От мощности потребителей выбрать автомат защиты сети. Как правильно подобрать и рассчитать автоматический выключатель (простой расчет автомата). Активная и номинальная компонента

Давно прошло время керамических пробок, которые вкручивались в домашние электрические щитки. В настоящее время широкое распространение получили различные типы автоматических выключателей, выполняющих защитные функции. Данные устройства очень эффективны при коротких замыканиях и перегрузках. Очень многие потребители еще не до конца освоили эти приборы, поэтому нередко возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт. От выбора автомата полностью зависит надежная и долговечная работа электрических сетей, приборов и оборудования в доме или квартире.

Основные функции автоматов

Перед выбором автоматического защитного устройства, необходимо разобраться с принципами его работы и возможностями. Многие считают главной функцией автомата защиту бытовых приборов. Однако, это суждение абсолютно неверно. Автомат никак не реагирует на приборы, подключаемые к сети, он срабатывает лишь при коротких замыканиях или перегрузках.Эти критические состояния приводят к резкому возрастанию силы тока, вызывающему перегрев и даже возгорание кабелей.

Особый рост силы тока наблюдается во время короткого замыкания. В этот момент его величина возрастает до нескольких тысяч и кабели просто не в состоянии выдержать подобную нагрузку, особенно, если его сечение 2,5 мм2. При таком сечении наступает мгновенное возгорание провода.

Поэтому от правильного выбора автомата зависит очень многое. Точные расчеты, в том числе и по , дают возможность надежно защитить электрическую сеть.

Параметры расчетов автомата

Каждый автоматический выключатель в первую очередь защищает проводку, подключенную после него. Основные расчеты данных устройств проводятся по номинальному току нагрузки. Расчеты по мощности осуществляются в том случае, когда вся длина провода рассчитана на нагрузку, в соответствии с номинальным током.

Окончательный выбор номинального тока для автомата зависит от сечения провода. Только после этого можно рассчитывать величину нагрузки. Максимальный ток, допустимый для провода с определенным сечением должен быть больше . Таким образом, при выборе защитного устройства используется минимальное сечение провода, присутствующее в электрической сети.

Когда у потребителей возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт, таблица учитывает и трехфазную электрическую сеть. Для подобных расчетов существует своя методика. В этих случаях номинальная мощность трехфазного автомата определяется как сумма мощностей всех электроприборов, планируемых к подключению через автоматический выключатель.

Например, если нагрузка каждой из трех фаз составляет 5 кВт, то величина рабочего тока определяется умножением суммы мощностей всех фаз на коэффициент 1,52. Таким образом, получается 5х3х1,52=22,8 ампера. Номинальный ток автомата должен превышать рабочий ток. В связи с этим, наиболее подходящим будет защитное устройство, номиналом 25 А. Наиболее распространенными номиналами автоматов являются 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 и 100 ампер. Одновременно уточняется соответствие жил кабеля заявленным нагрузкам.

Данной методикой можно пользоваться лишь в тех случаях, когда нагрузка одинаковая на все три фазы. Если же одна из фаз потребляет больше мощности, чем все остальные, то номинал автоматического выключателя рассчитывается по мощности именно этой фазы. В этом случае используется только максимальное значение мощности, умножаемое на коэффициент 4,55. Эти расчеты позволяют выбрать автомат не только по таблице, но и по максимально точным полученным данным.

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты . Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок , все сделано за нас. По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7)

Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты

ТАБЛИЦА 1.

Номенклатура мощностей электробытовых приборов и машин для расчета в электросетях жилых помещений

из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети

Инструкция

Правильно подобранный автомат защиты должен срабатывать в случае замыкания проводки или при нагрузке, существенно превышающую расчетную. В то же время, он не должен выключаться, если вы, например, включили одновременно и стиральную машину. Именно поэтому подбирайте автоматический выключатель конкретно под вашу проводку и нагрузку.

