Номиналы автоматических выключателей по току: как грамотно подобрать автомат

Выбор номинала автомата защиты – ЯСтрой

Содержание:

Действие коротких замыканий пагубно влияет на электрическую проводку, приводит к ее разрушениям и служит частой причиной возгораний. С целью предупреждения подобных ситуаций устанавливаются различные средства защиты.

В настоящее время широко используются автоматические выключатели, заменившие фарфоровые пробки с плавкими вставками. Эти приборы являются более надежными и совершенными.

В связи с этим нередко возникает вопрос, как правильно выбрать автомат по мощности и нагрузки.

Принцип работы защитного автомата

Основной функцией автоматических выключателей является защита изоляции проводов и силовых кабелей от разрушений под действием токов коротких замыканий.

Эти приборы не способны защитить людей от поражения электротоком, они оберегают только сеть и оборудование.

Действие автоматических выключателей обеспечивает нормальный режим функционирования проводки, полностью устраняя угрозу возгорания.

Обратите внимание

В этом случае не произойдет отключения защищаемого участка, что приведет к оплавлению или возгоранию изоляции. В случае заниженных характеристик автомата линия будет постоянно разрываться при запуске мощной техники.

Автоматы очень быстро выходят из строя вследствие залипания контактов под воздействием слишком высоких токов.

Основными рабочими элементами автоматов являются расцепители, непосредственно разрывающие цепь в критических ситуациях. Они разделяются на следующие виды:

• Электромагнитные расцепители. Они практически мгновенно реагируют на токи короткого замыкания и отсекают нужный участок в течение 0,01 или 001 секунды. Конструкция включает в себя катушку с пружиной и сердечник, втягивающийся под воздействием высоких токов. Во время втягивания сердечник приводит в действие пружину, связанную с расцепляющим устройством.
• Тепловые биметаллические расцепители. Обеспечивают защиту сетей от перегрузок. Они обеспечивают разрыв цепи при прохождении тока, не соответствующего предельным рабочим параметрам кабеля. Под действием высокого тока биметаллическая пластина изгибается и вызывает срабатывание расцепителя.

В большинстве автоматов, используемых в быту, используется электромагнитный и тепловой расцепитель. Слаженная комбинация этих двух элементов обеспечивает надежную работу защитной аппаратуры.

Номиналы автоматов по току таблица

Необходимость выбора автоматических выключателей возникает во время проектирования электрических сетей в новых домах, а также при подключении приборов и оборудования с более высокой мощностью. Таким образом, в процессе дальнейшей эксплуатации обеспечивается надежная электрическая безопасность объектов.

Халатное отношение к выбору устройства с необходимыми параметрами приводит к серьезным негативным последствиям.

Поэтому перед выбором автоматического защитного устройства нужно обязательно убедиться, что установленная проводка выдержит запланированную нагрузку.

Чтобы рассчитать мощность автомата по току, необходимо воспользоваться формулой: I=P/U, где Р является суммарной мощностью всех электрических приборов, имеющихся в квартире. Вычислив необходимый ток, можно выбрать наиболее подходящий автомат.

Существенно упрощает проведение расчетов таблица, с помощью которой можно выбрать автоматический выключатель в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Расчет автомата по мощности тока осуществляется в основном для электроустановок – электродвигателей, трансформаторов и других устройств, имеющих реактивную нагрузку.

Таблица зависимости мощности автомата от сечения провода

В каждой электрической проводке происходит разделение на определенные группы. Соответственно каждая группа использует электрический провод или кабель с определенным сечением, а защита обеспечивается автоматом с наиболее подходящим номиналом.

Таблица поможет выбрать автоматический выключатель и сечение кабеля в зависимости от предполагаемой нагрузки электрической сети, рассчитанной заранее. Таблица помогает сделать правильный выбор автомата по мощности нагрузки.

При расчете токовых нагрузок следует помнить, что расчеты нагрузки одного потребителя и группы бытовых приборов различаются между собой. При расчетах необходимо учитывать и разницу между однофазным и трехфазным питанием.

Выбор автоматических выключателей защиты

В прошлом, для защиты электропроводки и электрооборудования в быту от таких ненормальных режимах работы как перегрузка или короткое замыкание применялись электрические пробки, как правило, из керамики. Конструкция этих устройств достаточно проста.

Недостатком этих устройств является то, что при перегорании предохранителя, вопросами о выборе плавкой вставки для него ни кто не занимался. В последствии пробка могла не сработать в нужный момент, что не редко являлось причиной многих пожаров.

В нынешнее время на замену старым пробкам пришли автоматические выключатели (АВ), которые имеют много преимуществ и более надежны в эксплуатации по сравнению с пробками. Конструктивно АВ представляет собой модуль с двумя контактами вход/выход и кнопкой включения (однополюсный автомат).

Важно

Рабочий механизм автоматического выключателя находится в закрытом пластмассовом корпусе. В задней части автомат имеет специальную защелку, благодаря которой его можно надежно зафиксировать на DIN-рейку при подключении в электрощите.

Выбор автоматических выключателей является ответственной задачей, к которой нужно отнестись серьезно. В условиях возникновения аварийных ситуаций правильно выбранный автомат является гарантией защиты не только вашего оборудования, но и вашей жизни.

Автоматический выключатель – это коммутационный аппарат предназначенный для автоматического размыкания электрической цепи в момент возникновения коротких замыканий или перегрузок.
На схемах обозначаются буквами АВ либо QF (европейский стандарт).

Критерий выбора автоматических выключателей

Основными показателями на которые ссылаются при выборе автоматов являются :

• • количество полюсов;
• • номинальное напряжение;
• • максимальный рабочий ток;
• • отключающая способность (ток короткого замыкания).

1#. Количество полюсов

Количество полюсов автомата определяется из числа фаз сети. Для установки в однофазной сети используют однополюсные или двухполюсные. Для трехфазной сети применяют трех- и четырехполюсные (сети с системой заземления нейтрали TN-S). В бытовых секторах обычно используют одно- или двухполюсные автоматы.

