Як правильно підібрати та розрахувати автоматичний вимикач (простий розрахунок автомата). Приклади розрахунку автоматичних вимикачів в електричному ланцюзі Вступний автомат на 8 кВт таблиця

Збираючи електрощиток або підключаючи нову побутову техніку, домашній майстер обов'язково зіткнеться з такою проблемою як необхідність підбору автоматичних вимикачів. Вони забезпечують електро та пожежну безпеку, тому правильний вибір автомата – запорука безпеки вас, сім'ї та майна.

Навіщо служить автомат

У ланцюзі електроживлення автомат ставлять попередження перегріву проводки. Будь-яка проводка розрахована на проходження певного струму. Якщо струм, що пропускається, перевищує це значення, провідник починає занадто сильно грітися. Якщо така ситуація зберігається достатній проміжок часу, починає плавитися проводка, що призводить до короткого замикання. Автомат захисту ставлять щоб запобігти цій ситуації.

Пакетник або автомат захисту необхідний для запобігання перегріву провідників та відключення у разі КЗ

Друге завдання автомата захисту - у разі виникнення струму короткого замикання (КЗ) відключити живлення. При замиканні струми в ланцюзі зростають багаторазово і можуть сягати тисяч ампер. Щоб вони не зруйнували проводку і не пошкодили апаратуру, включену до лінії, автомат захисту повинен відключити живлення якнайшвидше - як тільки струм перевищить певну межу.

Щоб захисний автоматичний вимикач справно виконував свої функції, необхідно правильно вибрати автомат по всіх параметрах. Їх не так багато – всього три, але з кожною треба розбиратися.

Які бувають автомати захисту

Для захисту провідників однофазної мережі 220 В є пристрої, що відключають однополюсні і двополюсні. До однополюсних підключається тільки один провідник - фазний, двополюсних і фаза і нуль. Однополюсні автомати ставлять на ланцюги внутрішнього освітлення, на розеткові групи у приміщеннях із нормальними умовами експлуатації.

У приміщеннях із підвищеною вологістю (ванна кімната, лазня, басейн тощо) ставлять двополюсні автоматичні вимикачі. Їх також рекомендують встановлювати на потужну техніку – на пральні та посудомийні машини, бойлери, духові шафи тощо.

Просто в аварійних ситуаціях - при короткому замиканні або пробою ізоляції - на нульовий провід може потрапити фазна напруга. Якщо на лінії живлення встановлено однополюсний апарат, він відключить фазний провід, а нуль із небезпечною напругою так і залишиться підключеним. А значить, залишається можливість ураження струмом при дотику. Тобто вибір автомата простий - на частину ліній ставляться однополюсні вимикачі, на частину - двополюсні. Конкретна кількість залежить від стану мережі.

Автомати для однофазної мережі

Для трифазної мережі є триполюсні автоматичні вимикачі. Такий автомат ставиться на вході та на споживачах, до яких підводяться всі три фази - електроплита, трифазна варильна панель, духова шафа і т.д. На решту споживачів ставлять двополюсні автомати захисту. Вони обов'язково повинні відключати і фазу, і нейтраль.

Приклад розведення трифазної мережі - типи автоматів захисту

Вибір номіналу автомата захисту від кількості проводів, що підключаються до нього, не залежить.

Визначаємось із номіналом

Власне, з функцій захисного автомата і випливає правило визначення номіналу автомата захисту: він повинен спрацьовувати доти, коли струм перевищить можливості проводки. А це означає, що струмовий номінал автомата повинен бути меншим, ніж максимальний струм, який витримує проводка.

На кожну лінію потрібно правильно вибрати автомат захисту

Виходячи з цього, алгоритм вибору автомата захисту простий:

  • Розраховуєте переріз проводки для конкретної ділянки.
  • Дивіться, який максимальний струм витримує кабель (є в таблиці).
  • Далі з усіх номіналів захисних автоматів вибираємо найближчий найменший. Номінали автоматів прив'язані до допустимих тривалих струмів навантаження для конкретного кабелю - вони мають трохи менший номінал (є в таблиці). Виглядає перелік номіналів наступним чином: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Ось із цього списку і вибираєте відповідний. Є номінали і менші, але вони вже практично не використовуються - занадто багато електроприладів у нас з'явилося і мають чималу потужність.

Алгоритм дуже простий, але працює безпомилково. Щоб було зрозуміліше, розберемо на прикладі. Нижче наведено таблицю, в якій вказано максимально допустимий струм для провідників, які використовують при прокладанні проводки в будинку та квартирі. Там же надано рекомендації щодо використання автоматів. Вони дано у колонці «Номінальний струм автомату захисту». Саме там шукаємо номінали - він трохи менший за гранично допустимий, щоб проводка працювала в нормальному режимі.

У таблиці знаходимо обраний переріз дроту даної лінії. Нехай нам необхідно прокласти кабель перетином 2,5 мм 2 (найпоширеніший при прокладанні до приладів середньої потужності). Провідник з таким перетином може витримати струм 27 А, а рекомендований номінал автомата - 16 А.

Як тоді працюватиме ланцюг? Доки струм не перевищує 25 А автомат не відключається, все працює в штатному режимі - провідник гріється, але не до критичних величин. Коли струм навантаження починає зростати і перевищує 25 А, автомат ще деякий час не відключається - можливо, це стартові струми і вони короткочасні. Відключається він, якщо досить тривалий час струм перевищить 25 А на 13%. У разі - якщо він досягне 28,25 А. Тоді електропакетник спрацює, знеструмить гілку, оскільки це струм вже становить загрозу для провідника та її ізоляції.

Розрахунок за потужністю

Чи можна вибрати автомат за потужністю навантаження? Якщо до лінії електроживлення буде підключено тільки один пристрій (зазвичай це велика побутова техніка з великою потужністю, що споживається), то допустимо зробити розрахунок за потужністю цього обладнання. Так само за потужністю можна вибрати вступний автомат, який встановлюється на вході до будинку чи квартири.

Якщо шукаємо номінал вступного автомата, необхідно скласти потужності всіх приладів, які будуть підключені до будинкової мережі. Потім знайдена сумарна потужність підставляється у формулу, знаходиться робочий струм для цього навантаження.

Формула для обчислення струму за сумарною потужністю

Після того, як знайшли струм, вибираємо номінал. Він може бути або трохи більшим або трохи меншим від знайденого значення. Головне, щоб струм відключення не перевищував гранично допустимий струм для даної проводки.

Коли можна скористатися цим методом? Якщо проведення закладено з великим запасом (це непогано, до речі). Тоді з метою економії можна встановити автоматично вимикачі, що відповідають навантаженню, а не перерізу провідників. Але ще раз звертаємо увагу, що тривало допустимий струм для навантаження повинен бути більшим за граничний струм захисного автомата. Тільки тоді вибір автомата захисту буде правильним.

Вибираємо відключаючу здатність

Вище описано вибір пакетника за максимально допустимим струмом навантаження. Але автомат захисту мережі також повинен відключатися у разі виникнення з мережі КЗ (короткого замикання). Цю характеристику називають відключаючою здатністю. Вона відображається в тисячах ампер - саме такого порядку можуть досягати струми при короткому замиканні. Вибір автомата по здатності відключення не дуже складний.

Ця характеристика показує, при якому максимальному значенні струму КЗ автомат зберігає свою працездатність, тобто він зможе не тільки вимкнутись, але й працюватиме після повторного включення. Ця характеристика залежить багатьох чинників й у точного підбору необхідно визначати струми КЗ. Але для проведення у будинку чи квартирі такі розрахунки роблять дуже рідко, а орієнтуються на віддаленість від трансформаторної підстанції.

Вимикальна здатність автоматичних захисних вимикачів

Якщо підстанція знаходиться недалеко від введення в ваш будинок/квартиру, беруть автомат з відключаючою здатністю 10 000 А, для всіх інших міських квартир достатньо 6 000 А. Якщо ж будинок знаходиться в сільській місцевості йди ви вибираєте автомат захисту електромережі для дачі, цілком може вистачити і відключає можливості в 4 500 А. Мережі тут зазвичай старі і струми КЗ більшими немає. Оскільки з зростанням відключає здатність ціна зростає значно, можна застосувати принцип розумної економії.

Чи можна в міських квартирах ставити пакетики з більш низькою здатністю, що відключає. В принципі, можна, але ніхто не гарантує, що після першого КЗ вам не доведеться його міняти. Він може встигнути відключити мережу, але виявиться при цьому непрацездатною. У найгіршому варіанті контакти розплавляться і відключитися автомат не встигне. Тоді проводка розплавиться і може виникнути пожежа.

Тип електромагнітного розчіплювача

Автомат повинен спрацьовувати при підвищенні струму вище за певну позначку. Але в мережі періодично виникають короткочасні навантаження. Зазвичай вони пов'язані із пусковими струмами. Наприклад, такі навантаження можуть спостерігатися при включенні компресора холодильника, двигуна пральної машини і т.д. Автоматичний вимикач при таких тимчасових та короткострокових перевантаженнях відключатися не повинен, тому вони мають певну затримку на спрацьовування.

Але якщо струм зріс не через перевантаження, а через КЗ, то за час, який «вичікує» автоматичний вимикач, контакти його розплавляться. Ось для цього існує електромагнітний автоматичний розчіплювач. Він спрацьовує за певної величини струму, яка вже не може бути перевантаженням. Цей показник називають ще струмом відсікання, тому що в цьому випадку автоматичний вимикач відсікає лінію від електроживлення. Величина струму спрацьовування може бути різною і відображається літерами, які стоять перед цифрами, що вказують на номінал автомата.

Є три найбільш ходові типи:

  • B - спрацьовує при перевищенні номінального струму 3-5 разів;
  • C - якщо він перевищений у 5-10 разів;
  • D – якщо більше у 10-20 разів.

Клас автомата або струму відсічення

З якою характеристикою вибрати пакетник? В даному випадку вибір автомата захисту також ґрунтується на віддаленості вашого домоволодіння від підстанції та стану електромереж вибір автомата захисту проводять повзуючись простими правилами:

  • З літерою «B» на корпусі підходять для дач, будинків селах та селищах, які отримують електроживлення через повітря. Також їх можна ставити до квартир старих будинків, у яких реконструкція внутрішньобудинкової електромережі не проводилася. Ці захисні автомати далеко не завжди є у продажу, коштують трохи дорожче категорії С, але можуть доставлятися на замовлення.
  • Пакетники з «C» на корпусі – це найпоширеніший варіант. Вони ставляться у мережах із нормальним станом, підходять для квартир у новобудовах або після капремонту, у приватних будинках неподалік підстанції.
  • Клас D ставлять на підприємствах, у майстернях із обладнанням, що має високі пускові струми.

Тобто, по суті, вибір автомата захисту в цьому випадку простий - для більшості випадків підходить тип C. Він і є в магазинах у великому асортименті.

Яким виробникам варто довіряти

І насамкінець приділимо увагу виробникам. Вибір автомата не можна вважати завершеним, якщо ви не подумали про те, який фірми автоматичні вимикачі ви купуватимете. Точнісінько не варто брати невідомі фірми - електрика не та область, де можна ставити експерименти.

Вибір автомата захисту: по струму, навантаженню, перерізу дроту


Правильний вибір автомата – запорука безпеки для вас, ваших близьких. Як самостійно вибрати номінал, інші характеристики читайте далі.