Приобретайте автоматы защиты только в специализированных магазинах, это позволит с высокой степенью вероятности купить качественный товар. Помните, что номинальный ток автоматического выключателя не должен быть выше максимально допустимой для вашей сети токовой нагрузки. Другими словами, должен сработать автомат, а не сгореть проводка.

Расчет параметров автомата защиты производится следующим образом. Предположим, что вы включили электрический чайник мощностью 2 кВт. Разделим мощность, в ваттах, на 220 , получим ток 9,1 А. Эту цифру можно округлить до 10, чтобы в расчетах был некоторый запас. Значит, автоматический выключатель должен выдержать ток в 10 ампер. Теперь подсчитайте общую мощность всех одновременно включаемых вами электроприборов и вычислите, по приведенной выше схеме, силу тока. Допустим, у вас получится 30 ампер – значит, автомат защиты должен быть рассчитан на этот ток.

Проведя предыдущие вычисления, вы подсчитали, на какой ток должен быть рассчитан автоматический выключатель. Но вам также необходимо знать, какой ток выдержит ваша сеть, а это зависит от используемых проводов. Например, если проводка выполнена алюминиевым проводом сечением 2,5 мм (самый распространенный вариант), она способна выдержать ток силой 24 ампера и нагрузку в 5,2 кВт. Значит, в вашем случае автомат защиты должен быть рассчитан на ток чуть меньше 24 ампер. Если вы используете медный провод этого сечения, то он выдержит ток в 30 ампер и нагрузку в 6,6 кВт. При использовании провода другого сечения найдите для него данные по выдерживаемому току и нагрузке в интернете.

Монтируя в доме проводку, заранее предусмотрите ее разделение на несколько изолированных цепей. Например, сделайте отдельными цепи освещения и проводку к розеткам. Это позволит вам установить на каждую цепь по отдельному автомату защиты, что значительно повысит общую безопасность. Такие электроприборы, как или электрические водонагреватели, дополнительно включайте через УЗО – устройство защитного отключения, способное защитить человека от поражения электрическим током. УЗО реагирует на утечку, поэтому в случае прикосновения к фазовому проводу немедленно отключит ток.

Многолетний опыт эксплуатации электроустановок убедительно доказывает, что выбор автоматического выключателя является очень важной процедурой.

По определению, которое приводится в учебниках по электротехнике и правилах обслуживания электрических сетей, автоматический выключатель представляет собой коммутационное устройство.

С его помощью производится подключение и отключение нагрузки. Нагрузкой считается любой прибор потребляющий электроэнергию.

Одновременно с подключением устройство данного типа выполняет функции защиты от короткого замыкания или от перегрузки в цепи потребления по току.

Прочитав данную статью, вы узнаете, как правильно выполнить расчет нагрузки и выключатель какого производителя следует выбрать.

Сфера применения

Первое, что следует отметить — автоматический выключатель или просто «автомат» всегда включается вручную.

И выключается таким же способом, если не произошло автоматического срабатывания защитного механизма.

При анализе системы электроснабжения многоэтажного дома можно предметно определить назначение того или иного выключателя.

Для электропитания квартиры используются три типа автоматов:

• центральный;
• для цепей освещения;
• для приборов большой мощности.

Если расчет объемов потребляемой энергии выполнен правильно, то все эти выключатели будут находиться в рабочем состоянии сколь угодно долго.

Автоматы широко применяются как в жилищно-коммунальной сфере, так и в промышленном производстве.

Устройства используются в цепях запуска электрических двигателей, обогревающих установок, систем освещения и охлаждения.

Особые условия эксплуатации для них не требуются, за исключением специально указанных.

При проектировании строительных объектов или электрических машин — обязательно выполняется расчет мощности нагрузки.

Результат такого расчета служит основанием для применения конкретного типа выключателя.

Или ступенчатой системы защиты от различных нарушений в электрической сети, в том числе и от короткого замыкания.