2#. Номинальное напряжение

Номинальное напряжение автомата это напряжение на которое рассчитан сам автомат. Не зависимо от места установки напряжение автомата должно быть равным или большим номинальному напряжению сети :

3#. Максимальный рабочий ток

Максимальный рабочий ток. Выбор автоматов по максимальному рабочему току заключается в том чтобы номинальный ток автомата (номинальный ток расцепителя) был больше или равен максимальному рабочему (расчетному) току который может длительно проходить по защищаемому участку цепи с учетом возможных перегрузок:

Чтобы узнать максимальный рабочий ток для участка сети (например для квартиры) нужно найти суммарную мощность. Для этого суммируем мощность всех приборов, которые будут подключатся через данный автомат (холодильник, телевизор, св-печь и т.п.).Величину тока из полученной мощности можно найти двумя способами: методом сопоставления или по формуле.

Для сети 220 В при нагрузке в 1 кВт, ток составляет 5 А. В сети с напряжением 380 В величина тока для 1 кВт мощности составляет 3 А. С помощью такого варианта сопоставления можно найти ток через известную мощность. К примеру, суммарная мощность в квартире получилась 4.6 кВт, ток при этом равен примерно 23 А. Для более точного нахождения тока можно воспользоваться известной формулой:

Для бытовых электроприборов .

4#. Отключающая способность

Отключающая способность. Выбор автомата по номинальному току отключения сводится к тому, чтобы ток который автомат способен отключить был больше тока короткого замыкания в точке установки аппарата:Номинальный ток отключения это наибольший ток к.з. который автомат способен отключить при номинальном напряжении.

При выборе автоматов промышленного назначения их дополнительно проверяют на:

• электродинамическую стойкость:   

• термическую стойкость:   

Автоматические выключатели выпускаются с такой шкалой номинальных токов: 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 и 160 А.

В жилых секторах (дома, квартиры) как правило устанавливают двухполюсные автоматы с номиналом в 16 или 25 А и током отключения 3 кА.

Похожие материалы на сайте:

• Устройство автоматического выключателя

6 важных критериев выбора автоматического выключателя

Вы здесь:Основное назначение автоматического выключателя – защита электропроводки от токов короткого замыкания (в дальнейшем КЗ) и перегрузок электросети.

Если произойдет аварийная ситуация и по домашней проводке пройдет сверхток, изоляция кабеля мгновенно расплавится, а сама проводка вспыхнет, как бенгальские огни. Результат будет, как Вы понимаете, плачевный – возникновения пожара и что еще хуже – поражение электрическим током.

Чтобы такого не произошло, в квартирном щитке нужно обязательно установить автомат (а лучше несколько) с подходящими характеристиками.

О том, как выбрать автоматический выключатель по току, сечению кабеля и остальным техническим характеристикам, читайте дальше! Сразу же советуем обязательно просмотреть видео инструкцию, предоставленную ниже, в которой наглядно показывается методика расчета нужных параметров автоматики.

Основные критерии выбора

Итак, рассмотрим, как правильно подобрать наиболее важные параметры устройства для защиты проводки в доме и квартире.

1. Ток КЗ. Чтобы выбрать автоматический выключатель по току короткого замыкания, необходимо учитывать важное условие – правилами ПУЭ автоматы с наибольшей отключающей способностью менее 6 кА запрещаются. На сегодняшний день устройства могут иметь номиналы 3; 4,5; 6 и 10 кА. Если Ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать коммутационный аппарат номиналом 6000 Амер.
2. Номинальный ток (рабочий). Следующий, не менее важный критерий выбора автомата для дома – по номинальному току. Данная характеристика отображает значение тока, свыше которого произойдет разъединение цепи и, соответственно, защита электропроводки от перегрузок. Чтобы выбрать подходящее значение (оно может быть 10, 16, 32, 40А и т.д.), необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники, будет зависеть рабочий ток устройства коммутации. В данном случае для выбора подходящей характеристики автоматического выключателя рекомендуем сначала определить сечение кабеля в Вашем доме либо квартире, после чего руководствоваться данными таблицами:
3. Ток срабатывания. Одновременно с рабочим током автомата нужно подобрать его номинал по току срабатывания. Как Вы знаете, при включении мощных электроприборов пусковой ток может быть значительно Выше номинального (вплоть до 12 кратного значения). Чтобы автоматический выключатель не сработал, восприняв включение двигателя, как короткое замыкание, нужно правильно выбрать класс коммутационного аппарата. На сегодняшний день для бытового применения могут использоваться классы B, C и D. Для дома и квартиры лучше всего выбрать устройство класса B, если в кухне установлена газовая плита и нет мощных потребителей электроэнергии. Если установлена электроплита либо мощный электрический котел, лучше подобрать подходящий автомат класса C. Ну и если у Вас в частном доме задействованы электродвигатели большой мощности, необходимо осуществить выбор коммутационного аппарата с маркировкой «D».
4. Селективность. Данный термин подразумевает отключение в аварийной ситуации только определенного, проблемного участка, а не всей электроэнергии в доме. Тут уже нужно немного вникнуть в логическую цепочку и выбрать номиналы автоматических выключателей согласно обслуживающей линии. Вершину так называемого разветвления должен занимать вводной автомат, номинал которого не должен превышать максимально допустимую нагрузку на электропроводку, исходя из сечения провода. Номинальный ток вводного коммутационного аппарата должен превышать значение рабочего тока всех остальных, нижестоящих автоматических выключателей в щитке. Для частного дома рекомендуется на ввод выбрать аппарат на 40А, на электроплиту – 32А, на электроприборы до 5 кВт – 25А, розетки – 16А и освещение – 10А. При выборе такого варианта сборки распределительного щитка условие селективности будет удовлетворено.
5. Количество полюсов. Еще один, не менее важный критерий выбора, с которым, как правило, возникает меньше всего вопросов. Итак, для однофазной сети 220 Вольт на ввод рекомендуется выбрать двухполюсный однофазный автомат. На освещение и отдельно подключаемую бытовую технику (к примеру, стиральную машину, водонагреватель, кондиционер) нужно подобрать подходящий однополюсный автоматический выключатель. Если у Вас в доме трехфазная электросеть, на ввод купите четырехполюсный коммутационный аппарат. Ну и для защиты двигателя от сверхтоков нужно выбрать трехполюсный автомат на 380 Вольт.
6. Завод изготовитель. Очень важно правильно выбрать фирму автомата, иначе при покупке подделки далеко не факт, что указанные выше параметры по факту являются такими же. В результате, при токе КЗ электромагнитный расцепитель может не сработать и как следствие – пожар в доме. Чтобы такого не произошло рекомендуется осуществлять подбор коммутационных аппаратов и другой автоматики только от качественных фирм. Рейтинг лучших производителей автоматических выключателей мы предоставили в соответствующей статье!