Вибір автоматичного вимикача за потужністю

При проектуванні електромережі нового будинку, для підключення нових потужних приладів у процесі модернізації електрощита доводиться здійснювати вибір автоматичного вимикача для надійної електричної безпеки.

Деякі користувачі недбало ставляться до цієї задачі, і можуть не замислюючись підключити будь-який наявний автомат, аби працювало, або при виборі орієнтуються за такими критеріями: дешевше, щоб не сильно по кишені било, або по потужніше, щоб зайвий раз не вибивало.

Дуже часто така недбалість і незнання елементарних правил вибору номіналу запобіжного пристрою призводить до фатальних наслідків. Ця стаття ознайомить з основними критеріями захисту електропроводки від навантаження та короткого замикання, для можливості правильного вибору захисного автомата відповідно до потужності споживання електроенергії.

Коротко принцип роботи та призначення захисних автоматів

Автоматичний вимикач при короткому замиканні спрацьовує практично миттєво завдяки електромагнітному розщеплювачу. При певному перевищенні номінального значення струму біметалічна пластина, що нагрівається, відключить напругу через деякий час, яку можна дізнатися з графіка час струмової характеристики.

Даний запобіжний пристрій захищає проводку від КЗ і понад струмів, що перевищують розрахункове значення для перерізу проводу, які можуть розігріти струмопровідні жили до температури плавлення і займання ізоляції. Щоб цього не сталося, потрібно не тільки правильно підібрати захисний вимикач, що відповідає потужності пристроїв, що підключаються, але і перевірити, чи витримає наявна мережа такі навантаження.

Зовнішній вигляд трьох полюсних автоматичних вимикачів

Проводи повинні відповідати навантаженню

Дуже часто буває, що в старому будинку встановлюється новий лічильник, автомати, ПЗВ, але проводка залишається старою. Купується багато побутової техніки, підсумовується потужність і під неї підбирається автомат, що справно тримає навантаження всіх включених електроприладів.

Начебто все правильно, але раптом ізоляція проводів починає виділяти характерний запах і дим, з'являється полум'я, а захист не спрацьовує. Це може статися, якщо параметри електропроводки не розраховані на такий струм.

Припустимо, поперечний переріз жили старого кабелю - 1,5 мм², з максимально допустимою межею струму в 19А. Приймаємо, що одночасно до нього підключили кілька електроприладів, що становлять сумарне навантаження 5кВт, що в струмовому еквіваленті становить приблизно 22,7А йому відповідає автомат 25А.

Провід розігріватиметься, але цей автомат залишатиметься увімкненим весь час, поки не відбудеться розплавлення ізоляції, що спричинить коротке замикання, а пожежа вже може розгорятися повним ходом.

кабель силовий NYM

Захистити найслабшу ланку електропроводки

Тому, перш ніж зробити вибір автомата відповідно навантаженні, що захищається, потрібно переконатися, що проводка дане навантаження витримає.

Згідно з ПУЕ 3.1.4 автомат повинен захищати від перевантажень найслабшу ділянку електричного ланцюга, або вибиратися з номінальним струмом, відповідним струмам електроустановок, що підключаються, що знову ж таки передбачає їх підключення провідниками з необхідним поперечним перерізом.

При ігноруванні цього правила не варто називати неправильно розрахований автомат і проклинати його виробника, якщо слабка ланка електропроводки викличе пожежу.

Розплавлена ​​ізоляція дротів

Розрахунок номіналу автомата

Припускаємо, що проведення нове, надійне, правильно розраховане, і відповідає всім вимогам. У цьому випадку вибір автоматичного вимикача зводиться до визначення відповідного номіналу з типового ряду значень, виходячи з розрахункового струму навантаження, що обчислюється за формулою:

де Р – сумарна потужність електроприладів.

Мається на увазі активне навантаження (освітлення, електронагрівальні елементи, побутова техніка). Такий розрахунок повністю підходить для домашньої електромережі у квартирі.

Допустимо розрахунок потужності вироблений: Р = 7,2 кВт. I=P/U=7200/220=32,72 А. Вибираємо відповідний автомат на 32А із низки значень: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

Цей номінал трохи менше розрахункового, але практично не буває одночасного включення всіх електроприладів у квартирі. Також варто враховувати, що на практиці спрацьовування автомата починається зі значення в 1,13 рази більше від номінального, через його час струмової характеристики, тобто 32 * 1,13 = 36,16А.

Для спрощення вибору захисного автомата існує таблиця, де номінали автоматів відповідають потужності однофазного та трифазного навантаження:

Таблиця вибору автомата струму

Знайдений за формулою у наведеному прикладі номінал найбільш близький за значенням потужності, яке зазначено у виділеній червоному осередку. Також, якщо ви хочете розрахувати струм для трифазної мережі, при виборі автомата, ознайомтеся зі статтею про розрахунок та вибір перерізу дроту

Підбір захисних автоматів для електричних установок (електродвигунів, трансформаторів) з реактивним навантаженням зазвичай не проводиться за потужністю. Номінал і тип час струмової характеристики автоматичного вимикача підбирається відповідно до робочого і пускового струму, зазначеного в паспорті даного пристрою.

  • Розрахунок та вибір автомата за потужністю та струмом


    Якщо мережа однофазна при виборі автоматичного вимикача струму необхідно визначити, яка кількість ел. приладів знаходиться у приміщенні

Підбір автоматичного вимикача за потужністю

Вибір захисних автоматичних вимикачів здійснюється не тільки під час встановлення нової електричної мережі, але і при модернізації електрощита, а також при включенні до ланцюга додаткових потужних приладів, що підвищують навантаження до такого рівня, з яким старі пристрої аварійного відключення не справляються. І в цій статті йтиметься про те, як правильно проводити підбір автомата за потужністю, що слід враховувати в ході цього процесу і які його особливості.

Нерозуміння важливості цього завдання може призвести до серйозних проблем. Адже найчастіше користувачі не турбують себе, виробляючи вибір автоматичного вимикача за потужністю, і беруть в магазині перший пристрій, що трапився, користуючись одним з двох принципів - "подешевше" або "помічніше". Такий підхід, пов'язаний з невмінням або небажанням розрахувати сумарну потужність пристроїв, включених в електромережу, і відповідно до неї підібрати захисний автомат, часто стає причиною виходу дорогої техніки з ладу при короткому замиканні або навіть пожежі.

Навіщо потрібні захисні автомати і як вони працюють?

Сучасні АВ мають два ступені захисту: теплову та електромагнітну. Це дозволяє убезпечити лінію від пошкодження в результаті тривалого перевищення струмом номінальної величини, що протікає, а також короткого замикання.

Основним елементом теплового розчіплювача є пластина із двох металів, яка так і називається – біметалічної. Якщо на неї протягом досить тривалого часу впливає струм підвищеної потужності, вона стає гнучкою і, впливаючи на елемент, що відключає, викликає спрацювання автомата.

Наявністю електромагнітного розчіплювача обумовлена ​​здатність автоматичного вимикача при впливі на ланцюг надструмів короткого замикання, витримати які вона не зможе.

Розчіплювач електромагнітного типу являє собою соленоїд з сердечником, який при проходженні крізь нього струму високої потужності моментально зсувається у бік відключаючого елемента, вимикаючи захисний пристрій та знеструмлюючи мережу.

Це дозволяє забезпечити захист дроту та приладів від потоку електронів, величина якого набагато вища за розрахункову для кабелю конкретного перерізу.

Чим небезпечна невідповідність кабелю мережному навантаженню?

Правильний підбір захисного автомата за потужністю – дуже важливе завдання. Неправильно вибраний пристрій не захистить лінію від раптового зростання сили струму.

Але не менш важливо правильно підібрати за перерізом кабель електропроводки. В іншому випадку, якщо сумарна потужність перевищить номінальну величину, яку здатний витримувати провідник, це призведе до значного зростання температури останнього. У результаті ізоляційний шар почне плавитися, що може призвести до займання.

Щоб наочно уявити, ніж загрожує невідповідність перерізу проводки сумарної потужності включених у мережу пристроїв, розглянемо такий приклад.

Нові господарі, купивши квартиру в старому будинку, встановлюють у ній кілька сучасних побутових приладів, що дають сумарне навантаження на ланцюг, що дорівнює 5 кВт. Струмовий еквівалент у цьому випадку становитиме близько 23 А. Відповідно до цього ланцюг вмикається захисний автомат на 25 А. Здавалося б, вибір автомата за потужністю зроблено правильно, і мережа готова до експлуатації. Але через деякий час після включення приладів у будинку з'являється задимлення з характерним запахом ізоляції, а через деякий час виникає полум'я. Автоматичний вимикач при цьому не відключатиме мережу від живлення – адже номінал струму не перевищує допустимого.

Якщо господаря в цей момент не виявиться поблизу, розплавлена ​​ізоляція через деякий час викличе коротке замикання, яке спровокує спрацювання автомата, але полум'я від проводки може вже поширитися по всьому будинку.

Причина в тому, що хоча розрахунок автомата по потужності був зроблений правильно, кабель проводки перерізом 1,5 мм був розрахований на 19 А і не витримав наявного навантаження.

Щоб вам не довелося братися за калькулятор і самостійно вираховувати перетин електропроводки за формулами, наведемо типову таблицю, де легко знайти потрібне значення.

Захист слабкої ланки електроланцюжка

Отже, ми переконалися, що розрахунок автоматичного вимикача повинен проводитися, виходячи не тільки з сумарної потужності пристроїв, що включені в ланцюг (незалежно від їх кількості), але і з перерізу проводів. Якщо цей показник неоднаковий протягом електричної лінії, то вибираємо ділянку з найменшим перерізом і робимо розрахунок автомата, виходячи з цього значення.

Вимоги ПУЕ свідчать, що обраний автоматичний вимикач повинен забезпечувати захист найслабшої ділянки електроланцюга, або мати номінал струму, який відповідатиме аналогічному параметру включених до мережі установок. Це також означає, що для підключення повинні використовуватися дроти, поперечний переріз яких дозволить витримати сумарну потужність підключених пристроїв.

Якщо недбайливий господар проігнорує це правило, то у разі аварійної ситуації, що виникла через недостатній захист найслабшої ділянки проводки, йому не варто звинувачувати обраний пристрій і лаяти виробника – винуватцем ситуації буде тільки він сам.

Як розрахувати номінал автоматичного вимикача?

Припустимо, що ми врахували все сказане вище і підібрали новий кабель, що відповідає сучасним вимогам і має потрібний перетин. Тепер електропроводка гарантовано витримає навантаження від увімкнених побутових приладів, навіть якщо їх досить багато. Тепер переходимо безпосередньо до вибору автоматичного вимикача за номіналом струму. Згадуємо шкільний курс фізики та визначаємо розрахунковий струм навантаження, підставляючи у формулу відповідні значення: I=P/U.

Тут I – величина номінального струму, P – сумарна потужність включених у ланцюг установок (з урахуванням всіх споживачів електрики, зокрема і лампочок), а U – напруга мережі.

Щоб спростити вибір захисного автомата і позбавити вас необхідності братися за калькулятор, наведемо таблицю, в якій вказані номінали АВ, які включаються в однофазні та трифазні мережі, і відповідні їм потужності сумарного навантаження.

Ця таблиця дозволить легко визначити, скільки кіловат навантаження якому номінальному струму захисного пристрою відповідають. Як ми бачимо, автомату 25 Ампер у мережі з однофазним підключенням та напругою 220 В відповідає потужність 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогічній мережі – 7,0 кВт (у таблиці це значення виділено червоним кольором). У той же час для електричної мережі з трифазним підключенням трикутник і номінальною напругою 380 В автомату на 10 Ампер відповідає потужність сумарного навантаження 11,4 кВт.

