Выбор автомата по мощности нагрузки и току кабеля
В советский период времени в нашей стране для безопасной работы и защиты от перегрузки, а, следовательно, защиты от возгорания электрической проводки и короткого замыкания использовались предохранители с плавкими вставками.
Такие устройства являлись надежными, но при срабатывании неизбежно перегорал предохранитель. И главным недостатком этих устройств являлась необходимость замены предохранителя на новый.
В быту при замене плавкой вставки многие неопытные обитатели квартир совершали ошибки, так как не умели правильно рассчитать её по нагрузке. Поэтому такие устройства уже не могли должным образом защитить пользователя от пожара.
С развитием современных технологий на смену плавким предохранителям пришли эффективные и точные приборы – автоматические выключатели. Такие устройства являются надежными и хорошо защищают всю электрическую систему дома или каждую её часть по отдельности.
Для чего нужен автоматический выключатель
Главная функция автоматического выключателя – защита электрической сети от перегрузки, короткого замыкания и, как следствие, неприятных последствий в виде возгорания электрической проводки или выхода из строя электроприборов.
При возникновении аварийной ситуации, например, при превышении нагрузки, если система не будет защищена, то будет превышен ток, который может выдержать электрический кабель проводки. Он нагреется, изоляция расплавится и
Результат таких происшествий вы часто можете слышать из средств массовой информации с заголовками «в результате возгорания электрической проводки произошел пожар и пострадали люди».
Для недопущения таких последствий, согласно электрической нормативно-технической документации, обязательно необходимо устанавливать автоматические выключатели соответствующего номинала для электропроводки в любом помещении.
Конструктивное устройство автомата
Современные автоматические выключатели принципиально практически ничем не отличаются и имеют в своем составе два устройства: электромагнитный и тепловой расцепители.
Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины, которая имеет свойство нагреваться при прохождении через нее тока. Если значение тока, проходящего длительное время через автомат, превышает номинальное пропускное значение, то пластина сильно нагревается, изгибается и воздействует на механизм, который отключает данный автомат.
Электромагнитный расцепитель (соленоид) – представляет собой катушку с намотанной на нее проволокой с сердечником и пружиной. Данный механизм защищает электрическую сеть от больших токов (например, из-за короткого замыкания) и мгновенно отключает электропитание при возникновении такой ситуации. Принцип действия прост: при возникновении сверхтока в обмотке катушке появляется наведенный магнитный поток, который перемещает сердечник, тот воздействует на механизм расцепителя и отключает автоматический выключатель.
Что такое номинальный ток автомата
Номинальный ток – это максимально допустимое значение электрического тока, который пропускает автоматический выключатель без отключения сети.
Чтобы понять и сделать выбор автомата по току, нужно исходить из двух факторов:
- 1. Сечение электрического кабеля – площадь поперечного сечения кабеля электропроводки, который способен без нагрева выдерживать определенную мощность нагрузки.
- 2. Максимальной нагрузке – мощности всех электроприборов, подключённых к данной линии на максимальном режиме работы.
При выборе автоматического выключателя нельзя ставить защитное устройство номиналом по току выше, чем может выдержать смонтированный силовой кабель. Такой автомат не защитит электропроводку и сработает уже поле перегрева линии.
В любом случае сечение электрического кабеля, номинал автомата и мощность нагрузки между собой очень сильно связаны. Силовой кабель может пропускать ограниченную его сечением величину тока.
Поэтому идеальным вариантом для устройства электрической сети будет такая последовательность: расчет мощности всех потребителей на силовой линии, расчет площади поперечного сечения, монтируемого кабеля по максимальной мощности всех устройств, расчет автоматического выключателя исходя из выбранного кабеля.
Учитывайте ток «неотключения» при выборе
При работе с автоматическими выключателями необходимо знать о таком свойстве, как ток не отключения. Ошибкой является представление о том, что если устанавливать автомат на 32А, то он сработает именно при силе тока в 32А.
Токи не отключения являются важной составляющей при выборе автомата, потому что они могут существенно повлиять на безопасную работу электрической сети.
Чтобы понять откуда берется такое свойство автомата, необходимо проанализировать характеристики автоматических выключателей по времени – току. Информацию о токе не отключения можно получить, посмотрев на горизонтальную ось отношения номинального тока к нагрузке I/In.
Автоматический выключатель может работать не отключаясь при превышении номинала на определенное количество, например, в 1,13 раза.
