Подбор автоматических выключателей по нагрузке

Расчёт автомата по мощности и другим параметрам

При проведении электромонтажных работ основным критерием всегда должна выступать безопасность. Ведь от этого зависит очень многое, вплоть до жизни и здоровья человека. И совершенно не имеет значения причина подобного мероприятия. В любом случае необходимо правильно подобрать защитные устройства. Именно в связи с этим придётся провести расчёт автомата по мощности, учитывая некоторые важные нюансы.

• Автоматические выключатели
  • Предназначение устройства
  • Принцип работы
  • Виды АВ и их особенности
• Выбор защитного устройства
  • Мощность нагрузки
  • Сечение кабеля
  • По току короткого замыкания
• Подбор номинала

Автоматические выключатели

Каждому, кто сталкивался с электропроводкой, приходилось слышать об автоматических выключателях или автоматах. В первую очередь грамотный электрик всегда посоветует отнестись к выбору столь важной части электросети с особой щепетильностью. Так как впоследствии именно этот нехитрый прибор может избавить от многих неприятностей.

Совершенно неважно, какого рода проводятся электромонтажные работы — ложится ли новая проводка в только что построенном доме, заменяется старая, модернизируется щиток или прокладывается отдельная ветка для слишком энергоёмких приборов — в любом случае особое внимание необходимо уделить подбору автомата по мощности и прочим параметрам.

Предназначение устройства

Любой современный автомат имеет две степени защиты. Это означает, что помочь он сможет в двух, наиболее распространённых ситуациях.

1. Первая, подразумевает перегрев проводки в результате прохождения по ней токов, больше номинальных. К чему это может привести, догадаться несложно: перегорание кабеля, а в итоге короткое замыкание или вообще возгорание.
2. Вторая ситуация, предотвратить которую способен автоматический выключатель, это короткое замыкание, вследствие которого сила тока в цепи может увеличиваться на огромные значения, а это чревато в лучшем случае выходом из строя всего электрооборудования. В худшем — возгоранием электротехники, а от неё и всего помещения. Говорить же о целостности проводки и вовсе не приходится.

Таким образом, автомат способен защитить не только личное имущество, но в некоторых случаях и жизнь. Хотя для этого необходимо провести грамотный расчёт автоматического выключателя по мощности и ряду других параметров. А также не стоит брать автомат «с запасом», так как при критических значениях токов в сети он банально может не сработать, что равнозначно его отсутствию.

Что же касается защиты человека от поражения электрическим током в результате прикосновения к токоведущим частям, то здесь предпочтительнее использовать УЗО.

Принцип работы

Основной задачей защитного выключателя является отсечение подачи электрического тока от подающего кабеля в сеть потребителя. Происходит это благодаря расцепителям, находящимся в теле автомата. Причём существуют два вида таких частей:

1. Электромагнитные, представляющие собой катушку, пружину и сердечник, который при превышении номинальных токов втягивается и через пружину разъединяет контакты. Происходит это практически мгновенно — от 0,01 до 0,001 секунды, что способно обеспечить надёжную защиту.
2. Биметаллические тепловые — срабатывают при прохождении токов, превышающих предельные значения. При этом биметаллическая пластина, являющаяся основой такого расцепителя, изгибается и происходит разрыв контактов.

Для более надёжного отключения в большинстве современных моделей автоматов стараются применять оба вида расцепителей.

Виды АВ и их особенности

Учитывая разнообразие электросетей и определённых ситуаций, автоматы могут быть разных видов. Принцип их работы ничем существенным не отличается — срабатывают всё те же расцепители, но в зависимости от ситуации и ряда других нюансов используют разные их вариации.