Висновок

У цьому матеріалі ми розповіли про те, для чого потрібні і як працюють пристрої захисту електричного ланцюга. Крім того, враховуючи викладену інформацію та наведені табличні дані, у вас не викличе скрути питання, як вибрати автоматичний вимикач.

Як правильно провести вибір автомата за потужністю навантаження

Автоматичний вимикач призначений для захисту електричної мережі, до якої підключено споживачів. У цьому сумарна потужність споживачів має перевищувати потужність самого автомата. Тому необхідно правильно проводити вибір автомата за потужністю навантаження. Як це можна зробити, чи існує один спосіб вибору чи їх кілька?

Способи вибору

Відразу ж зауважимо, що способів кілька. Але який би ви не обрали, насамперед необхідно визначити сумарне навантаження у мережі. Як розрахувати цей показник? Для цього доведеться розібратися з усіма побутовими приладами, які встановлюються на ділянку мережі живлення. Щоб не бути голослівним, наведемо приклад такої мережі, до якої зазвичай підключається велика кількість побутової техніки. Це кухня.

Отже, на кухні зазвичай розташовується:

  • Холодильник із споживаною потужністю 500 Вт.
  • Мікрохвильова піч – 1 кВт.
  • Електричний чайник – 15 кВт.
  • Витяжка – 100 Вт.

Це практично стандартний набір, який може бути трохи більшим, або трохи меншим. Складаючи всі ці показники, отримуємо сумарну потужність ділянки, що дорівнює 3,1 кВт. А ось тепер способи визначення навантаження та сам вибір автомата.

Табличний спосіб

Це найпростіший варіант правильно вибрати автоматичний вимикач. Для цього вам знадобиться таблиця, в якій за сумарним показником можна підібрати автомат (одно-або трифазний). Ось ця таблиця вибору внизу:

Тут усе досить просто. Найважливіше необхідно розуміти, що розрахункова сумарна потужність може виявитися не тією, що в таблиці. Тому доведеться розрахунковий показник збільшувати до табличного. На наш приклад видно, що споживана потужність ділянки дорівнює 3,1 кВт. Такого показника у таблиці немає, тому беремо найближчий більший. А це 3,5 квт, якому відповідає автомат на 16 ампер.

Графічний спосіб

Це практично те саме, що й табличний. Тільки замість таблиці тут використається графік. Вони також знаходяться у вільному доступі до Інтернету. Наприклад наводимо одне із таких.

На графіку по горизонталі розташовані автоматичні вимикачі з показником струмового навантаження, по вертикалі споживана потужність ділянки мережі. Щоб визначити потужність вимикача, необхідно спочатку на вертикальній осі знайти отриману розрахунковим шляхом споживану потужність, після чого від нього провести горизонтальну лінію до зеленого стовпчика, що визначає номінальний струм автомата. Ви можете самостійно зробити це з нашим прикладом, який показує, що наш розрахунок та підбір було зроблено правильно. Тобто такій потужності відповідає автомат із навантаженням 16А.

Нюанси вибору

Сьогодні необхідно враховувати той факт, що кількість зручної побутової техніки розрахунок, і кожна людина намагається придбати нові прилади, тим самим полегшуючи свій побут. А це означає, що збільшуючи кількість техніки, ми збільшуємо навантаження на мережу. Тому фахівці рекомендують при проведенні розрахунку потужності автомата використовувати коефіцієнт, що підвищує.

Повернемося до нашого прикладу. Уявіть собі, що господар квартири придбав кавомашину на 1,5 кВт. Відповідно сумарний потужнісний показник дорівнюватиме 4,6 кВт. Звичайно, це більше потужності обраного нами автоматичного вимикача (16А). І якщо одночасно всі апарати будуть включені (плюс і кава-машина), то автомат відразу скине і роз'єднає ланцюг.

Можна перерахувати всі показники, купити новий автомат та зробити переустановку. У принципі це все нескладно. Але оптимально буде, якщо заздалегідь передбачати цю ситуацію, тим паче вона є стандартною в наші дні. Точнісінько передбачити, яка побутова техніка додатково може бути встановлена, складно. Тому найпростіший варіант – збільшити сумарний розрахунковий показник на 50%. Тобто використовувати підвищуючий коефіцієнт 1,5. Знову повертаємось до нашого прикладу, де буде такий кінцевий результат:

3,1 х1, 5 = 4,65 кВт. Повертаємося до одного із способів визначення струмового навантаження, в якому буде показано, що для такого показника знадобиться автомат 25 ампер.

Для деяких випадків можна використовувати понижувальний коефіцієнт. Наприклад, недостатня кількість розеток, щоб одночасно працювали одразу всі прилади. Це може бути одна розетка для електрочайника та кава-машини. Тобто одночасно ці два прилади увімкнути немає можливості.

Увага! Коли справа стосується підвищення струмового навантаження на мережевій ділянці, необхідно змінювати не тільки автомат, але й перевірити, чи витримає навантаження електропроводка, для чого розглядається переріз покладених дротів. Якщо перетин відповідає нормам, то проводку краще поміняти.

Вибір трифазного автомата

Обійти стороною в цій статті трифазні автомати, призначені для мережі напругою 380 вольт, не можна. Тим більше, у таблицях вони вказані. Тут трохи інший підхід до вибору, в основі якого лежить попередній розрахунок струмового навантаження. Ось його спрощений варіант.

  • Спочатку визначається сумарна потужність усіх приладів та джерел освітлення, які підключені до автомата.
  • Отриманий результат множиться на коефіцієнт 1,52. Це і є струм навантаження.
  • Далі вибираємо автоматичний вимикач за таблицею.

Але врахуйте, що номінальна сила струму має бути більшою за розрахункову мінімум на 15%. Це перше. Друге – даний розрахунок можна використовувати лише у тому випадку, якщо на трьох фазах мережі споживання буде однакове навантаження або наближене до одного показника. Якщо на одній із фаз навантаження більше, ніж на двох інших, то автомат вибирається саме з цього високого навантаження. Але зважайте на той момент, що для розрахунку навантаження в даному випадку використовується коефіцієнт 4,55, оскільки враховується одна фаза.

Вибір автомата за потужністю навантаження: способи та нюанси


Необхідно правильно проводити вибір автомата за потужністю навантаження. Як це можна зробити, чи існує один спосіб вибору чи їх кілька?

При подачі електрики в квартиру на поверховому електрощиті можуть бути встановлені такі комутаційні апарати введення:

  • запобіжники;
  • пакетний вимикач;
  • рубильник.

Вступний автомат (ВА) – це автоматичний вимикач подачі електрики від мережі живлення до об'єкта, якщо виникає перевантаження в ланцюгу, або сталося коротке замикання (КЗ). Від перелічених апаратів він відрізняється більшою величиною номінального струму. На фото зображено щит із розташованим у ньому зверху вступним автоматом.

Щит із автоматичним вимикачем

Правильніше називати пристрій – ввідний автоматичний вимикач. Оскільки він ближче за інші пристрої знаходиться до повітряної лінії, апарат повинен мати підвищену комутаційну стійкість (ПКС), що характеризує нормальне спрацьовування пристрою при виникненні КЗ (максимальний струм, при якому автоматичний вимикач здатний хоча б одноразово розімкнути електричний ланцюг). Показник вказується на маркуванні приладу.

Типи автоматів уведення

Подача електрики до об'єкта залежить від його потреб та схеми електромережі. У цьому підбираються відповідні типи автоматів.

Однополюсний

Вступний вимикач з одним полюсом застосовується в електромережі з однією фазою. Пристрій підключається до живлення через клему (1) зверху, а нижня клема (2) з'єднується з проводом, що відходить (мал. нижче).

Схема однополюсного автомата

Автомат з одним полюсом встановлюється в розрив фазного дроту і відключає його від навантаження у разі аварійної ситуації (рис. нижче). За принципом дії він нічим не відрізняється від автоматів, встановлених на лініях, що відводять, але його номінал за струмом вище (40 А).

Схема вступного однополюсного автомата

Живильна фаза червоного кольору підключається до нього, а потім – до лічильника, після чого розподіляється на групові автомати. Нейтральний провід синього кольору проходить відразу на лічильник, а з нього на шину N, потім підключається до кожної лінії.

Автомат введення, встановлений перед лічильником, має бути опломбований.

Вступний автомат захищає кабель введення від перегріву. Якщо КЗ відбудеться на одній із ліній відгалужень від нього, спрацює її автомат, а інша лінія залишиться працездатною. Подібна схема підключення дозволяє швидко знайти та усунути несправність у внутрішній мережі.

Двополюсний

Двополюсник є блоком з двома полюсами. Вони мають об'єднаний важіль і мають загальне блокування між механізмами відключення. Ця конструктивна особливість важлива, оскільки ПУЕ забороняють розрив нульового дроту.

Не допускається встановлення двох однополюсників замість одного двополюсника.

Вступний автомат із двома полюсами застосовується при однофазному введенні через особливості схем підключення в будинках старої споруди. У квартиру робиться відгалуження від стояка міжповерхового електрощита однофазною двопровідною лінією. Жеківський електрик може випадково поміняти місцями дроти, які ведуть квартиру. При цьому нейтраль опиниться на однофазному ввідному автоматі, а фаза - на нульових шинах.

Щоб забезпечити повну гарантію відключення, треба знеструмити квартирний щиток за допомогою двополюсника. Крім того, часто доводиться міняти пакетний вимикач у поверховому щиті. Тут зручніше одразу поставити замість нього двополюсний вступний автомат.

У квартиру нового будинку йде мережа з фазою, нейтраллю та заземленням зі стандартним кольоровим маркуванням. Тут також не виключена можливість переплутування проводів через низьку кваліфікацію електрика або просто помилку.

Ще однією причиною встановлення двополюсника є заміна пробок. На старих квартирних щитках ще залишилися пробки, які встановлені на фазі та на нулі. Схема з'єднань при цьому залишається незмінною.

ПУЕ забороняють встановлення запобіжників у нульових робочих проводах.

Двополюсник у цій ситуації встановити зручніше, оскільки немає необхідності переробляти схему.

При підключенні електрики до приватного будинку за схемою ТТ двополюсник необхідний, тому що в такій системі можлива поява різниці потенціалів між нейтральним і заземлюючим проводом.

На рис. нижче зображено схему підключення електрики в квартиру з однофазним введенням через двополюсний автомат.

Схема введення з двополюсним автоматом

Живильна фаза подається на нього, а потім – на лічильник і пристрій протипожежного захисного заземлення ПЗВ, після чого розподіляється на групові автомати. Нейтральний провід проходить відразу на лічильник, з нього на ПЗВ, шину N, а потім підключається до ПЗВ кожної лінії. Нульовий провідник заземлення зеленого кольору підключається одразу до шини PE, а з неї підходить до заземлюючих контактів розеток №1 та №2.

Вступний автоматичний вимикач захищає кабель введення від перегріву та КЗ. Він також може спрацювати за КЗ на окремій лінії, якщо там несправний інший автомат. Номінали лічильника та протипожежного ПЗВ підбираються вище (50 А). У цьому випадку пристрої будуть захищені вступним автоматом від перевантажень.