Поэтому обязательно учитывайте это свойство и рассчитывайте свою силовую линию с запасом.
Еще один момент, который тоже важно учесть в своих расчётах – это время работы при длительной превышающей нагрузке. Чтобы автоматический выключатель сработал при превышении нагрузки в 1,45 раза необходимо некоторое количество времени. Данное свойство регулируется п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.
Например, автомат может работать в горячем состоянии 50 секунд, а в холодном более часа при превышении нагрузки в 1,45 раза. Поэтому если сечение выбрано неправильно, то времени для того, чтобы расплавить изоляцию будет более чем достаточно.
Если неправильно выбрать номинал автомата?
Основные ошибки, которые совершают, когда нужно сделать выбор автомата по мощности нагрузки: выбор слишком большого номинала или, наоборот, слишком маленького номинала по току.
Если выбрать устройство с маленьким номиналом, то автоматический выключатель будет постоянно выключаться при работе электрических приборов, будет пропадать освещение и переставать работать важные механизмы. В таком случае у проложенного кабеля будет запас мощности, но автоматический выключатель не позволит пропускать через себя ток, выше его номинала (который будет меньше номинала кабеля).
Во втором случае при неправильном выборе автомата, с «запасом» по мощности – вы подвергнете себя риску возгорания электрической проводки. Так как мощность, на которую рассчитана кабельная линия будет существенно ниже пропускной способности автоматического выключателя и он просто не сработает, так как электрический кабель уже будет плавится, а у автомата еще будет запас работы.
Плюс ко всему чем выше номинал автомата, тем он дороже. При совершении такой ошибки вы переплатите деньги и подвергнете себя существенному риску, работа электрической системы будет неэффективной и небезопасной.
Очень часто возникает проблема, в том, что автомат отключается или работает неправильно, но номинал его выбран верно. Это происходит по той причине, что неправильно выбран класс устройства, который связан с характеристиками расцепителя.
Сечение проводки должно выдерживать нагрузку
Очень важный момент при расчете и монтаже электропроводки, это правильный выбор электрического кабеля по пропускной способности его площади поперечного сечения. Бывает так, что люди забывают об этом: суммируют мощность всех приборов, покупают нужный автомат, а о проводке забывают.
Через какое-то время это может привести к выходу из строя силовой линии, так как параметры кабеля не были учтены при расчете.
Если сечение электрического кабеля 1,5 мм.кв. с максимальной пропускной способностью в 15 А, а автомат стоит номиналом 25 А. То при превышении нагрузки свыше 15 А, электропроводка будет разогреваться и плавится, но предел для отключения автомата еще не наступит. Это может привести к пожару и печальным последствиям.
Как выбрать автоматический выключатель
Часто думают, что выбор автомата по мощности нагрузки очень прост: взять мощность всех подключаемых приборов, поделить на напряжение сети и получится номинал автомата. Данное правило исходит из законов физики и в целом верно. Но для грамотного выбора защитного устройства важно учесть поперечное сечение отходящих проводников.
Итак, разберемся в вопросе «Как выбрать автоматический выключатель?».
Пример №1
Вы решили заменить электрический щиток со всеми автоматическими выключателями, но проводку решили оставить старую из советского алюминия, которая есть повсеместно в старых домах.
Вне зависимости от того, в каком состоянии у вас алюминиевая электрическая проводка в квартире, вариант у вас один: не ставить защитный автомат номиналом выше 16 А на каждую линию.
Давайте разберёмся, почему только такой вариант.
В ПУЭ таблицу 1.3.5 «Допустимый длительный ток для проводников с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами» у алюминиевых проводов сечением 2,5 мм.кв. указан допустимый ток в 19 А.
Это значит, что длительно и безопасно через данную линию может протекать ток не более 19 А. Автоматический выключатель при расчётах всегда выбирается близкий в наименьшую сторону, для того, чтобы был запас по току. Если в расчетах получается 19А, то правильный выбор автомата по мощности нагрузки будет устройство на 16А.
В такой ситуации выход только один: если у вас много приборов, то не следует их включать одновременно. Старайтесь разделить по времени работу электроприборов.
Например, сначала работает электрический чайник, после этого посудомойка моет посуду, а по завершении вы включаете стиральную машину. Тогда у вас все будет работать исправно и автомат не будет постоянно отключаться.
Если же вы хотите не думать о том, какой прибор включать и забыть о том, что нельзя включат одновременно, то лучшим решением будет заменить электропроводку.
