Напевно, багато хто з нас замислювався, чому автоматичні вимикачі так оперативно витіснили з електросхем застарілі плавкі запобіжники? Активність їх впровадження обґрунтована низкою переконливих аргументів, серед яких можливість купити цей вид захисту, що ідеально відповідає час-струмовим даним конкретних видів електрообладнання.
Сумніваєтеся, який автомат вам потрібен і не знаєте, як правильно його вибрати? Ми допоможемо знайти правильне рішення – у статті розглянуто класифікацію цих пристроїв. А також важливі характеристики, на які слід звернути увагу при виборі автоматичного вимикача.
Щоб вам було простіше розібратися з автоматами, матеріал статті доповнено наочними фото та корисними відеорекомендаціями від фахівців.
Автомат практично миттєво відключає довірену йому лінію, що виключає пошкодження проводки техніки, що живиться від мережі. Після виконаного відключення гілку можна відразу знову запустити, не виробляючи заміну запобіжного приладу.
Якщо ви маєте знання або досвід виконання електромонтажних робіт, будь ласка, поділіться ним з нашими читачами. Залишайте ваші коментарі про вибір автоматичного вимикача та нюанси його встановлення у коментарях нижче.
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 або дорівнює цій 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
| 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 освітлювальних мережах 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, у тому числі й 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, за якої 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.
- 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». - 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. - 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.
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.
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 — щойно струм перевищить певну межу.
Щоб захисний автоматичний вимикач справно виконував свої функції, необхідно правильно вибрати автомат по всіх параметрах. Їх не так багато — лише 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 220 В внутрішнього освітлення, на розеткові групи у приміщеннях із нормальними умовами експлуатації. Їх також ставлять деякі види навантаження в трифазних мережах, підключаючи одну з фаз.
Для трифазних мереж (380 В) є три та чотири полюсні. Ось ці автомати захисту (правильна назва автоматичний вимикач) ставлять на трифазне навантаження (духовки, варильні панелі та інше обладнання, що працює від мережі 380 В).
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. Отже, 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.
Для трифазної мережі є триполюсні автоматичні вимикачі. Такий автомат ставиться на вході і 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.
Виходячи з цього, алгоритм вибору автомата захисту простий:
- 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 вони мають чималу потужність.
приклад
Алгоритм дуже простий, але працює безпомилково. Щоб було зрозуміліше, розберемо на прикладі. Нижче наведена таблиця, в якій вказано максимально допустимий струм для провідників, які використовують при . 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.
| Перетин жил мідних проводів | Допустимий тривалий струм навантаження | Максимальна потужність навантаження для однофазної мережі 220 В | Номінальний струм захисного автомата | Граничний струм захисного автомата | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,5 кв. мм | 19 А | 4,1 кВт | 10 А | 16 А | освітлення та сигналізація |
| 2,5 кв. мм | 27 А | 5,9 кВт | 16 А | 25 А | розеткові групи та електрична тепла підлога |
| 4 кв.мм | 38 А | 8,3 кВт | 25 А | 32 А | кондиціонери та водонагрівачі |
| 6 кв.мм | 46 А | 10,1 кВт | 32 А | 40 А | електричні плити та духові шафи |
| 10 кв. мм | 70 А | 15,4 кВт | 50 А | 63 А | вступні лінії |
У таблиці знаходимо обраний переріз дроту для цієї 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.
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.
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:
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. Детально про вибір виробника у відео.
Будь-який електричний ланцюг у квартирі та будинку повинен захищатися автоматично захисту від перевантажень і надструмів короткого замикання. Цю нехитру істину можна наочно продемонструвати у будь-якому електричному щиті квартири, поверховому щиті, вступно-розподільчому щиті будинку тощо. електричним шафам та боксам.
Питання не в тому, ставити автомат захисту чи ні, питання як розрахувати автомат захисту, щоб він правильно виконував свої завдання, спрацьовував, коли потрібно і не заважав стабільній роботі електроприладів.
Приклади розрахунку автоматичних вимикачів
Теорію розрахунків автоматичних вимикачів можна почитати у статті: . Тут кілька практичних прикладів розрахунку автоматичних вимикачів в електричному ланцюзі будинку та квартири.
