполюсники монтируются и на фазу, и на ноль, а при срабатывании происходит полное обесточивание.

Важно! Запрещена установка двух однополюсных вводных устройств вместо одного двухполюсника.

Двухполюсный автомат – это, по сути, два объединенных между собой однополюсных с единым рычагом отключения

Двухполюсные автоматы применяют при замене проводки в старом жилом фонде. Там, как правило, идет двухпроводная электропроводка, состоящая из фазы и нуля. Заземление в ней отсутствует. В новом жилищном фонде также распространена установка двухполюсников для отключения всей квартиры. Дело в том, что по причине низкой квалификации электриков или при самостоятельной установке вводного автомата существует вероятность неправильного подключения ввода. Иногда провода могут быть перепутаны, что не исключает поражения электрическим током при отключении лишь автомата, идущего на определенную линию проводки в квартире. С применением двухполюсника такой вариант отпадает.

Подключение двухполюсного устройства ввода происходит путем подачи на него фазы, которая от него отходит на счетчик, а затем на устройство защитного отключения. После этого фаза распределяется на установленные автоматические выключатели. Нейтральный провод подключается на второй полюс, затем заходит на счетчик, после чего идет на УЗО каждой отдельной линии. Заземление идет напрямую к шине РЕ (Protect Earth), а затем уже на точки, установленные в квартире. К двухполюснику он никак не подключается. При таком подключении вводной автомат будет срабатывать не только при проблемах на линии ввода, но и в случае проблем на отдельно взятой линии в квартирной проводке, если автомат, стоящий на ней, по каким-то причинам вышел из строя.

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.

Квартирный щиток. Замена автоматов и установка УЗО

Квартирный щиток, как заменить автоматы и установить в квартирном щитке УЗО? В предыдущей статье я заменил в квартирном щитке счетчик СО-505 на счетчик Меркурий 201. Теперь нужно заменить автоматы и установить УЗО в квартирный щиток, сделать это необходимо по нескольким причинам. Ниже на фото показан квартирный щиток и схема щитка от застройщика на момент сдачи дома.

Зачем надо менять в квартирном щитке автоматы и установливать УЗО?Потому что квартирный щиток собран застройщиком с грубыми нарушениями, а именно:

во-первых — сечение вводного провода ППВ (в простонародье называемого «лапшой»), который с этажного щитка приходит в квартирный щиток, составляет 4 кв.мм.

и на такой провод для его защиты, устанавливается вводной автомат на 25А не более, а застройщик поставил в квартирный щиток вводной автомат на 40А, т.е. получается, что в случае высокой нагрузки в квартире, наш вводной провод расплавится, а автомат на 40А не отключится.

Поэтому в квартирный щиток необходимо установить вводной автомат на 25А для защиты провода ППВ 4 кв.мм.;

во-вторых — отходящие автоматы в квартирном щитке установлены на 25А, что также является грубым нарушением.

Потому что все бытовые розетки рассчитаны на ток не более 16А, да и то, если эти розетки от качественных производителей, а если Турция или Китай, то там и 16А не будет.

Свет и розетки в квартире подключены проводом ППВ 3х2,5, один провод от автомата 25А в квартирном щитке идет и на свет и на розетки. Установим в квартирный щиток автоматы с номинальным током 16А, чтобы не расплавились наши розетки;

в третьих — выкинем все китайские автоматы IEK, и установим в квартирный щиток более надежные автоматы ABB «домашней» серии SH 200;

в четвертых — установим в квартирный щиток УЗО от ABB «домашней» серии FH 202 с номинальным током на 40А, на ступень выше, чем вводной автомат на 25А. УЗО у известных брендов ABB, Schneider Electric, Legrand на 32А не бывает.

Отмечу, что в этажном щитке УЗО 50А с током утечки в 30 мА у нас было установлено, но опять же — это Sassin из Китая, которому не стоит доверять свою жизнь.

Но убирать мы китайское УЗО в этажном щитке не будем, оставим его в качестве дополнительной дифзащиты.

Т.к. в квартирный щиток мы добавляем УЗО, то схема квартирного щитка относительно первоначальной схемы щитка от застройщика поменяется.

Квартирный щиток. Схема.

Приступим к замене автоматов и УЗО в квартирном щитке. Первое, что нужно сделать — это отключить вводной автомат и УЗО в этажном щитке.

Затем откручиваем металлическую панель (пластрон) в квартирном щитке и «помечаем» изолентой провода, синей — рабочий ноль N , желто-зеленой — защитный PE, фазный провод не трогаем, он у нас остается белым. Можно нанести маркировку и обычной ручкой или маркером, но нужно осторожнее обращаться с проводами, чтобы не затереть надписи.

Провода у нас все белые (застройщик, как обычно это бывает, экономит на всём) и легко перепутать или забыть, где в квартирном щитке у нас фаза, где ноль, а где защитный проводник.

После этого можно открутить провода из автоматов. Нулевой рабочий и защитный проводники отходящих линий в квартиру можно и не трогать, т.к. автоматы у нас будут однополюсные. Первым в квартирный щиток устанавливаем на дин-рейку и подключаем вводной автомат ABB на 25А. Провод ППВ 4 кв.мм. у нас моножильный, поэтому обжимать его втулочным наконечником НШВИ не нужно.

Далее в квартирный щиток устанавливаем и подключаем согласно схемы УЗО ABB на 40А с током утечки 30 мА. УЗО в квартирном щитке подключаем многопроволочным проводом ПВ-3, концы которого обжаты втулочными наконечниками НШВИ серого цвета для 4 кв.мм.

Устанавливаем на дин-рейку в квартирный щиток однополюсные (одномодульные) автоматы ABB SH 201 на 16А

Однополюсные автоматы в квартирном щитке подключим гребенкой, которая у нас осталась после демонтажа автоматов IEK.

Следует обратить внимание, чтобы гребенка подходила, т.к. бывает, что автоматы и гребенки от разных автоматов плохо стыкуются между собой.

Гребенка установлена не совсем ровно, т.к. фото было сделано, еще до затяжки контактов автоматов.

Подключаем фазные провода, отходящих линий к однополюсным автоматам в квартирном щитке.

Проверяем затяжку контактов автоматов и УЗО. Подаем напряжение в квартирный щиток включив УЗО в этажном щитке. Включаем вводной автомат 25А, проверяем работу УЗО нажатием кнопки «ТЕСТ», оно должно отключиться. Далее подаем напряжение потребителям в квартире, включив однополюсные автоматы.

Если все у нас работает, свет горит, значит закрываем автоматы и УЗО в квартирном щитке металлической панелью и наклеиваем в квартирный щиток обозначения автоматов и УЗО.

Ну вот собственно и всё, мы установили и подключили в квартирный щиток автоматы и УЗО ABB. Думаю, что каждому необходимо провести ревизию квартирного и этажного щитков, и при необходимости устранить ошибки, ведь от этого зависит прежде всего электробезопасность вашей семьи, дома или квартиры.

Спасибо за внимание.

Запись опубликована в рубрике Электрика с метками Автоматы, УЗО. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Источник: https://elektroschyt.ru/kvartirnyj-shhitok/

Источники:

https://samelectrik.ru/6-vazhnyx-kriteriev-vybora-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html
https://electricvdome.ru/avtomaticheskie-vikluchateli/raschet-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html
https://derevyannie-doma.com/instruktsii/avtomat-vvodnoy-osobennosti-vybora-vvodnogo-avtomata.html
http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/elektrichestvo/elektroschetchiki/vvodnoj-avtomat.html
https://stroychik.ru/elektrika/vybor-avtomata
http://stroim42.ru/2018/09/07/какой-вводной-автомат-поставить-на-кв/

Расчет сечения кабеля, автоматов защиты

Вступление

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты. Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.

При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.

Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя

Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.

Приведу пример:

Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.

Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:

P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:

Электроприборы	Мощность Р, Вт	Коэффициент спроса Кс
Освещение	480	0,7
Радиоприемник	75	0
Телевизор	160	1
Холодильник	150	1
Стиральная машина	380	0
Утюг	1000	0
Пылесос	400	0
Другие	700	0,3
Итого:	3345, Вт

Расчетная Мощность в сети расчитавается следующим образом:
480×0,7+75+160+150+380+1000+400+700×0,3=2711,ВТ
К(спроса) квартиры=2711÷3345=0,8
Ток нагрузки:
3345÷220×0,8=12Ампер.
Соответственно выбираем автомат защиты на шаг больше:16Ампер.

В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже:

Количество приемников в помещении	2	3	5-200
К(коэффициент спроса)помещения	0,8	0,75	0,7

Теперь опредилемся,как выбрать сечения кабеля для электропроводки

По приведенным выше формулам можно рассчитать мощность электросети и значение рабочего тока в сети. Остаяется по полученным значениям выбрать сечение электрического кабеля, который можно использовать для рассчитываемой проводки в квартире.

Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок, все сделано за нас. По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля ,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7)

Проложенные открыто
Сечение жил кабеля	Медные жилы
мм2	Ток нагрузки	Мощн.кВт
	А	220 В	380 В
0,5	11	2,4
0,75	15	3,3
1	17	3,7	6,4
1,5	23	5	8,7
2	26	5,7	9,8
2,5	30	6,6	11
4	41	9	15
5	50	11	19
10	80	17	30
16	100	22	38
25	140	30	53
35	170	37	64
Проложенные в трубе
Сечение жил кабеля	Медные жилы
мм2	Ток накрузки	Мощн.кВт
	А	220 В	380 В
0,5
0,75
1	14	3	5,3
1,5	15	3,3	5,7
2	19	4,1	7,2
2,5	21	4,6	7,9
4	27	5,9	10
5	34	7,4	12
10	50	11	19
16	80	17	30
25	100	22	38
35	135	29	51

Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты

ТАБЛИЦА 1.