Пример №2
Вы решили заменить электропроводку и автоматические выключатели полностью.
В ходе такого ремонта вы в любом случае будете разделять линии и ставить несколько автоматических выключателей для разных комнат и групп приборов, соответственно придется монтировать электрический щиток со множеством автоматов.
Для решения этого вопроса вам необходимо действовать по плану, указанному ранее: рассчитать максимальную мощность электрических приборов на каждую линии, выбрать сечение силового кабеля относительно мощности подключаемых приборов и защитить эту линию автоматом необходимого номинала.
Для понимания всего вышесказанного приведем дополнительный пример выбора.
Пример выбора автоматического выключателя
Вы имеете на кухне чайник 1,5кВт, микроволновую печь 1 кВт, мультиварку 1кВт телевизор в 0,4 кВт, посудомоечную машину 3 кВт, духовой шкаф 3,5 кВт, электрическую плитку или варочную панель 6кВт.
Правильное решение вопроса по количеству силовых линий и их мощности будет следующим:
На 1 линию, сечением кабеля в 2,5 кв.мм и автоматом в 16А можем подключать чайник, мультиварку, микроволновую печь и телевизор. Как посчитали:
Итого: 1500Вт + 1000 Вт + 1000Вт +400Вт = 3900Вт
По Закону Ома (I=P/U). Соответственно 3900/220 = 17,7 А – это ток, который будут потребить все приборы вместе при одновременном включении.
Выбрать сечение электрического кабеля можно из таблицы 1.3.4 из ПУЭ. Для тока 17,7 А выбираем сечение исходя из таблицы в 2,5 кв.мм для медного трехжильного кабеля проложенного закрытым способом. Из той же таблицы мы можем узнать номинальный ток, при котором не будет сильно разогреваться провод и плавится изоляция: это 21 А.
Исходя из расчетов на такую линию для ее защиты можно ставить автоматический выключатель 16А с учетом того, что все эти приборы вряд ли будут работать всегда одновременно.
Плюс при выборе автомата с наименьшим номиналом к кабелю еще в том, что очень часто продаются провода, выполненные не по ГОСТу, и имеют сечение ниже заявленного. Поэтому от таких ситуаций выбор автомата с наименьшим значением убережет вас и прекрасно защитит электропроводку.
Аналогично этим расчетам выбираем электрический кабель и автоматы для других приборов и освещения:
- — для освещения кабель 1,5 кв.мм и автомат на 10А;
- — для духового шкафа кабель 2,5 кв.мм и автомат 16А;
- — для посудомоечной машины 2,5 кв.мм и автомат 16А;
- — для электроплиты кабель 6 кв.мм и автомат на 32А.
В итоге можно понять на какой кабель ставится определенный автомат, запомнить это и использовать в быту:
- — для кабеля 1,5 кв.мм: автомат на 10А;
- — для кабеля 2,5 кв.мм: автомат 16А;
- — для кабеля 4 кв.мм: автомат 25А;
- — для кабеля 6 кв.мм: автомат на 32А.
Учитывайте температуру при выборе номинала автомата
Выбор автомата по мощности нагрузки часто сопровождается одной ошибкой: не учитывается температура помещения, в котором монтируется электрическая проводка. В ГОСТ 50345-2010 прямо указано, что характеристики устройств автоматического отключения и защиты даны для температуры окружающей среды +30 градусов Цельсия.
Из-за особенностей работы биметаллического расцепителя (он нагревается и изгибается под воздействием высокой температуры) в помещениях с минусовой температурой воздуха данный механизм будет нагреваться дольше и иметь задержку в реагировании на превышение тока.
И, соответственно, при высокой температуры среды, данный расцепитель сработает быстрее.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья — сохрани на стену!
electricvdome.ru
Выбор автоматического выключателя — правила выбора автоматического выключателя по мощности
Правила выбора автоматических выключателей
Автоматические выключатели предназначены для защиты электропроводки от перегрузок и короткого замыкания. Ошибочно полагать, что при выборе электроприбора нужно руководствоваться показателями нагрузки на сеть. Автомат защищает именно кабели и провода, а не подключенную бытовую технику.
При повышении нагрузки на электрическую сеть возрастает сила тока, из-за которой начинают греться провода, и происходит оплавление изоляции. В этот момент срабатывает автоматический выключатель. Ток перестает поступать на данный участок цепи, т.к. электроприбор ее размыкает. Автоматические выключатели ставят на вводе.
