Внутренняя электропроводка включает в себя различные элементы, каждый из которых решает свою задачу. Одним из самых важных является вводной автомат – аппарат коммутации, устанавливаемый перед счетчиком, который позволяет автоматически обесточить линию при аварийной ситуации, а также при необходимости ремонта проводки. В соответствии с требованиями ПУЭ, установка этого прибора является обязательной, и эксплуатация проводки, не оснащенной им, не допускается. В этой статье мы расскажем о том, что такое вводной автоматический выключатель, как выбрать это устройство и как производится расчет вводных автоматов для частного дома или квартиры.
В последнее время машинное обучение получило много внимания и не без оснований. Он уже перевернул поля от распознавания образов до здравоохранения до транспортировки. Однако типичное объяснение машинного обучения звучит так. По своей сути, машинное обучение не является сложной концепцией. Фактически, подавляющее большинство алгоритмов машинного обучения связано только с одной простой задачей: рисование линий. В частности, машинное обучение - это рисование линий через данные. Давайте посмотрим на простой пример.
Предположим, вы компьютер с коллекцией яблочных и оранжевых изображений. Из каждого изображения вы можете вывести цвет и размер плода, и вы хотите классифицировать изображения как изображение яблока или апельсина. Первым шагом во многих алгоритмах машинного обучения является получение помеченных данных обучения. Из этих изображений мы можем извлечь информацию о цвете и размере, а затем посмотреть, как они соотносятся с яблоком или апельсином.
Вводной защитный автомат: типы устройств и особенности выбора
Как было сказано выше, вводные автоматы позволяют отключить питание электропроводки, если ее необходимо отремонтировать или произвести модернизацию. Вводной автомат обычно не устанавливают в квартиру, его монтаж производится чаще всего производится на лестничной площадке. В одноэтажных зданиях их устанавливают снаружи дома, на улице. Внешне входной автомат практически неотличим от защитных устройств, смонтированных внутри распределительных щитов, но при этом величина номинального тока, на которую он рассчитан, гораздо выше.
Например, графическое оформление наших помеченных данных обучения может выглядеть примерно так. Как вы, вероятно, заметите, что в данных есть шаблон. Яблоки, кажется, собираются в левой части графика, потому что они в основном красные, и апельсины, похоже, собираются с правой стороны, потому что они в основном оранжевые.
Мы хотим, чтобы наш алгоритм изучал эти типы шаблонов. Для этой конкретной задачи наша цель - создать алгоритм, который рисует линию между двумя помеченными группами, называемую границей принятия решения. Простейшая граница решения для наших данных может выглядеть примерно так.
Защитные устройства, устанавливаемые на ввод, могут иметь от двух до четырех полюсов. Количество их у выбранного автомата зависит от механизма энергоснабжения, монтаж которого произведен на объекте.
Иногда перед электросчетчиком на ввод ставят простой защитный размыкатель с большим номиналом тока. Монтаж этого прибора не обеспечивает надежной защиты проводки, поскольку при обесточивании происходит разрыв фазной линии, но при этом нулевой проводник по-прежнему контактирует с устройством подачи электричества.
Прямая линия между яблоками и апельсинами. Однако гораздо более сложные алгоритмы машинного обучения могут привести к значительно более сложным границам принятия решений, таким как. Мы исходим из того, что линия, которую мы нарисовали, чтобы отличить изображение яблока от оранжевого изображения в наших помеченных данных тренировки выше, сможет отличить яблоко от апельсина на любом изображении. Другими словами, предоставляя нашим алгоритмам примеры яблок и апельсинов, которые можно извлечь из них, он может обобщить свой опыт на изображения яблок и апельсинов, с которыми он никогда не сталкивался раньше.
Что такое автоматический выключатель и их разновидности – на следующем видео:
Какой автомат по номиналу поставить на квартиру или частный дом, можно решить, посчитав суммарный ток проводника и линий электропитания. Расчеты нужно делать, исходя из того, что все приборы включены, а значит, линия находится под максимальной нагрузкой.