Так, для стандартной однофазной сети напряжением 220 вольт выпускаются однополюсные и двухполюсные АВ. Первые способны разрывать лишь один провод — фазу. Вторые могут работать и с фазой, и с нулём. Безусловно, предпочтительнее использовать второй вариант. Особенно, если дело касается помещений с повышенной влажностью. Конечно, и однополюсный автомат вполне справится со своей задачей, но могут возникнуть ситуации, когда перегоревшие провода замкнут между собой. В таком случае, естественно, фаза будет отсечена, но вот нулевой провод окажется под напряжением, что может быть крайне опасно.

Для трёхфазных сетей напряжением 380 вольт используются трёх- или четерёхполюсные автоматы. Устанавливать их необходимо и на входе, и непосредственно перед потребителем. Как понятно, такие автоматы отсекают все три фазы, подключённые к ним. В редких случаях возможно использование одно- или двухполюсных защитных устройства для отсекания, соответственно, одной или двух фаз.

Выбор защитного устройства

Конечно, любой автомат превосходно справится с возложенными на него задачами — это не вызывает сомнения, если он исправен. Но дело в том, что подбирать АВ необходимо с учётом нескольких параметров.

Если выбранный автомат слишком «слабый», то будут происходить постоянные ложные срабатывания. И наоборот, слишком «сильная» модель, будет иметь довольно сомнительную полезность.

Мощность нагрузки

Одной из возможностей подобрать защитное устройство является выбор автомата по мощности нагрузки. Для этого необходимо узнать значение тока нагрузки. И уже из этих данных выбирать соответствующий номинал. Проще всего (да и точнее) это сделать с помощью закона Ома по формуле:

где P — мощность потребителя (холодильник, микроволновая печь, стиральная машина и т. п. ), а U — напряжение сети.

Для примера потребитель будет взят 1,5 кВт, а напряжение сети обычное 220 В. Имея эти данные, подставив их в формулу, получится:

I = 1500/220 = 6,8 А.

В случае с трёхфазной сетью 380 вольт, напряжение будет 380 В.

Опираясь на закон Ома, можно без труда посчитать мощность нагрузки, из которой подбирать требуемый номинал автомата. Однако не стоит забывать, что, выбирая таким образом АВ, необходимо сложить нагрузку всех потребителей.

Существует и ещё одна формула для выбора автоматического выключателя по току, но она немного сложнее, но и конечный результат будет куда более точен. На практике это не принципиально, но в ознакомительных целях всё же стоит её привести:

Значения I, P, U будут теми же, что и в законе Ома, а вот cos φ — это коэффициент мощности, который учитывает в нагрузке реактивную составляющую. Это значение помогает определить таблица 6.12 нормативного документа СП 31−110−2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий».

Для примера данные будут использованы те же, т. е. потребитель 1,5 кВт, а напряжение всё те же 220 В. Согласно таблице, cos φ будет равен 0,65, как для вычислительных машин. Следовательно:

I = 1500 Вт/220 В * 0,65 = 4,43 А.

Сечение кабеля

Выбирать автомат лишь по мощности нагрузки будет непростительной ошибкой, которая может дорого стоить. Ведь если не учесть при этом сечение кабеля, то теряется всякий смысл в подборе автомата. Однако полученные значения нагрузки и номинал АВ смогут помочь в подборе необходимого кабеля.

Для этого не понадобится делать никаких расчётов, так как достаточно воспользоваться таблицей № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ, где понятие длительно допустимый ток означает проходящее длительное время по проводнику напряжение, не вызывающее чрезмерного его нагрева. Проще говоря, за это значение можно принять рассчитанную мощность нагрузки. И получить требуемое сечение медного или алюминиевого провода.

По току короткого замыкания

Чтобы выбрать автоматический выключатель по мощности хотя и понадобились некоторые расчёты, но они были крайне просты. Этого совсем нельзя сказать о расчётах при выборе автомата по токам короткого замыкания.

