Почему важно указывать напряжение и мощность, а не ток при полной нагрузке

При поиске вилок и разъемов для двигателей следует свериться с указаниями.

По мере того, как производители начинают осознавать преимущества автоматически конфигурируемых устройств, пользователи стали часто сталкиваться с требованиями к вилкам для двигателей. Значения тока при полной нагрузке обговариваются в начале любого разговора между производителями и пользователями. Пора начать предоставлять значения напряжения и мощности (л.с.), а не сводить все к одному лишь току при полной нагрузке.

 

Понятно, почему специалисты указывают только ток при полной нагрузке: при поставке разнообразного оборудования для групповой цепи питания электродвигателя пользователям достаточно знать ток при полной нагрузке, чтобы определить основные параметры оборудования. В Национальных правилах устройства электроустановок (NEC) говорится следующее:

 

  • проводники в цепи электродвигателя (раздел 430.22) должны иметь допустимую токовую нагрузку не менее 125% от тока при полной нагрузке;
  • устройство защиты от перегрузки электродвигателя (раздел 430.32) должно быть рассчитано на значение, не превышающее ток при полной нагрузке.
  • выключатель короткого замыкания на землю (раздел 430.52) должен соответствовать значениям разделов 430.52(B) (пусковой ток) и 430.52(C) (ток при полной нагрузке) или 430.52(D) (электродвигатель с большим пусковым моментом), насколько это применимо.
  • контроллер двигателя (раздел 430.82) должен иметь номинальную мощность в соответствии с требованиями раздела 430.83(A) (номинальная мощность в л.с., номинальная мощность автоматического выключателя в литом корпусе, номинальная мощность выключателя), если иное не допускается в разделе 430.82(B) (двигатели мощностью >1/3 л.с.), (C) (номинальные значения тока при полной нагрузке) или (D) (номинальные значения крутящего момента по паспорту) в заданных условиях.
  • разъединители (раздел 30.110) должны иметь номинальный ток не менее 115% от тока при полной нагрузке;

 

Теперь, когда вопрос с Национальными правилами устройства электроустановок разобран, следует понимать, что при составлении спецификаций для устройств недостаточно простых правил, приведенных выше. Лица, ответственные за предоставление оборудования составителю спецификаций, не всегда знакомы со всеми тонкостями применения.

 

Это зачастую приводит к упрощениям в процессе составления спецификации. Распространенным примером, касающимся вилок и разъемов, служит то, что указывается "номинальный ток, составляющий 125% от тока при полной нагрузке". Предположительно, такое упрощение проистекает из того факта, что требования к большинству вилок и разъемов указываются в зависимости от типа провода, а провод "должен иметь допустимую токовую нагрузку не менее 125% от тока при полной нагрузке".

 

Однако сочетание вилки и разъема — это не провод. Представим, что, когда устройство собрано, оно работает подобно проводу, однако есть одно существенное отличие: провод нельзя разъединять и соединять снова и снова. Таким образом, при составлении спецификации на вилку и разъем в групповой цепи питания электродвигателя необходимо указывать дополнительные требования. Эти требования связаны с тем, где именно в групповой цепи питания двигателя будут располагаться вилка и разъем и как они будут работать.

 

Если вилка будет находится на двигателе в групповой цепи общего назначения, но не будет использоваться, когда цепь под током, существуют специальные указания для составления спецификации устройства защиты от перегрузки, в которых довольно путано описывается, как получить характеристики электрического шнура.

 

Рисунок 1. Проводники в цепи электродвигателя должны иметь допустимую токовую нагрузку не менее 125% от тока при полной нагрузке. (Изображение предоставлено компанией Meltric)

Рисунок 2. Сочетание вилки и разъема - это не провод.

 

Рисунок 3. Двигатели и насосы в системе

 

Часть III: Защита двигателя и групповой цепи питания от перегрузки

 

Раздел 430.42. Двигатели в групповой цепи питания общего назначения. Защита от перегрузки двигателя, используемого в групповых цепях питания общего назначения согласно разделу 210 должна соответствовать указаниям из раздела 430.42(A), (B), (C) или (D).

 

(C) Шнур и вилка. Номинальная мощность при соединении вилки и разъема или электрического шнура определяет номинальную мощность цепи, в которую подключен двигатель, согласно разделу 210.21(B).