Типы автоматов
Типы автоматических выключателей различают по расцепителям. Расцепитель – это конструктивный элемент автомата, на который возложена основная функция по разрыву электросети в случае увеличения напряжения.
- Электромагнитные расцепители – моментальное реагирование и срабатывание автомата. Принцип работы: при увеличении силы тока сердечник в сотые доли секунды втягивается, тем самым напрягая пружину, которая заставляет срабатывать расцепители
- Тепловые биметаллические расцепители – разрыв сети происходит, только если нарушаются предельные значения параметров кабеля. Принцип действия заключается в изгибе пластины при ее нагреве. Она толкает рычаг в автомате, и он отключается
- Полупроводниковые расцепители – используют на сети переменного/постоянного тока на вводе. Работу по разрыву линии осуществляет блок реле трансформатора
Характеристики чувствительности к перегрузкам
Для начала нужно обратить внимание на основные характеристики срабатывания:
- Характеристика А – для электропроводки с особо чувствительным оборудованием. Расчет на мгновенную реакцию автомата на перегрузку
- Характеристика В – для защиты электропроводки (розетки и освещение) от нагрузки в жилых домах. Небольшая задержка в срабатывании автомата при увеличении силы тока в 3-5 раз от номинального значения
- Характеристика С – для защиты электропроводки от нагрузки в жилых домах и для сетей с большим пусковым током. Наиболее распространенная характеристика. Автомат не реагирует на небольшие скачки напряжения, а срабатывает только при серьезных перегрузках – увеличении силы тока в 5-10 раз от номинального значения
- Характеристика D – для защиты электропроводки от нагрузки с большим пусковым током. Устанавливают на вводе для контроля электрической сети всего здания. Отключает сеть при увеличении тока в 10-50 раз от номинального значения
Выбор автомата по количеству полюсов
В зависимости от цели применения автомата выбирают количество полюсов автомата:
- Однополюсный – для защиты освещения и розеток
- Двухполюсный – для защиты мощной бытовой техники (стиральная машина, электрическая плита и т.д.)
- Трехполюсный – для защиты генераторов, скважинных насосов и т.д.
- Четырехполюсный – для защиты четырехпроводной сети
Выбор автомата по мощности
Выбор автоматического выключателя осуществляется по номинальному току. Для его расчета нужно использовать общепринятую формулу:
I = P / U
Где: I – это величина тока
P – мощность всех электроприборов в Вт
U – напряжение в сети в В (обычно 220В)
Чтобы рассчитать мощность электроприборов, показатель кВт нужно перевести в Вт.
Помимо выбора автоматического выключателя по мощности необходимо учитывать расчет максимального рабочего тока. Номинальный ток должен быть больше или равен максимальному. Для расчета нужно суммировать мощность всех приборов и разделить ее на напряжение в сети, умноженное на понижающий коэффициент.
В зависимости от типа проводки расчет предельных значений:
- Для алюминиевых проводов – до 6А на 1 квадратный миллиметр
- Для медных проводов – до 10А на 1 квадратный миллиметр
При установке автоматического выключателя нужно еще учитывать и повышающие коэффициенты. Они рассчитываются от количества потребителей электроэнергии:
- Количество потребителей 2 -0,8
- Количество потребителей 3 – 0,75
- Больше 5 потребителей – 0,7
Помимо повышающих, для расчета используют и понижающие коэффициенты: отличие суммарной и потребляемой мощности. Значение 1 – для одновременного подключения нескольких бытовых приборов и 0,75 – если бытовые приборы есть, но из-за отсутствия розеток одновременно их включить нельзя.
После расчета нужно сверить по таблице максимально допустимое значение тока для проводника:
Сечение жилы, мм2 | Для меди | Для алюминия |
0,75 | 11 | 8 |
1 | 15 | 11 |
1,5 | 17 | 13 |
2,5 | 25 | 19 |
4 | 35 | 28 |
6 | 42 | 32 |
10 | 60 | 47 |
16 | 80 | 60 |
Основные правила выбора автоматов
Есть ряд рекомендаций, которые помогут сделать выбор автоматического выключателя.