Триполюсний

Пристрій застосовується для трифазної мережі, щоб забезпечити одночасне відключення всіх фаз під час перевантаження або короткого замикання внутрішньої мережі.

До кожної клеми триполюсника підключається фазою. На рис. нижче зображені його зовнішній вигляд та схема, де для кожного контуру існують окремі тепловий та електромагнітний розчіплювачі, а також дугогасна камера.

Триполюсний автомат у шафі та його схема

При підключенні до приватного будинку вступний автоматичний вимикач встановлюється перед електролічильником із захистом на 63 А (мал. нижче). Після лічильника ставиться ПЗВ на струм витоку 300 мА. Це пов'язано з великою довжиною електропроводки будинку, де має місце високе тло витоку.

Після ПЗВ здійснюється поділ ліній від розподільних шин (2) і (4) до розеток, освітлення, а також окремим групам (6) подачі напруги у прибудови, трифазним навантаженням та іншим потужним споживачам.

Трифазна мережа приватного будинку

Розрахунок автомата введення

Незалежно від того, є автомат вступним чи ні, його розраховують шляхом підсумовування струмів ліній, що відходять до навантажень. Для цього визначається потужність всіх споживачів, що підключаються. Номінал визначається одночасного включення всіх споживачів електроенергії. За цим максимальним струмом підбирається найближчий номінал автомата зі стандартного ряду у бік зменшення.

Потужність вступного автомата залежить від номінального струму. При трифазному живленні потужність визначається тим, як підключено навантаження.

Потрібно визначити кількість апаратів комутації. На введення потрібно лише один вимикач, а потім по одному на кожну лінію.

На потужні прилади типу електрокотла, водонагрівача, духовки необхідно встановити окремі автомати. У щитку має бути передбачене місце для встановлення додаткових автоматичних вимикачів.

Вибір ВА

Вибір пристрою здійснюється за кількома параметрами:

  1. Номінальний струм. Його перевищення призведе до спрацювання автомата від навантаження. Підбір номінального струму проводиться за перерізом підключеної проводки. Для неї визначають допустимий максимальний струм, а потім вибирають номінальний для автомата, попередньо зменшивши його на 10-15%, призводячи до стандартного ряду у бік зменшення.
  2. Максимальний струм КЗ. Автомат вибирається по ПКС, яка повинна дорівнювати йому або перевищувати. Якщо максимальний струм КЗ становить 4500 А, підбирається автомат на 4,5 кА. Клас комутації підбирається для освітлення – В (I пуск >I ном у 3-5 разів), для потужних навантажень типу опалювального котла – С (I пуск >I ном у 5-10 разів), для трифазного двигуна великого верстата або зварювального апарату – D (I пуск >I ном у 10-12 разів). Тоді захист буде надійним, без помилкових спрацьовувань.
  3. Встановлена ​​потужність.
  4. Режим нейтралі – тип заземлення. У більшості випадків він є системою TN з різними варіантами (TN-C, TN-C-S, TN-S),
  5. Величина лінійної напруги.
  6. Частота струму.
  7. Селективність. Номінали автоматів підбираються за розподілом навантажень у лініях, наприклад, автомат введення – 40 А, електроплита – 32 А, інші потужні навантаження – 25 А, освітлення – 10 А, розетки – 10 А.
  8. Схема харчування. Автомат підбирається за кількістю фаз: одне, або двополюсний для однофазної мережі, трьох, або чотириполюсний для трифазної.
  9. Виробник. З метою підвищення ступеня безпеки, автомат вибирається у відомих виробників та у спеціалізованих магазинах.

Кількість полюсів для трифазної мережі дорівнює чотирьом. За наявності лише трифазних навантажень зі схемою підключення трикутником можна використовувати триполюсний автомат.

Вимикач на введенні повинен відключати фази та робочий нуль, так як у разі витоку на одній із фаз на нуль існує ймовірність удару струмом.

Триполюсний автомат можна застосовувати для однофазної мережі: фаза та нуль підключаються до двох клем, а третя залишиться вільною.

Вибір вступного автомата в залежності від типу заземлення:

  1. Система TN-S: нульові захисний і робочий проводи, що підводять, розділені від підстанції до споживача (мал. а нижче). Щоб одночасно відключити фази та нуль застосовуються двополюсні або чотириполюсні вступні автомати (залежно від кількості фаз на введенні). Якщо вони з одним або трьома полюсами, то нейтраль проводиться окремо від автоматів.
  2. Система TN-С: підводять нульові захисний та робочий дроти суміщені та проходять до споживача через загальний провідник (рис. б). Автомат встановлюється однополюсний або триполюсний фазні провідники, а нуль вводиться через лічильник на шину N.
  3. Як показує практика, підключення вступного автомата не є складною роботою. Важливо правильно розрахувати його за потужністю, продумати схему з'єднань та встановити з урахуванням особливостей, наведених у статті.

Автоматичний вимикач ІЕК. Тепловий струм – 32 А

Автоматичний вимикач має в народі ще кілька назв – захисний автомат, пробка, пакетник або просто автомат.

Про що йдеться – на картинці зліва. Це найбюджетніша модель.

У цій статті йтиметься про технічні характеристики захисних автоматів, які вони бувають, і як їх вибрати у різних випадках.

У першому наближенні, достатньому для практичної роботи та розуміння процесів, стаття дає розуміння роботи захисного автомата.

Деякі, більш глибинні параметри не розглянуті - наприклад, час-струмова характеристика, максимальна здатність, що відключає, та ін.

На цю тему я вже написав на блозі кілька статей, по ходу відсилатиму за посиланнями.

Функції автоматичного вимикача

З назви видно, що це вимикач, який вимикає автоматично. Тобто, сам, у певних випадках. З другої назви – захисний автомат – інтуїтивно зрозуміло, що це якийсь автоматичний пристрій, який щось захищає.

Тепер докладніше. Автоматичний вимикач спрацьовує та вимикається у двох випадках – у разі навантаженняпо струму, і у разі короткого замикання (КЗ).

Перевантаження струмом виникає через несправність споживачів, або коли споживачів стає занадто багато. КЗ - це такий режим, коли вся потужність електричного ланцюга витрачається на нагрівання проводів, при цьому струм у цьому ланцюгу є максимально можливим. Далі буде детальніше.

Крім захисту (автоматичного вимкнення), автомати можуть використовуватися для ручного вимкнення навантаження. Тобто, як рубильник або звичайний просунутий вимикач з додатковими опціями.

Ще важлива функція (це само собою) – клеми для підключення. Іноді, навіть якщо функція захисту особливо не потрібна (а вона ніколи не завадить), клеми автомата можуть стати в нагоді. Наприклад, як показано у статті .

Кількість полюсів

За кількістю полюсів автомати бувають:

  1. Однополюсні(1п, 1p). Це найпоширеніший тип. Він стоїть у ланцюгу та захищає один провід, одну фазу. Такий зображений на початку статті.
  2. Двополюсні(2п, 2p). В даному випадку – це два однополюсні автомати, з об'єднаним вимикачем (ручкою). Як тільки струм через один із автоматів перевищить допустиме значення, відключаться обидва. Застосовуються такі переважно повного відключення однофазної навантаження, коли рветься і нуль, і фаза. Саме двополюсні автомати застосовуються на введенні до наших квартир.
  3. Триполюсні(3п, 3p). Застосовуються для розриву та захисту трифазних ланцюгів. Так само, як і у випадку з двополюсними, фактично це три однополюсні автомати, із загальною ручкою включення/вимикання.
  4. Чотириполюсні(4п, 4p). Трапляються рідко, встановлюються в основному на введенні трифазних РУ (розподільчих пристроїв) для розриву не тільки фаз (L1, L2, L3), але і робочого нуля (N). Увага! Провід захисного заземлення (РЕ) у жодному разі розривати не можна!

Струм автоматичного вимикача

Струми автоматів бувають з наступного ряду:

0,5, 1, 1,6, 2, 3,15, 4, 5, 6 , 8, 10 , 13, 16 , 20, 25 , 32 , 40 , 50, 63.

Жирним виділено номінали, що найчастіше застосовуються в побуті. Є й інші номінали, але про них зараз не будемо.

Цей струм для автоматичного вимикача є номінальним. При його перевищенні вимикач вимкнеться. Щоправда, не відразу, про що сказано нижче:

Час-струмові характеристики

Очевидно, що автомат не завжди відключається миттєво, і іноді йому треба "подумати і ухвалити рішення", або дати шанс навантаженню увійти до норми.

Час-струмова характеристика показує, через який час і за якого струму відключиться автомат. Ці характеристиками також називають кривими відключення або струмо-часовими характеристиками. Що точніше, оскільки саме від струму залежить, через який час відключиться автомат.

Криві відключення або струмо-часові характеристики

Поясню ці графіки. Як я вже говорив вище, захисний автомат має два види захисту – тепловий (від перевантаження по струму) і електромагнітний (від КЗ). На графіку робота теплового захисту – це ділянка, яка плавно спускається. Електромагнітна – крива різко обривається донизу.

Теплова працює повільно (наприклад, якщо струм перевищує номінал вдвічі автомат виб'є приблизно за хвилину), а електромагнітна – миттєво. Для графіка Уця мить “починається”, коли струм перевищує номінал у 3-5 разів, для категорії З– у 6-10 разів, для D(не показаний, оскільки у побуті не застосовується) – у 10-20 разів.

Як це працює – можна пофантазувати, що буде, якщо струм перевищуватиме номінал у 5 разів, а захист стоїть із характеристикою “С”, як у всіх будинках. Автомат виб'є лише за 1,5-9 секунд, як пощастить. За 9 секунд поплавиться ізоляція і проводку треба буде змінювати. У цьому випадку КЗ краще, ніж перевантаження.

Вибір автоматичного вимикача. Основне правило

Вибирати захисний автомат треба, виходячи з площі перерізу дроту, який цей автомат захищає (підключений після цього автомата). А переріз дроту – з максимального струму (потужності) навантаження.

Алгоритм вибору автоматичного вимикача такий:

  1. Визначаємо потужність та струм споживачів лінії, яка харчуватиметься через автомат. Струм розраховується за формулою I=P/220, де 220 – номінальна напруга, I – струм у амперах, Р – потужність у ватах. Наприклад, для нагрівача потужністю 2,2 кВт струм буде 10 А.
  2. Вибираємо провід за таблицею. Для нашого нагрівача підійде кабель із житловим перетином 1,5 мм². Він у найгірших умовах однофазної мережі тримає струм до 19А.
  3. Вибираємо автомат, щоб він гарантовано захищав наш провід від перевантаження. Для нашої нагоди – 13А. Якщо поставити автомат з таким номінальним тепловим струмом, то при струмі 19А (перевищення в півтора рази) автомат спрацює приблизно через 5-10 хвилин, судячи з часів-струмових характеристик.

Чи багато це чи мало? З огляду на те, що кабель теж має теплову інерцію, і не може миттєво розплавитися, то нормально. Але зважаючи на те, що навантаження не може просто так збільшити свій струм у півтора рази, і за ці хвилини може статися пожежа – це багато.

Тому для струму 10 А краще використовувати провід перетином 2,5 мм² (струм при відкритій прокладці – 27А), а автомат 13А (при перевищенні в 2 рази спрацює приблизно через хвилину). Це для тих, хто хоче перестрахуватись.

При цьому головне правило буде таким:

Струм дроту повинен бути більше струму автомата, а струм автомата – більше струму навантаження

Інагр< Iавт < Iпров

Маються на увазі максимальні струми.