Приклад 1. Розрахунок вступного автомата будинку
Приклади розрахунку автоматичних вимикачів почнемо з приватного будинку, а саме розрахуємо вступний автомат. Вихідні дані:
- Напруга мережі Uн = 0,4 кВ;
- Розрахункова потужність Рр = 80 кВт;
- Коефіцієнт потужності COS = 0,84;
1-й розрахунок:
Щоб вибрати номінал автоматичного вимикача, вважаємо номінал струму навантаження даної електромережі:
Iр = Рр / (√3 × Uн × COSφ) Ir = 80 / (√3 × 0,4 × 0,84) = 137 А
2-й розрахунок
Щоб уникнути, помилкове спрацювання автомата захисту, номінальний струм автомата захисту (струм спрацьовування теплового розчіплювача) слід вибрати на 10% більше запланованого струму навантаження:
- Iток.розчіплювача = Iр × 1,1
- Iт.р = 137 × 1,1 = 150 А
Підсумок розрахунку:За зробленим розрахунком вибираємо автомат захисту (за ПУЕ-85 п. 3.1.10) із струмом розчіплювача найближчим до розрахункового значення:
- I ном.ав = 150 Ампер (150 А).
Такий вибір автомата захисту дозволить стабільно працювати електричного ланцюга будинку в робочому режимі та спрацьовувати лише в аварійних ситуаціях.
Приклад 2. Розрахунок автоматичного вимикача групового ланцюга кухні
У другому прикладі порахуємо, який автоматичний вимикач потрібно вибрати для кухонної електропроводки, яку правильно називати розетковою електропроводкою кухні. Це може бути кухня квартири чи будинку, різниці немає.
Аналогічно першому прикладу розрахунок складається з двох розрахунків: розрахунок струму навантаження електричного ланцюга кухні та розрахунок струму теплового розчіплювача.
Розрахунок струму навантаження
Вихідні дані:
- Напруга мережі Uн = 220 В;
- Розрахункова потужність Рр = 6 кВт;
- Коефіцієнт потужності COS = 1;
Тобто, якщо на кухні встановлено 10 розеток для 10 побутових приладів (стаціонарних та переносних), потрібно врахувати, що всі 10 приладів одночасно не працюватимуть.
Коефіцієнт використання
- Випишіть на лист плановані побутові прилади.
- Поруч із приладом поставте його потужність за паспортом.
- Підсумуйте всі потужності приладів за паспортом. Це Розрахунок.
- Подумайте, які прилади можуть працювати одночасно: чайник + тостер, мікровоновка + блендер, чайник + мікрохвильовка + тостер і т.д.
- Порахуйте сумарні потужності цих груп. Розрахуйте середню сумарну потужність груп приладів, що одночасно включаються. Це буде Pномінал(номінальна потужність).
- Розділіть Розрахунокна Pномінал, отримайте коефіцієнт використання кухні
Насправді, Теоретично розрахунків коефіцієнт використання всередині будинку (без інженерних мереж) і квартири приймається рівним, одиниці, якщо кількість розеток не більше 10. Це так, але на практиці, саме коефіцієнт використання дозволяє працювати сучасним побутовим приладам кухні на старій електропроводці.
Примітка:
Теоретично розрахунків 1 побутова розетка планується на 6 кв. метрів квартири (будинки). При цьому:
- коефіцієнт використання = 0,7 - для розеток від 50 шт.;
- коефіцієнт використання = 0,8 - розеток 20-49 шт.;
- коефіцієнт використання = 0,9 - розеток від 9 до 19шт.;
- коефіцієнт використання = 1,0 - розеток ≤10шт.
Повернемося до автоматичного вимикача кухні. Вважаємо номінал струму навантаження кухні:
- Ір = Рр / 220В;
- Ір = 6000/220 = 27,3 А.
Струм розчіплювача:
- Iрозрахунок. = Ір × 1,1 = 27,3 × 1,1 = 30А
За розрахунком вибираємо для кухні в 32 Ампер.