Как выбирать автомат

Выбор автоматического выключателя делается для каждой цепи отдельно.

При определенной мощности нагрузки, автомат должен обладать характеристиками, которые соответствуют паспортным данным электродвигателя, отопительного котла или другого потребителя энергии.

Электрическая печь потребляет энергии больше, чем фен или утюг.

Из этого следует, что величина поперечного сечения провода, по которому электричество подается к печке, должна быть больше той величины, которая характеризует провода, подведенные к розетке для включения утюга.

Об этом полезно знать каждому владельцу квартиры или частного дома.

Выбор по сечению провода

Нужно знать и о том, что автомат защищает проводку, а не приборы, которые подключены к электрической сети.

Выбирать прибор по сечению провода приходится в тех случаях, когда проводка проложена давно. В таком случае — нужно просто подстроиться под сложившиеся условия.

Диаметр провода нужно измерить и определить сечение. Имеется специальная таблица, в которой указана допустимая величина тока для конкретного сечения.

И уже по величине тока выбирается тип выключателя. При этом не будет лишним определить величину предельной мощности подключаемых приборов.

Подключение одного электродвигателя проводка выдержит, но если их будет 2 или 3, провода начнут нагреваться, что со временем доведет до короткого замыкания в цепи.

Выбор по току короткого замыкания

Первое, что нужно сделать – определить номинальную величину тока, который будет протекать по цепи.

Выбор автомата по току короткого замыкания делается на основе номинала, который рассчитывается на этапе проектирования.

Специалисты называют эту характеристику прибора предельной коммутационной способностью – ПКС.

Нынче выпускаемые выключатели имеют настройку на три номинала ПКС:

• 4500 Ампер (4,5 кА);
• 6000 Ампер (6,0 кА);
• 10000 Ампер (10,0 кА).

Если взять, к примеру, первую позицию, то величина номинального тока в цепи составляет 4 Ампера. При коротком замыкании в цепи она увеличивается в сто и более раз.

Когда величина достигает ПКС, автомат разрывает контакты. Другими словами — отключает нагрузку.

Автомат, который срабатывает при достижении тока короткого замыкания 4,5 кА, устанавливается для подключения к сети и защиты квартиры в многоэтажном доме.

Для автомата 6,0 кА мощность нагрузки выше. Его используют для подключения одного или нескольких многоэтажных домов.

Элементарный расчет показывает, что выключатель на 10,0 кА применяется в сфере промышленного производства. Выключатели производятся в расчете на разные условия эксплуатации.

Планируя защитить электрические сети от последствий короткого замыкания, нужно внимательно изучить эксплуатационные характеристики коммутатора.

Выбор по мощности

Для выбора автоматического выключателя по этому параметру требуется минимум информации.

Расчет нагрузки выполняется суммированием мощности каждого аппарата, который подключен к сети и работает постоянно.

Необходимо предусмотреть резерв мощности, на случай подключения дополнительных потребителей электроэнергии.

Марка провода и условия эксплуатации так же берется в расчет. Если все данные собраны правильно, то автомат будет служить долго и безотказно.

Маркировка выключателей

Перед тем как выбрать автоматический выключатель необходимо обследовать место его установки.

В том случае, кода новый прибор устанавливается на место отслужившего свой срок и морально устаревшего выключателя, не надо спешить и выбрасывать старый прибор.

Нужно найти на нем маркировку и ознакомиться с ней. Найти и запомнить значение номинала по рабочему току. Новый включатель должен иметь такие же параметры.

Если они будут отличаться в большую сторону, то придется менять провода. Иначе защита от короткого замыкания будет не своевременной и не эффективной.

Замена проводки требует существенных затрат и дешевле будет выбрать соответствующий тип нового выключателя.

Приобретая автомат от производителя в фирменном магазине, нужно обращать внимание на обозначения, которые имеются на лицевой стороне.

Здесь в предельно сжатой форме приведены все основные параметры выключателя. Важный показатель – предельное значение по рабочему току.