Номиналы автоматов

Автоматические выключатели, или АВ (проще автоматы), обеспечивают защиту электроустановок и питающих кабелей от перенапряжений и возможных коротких замыканий (кз). Для того чтобы надёжно защитить электросеть в квартире, потребуется грамотно выбрать номинал автоматического выключателя по току, обычно указываемый на лицевой панели устройства (смотрите фото ниже).

Номинал автомата на панели (C25)

Согласно требованиям ПУЭ, все бытовые АВ делятся на силовые (вводные) приборы с номинальным током 40-63 Ампера и линейные автоматы, рассчитанные на токи до 40 ампер. Эти последние используются в линиях, разводящих проводку по всем помещениям.

Выбор выключателей по токовым показателям и по сечению кабеля – непростое дело, к которому следует основательно подготовиться.

Выбор номинального значения

Номиналы автоматических выключателей, как правило, выбираются с учётом их технических характеристик, указываемых в паспортах и на лицевой панели прибора в виде маркировки. Так, если на корпусе имеется маркировочная метка С25 – это значит, что он относится к группе «C» и рассчитан на ток в нагрузке до 25-ти Ампер, который может течь через АВ как угодно долго.

Обратите внимание! В соответствие с ПУЭ, все эти приборы разбиваются на три группы (B, C и D), различающиеся не только токами, но и временными параметрами. Эти отличия будут рассмотрены в разделе, посвящённом времязадающим характеристикам.

Способность защитного устройства отключаться, пропуская ток короткого замыкания с некоторой задержкой по времени, заметно снижает вероятность его ложного срабатывания, с одной стороны, и вынуждает пользователей более ответственно подходить к расчёту выбранного автомата – с другой. Специалисты говорят, что она определяет селективность, по которой и осуществляется выбор автомата.

Как видите, грамотный выбор автоматов по току – задача совсем не простая, к которой нужен особый подход. Но, только решив её, удаётся создать безопасные условия для эксплуатации электропроводки частного дома или квартиры. В результате этого провода будут надёжно защищены от любых КЗ и перегрузок в питающей сети, независимо от того, на какую мощность они рассчитаны.

Совет

К числу основных технических параметров, определяющих номиналы автоматов, относится именно его рабочий ток (In), а также допустимая коммутируемая мощность. Последняя может рассматриваться как характеристика линейной цепи с рабочим напряжением 220 или 380 Вольт, включающей в свой состав автоматы и кабель, рассчитанный на действующие токи.

Этот параметр также указывается в паспорте устройства и может составлять 5 квт, например.

В соответствие с ПУЭ и ГОСТ Р 50345–99, все известные виды автоматических приборов могут иметь номиналы по току, укладывающиеся в определённые рамки для данной группы изделий. Границы этого диапазона начинаются со значения 0,5 и заканчиваются величиной 6300 Ампер. При этом величины их номинальных токов должны быть кратными определённому ряду, задаваемому индивидуально для каждой группы.

Таким образом, номинальные величины токов могут выбираться только из стандартного ряда и никак иначе (для выбора подходящего значения для всех групп может использоваться таблица, размещенная по адресу https://elquanta.ru/ustanovka_podklychenie/kriterii-nominalov-avtomata.html).

Из неё следует, что прибора с номиналом 23 Ампера, например, в любой из групп быть не может. Если расчет автомата показал указанный результат, выбирать следует один из ближайших для данного типа номинал в большую сторону (25 Ампер).

Временные характеристики

Определения

Щиток для электросчетчика и автоматов

Важнейшим параметром, определяющим выбор автоматического выключателя, является его временная характеристика, как правило, свидетельствующая о скорости коммутации контактов однофазного АВ. Необходимость её учёта объясняется следующими обстоятельствами:

• Нередки случаи, когда пусковой ток и другие параметры асинхронного двигателя, например, изменяются настолько быстро, что относить его включение к аварийным ситуациям бессмысленно (расцепление просто не успевает сработать);
• Примером такого кратковременного токового всплеска может служить включение насоса или других двигателей, эксплуатируемых в загородном доме (смотрите картинку);

Насос на даче в общей сети

• При включении такого оборудования на автомате коммутируется повышенная мощность, но сам он при этом не должен срабатывать при небольших всплесках токовой нагрузки;
• Однако если увеличить номинал до величины, при которой АВ не реагирует на случайные силовые включения, система сцепления не будет отключаться в аварийном режиме, вследствие чего ток может возрастать до предельного для кабеля значения;
• Если для избавления от этой опасности вновь уменьшить номинал, то система начнёт реагировать на любые, даже самые незначительные провалы в питании.

Именно для выхода из этой, казалось бы, безысходной ситуации вводится временной параметр, определяющий задержку срабатывания автомата (или его селективность) и разъясняющий, как выбрать автоматический выключатель по времени.

