Come aggiungere un interruttore di circuito secondario, limitato al taglio di un singolo apparecchio

Situazione:

Il mio appartamento ha un interruttore principale da 50 A e diversi piccoli elettrodomestici con una corrente totale normale che non supera mai i 40A. Esistono anche 3 apparecchi da 240 V con potenza nominale più elevata: uno è 3350 W e due sono 5500 W. Ciascuno è collegato al proprio interruttore automatico.

Nel normale uso quotidiano questi 3 sono usati molto raramente con il loro Watt massimo, e quasi mai ne ho più di 2 accesi in un dato momento. Quindi normalmente il circuito funziona facilmente sotto 40A.

Se tutti e tre sono alimentati sui loro finali superiori, tuttavia, ciò genererebbe una corrente di ~ 59A e attiverebbe l'interruttore di circuito principale, interrompendo l'alimentazione.

Quello che voglio:

L'interruttore principale è a 4 piani sotto l'appartamento ed è gestito dall'edificio e dalla compagnia elettrica, quindi non posso sostituirlo. Ma non ci sono danni che possono verificarsi dalla chiusura di uno di questi 3 apparecchi, in particolare quello del 3350W.

Voglio stabilire una prima linea di difesa contro lo spegnimento totale prima disconnettendo solo l'appliance 3350W se la corrente totale supera 40A. Se l'elettrodomestico è già spento o se la corrente rimane superiore a 50A dopo che è stata scollegata, l'interruttore principale si sarebbe attivato spegnendo l'intero circuito.

È possibile progettare il circuito per farlo accadere? come o perché?

Modifica con le risposte ai commenti:

Questa è un'installazione bifasica e ho sia 120V che 240V.
Ho un pannello di distribuzione all'interno dell'appartamento, alimentato dal master 50A. Questo pannello ha 16 slot che posso riempire con interruttori singoli o doppi.
Non ho un master breaker nel pannello. Ho pensato di aggiungerne uno, ma non ho visto molto valore nel limitare la capacità complessiva sotto 50A fino a quando ho iniziato a pensarci. È possibile aggiungerne uno, però.
Gli apparecchi sono un forno (da 1000 W a 3350 W) e due Showers (da 500 W a 5500 W ciascuno). Il motivo per cui ho voluto tagliare il forno è in realtà pratico: non si vuole rischiare di far scattare il vostro interruttore per la doccia e di finire in acqua fredda.
Questi sono gli unici apparecchi su linee a 240 V, tra l'altro e ognuno ha i propri interruttori automatici. 120 V contiene frigorifero, congelatore, lampadine e tutte le altre prese e sono suddivisi in interruttori condivisi per camera iirc.
So che potrei semplicemente impostare le regole della casa e chiedere a tutti di non usare tutto in una volta - mi stavo chiedendo se ci fosse un modo per essere un po 'più infallibile.

electrical circuit-breaker

— moraleida
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La prima domanda è come si può modificare il cablaggio dell'appartamento e la protezione dal sovraccarico. Hai un regno libero per apportare modifiche? Quali limitazioni si applicano?

— isherwood

Ho il dominio libero sul cablaggio all'interno dell'appartamento, il pannello di distribuzione in realtà non è ancora completamente cablato (stiamo ristrutturando), ma nulla al di fuori delle mie mura.

— moraleida

Dove sei sul pianeta? (nazione)

— Tyson

@Tyson Sono in Brasile

— moraleida

Non ci sono dispositivi noti per interrompere automaticamente l'alimentazione a un solo circuito se la richiesta di corrente totale dell'intero circuito supera un determinato valore, in questo caso 40 A. A meno che non trovi che stai effettivamente facendo lo scassinatore nel seminterrato 50-A non ti preoccupare. Non si può mai saltare in aria il demolitore 50-A e quindi qualsiasi sforzo progettato per affrontare questo sarebbe uno spreco. Nella mia casa l'interruttore principale per i circuiti di derivazione da 120 V, 15 A e 20 A è un interruttore da 60 A. Se tutti i miei circuiti derivavano il 80% del loro limite, il totale sarebbe 180 A! Non è mai inciampato in 40 anni.