І якщо є така можливість, номінал автомата має бути зміщений у бік струму навантаження. Наприклад, макс.струм навантаження 8 Ампер, макс.ток дроту – 27А (2,5мм2). Автомат слід вибирати не так на 13 чи 16, але в 10 Ампер.

Наводжу таблицю вибору автомата:

Таблиця вибору захисного автомата по перерізу кабелю

Вибір захисного автомата залежить від перерізу кабелю. Якщо струм автомата обраний більше, ніж треба, то можливе перегрівання кабелю через протікання великого струму. Якщо автомат вибрано правильно, то при перевищенні струму він вимкнеться, і кабель не пошкодиться.

Зверніть увагу на методи прокладання кабелю (тип установки). Від того, де прокладено кабель, струм вибраного захисного автомата може відрізнятись у 2 рази!

По таблиці - маємо вихід перетин кабелю, і під нього вибираємо захисний автомат. Для нас, як для електриків, найбільш важливими є перші три стовпці таблиці.

Тепер як вибрати захисний автомат, якщо відома потужність приладів?

Таблиця вибору захисного автомата за потужністю навантаження

Таблиця споживання та струм захисного автомата за потужністю приладів

Видно, що виробник рекомендує різні час-струмові характеристики для різних електроприладів. Там, де навантаження чисто активне (різні типи нагрівачів), рекомендовано характеристику автомата “B”. Там, де є електродвигуни - "С". А там, де використовуються потужні двигуни з важким запуском – “D”.

Таблиця залежності струму захисного автомата (запобіжника) від перерізу

А ось як до струму автоматичного вимикача в залежності від площі перерізу дроту ставляться німці:

Як видно, німці перестраховуються і передбачають більший запас порівняно з нами.

Хоча, можливо, це тому, що таблицю взято з інструкції зі “стратегічного” промислового устаткування.

Як влаштований захисний автомат

Бонусом – пристрій захисного автомата, кілька фото автомата, який наведено на початку статті.

Вже давно в сучасних будинках перестали використовувати пробки. Їм на зміну прийшли більш технологічні пристрої - автомати, вони ж пакетники, хоча деякі досі називають їх, як і раніше, пробками, але це неправильно, адже принцип роботи пробки та автомата дещо різний. Так як у цій статті ми розглядатимемо підбір автомата, залежно від перерізу кабелю, то і про пробки не буде.

Отже, автомат являє собою пристрій, що дозволяє розмикати електричний ланцюг автоматичним шляхом у двох випадках:

  • струмове навантаження лінії;
  • виникнення короткого замикання (КЗ).

У першому випадку навантаження виникає через несправність електроприладів або їх велику кількість та питому потужність. У другому випадку, через замикання, витрата електроенергії йде на нагрівання проводів з максимально можливим струмом для цієї ділянки. Крім вищезгаданих випадків розриву ланцюга автомат надає можливість мануального керування. На корпусі пристрою є рубильник, що дозволяє розмикати ланцюг.

Призначення автоматичного вимикача - захист тієї ділянки електричного ланцюга для якої він встановлений, а також своєчасне розмикання цієї ділянки при перевантаженні або короткому замиканні.

Види автоматів

Класифікація автоматичних вимикачів відбувається за такими параметрами:

  • кількість полюсів;
  • номінальний та граничний струми;
  • застосовуваний тип електромагнітного розчіплювача;
  • максимальна потужність здатності, що відключається.

Розглянемо по порядку.

Кількість полюсів

Кількість полюсів – така кількість фаз, яка здатна захищати автомат. За кількістю полюсів автомати можуть бути:

Номінальний та граничний струми

Тут все просто - така сила струму, при якій автомат розмикатиме ланцюг. За номінального струму і навіть трохи більше заявленого здійснюватиметься робота, проте лише за перевищення граничного струму на 10–15% відбудеться відключення. Зумовлено це тим, що досить часто стартові струми перевищують максимальні струми на невеликий проміжок часу, тому в автоматі є певний запас часу, після якого відбудеться розмикання ланцюга.

Тип електромагнітного розчіплювача

Ця деталь автомата, яка дозволяє розмикати ланцюг при короткому замиканні, а також у разі підвищення струму (перевантаження) на певну кількість разів. Розчіплювачі поділяються на кілька категорій, розглянемо найпопулярніші:

  • B – розмикання при перевищенні номінального струму у 3–5 разів;
  • C - при перевищенні у 5-10 разів;
  • D – при перевищенні у 10–20 разів.

Максимальна потужність здатності, що відключається. Таке значення струму короткого замикання (визначається в тисячах ампер), при якому автомат залишиться робочим після розмикання ланцюга через коротке замикання.

Підбір оптимального перерізу кабелю

Кожен кабель, як і автомат, має певний дозволений струм навантаження. Залежно від перерізу та матеріалу кабелю варіюється і струм навантаження. Для вибору автомата перетину кабелю слід використовувати таблицю.

Дозволяється вибирати кабель з невеликим запасом, але ніяк не пакетний вимикач! Автомат повинен відповідати запланованому навантаженню! Відповідно до правил пристроїв електроустановок 3.1.4 - струми уставок автоматів слід вибирати такі, які будуть меншими за розрахункові струми зон, що вибираються.

Розглянемо на прикладі, на певній ділянці електропроводка прокладена кабелем перетином 2.5 мм квадратних, а навантаження становить 12 кВт, в даному випадку при монтажі автомата (за мінімальним струмом) на 50 А відбудеться загоряння проводки, так як провід з цим перетином розрахований на дозволений струм 27 А, а через нього проходить значно більше. У разі розриву ланцюга немає, оскільки автомат адаптований під дані струми, а провід - ні, автоматика відключить автомат лише у разі короткого замикання.

Нехтування цим правилом загрожує серйозними наслідками!

Важливо! Спочатку слід розраховувати потужність споживачів, а потім вибирати провідник відповідного перерізу і тільки після цього вибирати автомат (пакетник). Номінальний струм пакетника повинен бути меншим за максимальний струм, дозволений для проведення цього перерізу.

Саме завдяки такому принципу проводка ніколи не перегріється і, отже, не станеться загоряння.

Розрахунок потужності споживачів

Кожну електричну мережу у квартирі чи будинку можна умовно поділити на ділянки (приміщення). Залежно від цього, які прилади планується використовувати тому чи іншому ділянці виробляється розрахунок електропроводки. Зазвичай зони електропроводки кожного автомата розділені між собою на кожне приміщення квартири чи будинку. Одна ділянка проводки на одну кімнату, друга на іншу, а третя на кухню та ванну кімнату. Окремо в цій ситуації стоять такі сильні споживачі як електроплитки, духові шафи, водонагрівачі, котли опалення. Така техніка потребує виділеної лінії живлення, тому у сучасних будинках, призначених для використання з електричними плитами, для забезпечення живлення приладу виведено окремий автоматичний вимикач.

Розрахувати потрібний струм для тієї чи іншої ділянки проводки досить легко. Для цього використовується формула I=P/U, відповідно до якої I - сила струму, P - потужність (у ВАТ) всіх працюючих електричних приладів на цій лінії, U - напруга мережі (є стандартним - 220 вольт). Для розрахунку необхідно скласти потужності тих електроприладів, які планується використовувати на лінії, після чого розділити отриману суму на 220. Звідси й отримуємо силу струму, відповідно до якої треба буде вибрати кабель певного перерізу.

Як приклад візьмемо ділянку (кімната) і розрахуємо для неї автомат та кабель необхідного перерізу. У кімнаті одночасно працюватимуть:

  • пилосос (1300 Вт);
  • електропраска (1000 Вт);
  • кондиціонер (1300 Вт);
  • комп'ютер (300 Вт).

Складемо дані показники (1300+1000+1300+300 = 3900 Вт) та розділимо їх на 220 (3900/220 = 17.72). Виходить, що сила струму дорівнює 17.72, підбираємо для цього оптимальний перетин кабелю виходячи з таблиці, беремо мідний кабель з перетином 2.5 мм або 4 мм квадратних (обов'язково беремо із запасом) і автомат з номінальним струмом захисту 20 ампер.

Варто згадати, що не варто вибирати автоматичний вимикач із завищеним показником номінального струму, тому що при перевантаженні електричної мережі (перевищенні показників довготривалого струму для певного дроту) почнеться займання проводки. Номінал автомата повинен бути відповідати величині довготривалого струму провідника або бути меншим.

Досвідчені електрики неодноразово говорять про те, що не варто встановлювати кабелі невеликого перерізу через їхню дешевизну, слід вибирати кабель із запасом, щоб уникнути перевантаження електричної ділянки та займання проводки. А ось вибирати потужний автомат протипоказано!

Проводка монтується один раз, замінити її складно, а зробити заміну вимикача у разі значно збільшеного навантаження в рази простіше.

На даний момент з'являється все більше потужних електричних приладів, тому варто заздалегідь подбати, раптом ви вирішите використовувати потужніший пилосос або додати в приміщення якийсь додатковий прилад.

Нюанси

Здебільшого, питань із підбором пакетника із перетину кабелю у читачів не повинно виникнути, але є деякі тонкощі, які ми не згадали вище.

  1. Автомат з яким типом електромагнітного розчеплювача вибрати
    У побуті найчастіше використовуються автомати категорії «В» та «С».
    Зумовлено це якнайшвидше спрацювання пакетних вимикачів при перевищенні номінального струму. Це надзвичайно актуально при використанні таких приладів як електрочайники, тостери та праски. Залежно від типу використовуваної техніки слід вибирати певну категорію, бажано віддати перевагу вимикачам категорії «В».
  2. Автомат з якою максимальною потужністю здатності, що відключається, вибрати
    Залежить від місця розташування введення електрики з підстанції в квартиру, якщо в безпосередній близькості, то варто вибирати з здатністю, що відключається, в 10000 ампер, в іншому ж для міських квартир вистачає пристроїв на 5000-6000 ампер. Можна перестрахуватися і вибрати варіант 10000 ампер, зрештою цей показник впливає лише на те, чи буде працездатний автомат після короткого замикання.
  3. Який тип дроту вибрати: алюміній чи мідь
    Настійно не рекомендуємо придбати алюмінієві провідники. Мідна проводка більш надійна і здатна витримувати вищі струми.

Відео на тему


З таблиці видно, що з струмах до 1,13*Iн автомат не спрацює. При виникненні перевантаження ланцюга на 13% більше номінального струму (1,13*Iн), автоматичний вимикач вимикається не раніше, ніж через годину, а при перевантаженні до 45% (1,45Iн), тепловий розчіплювач автомата повинен спрацювати протягом однієї години ( тобто може спрацювати і за годину). Таким чином, в діапазоні струмів 1,13-1,45 від номінального струму Ін тепловий розчіплювач автомата спрацює за час від декількох хвилин, до декількох годин. З усього цього випливає, що при виборі автоматичного вимикача варто враховувати не тільки його номінальний струм, але й значення уставки теплового розчіплювача, яка не повинна перевищувати тривалий допустимий струм для лінії, що захищається.


Що буде, якщо не врахувати уставку теплового розчіплювача при виборі автомата? Для зручності розглянемо приклад:

Візьмемо найпоширеніший номінал автомата - 16 А, струм перевантаження, при якому спрацює автомат протягом години дорівнюватиме 16 * 1,45 = 23,2 А (вище була представлена ​​таблиця, з якої видно, що значення уставки теплового розчіплювача дорівнює 1,45 номінального струму). Відповідно саме під цей струм варто підбирати перетин кабелю. З таблиці 1.3.4. підбираємо відповідний переріз: для прихованої електропроводки з міді – це мінімум 2,5 мм 2 (максимальний струм навантаження 27 А).