Это сила машинного обучения. Мы берем некоторые данные о тренировках, запускаем алгоритм машинного обучения, который берет границу решения на данные, а затем экстраполирует то, что мы узнали, на совершенно новые данные. Конечно, различие между яблоками и апельсинами - довольно обыденная задача. Однако мы можем применить эту стратегию к гораздо более захватывающим проблемам, таким как классификация опухолей как злокачественных или доброкачественных, маркировка писем как спам или не спам или анализ отпечатков пальцев для систем безопасности.
Выбирать следует аппарат, срабатывание которого в случае короткого замыкания рассчитано на превышение номинального тока приблизительно на 1000 А.
Подбирая вводное устройство, следует учитывать мощность, которая потребляется объектом, а также фазность энергопитания. В однофазных сетях перед электросчетчиком нужно устанавливать ВА на два полюса, для трехфазных цепей – на три или на четыре.
Этот тип линий машинного обучения-рисования для разделения данных - это всего лишь одно подполе машинного обучения, называемое классификацией. Другое подполе, называемое регрессией, касается рисования линий, которые описывают данные. Скажем, у нас есть некоторые помеченные данные обучения. В частности, скажем, у нас есть цена на различные дома против их квадратных метров. Если мы визуализируем информацию как график, это выглядит так.
Обратите внимание, что, хотя есть некоторые различия в данных, есть также шаблон: по мере того как дома становятся больше, они также становятся более дорогими. Мы хотим, чтобы наш алгоритм нашел и использовал этот шаблон для прогнозирования цен на жилье в зависимости от размера дома. Просто взглянув на данные обучения интуитивно, мы видим, что на графике есть диагональная полоса, на которую, похоже, приходят большинство домов. Мы можем обобщить эту идею и сказать, что все дома будут иметь высокую вероятность находиться на диагональном кластере данных.
Напряжение к аппарату подводится посредством воздушной или подземной линии.
Двухполюсные вводные автоматы
Монтаж вводных устройств с двумя полюсами распространен в типовых современных квартирах. В однофазных сетях перед электросчетчиком чаще всего устанавливаются приборы с номиналом тока 25, 32 или 50 Ампер. Автомат на 50 А способен выдерживать наибольшую нагрузку, но это не значит, что он лучше других – величина тока, которую способен выдержать ВА, должна соответствовать расчетной.
Вводный автомат и его мощность
Теперь мы можем еще больше обобщить и спросить, сколько будет стоить дом для любого квадратного метра? Конечно, было бы очень сложно получить точный ответ. Однако приблизительный ответ намного легче получить. Чтобы сделать это, мы нарисуем линию через кластер данных, как можно ближе к каждой точке данных. Эта линия, называемая предиктором, предсказывает цену дома с его квадратных метров. Для любой точки предиктора существует высокая вероятность того, что у дома этого квадратного метра будет такая цена.
Вводный автомат и расчет номинала
В каком-то смысле мы можем сказать, что предиктор представляет собой «средний» цены на жилье для данного кадра. Предиктор не обязательно должен быть линейным. Это может быть любой тип функции или модель, которую вы можете себе представить - будут работать квадратичные, синусоидальные и даже произвольные функции. Однако использование самой сложной модели для предиктора не всегда будет работать; различные функции работают лучше для разных задач, и программист должен выяснить, какую модель использовать.
Конструктивно устройство ввода на два полюса представляет собой пару совмещенных однополюсников с общей блокировкой, а также с единым рычагом управления. Это обусловлено тем, что требованиями ПУЭ запрещено разрывать нейтральный контур.
Монтаж двухполюсных автоматов осуществляется одновременно на фазную и нулевую жилу. При срабатывании ВА электропитание цепи полностью прекращается.
Оглядываясь на нашу модель цены на дом, мы можем спросить: зачем ограничивать себя только одной входной переменной? Оказывается, мы можем рассматривать как можно больше типов информации, таких как стоимость жизни в городе, состояние, строительные материалы и т.д. например, мы можем построить цену против стоимости проживания в месте расположения дома и его квадратных футов на одном графике, таком как это, где вертикальная ось указывает цену, а две горизонтальные оси - квадратные метры и стоимость жизни.