Но при подборе номинала АВ для дома, коттеджа, квартиры или офиса, подобные расчёты будут излишни, так как основной показатель, особенно влияющий на данные, это длинна проводника. Но в подобных ситуациях она крайне мала, чтобы существенно повлиять на результат. Поэтому такие расчёты проводят лишь при проектировании подстанций и других подобных сооружений, где длина кабелей значительная.

Поэтому при выборе автоматического выключателя обычно приобретают модели с обозначением «С», где учитываются значения пусковых токов.

Подбор номинала

Выбор номинала автоматического выключателя должен соответствовать определённым требованиям. А конкретнее, автомат обязан сработать прежде, чем токи смогут превысить допустимые значения проводки. Из этого следует, что номинал автомата должен быть чуть меньше, нежели сила тока, которую способна выдержать проводка.

Выбрать нужный АВ довольно просто. Тем более что существует таблица номиналов автоматов по току, а это значительно упрощает задачу.

Исходя из всего этого, можно составить алгоритм, по которому проще всего подобрать автомат нужного номинала:

• Для отдельно взятого участка вычисляется сечение и материал провода.
• Из таблицы берётся значение максимального тока, который способен выдержать кабель.
• Остаётся с помощью таблицы лишь выбрать автомат со значением чуть меньшим длительно допустимого тока.

Таблица содержит пять номиналов АВ 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А, из которых и будет выбираться защитное устройство. Автоматы же меньших значений практически не используются, так как нагрузки современных потребителей просто не позволят этого сделать. Таким образом, имея необходимы значения, очень легко выбрать автомат, соответствующий конкретно взятому случаю.

Автоматический выключатель: подбор мощности и тока

Главная страница » Автоматический выключатель: подбор мощности и тока

Автоматические выключатели фактически применяются везде, где для решения различных задач используется электрическая энергия. Корректный подбор этого неотъемлемого компонента электрической схемы – гарантии целостности электроприборов и безопасности для пользователей. Между тем, выбрать автоматический выключатель без оглядки на инструкции, для неискушённого пользователя совсем непросто. Инструкция же предлагает два варианта подбора приборов – по мощности либо по току. Рассмотрим оба варианта для полноценного представления.

Автоматический выключатель: подбор мощности

Один из параметров электрической цепи, опираясь на который удаётся корректно подобрать автоматический выключатель — мощность нагрузки. Здесь под исполнение корректного подбора выключателя-автомата требуется:

• определить сумму нагрузки от приборов электросети, подключенных на постоянной основе;
• увеличить полученное значение на верхний коэффициент, определив тем самым возможное временное увеличение нагрузки (например, за счёт включения неучтённых дополнительных приборов).

Автоматический выключатель: пример расчёта под бытовую нагрузку

Для современной бытовой хозяйственной сферы обыденным явлением видится оснащение по максимуму электрическими приборами. Причём обычно большая часть электроприборов приходится на кухонное помещение.

Оснащение современной кухни выстраивается большим количеством электрической техники и каждый прибор нуждается в защите по питанию

Постоянно действующей нагрузкой (в скобках указаны средние значения) на кухонную электропроводку традиционно выступают:

• холодильный шкаф бытовой (0,5 кВт);
• микроволновая установка (1 кВт);
• чайник с электро-нагревателем (1,5 кВт);
• вытяжная система (0,2 кВт).

Здесь, судя по совокупной имеющейся нагрузки, значение мощности для кухонной электрической цепи составит – 3,2 кВт. Исходя из полученного значения потребительской нагрузки, корректным следует считать выбор автоматического выключателя мощностью 3,5 кВт (номинал) на рабочий ток 16А.

Допустим, под эту же схему домовладельцы решили пристроить дополнительный электроприбор – кофеварку. Мощность этого устройства составляет в среднем — 1,5 кВт. В результате суммарное потребление электроэнергии кухонной техники возрастёт по мощности до 4,7 кВт.