Аналогічним чином можна провести розрахунки і для автомата 10 А. Струм, при якому автомат вимкнеться протягом години дорівнюватиме 10 · 1,45 = 14,5А. По таблиці цьому струм відповідає кабель перерізом 1,5 мм2.

Найчастіше монтажники нехтують цим правилом і захисту лінії перетином 2,5 мм 2 ставлять автоматичний вимикач номіналом 25А (адже лінії довго може витримувати струм 25 А). Але при цьому забувають, що струм, що не відключається, такого автомата становить 25*1,13=28,25 А, а це вже більше тривало допустимого струму перевантаження. Струм, при якому автомат відключиться протягом години складе 25 * 1,45 = 36,25 А! За такого струму і за такий час кабель перегріється та згорить.


Також не варто забувати, що на ринку кабельної продукції більшу частину становлять кабелі, вироблені не за ГОСТом, а за ТУ. З цього випливає, що їхній фактичний переріз буде занижений. Купуючи кабель, вироблений за ТУ, замість кабелю з перетином жил 2,5 мм 2 Ви можете отримати кабель з фактичним перерізом жил менше 2,0 мм 2 !
Ось приклад того, що може статися у разі нехтування правил вибору перерізу кабелю та автомата:

electrotech.by

Таблиця вибору автоматів за потужністю

Розширена таблиця вибору автоматів за потужністю, включаючи трифазне підключення зіркою та трикутником дозволяє підібрати відповідний споживаної потужності автоматичний вимикач. Для роботи з таблицею, тобто для вибору автомата, що відповідає потужності, достатньо, знаючи цю потужність, вибрати в таблиці значення більше чи рівне цієї потужності значення. У крайній лівій колонці ви побачите номінальний струм автомата, що відповідає обраній потужності.


ерху, над обраною потужністю, ви побачите тип підключення автомата, кількість полюсів і напругу. У разі, якщо вибраної потужності відповідають кілька значень потужності таблиці наприклад, потужність 6,5 кВт може бути отримана однофазним підключенням автомата 32А, підключенням триполюсного автомата 6А трифазним триузольником і підключенням чотириполюсного автомата 10А трифазною зіркою, слід вибрати доступний вам спосіб підключення. Тобто, вибираючи автомат для потужності 6,5 кВт за відсутності трифазного електроживлення, потрібно вибирати тільки з однофазного підключення, де будуть доступні однополюсний і двополюсний автомат 32А. Перехід по посиланню в таблиці для певної, відповідної можливостям підключення, потужності здійснюється на відповідний за номінальним струмом і кількістю полюсів автоматичний вимикач з час токовою характеристикою C. У разі, якщо потрібна друга характеристика відсікання, можна вибрати автомат іншої характеристики, посилання на які знаходяться на сторінці кожного автомата.

Вибір автоматів за потужністю та підключенням

Однофазне



Вид підключення => Однофазне
вступний
Трифазне
трикутником
Трифазне
зіркою
Полюсність автомата => Однополюсний
автомат
Двополюсний
автомат
Триполюсний
автомат
Чотирьохполюсний
автомат
Напруга живлення => 220 вольт 220 вольт 380 Вольт 220 вольт
V V V V
Автомат 1А > 0.2 кВт 0.2 кВт 1.1 кВт 0.7 кВт
0.4 кВт 0.4 кВт 2.3 кВт 1.3 кВт
Автомат 3А > 0.7 кВт 0.7 кВт 3.4 кВт 2.0 кВт
Автомат 6А > 1.3 кВт 1.3 кВт 6.8 кВт 4.0 кВт
Автомат 10А > 2.2 кВт 2.2 кВт 11.4 кВт 6.6 кВт
Автомат 16А > 3.5 кВт 3.5 кВт 18.2 кВт 10.6 кВт
Автомат 20А > 4.4 кВт 4.4 кВт 22.8 кВт 13.2 кВт
Автомат 25А > 5.5 кВт 5.5 кВт 28.5 кВт 16.5 кВт
Автомат 32А > 7.0 кВт 7.0 кВт 36.5 кВт 21.1 кВт
Автомат 40А > 8.8 кВт 8.8 кВт 45.6 кВт 26.4 кВт
Автомат 50А > 11 кВт 11 кВт 57 кВт 33 кВт
Автомат 63А > 13.9 кВт 13.9 кВт 71.8 кВт 41.6 кВт

Приклад підбору автомата за потужністю

Одним із способів вибору автоматичного вимикача є вибір автомата за потужністю навантаження. Першим кроком, при виборі автомата за потужністю, визначається сумарна потужність підключаються на постійній основі до проводки/мережі навантажень, що захищається автоматом. Отримана сумарна потужність збільшується на коефіцієнт споживання, що визначає можливе тимчасове перевищення потужності, що споживається за рахунок підключення інших, спочатку неврахованих електроприладів.
Як приклад можна навести кухонну електропроводку, розраховану на підключення електрочайника (1,5 кВт), мікрохвильової печі (1 кВт), холодильника (500 Ватт) і витяжки (100 ват). Сумарна споживана потужність становитиме 3,1 кВт. Для захисту такого ланцюга можна застосувати автомат 16А з номінальною потужністю 3,5 кВт. Тепер уявімо, що на кухню поставили кавоварку (1,5 кВт) і підключили до цієї ж електропроводки.


ммарная потужність що знімається з проводки при підключенні всіх зазначених електроприладів у разі складе 4,6кВт, що більше потужності 16 Амперного автовимикача, який, при включенні всіх приладів просто відключиться по перевищенню потужності і залишить всі прилади без електроживлення, Включаючи холодильник. Для зниження ймовірності виникнення таких ситуацій і застосовується коефіцієнт споживання, що підвищує. У нашому випадку, при підключенні кавомашини потужність збільшилася на 1,5 кВт, а коефіцієнт споживання став 1,48 (округлюємо до 1,5). Тобто для можливості підключення додаткового приладу потужністю 1,5 кВт розрахункову потужність мережі треба помножити на коефіцієнт 1,5 отримавши 4,65 кВт можливої ​​до отримання з проводки потужності.
При виборі автомата за потужністюможливе також застосування понижуючого коефіцієнта споживання. Цей коефіцієнт визначає відмінність споживаної потужності, у бік зниження, від сумарної розрахункової у зв'язку з невикористанням одночасно всіх закладених у розрахунок електроприладів. У раніше розглянутому прикладі кухонної проводки з потужністю 3,1кВт, понижуючий коефіцієнт дорівнюватиме 1, так як чайник, мікрохвильова піч, холодильник і витяжка можуть бути включені одночасно, а в разі розгляду проводки з потужністю 4,6кВт (включаючи кавомашину), знижуючий коефіцієнт може дорівнювати 0,67, якщо одночасне включення електрочайника і кавомашини неможливо (наприклад, всього одна розетка на обидва прилади і в будинку немає трійників)
Таким чином, при першому кроці визначається розрахункова потужність проводки, що захищається, і визначаються підвищує (збільшення потужності при підключенні нових електроприладів) і знижуючий (неможливість одночасного підключення деяких електроприладів) коефіцієнти.
я вибору автомата переважно використовувати потужність, отриману множенням підвищує коефіцієнта на розрахункову потужність, при цьому природно враховуючи можливості електропроводки (перетин проводу має бути достатнім для передачі такої потужності).

Номінальна потужність автомата

Номінальна потужність автомата, тобто потужність, споживання якої в проводці, що захищається автоматичним вимикачем, не призведе до відключення автомата розраховується в загальному випадку за формулою, що можна описати фразою => «Потужність = Напруга помножена на Силу струму помножена на косинус Фі», де напруга це змінна напруга електромережі у Вольтах, сила струму це струм, що протікає через автомат в Амперах і косинус фі - це значення тригонометричної функції Косинус для кута фі (кут фі - це кут зсуву між фазами напруги і струму). Так як у більшості випадків вибір автомата по потужності проводиться для побутового застосування, де зсуву між фазами струму і напруги, що викликається реактивними навантаженнями типу електродвигунів, практично немає, то косинус близький 1 і потужність можна приблизно розрахувати як напруга помножена на струм.
Так як потужність вже визначена, то з формули ми отримуємо струм, а саме струм, який відповідає розрахунковій потужності шляхом розподілу потужності у Ват на напругу мережі, тобто на 220 Вольт.


Наше прикладі з потужністю 3,1 кВт (3100 Ватт) виходить струм рівний 14 Ампер (3100 Ватт/220 Вольт = 14,09 Ампер). Це означає, що при підключенні всіх зазначених приладів із сумою потужності 3,1 кВт через автомат захисту протікатиме струм приблизно рівний 14-и Амперам.
Після визначення сили струму споживаної потужності, наступним кроком у виборі автоматичного вимикача є вибір автомата струму
Для вибору автомата за потужністю трифазного навантаження застосовується та сама формула, з урахуванням того, що зсув між фазами напруги і струму в трифазному навантаженні може досягати великих значень і відповідно, необхідно враховувати значення косинуса. У великій кількості випадків, трифазна навантаження має маркування вказівну значення косинуса зсуву фаз, наприклад на маркувальній табличці електродвигуна можна побачити, що є саме тим, що бере участь у розрахунку косинус кута зсуву фаз. Відповідно, при розрахунку трифазного навантаження потужність, допустимо зазначена на шильдику трифазного, що підключається, на 380 Вольт, електродвигуна потужність дорівнює 7кВт, струм розраховується як 7000/380/0,6=30,07
Отриманий струм є сумою струмів по всіх трьох фазах, тобто на одну фазу (на один полюс автомата) припадає 30,07/3~10 Ампер, що відповідає вибору триполюсного автомата D10 3P . Характеристика D у даному прикладі обрана у зв'язку з тим, що при пуску електродвигуна, поки розкручується ротор двигуна, струми значно перевищують номінальні значення, що може призвести до вимкнення автоматичного вимикача з характеристикою B і характеристикою C .

Максимальна потужність автоматичного вимикача

Максимальна потужність автомата, тобто та потужність і відповідно струм, який автомат може через себе пропустити і не відключитися, залежить від відношення струму, що протікає по автомату, і номінального струму автомата, зазначеного в технічних даних автоматичного вимикача. Це відношення можна назвати наведеним струмом, що є безрозмірним коефіцієнтом, що вже не пов'язане з номінальним струмом автомата. Максимальна потужність автомата залежить від час-струмової характеристики, наведеного струму та тривалості протікання наведеного струму через автомат, що описано в розділі Час-струмові характеристики автоматичних вимикачів.

Максимальна короткочасна потужність автомата

Максимальна короткочасна потужність автомата може в кілька разів перевищувати номінальну потужність, але лише на короткий час. Величина перевищення і час, який автомат не вимкне навантаження при такому перевищенні описується характеристиками (кривими спрацьовування), що позначаються латинською літерою, або, що вказуються в маркуванні автомата переж цифрою, що позначає номінальний струм автоматичного вимикача.

Жодний електричний пристрій, жоден електроприлад не повинні використовуватися без захисної автоматики. Автоматичний вимикач (АВ) встановлюється для конкретного пристрою, або групи споживачів підключаються до однієї лінії. Щоб правильно відповісти на запитання, яка потужність відповідає, наприклад, автомату з номіналом 25А, варто спочатку познайомитися з пристроєм автоматичного вимикача та типами захисних пристроїв.