Висновок
Наведений приклад розрахунку кухні вийшов дещо завищеним, зазвичай для 16 ампер вистачає якщо врахувати, що плиту, пральну машину, посудомийну машину виводять в окремі групи.
Ці приклади розрахунку автоматичних вимикачів для групових ланцюгів лише показують загальний принцип розрахунків, причому не включають розрахунок інженерних ланцюгів, що включає роботу насосів, верстатів та інших двигунів приватного будинку.
Фотогалерея автоматів захисту
Призначення автоматичного вимикача (далі АВ) – це захист електропроводки, електроустаткування від короткого замикання (далі КЗ) та перевантаження. Якщо не використовувати такі вимикачі в мережі, то згодом може статися аварія, тобто замикання електропроводки, приладів або електроінструментів. Якщо не замикання, то перевантаження у роботі електроустаткування.
У першому та другому випадки відбудеться нагрівання дроту або кабелю, а значить ізоляція розплавиться. Провід замкнуться, станеться КЗ, а значить вогонь, іскри і в результаті пожежа.
Щоб цього не сталося і застосовують АВ як захист від можливих неприємних наслідків.
Як же АВ захищає електропроводку та електричні прилади, інструменти? Якщо, попросту кажучи, всередині цього вимикача є спеціальний пристрій, який забезпечує моментальне відключення подачі напруги, якщо є проблема КЗ або перевантаження.
АВ бувають:
- однополюсні, до нього підключається лише одна фаза, застосовується там, де споживач електроенергії на 220 В;
- двополюсні, до нього підключаються дві різноїменні фази або фаза і нуль. Як тільки на одній із фаз виникає якась проблема (перевищення значення по струму), відключаються відразу два автомати. У побуті такі автомати не використовуються;
- триполюсні, застосовуються там, де є трифазна система електропередачі. Наприклад, під час введення в котедж, багатоквартирних будинках;
- чотириполюсні, що застосовуються в розподільчих пристроях (РУ), для розриву 3-х фаз і нуля, у побуті не застосовуються.
Вибір автоматичного вимикача струму
За номінальним струмом АВ
Промисловість виготовляє велику різноманітність автоматичних вимикачів за номінальним струмом: 0,5А; 1А; 1,6А; 2А; 3,15А; 4А; 5А; 6А; 10А; 16А; 20А; 25А; 32А; 40А; 50А; 63А. У побуті використовується переважно від 6А до 40А.
При покупці АВ потрібно вибирати такий номінал, щоб він спрацьовував до того моменту, коли струм не перевищував можливості електропроводки.
Тому потрібно знати, якого перетину потрібно прокладати провід (кабель) до споживача чи групи споживачів та його потужності. Від цього залежатиме номінал АВ.
Таблиця 1.
Вибір АВ за струмом короткого замикання
Ви можете придбати АВ з номіналом короткого замикання: 3000, 4500, 6000, 10000 Ампер. Вибір АВ із потрібним номіналом залежить від довжини кабельної чи повітряної лінії від ТП (Трансформаторної підстанції) до вашого будинку, квартири чи котеджу.
Якщо ТП розташовується поруч, то струми КЗ дуже великі, тому потрібно купувати автомат із відсіканням 10 000 А. У приватному секторі домоволодінь велика довжина повітряних ліній електропередач, тому потрібно використовувати автоматичний вимикач зі струмом КЗ – 4 500 А. В інших випадках усереднену величину – 6000 А.
Електромагнітний розчіплювач
Електромагнітний розчіплювач – це така деталь усередині АВ, яка при короткому замиканні (КЗ) розмикає електричний ланцюг. Розчіплювачі поділяються на категорії. Ми розглянемо ті категорії, які найчастіше використовуються:
У – відбувається розмикання ланцюга, коли номінальний струм перевищує 3 – 5 раз;
С – перевищується у 5 – 10 разів;
D – перевищується 10 – 20 раз.
Вибір автоматичного вимикача за потужністю: таблиця
Щоб вибрати АВ за потужністю (Р), потрібно розрахувати за формулою струм навантаження, потім за отриманими даними вибрати автомат більшого значення.