- Покупать автомат нужно в специализированных магазинах
- При выборе производителя отдавать предпочтение наиболее известному и надежному
- Нельзя приобретать автоматы с поврежденным корпусом
- Выбор автомата должен соответствовать параметрам электропроводки после расчета мощности
- Для старой электропроводки, в которой были использованы алюминиевые провода, можно использовать автомат не больше 16А, либо два по 16А при наличии двух отходящих проводов. Включать одновременно несколько видов бытовой техники нельзя
remont.youdo.com
критерии и условия выбора прибора
Устаревшие плавкие предохранители давно ушли в прошлое на рынке, их заменили современные автоматические выключатели. Но никто не задумался, почему это произошло. Процесс связан с большим количеством положительных качеств у новых решений. Одно из главных — возможность подобрать вид защиты к конкретному электрооборудованию, на основе время-токовых данных. Есть и другие характеристики, влияющие на выбор автоматического выключателя.
Из чего состоят автоматы
Автоматическими выключателями обычно принято называть контактные коммутационные аппараты, главное предназначение которых — включение и отключение электрической цепи. Это же устройство защищает кабели, провода и потребителей от токов перегрузки, короткого замыкания.
Автоматические выключатели
Автоматический выключатель обязательно включает корпус, изготовленный из диэлектрической основы. Передняя панель обычно содержит такую информацию:
- Каталожный номер.
- Марка производителя.
- Номинал.
- Токовая характеристика. Она тоже важна для тех, кто интересуется, как выбрать автомат.
Обратите внимание! Задняя часть снабжается специальным крепежом для монтажа на DIN-рейку. Дополнительно прикладывается защёлка, тоже упрощающая монтаж.
Корпус у автоматических выключателей — из двух половинок, которые соединяются четырьмя заклёпками. Сама конструкция состоит из следующих деталей:
- Фиксаторная защёлка.
- Отверстие для отвода газов.
- Дугогасительная камера.
- Регулировочный винт теплового расцепителя.
- Биметаллическая пластина теплового расцепителя.
- Гибкий проводник.
- Управляющая рукоятка.
- Расцепляющий механизм.
- Сердечник электромагнитного расцепителя.
- Катушка электромагнитного расцепителя.
- Гибкий проводник.
- Подвижный контакт.
- Неподвижный контакт.
- Нижняя винтовая клемма.
- Верхняя винтовая клемма. Важно заранее разобраться сотдельными деталями, если интересно, как правильно выбрать автоматические выключатели для дома.
Разные приборы
Классификация
Автомат отличается способностью практически мгновенно отключить линию, за которую отвечает. Такое устройство обеспечивает полную защиту от пробоев для техники, проводки. Как только отключение прошло — запуск ветки становится доступен сразу. О замене предохранительного прибора можно не беспокоиться.
Выбор делают, основываясь на 4 ключевых параметрах:
- Номинальный рабочий ток.
- Время-токовая характеристика.
- Количество плюсов.
- Номинальная отключающая способность у автоматов электрических, как выбрать их — рассказывается далее.
От одного производителя
Количество полюсов
Подключение АВ защиты сети предполагает определённое количество проводов, максимальное. При возникновении аварийных ситуаций полюса отключаются. Например, когда превышены допустимые показатели тока, уровень время-токовой временной.
Однополюсные
Самая простая модификация автомата. Главное назначение — защита отдельных цепей. Он может совместно работать с двух- и трёхфазными вариантами. Отводящий и питающий кабель подключают всегда.
Функция одна — максимум защиты от возгорания. На нулевую шину помещают нейтраль проводки. Автомат обходят. Отдельное подключение — между проводом и шиной заземления.
Интересно. При подключении чаще всего выбирают одножильные провода. Но иногда допустимо решение с двухжильными. Верхняя часть автомата соединяется с питанием. Защищаемая линия идёт снизу, что упрощает работу. Устанавливают изделие на рейку DIN в 18 миллиметров.
Вводными автоматами такие виды оборудования не служат. При вынужденном отключении фаза разрывается. Нейтраль соединена с источником напряжения, из-за чего 100%-ная гарантия по защите отсутствует.
Двухполюсные
Такие виды автоматов применяют, когда сеть должна быть отключена от электропроводки полностью. Подобные приборы могут быть вводными, предполагающими полное обесточивание проводки при аварийных ситуациях. Поэтому абсолютно безопасными становятся любые работы по ремонту и замене внутренних деталей.
Двухфазные разновидности подходят, если нужен отдельный выключатель на однофазный электроприбор. Пример:
- станок;
- бойлер;
- водонагреватель;
Важно. При подключении устройств важно точно помнить схему защиты. Провод допускается применять как 1-, так и 2-жильный. От схемы подключения зависит, сколько жил точно выбирают в том или ином случае. Дин-рейка на 36 миллиметров становится основным приспособлением во время монтажа.