Номенклатура мощностей электробытовых приборов и машин для расчета в электросетях жилых помещений

из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети

NN пп	Наименование	Установленная мощность, Вт
1	Осветительные приборы	1800-3700
2	Телевизоры	120-140
3	Радио и пр. аппаратура	70-100
4	Холодильники	165-300
5	Морозильники	140
6	Стиральные машины без подогрева воды	600
	с подогревом воды	2000-2500
7	Джакузи	2000-2500
8	Электропылесосы	650-1400
9	Электроутюги	900-1700
10	Электрочайники	1850-2000
11	Посудомоечная машина с подогревом воды	2200-2500
12	Электрокофеварки	650-1000
13	Электромясорубки	1100
14	Соковыжималки	200-300
15	Тостеры	650-1050
16	Миксеры	250-400
17	Электрофены	400-1600
18	СВЧ	900-1300
19	Надплитные фильтры	250
20	Вентиляторы	1000-2000
21	Печи-гриль	650-1350
22	Стационарные электрические плиты	8500-10500
23	Электрические сауны	12000

ТАБЛИЦА2.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу

1. Средняя площадь квартиры (общая), м:
– типовых зданий массовой застройки	– 70
– здания с квартирами повышенной комфортности (элитные) по индивидуальным проектам	– 150
2. Площадь (общая) коттеджа, м	– 150-600
3. Средняя семья	– 3,1 чел.
4. Установленная мощность, кВт:
– квартир с газовыми плитами	– 21,4
– квартир с электрическими плитами в типовых зданиях	– 32,6
– квартир с электрическими плитами в элитных зданиях	– 39,6
– коттеджей с газовыми плитами	-35,7
– коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами	-48,7
– коттеджей с электрическими плитами	– 47,9
– коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами	– 59,9

©Elesant.ru

Еще статьи

Калькулятор PUE

– Что такое PUE и как рассчитать

Сравнительный анализ энергоэффективности вашего центра обработки данных – первый ключевой шаг к снижению энергопотребления и связанных с этим затрат на электроэнергию. Бенчмаркинг позволяет вам понять текущий уровень эффективности в центре обработки данных, а по мере внедрения дополнительных передовых методов повышения эффективности он помогает измерить эффективность этих усилий.

Power Usage Effectiveness (PUE) и соответствующая ему эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE) – это широко признанные стандарты сравнительного анализа, предложенные Green Grid, чтобы помочь ИТ-специалистам определить, насколько энергоэффективны центры обработки данных, и контролировать влияние их усилий по повышению эффективности.Uptime Institute также предлагает комплексный эталонный тест, который он рекомендует под названием «Средняя корпоративная эффективность центра обработки данных» (CADE). На своем техническом форуме в феврале 2009 г. компания Green Grid представила новые тесты производительности под названием «Производительность центра обработки данных» (DCP) и «Энергетическая производительность центра обработки данных» (DCeP), которые исследуют полезную работу, выполняемую вашим центром обработки данных. Все тесты имеют свою ценность, и при правильном использовании они могут быть полезным и важным инструментом для повышения энергоэффективности вашего центра обработки данных.

Калькулятор PUE и DCiE

Рассчитайте PUE (эффективность использования энергии) и DCiE и начните тестировать эффективность в своем центре обработки данных.

Введите общую нагрузку на ИТ

Введите общую загрузку оборудования

Текущий PUE:

–

Текущий DCiE:

–

Теперь, когда у нас есть контрольный показатель вашего текущего уровня эффективности, давайте продолжим и посчитаем потенциальную экономию, если вы захотите улучшить этот показатель.

Что такое PUE? Что такое DCiE?

PUE / DCiE – это критерии эффективности, позволяющие сравнивать инфраструктуру вашего центра обработки данных с существующей ИТ-нагрузкой.Первоначальное тестирование PUE / DCiE дает оценку эффективности и устанавливает структуру тестирования для повторения объекта. Сравнивая начальные и последующие баллы, менеджеры центров обработки данных могут оценить влияние текущих усилий по повышению эффективности. В любой момент времени они сравнивают мощность, используемую в настоящее время для ИТ-оборудования, в котором нуждается компания, с мощностью, потребляемой инфраструктурой, которая обеспечивает охлаждение, питание, резервное копирование и защиту ИТ-оборудования.

PUE Пример:
При наличии объекта, который использует 100 000 кВт общей мощности, из которых 80 000 кВт используется для питания вашего ИТ-оборудования, будет генерировать PUE равный 1.25. 100 000 кВт общей мощности объекта, разделенные на 80 000 кВт мощности ИТ.
DCiE Пример:
При наличии того же объекта, который использует 100 000 кВт общей мощности, из которых 80 000 кВт используется для питания вашего ИТ-оборудования, генерирует DCiE 0,8. 80 000 кВт мощности ИТ, разделенные на 100 000 кВт общей мощности объекта.

Генерация PUE / DCiE – это только начало на пути к эффективности. Чтобы этот эталонный тест был значимым, он должен генерироваться на регулярной основе, а также, желательно, в разные дни недели и в разное время дня.Цель состоит в том, чтобы принять действенные меры по повышению эффективности на основе ваших фактических данных. Сравнивая свой начальный тест с тестами, полученными после внедрения изменений, вы должны увидеть заметные улучшения в вашем PUE / DCiE.

Сократите эксплуатационные расходы, используя измерения, сравнительный анализ, моделирование и анализ для повышения энергоэффективности вашего центра обработки данных.

PUE = общая мощность предприятия / мощность ИТ-оборудования
DCiE = мощность ИТ-оборудования / общая мощность объекта

ПУЭ	DCiE	Уровень эффективности
3.0	33%	Очень неэффективно
2,5	40%	Неэффективный
2,0	50%	Среднее значение
1,5	67%	Эффективный
1,2	83%	Очень эффективный

DCiE и PUE Wars и Green Wash… чем не является PUE!

Возможно, вы слышали термины «PUE Wars» или «PUE Marketing.«Green Grid», автор как PUE, так и DCiE, не планировала использовать какую-либо метрику для сравнения одного объекта с другим. К сожалению, это не помешало некоторым людям публиковать свои показатели PUE в попытке продать свои объекты или стратегии проектирования. Хотя их усилия по повышению эффективности центра обработки данных заслуживают одобрения, этих показателей самих по себе недостаточно для определения эффективности центра обработки данных. Беседа должна включать продуктивность. Получаете ли вы максимальную отдачу от своих серверов и хранилища? Вы максимизируете вычислительную мощность? Удаление простаивающих серверов? Консолидация и виртуализация?

Многие представители отрасли хотели бы иметь контрольный показатель для центров обработки данных, аналогичный принятому Конгрессом в 1970-х годах корпоративному среднему показателю экономии топлива (CAFE), который сравнивает количество миль на галлон (MPG) от одного транспортного средства к другому.PUE в настоящее время не является этой метрикой. Краткая иллюстрация продемонстрирует суть:

В более ранних расчетах PUE и DCiE объект с общей мощностью 100 000 кВт и 80000 кВт, выделенный для ИТ-оборудования, имел PUE 1,25 и DCiE 0,8. Обычно это считается очень респектабельным эталоном. Но насколько значимым является это измерение, если основная часть серверов просто бездействует или работает не очень продуктивно?

Сравнение PUE и DCiE с точки зрения непрофессионала:

Компаниям и организациям требуется ИТ-оборудование для предоставления своих продуктов и услуг, обработки транзакций, обеспечения безопасности, а также для ведения и развития своего бизнеса.Чем крупнее растет компания / организация, тем больше необходимость размещать их компьютерное оборудование в безопасной среде. ИТ-оборудование включает компьютерные серверы, концентраторы, маршрутизаторы, коммутационные панели и другое сетевое оборудование. В зависимости от размера эта безопасная среда называется коммутационным шкафом, компьютерным залом, серверной комнатой или центром обработки данных. В дополнение к энергии, необходимой для работы этого ИТ-оборудования, электроэнергия используется для освещения, безопасности, резервного питания и климат-контроля, чтобы поддерживать уровни температуры и влажности, которые минимизируют время простоя из-за проблем с перегревом.Проводя сравнительный анализ PUE или DCiE, вы сравниваете мощность, необходимую для критически важных для бизнеса ИТ, с мощностью, обеспечивающей работоспособность и защиту ИТ-оборудования.

Все ИТ-оборудование (и все, что работает на электричестве) вырабатывает тепло. В помещении, заполненном стойками с компьютерами и другим ИТ-оборудованием, значительная часть ваших затрат на электроэнергию приходится на специализированное охлаждающее и силовое оборудование центра обработки данных, которое используется для поддержания ваших серверов и другого ИТ-оборудования в рабочем состоянии. Проблемы с перегревом в центрах обработки данных являются основной причиной простоев.

Центры обработки данных

представляют собой большие сложные среды и часто имеют разные стратегические группы, управляющие ключевыми компонентами: одна группа занимается управлением объектами, а другая – ИТ-оборудованием, развернутым на объекте. В таких средах менеджеры оборудования обычно определяют проблемы окружающей среды инфраструктуры, включая питание, охлаждение и воздушный поток, а ИТ-менеджеры определяют критически важные ИТ-системы, такие как серверы и сетевое оборудование.

Частота эталонного тестирования PUE / DCiE:
Чтобы иметь какое-то истинное значение, PUE и DCiE также не являются эталонными тестами, которые можно проводить один раз или нечасто.Их следует измерять регулярно, если не в режиме реального времени, в разное время дня и недели. Чтобы подчеркнуть эту значимость, Green Grid вводит некоторые дополнительные идентификаторы, которые в сочетании с оценкой теста PUE дадут вам гораздо лучшую картину частоты и общей значимости результирующей оценки PUE или DCiE.

Вы не можете контролировать или управлять тем, что не измеряете.
Целостное понимание энергопотребления вашего компьютерного зала или центра обработки данных является первым ключевым шагом на пути к определению соответствующих шагов, необходимых для повышения энергоэффективности.Измерение следует использовать как постоянный инструмент в вашей общей стратегии центра обработки данных. Измерение CFD на нескольких высотах в ряду стоек вместе с измерением давления воздуха под плиткой пола может не только помочь вам убедиться в том, что вы получаете достаточно холодного воздуха на входе ваших серверов, но и может помочь вам поддерживать воздушный поток на рекомендованном уровне ASHRAE для все ИТ-оборудование (текущие рекомендации ASHRAE для приточного воздуха относятся к диапазону окружающей среды от 18 ° C до 27 ° C (от 64,4 ° F до 80,6 ° F) и точке росы по влажности 5.От 5C до 15C. Эти данные также могут помочь вам устранить проблемы с изоляцией горячих / холодных коридоров (утечка горячего воздуха в холодные и наоборот). Правильно измерив мощность всего ИТ-оборудования и инфраструктуры вашего центра обработки данных, вы сможете определить свои PUE и DCiE. Поскольку PUE / DCiE являются отраслевыми стандартами, определение рейтинга энергоэффективности вашего центра обработки данных позволит вам сравнить эффективность вашего объекта по сравнению с другими центрами обработки данных по всему миру. Это также помогает вам установить ориентир, который вы можете отслеживать, сообщать и постоянно улучшать.Обеспечение энергоэффективности вашего центра обработки данных должно быть постоянным процессом. После определения рейтинга эффективности вашего предприятия вы внедряете передовые методы питания и охлаждения для повышения эффективности, а затем отслеживаете, как эти изменения улучшили ваш PUE / DCIE. А по мере добавления дополнительных энергоэффективных ИТ-активов процесс продолжает показывать, насколько меньше энергии потребляет ваше предприятие. Улучшения DCiE и PUE коррелируют с повышением эффективности, что, в свою очередь, демонстрирует ощутимое снижение затрат на электроэнергию вашей компании или организации.