Приклад вибору автоматичного вмикача
Для початку необхідно підрахувати суму всіх потужностей для якої необхідно підібрати АВ. До автоматичного вимикача у квартирному щитку підключено провід, що йде на кухню, де через розетки підключаються чайник потужністю 2,2 кВт, мікрохвильова піч – 700 Вт, хлібопіч – 720 Вт. Сумарна потужність споживачів електроенергії 3620 Вт = 3,62 кВт. Розрахунок струму будемо проводити за такою формулою:
I – споживаний струм;
P – загальна потужність споживачів;
U – напруга у мережі.
I = 3620/220 = 16,4А
Як бачите споживаний струм навантаження дорівнює 16,4 А. І з цього можна підібрати АВ. Автомат на 16 А можна взяти, але він працюватиме на межі. Будь-який автомат влаштований так, що зазначений номінальний струм загрублений на 13% і при перевантаженні він якийсь час працюватиме. Навіщо брати АВ, який працюватиме на межі. Потрібно брати із запасом. Наступний номінал АВ – 20 А.
Щоб визначити точне навантаження, потрібно заглянути в паспорт або взяти дані з шильдика, який є на всіх електроприладах.
Перегляньте таблицю потужностей для вибору АВ за номіналом.
Таблиця 2.
| Тип підключення | Однофазне 220 В, | Трифазне (трикутник), 380 В | Трифазне (зірка), 220 В |
| Номінал автомата, А | |||
| 1 | 200 Вт | 1100 Вт | 700 Вт |
| 2 | 400 Вт | 2300 Вт | 1300 Вт |
| 3 | 700 Вт | 3400 Вт | 2000 Вт |
| 6 | 1300 Вт | 6800 Вт | 4 000Вт |
| 10 | 2200 Вт | 11 400 Вт | 6600 Вт |
| 16 | 3500 Вт | 18 200 Вт | 10 600 Вт |
| 20 | 4400 Вт | 22 800 Вт | 13 200 Вт |
| 25 | 5500 Вт | 28 500 Вт | 16 500 Вт |
| 32 | 7 000 Вт | 36 500 Вт | 21 100 Вт |
| 40 | 8800 Вт | 45 600 Вт | 26 400 Вт |
| 50 | 11 000 Вт | 57 000 Вт | 33 000 Вт |
| 63 | 13 900 Вт | 71 800 Вт | 41 600 Вт |
Вибір автомата перерізу кабелю - таблиця
Промисловість виготовляє певні перерізи дроту чи кабелю. Кожен переріз провідника має певне навантаження струмом. За допомогою певного перерізу також можна підібрати автоматичний вимикач (АВ) за номіналом. Якщо ви не впевнені в перерізі певного дроту чи кабелю, то цю справу можна обчислити з .
Найлегше використовувати таблицю, де ви одразу визначите, який АВ вам потрібен. У таблиці дані без урахування довжини дроту (кабелю).
Таблиця 3.
| Струм автомата, А | Перетин дроту, мм² | Потужність, кВт | ||
| Мідь | Алюміній | 220 В | 380 В (cos = 0,8) | |
| 5 | 1 | 2,5 | 1,1 | 2,6 |
| 6 | 1 | 2,5 | 1,3 | 3,2 |
| 10 | 1,5 | 2,5 | 2,2 | 5,3 |
| 16 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 8,4 |
| 20 | 2,5 | 4 | 4,4 | 10,5 |
| 25 | 4 | 6 | 5,5 | 13,2 |
| 32 | 6 | 10 | 7 | 16,8 |
| 40 | 10 | 16 | 8,8 | 21,1 |
| 50 | 10 | 16 | 11 | 26,3 |
| 63 | 16 | 25 | 13,9 | 33,2 |
Головне в підборі АВ і переріз проводу (кабелю), щоб струм автоматичного вмикача був меншим, ніж допустимий струм провідника.
Не забудьте, що перш ніж вибирати провід (кабель), потрібно знати сумарну потужність споживача електроенергії і лише в останню чергу АВ.
Висновок
Як правильно вибирати АВ, ви дізналися з цієї статті. Перед покупкою автоматичних вмикачів ви повинні знати, які виробники виготовляють якісний товар. Вибирайте лише перевірені фірми.