Все модели выключателей делятся на три группы, которые обозначаются буквами B, C, D.

Есть таблица, в которой расшифрованы данные обозначения.

• «В» — означает, что тепловой размыкатель срабатывает через 5 секунд после трехкратного превышения тока нагрузки;
• «С» — срабатывает при пятикратной перегрузке через 2 секунды;
• «D» — автомат выдерживает десятикратные нагрузки, но в течение одной-двух секунд.

Мощности бытовых приборов постоянно растут. Число электрических двигателей разного назначения увеличивается.

Практически для каждого электродвигателя, как бытового назначения, так и промышленного, требуются автоматические выключатели.

С учетом того, что устройства эксплуатируются в различных климатических и температурных условиях, на рынок поставляется несколько вариантов изделия.

Непосредственно от производителя можно получить выключатели открытого типа, в литом корпусе и модульные. Первый тип устройства рассчитан на большие мощности и применяется в промышленности.

Прибор в литом корпусе — можно использовать для включения и отключения электродвигателя. Кроме этого, его используют в горной промышленности.

Невозможно представить современный мир без электричества. В каждом доме работают различные приборы, и люди порой даже не задумываются о том, какую мощность потребляют все подключенные к электросети аппараты и устройства.

Бытовая техника настолько вошла в жизнь людей, что стоит какому-то прибору выйти из строя, как человек начинает нервничать, а некоторые даже впадают в панику.

Поскольку обычно в квартире или доме работает много различных приборов, то бесперебойная работа компьютера, холодильника или телевизора и других приборов часто приводит к превышению допустимых норм в электрических сетях, и в результате происходит короткое замыкание.

Назначение автоматических выключателей

Для того чтобы предотвратить такую ситуацию, и существуют выключатели автоматические. Наиболее распространенные и хорошо зарекомендовавшие себя - это выключатели фирмы АВВ. Внутри помещений обычно ставят автомат 16 ампер. Такие выключатели производятся в виде модулей, за счет чего их можно свободно монтировать в необходимом количестве и в нужном месте.

Лучше всего использовать специальные DIN-рейки, предназначенные для крепления на них выключателей. Любой человек, даже не слишком разбирающийся в электрике, сможет осуществить монтаж таких выключателей. Единственное, что нужно, это правильно подобрать номинал используемого прибора.

Помимо прочего, можно при необходимости дополнить различными датчиками дистанционного отключения, индикаторами срабатывания и пр., что в итоге сделает использование электроустановки более комфортным и долговечным.

Когда неожиданно в доме или квартире выключается электричество, то начинают искать причину. А она часто кроется в превышении допустимой нагрузки на сеть. Другими словами, в розетки включено намного больше электроприборов, чем было рассчитано при строительстве, либо чем было выделено на конкретного потребителя.

Так как же определить, какую нагрузку выдержит автомат на входе в дом или квартиру, либо на отдельно взятой группе потребления? Есть несколько несложных правил, и если следовать им, проблем с отключением электричества не должно возникнуть. И неважно, какой используется автомат, - 16 ампер или 25 и т.д.

Как ошибочно выбирают автоматы

На практике обычно выбирают автомат, особенно не задумываясь. Многие отталкиваются от необходимой нагрузки, а именно стараются поставить такой автомат, чтобы он попросту не отключался при большой нагрузке. Так, например, если требуется 5 кВт, то ставят автомат на 25А, если есть 3кВт нагрузка - автомат 16 ампер и так далее. Но этот подход совершенно не обдуман, поскльку приведет только к поломке оборудования или еще хуже - к возгоранию электропроводки либо даже пожару.

Для того и изобретен, чтобы защищать от перегрузки. Это для защиты, а не украшение электрического щитка.

Принцип работы автоматического выключателя

АВ призван защитить от перегрузки все приборы, подключенные в электрической цепи непосредственно после него самого.