Как рассчитать PUE и DCiE:

PUE и DCiE: что измерять

Концепции PUE и DCiE кажутся простыми. Тем не менее, запутанный лабиринт трансформаторов, PDU и чиллеров делает измерения больше, чем простая арифметика.

Расчет PUE или DCiE имеет большее значение, когда он становится повторяемым процессом, отслеживаемым во времени. Содержимое данного документа призвано помочь профессионалам центров обработки данных в первом чтении и разработке протокола, который будет повторяться по мере продолжения усилий по повышению эффективности.

Шаг 1. Составьте график тестирования

Частота измерения PUE / DCiE зависит от общей программы эффективности. Если сбор данных автоматизирован с помощью программного обеспечения, возможно непрерывное измерение (от часа к часу, от минуты к минуте). Нагрузки могут колебаться в течение рабочего дня, и профессионалы могут найти ценность в сопоставлении PUE при пиковых нагрузках с измерениями в более медленные или простые моменты дня.

Автор как PUE, так и DCiE, The Green Grid дает следующие рекомендации по интервалам измерения:

Базовая программа повышения эффективности: ежемесячно / еженедельно
Программа средней эффективности: ежедневно
Программа повышения эффективности: непрерывно (по часам)

Выполняются ли вычисления раз в месяц или раз в час, любое регулярное измерение – это шаг в правильном направлении.

Шаг 2. Планируйте цели по повышению эффективности

Ваш план эффективности может быть как простым, так и подробным, как вы хотите. Например, выделенный центр обработки данных может фиксировать входящую электроэнергию прямо на счетчике, а ИТ-нагрузку – прямо от ИБП. Отсюда простое деление дает оценку эффективности.

Базовый расчет
Общая нагрузка на ИТ	94 кВт
Общая загрузка объекта	200 кВт
ПУЭ	2.13
DCiE	47%

Но ряд компонентов влияет на общую загрузку объекта. Инфраструктура охлаждения может потреблять 40% входящей электроэнергии, как в примере ниже. По этой причине пользователь может захотеть конкретно измерить потребление на центральном предприятии и определить его тенденции.

Детальный расчет
Общая нагрузка на ИТ	94 кВт
Инфраструктура охлаждения	80 кВт
Нагрузка энергосистемы	24 кВт
Освещение нагрузки	2 кВт
Общая загрузка объекта	200 кВт
ПУЭ	2.13
DCiE	47%

Современные технологии позволяют выполнять очень точные измерения. Система управления зданием может контролировать общую входящую электроэнергию, нагрузки чиллера и освещения. Технология Cisco EnergyWise, новейшие продукты питания для стоек и мониторинг ответвленных цепей позволяют отслеживать энергопотребление на уровне устройства. Дистанционные датчики и программные продукты могут контролировать кВт и кВтч отдельных CRAC и CRAH.В результате пользователи могут нацеливать и улучшать проблемные области центра обработки данных.

Этот уровень детализации в конечном итоге зависит от ваших целей, объекта и бюджета. Независимо от того, насколько проста или сложна программа, самая важная цель – последовательность. Вы не можете улучшить или контролировать то, что не измеряете.

Шаг 3. Изучите компоненты распределения питания

Электрическое распределение играет центральную роль в этих измерениях. Электроэнергия проходит через различные компоненты, и потери происходят, когда она поступает от служебного входа к ИТ-оборудованию.Вот некоторые из основных компонентов питания:

Трансформатор
Электроэнергия проходит через служебный вход и попадает в трансформатор, который питает все ниже по потоку: распределительное устройство, ИБП, освещение, CRAC / CRAH и, в конечном итоге, ИТ-оборудование. Верхняя сторона этого трансформатора представляет собой потенциальную точку для измерения общей мощности объекта.

Источник бесперебойного питания (ИБП)
После трансформатора, переключателей, распределительного устройства. Это потенциальное место для измерения общей ИТ-нагрузки.

Блок распределения питания (PDU)
В отличие от стоечных блоков питания (где фактически запитывается IT-оборудование), эти напольные блоки распределяют питание через автоматические выключатели в шкафы и стойки, в которых размещается IT-оборудование. Это место, если таковое имеется, представляет собой более полное место для измерения нагрузки ИТ, поскольку оно включает в себя электрические потери как ИБП, так и PDU.

Шаг 4. Определите общую мощность предприятия

Трансформаторы
Трансформаторы изначально не обладают интеллектом, поэтому измерения будут необходимы.Сложные портативные устройства могут обеспечивать считывание поступающей электроэнергии на определенный момент времени.

Однако цель состоит в том, чтобы отслеживать результаты и улучшения с течением времени. Накладные измерители, установленные на верхней стороне трансформатора, могут количественно оценить повышение эффективности посредством непрерывных измерений. Устройства, размещенные в электрических коробках рядом с трансформатором, имеют выводы, которые устанавливаются вокруг каждого проводника и обеспечивают подробные показания каждой электрической фазы.

Трансформаторы

чрезвычайно важны для работы центра обработки данных, и некоторые пользователи, обеспокоенные сложностью установки или ощущением простоя, могут не решаться установить такие счетчики.Тем не менее, надежные и опытные инженеры могут развеять эти опасения и помочь пользователю сэкономить на расходах на электроэнергию в течение всего срока службы его объекта.

Автоматический / статический переключатель передачи (ATS / STS)
Хотя специализированные измерения трансформатора обеспечивают наиболее точную нагрузку на объект, существуют ситуации, которые не позволяют проводить измерения на данном этапе цепочки поставок. Выход ATS / STS обеспечивает оптимальную точку измерения мощности оборудования. В среде, которая включает резервный генератор, измерение мощности объекта на выходе ATS / STS является предпочтительной точкой для сбора всей нагрузки объекта, поскольку все системы, необходимые для критических операций, получают питание от этой точки.

Программное обеспечение для управления зданием
Пользователи могут уже использовать систему управления зданием, которая постоянно контролирует энергопотребление. В этом случае общая мощность объекта может быть немногим больше, чем несколько щелчков мышью, при отображении значений через веб-интерфейс.

Шаг 5. Определите свою общую ИТ-нагрузку

Измерение IT-нагрузки через PDU
Выход PDU – еще одна точка измерения. Новые блоки распределения питания с читаемыми панелями или автоматическим мониторингом параллельных цепей делают IT-нагрузку очень доступной.Как упоминалось ранее, PDU могут содержать несколько 42-полюсных панелей, и без автоматизации установка счетчиков на каждом полюсе и управление полученными данными может оказаться затруднительным.

Имейте в виду, что каждое показание зависит от электрических потерь из-за неэффективности ИБП и блоков распределения питания. Если вы выберете, вы можете рассчитать потери, сравнив входные и выходные значения каждого устройства.

Входная мощность ИБП (кВт) – Выходная мощность ИБП (кВт) = Потери мощности ИБП (кВт)
Входная мощность PDU (кВт) – Выходная мощность PDU (кВт) = Потери мощности PDU (кВт)

Измерение IT-нагрузки с помощью ИБП
Выход ИБП – это первое логическое место для сбора IT-нагрузки.Новые системы ИБП могут включать в себя читаемые передние панели или использовать веб-интерфейсы, которые упрощают любую детективную работу и предоставляют средство для отслеживания данных с течением времени. В старых системах ИБП без лицевых панелей или возможностей SNMP можно использовать те же токоизмерительные клещи, описанные в разделе, посвященном трансформаторам.

Шаг 6: предпримите значимые действия

После завершения первоначального чтения определите план действий. Рассмотрите возможность использования инструментов моделирования или измерения для анализа воздушного потока на полу центра обработки данных.Просмотрите взаимосвязанные настройки инфраструктуры охлаждения от температуры охлажденной воды до температуры на входе в сервер. Исключите простаивающие серверы и по возможности используйте технологию виртуализации. Затем запустите тест еще раз.

Если ИТ поддерживают бизнес, в первую очередь, улучшение PUE / DCiE является веским аргументом для бизнеса. Меньше потребляемой энергии, меньшие счета за электричество. Благоприятно для окружающей среды. Хорошо для чистой прибыли.

Как PUE или DCiE могут помочь вам снизить эксплуатационные расходы в вашем центре обработки данных?

Значительная экономия энергии для эффективного центра обработки данных! После расчета текущего показателя PUE / DCiE нажмите здесь, чтобы попробовать наш интерактивный калькулятор экономии в центре обработки данных, чтобы выбрать различные цели эффективности и посмотреть, сколько ваша организация может сэкономить на затратах на электроэнергию за счет повышения эффективности.

Сколько может сэкономить ваша организация, располагая более энергоэффективным центром обработки данных?
До 50% счетов за электроэнергию центра обработки данных приходится на инфраструктуру (оборудование для электропитания и охлаждения). Попробуйте наш интерактивный калькулятор эффективности центра обработки данных и узнайте, как снижение PUE приведет к значительной экономии энергии и затрат! Калькулятор экономичности центра обработки данных 42U помогает ИТ-специалистам и руководству высшего звена понять краткосрочную и долгосрочную экономию, которая может быть достигнута за счет повышения энергоэффективности инфраструктуры их центров обработки данных.Снижение эффективности связано как с финансовыми (капитальные (CAPEX), так и с эксплуатационными расходами (OPEX)), а также с экологической экономией на выбросах углерода (углерод, выделяемый электричеством, используемым для питания оборудования в их центрах обработки данных). Также важно учитывать, но Этот калькулятор выходит за рамки существенной экономии капитальных затрат на сокращение активов и отложенного строительства центра обработки данных, а также на сокращение выбросов других парниковых газов, кроме CO2. комната, серверная или коммутационный шкаф.

Калькулятор энергопотребления серверной стойки

Ввод в эксплуатацию нового центра обработки данных и планирование емкости центра обработки данных – непростая задача даже для самого опытного менеджера центра обработки данных. Необходимо выполнить множество сложных расчетов, чтобы определить конфигурацию объекта, является ли ваша текущая конфигурация эффективной и соответствует ли объект требованиям к энергопотреблению вашего центра обработки данных. Чтобы помочь вам, мы создали удобный калькулятор энергопотребления серверной стойки.

Как рассчитать энергопотребление серверной стойки

Используя приведенные ниже шаги, вы можете увидеть, как мы производили эти расчеты, и понять, откуда берутся результаты в калькуляторе энергопотребления серверной стойки.

1. Определите свои переменные

Во-первых, вам необходимо знать полезные квадратных метров вашего объекта и источник питания для каждого сервера ( мощность сервера ). Вам также нужно будет узнать ваше Напряжение объекта (В переменного тока) , которое, вероятно, будет 120 В или 240 В.Затем вам нужно определить Number of Racks и количество Server Per Rack . Если вы не знаете ни одной из этих переменных, вы можете легко узнать, спросив у сотрудников центра обработки данных.

2. Расчет ампер на сервер

Первый и самый простой расчет, который вам нужно сделать, это ампер на сервер, , который поможет вам рассчитать общую потребляемую мощность на сервер. Для этого просто разделите блок питания для серверов (мощность сервера) на мощность оборудования (VAC) .