— Jim Stewart

È possibile ottenere questo con 'domotica'.

Quello che stai cercando di fare è chiamato "load shedding". Non è un compito comune in un contesto residenziale, ma può essere realizzato con le tecnologie di automazione domestica.

Ci sono dispositivi a onda z misurare la corrente con un morsetto amplificatore e a apparecchi di controllo in una fase divisa (biphase) set.

Otterrai un morsetto amplificatore e lo installerai nel pannello, misurando la corrente attraverso i fili dell'alimentatore.

Quindi si installa uno di quei relè su ciascuna appliance che si desidera essere in grado di eliminare.

Dovrai anche acquistare o costruire una scatola di controllo che dialoghi sia con la pinza amperometrica sia con i relè. MiCasaVerde è una scelta con cui ho lavorato personalmente e scommetto che potrebbe fare quello che vuoi.

Quindi la parte divertente. Si arriva a scrivere un programma che gira sull'head-end per misurare costantemente l'assorbimento di amperaggio e controlla di conseguenza i relè.

Fai attenzione a non creare un loop che cambi rapidamente i relè. Ad alti amperaggi, ho potuto vedere che essere un fastidio per le unità adiacenti (l'alimentazione lampeggia) o il caso peggiore si potrebbe surriscaldare e impostare uno dei relè in fiamme dagli archi che le cause di commutazione.

In bocca al lupo! E ricorda di condividere il tuo codice e la lista delle parti qui una volta che hai funzionato.

— Billy C.
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Questo sarebbe un progetto secondario molto interessante, ma è un po 'troppo lavoro e non posso provarlo adesso :( Ora, l'unica domanda che mi sta urtando è questa: la scatola del controller usa il wifi per parlare con il relè / morsetto, giusto? Anche se si trattasse di una connessione LAN cablata, i dati non sarebbero troppo lenti per il tipo di azione necessaria per spegnere un elettrodomestico prima che entrasse in funzione un interruttore automatico?

— moraleida

la scatola del controller NON usa la LAN Ethernet o LAN cablata per parlare con il relè o il morsetto. Z-Wave è il proprio protocollo wireless separato dal wifi. Zwave introdurrà al massimo un secondo di latenza sul sensing e sul lato relay. Ma questo dovrebbe essere OK a seconda di come funziona il tuo codice. Gli interruttori automatici sono LONTANI dall'istante per un sovraccarico minore di cui siete preoccupati. Per quanto riguarda gli attuali sovraccarichi, funzionano solo istantaneamente per i cortocircuiti morti. un semplice sovraccarico del 200-300% impiegherà diversi secondi a causare un intervento perché una striscia bimetallica nell'interruttore deve riscaldarsi.

— Billy C.

Ecco una tabella per riferimento. i214.photobucket.com/albums/cc172/480sparky/... Ogni marca e modello di demolitore potrebbe avere una curva diversa, ma tutti seguono la stessa idea generale. Si potrebbe tirare TWICE la corrente nominale per MOLTI secondi (30-ish), o QUATTRO VOLTE la corrente consentita per 6 secondi. Questo è abbastanza lungo da consentire al sistema zwave di rilevarlo e bloccare i carichi pesanti. Per reagire più velocemente probabilmente vorrete sensori di corrente sul main in, così come su ogni circuito di elettrodomestico, in modo che il vostro codice non perda tempo a spegnere apparecchi non in uso.

— Billy C.

Puoi anche usare zwave per suonare degli allarmi udibili o punire i trasgressori spegnendo o facendo lampeggiare le luci.

— Billy C.

ah, grazie per il grafico! Non sapevo che ci sarebbe voluto così tanto tempo perché il demolitore inciampasse in un'ambientazione non troppo sovraccaricata: ora ha molto più senso.

— moraleida