С технической стороны это объяснение выглядит следующим образом:

• Во-первых, основными исполнительными элементами АВ являются так называемые «тепловые» и электрические (электромагнитные) расцепители;
• Во-вторых, они представляют собой биметаллические пластины, слегка изгибающиеся при нагреве из-за протекающего по ним тока;
• И, наконец, при длительном превышении током рассчитанной величины эта пластина при изгибе выключает автоматы (смотрите фото ниже).

Важно! Перед тем, как рассчитать АВ, следует обратить на то, что нагрев пластины из двух металлов и время срабатывания напрямую связаны с величиной перегрузки.

С другой стороны, трехфазный или однофазный расцепитель, изготавливаемый в виде обычного соленоида, согласно ПУЭ, обеспечивает мгновенное отключение автомата, не дожидаясь пока биполярная пластина прогреется.

Зависимость скорости срабатывания автомата от силы тока, протекающего через расцепители по 3х проводной линии, например, как раз и задаёт токовую характеристику АВ, относящуюся к каждому из трех проводов.

Дополнительная информация. В специальной литературе и ПУЭ упоминается ещё один показатель, характеризующий время удерживания автомата во включённом состоянии (при превышении током номинального значения на 13 и 45 процентов).

Согласно действующим нормативам в первом случае удерживающий фазный контакт прибора не должен отключаться в течение примерно часа и более, а во втором – это время может быть менее 60-ти минут. Для точного расчета задержанного тока через автомат защиты следует исходить из того, чтобы он не превышал значения, допустимого для данной линии (кабеля).

Выбор по времени

Типовой расчет автоматического выключателя производится с учётом следующих факторов:

• Правильно подобрать АВ удаётся лишь в тех случаях, когда учитывается не только номинальный ток автоматического выключателя, но и его временные характеристики;
• При расчете автоматов классов B, C и D с одинаковым номиналом следует помнить, что при отличающихся значениях превышения тока они будут вести себя по-разному;
• При этом их подбор должен осуществляться, в соответствии с кривой графика, отображающего характер их отключения (рисунок ниже).

Обратите внимание! Благодаря такой зависимости, всегда имеется возможность подобрать автомат с нужной характеристикой при подключении к линии различных нагрузок.

Специалисты советуют: при расчете подбирайте АВ таким образом, чтобы, с одной стороны, он выполнял свою защитную функцию (для электродвигателя, например), а с другой – наблюдалось минимум ложных срабатываний.

В одновременном выполнении этих условий и состоит искусство выбора автомата по мощности и току.

Дополнительное замечание. Правильный выбор автоматических выключателей по мощности также предполагает учёт временного фактора. При этом мощность потребления данной сети не должна превышать допустимую для связки линейный кабель плюс автомат, рассчитывать которую также придётся заранее.

Рекомендации специалиста

Разделение автоматических выключателей по время токовым характеристикам

Выбирая прибор токовой защиты по временным показателям, квалифицированному электрику приходится сталкиваться с некоторыми трудностями, связанными с зависимостью контролируемых параметров от тех или иных факторов.

Из рассмотренных ранее графиков для временных характеристик следует, что выбор нужного типа АВ должен осуществляться с учётом зависимости времени срабатывания расцепителя от окружающей температуры.

Кроме того, в правильно подобранной комбинации автомат плюс кабель должны выполняться следующие условия:

• В частных жилых помещениях рекомендуется устанавливать автоматы класса B, поскольку они обладают максимумом чувствительности;
• При установке автомата в новом доме (с идеальным состоянием кабелей) расчет мощности и тока должен осуществляться с учетом того, что последнего может хватить даже на срабатывание вводного АВ;
• В сельских местностях при нестабильном питании и значительных по величине сопротивлениях петли фаза-нуль для расчета цепей не потребуется и калькулятор. И без него ясно, что даже автомат класса C при возникновении КЗ в этой ситуации может не сработать.

В заключительной части обзора отметим, что в старом жилом доме с ветхой электросетью и в удалённых от городской черты регионах правильно посчитать все параметры автомата практически невозможно. Поэтому выход в данной ситуации один: вы не ошибетесь, если выберите изделие с временной характеристикой В.

Видео

Дифференциальный автомат надежная защита электрических цепей и человека

Как правильно подобрать автоматы электрические таблица

ВАЖНО! Для того, что бы сохранить статью в закладки, нажмите: CTRL + D

Выбор автомата автомата по мощности нагрузки и сечению провода

Выбор автомата по мощности нагрузки

Для выбора автомата по мощности нагрузки необходимо рассчитать ток нагрузки, и подобрать номинал автоматического выключателя больше или равному полученному значению. Значение тока, выраженное в амперах в однофазной сети 220 В.

, обычно превышает значение мощности нагрузки, выраженное в киловаттах в 5 раз, т.е. если мощность электроприемника (стиральной машины, лампочки, холодильника) равна 1,2 кВт., то ток, который будет протекать в проводе или кабеле равен 2,4 А(1,2 кВт*5=6,0 А). В расчете на 380 В.

, в трехфазных сетях, все аналогично, только величина тока превышает мощность нагрузки в 2 раза.

Можно посчитать точнее и посчитать ток по закону ома I=P/U — I=1200 Вт/220В =5,45А. Для трех фаз напряжение будет 380В.

Можно посчитать еще точнее и учесть cos φ — I=P/U*cos φ.

Коэффициент мощности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.

Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига или cos φ

Обратите внимание

Косинус фи возьмем из таблицы 6.12 нормативного документа СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

Таблица 1. Значение Cos φ в зависимости от типа электроприемника

предприятий торговли и

насосов, вентиляторов и

для расчета сетей освещения

следует принимать с лампами:

Примем наш электроприемник мощностью 1,2 кВт. как бытовой однофазный холодильник на 220В, cos φ примем из таблицы 0,75 как двигатель от 1 до 4 кВт.