3. Рассчитайте максимальную мощность в кВт на стойку

Чтобы начать расчет максимальной мощности кВт на стойку , сначала необходимо использовать уже определенное вами количество стоек , либо вы можете рассчитать максимальное количество стоек , которое вы будет использовать. Для этого возьмите полезную площадь пола для центра обработки данных и разделите ее на площадь, занимаемую каждой стойкой, которая будет зависеть от расположения проходов. При стандартной 8-шаговой схеме это 16 футов ².Чтобы упростить вам задачу, мы добавили его в нижнюю часть калькулятора энергопотребления серверной стойки.

Затем определите источник питания каждого сервера ( ватт сервера, ), который будет использоваться для расчета киловатт на сервер . Этот номер обычно написан на блоке питания сервера. Затем разделите количество ватт сервера на 1000, чтобы получить кВт на сервер .

После расчета кВт на сервер , умножьте это на количество серверов на стойку, чтобы получить окончательный центр обработки данных Максимальный кВт на стойку .

4. Подсчитайте общее количество киловатт

Вы уже сделали всю работу для этого. Чтобы рассчитать кВт всего необходимого киловатт, необходимо умножить количество серверов на стойку на кВт на сервер . Используйте это число для расчета Вт на фут ² .

5. Рассчитайте общую мощность в ваттах на квадратный фут

Наконец, вам необходимо рассчитать общую мощность ватт на квадратный фут . Это сколько энергии потребляет ваш центр обработки данных на квадратный фут.Чтобы получить общее количество ватт на фут ² , вам нужно будет умножить полученное вами ранее общее количество киловатт с и умножить его на 1000. Затем вы разделите это на полезную площадь помещения в квадратных футах (обычно на площадь фальшпола). Результатом будет ваша общая мощность Вт на фут ² .

Производственная нагрузка стойки: снижение номинальных характеристик и номинальных характеристик плиты (необязательно)

В дополнение к основным расчетам мы включили способ получения этих расчетов, если оборудование «снижено».Это на тот случай, если вы хотите скорректировать расчет в зависимости от производственной загрузки. Например, если ваше оборудование снижено на 20%, ваше оборудование работает с производственной загрузкой 80%. Оборудование, работающее на 100%, работает с «номинальной мощностью». При планировании вы должны учитывать, что ваше оборудование будет работать с номинальной мощностью, как наихудший сценарий, поскольку оно будет работать на полную мощность. Хотите ли вы использовать этот инструмент, зависит только от вас. Если вы не хотите использовать эту функцию, просто оставьте значение 100.

Сценарий использования

В этом примере предположим, что вы входите в совет директоров большого инвестиционного фонда недвижимости (REIT) и находитесь в процессе покупки объекта центра обработки данных. Вы нашли тот, который выглядит так, как будто это именно то, что вы ищете, и он находится в приличном месте. Теперь ваша работа – убедиться, что это средство выгодно. Что еще более важно, вам нужно убедиться, что он способен удовлетворить потребности вашей организации. Вы можете использовать приведенный выше калькулятор энергопотребления серверной стойки.

Технические характеристики объекта

Перечень объекта показывает, что он включает 32 874 футов ² и 13 903 футов ² полезной площади фальшпола. В листинге указано, что мощность объекта составляет 220 В переменного тока, а электрическая мощность здания – 1,5 МВт. В этом сценарии мы скажем, что вы используете серверные шкафы 42U с 15 серверами на стойку , причем каждый сервер имеет источник питания мощностью 750 Вт , , который мы будем называть «серверные ватты» .

Выполнение расчетов

Первое, что вам нужно сделать, это рассчитать вашу Вт на квадратный фут (² футов) . Для этого вы посмотрите на мощность объекта, которая, как указывалось ранее, составляет 1,5 МВт (1 500 000 Вт). Затем вы разделите 1500000 Вт на используемую площадь квадратных футов из 13903 футов ², что равно 108 Вт на фут ² .

Затем необходимо рассчитать Количество стоек , которые могут поместиться в этом пространстве.При 8-шаговой компоновке для одной стойки требуется 16 футов ². Таким образом, вы разделите 13 903 футов ² на 16 футов ², что равняется примерно 869 стойкам, что равняется максимальному количеству стоек, которое вы можете разместить в помещении. Введите 869 стоек в калькулятор, затем оставьте «Снижение номинальной мощности и / или производственная нагрузка» на 100% на ползунке. 100% считается «номинальной мощностью» или максимальной нагрузкой, которую он может создать.

Вердикт

После ввода всех ваших переменных теперь вы можете видеть, что мы наконец вычислили ампер на сервер , кВт на стойку , суммарных кВт и общих ватт на фут ² .Сразу же возникает проблема: при номинальной мощности общая мощность в ваттах на фут ² составляет около 668 ватт, когда объект может работать только при мощности 108 ватт на фут ². Чтобы достичь 108 Вт на фут ², вам потребуется либо значительно снизить номинальную мощность оборудования, либо уменьшить количество стоек. Если вы уменьшите количество стоек, у вас останется большое количество неиспользуемой площади. Однако, если оборудование будет снижено, вы не сможете извлечь из него максимальную пользу.Фактически, в этом сценарии вам придется снизить производственную нагрузку примерно до 20%. В этом сценарии ваше оборудование практически не используется.

Основываясь на этих результатах с помощью калькулятора энергопотребления серверной стойки, вы можете увидеть, что покупка этого объекта, вероятно, будет плохой сделкой. Кроме того, чтобы этот объект мог поддерживать текущие производственные нагрузки, нам потребуется полностью модернизировать все его электрические системы. Следовательно, это будет не только невероятно дорого, но и просто не стоит.

Сводка

Название статьи

Калькулятор энергопотребления серверной стойки – RackSolutions

Описание

Строительство нового центра обработки данных – непростая задача. Чтобы помочь вам, мы создали удобный калькулятор энергопотребления серверной стойки.

Автор

Джастин Митчелл

Имя издателя

RackSolutions

Логотип издателя

Как рассчитать ватт в час для каждого электронного устройства

Перед тем, как построить систему солнечных панелей, вам нужно оценить, сколько ватт-часов в день , который вы будете использовать.Сначала составьте список всей вашей электроники и рассчитайте использование для каждого устройства. Запишите свои ответы в нашу таблицу.

Как вы подсчитаете, сколько ватт в час что-то использует? Не на всех устройствах это указано одинаково. Ниже приведены четыре примера оценки энергопотребления.

Для устройств с питанием от переменного тока: Самый точный способ сделать это – измерить устройство самостоятельно. Для всех бытовых устройств 110V AC можно купить ваттметр Kill A. Подключите его между устройством и стеной.Затем используйте свое устройство как обычно (ноутбук, индукционная горелка и т. Д.) В течение 24 часов. Kill a Watt будет отслеживать использованные Wh. Лучше делать это не один день, чтобы получить точные результаты.