Конструктивно АВ поєднує механічний, тепловий та електромагнітний розчіплювачі, що працюють незалежно один від одного.

Механічний розчіплювач

Призначений для увімкнення/вимкнення автомата вручну. Дозволяє використовувати його як комутаційний пристрій. Застосовується при ремонтних роботах для знеструмлення мережі.

Тепловий розчіплювач (ТР)

Ця частина автоматичного вимикача захищає ланцюг від навантаження. Струм проходить по біметалічній пластині, нагріваючи її. Тепловий захист інерційний, і може короткочасно пропускати струми, що перевищують поріг спрацьовування (In). Якщо струм тривалий час перевищує номінальний, пластина нагрівається настільки, що деформується та відключає АВ. Після остигання біметалічної пластини (і усунення причини навантаження), автомат включається вручну. В автоматі на 25А цифра 25 позначає поріг спрацьовування ТР.

Електромагнітний розчіплювач (ЕР)

Розриває електричний ланцюг при короткому замиканні. Надтоки, що утворюються при КЗ, вимагають миттєвої реакції захисного апарату, тому, на відміну від теплового, електромагнітний розчіплювач спрацьовує моментально, за частки секунди. Відключення відбувається за рахунок проходження струму через обмотку соленоїда з рухомим сталевим осердям. Соленоїд, спрацьовуючи, долає опір пружини та відключає рухомий контакт автоматичного вимикача. Для відключення КЗ, потрібні струми перевищують In від трьох до п'ятдесяти разів, залежно від типу АВ.

Типи АВ за струмово-часовою характеристикою

Обійдемо увагою апарати захисту промислової електроніки та двигунів із вбудованими тепловими реле, та розглянемо найпоширеніші типи автоматів:

  • Характеристика - при триразовому перевищенні In, ТР спрацьовує через 4-5с. Спрацьовування ЕР при перевищенні від трьох до п'яти разів. Застосовуються в мережах освітлення або при підключенні великої кількості малопотужних споживачів.
  • Характеристика С – найпоширеніший тип АВ. ТР спрацьовує за 1,5с при п'ятикратному перевищенні In, спрацьовування ЕР при 5-10-кратному перевищенні. Застосовуються для змішаних мереж, що включають прилади різного типу, зокрема з невеликими пусковими струмами. Основний тип автоматичних вимикачів для житлових та адміністративних будівель.
  • Характеристика D - автомати з найбільшою здатністю до перевантаження. Використовуються для захисту електродвигунів, енергоспоживачів із великими пусковими струмами.

Співвідношення номіналів АВ та потужностей споживачів

Щоб визначити, скільки кіловат можна підключити через автоматичний вимикач певної потужності, скористайтеся таблицею:

автомат 220v, А Потужність, кВт
однофазний трифазний
2 0,4 1,3
6 1,3 3,9
10 2,2 6,6
16 3,5 10,5
20 4,4 13,2
25 5,5 16,4
32 7,0 21,1
40 8,8 26,3
50 11,0 32,9
63 13,9 41,4

Для розрахунку потужності вступного автомата будинку використовуйте коефіцієнт 0,7 від загальної потужності споживачів.

При визначенні здатності навантаження автоматичного вимикача, важливо враховувати не тільки його номінал, але і перевантажувальну характеристику. Це допоможе уникнути помилкових спрацьовувань під час запуску потужних електроприладів.

При проектуванні електромережі нового будинку, для підключення нових потужних приладів у процесі модернізації електрощита доводиться здійснювати вибір автоматичного вимикача для надійної електричної безпеки.

Деякі користувачі недбало ставляться до цієї задачі, і можуть не замислюючись підключити будь-який наявний автомат, аби працювало, або при виборі орієнтуються за такими критеріями: дешевше, щоб не сильно по кишені било, або по потужніше, щоб зайвий раз не вибивало.

Дуже часто така недбалість і незнання елементарних правил вибору номіналу запобіжного пристрою призводить до фатальних наслідків. Ця стаття ознайомить з основними критеріями захисту електропроводки від навантаження та короткого замикання, для можливості правильного вибору захисного автомата відповідно до потужності споживання електроенергії.

Коротко принцип роботи та призначення захисних автоматів

Автоматичний вимикач при короткому замиканні спрацьовує практично миттєво завдяки електромагнітному розщеплювачу. При певному перевищенні номінального значення струму біметалічна пластина, що нагрівається, відключить напругу через деякий час, яку можна дізнатися з графіка час струмової характеристики.

Даний запобіжний пристрій захищає проводку від КЗ і понад струмів, що перевищують розрахункове значення для перерізу проводу, які можуть розігріти струмопровідні жили до температури плавлення і займання ізоляції. Щоб цього не сталося, потрібно не тільки правильно підібрати захисний вимикач, що відповідає потужності пристроїв, що підключаються, але і перевірити, чи витримає наявна мережа такі навантаження.

Зовнішній вигляд трьох полюсних автоматичних вимикачів

Проводи повинні відповідати навантаженню

Дуже часто буває, що в старому будинку встановлюється новий лічильник, автомати, ПЗВ, але проводка залишається старою. Купується багато побутової техніки, підсумовується потужність і під неї підбирається автомат, що справно тримає навантаження всіх включених електроприладів.

Начебто все правильно, але раптом ізоляція проводів починає виділяти характерний запах і дим, з'являється полум'я, а захист не спрацьовує. Це може статися, якщо параметри електропроводки не розраховані.

Припустимо, поперечний переріз жили старого кабелю - 1,5 мм², з максимально допустимою межею струму в 19А. Приймаємо, що одночасно до нього підключили кілька електроприладів, що становлять сумарне навантаження 5кВт, що в струмовому еквіваленті становить приблизно 22,7А йому відповідає автомат 25А.

Провід розігріватиметься, але цей автомат залишатиметься увімкненим весь час, поки не відбудеться розплавлення ізоляції, що спричинить коротке замикання, а пожежа вже може розгорятися повним ходом.

Захистити найслабшу ланку електропроводки

Тому, перш ніж зробити вибір автомата відповідно навантаженні, що захищається, потрібно переконатися, що проводка дане навантаження витримає.

Згідно з ПУЕ 3.1.4 автомат повинен захищати від перевантажень найслабшу ділянку електричного ланцюга, або вибиратися з номінальним струмом, відповідним струмам електроустановок, що підключаються, що знову ж таки передбачає їх підключення провідниками з необхідним поперечним перерізом.

При ігноруванні цього правила не варто називати неправильно розрахований автомат і проклинати його виробника, якщо слабка ланка електропроводки викличе пожежу.

Розплавлена ​​ізоляція дротів

Розрахунок номіналу автомата

Припускаємо, що проведення нове, надійне, правильно розраховане, і відповідає всім вимогам. У цьому випадку вибір автоматичного вимикача зводиться до визначення відповідного номіналу з типового ряду значень, виходячи з розрахункового струму навантаження, що обчислюється за формулою:

де Р – сумарна потужність електроприладів.

Мається на увазі активне навантаження (освітлення, електронагрівальні елементи, побутова техніка). Такий розрахунок повністю підходить для домашньої електромережі у квартирі.

Допустимо розрахунок потужності вироблений: Р = 7,2 кВт. I=P/U=7200/220=32,72 А. Вибираємо відповідний автомат на 32А із низки значень: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

Цей номінал трохи менше розрахункового, але практично не буває одночасного включення всіх електроприладів у квартирі. Також варто враховувати, що на практиці спрацьовування автомата починається зі значення в 1,13 рази більше від номінального, через його час струмової характеристики, тобто 32 * 1,13 = 36,16А.

Для спрощення вибору захисного автомата існує таблиця, де номінали автоматів відповідають потужності однофазного та трифазного навантаження:

Таблиця вибору автомата струму

Знайдений за формулою у наведеному прикладі номінал найбільш близький за значенням потужності, яке зазначено у виділеній червоному осередку. Також, якщо ви хочете розрахувати струм для трифазної мережі, при виборі автомата, ознайомтеся зі статтею

Підбір захисних автоматів для електричних установок (електродвигунів, трансформаторів) з реактивним навантаженням зазвичай не проводиться за потужністю. Номінал і тип підбирається відповідно до робочого і пускового струму, зазначеного в паспорті даного пристрою.

Давно минув час керамічних пробок, що вкручувалися в домашні електричні щитки. В даний час широкого поширення набули різні типи автоматичних вимикачів, що виконують захисні функції. Дані пристрої дуже ефективні при коротких замикання та перевантаження. Багато споживачі ще не до кінця освоїли ці прилади, тому нерідко виникає питання, який автомат потрібно поставити на 15 кВт. Від вибору автомата повністю залежить надійна та довговічна робота електричних мереж, приладів та обладнання у будинку чи квартирі.

Основні функції автоматів

Перед вибором автоматичного захисного пристрою необхідно розібратися з принципами його роботи та можливостями. Багато хто вважає головною функцією автомата захист побутових приладів. Однак, це судження абсолютно неправильне. Автомат ніяк не реагує на прилади, що підключаються до мережі, він спрацьовує лише при коротких замикання або перевантаження. Ці критичні стани призводять до різкого зростання сили струму, що викликає перегрів і навіть загоряння кабелів.

Особливе зростання сили струму спостерігається під час короткого замикання. У цей момент його величина зростає до кількох тисяч і кабелі просто не в змозі витримати подібне навантаження, особливо якщо його перетин 2,5 мм2. За такого перетину настає миттєве займання дроту.

Тому від правильного вибору автомата залежить дуже багато. Точні розрахунки, в тому числі і по, дають можливість надійно захистити електричну мережу.

electriced.ru

Види автоматів

Класифікація автоматичних вимикачів відбувається за такими параметрами:

  • кількість полюсів;
  • номінальний та граничний струми;
  • застосовуваний тип електромагнітного розчіплювача;
  • максимальна потужність здатності, що відключається.

Розглянемо по порядку.

Кількість полюсів

Кількість полюсів – така кількість фаз, яка здатна захищати автомат. За кількістю полюсів автомати можуть бути:

Номінальний та граничний струми

Тут все просто - така сила струму, при якій автомат розмикатиме ланцюг. За номінального струму і навіть трохи більше заявленого здійснюватиметься робота, проте лише за перевищення граничного струму на 10–15% відбудеться відключення. Зумовлено це тим, що досить часто стартові струми перевищують максимальні струми на невеликий проміжок часу, тому в автоматі є певний запас часу, після якого відбудеться розмикання ланцюга.

Тип електромагнітного розчіплювача

Ця деталь автомата, яка дозволяє розмикати ланцюг при короткому замиканні, а також у разі підвищення струму (перевантаження) на певну кількість разів. Розчіплювачі поділяються на кілька категорій, розглянемо найпопулярніші:

  • B – розмикання при перевищенні номінального струму у 3–5 разів;
  • C - при перевищенні у 5-10 разів;
  • D – при перевищенні у 10–20 разів.

Максимальна потужність здатності, що відключається. Таке значення струму короткого замикання (визначається в тисячах ампер), при якому автомат залишиться робочим після розмикання ланцюга через коротке замикання.

Підбір оптимального перерізу кабелю

Кожен кабель, як і автомат, має певний дозволений струм навантаження. Залежно від перерізу та матеріалу кабелю варіюється і струм навантаження. Для вибору автомата перетину кабелю слід використовувати таблицю.