Рассчитаем ток I=1200 Вт / 220В * 0,75 = 4,09 А.

Теперь самый правильный способ определения тока электроприемника — взять величину тока с шильдика, паспорта или инструкции по эксплуатации. Шильдик с характеристиками есть почти на всех электроприборах.

Общий ток в линии(к примеру розеточной сети) определяется суммированием тока всех электроприемников. По рассчитанному току выбираем ближайший номинал автоматического автомата в большую сторону. В нашем примере для тока 4,09А это будет автомат на 6А.

Очень важно отметить, что выбирать автоматический выключатель только по мощности нагрузки является грубым нарушением требований пожарной безопасности и может привести к возгоранию изоляции кабеля или провода и как следствие к возникновению пожара. Необходимо при выборе учитывать еще и сечение провода или кабеля.

По мощности нагрузки более правильно выбирать сечение проводника. Требования по выбору изложены в основном нормативном документе для электриков под названием ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), а точнее в главе 1.3.

В нашем случае, для домашней электросети, достаточно рассчитать ток нагрузки, как указано выше, и в таблице ниже выбрать сечение проводника, при условии что полученное значение ниже длительно допустимого тока соответствующего его сечению.

Выбор автомата по сечению кабеля

Рассмотрим проблему выбора автоматических выключателей для домашней электропроводки более подробно с учетом требований пожарной безопасности.Необходимые требования изложены главе 3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ.», так как напряжение сети в частных домах, квартирах, дачах равно 220 или 380В.

Напряжение 220В. – однофазная сеть используется в основном для розеток и освещения.

380В. – это в основном сети распределительные – линии электропередач проходящие по улицам, от которых ответвлением подключаются дома.

Важно

Согласно требованиям вышеуказанной главы, внутренние сети жилых и общественных зданий должны быть защищены от токов КЗ и перегрузки. Для выполнения этих требований и были изобретены аппараты защиты под названием автоматические выключатели(автоматы).

Автоматический выключатель «автомат» — это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания и перегрузки.

Короткое замыкание (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу.

Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов.

Также, коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

Ток перегрузки – превышающий нормированное значение длительно допустимого тока и вызывающий перегрев проводника.Защита от токов КЗ и перегрева необходима для пожарной безопасности, для предотвращения возгорания проводов и кабелей, и как следствие пожара в доме.

Длительно допустимый ток – величина тока, постоянно протекающего по проводнику, и не вызывающего чрезмерного нагрева провода или кабеля.

Величина длительно допустимого тока для проводников разного сечения и материала представлена ниже.Таблица представляет собой совмещенный и упрощенный вариант применимый для бытовых сетей электроснабжения, таблиц № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ.

ток, А, для проводов

и кабелей с медными жилами.

ток, А, для проводов

и кабелей с алюминиевыми жилами.

Выбор автомата по току короткого замыкания КЗ

Выбор автоматического выключателя для защиты от КЗ (короткого замыкания) осуществляется на основании расчетного значения тока КЗ в конце линии. Расчет относительно сложен, величина зависит от мощности трансформаторной подстанции, сечении проводника и длинны проводника и т.п.

Из опыта проведения расчетов и проектирования электрических сетей, наиболее влияющим параметром является длинна линии, в нашем случае длинна кабеля от щитка до розетки или люстры.

Т.к. в квартирах и частных домах эта длинна минимальна, то такими расчетами обычно пренебрегают и выбирают автоматические выключатели с характеристикой «C», можно конечно использовать «В», но только для освещения внутри квартиры или дома, т.к.

такие маломощные светильники не вызывают высокого значения пускового тока, а уже в сети для кухонной техники имеющей электродвигатели, использование автоматов с характеристикой В не рекомендуется, т.к.

возможно срабатывание автомата при включении холодильника или блендера из-за скача пускового тока.

Выбор автоматического выключателя

Выбор автоматического выключателя – не такая уж и простая задача, с которой сталкивается каждый, занимающийся электропроводкой.

Наиболее важными характеристиками автоматов являются номинальный ток защитного отключения, времятоковая характеристика и количество полюсов. На этих характеристиках мы сегодня и остановимся.

Итак в этой статье Вы узнаете:

• как правильно определить и выбрать номинал автоматического выключателя по току;
• как правильно выбрать времятоковую характеристику автомата;
• как правильно выбрать количество полюсов автоматического выключателя.

Выбор автоматического выключателя по току

Первым с чем нам необходимо определиться при выборе – это ток срабатывания, на который должен быть рассчитан автоматический выключатель. На рынке представлены автоматы из следующего ряда: 0,5А, 1А, 2А, 3А, 4А, 6А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А.

​

Однополюсный автоматический выключатель «С» на 50А производства SchneiderElectric

Определяют необходимый номинал тока по суммарной мощности энергопотребителей, а также максимально допустимой мощности проводки.

Например, у вас на кухне установлен холодильник (400Вт), стиральная машина (2000Вт), электрочайник (1200Вт) и телевизор (300Вт). Итого получаем 400Вт + 2000 + 1200Вт + 300Вт = 3900Вт.

Совет

Сделаем запас мощности 20% для дополнительных розеток и получим 3900Вт х 1,2 = 4680Вт.

Чтобы получить из мощности номинальный ток разделим ее на напряжение 220В, соответствующее однофазной цепи. 4680Вт / 220В  = 21А. Для защиты этой цепи нужно выбрать автомат с номиналом тока большим, чем расчетный. Для нашего участка цепи из ряда выбираем номинал 25А.

Однако следует также учитывать нагрузочную способность проводки, чтобы не повредить ее повышенным номиналом тока. Допустим, в нашем случае подключение кухни и разводка в ней выполнены медным кабелем ВВГ 2х4.

Максимально допустимый номинал тока для этого кабеля составляет 38А при напряжении 220В. Тогда номинальным током для данного провода будет 38А/1,45 = 26,2А. Таким образом, чтобы защитить нашу цепь автомата 25А будет достаточно.