Примеры расчета отдельных устройств постоянного тока

Светодиодная лента (питание постоянного тока)
светодиодных светильников относительно несложно рассчитать. При покупке светодиодов в ваттах и вольтах часто указывается , в описании продукта указывается . В этом примере мы нашли 16.4-дюймовая светодиодная лента на Amazon, которая будет проходить через потолок.
Судя по описанию продукта, вы можете видеть, что эта световая полоса потребляет 24 Вт для питания всей полосы. Мы используем это значение и умножаем на то, сколько часов в день, по нашему мнению, будет гореть свет.
24Вт * 3,5 часа = 84Втч в день
светодиодных лент можно обрезать по размеру. Если вы хотели использовать только половину количества источников света (8,2 ‘вместо 16,4’), разделите это число пополам.
12 * 3,5 часа = 42Втч в день
Светодиодная лента
Длина: 5 м, 16,4 ′
Ширина: 8 мм
Вес: 0,12 кг
Напряжение: 12 В
Мощность: 24 Вт
WeBoost Drive 4G-X Cell Signal Booster (питание постоянного тока)
WeBoost – компания, которая производит усилители сигнала сотовых телефонов. В этом случае на сайте не указаны точные технические характеристики.Однако при открытии спецификации PDF , которую можно найти на их веб-сайте, у нас есть диаграмма с указанием ампер и вольт рядом с «мощностью».
В этом случае нам нужно вернуться к Ваттам, снова используя W = A * V
2,5 А * 6 В = 15 Вт
Теперь вы можете умножить это на предполагаемое количество отработанных часов.
15Вт * 5 часов = 75Втч в день
WeBoost 4G-X
Номер модели: 470510
Частоты: Диапазон 12/17 700 МГц
Максимальное усиление: 50 дБ
Импеданс: 50 Ом
Мощность: 6 В / 2.5A
Разъемы: SMA Female
Компьютер – Macbook Pro 2017 г. (питание переменного тока)
Энергопотребление ноутбука сложно оценить. Это связано с тем, что мощность, потребляемая компьютером во включенном состоянии, непостоянна. Для ресурсоемких игр или программ потребуется больше энергии, чем для написания статьи на языке Microsoft Word.
Кроме того, не все производители предоставляют информацию о потребляемой мощности. Это верно в случае моего Macbook Pro. Apple.com не предоставляет никакой информации о питании.К счастью, они должны указать спецификации блока питания, чтобы соответствовать требованиям.
Посмотрев на зарядное устройство для ноутбука Apple, вы увидите, что на входе 100-240 В / 1,5 А, а на выходе 20,3 В / 3 А
У этого адаптера указан максимальный выходной потенциал . Компьютеры обычно не потребляют максимальную мощность, если они не заряжают аккумулятор вместе с запущенными энергоемкими программами. Как только ваша батарея будет заряжена, она будет потреблять только часть максимальной мощности, чтобы ноутбук работал.
Используя технические характеристики компьютера, мы можем оценить максимальное количество энергии, которое будет использовать Macbook Pro 2017 года. Мы скажем, что он запускает несколько интенсивных программ и заряжает батарею 3 часа в день, а при отключении от сети, запускает те же программы, скорее всего, он проработает еще 4-6.
Использование спецификации с наивысшим рейтингом:
20,3 В * 3 А = 61 Вт
Теперь вы делаете то же самое, что и раньше, и умножаете на расчетные часы
61Вт * 3 часа = 183Втч в день
Наконец, поскольку компьютер предназначен для подключения к бытовой розетке (переменного тока), необходимо будет преобразовать инвертор в постоянный ток.Вы можете приблизительно оценить КПД инвертора в 10%. Это приводит к еще одному вычислению:
183Втч * 1,1 неэффективность = 201Втч в день
MacBook Pro
100-240 В / 15.A
20,3 / 3A
Примечание : Большинство ноутбуков указывают максимальную выходную мощность на своем шнуре питания. Это верно для обоих наших компьютеров (Macbook и Lenovo Thinkpad). Чтобы получить еще более точную оценку энергопотребления, есть приложения, доступные для загрузки, которые покажут вам, сколько энергии потребляет ваш компьютер в любой момент.На iOS вы можете скачать приложение о состоянии батареи.
Имейте в виду, ваши цифры не обязательно должны быть точными. Это упражнение предназначено только для того, чтобы дать вам общее представление о том, сколько энергии вы используете.
Для любого электронного устройства можно купить недорогой Kill-a-Watt meter на Amazon, чтобы получить точные показания.
Портативный холодильник NorCold NRF (питание постоянного тока)
12 Потребление энергии холодильниками также может быть сложно подсчитать, потому что они не используют электроэнергию 100% времени.На первый взгляд, вы можете принять характеристики мощности за то, что нужно для круглосуточной работы холодильника. Однако в холодильниках для периодического охлаждения камеры используется компрессор. Как только холодильник охладится ниже определенного уровня, компрессор выключится и будет оставаться в таком состоянии до тех пор, пока его внутренняя часть снова не станет выше установленной температуры.
В очень жарких условиях компрессор холодильника может работать более 50% часа. Зимой он будет работать значительно меньше. Каждый холодильник будет сильно отличаться по частоте работы.У некоторых брендов есть общие спецификации, перечисленные на их веб-сайтах, чтобы помочь найти эту информацию.
В этом примере мы будем использовать спецификацию холодильника Norcold 45. Компрессор является основным источником энергии, потребляемой в холодильнике, и поэтому здесь указано число потребляемого усилителя.
Эффективность летом и зимой будет разной. Основываясь на технических характеристиках, мы видим, что холодильник потребляет 4,8 А при напряжении 12 В.
Использование спецификации с наивысшим рейтингом:
4.8А * 12В = 57,6Вт
Теперь возьмем это число для оценки 8 часов работы в течение 24 часов для теплой среды
60Вт * 8 часов = 480Втч в день
Норколд NRF 45
Размеры: 16 x 25,5 x 15,75 ″
Кубические футы: 1,6
литров: 45
Ампер, потребляемый, 12 В / пост. Тока: 4,8
Ампер, потребляемый, 24 В / пост.
Этот разнообразный набор электроники должен дать вам достаточно хорошее представление о том, чтобы самостоятельно измерить все устройства.Тогда у вас должно быть все необходимое, чтобы перейти к нашему калькулятору солнечной системы и измерить размер вашей полной системы солнечных батарей!
[vc_row] [vc_column] [vc_column_text] [/ vc_column_text] [/ vc_column] [/ vc_row]
Калькулятор энергопотребления сварочного аппарата
Сварочный аппарат является обычным явлением на заводах и в мастерских для сварки металлических деталей. С помощью этого простого калькулятора вы можете рассчитать энергопотребление вашего сварочного аппарата.
Потребляемую мощность сварочного аппарата можно рассчитать, умножив мощность сварочного аппарата на количество рабочих часов.
Например, сварочный аппарат, который подает выходной ток 160 А при 24 В с общим КПД 0,89, имеет номинальную мощность 4,3 кВт. Если использовать его в течение получаса, то мощность, потребляемая сварочным аппаратом, составит 2,15 кВтч.
Расчет энергопотребления при сварке:
Номинальную мощность любого сварочного аппарата можно легко рассчитать, зная выходное напряжение и подаваемый им выходной ток.
Ватт – это скорость, с которой устройство потребляет мощность, а киловатт-час или единица – фактическое энергопотребление устройства.Например, 1 кВт переменного тока имеет номинальную мощность 1 кВт, что означает, что он будет потреблять мощность со скоростью 1 кВт, следовательно, если переменный ток включен в течение двух часов, он будет потреблять 2 кВтч или единицу электроэнергии . Узнайте больше о ваттах и кВт · ч
Например, если у вас есть сварочный аппарат, который выдает выходной ток 160 А при 24 В, а общий КПД аппарата составляет 0,89, то номинальная мощность сварочного аппарата составляет
Мощность. (кВт) = (Выходное напряжение X Выходной ток) / КПД
Мощность (кВт) = (24 X 160) / 0.89
Мощность (кВт) = 4,314 кВт.
Следовательно, номинальная выходная мощность сварочного утюга составляет 4,314 кВт.
Мы можем использовать эти знания для расчета мощности, потребляемой сварочным аппаратом за час.
Для расчета потребляемой мощности сварочного аппарата необходимо умножить мощность сварочного аппарата на количество рабочих часов.
Например, если мы используем тот же сварочный утюг в течение 1 часа сварки, то потребляемая мощность составит 4.314 кВт X 1 час, 4,314 кВтч.
Для расчета энергопотребления вашего сварочного аппарата используйте калькулятор ниже.
Калькулятор энергопотребления сварочного аппарата:
Как интерпретировать результат:
После расчета энергопотребления сварочного аппарата в течение часа можно подумать, что потребление энергии слишком велико, но на самом деле мы редко сохраняем сварочный аппарат ВКЛЮЧЕН уже давно.
На максимуме сварка выполняется в течение 5–10 минут за один проход, а затем есть время ожидания, прежде чем мы продолжим.Таким образом, каждый час, в течение которого мы используем сварочный аппарат, 30% времени уходит на замену сварочных стержней, зажим заготовки или выполнение других регулировок.
Советы по снижению энергопотребления сварочного железа:
Рассмотрите возможность перехода на инверторную технологию – Портативные и легкие инверторные источники сварочного тока обеспечивают точный запуск дуги и расширенные средства управления мощностью, которые позволяют сварщикам точно настраивать мощность сварки к желаемым параметрам.
Технология, лежащая в основе этих устройств, предоставляет производителям источник питания, который может выполнять порошковую сварку с высокой и низкой силой тока, сварку стержневой сваркой, сварку TIG и MIG, не говоря уже о дуговой строжке и даже дуговой сварке под флюсом CV.
Если вам нравится этот калькулятор, поделитесь им в Facebook, WhatsApp, Reddit и Pinterest.
Спасибо 🙂
Артикул:
3. РАСЧЕТ МАШИНЫ
3. РАСЧЕТ МАШИНЫ
3.1 Введение
3.2 Классификация затрат
3.3 Определения
3.4 Постоянные затраты
3.5 Эксплуатационные расходы
3.6 Затраты на рабочую силу
3.7 Циклы переменных усилий
3.8 Ставки для животных
3.9 Примеры
Себестоимость единицы лесозаготовок или дорожного строительства в основном определяется путем деления затрат на производство. В простейшем случае, если вы арендовали трактор с оператором за 60 долларов в час, включая все расходы на топливо и другие расходы, и выкапывали 100 кубометров в час, ваши удельные затраты на земляные работы составили бы 0 долларов.60 за кубометр. Почасовая стоимость трактора с оператором называется машинной ставкой. В тех случаях, когда машина и элементы производства не сдаются в аренду, необходимо рассчитать стоимость владения и эксплуатационные расходы, чтобы получить ставку машины. Цель разработки машинной ставки должна состоять в том, чтобы получить цифру, которая, насколько это возможно, отражает стоимость работы, выполненной в существующих рабочих условиях и используемой системе учета. Большинство производителей оборудования предоставляют данные о стоимости владения и эксплуатации своего оборудования, которые будут служить основой для ставок на машины.Однако такие данные обычно требуют модификации для соответствия конкретным условиям эксплуатации, и многие владельцы оборудования предпочитают составлять свои собственные расценки.
Ставка станка обычно, но не всегда, делится на постоянные затраты, эксплуатационные расходы и затраты на рабочую силу. Для некоторых анализов денежных потоков включаются только те статьи, которые представляют собой денежные потоки. Некоторые фиксированные затраты, включая амортизацию, а иногда и проценты, не включаются, если они не представляют собой денежный платеж. В это руководство включены все фиксированные затраты, описанные ниже.Для некоторых анализов затраты на рабочую силу не включаются в стоимость станка. Вместо этого рассчитываются постоянные и эксплуатационные расходы. Затраты на рабочую силу затем добавляются отдельно. Иногда это делается в ситуациях, когда рабочий, связанный с оборудованием, работает на разное количество часов по сравнению с оборудованием. В этой статье труд включен в расчет машинной ставки.
3.2.1 Фиксированные затраты
Постоянные затраты – это те, которые могут быть заранее определены как накапливающиеся с течением времени, а не с темпом работы (Рисунок 3.1). Они не прекращаются, когда работа прекращается, и должны распределяться на часы работы в течение года. В постоянные затраты обычно включаются амортизация оборудования, проценты по инвестициям, налоги, хранение и страхование.
3.2.2 Операционные расходы
Операционные расходы напрямую зависят от скорости работы (рис. 3.1). Эти расходы включают в себя расходы на топливо, смазочные материалы, шины, техническое обслуживание и ремонт оборудования.
Рисунок 3.1 Модель затрат на оборудование.
3.2.3 Затраты на рабочую силу
Затраты на рабочую силу – это затраты, связанные с наймом рабочей силы, включая прямую заработную плату, отчисления на питание, транспорт и социальные расходы, включая выплаты на здоровье и пенсию. Стоимость надзора также может быть разделена на затраты на рабочую силу.
Ставка станка – это сумма фиксированных плюс эксплуатационные расходы плюс затраты на оплату труда. Разделение затрат в этих классификациях произвольно, хотя правила бухгалтерского учета предполагают жесткую классификацию.Ключевым моментом является разделение затрат таким образом, чтобы иметь наибольший смысл в объяснении стоимости эксплуатации людей и оборудования. Например, если основным фактором, определяющим стоимость оборудования при утилизации, является скорость его морального износа, как, например, в компьютерной индустрии, амортизационные расходы в значительной степени зависят от времени, а не количества отработанных часов. Для грузовика, трактора или пилы основным фактором может быть фактическое время использования оборудования. Жизнь трактора можно рассматривать как песок в песочных часах, который может течь только в часы работы оборудования.
3.3.1 Закупочная цена (P)
Это фактическая стоимость приобретения оборудования, включая стандартные и дополнительные насадки, налоги с продаж и стоимость доставки. Цены обычно указываются на заводе или доставляются на месте. Заводская цена применяется, если покупатель получает право собственности на оборудование на заводе и несет ответственность за отгрузку. С другой стороны, цена с доставкой применяется, если покупатель получает право собственности на оборудование после его доставки.Цена с доставкой обычно включает фрахт, упаковку и страховку. Другие затраты, например, на установку, должны быть включены в первоначальные инвестиционные затраты. Специальное навесное оборудование иногда может иметь отдельную машинную ставку, если срок их службы отличается от срока службы основного оборудования и составляет важную часть стоимости оборудования.
3.3.2 Экономическая жизнь (N)