Если он выбран неправильно, то должным образом работать он не сможет. Так, например, если применить электрический кабель, который рассчитан на 4-5 ампер, и пустить по нему 20-30, то такой автомат не выключится сразу, а будет ждать, пока изоляция не оплавится и не случится короткое замыкание. Тогда он выключится. Но это не то, к чему должна привести правильная работа автоматического выключателя. Поэтому важно учитывать заранее, ставя автомат на 16 ампер, сколько кВт он выдержит при наличии проводов определенного сечения и максимальной рабочей нагрузки.

В идеале, он должен выключиться сразу, как только почувствовал перегрузку. Тогда и провода останутся в порядке, и подключенное оборудование не перегорит.

Выбираем автомат правильно

Как же понять, автомат 16 ампер сколько киловатт выдерживает на практике?

Наиболее распространенный правильный способ выбора автоматического выключателя таков:

• определить сечение провода
• по правилам устройства электроустановок найти ток, который допустим для такого сечения провода
• выбрать подходящий по этим параметрам автомат

Например, имеется медный провод сечением 1,5 кв.мм. Ток для него допустим максимум 18-19 ампер. Соответственно, согласно правилам, выбирать нужно подходящий автомат, но со смещением в меньшую сторону по таблице. И это получается 16 ампер. То есть можно ставить автомат 16 ампер.

Если же провод медный, а его сечение 2,5 кв.мм., то допустим только ток до 26-27 ампер. Поэтому максимально можно применить автомат на 25 ампер. Хотя из соображений надежности лучше установить автомат на 20 ампер.

Таким образом рассчитываются параметры необходимого автомата для остальных сечений проводов.

При использовании можно подбирать автоматы таким же образом, только увеличивать сечение не в меньшую, а в большую сторону.

Пример: для провода из алюминия, который имеет сечение 4 кв.мм., допустимый ток такой же, как и для провода медного с сечением 2,5 кв.мм. А для такого же провода, но из алюминия, - как для 10 мм кв. медного. У 6-мм - такой же, как у 4-мм из меди. Далее - аналогично.

Виды автоматов

Выбирая автоматический выключатель, очень важно изучить все характеристики прибора. Необходимо также внимательно посчитать общую мощность всех приборов, которые предполагается подключить на каждую группу автоматов. От этих факторов будет зависеть не только скорость срабатывания выключателя, но и качество его работы.

Наиболее часто и в быту, и в производстве встречаются автоматы на 16А. Обычно их устанавливают в электрических щитах. Поэтому всегда актуален вопрос о том, сколько выдерживает автомат на 16 ампер.

Особенности выключателей

Автоматические выключатели изготовлены из материалов, которые совершенно безвредны для здоровья человека. Самозатухающий термопласт используется при изготовлении корпуса прибора. Он способен выдерживать очень высокие температуры. Его контакты сделаны из медных пластинок, посеребренных для лучшего контакта и долговечности.

В конструкции автоматического выключателя присутствует специальное тепловое реле, которое срабатывает при превышении нормы проходящего тока, и электрическая цепь размыкается, не доводя до короткого замыкания. Чем выше показатель тока, тем быстрее скорость срабатывания автомата. Счет идет на доли секунды.

Сфера использования автоматических выключателей весьма обширна и распространяется от установки их во вводных электрических щитках до щитов распределения квартир или домов. Для использования автоматических выключателей выпускаются специальные с уже установленными DIN-рейками на необходимое количество автоматов. Покупателю требуется только выбрать тот, который отвечает его пожеланиям, и установить щиток в квартире или в доме.

Несмотря на всю кажущуюся простоту использования автоматических выключателей, подключение автомата 16 ампер лучше доверить специалисту.

По номинальному току автоматические выключатели различаются как по силе тока (номинал от 1А до 6300А), так и по нагрузке на цепь (220В, 380 и 400В). Кроме того, выключатели принято различать по скорости срабатывания.