Если бы нагрузочная способность кабеля была ниже, нам пришлось бы использовать автомат меньшего номинала (например, 16А).

В приведенных ниже таблицах вы найдете уже определенные номиналы автоматов в соответствии с сечением проводов и кабелей.

Таблица нагрузочной способности двухжильных медных кабелей

​​Таблица нагрузочной способности двухжильных медных проводов

Выбор типа времятоковой характеристики автомата

Следующим важным параметром автоматического выключателя является времятоковая характеристика, показывающая степень чувствительности автомата к срабатыванию отключения. То есть, в течении какого периода через автомат может протекать ток, незначительно превышающий номинальный (например, 140% от номинала), до того как сработает отключение.

Обозначается тип времятоковой характеристики латинской буквой (например, А, В, С и т.д.). Каждой из этих характеристик соответствует график, по которому можно определить время срабатывания автомата в зависимости от номинала тока. Этими графиками пользуются инженеры при проведении расчетов.

Для неискушенного пользователя вполне достаточно понимать, что букве «А» соответствуют наиболее чувствительные и быстродействующие автоматы. Для каждой следующей буквы по мере отдаления от «А», автоматы становятся все менее чувствительными.

То есть, для их срабатывания при незначительном превышении номинального уровня силы тока нужно более длительное время.

Обратите внимание

Времятоковая характеристика «С» для автоматических выключателей cерии «Домовой» SchneiderElectric

Для того чтобы не вдаваться в глубины техники, приведем общие рекомендации по применению автоматов в зависимости от их времятоковой характеристики:

• «А» – для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и защиты полупроводниковых устройств;
• «B» – для осветительных сетей общего назначения;
• «С» – для осветительных цепей и электроустановок с умеренными пусковыми токами (двигателей и трансформаторов);
• «D» – для цепей с активно-индуктивной нагрузкой, а также защиты электродвигателей с большими пусковыми токами;
• «К» – для индуктивных нагрузок;
• «Z» – для электронных устройств.

Как правило, в квартире используются типы «B» и «C». «B» – для осветительных цепей и в некоторых случаях, для розеточных групп. «С» – для розеточных групп и электроприборов. 

Определение требуемого количества полюсов автомата

Еще одним параметром автоматических выключателей, который непременно нужно учитывать при выборе, является количество полюсов. В быту применяются одно-, двух-, трех- и четырёхполюсные автоматы.

​

Одно-, двух- и трехполюсные автоматы производства E.NEXT

Как правило, в однофазной цепи (именно такая используется в большинстве квартир) для защиты ее участков используются однополюсные автоматы, которые устанавливаются на соответствующий фазный провод. При этом, на ввод устанавливается 2-х полюсный автомат (на фазу и на ноль), защищающий всю цепь.

Для трехфазной цепи может быть больше вариантов. Как правило, на ввод устанавливается 4-х полюсный автомат, а для защиты участков цепи используют однополюсные. Однако, некоторые участки цепи могут также защищаться 2-х полюсными автоматами, а на ввод, может устанавливаться 3-х полюсный.

Ну вот в принципе и все, что касается основных характеристик автоматических выключателей. Безусловно вся приведенная информация дает лишь общее представление о выборе автоматического выключателя. Поэтому, если у Вас есть возможность, обязательно обратитесь к профессионалам.

Есть еще много нюансов по параметрам автоматов, их устройству и эксплуатации, но это темы для других статей.

Если у Вас есть дополнительные вопросы – не стесняйтесь задавать их в комментариях.

Параметры автоматов защиты. Существующие номиналы автоматических выключателей по току

Автоматические выключатели или, коротко, автоматы устанавливаются в квартирных щитках и предохраняют электроприборы от перегрузок сети и токов короткого замыкания, отключая линии, которые они контролируют, при повышении напряжения до опасного уровня в течение определённого времени.

Чайник, утюг и СВЧ не требуют установки для себя отдельной розетки и, следовательно, установки автоматов. Однако, для стиральных и посудомоечных машин, водонагревателей и электроплит будет лучше протянуть от электрического щита отдельные линии, защитив проводку автоматическими выключателями.

Чтобы выбрать автоматический выключатель нужно знать:

• Номинальный ток автомата .
• Тип расцепления автоматического выключателя .
• Ток короткого замыкания автомата .

Чтобы определить номинальный ток автоматического выключателя необходимо произвести некоторые расчёты. Для этого потребуется номинальная мощность подключаемой техники, которую можно узнать в техническом паспорте, и сечение кабеля розетки, куда эта техника будет подключаться. Исходя из мощности в паспорте, вычисляем потребляемый ток:

I p потребляемый ток, А; P n номинальная мощность подключаемой техники, кВт; U c напряжение сети, 0,22 кВ.

• 1,25 – для розетки для крупной бытовой техники – наш случай;
• 1,1 – для обычной бытовой розетки;
• 1 – для линии освещения.

Сосчитав ток, можно приступить к выбору автоматического выключателя по току. Выбор заключается в соблюдении неравенства:

где I n – номинальный ток автоматического выключателя; выбирается ближайшее большее к I n * из ряда: 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А.

При этом необходимо учитывать сечение кабеля розетки:

Так, например, для трёхжильного кабеля сечением 4 мм 2 нужен автомат с номинальным током не менее 32 А.

Таким образом можно выбрать автомат по току.

Типы расцепления автоматических выключателей

Тип расцепления , он же – тип автомата, – это ток, при котором срабатывает автоматический выключатель, обесточивая свою линию, и время, через которое он это делает.

Ток расцепления выше номинального тока выключателя – тока нормальной работы, в несколько раз. Сделано это для того, чтобы автомат не выключался каждый раз при небольшом кратковременном повышении напряжения в сети, иначе бы в реальных условиях, даже при небольших перегрузках, линия сразу же обесточивалась.