 

210.21(B) Разъемы. Один разъем, установленный на отдельной групповой цепи, должен иметь номинальный ток не менее номинального тока групповой цепи. Исключение 1: разъем, установленный в соответствии с разделом 430.81(B) (двигатели мощностью <1/3 л.с.).

 

Согласно логике правил, все эти требованиями взаимосвязаны. Номинальная мощность вилки и разъема определяет требования к устройству защиты от перегрузки, а номинальная мощность разъема определяется номинальной мощностью групповой цепи, которая определяется номинальной мощностью устройства защиты от перегрузки. В таких ситуациях, следует обратиться к Национальным правилам, чтобы выбрать устройство защиты от перегрузки для конкретного применения, что уже было описано ранее в части III.

 

Если пользователей просят помочь в составлении спецификации вилки и разъема для данного применения, им нужно будет знать, какие значения указаны для устройства защиты от перегрузки.

 

Однако чаще вилку и разъем в групповой цепи питания электродвигателя описывают как другое устройство в цепи - разъединители.

 

Если план состоит в том, чтобы установить вилку и разъем в качестве разъединителей, рекомендуется обратиться к другому разделу кодекса.

 

Часть IX: Разъединители

 

Раздел 430.108. Разъединители. Все разъединители в цепи двигателя между точкой соединения с источником питания или групповой цепью и точкой соединения с двигателем должны отвечать требованиям из разделов 430.109 и 430.110.

 

Раздел 430.109. Тип. Тип разъединителей указывается в разделе 430.109(A), если в разделе 430.109(B)-(G) не допускается иное при заданных условиях.

 

(F) Штепсельно-шнуровые двигатели. В качестве разъединителя разрешается использовать вилку и разъем, входное отверстие с фланцевой поверхностью и шнуровой разъем или штепсельно-шнуровой разъем с номинальной мощностью не ниже номинальной мощности двигателя.

 

Раздел 430.110. Номинальный ток и отключающая способность. Разъединители для цепей двигателя с напряжением 1000 В, номинальным или меньшим, должны иметь номинальный ток не менее 115% от тока при полной нагрузке двигателя.

 

Это вносит еще большую путаницу. В данном разделе указывают два разных значения для определения номинальной мощности вилки и разъема: номинальная мощность электродвигателя (обобщенный термин) и 115% от тока при полной нагрузке. Значение зависит от решения составителя спецификации. Поскольку в данной ситуации можно использовать три типа соединителей, каждое из этих устройств должно иметь эквивалентные номинальные значения или хотя бы значения, которые производитель двигателя определяет как безопасные. Вилки и разъемы с номинальной мощностью, указанной в л.с., должны проходить испытания, при которых цикл соединения/разъединения вилки и разъема повторяется 50 раз при заторможенном роторе двигателя.

 

Входы с фланцевыми поверхностями, как правило, поставляются производителем двигателя и проходят испытания перед продажей устройства. Номинальная мощность последнего типа вилки и разъема должна соответствовать номинальной мощности двигателя, куда должен входить ток при заторможенном роторе, поскольку эти данные указываются на заводской табличке двигателя.

 

Рисунок 4. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо указывать правильную мощность и напряжение.

 

Если пользователь собирается использовать значение, составляющее 115% от тока при полной нагрузке, для вилки и разъема, вероятно, он упустит силу тока при заторможенном роторе. Вероятно также, что номинальная мощность, полученная пользователями, не будет соответствовать номинальной мощности устройства защиты от перегрузки, описанной в первой спецификации, когда устройство не используется в качестве разъединителя.

 

В конечном итоге, большинство составителей спецификаций указывают ток при полной нагрузке двигателя согласно данным производителя, поскольку считают, что их представители достаточно осведомлены о подробностях конкретного применения, чтобы получить номинальные значения устройства, и хотят все упростить.

 

К сожалению, многие детали упускаются из виду при работе с вилками и разъемами в групповых цепях питания двигателей. Это может привести к тому, что единственная информация по предъявляемым к вилке и разъему требованиям, — это ток при полной нагрузке двигателя, который должен составлять 125% согласно общепринятому правилу, а в худшем случае — это просто номинальный ток при полной нагрузке.

 

Более простой вариант для составителей спецификаций, если они ищут вилку и разъем для конкретного электродвигателя, — это указать мощность в л.с. и напряжение двигателя. Тогда будет принято верное решение.

 

Джейсон Лемке - региональный менеджер компании Meltric.

 

Дополнительная информация представлена на сайте www.meltric.com.