В этом случае мы снова можем установить предиктор для данных. Но вместо того, чтобы рисовать линию через данные, мы должны нарисовать плоскость через данные, потому что функция, которая лучше всего прогнозирует цену на жилье, является функцией двух переменных.
При ответе на часто задаваемый вопрос: можно ли устанавливать не двухполюсный автомат ввода, а два однополюсных – вновь обращаемся к Правилам устройства электроустановок. Требованиями этого документа такая процедура запрещается.
Монтаж защитных аппаратов с двумя полюсами производится как в старых жилых домах, в проводке которых заземление, как правило, не предусмотрено, так и в новых. Это обусловлено тем, что если подключение вводного автомата производится человеком, не имеющим квалификации, или неопытным электриком, то имеется риск неверного подсоединения. Если перепутать кабели, то при отключении прибора защиты может получиться так, что будет обесточена не вся проводка в квартире, а лишь одна из ее ветвей, что может привести к поражению электричеством во время работы.
Хотя люди, к сожалению, неспособны визуализировать что-либо выше трех измерений, те же принципы, которые мы только что узнали, будут применяться к этим системам. Как мы упоминали ранее, существует много разных типов предикторов. Математическая форма линейного предсказателя выглядит примерно так. Каждый х представляет собой другую функцию ввода, например квадратную метку или стоимость жизни, а каждый с называется параметром или весом. Чем больше конкретный вес, тем больше модель рассматривает его соответствующую функцию.
Например, квадратные метры являются хорошим предиктором цен на жилье, поэтому наш алгоритм должен уделять большое внимание квадрату, увеличивая коэффициент, связанный с квадратными метрами. Напротив, если наши данные включают количество выходов питания в доме, наш алгоритм, вероятно, придаст ему относительно низкий вес, поскольку количество точек не имеет большого отношения к цене дома.
При подключении вводного двухполюсника к нему подсоединяется фаза, идущая затем на счетчик, а после него – на УЗО. Затем происходит распределение ее на пакетники. Нулевой кабель подсоединяется ко второму полюсу, от него – на электросчетчик, а затем – на устройство защитного отключения каждой из веток проводки. Заземляющий кабель, минуя двухполюсник, подключается к шине РЕ, от которой идет к устройствам, установленным в помещении. Если ВА подключен таким образом, то его срабатывание будет происходить как на вводной линии, так и на отдельной ветви, если автоматический выключатель, ответственный за защиту последней, пришел в негодность.
Вводной защитный автомат: типы устройств и особенности выбора
Это уравнение, вероятно, более узнаваемо в этой форме. Теперь встает вопрос: как выбирается алгоритм машинного обучения, и чтобы линия лучше всего предсказывала цены на жилье? Однако, поскольку этот метод становится нецелесообразным при работе с сотнями или тысячами переменных, мы будем использовать метод машинного обучения, который часто используют алгоритмы обучения.
Ключом к определению того, какие параметры следует выбирать для наилучшего приближения данных, является поиск способа описания того, как «неправильный» наш предиктор. Мы делаем это, используя функцию стоимости. Функция затрат принимает строку и набор данных и возвращает значение, называемое стоимостью. Если линия приближается к данным, стоимость будет низкой, и если линия приблизится к данным плохо, стоимость будет высокой.
Установка вводного устройства в трехфазных сетях
Сеть на три фазы наиболее распространена в домах, где приготовление пищи производится не на газовых, а на электрических плитах. Для ее защиты используются вводные автоматы с тремя или четырьмя полюсами. Трехполюсный прибор при перегрузке или КЗ позволяет одновременно выключить все три фазы цепи. К каждой из его клемм подсоединяется отдельный фазный провод. На вопрос, подключается вводный автомат в трехфазной цепи до или после счетчика, отвечаем – подсоединение ВА производится так же, как и в однофазной сети, перед электросчетчиком. Чтобы исключить поражение людей током в результате утечки, в линию рекомендуется включить УЗО.