Также время расцепления – при кратковременных небольших перегрузках нет смысла отключать электроприёмник от питания. С другой стороны, если повышенное напряжение держится относительно долго, угрожая испортить технику, кабель нужно обесточить.

Тип расцепления как раз и определяет, при каких значениях тока перегрузки и за какое время автоматический выключатель должен сработать – это т.н. время-токовая характеристика автоматического выключателя .

Важно

Существуют выключатели следующих типов: A, B, C, D, K, Z, MA, но обычно в быту используются только автоматы типов B, C и D.

Время-токовая характеристика

Производители в своих каталогах обычно приводят таблицу выбора автоматических выключателей. Она, например, может выглядеть так, как указано в таблице Тип мгновенного расцепления B.

Маркировка автоматических выключателей

На каждом автомате обязательно должна быть нанесена маркировка с техническими характеристиками прибора.

Наверное, не стоит напоминать о том, что в современных электрических сетях возникают перегрузки, которые негативно влияют на сами сети. Поэтому для защиты устанавливаются автоматические выключатели, или как их называют в обиходе – автоматы.

Именно они отключают подачу питания в сеть, если в ней произошел перегруз. Но тут встает другой вопрос, касающийся параметров этих автоматов, где выделяются два основных: номиналы автоматических выключателей по току и времятоковая характеристика.

Давайте разбираться в этих показателях.

Токовые номиналы автоматов

Начнем с того, что все характеристики автоматических выключателей располагаются на их корпусе. Поэтому найти их не проблема.

Что касается номинального тока автомата, то электрики считают его основной характеристикой. По сути, это максимальное значение силы тока, которое автомат может выдержать, не отключая питающую электрическую сеть.

Как только фактическая сила тока превысит номинальную, автомат сработает и отключает цепочку.

Надо сразу же отметить, что номиналы автоматических выключателей стандартизированы, то есть, имеют определенные цифровые значения. Вот этот стандартный ряд: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 А. Некоторые европейские производители выпускают приборы с номиналом 125 ампер.

Именно температура эксплуатации действует на токовую нагрузку автомата. И чем в данном случае выше температура, тем ниже токовую нагрузку может выдержать данный защитный прибор. Есть еще один момент, который определяет способ установки автоматов.

Обычно в распределительном щите они устанавливаются друг к другу, прижатые плотно. Каждый автоматический выключатель в процессе работы выделяет тепло, ведь через него проходит электричество. Поэтому каждый прибор действует на соседний, увеличивая температуру последнего.

При этом чем больше устройство по токовому номиналу, тем больше оно выделяет тепловой энергии.

Совет

Необходимо отметить, что многие производители автоматических выключателей в каталогах своих изделий обязательно указывают поправочные коэффициенты, с помощью которых можно правильно рассчитать номинал тока в зависимости от температуры окружающего воздуха. Это упрощает провести правильный выбор.

И это еще не все. Некоторые бытовые приборы при включении выделяют так называемый пусковой ток.

Он обычно больше номинального в пять-шесть раз, что опять-таки будет влиять на повышение нагрузки в питающей сети.

Правда, такие токи кратковременные и на кабель они никакого влияния не имеют, а вот автомат на них может реагировать. Правда, все будет зависеть от второй характеристики данного прибора – времятоковой.

Что обозначает этот физический показатель? В принципе, все достаточно просто. При перегрузе сети, особенно когда нагрузка зависит от пускового момента бытового прибора, происходит отключение автомата.

Но так как данная нагрузка является краткосрочной, то иногда нет необходимости отключать питающую сеть.

Получается так, что автомат дает возможность прибору включиться, и при этом он не отключает подачу электроэнергии в электрическую разводку здания.

Но тут есть один нюанс. Сколько времени требуется бытовому прибору войти в штатный режим работы, насколько быстро он включается? То есть, как долго будет действовать пусковой ток? Именно временной показатель и закладывается в эту характеристику автоматического выключателя. Это создает условия, при которых отключение автомата будет уменьшено.

Существует несколько автоматов с разными времятоковыми нагрузками.

• Тип-А. Это устройство применяется в линейных сетях, в которых длина электрической разводки очень большая, или где установлены полупроводниковые приборы. Выдерживает перегруз в 2-3 раза.
• Тип-В. Обычно устанавливают в сети с активной нагрузкой и малой кратностью пускового токового момента. Обычно такие автоматы используются на участках, в которые устанавливаются освещение, печи, обогреватели и так далее. Перегруз составляет 3-5 номинальных нагрузок.
• Тип-С. Монтируется в сети с умеренными токовыми нагрузками. Это обычно розеточные группы, куда подключаются кондиционеры, холодильники. Выдерживает превышение номинала в 5-10 раз.
• Тип-D. Используется в цепях, где установлены агрегаты с высоким пусковым током. Это могут быть компрессоры, насосы, небольшие станки. Превышение составляет 10-20 номиналов.
• Тип-К. используется в электрических цепях с индуктивными нагрузками. Превышение: 8-12.
• Тип-Z. Такие автоматы устанавливаются в цепи, в которые подключены электронные приборы. Они чувствительны к сверхтокам.

Если говорить о бытовом применении, то чаще всего в электроразводки устанавливают типы «B» и «C», редко «D».

Итак, как определить на самом автоматическом выключателе обе характеристики? Обычно на корпусе можно встретить вот такое обозначение: «С16» или любое другое, главное, чтобы это была буква латинского алфавита и число.

Это говорит о том (в данном случае), что номинал автоматического выключателя по току составляет 16 ампер, а времятоковая характеристика относит данный прибор к типу «С». То есть, этот автомат будет некоторое время выдерживать силу тока, равную 80-160 ампер.

Обычно время срабатывания автомата равно 0,1 секунды.

Расчет

Как рассчитать номинальный ток автоматического выключателя? Все достаточно просто. Давайте рассмотрим такой расчет на примере розеточной группы, куда подключают электрический чайник мощностью 1,5 кВт, холодильник мощностью 400 Вт и посудомоечную машину – 2,5 кВт.

