Automatsäkring kalkylator

Metod för beräkning av automatsäkring

Med denna automatsäkring kalkylator kan du beräkna automatsäkring efter effekt för enfas 230 V eller trefas 400 V. Kalkylatorn beräknar lastströmmen, väljer en standardiserad märkström för automatsäkring (dvärgbrytare) och rekommenderar kabelarea för koppar eller aluminium med hänsyn till effektfaktor, samtidighetsfaktor, valfri strömmarginal, omgivningstemperatur och installationsmetod.

Riktvärden och rekommendationer

Dimensionerande lasteffekt

Dimensionerande effekt bestäms från den totala aktiva effekten P i kW och samtidighetsfaktorn k. För en enskild last används k = 1. För en grupp laster finns värdena 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6 och 0.5. Faktorn väljs av användaren och minskas inte automatiskt beroende på antalet anslutna apparater.

Pdim = P × k

Värdet k = 1 innebär att 100% av den installerade effekten tas med i beräkningen. Till exempel innebär k = 0.8 att den samtidiga dimensionerande lasten antas vara 80% av den totala installerade effekten. Om den samtidiga lasten inte kan uppskattas tillförlitligt, använd k = 1.

Omvandling från effekt till lastström

Lastströmmen beräknas från den dimensionerande effekten, nätspänningen och effektfaktorn cosφ. Effekt som anges i kW omvandlas först till watt genom multiplikation med 1000.

För enfas 230 V:

Ilast = Pdim × 1000 / (230 × cosφ)

För trefas 400 V:

Ilast = Pdim × 1000 / (√3 × 400 × cosφ)

Effektfaktorn tar hänsyn till den ökade ström som orsakas av lastens reaktiva komponent. Kalkylatorn använder cosφ = 1 för resistiva laster, 0.95 för blandade laster och 0.8 för motorer, pumpar och kompressorer. Ju lägre cosφ är, desto högre blir lastströmmen vid samma aktiva effekt.

Trefasberäkningen förutsätter att lasten är jämnt fördelad mellan de tre faserna. Formeln med faktorn √3 gäller under denna förutsättning.

Valfri strömmarginal och val av automatsäkring

Extra strömmarginal anges i procent och är som standard 0%. Om en marginal r anges, ökas lastströmmen med denna procentsats.

Idim = Ilast × (1 + r / 100)

Vid 0% marginal gäller Idim = Ilast. Denna marginal är ett valfritt värde som anges av användaren och inte en obligatorisk fast faktor enligt standarden.

Automatsäkringens märkström väljs som det minsta standardvärdet som inte är lägre än den dimensionerande strömmen. Kalkylatorn använder serien 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 och 100 A. Till exempel ger en dimensionerande ström på 18.3 A en automatsäkring på 20 A, medan 20.1 A ger en automatsäkring på 25 A.

Automatsäkringens faktiska marginal visar den procentuella skillnaden mellan vald standardiserad märkström och dimensionerande ström:

Marginal = (In / Idim - 1) × 100%

Om den dimensionerande strömmen överstiger 100 A visar kalkylatorn >100, eftersom högre märkströmmar inte ingår i serien som används av denna kalkylator.

Val av kabelarea

Kabelarean väljs utifrån den valda märkströmmen för automatsäkringen så att kabelns tillåtna kontinuerliga ström inte är lägre än automatsäkringens märkström. För en enfaskrets används tabellvärden för två belastade ledare. För en trefaskrets används värden för tre belastade ledare.

Beräkningen baseras på kabel med PVC-isolering och en högsta ledartemperatur i drift på 70 °C. För kopparledare kontrollerar kalkylatorn standardareorna 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185 och 240 mm2. För aluminiumledare kontrolleras 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185 och 240 mm2.

Installationsmetoden bestämmer kabelns grundläggande strömförmåga. Följande referensmetoder enligt IEC 60364-5-52 används: A2 för flerledarkabel i rör i en värmeisolerad vägg, B2 för flerledarkabel i rör monterat på en vägg och C för kabel monterad direkt på en vägg eller på en operforerad kabelstege eller kabelränna. Om ingen installationsmetod väljs används metod B2.