Это период, в течение которого оборудование может работать с приемлемыми эксплуатационными затратами и производительностью. Экономический срок службы обычно измеряется годами, часами или, в случае грузовиков и прицепов, километрами.Это зависит от множества факторов, включая физический износ, технологическое устаревание или изменение экономических условий. Физическое ухудшение может быть вызвано такими факторами, как коррозия, химическое разложение или износ в результате истирания, ударов и ударов. Это может быть следствием нормального и надлежащего использования, неправильного и неправильного использования, возраста, несоответствующего или недостаточного обслуживания или суровых условий окружающей среды. Изменяющиеся экономические условия, такие как цены на топливо, налоговые инвестиционные стимулы и процентная ставка, также могут повлиять на экономический срок службы оборудования.Примеры сроков владения некоторыми видами трелевочной и дорожно-строительной техники в зависимости от области применения и условий эксплуатации приведены в таблице 3.1. Поскольку срок службы выражается в часах работы, срок службы в годах получается путем обратной работы путем определения количества рабочих дней в году и расчетного количества рабочих часов в день. Для оборудования, которое работает очень мало часов в день, расчетный срок службы оборудования может быть очень большим, и необходимо проверить местные условия на предмет обоснованности оценки.
3.3.3 Остаточная стоимость (S)
Это определяется как цена, по которой оборудование может быть продано на момент его утилизации. Тарифы на бывшее в употреблении оборудование сильно различаются во всем мире. Однако на любом конкретном рынке подержанного оборудования факторами, которые имеют наибольшее влияние на стоимость при перепродаже или обмене, являются количество часов наработки машины во время перепродажи или обмена, тип работы и условия эксплуатации, при которых она работал, и физическое состояние машины.Какими бы ни были переменные, падение стоимости больше в первый год, чем во второй, больше во второй год, чем в третий и т. Д. Чем короче срок службы машины, тем выше процент потери стоимости за год. Например, в сельскохозяйственных тракторах, как правило, от 40 до 50 процентов стоимости машины теряется в первой четверти срока службы машины, а к середине срока службы теряется от 70 до 75 процентов стоимости. . Стоимость утилизации часто оценивается от 10 до 20 процентов от начальной покупной цены.
3.4.1 Амортизация
Целью амортизационных отчислений является признание снижения стоимости машины, когда она работает над определенной задачей. Он может отличаться от графика амортизации бухгалтера, который выбран для максимизации прибыли за счет преимуществ различных типов налогового законодательства и соответствует правилам бухгалтерского учета. Типичный пример такой разницы наблюдается, когда оборудование все еще работает много лет после того, как оно было «списано» или имеет нулевую «балансовую стоимость».
Графики амортизации варьируются от простейшего подхода, который представляет собой прямолинейное снижение стоимости, до более сложных методов, которые распознают изменяющуюся скорость потери стоимости с течением времени. Формула для годовых амортизационных отчислений с использованием предположения о прямолинейном снижении стоимости:
D = (P ‘- S) / N
, где P ‘- начальная закупочная цена за вычетом стоимости шин, троса или других деталей, которые подвергаются наибольшему износу и могут быть легко заменены без влияния на общее механическое состояние машины.
Таблица 3.1.a – Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. ^1/
ЗОНА A
ЗОНА B
ЗОНА C
ГУСЕНИЧНЫЕ ТРАКТОРЫ
Скребки для буксировки, работы с большинством сельскохозяйственных дышлов, отвалом, отвалом угля и свалками.Без влияния. Прерывистая работа на полностью открытой дроссельной заслонке.
Производственный бульдозер в глинах, песках, гравии. Скребки с толкающей загрузкой, рыхление карьеров, большинство операций по расчистке земли и трелевке. Условия средней ударной нагрузки.
Рыхление тяжелых горных пород. Тандемное копирование. Погрузка и дремание в тяжелых породах. Работайте на каменных поверхностях. Условия продолжительного сильного удара.
Малый
12 000 часов
10 000 часов
8000 часов
Большой
22 000 часов
18 000 часов
15 000 часов
МОТОГРАДЕРЫ
Ремонт легковых дорог.Отделка. Заводские и дорожные работы. Легкая снегоуборочная обработка. Большое количество путешествий.
Ремонт подъездных дорог. Строительство дорог, рытье траншей. Распространение рыхлой насыпи. Озеленение, планировка земель. Летнее обслуживание дорог со средней и сильной уборкой снега зимой. Повышение использования грейдера.
Содержание дорог с твердым покрытием и каменной наброской. Распространение плотной насыпи. Рыхление-рыхление асфальта или бетона. Постоянно высокий коэффициент загрузки. Ударопрочный.
20 000 часов
15 000 часов
12 000 часов
ЭКСКАВАТОРЫ
Подземное сооружение на небольшой глубине, при котором экскаватор устанавливает трубу и копает грунт всего 3 или 4 часа в смену.Свободнотекучий материал с низкой плотностью и практически без ударов. Большинство механизмов обработки металлолома.
Массовые выемки или рытье траншей, при которых машина все время копает в естественных глинистых почвах. Немного путешествий и стабильной работы на полном газу. Большинство приложений для загрузки журналов.
Непрерывная рытье траншей или погрузка самосвалом в скальные или рыхлые грунты. Большое количество путешествий по пересеченной местности. Машина непрерывно работает на каменном полу с постоянным высоким коэффициентом нагрузки и высокой ударной нагрузкой.
12 000 часов
10 000 часов
8000 часов
^1/ Взято из Справочника по характеристикам Caterpillar, Caterpillar Inc.
Таблица 3.1.b – Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. ^1/
ЗОНА A
ЗОНА B
ЗОНА C
КОЛЕСНЫЕ БКИДЕРЫ
Прерывистая трелевка на короткие дистанции, без настила.Хорошие грунтовые условия: ровная местность, сухой пол, почти нет пней.
Непрерывный поворот, устойчивое трелевание на средние расстояния с умеренным настилом. Хорошее покрытие под ногами: сухой пол с небольшим количеством пней и постепенно перекатывающейся поверхностью.
Непрерывный поворот, стабильная трелевка на большие расстояния с частой укладкой настила. Плохие полы: мокрый пол, крутые склоны и многочисленные пни.
12 000 часов
10 000 часов
8000 часов
СКРЕБОКИ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ
Ровные или благоприятные переезды на хороших подъездных дорогах.Без влияния. Легко загружаемые материалы.
Различные условия погрузки и транспортировки. Дальние и короткие перевозки. Неблагоприятные и благоприятные оценки. Некоторое воздействие. Типичное использование в дорожном строительстве для выполнения различных работ.
Условия сильного удара, например, погрузка рваной породы. Перегрузка. Условия постоянного высокого общего сопротивления. Грунтовые дороги.
Малый
12 000 часов
10 000 часов
8000 часов
Большой
16 000 часов
12 000 часов
8000 часов
АВТОМОБИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И ТРАКТОРЫ
Использование в шахтах и карьерах с правильно подобранным погрузочным оборудованием.Подъездные дороги в хорошем состоянии. Также строительное использование при вышеуказанных условиях.
Различные условия погрузки и транспортировки. Типичное использование в дорожном строительстве для выполнения различных работ.
Постоянно плохие дорожные условия для перевозки грузов. Сильная перегрузка. Негабаритная погрузочная техника.
25 000 часов
20 000 часов
15 000 часов
КОЛЕСНЫЕ ТРАКТОРЫ И КОМПАКТОРЫ
Легкие коммунальные работы.Складские работы. Тяговые компакторы. Дремлющая рыхлая насыпь. Без влияния.
Производственный бульдозер, погрузка глин, песков, илов, рыхлого щебня. Уборка лопатой. Использование уплотнителя.
Производство бульдозеров в горных породах. Толчок в каменистых карьерах для боулдеринга. Условия сильного удара.
15 000 часов
12 000 часов
8000 часов
^1/ Взято из справочника Caterpillar Performance Handbook, Caterpillar Inc.
Таблица 3.1.c – Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. ^1/
ЗОНА A
ЗОНА B
ЗОНА C
КОЛЕСНЫЕ ПОГРУЗЧИКИ
Прерывистая загрузка грузовиков со склада, загрузка бункера на твердые, гладкие поверхности.Сыпучие материалы с низкой плотностью. Коммунальные работы в государственных и промышленных приложениях. Легкая снегоуборочная обработка. Загружайте и переносите по хорошей поверхности на короткие расстояния без уклонов.
Автопогрузка непрерывного действия со склада. Материалы от низкой до средней плотности в ведре подходящего размера. Загрузка бункера с низким и средним сопротивлением качению. Погрузка из банка в хорошем копании. Загружайте и переносите по плохим поверхностям и небольшим уклонам.
Погрузочно-разгрузочная порода (крупногабаритные погрузчики).Обработка материалов высокой плотности с помощью машины с противовесом. Стабильная загрузка с очень плотных берегов. Непрерывная работа на шероховатых или очень мягких поверхностях. Загружать и переносить в тяжелых условиях копания; путешествовать на большие расстояния по плохим поверхностям с плохими уклонами.
Малый
12 000 часов
10 000 часов
8000 часов
Большой
15 000 часов
12 000 часов
10 000 часов
ГУСЕНИЧНЫЕ ПОГРУЗЧИКИ
Периодическая загрузка грузовиков со склада.Минимальные путевые, поворотные. Сыпучие материалы с низкой плотностью со стандартным ковшом. Без влияния.
Выемка берегов, прерывистая рыхление, рытье фундамента из естественных глин, песков, илов, гравия. Некоторое путешествие. Стабильная работа на полном газу.
Погрузка дробленой породы, булыжника, ледникового тилла, калиши. Работа сталелитейного завода. Материалы высокой плотности в стандартном ковше. Непрерывная работа на каменных поверхностях. Большой объем рыхления плотных каменистых материалов.Состояние сильного удара.
12 000 часов
10 000 часов
8000 часов
^1/ Взято из Справочника по характеристикам Caterpillar, Caterpillar Inc.
3.4.2 Проценты
Проценты – это стоимость использования денежных средств в течение определенного периода времени. Инвестиционные фонды могут быть взяты в долг или взяты из сбережений или капитала. В случае заимствования процентная ставка устанавливается кредитором и варьируется в зависимости от местности и кредитного учреждения.Если деньги поступают от сбережений, то в качестве процентной ставки используются альтернативные издержки или ставка, которую эти деньги могли бы заработать, если бы их вложили в другое место. В практике бухгалтерского учета частных фирм могут игнорироваться проценты по оборудованию на том основании, что проценты являются частью прибыли и, следовательно, не являются надлежащим начислением с действующего оборудования. Хотя это разумно с точки зрения бизнеса в целом, исключение таких сборов может привести к развитию нереалистичных сравнительных показателей между машинами с низкой и высокой начальной стоимостью.Это может привести к ошибочным решениям при выборе оборудования.
Проценты можно рассчитать одним из двух методов. Первый способ – умножить процентную ставку на фактическую стоимость оставшегося срока службы оборудования. Второй более простой метод – умножить процентную ставку на среднегодовые инвестиции.
Для линейной амортизации среднегодовые инвестиции AAI рассчитываются как
AAI = (P – S) (N + 1) / (2N) + S
Иногда коэффициент 0.6-кратная стоимость доставки используется как приблизительное значение среднегодовых инвестиций.
3.4.3 Налоги
Многие владельцы оборудования должны платить налоги на имущество или некоторые виды налога на использование оборудования. Налоги, как и проценты, могут быть рассчитаны либо путем умножения расчетной ставки налога на фактическую стоимость оборудования, либо путем умножения ставки налога на среднегодовые инвестиции.
3.4.4 Страхование
Большинство владельцев частного оборудования имеют один или несколько страховых полисов от повреждений, пожаров и других разрушительных событий.Государственные собственники и некоторые крупные собственники могут быть застрахованы самостоятельно. Можно утверждать, что стоимость страхования – это реальная стоимость, отражающая риск для всех владельцев, и что следует допускать некоторую поправку на разрушительные события. Непредвидение риска разрушительных событий аналогично непризнанию риска пожара или повреждения насекомыми при планировании отдачи от управления лесом. Страховые расчеты производятся так же, как проценты и налоги.
3.4.5 Хранение и защита
Затраты на хранение оборудования и защиту в нерабочее время являются фиксированными расходами, в значительной степени не зависящими от часов использования.Затраты на хранение и защиту должны распределяться на общее количество часов использования оборудования.
Эксплуатационные расходы, в отличие от постоянных затрат, меняются пропорционально часам работы или использования. Они зависят от множества факторов, многие из которых в некоторой степени находятся под контролем оператора или владельца оборудования.
3.5.1 Техническое обслуживание и ремонт
Эта категория включает в себя все: от простого обслуживания до периодического ремонта двигателя, трансмиссии, сцепления, тормозов и других компонентов основного оборудования, износ которых в основном происходит пропорционально использованию.Использование оператором оборудования или злоупотребление им, суровые условия труда, политика технического обслуживания и ремонта, а также основной дизайн и качество оборудования – все это влияет на затраты на техническое обслуживание и ремонт.
Стоимость периодического ремонта основных компонентов может быть оценена на основе руководства пользователя и местных затрат на детали и труд, или путем консультации с производителем. Ценный источник – опыт другого владельца с аналогичным оборудованием и учет затрат в типичных условиях работы.Если опытные владельцы или записи о расходах недоступны, почасовые затраты на техническое обслуживание и ремонт можно оценить как процент от почасовой амортизации (Таблица 3.2).
ТАБЛИЦА 3.2. Ставки технического обслуживания и ремонта в процентах от почасовой амортизации выбранного оборудования.
Станок
Процентная ставка
Трактор гусеничный
100
Сельскохозяйственный трактор
100
Трелевочный трактор с резиновыми колесами и фиксаторами троса
50
Трелевочный трактор на резиновой ходовой части с грейфером
60
Погрузчик с тросовым захватом
30
Погрузчик с гидравлическим грейфером
50
Электропила
100
Валочно-пакетирующая машина
50
3.5.2 Топливо
Норма расхода топлива для единицы оборудования зависит от объема двигателя, коэффициента нагрузки, состояния оборудования, привычек оператора, условий окружающей среды и базовой конструкции оборудования.
Для определения почасовой стоимости топлива общая стоимость топлива делится на время работы оборудования. Если записи о расходе топлива недоступны, можно использовать следующую формулу для оценки литров топлива, израсходованного на машинный час:

где LMPH – это литры, израсходованные на машинно-час, K – килограмм топлива, израсходованный на тормоз, л.с. / час, GHP – полная мощность двигателя при регулируемых оборотах двигателя, LF – коэффициент нагрузки в процентах, а KPL – вес топлива в кг / литр.Типичные значения приведены в таблице 3.3. Коэффициент нагрузки – это отношение средней используемой мощности к полной мощности на маховике.
ТАБЛИЦА 3.3. Вес, нормы расхода топлива и коэффициенты нагрузки для дизельных и бензиновых двигателей.
Двигатель
Вес
(KPL)
кг / литр
Расход топлива
(K)
кг / тормоз л.с.-час
Коэффициент нагрузки
(LF)
Низкая
Средняя
Высокая
Бензин
0.72
0,21
0,38
0,54
0,70
Дизель
0,84
0,17
0.38
0,54
0,70
3.5.3 Смазочные материалы
Сюда входят моторное масло, трансмиссионное масло, масло главной передачи, консистентная смазка и фильтры. Норма расхода зависит от типа оборудования, рабочих условий (температуры), конструкции оборудования и уровня обслуживания. При отсутствии местных данных расход смазочного материала в литрах в час для трелевочных тракторов, тракторов и фронтальных погрузчиков можно оценить как
Q =.0006 × GHP (картерное масло)
Q = .0003 × GHP (трансмиссионное масло)
Q = .0002 × GHP (бортовые передачи)
Q = .0001 × GHP (гидравлическое управление)
Эти формулы включают нормальную замену масла и отсутствие утечек. Их следует увеличить на 25 процентов при работе в сильной пыли, глубокой грязи или воде. В машинах со сложной гидравлической системой высокого давления, такой как форвардеры, процессоры и харвестеры, расход гидравлических жидкостей может быть намного больше. Еще одно практическое правило: смазочные материалы и консистентная смазка стоят от 5 до 10 процентов стоимости топлива.
3.5.4 Шины
Из-за более короткого срока службы шины считаются эксплуатационными расходами. На стоимость шин влияют привычки оператора, скорость транспортного средства, состояние поверхности, положение колес, нагрузки, относительное время, затрачиваемое на повороты, и уклоны. Для внедорожного оборудования, если местный опыт недоступен, следующие категории срока службы шин, основанные на режиме отказа шины, могут быть использованы в качестве рекомендаций со сроком службы шин, указанным в Таблице 3.4.
В зоне А почти все шины изнашиваются до протектора от истирания до выхода из строя.В зоне B изнашивается большинство шин, но некоторые из них выходят из строя преждевременно из-за порезов, разрывов и не подлежащих ремонту проколов. В зоне C очень немногие шины изнашиваются, если вообще не изнашиваются, до выхода из строя из-за порезов.
ТАБЛИЦА 3.4. Указания по ресурсу шин внедорожной техники
Оборудование
Срок службы шин, часов
Зона A
Зона B
Зона C
Автогрейдеры
8000
4500
2500
Скребки колесные
4000
2250
1000
Погрузчики колесные
4500
2000
750
Скиддеры
5000
3000
1500
Грузовики
5000
3000
1500
Затраты на рабочую силу включают прямые и косвенные платежи, такие как налоги, страховые выплаты, питание, жилищные субсидии и т. Д.Затраты на рабочую силу необходимо тщательно учитывать при расчете расценок на машины, поскольку часы работы рабочей силы часто отличаются от часов работы соответствующего оборудования. Важно, чтобы пользователь определил свое соглашение, а затем использовал его последовательно. Например, при валке леса пила редко работает более 4 часов в день, даже если резак может работать 6 или более часов и может получать оплату за 8 часов, включая проезд. Если производительность валки основана на шестичасовом рабочем дне с двухчасовым перемещением, то при расчете производительности машины для оператора с электропилой следует учитывать 4 часа использования механической пилы и восемь часов рабочего времени для шестичасового производства.
Представление о том, что люди или оборудование работают с постоянной скоростью, является абстракцией, которая облегчает измерения, ведение записей, оплату и анализ. Однако есть некоторые рабочие циклы, которые требуют таких переменных усилий, что более полезно построить машинные скорости для частей цикла. Одним из важных случаев является расчет машинной нормы для грузовика. Когда лесовоз ожидает загрузки, загружается и выгружается, расход топлива, износ шин и другие эксплуатационные расходы не возникают.Или, если эти расходы понесены, они будут значительно снижены. Для стоячего грузовика часто строится другая ставка машины с использованием только фиксированных затрат и затрат на рабочую силу для этой части цикла. Амортизация грузовика может быть включена частично или полностью.
Если для оценки стоимости единицы грузового транспорта использовалась одна машинная ставка, и это значение было преобразовано в стоимость тонно-км или $ / м ^{3 Стоимость} км без удаления «фиксированных» затрат на погрузку и разгрузку, тогда «переменная» стоимость транспорта была бы завышена.Это может привести к ошибочным результатам при выборе между дорожными стандартами или маршрутами перевозки.
Расчет нормы содержания животных аналогичен машинной норме, но виды затрат различаются и заслуживают дополнительного обсуждения.
3.8.1 Фиксированная стоимость
Фиксированная стоимость включает инвестиционные затраты на животное или упряжку, упряжь, ярмо, тележку, лесозаготовительные цепи и любые другие инвестиции со сроком службы более одного года. Другие постоянные расходы включают содержание животных.
Закупочная цена животного может включать запасных животных, если условия работы требуют, чтобы животное отдыхало дольше ночи, например, через день. Чтобы исключить возможность необратимой травмы, покупная цена животного может быть увеличена, чтобы включить дополнительных животных. В остальных случаях несчастные случаи могут быть учтены в страховой премии. Стоимость утилизации животного имеет то же определение, что и машинная ставка, но в случае животного стоимость утилизации часто определяется его продажной стоимостью мяса.Среднегодовые инвестиции, проценты по инвестициям, а также любые налоги или лицензии рассматриваются так же, как и для оборудования. Чтобы найти общие постоянные затраты на животных, постоянные затраты на животное, тележку, шлейку и прочие инвестиции можно рассчитать отдельно, поскольку они обычно имеют разную продолжительность жизни и почасовые затраты складываются.
Расходы на содержание животных, которые не зависят напрямую от отработанного времени, включают аренду пастбищ, пищевые добавки, лекарства, вакцинацию, ветеринарные услуги, обувь, услуги переправы и любой уход в нерабочее время, такой как кормление, стирка или охрана.Можно утверждать, что потребности в питании и уходе связаны с отработанным временем, и некоторая часть этих затрат может быть включена в операционные расходы. Площадь пастбищ (га / животное) можно оценить, разделив норму потребления животных (кг / животное / месяц) на норму производства кормов (кг / га / месяц). Пищевые добавки, лекарства, вакцинацию и расписание ветеринаров можно получить из местных источников, таких как агенты по распространению сельскохозяйственных знаний.
3.8.2 Операционные расходы
Эксплуатационные расходы включают затраты на ремонт и техническое обслуживание подвесных систем, тележек и прочего оборудования.
3.8.3 Затраты на оплату труда
Стоимость рабочей силы в ставке для животных указана для погонщика животных (и любых помощников). Для полных лет работы он рассчитывается как годовые затраты на рабочую силу, включая социальные расходы, деленные на среднее количество рабочих дней или часов для водителя (и любых помощников).
Примеры расценок на мотопилу, трактор, упряжку волов и грузовик приведены в следующих таблицах. Хотя показатели машин в таблицах с 3.5 по 3.8 используют один и тот же общий формат, существует возможность гибкого представления затрат, зависящих от типа машины, особенно при расчете эксплуатационных затрат. Для мотопилы (таблица 3.5) основные эксплуатационные расходы связаны с цепью, шиной и звездочкой, поэтому они были разбиты отдельно. Для волов (таблица 3.7) постоянные затраты были разделены на основные компоненты затрат, относящиеся к содержанию животных, в дополнение к амортизации. Для грузовика (таблица 3.8) затраты были разделены на затраты на стояние и путевые расходы, чтобы различать затраты, когда грузовик стоит, загружается или выгружается, по сравнению с путевыми расходами.
ТАБЛИЦА 3.5 Расчет скорости станка для пилы ¹
Машина:
Описание – Электропила McCulloch Pro Mac 650
Двигатель куб.см
60
Стоимость доставки
400
Срок службы в часах
1000
часов в год
1000
Топливо:
Тип
Газ
Цена за литр
0.56
Рабочий:
Ставка за сутки
5,50
Социальные расходы
43,2%
Составляющая затрат
Стоимость / час
(а)
Амортизация