В первую очередь необходимо определить суммарную мощность потребителей, которая равна 4,4 кВт. Теперь вставляем все показатели в формулу закона Ома:

I=P/U=4400: 220=20 А. Автомат с такой токовой нагрузкой у нас в каталоге присутствует, но необходимо учитывать те условия, которые были оговорены в статье выше. То есть, лучше выбрать автоматический выключатель с большим номиналом тока. А это будет 25 ампер.

Как подобрать автоматический выключатель по току

Основным назначением автоматических выключателей, применяемых в бытовых электрических сетях, является своевременное отключение потребителей в случае возникновения короткого замыкания или превышения номинального значения тока в результате перегрузки.

Для того чтобы иметь возможность выполнять обе эти функции, любой автоматический выключатель должен быть оснащен двумя видами расцепителей, один из которых (электромагнитный) реагирует на резкое увеличение тока, а другой (тепловой) размыкает цепь в случае недопустимого возрастания температуры проводников.

Невыполнение защитой своих функций может привести к чрезмерному нагреву элементов сети, их разрушению или возникновению пожара. Поэтому при монтаже или ремонте электрической проводки в квартире крайне важно правильно выбрать и установить устройства ее защиты.

Обратите внимание

Вполне естественно, что значения номинального тока и напряжения, а также времени отключения у различных автоматических выключателей разное.

Для того чтобы разобраться в критериях и правилах, которыми принято руководствоваться при установке этих устройств, следует внимательнее присмотреться к их техническим характеристикам.

Большинство их этих характеристик можно определить, просто глядя на соответствующие маркировки, нанесенные на корпус автоматического выключателя.

Номинальный ток

Эта характеристика показывает, какой максимально допустимый ток может протекать через это устройство в течение длительного времени не вызывая при этом срабатывания теплового расцепителя.

Чтобы рассчитать это значение для отдельной однофазной линии, нужно совокупную мощность подключенных к ней электроприборов разделить на напряжение сети. Например, при мощности потребителей в 3 кВт номинальный ток будет равен:

Iном = P/U=3000/220=13,6 А.

Нужно заметить, что рассчитанные таким образом значения не являются абсолютно точными, поскольку в них не учитывает коэффициент мощности, который может сильно влиять на результат, если в электрической цепи имеются крупные потребители реактивной энергии.

Однако, поскольку в большинстве случаев такая нагрузка среди бытовых устройств не встречается, то для выбора автоматического выключателя вполне допустимо пользоваться этой формулой. Выбирать при этом нужно устройство, имеющее ближайший (больший) к расчетному номинал тока из стандартного ряда.

Для нашего случая подойдет автоматический выключатель на 16 А.

Если характеристики проводки не соответствуют мощности подключаемых к ней потребителей, то нужно проводить отдельную линию, предназначенную для питания больших нагрузок (стиральная машина, электроплита, кондиционер и т. д.)

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:  Самостоятельный монтаж электропроводки

Номинальное напряжение

Тут все очень просто, для однофазной сети следует выбирать автоматы с номиналом 230 В, а для трехфазной – 380 В.

Тип времятоковой характеристики

Эта характеристика показывает зависимость скорости отключения контактов расцепителя от величины протекающего через них тока. Дело в том, что некоторые устройства, применяемые в бытовых электросетях, имеют достаточно большие пусковые токи, намного превышающие значения номинальных токов.

Для того чтобы автомат не срабатывал в момент пуска таких устройств, он должен «уметь» выдерживать эти токи в течение определенного промежутка времени, по истечении которого электроприбор выходит на нормальный режим работы и ток в сети снижается до своего номинального значения. Если этого не происходит, то имеет место аварийная ситуация, и электромагнитный расцепитель автомата отключит линию.

В бытовых электросетях применяются автоматические выключатели, имеющие три типа времятоковых характеристик:

• В. Предназначены для питания розеток и линий освещения.
• С. Наиболее распространенный тип выключателей, применяется для питания более мощных, чем в предыдущем случае потребителей (в том числе и двигателей с небольшими пусковыми токами). Такой автомат может быть использован в качестве вводного отключающего устройства в системе электроснабжения квартиры или частного дома.
• Автоматы с характеристикой этого типа используются главным образом для защиты электродвигателей.

Номинальная отключающая способность

Эта характеристика показывает, какое максимальное значение тока может быть отключено этим автоматом.

Количество полюсов

В однофазных сетях используются выключатели, имеющие один или два полюса. Для установки в цепь питания трехфазного двигателя применяют трехполюсные устройства, а для защиты потребителей четырехпроводной трехфазной сети (с выделенным нулем) – четырехполюсные автоматы.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:  Как правильно подключить УЗО: схемы

Если все вышеперечисленные значения определены, то выбрать автоматический выключатель для установки в квартире не представляет особой сложности. Однако есть еще несколько важных моментов, на которые стоит обратить внимание при монтаже системы защиты, состоящей из нескольких выключателей.

1. Для обеспечения максимальной надежности лучше использовать автоматы от одного производителя.
2. Подбирать номиналы выключателей по току нужно таким образом, чтобы обеспечить селективность системы автоматической защиты. То есть в случае возникновения аварийных ситуаций, она должна отключать только тот участок сети, где такая ситуация возникла. Чтобы обеспечить этот параметр, нужно в качестве общих автоматов выбирать устройства с большим значением номинального тока.
3. Чтобы избежать приобретения некачественного или несоответствующего заявленным характеристикам устройства, лучше не покупать его у непроверенных поставщиков. Для этой цели существуют специализированные магазины или, в идеале, сертифицированные дилеры надежных производителей.

Пользуясь такими нехитрыми правилами, можно надежно обезопасить себя от возникновения неприятных ситуаций, связанных с авариями или некачественной работой системы защиты бытовой электросети.