Korrigering för omgivningstemperatur

Temperaturkorrektionsfaktorn justerar kabelns strömförmåga i förhållande till referenstemperaturen 30 °C i omgivningsluften. Om temperaturkorrigering är avstängd används kT = 1. När den är aktiverad används följande faktorer för PVC-isolering:

• 10 °C och lägre - 1.22
• 15 °C - 1.17
• 20 °C - 1.12
• 25 °C - 1.06
• 30 °C - 1.00
• 35 °C - 0.94
• 40 °C - 0.87
• 45 °C - 0.79
• 50 °C - 0.71
• 55 °C - 0.61
• 60 °C - 0.50

För temperaturer mellan de angivna värdena används faktorn för nästa högre temperatur. Vid 12 °C använder kalkylatorn till exempel faktorn för 15 °C 1.17, medan den vid 31 °C använder faktorn för 35 °C 0.94. För temperaturer under 10 °C används faktorn 1.22. Över 60 °C ges ingen rekommendation för kabelarea.

Nödvändig tabellerad strömförmåga beräknas genom att automatsäkringens märkström divideras med temperaturkorrektionsfaktorn:

Itabell = In / kT

Kalkylatorn väljer sedan den minsta kabelarea vars tabellerade tillåtna ström inte är lägre än Itabell, med hänsyn till ledarmaterial, antal belastade ledare och installationsmetod. En högre omgivningstemperatur eller en mindre gynnsam installationsmetod kan därför kräva större kabelarea även om automatsäkringens märkström är oförändrad.

Europeiska standarder som används som referens

IEC 60364-5-52 och HD 60364-5-52 - Elinstallationer för lågspänning. Del 5-52: Val och montering av elektrisk utrustning. Ledningssystem. Dessa dokument anger principerna som används för ledares strömförmåga, referensmetoderna A2, B2 och C samt temperaturkorrektionsfaktorer för PVC-isolering.

IEC 60364-4-43 och HD 60364-4-43 - Elinstallationer för lågspänning. Del 4-43: Skydd för säkerhet. Skydd mot överström. Vid val av skydd används den allmänna principen att samordna dimensionerande ström, automatsäkringens märkström och kabelns tillåtna ström.

IB ≤ In ≤ Iz

EN 60898-1 - Elektriskt installationsmateriel. Dvärgbrytare för överströmsskydd i hushållsinstallationer och liknande installationer. Dvärgbrytare för växelström. Standarden gäller automatsäkringar som används för överströmsskydd av ledningar i hushåll och liknande elinstallationer.

FAQs

Varför väljer kalkylatorn en automatsäkring på 20 A när den beräknade strömmen är 18 A?

Automatsäkringars märkströmmar väljs från en standardserie, och serien som kalkylatorn använder innehåller ingen automatsäkring på 18 A. Därför väljs nästa standardvärde som inte är lägre än den dimensionerande strömmen, vilket innebär att ett resultat på 18 A ger en automatsäkring på 20 A.

Hur väljer jag samtidighetsfaktor för en grupp laster?

Om alla anslutna laster kan vara i drift samtidigt ska k = 1 användas. Värdena 0.9, 0.8, 0.7, 0.6 eller 0.5 bör endast användas när det är rimligt att anta att den samtidiga lasten är lägre än den totala installerade effekten.

Varför är trefasströmmen lägre vid samma effekt?

I ett balanserat trefassystem fördelas den totala effekten över tre faser och formeln innehåller faktorn √3. Därför är strömmen vid samma totala lasteffekt lägre i ett trefassystem på 400 V än i ett enfassystem på 230 V.

Varför ändras rekommenderad kabelarea med temperatur eller installationsmetod?

En kabels tillåtna kontinuerliga ström beror på hur effektivt kabeln kan avge värme. Högre omgivningstemperatur och installationsförhållanden med sämre värmeavledning minskar kabelns strömförmåga, vilket innebär att en större kabelarea kan behövas för samma automatsäkring.

Vad visar automatsäkringens faktiska marginal?

Det är den procentuella skillnaden mellan automatsäkringens valda standardiserade märkström och den beräknade dimensionerande strömmen. Värdet visar hur mycket högre den valda standardströmmen är än den faktiskt beräknade lasten. Skillnaden mellan 18.3 A och en automatsäkring på 20 A är till exempel relativt liten, medan skillnaden mellan 20.1 A och en automatsäkring på 25 A är betydligt större.