При подключении берут хотя бы 4 провода, снабжённых дополнительной защитой. За питание отвечают два. Сеть непосредственно соединяют с одним из них, питание перемычкой идёт через второй. Ещё есть два отходящих провода. Они требуют защиты.
Внутреннее устройство
Трёхполюсные
Их назначение состоит в защите трёхфазной сети, состоящей из 3 или 4 проводов. Актуальный вариант при следующих технологиях подключения:
- Звезда. Синий провод в этом случае остаётся без защиты. Фазные соединяют с полюсами.
- Треугольник. Предполагает, что центральный провод отсутствует.
Остальные две линии самостоятельно отключаются, если случается авария в одной из них.
Провода при подключении могут быть с 1 или 2, 3 жилами в равной степени. 54 миллиметра — минимальная толщина ДИН-рейки для установки.
Интересно. Три фазы предполагают функцию вводного автомата. Он будет как бы общим для любых типов трёхфазных нагрузок. В промышленности такие модификации тоже актуальны, чтобы обеспечивать током электродвигатели.
Одновременно разрешается подключать до 6 проводов. Фазных из них 3. Оставшиеся три — защищаемые. Это три однофазные проводки, и одна трёхфазная.
Одна из моделей
Четырёхфазные
Четырёхфазный автомат защищает трёх- и четырёхфазные сети. Пример — мощный двигатель, при подключении которого применяют соединение в форме звезды. На трёхфазной четырёхпроводной сети эти автоматы вполне могут стать вводными.
Соответственно, провода могут содержать от 1 до 4 жил при подключении. Ширина ДИН-рейки — 73 миллиметра.
Корпус допускает подключение в общем случае до 8 проводов. Четыре провода — фазные для электросети. Четыре — отходящие.
Простой вариант
Время-токовая характеристика
Номинальная мощность нагрузки у нескольких автоматов может быть одинаковой. Но у каждого из них точно будет своё потребление электрической энергии. Часто бывает так, что мощность подаётся на приборы неравномерно. Она меняется в зависимости от нескольких факторов:
- Постоянная работа того или иного устройства.
- Выключение или включение приборов.
- Вид устройств.
- Нагрузка.
Иногда колебания по потребляемой мощности становятся значительными. И широким будет диапазон изменений. Если номинальный ток превышен в такой ситуации — происходит отключение. Подобные обстоятельства и называют «ложным отключением сети».
Автоматы с определёнными время-токовыми характеристиками применяют, чтобы избежать подобных ситуаций. Благодаря этому упрощается эксплуатация, ложные отключения практически отсутствуют.
Время-токовая характеристика показывает, когда сработает выключатель. И какие при этом сохранятся показатели по соотношению между силой обычного и постоянного тока.
Маркировка
Характеристика B
5-20 секунд — стандартное время включения для такого автомата. При этом показатель тока — 3-5 номинальных единиц. Такие модификации отлично подходят, чтобы защищать цепи, подпитывающие бытовые стандартные приборы. Защита проводки в квартирах и частных домах — ситуации, в которых чаще всего отдают предпочтение таким приборам.
Характеристика C
В данном случае отключение происходит за 1-10 секунд. Номинальных токов при этом будет 5-10. Сфера применения таких приборов остаётся достаточно высокой:
- Бытовые условия.
- Строительство.
- Промышленность.
Электрозащиты квартир и домов — направления, где решение остаётся особенно актуальным.
Характеристика D
D-класс больше актуален для сферы промышленности. Здесь есть трёх- и четырёхполюсные модификации. Главное назначение — защита двигателей, обладающих достаточной мощностью. Они так же часто дополняют различные трёхфазные устройства.
Важно. При токе, кратном 10-14, автомат отключается за 1-10 секунд. Благодаря этому возрастает эффективность защиты проводки разных типов.
Промышленные установки работают исключительно с устройствами, чья характеристика находится на уровне D.
Разные компании
Мощность
Выбирая автомат, важно учитывать, какой будет суммарная мощность для подключения устройств. Например — когда к электропитанию подсоединяют бытовые приборы, используемые чаще на кухне. Возьмём автомат, к которому подключают:
- Электрочайник.
- СВЧ-печь.
- Духовку.
- Холодильник.