Если автоматический выключатель фиксирует перегрузку по току, срабатывает защитный механизм на отключение. Подача электричества в цепь нагрузки прекращается

С таким уровнем нагрузки выбранный автоматический выключатель уже не справится (превышено граничное значение мощности). Соответственно, будет срабатывать защитный механизм прибора. Подача электричества в дом прекратится. Именно для исключения подобных ситуаций требуется учитывать коэффициент верхнего энергопотребления.

Как правило, значение коэффициента на временное дополнительное потребление берётся не выше 1,5. Иначе утрачивается эффективность контроля постоянной нагрузки. К тому же, применяя коэффициент верхнего потребления, нельзя забывать о сечении электропроводки, значение которого должно соответствовать передаваемой мощности.

Автоматический выключатель и номинальная нагрузка

Мощностью номинального режима считается значение отсечки, не приводящее к срабатыванию механизма защиты. Это значение рассчитывают по известной формуле.

Механизм автоматического выключателя имеет сложную структуру и очень чувствительные элементы. От чувствительности элементов зависит точность отсечки по времени

Классическая формула расчёта потребляемой мощности из курса физики:

P=U*I

где: U – напряжение, I – ток нагрузки.

Выше в примере подбора мощность автоматического выключателя была уже подсчитана совокупностью потребления всеми бытовыми приборами. Поэтому, пользуясь обозначенной формулой, достаточно просто вычислить требуемый ток автоматического выключателя, несколько изменив расклад формулы:

I= P/U (3500/220=14,9А)

Результат представленного расчёта соответствует стандарту для автоматических выключателей номинального тока — 16А.

Если требуется выбор автоматического выключателя на электрический двигатель под эксплуатацию, например, в трёхфазной сети, используют ту же формулу для расчётов. Правда дополнительно к этой формуле следует применить параметр — cos φ. Тогда получится следующий расклад:

I= P/U * cos φ

Подбор автоматического выключателя по току

Когда имеются в наличии расчётные сведения по значению максимально возможного тока эксплуатируемой электрической цепи, автомат несложно подобрать, используя технический параметра тока, установленный для прибора.

В таком случае подбор автоматического выключателя — устройства защиты электропроводки и подключенных приборов, выполняется по номинальному значению ампер, указанному на корпусе автомата.

Значения тока, на которое следует обращать внимание при выборе устройства защиты электрических цепей, обозначено (в амперах) непосредственно на фронтальной панели корпусе прибора

Особых сложностей выбора для лица, приобретающего автомат под бытовое применение не предвидится. Любой автоматический выключатель всегда имеет принятое стандартом обозначение рабочего тока.

Номинальная величина указывается непосредственно на корпусе прибора. В крайнем случае, оригинальное устройство всегда сопровождает инструкция, где представлены необходимые сведения по техническим и эксплуатационным параметрам.

Однако существует такое понятие как рабочая область токов — по умолчанию характерный параметр для всех существующих конструкций автоматических выключателей. И чем больше токовый номинал прибора, тем более расширенным является диапазон токовой рабочей области.

К примеру, автоматический выключатель значением на 10А имеет рабочую токовую область в диапазоне от 6А до 10А, тогда как прибор номинальным значением 63А охватывает диапазон рабочих токов от 50А до 63А.

Характеристика защиты автоматического выключателя

Характеристика защиты – ещё один важный момент (технический параметр), на который следует обращать внимание при выборе автомата-выключателя под эксплуатацию в бытовой сфере.

Перед цифрой, указывающей номинальный ток, всегда находится аббревиатура временной характеристики. Это один из критериев выбора для потенциального покупателя прибора

Характеристика функционала защиты электроприбора определяет скорость действия механизма защиты в зависимости от номинального значения тока автомата и тока подключенной нагрузки.

Для бытовых целей, как правило, используются приборы с характеристикой функционала защиты класса «В» или «С». Первые устройства срабатывают на отключение по факту 3-5 кратного превышения значения тока нагрузки. Вторые устройства обладают 5-10 кратным запасом.