Лучший предиктор минимизирует выход функции затрат или, другими словами, минимизирует затраты. Чтобы визуализировать это, давайте рассмотрим три функции прогнозирования ниже. Вы можете играть с функцией стоимости самостоятельно, используя симуляцию выше.
По каким параметрам выбирается вводное устройство?
Так что же такое функция стоимости? На самом деле существует множество различных типов функций затрат, которые мы можем использовать, но для этого примера мы будем придерживаться очень часто используемого метода, называемого средней квадратичной ошибкой.
Какие бывают вводные автоматы по полюсам и как они используются – на следующем видео:
Четырехполюсные ВА используется в трехфазных электросетях значительно реже устройств с тремя полюсами. Устанавливают их, как правило, в четырехпроводных цепях. Основное отличие при его подключении от вышеописанного трехполюсника в том, что к четвертому полюсу подключается нейтральный провод. В остальном кабели распределяются так же, как и при подключении трехполюсного ВА. Гораздо чаще аппарат на 4 полюса используется для четырехфазного подсоединения, так как при аварийной ситуации на любой из веток он отключит подачу тока ко всем четырем.
Давайте разберем имя «средняя квадратичная ошибка». Ошибка в этом случае означает вертикальное расстояние между точкой данных и предиктором или просто разницу. Мы можем визуализировать ошибку, используя график ниже, где каждый из столбцов отличается. Итак, для одной точки данных, где квадратная метка дома и цена дома, а предиктор - квадратная ошибка.
Хорошая вещь о квадрате ошибки заключается в том, что все положительно. Таким образом, мы можем минимизировать квадратичную ошибку. Теперь мы берем среднее значение или среднее значение по всем точкам данных для получения ошибки среднего квадрата. Следовательно, среднеквадратичная ошибка. Когда мы нарисуем функцию стоимости, она будет выглядеть примерно так.
Подключение счетчика в этом случае, как всегда, производится после вводного автомата.
Рассчитывая устройство ввода для сети на 3 фазы, следует суммировать все нагрузки, которые приходятся на каждый из токоведущих проводников.
Теперь, это довольно очевидно, где минимум этой функции стоимости. Однако помните, что у нас есть только одна квадратная метка. В действительности почти все приложения для современных алгоритмов машинного обучения имеют гораздо больше, чем одну особенность. В некоторых случаях используется до десятков миллионов параметров - получайте удовольствие, пытаясь представить себе десять миллионов пространств!Итак, чтобы найти минимум очень больших функций стоимости, мы будем использовать алгоритм, называемый градиентным спусками. Как мы увидим, скоро градиентный спуск имеет очень интуитивное объяснение в двух измерениях, но алгоритм также легко обобщается на любое число измерений.
Рабочий ток вычисляется следующим образом:
- Считаем, сколько киловатт приходится на каждую из фаз, складывая мощность подключенных приборов (в кВт).
- Полученную сумму умножаем на 1,52 (для сети с показателем рабочего напряжения 380 В) или на 4,55 (220 В).
- Результат покажет, сколько Ампер составляет рабочий ток. Номинальное значение должно быть выше, поэтому нужно подбирать автомат по ближайшему показателю.
Так выбирается ВА в случае, когда на каждую фазу приходится равная нагрузка. Если же она неодинакова, высчитывать величину тока следует по наибольшему значению.
Для начала представьте, катя мяч по графику функции затрат. По мере того, как мяч рулонах, он всегда будет следовать по самому крутому маршруту, в конце концов, чтобы отдохнуть на дне. В общем, вот что такое градиентный спуск. Мы выбираем любую точку на графике, находим направление, которое имеет самый крутой наклон, перемещаем крошечный бит в этом направлении и повторяем. В конце концов, мы обязательно должны достичь минимума функции стоимости. И поскольку эта точка является минимальной функцией стоимости, это также параметры, которые мы будем использовать для рисования нашей линии.