- Кофеварку.
В сумме их мощность может достигать около 6,5 кВт.
Главное — помнить о том, что стандартное напряжение сети составит 220 В в большинстве случаев. Для эксплуатации при таких условиях лучше выбирать одно-, двухполюсные автоматы на 32А, суммарная мощность которых — до 7 кВт.
Обратите внимание. По мощности часто разрешают делать дополнительный запас. Ведь при дальнейшей эксплуатации может понадобиться подключение других приборов, изначально не подлежащих учёту. Поэтому при первоначальном анализе предполагается применение повышающего коэффициента.
Например — подключили дополнительный прибор, увеличивающий характеристику на 1,5 кВт. Тогда берут коэффициент в 1,5, на него умножают результаты, полученные ранее.
Иногда целесообразное решение — применение коэффициентов понижения. Например — если невозможно использовать несколько приборов вместе. Берём кухню с суммарной мощностью 3,1 кВт. Понижающий коэффициент — 1. Учитывают только минимальное количество приборов, которые одновременно подключаются в сеть.
Расшифровка знаков
Сечение кабеля
От этого показателя выбор конкретного прибора тоже может зависеть. Если ток изначально больше, чем надо — велика вероятность перегрева кабеля из-за слишком большого количества энергии, протекающей по нему. Если выбор сделан правильно — повреждения не появляются, кабель не повреждается даже при аварийных выключениях.
Важно. Способы прокладки или установки кабелей тоже надо принимать во внимание в такой ситуации. В зависимости от места расположения кабеля, характеристика может меняться в два раза, а то и больше. Существуют специализированные таблицы, где показана зависимость сечения кабеля от фазности сетей и номинального тока. Благодаря этому решение принимать гораздо проще.
Перегрузочный ток
Автомат срабатывает, если ток превышает определённую отметку. Но часто бывает так, что сеть сталкивается с кратковременными сильными нагрузками. Обычно эта проблема возникает с пусковыми токами. Например — когда включаются приборы с большим запасом по мощности. При таких временных режимах прибор не должен отключаться, для этого у системы существуют свои решения.
Но если возникают короткие замыкания, то за обычный промежуток времени вырастает вероятность расплавления контактов. Для этого внутри систем предусмотрены так называемые расцепители. Они срабатывают при определённых показателях тока, которые можно считать перегрузкой.
Интересно. Ещё применяют термин «тока отсечки». То есть, линия просто отсекается от электропитания. Точный выбор прибора для той или иной конкретной ситуации зависит от состояния электросети в целом. И от того, насколько далеко находится объект от главного источника.
Автоматы и комплектующие
Короткое замыкание
Надо понимать, что в электрической схеме устройство работает не одно. Оно создаёт целый комплекс с другими автоматами. Это способствует созданию собственной, специфической последовательности срабатываний. Такое явление и получило название избирательности, селективности. Если её соблюдать по всем указанным параметрам — то обеспечивается стабильное поступление электроэнергии ко всем потребителям.
Например ситуация, когда прибор сталкивается с коротким замыканием. Аварийный ток при таких обстоятельствах часто проходит через автоматы щита дома, подъездного, и квартирного щитов.
Интересно. Надо сделать такой выбор, чтобы любые неисправности оперативно устранялись за счёт работы ближайшего к месту отключения автомату. Остальные устройства должны продолжать работать, чтобы приборы получали необходимую энергию.
Поэтому во время проектирования часто занимаются так называемым «резервированием». Предполагается, что абсолютно надёжной не может быть ни одна система. Поэтому нужно, чтобы рядом всегда находились дополнительные автоматы, которые будут страховкой, если основные выйдут из строя.
Для прохождения тока можно подготовить два пути:
- Основной.
- Дополнительный.
Такие селективные автоматы устанавливают перед входом к основному. Главное направление при работе — отключение аварии. В дополнительных приборах включают резисторы, обеспечивающие небольшое снижение тока. По этим причинам присутствует и задержка на срабатывание по времени.
Селективный автомат не отключается, если другой нормально справляется с аварией. В работе прибор остаётся через дополнительный контакт и канал.
Разные виды
Количество выключателей
Число силовых цепей в квартире нужно узнать заранее, тогда и с количеством автоматов разобраться будет просто.
Силовой цепью в данном случае называют провод, который идёт в квартиру от электрического щита. К нему же подсоединены приборы, которые обозначены как потребители. Обычно в городских квартирах осветительные приборы соединяют с одной цепью, с другой идут розетки. По отдельному проводу получает каждый из приборов:
- Посудомойки.