0.36
(б)
Процентная ставка
(@ 10%)

0,03
(в)
Страхование
(@ 3%)

0,01
(г)
Налоги

–
(д)
Трудовые отношения

1.89 ²
где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИТОГО
2,29
(ж)
Топливо
= 0,86 л / час × 0,95 × CL +0,86 л / час × 0,05 × CO)
0,51
где CL = стоимость газа, CO = стоимость нефти
(г)
Смазочное масло для шины и цепи = Расход топлива / 2.5 × CO
0,45
(в)
Сервисное обслуживание и ремонт = 1,0 × амортизация
0,36
(я)
Цепь, шина и звездочка
0,67
(к)
Другое
0,22
ИТОГО
4.50 ³
¹ Все расходы указаны в долларах США.
² Работа из расчета 240 дней в году.
³ Добавьте 0,04, если приобретена резервная пила.
ТАБЛИЦА 3.6 Расчет нормы машины для трактора ¹
Машина:
Описание – CAT D-6D PS
Полная, л.с.
140
Стоимость доставки
142,000 ²
Срок службы в часах
10 000
часов в год
1000
Топливо:
Тип
Дизель
Цена за литр
.44
Рабочий:
Ставка за сутки
12,00
Социальные расходы
43,2%
Справка:
Ставка за сутки
5,00
Социальные расходы
43,2%
Составляющая затрат
Стоимость / час
(а)
Амортизация

12.78
(б)
Процентная ставка
(@ 10%)

8,52
(в)
Страхование
(@ 3%)

2,56
(г)
Налоги
(@ 2%)

1.70
(д)
Трудовые отношения

5,84 ³
где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИТОГО
31,40
(ж)
Топливо
=.20 × GHP × LF × CL
6,65
где
GHP = полная мощность двигателя
CL = стоимость литра топлива
LF = коэффициент нагрузки (0,54)
(г)
Масло и смазка = 0,10 × стоимость топлива
0,67
(в)
Сервисное обслуживание и ремонт = 1.0 × амортизация
12,78
(я)
Другое (кабель, разное)
5,00
ИТОГО
56,50
¹ Все расходы указаны в долларах США.
² С отвалом, ROPS, лебедкой, встроенной аркой.
³ Работа из расчета 240 дней в году.
ТАБЛИЦА 3.7 Расчет скорости машины для бригады волов ¹
Описание
– Пара волов для трелевки
Полная, л.с.
–
Стоимость доставки
2,000
Срок службы в годах
5
Дней в году
125
Трудовые отношения
Ставка за сутки
7.00
Социальные расходы
43,2%
Составляющая затрат
Стоимость в сутки
(а)
Амортизация

2,08 ²
(б)
Процентная ставка
(@ 10%)

0.96
(в)
Налоги

–
(г)
Пастбище

1,10
(д)
Пищевые добавки
1,36
(ж)
Медицина и ветеринария
0.27
(г)
Драйвер

10,02 ³
где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде
(в)
Кормление и уход в нерабочее время
2,62
(я)
Прочее (жгуты и цепи)
1.00
ИТОГО
19,41
¹ Все расходы указаны в долларах США.
² Бычки продаются на мясо через 5 лет.
³ Погонщик работает с двумя парами волов, 250 дней в году.
ТАБЛИЦА 3.8 Расчет производительности машины для грузовика ¹
Машина:
Описание – Ford 8000 LTN
Полная мощность, л.с.
200
Стоимость доставки
55 000
Срок службы в часах
15 000
часов в год
1,500
Топливо:
Тип
Дизель
Цена за литр
.26
Шины:
Размер
10 × 22
Тип Радиальный
Номер 10
Трудовые отношения
Ставка за сутки
12,00
Социальные расходы
43,2%
Составляющая затрат
Стоимость / час
(а)
Амортизация

3.12
(б)
Проценты
(@ 10%)

2,20
(в)
Страхование
(@ 3%)

0,66
(г)
Налоги
(@ 2%)

0.44
(д)
Трудовые отношения

3,30 ²
где f = общественные затраты на рабочую силу в десятичном виде
Постоянная стоимость
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИТОГО
9,72
(ж)
Топливо
=.12 × GHP × CL
6,24
где CL = стоимость литра топлива
(г)
Масло и смазка = 0,10 × стоимость топлива
0,62
(в)
Сервисное обслуживание и ремонт = 1,5 × амортизация
4,68
(i)
Шины =

2.40
(к)
Другое (цепи, натяжители)
0,20
Путевые расходы
ИТОГО
23,86
¹ Все расходы указаны в долларах США.
² Работа в течение 240 дней плюс 20% сверхурочных
Ток и мощность генерируемого напряжения
Если скорость перпендикулярна магнитному полю, то генерируемое напряжение определяется простым произведением:
Для провода длиной L = м = х 10 мкм
движется со скоростью v = x 10 м / с
перпендикулярно магнитному полю B = Tesla = Gauss
генерируемое напряжение V = x 10 мкВ.В.
Данные можно ввести в любое из полей. Когда вы закончили ввод данных, щелкните количество, которое вы хотите рассчитать, в активной формуле выше. Количество не будет принудительно согласованным, пока вы не нажмете на выбор. Для неопределенных параметров будут введены значения по умолчанию, но все значения могут быть изменены.
После того, как вы рассчитали генерируемое напряжение, разумным последующим вопросом будет «Какой ток и мощность я могу получить от генератора?».Несмотря на то, что это не будет практичной геометрией генератора, она может служить идеализация для обсуждения принципов генерации напряжения при взаимодействии с магнитным полем. Принимая это простая геометрия, электрический ток в амперах, возникающий при перемещении провода через магнитное поле будет определяться сопротивлением цепи, к которой он подключен. связаны, используя закон Ома, I = V / R. Если вы сгенерировали 10 вольт и были подключены к цепи сопротивление 1 Ом, результирующий ток будет 10 ампер, а передаваемая мощность P = VI = 10 вольт x 10 амперы = 100 Вт (см. соотношение мощности).Но бесплатного обеда не существует, и вам придется приложить больше усилий, чтобы двигаться. провод через магнитное поле с такой скоростью – вы, по сути, торгуете механической энергией толкания для выработки электроэнергии, всегда ограничиваясь принципом сохранения энергии. Вам придется приложите (по крайней мере) 100 Вт механической мощности толкания, чтобы получить 100 Вт электроэнергии. Практические генераторы почти всегда используют геометрию вращающейся катушки, а крупномасштабные генераторы энергии используют что-то вроде паровой турбины или водяной турбины, чтобы повернуть катушку провода в спираль. магнитное поле, получающее напряжение, генерируемое с обеих сторон вращающейся катушки.
Если указанный выше генератор был подключен к цепи с сопротивлением R = Ом,
электрический ток будет I = V / R = амперы для скорости, перпендикулярной B.
Мощность, подаваемая в схему, будет P = VI = Вт.
В идеальном случае, когда не было потерь, механическая мощность P = Fv, необходимая для проталкивания провода через магнитное поле, была бы равна электрической мощности. Для указанной выше скорости требуемая сила равна
.
Идеальная минимально необходимая сила:
F = P / v = ньютоны = фунты.
Расчет коэффициентов снижения номинальных характеристик на основе модели установившейся несбалансированной многофазной асинхронной машины при разомкнутой фазе (ах) и оптимальных токах обмоток
https://doi.org/10.1016/j.epsr.2013.08.015Получить права и содержание
Основные моменты
•
Модель установившегося состояния, основанная на теории симметричных компонентов, используется для оценки токов машины и развиваемого крутящего момента при фазе (-ах) разомкнутой цепи.
•
Оценивается производительность многофазного IM при разомкнутой фазе (ах).
•
Генетический алгоритм используется для генерации для достижения оптимального распределения тока в здоровых фазах.
•
Коэффициент снижения мощности рассчитывается во время неисправностей, чтобы избежать повышения напряжения промежуточного контура.
•
Одиннадцатифазная машина используется в качестве прототипа для достижения этих коэффициентов снижения характеристик.
Abstract
Многофазные машины стали многообещающим кандидатом в приложениях с высокой мощностью, поскольку они предлагают много преимуществ по сравнению со своими трехфазными аналогами.Главная отличительная особенность – высокая отказоустойчивость. При неисправностях возможны два варианта работы машины, а именно: управление разомкнутым контуром и оптимальное управление током. В то время как первый вариант соответствует более высокой пульсации крутящего момента и несимметричным токам обмоток, последний вариант требует несбалансированных фазных напряжений и, как правило, повышенного напряжения промежуточного контура для обеспечения требуемых оптимальных токов. Следовательно, требуется увеличение номинальных характеристик используемых полупроводниковых устройств, что является критическим расчетным фактором, особенно в приложениях среднего напряжения.В данной статье исследуется 11-фазная индукционная машина с концентрическими обмотками в условиях короткого замыкания. Модель неуравновешенной установившейся машины, основанная на теории симметричных компонентов, разработана в качестве математического инструмента для оценки различных машинных токов и общего развиваемого крутящего момента при фазе (-ах) разомкнутой цепи. В производную модель также включается влияние различных плоскостей последовательности. Затем эта модель проверяется экспериментально. Показано, что применение оптимального управления током в многофазных асинхронных машинах с разомкнутой фазой (-ами) оптимизирует производство крутящего момента при сохранении минимальных потерь в меди статора и пульсаций крутящего момента.Эта задача оптимизации обычно включает решение сложных нелинейных уравнений, сложность которых возрастает с увеличением количества фаз. В качестве альтернативы в этой статье используется генетический алгоритм, чтобы обеспечить простой метод получения оптимальных токов в оставшихся исправных фазах.