По каким параметрам выбирается вводное устройство?
Выбор вводного автомата производится с учетом ряда характеристик. Их необходимо знать, чтобы правильно подобрать ВА для конкретной электросети:
- Максимальный ток КЗ. Если вы подбираете аппарат для дачи или сельского дома, в большинстве случаев будет достаточно отключающей способности 4,5 МА. Для обычной городской квартиры подойдет устройство на 6 МА. Если же неподалеку от вашего автомата расположена подстанция, следует устанавливать автомат на 10 МА.
- Рабочий ток. Как его рассчитать – мы рассказали выше. С учетом полученного значения выбирается номинальный ток ВА.
- Времятоковая характеристика. Наиболее распространены приборы класса B, C и D. Автоматы типа B устанавливают, если в цепь не включены устройства высокой мощности. Если в сеть периодически включаются среднемощные приборы (например, сварочный аппарат), на ввод устанавливается устройство класса C. Если используется оборудование высокой мощности, вводный прибор должен относиться к типу D.
Заключение
В этом материале мы разобрались, нужно ли ставить автомат ввода в электрическую сеть, какова его функция, а также определились, как включать вводный автомат в цепь – до или после счетчика. Напоследок скажем, что, прежде чем подключать вводное устройство, необходимо проверить качество электропроводки. Неисправные кабели нужно заменить.
Вводной автомат представляет собой механическое выключающее устройство, которое коммутирует, проводит на протяжении определенного времени токи в электрической цепи при нормальных условиях и прерывает токи при определенных патологических явлениях (короткое замыкание, перегрев проводов из-за перегрузки и пр.), способных привести к возникновению пожара.
Вводной автомат для частного дома отвечает за предохранение от перегрева проводов и кабелей, расположенных внутри жилища. Вводной автомат в квартиру, содержащий электромагнитный или тепловой расцепители, обеспечит отключение всей электрической сети квартиры в случае возникновения перегрева проводов или короткого замыкания и разделит питающую линию жилья от групповых электроцепей.
Процесс подключения вводного автомата
Перед тем как провести подключение вводного автомата необходимо определить его номинал, так как установка выключающего устройства с номиналом, превышающим допустимый, приведет к тому, что при перегрузках и возникновении короткого замыкания, автомат не успеет сработать вовремя – до того как будет подключенная к этому автомату перегружена проводка.
Зная максимальную мощность, которую должен выдерживать вводный автомат, легко выбрать устройство с надлежащим номиналом. Вводной автомат, мощность которого является пропорциональной его номиналу, выбирается в зависимости от используемой системы питания. При применении в доме однофазной системы электропитания мощность рассчитывается умножением его номинала на 220. Если применяется трехфазная схема питания, то мощность, которая проходит через автоматический выключатель, будет зависеть от схемы подключения нагрузки. Если суммарная мощность подключенных к трехфазной сети потребителей электричества не известна, то максимальную мощность можно приблизительно определить, пользуясь «дедовским методом », согласно которому ток трехфазной сети равен мощности умноженной на 2. Таким образом, зная величину тока можно без проблем определить мощность, которую должен выдерживать вводный автомат.
Для подключения вводного автомата дополнительно необходимо приобрести DIN-рейку или корпус и несколько саморезов. Перед тем как преступить к монтажным работам необходимо отключить щит. DIN-рейка или корпус при помощи саморезов устанавливается для удобства в левом верхнем углу щита, чтобы отходящие от автомата линии опускались сверху вниз. На рейку или корпус помещается сам вводный автомат. После проверяется правильность монтажа, чтобы в щитке не было посторонних металлических предметов. Если все в порядке, то подается напряжение.
Стоимость вводного автомата
Вводной автомат для частного дома, цена которого зависит от технических характеристик и марки производителя, отличается от автоматических выключателей, применяемых в индустриальных зданиях. Поэтому его стоимость колеблется в пределах 30 – 420 грн. (125 – 1700 руб.), в то время как стоимость силовых автоматических выключателей может достигать 50 000 грн. (205 000 руб.).