Между тем независимо от имеющегося запаса, момент срабатывания защиты определяется ещё и временем (долями секунды), в течение которого допускается превышение установленного защитного параметра.

Подбор автоматических выключателей на видео

Видеоролик ниже — своего рода практическое пособие в деле подбора рассмотренных электрических устройств защиты цепей. Не следует отказываться от просмотра материала, тем более людям слабо информированным в этом вопросе:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Выбор и расчет мощности автоматического выключателя

В данной статье мы расскажем, как подобрать и рассчитать мощность автоматического выключателя, а так же опишем принцип его назначения.

Автоматический выключатель или проще в народе — автомат «пробка», по назначению, должен защищать линию от разрушения электрическим током, значения которого могут превышать расчетное значение для этой проводной сети. Говоря более простым языком, автоматы служат для защиты электро-сетей и электрического оборудования от перегрузок и токов короткого замыкания, а так же отключений электрических цепей и оперативных нечастых включений.

Для примера, возьмем частый случай, а именно кухонную комнату, где электромонтаж розеток выполнен кабелем ВВГ 3-2,5 предельное значение тока для такого кабеля будет равняться 25А. После нам нужно подсчитать суммарную мощность электроприборов подключенных к этой линии сети и узнать, не будет ли превышено значение этого показателя.

Расчет мощности электроприборов на кухне:

• холодильник 0.5 kW+ микроволновка 1.6 kW+ телевизор 0.4 kW + чайник 2.0 kW + блендер 0.1 kW = 4.6 kW

Получившиеся от электроприборов киловатты переводим в Ватты 4.5 kW * 1000 = 4500 W

Далее, Ваты (W) переводим в Амперы, для этого приводим простейшую формулу P (мощность) / U (Напряжение) = I (сила тока)

• 4600 / 220 = 20.9А

Зачастую устанавливая автомат для кухни, принимают во внимание коэффициент спроса, который рассчитывается от количества потребителей, т.е.:

• количество потребителей 2 коэффициент 0,8
• количество потребителей 3 коэффициент 0,75
• количество потребителей 5-200 коэффициент 0,7

Для нашего случая, выберем число потребителей в количестве 3-х, с учетом коэффициента рабочий ток составит 15,33 А.

После определения рабочего тока нашей проводки, подбираем автомат «пробку», который эту проводку будет защищать. Номинал автомата выбирается либо равным номинальному току проводки, либо меньшим. Иногда используют автомат с номиналом, немного превышающим рабочий ток проводки, в нашем случае подойдет автомат на 16А.

Стандартно номинал автоматов по току, составляет: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63.

Сечение и материал кабеля проводки

При выборе автомата, помимо подключенной нагрузке (рабочему току) весомую роль играет сечение кабеля сети. Обязательно уточните тип, сечение и марку отходящего кабеля (если нет возможности уточнить все показатели, то необходимо знать хотя бы сечение) и только после этого устанавливайте нужный Вам автомат.

И так, уточняем сечение жил провода и сверяемся с таблицей, нет ли превышения максимально допустимого тока для данного проводника.

Подобный расчет и выбор автоматического выключателя применим к гаражу или рабочему месту, где могут использоваться разные виды сварочного оборудования и прочих инструментов. Но, чаще в гараже проложена разводка освещения, выполненная под нагрузку 16А на одну точку и то, только на освещение. Значит и автоматы защиты по стандарту стоят 16А из-за этого и бывают проблемы с напряжением в гараже приводящие к поломке оборудования. Берегите свой силовой аппарат!

Как правильно подобрать автомат по мощности нагрузки для квартиры

При сборке распределительного щитка возникает вопрос, как выбрать автоматические выключатели так, чтобы всей конструкцией было удобно пользоваться и при этом она оставалась максимально надежной долгое время. Решение такого вопроса в офисе или производственном помещении каждый раз – новая задача со своей уникальной спецификой. Для квартиры или жилого дома есть универсальное и простое решение. Соблюдая несколько нехитрых принципов методики выбора автомата по мощности нагрузки, вы соберете электросеть, которая прослужит не один десяток лет.