Дозволяється вибирати кабель з невеликим запасом, але ніяк не пакетний вимикач! Автомат повинен відповідати запланованому навантаженню! Відповідно до правил пристроїв електроустановок 3.1.4 - струми уставок автоматів слід вибирати такі, які будуть меншими за розрахункові струми зон, що вибираються.

Розглянемо на прикладі, на певній ділянці електропроводка прокладена кабелем перетином 2.5 мм квадратних, а навантаження становить 12 кВт, в даному випадку при монтажі автомата (за мінімальним струмом) на 50 А відбудеться загоряння проводки, так як провід з цим перетином розрахований на дозволений струм 27 А, а через нього проходить значно більше. У разі розриву ланцюга немає, оскільки автомат адаптований під дані струми, а провід - ні, автоматика відключить автомат лише у разі короткого замикання.

Нехтування цим правилом загрожує серйозними наслідками!

Важливо! Спочатку слід розраховувати потужність споживачів, а потім вибирати провідник відповідного перерізу і тільки після цього вибирати автомат (пакетник). Номінальний струм пакетника повинен бути меншим за максимальний струм, дозволений для проведення цього перерізу.

Саме завдяки такому принципу проводка ніколи не перегріється і, отже, не станеться загоряння.

Розрахунок потужності споживачів

Кожну електричну мережу у квартирі чи будинку можна умовно поділити на ділянки (приміщення). Залежно від цього, які прилади планується використовувати тому чи іншому ділянці виробляється розрахунок електропроводки. Зазвичай зони електропроводки кожного автомата розділені між собою на кожне приміщення квартири чи будинку. Одна ділянка проводки на одну кімнату, друга на іншу, а третя на кухню та ванну кімнату. Окремо в цій ситуації стоять такі сильні споживачі як електроплитки, духові шафи, водонагрівачі, котли опалення. Така техніка потребує виділеної лінії живлення, тому у сучасних будинках, призначених для використання з електричними плитами, для забезпечення живлення приладу виведено окремий автоматичний вимикач.

Розрахувати потрібний струм для тієї чи іншої ділянки проводки досить легко. Для цього використовується формула I=P/U, відповідно до якої I - сила струму, P - потужність (у ВАТ) всіх працюючих електричних приладів на цій лінії, U - напруга мережі (є стандартним - 220 вольт). Для розрахунку необхідно скласти потужності тих електроприладів, які планується використовувати на лінії, після чого розділити отриману суму на 220. Звідси й отримуємо силу струму, відповідно до якої треба буде вибрати кабель певного перерізу.

Як приклад візьмемо ділянку (кімната) і розрахуємо для неї автомат та кабель необхідного перерізу. У кімнаті одночасно працюватимуть:

  • пилосос (1300 Вт);
  • електропраска (1000 Вт);
  • кондиціонер (1300 Вт);
  • комп'ютер (300 Вт).

Складемо дані показники (1300+1000+1300+300 = 3900 Вт) та розділимо їх на 220 (3900/220 = 17.72). Виходить, що сила струму дорівнює 17.72, підбираємо для цього оптимальний перетин кабелю виходячи з таблиці, беремо мідний кабель з перетином 2.5 мм або 4 мм квадратних (обов'язково беремо із запасом) і автомат з номінальним струмом захисту 20 ампер.

Варто згадати, що не варто вибирати автоматичний вимикач із завищеним показником номінального струму, тому що при перевантаженні електричної мережі (перевищенні показників довготривалого струму для певного дроту) почнеться займання проводки. Номінал автомата повинен бути відповідати величині довготривалого струму провідника або бути меншим.

Досвідчені електрики неодноразово говорять про те, що не варто встановлювати кабелі невеликого перерізу через їхню дешевизну, слід вибирати кабель із запасом, щоб уникнути перевантаження електричної ділянки та займання проводки. А ось вибирати потужний автомат протипоказано!

Проводка монтується один раз, замінити її складно, а зробити заміну вимикача у разі значно збільшеного навантаження в рази простіше.

На даний момент з'являється все більше потужних електричних приладів, тому варто заздалегідь подбати, раптом ви вирішите використовувати потужніший пилосос або додати в приміщення якийсь додатковий прилад.

Нюанси

Здебільшого, питань із підбором пакетника із перетину кабелю у читачів не повинно виникнути, але є деякі тонкощі, які ми не згадали вище.

  1. Автомат з яким типом електромагнітного розчеплювача вибрати
    У побуті найчастіше використовуються автомати категорії «В» та «С».
    Зумовлено це якнайшвидше спрацювання пакетних вимикачів при перевищенні номінального струму. Це надзвичайно актуально при використанні таких приладів як електрочайники, тостери та праски. Залежно від типу використовуваної техніки слід вибирати певну категорію, бажано віддати перевагу вимикачам категорії «В».
  2. Автомат з якою максимальною потужністю здатності, що відключається, вибрати
    Залежить від місця розташування введення електрики з підстанції в квартиру, якщо в безпосередній близькості, то варто вибирати з здатністю, що відключається, в 10000 ампер, в іншому ж для міських квартир вистачає пристроїв на 5000-6000 ампер. Можна перестрахуватися і вибрати варіант 10000 ампер, зрештою цей показник впливає лише на те, чи буде працездатний автомат після короткого замикання.
  3. Який тип дроту вибрати: алюміній чи мідь
    Настійно не рекомендуємо придбати алюмінієві провідники. Мідна проводка більш надійна і здатна витримувати вищі струми.

profazu.ru

Навіщо потрібні захисні автомати і як вони працюють?

Сучасні АВ мають два ступені захисту: теплову та електромагнітну. Це дозволяє убезпечити лінію від пошкодження в результаті тривалого перевищення струмом номінальної величини, що протікає, а також короткого замикання.

Основним елементом теплового розчіплювача є пластина із двох металів, яка так і називається – біметалічної. Якщо на неї протягом досить тривалого часу впливає струм підвищеної потужності, вона стає гнучкою і, впливаючи на елемент, що відключає, викликає спрацювання автомата.

Наявністю електромагнітного розчіплювача обумовлена ​​здатність автоматичного вимикача при впливі на ланцюг надструмів короткого замикання, витримати які вона не зможе.

Розчіплювач електромагнітного типу являє собою соленоїд з сердечником, який при проходженні крізь нього струму високої потужності моментально зсувається у бік відключаючого елемента, вимикаючи захисний пристрій та знеструмлюючи мережу.

Це дозволяє забезпечити захист дроту та приладів від потоку електронів, величина якого набагато вища за розрахункову для кабелю конкретного перерізу.

Чим небезпечна невідповідність кабелю мережному навантаженню?

Правильний підбір захисного автомата за потужністю – дуже важливе завдання. Неправильно вибраний пристрій не захистить лінію від раптового зростання сили струму.

Але не менш важливо правильно підібрати за перерізом кабель електропроводки. В іншому випадку, якщо сумарна потужність перевищить номінальну величину, яку здатний витримувати провідник, це призведе до значного зростання температури останнього. У результаті ізоляційний шар почне плавитися, що може призвести до займання.

Щоб наочно уявити, ніж загрожує невідповідність перерізу проводки сумарної потужності включених у мережу пристроїв, розглянемо такий приклад.

Нові господарі, купивши квартиру в старому будинку, встановлюють у ній кілька сучасних побутових приладів, що дають сумарне навантаження на ланцюг, що дорівнює 5 кВт. Струмовий еквівалент у цьому випадку становитиме близько 23 А. Відповідно до цього ланцюг вмикається захисний автомат на 25 А. Здавалося б, вибір автомата за потужністю зроблено правильно, і мережа готова до експлуатації. Але через деякий час після включення приладів у будинку з'являється задимлення з характерним запахом ізоляції, а через деякий час виникає полум'я. Автоматичний вимикач при цьому не відключатиме мережу від живлення – адже номінал струму не перевищує допустимого.

Якщо господаря в цей момент не виявиться поблизу, розплавлена ​​ізоляція через деякий час викличе коротке замикання, яке спровокує спрацювання автомата, але полум'я від проводки може вже поширитися по всьому будинку.

Причина в тому, що хоча розрахунок автомата по потужності був зроблений правильно, кабель проводки перерізом 1,5 мм був розрахований на 19 А і не витримав наявного навантаження.

Щоб вам не довелося братися за калькулятор і самостійно вираховувати перетин електропроводки за формулами, наведемо типову таблицю, де легко знайти потрібне значення.

Захист слабкої ланки електроланцюжка

Отже, ми переконалися, що розрахунок автоматичного вимикача повинен проводитися, виходячи не тільки з сумарної потужності пристроїв, що включені в ланцюг (незалежно від їх кількості), але і з перерізу проводів. Якщо цей показник неоднаковий протягом електричної лінії, то вибираємо ділянку з найменшим перерізом і робимо розрахунок автомата, виходячи з цього значення.

Вимоги ПУЕ свідчать, що обраний автоматичний вимикач повинен забезпечувати захист найслабшої ділянки електроланцюга, або мати номінал струму, який відповідатиме аналогічному параметру включених до мережі установок. Це також означає, що для підключення повинні використовуватися дроти, поперечний переріз яких дозволить витримати сумарну потужність підключених пристроїв.

Як виконується вибір перерізу дроту та номіналу автоматичного вимикача – на наступному відео:

Якщо недбайливий господар проігнорує це правило, то у разі аварійної ситуації, що виникла через недостатній захист найслабшої ділянки проводки, йому не варто звинувачувати обраний пристрій і лаяти виробника – винуватцем ситуації буде тільки він сам.

Як розрахувати номінал автоматичного вимикача?

Припустимо, що ми врахували все сказане вище і підібрали новий кабель, що відповідає сучасним вимогам і має потрібний перетин. Тепер електропроводка гарантовано витримає навантаження від увімкнених побутових приладів, навіть якщо їх досить багато. Тепер переходимо безпосередньо до вибору автоматичного вимикача за номіналом струму. Згадуємо шкільний курс фізики та визначаємо розрахунковий струм навантаження, підставляючи у формулу відповідні значення: I=P/U.

Тут I – величина номінального струму, P – сумарна потужність включених у ланцюг установок (з урахуванням всіх споживачів електрики, зокрема і лампочок), а U – напруга мережі.

Щоб спростити вибір захисного автомата і позбавити вас необхідності братися за калькулятор, наведемо таблицю, в якій вказані номінали АВ, які включаються в однофазні та трифазні мережі, і відповідні їм потужності сумарного навантаження.

Ця таблиця дозволить легко визначити, скільки кіловат навантаження якому номінальному струму захисного пристрою відповідають. Як ми бачимо, автомату 25 Ампер у мережі з однофазним підключенням та напругою 220 В відповідає потужність 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогічній мережі – 7,0 кВт (у таблиці це значення виділено червоним кольором). У той же час для електричної мережі з трифазним підключенням трикутник і номінальною напругою 380 В автомату на 10 Ампер відповідає потужність сумарного навантаження 11,4 кВт.

Наочно про підбір автоматичних вимикачів на відео:

Висновок

У цьому матеріалі ми розповіли про те, для чого потрібні і як працюють пристрої захисту електричного ланцюга. Крім того, враховуючи викладену інформацію та наведені табличні дані, у вас не викличе скрути питання, як вибрати автоматичний вимикач.



Схожі статті

2024 parki48.ru. Будуємо каркасний будинок. Ландшафтний дизайн. Будівництво. Фундамент.