Разбить на контуры и группы

Каждая комната в вашем доме или квартире в распределительном щитке должна представлять отдельную группу автоматических выключателей, отвечающих за контуры:

• Розетки;
• Освещение.

Если в комнате присутствует кондиционер – это еще один автомат в группе, если есть водонагреватель, электропечь, электроплита, то под каждый прибор – дополнительно отдельный автомат.

Под отдельный автоматический выключатель подключаются лоджия и балкон (без разбивки на розетки и освещение)

Для кухни, ванной, туалета, сауны (комнаты, в которых присутствует вода) в группу дополнительно устанавливается УЗО (устройство защитного отключения), для защиты от удара электричеством при нарушении изоляции или в случае залива розетки/выключателя водой.

Если разбить на контуры таким образом, то при коротком замыкании, допустим, в розетке – отключается только контур розеток в комнате, а освещение остается работать. И наоборот, вышедшая из строя люстра не отключит телевизор и микроволновку.

Выбор автоматов по мощности

Задача автоматического выключателя – защита проводки от перегрева и возгорания, следовательно необходимо выбирать автомат вместе с проводкой:

• Для розеток, кондиционеров, лоджий, балконов – трехжильный кабель на 2,5 мм (по каждой жиле) – выбираем автоматический выключатель на 16 А.
• Для освещения – двухжильный кабель на 1,5 мм – подбираем автомат на 10 А.
• Для мощных приборов: водонагреватель, электропечь, электродуховка – трехжильный кабель не менее 4 мм – выбираем автоматический выключатель на 20 А.

Выбор автоматов приведен для двухфазного ввода в квартиру или дом. Если вы используете профессиональную коммерческую печь, например, на 10 кВт, то такой выбор вам не подойдет.

Выбор автоматических выключателей по производителю

На рынке РФ представлены как российские бренды (изготавливаемые в основном в Китае), так и европейские компании. Разница в цене на автоматические выключатели существенна, но и качество тоже отличается. Для примера рассмотрим стоимость автоматов на 10, 16 и 20 А от разных производителей:

Выбор автоматического выключателя по цене

Как видно из таблицы, стоимость автоматов ABB значительно выше конкурентов, тем не менее именно эти автоматы выбирают большинство профессиональных электриков для организации проводки в домах, квартирах и офисах.

Комментарии:

Итого, если у меня трехкомнатная квартира + коридор + кухня + лоджия + балкон, получается, что мне надо 2 х 5 = 10 автоматов на комнаты + 2 на лоджию и балкон + 3 на ванну с туалетом, получается 15 автоматов. И это не считая мощных потребителей типа духовки и водонагревателя + 2 штуки еще, а если у меня есть кондиционер, то еще 1.

Итого выходит 18 автоматов + вводной + УЗО = 20 штук. не многовато ли?

DALES, мне кажется, такое количество — в самый раз. При замыкании розетки свет остается гореть, при этом можно отключить одни розетки, например в детской комнате, где находится ребенок. Оставив при этом включенный кондиционер. Ничего лишнего. Все как надо

Это значит, что при подключении всех указанных приборов с суммой мощности 3,1кВт через автомат защиты будет протекать ток примерно равный 14-и Амперам. Максимальная мощность автомата, то есть та мощность и соответственно ток, который автомат может через себя пропустить и не отключиться, зависит от отношения протекающего по автомату тока и номинального тока автомата, указанного в технических данных автоматического выключателя.

Оставить комментарий Отменить ответ

Назначение и область применения рым-болтов

Основные разновидности радиаторов отопления и их преимущества

В чем отличие домашнего роутера от геймерского

Индустриальные компоненты для промышленности

Инженерная сантехника: виды, назначение и особенности