- Водонагреватели.
- Кондиционеры.
Значит, каждый из них включается в свою сеть.
Интересно. Современные стандарты говорят о необходимости подключать на каждую электроцепь свой выключатель, отдельный. На вводе проводов в квартиру должен стоять ещё один. Такие автоматы и обозначаются как вводные. Они не только защищают проводку, но и поддерживают функцию обесточивания квартиры. К примеру, при проведении электротехнических работ.
Внутреннее содержание
Каким заводам-изготовителям стоит доверять?
При покупке подделки велика вероятность, что реальные характеристики не будут соответствовать тому, что написано на упаковке.
Одни из самых качественных изделий на рынке выпускаются фирмами ABB, Schneider Electric. У автоматов EFK тоже неплохое качество.
Averes — премиальная линейка автоматов, оснащённая большим количеством дополнительных функций:
- Защитные шторки на клеммах.
- Механизм мгновенной коммутации.
- Окно реального состояния контактов.
Гарантия на автоматы стандартно доходит до 10 лет и больше. PROxima — оптимальная линейка, упрощающая опломбировку. Некоторые модели выпускаются с так называемой системой доводки для рукояток. Дополнительно присутствуют различные датчики, клеммы с насечками. Есть некоторые линейки с более скромным временем гарантии.
Пример таблицы с характеристиками
Коммутационная способность каналов
Эта характеристика нужна для определения той величины в амперах, которую автоматический выключатель способен разрывать без каких-либо проблем. Даже если появляется аварийная ситуация. Если на практике значение превышают — то прибор не может без проблем справляться с аварийными ситуациями. Сам автомат сгорает, потому что работает со слишком большой мощностью дуги.
Материал проводов в подводящих кабелях — один из самых главных параметров, влияющих на выбор. Важно обращать внимание на удаление объекта от подстанции.
В технической документации указывают два параметра, имеющих значение в этом случае:
- Предельная способность.
- Коммутационная износоустойчивость.
Благодаря последнему показателю проще понять, сколько раз автомат может сработать, пока не наступит естественный износ, после чего автомат лучше менять.
Разные модели одного производителя
Дополнительные параметры
Это касается следующих характеристик:
- Исполнение для эксплуатации с ухудшенной температурой.
- Степень защиты корпуса. Обозначается по классам IP.
- Частота промышленных колебаний, в герцах.
- Величина напряжения подводимой сети. Электрический ток тоже важен.
Такие параметры имеют значение для автоматов, эксплуатировать которые планируют в особенно сложных условиях.
Монтаж выключателей
Недопустимые ошибки при покупке
При выборе автоматических выключателей по нагрузке электромеханики-новички могут допустить несколько ошибок. Неблагоприятные последствия появляются, даже если немного промахнуться с номинальным током. Чтобы такого не произошло — рекомендуется заранее ознакомиться со списком проблем и выходов из них.
- Энергетическая мощность соединения выбирается абонентами, когда они заключают новые соглашения. Подбор лучше проводить при участии представителя продавца, производителя.
Для этого технический отдел проводит отдельный анализ и расчёт. Отдельно выбирают место, по которому будет организовано подключение. Изучают оборудование и его способность справиться с существующими нагрузками. Сечение кабеля вместе с номиналом рассчитывают по ней же. Самовольное увеличение нагрузки на ввод жильцами недопустимо, если сеть не модернизируют. Ведь по проекту мощность уже заявлена, проложен питающий кабель.
Можно сказать, что выбор номинальной мощности — ответственность не потребителя, а технического отдела. Если потом появится желание что-то увеличить,0 главное — всё согласовать.
- Ориентироваться надо на электропроводку, а не только на мощность бытовой техники, которой снабжён дом.
Если проводка достаточно старая — неправильным будет ориентироваться только на параметры, характерные для бытовых приборов. Иначе велика вероятность, что один из компонентов не выдержит, быстро расплавится. Из-за этого в сети появляются короткие замыкания. При необходимости купить коммутационный аппарат повышенной мощности первым шагом должно стать именно обновление проводки. Условие помогает решать многие проблемы, возникающие во время эксплуатации.
- Если при расчётах получилась средняя характеристика, то выбор делают в пользу большей цифры.
- В случае с дачами и гаражами чем больше мощность автомата — тем лучше.
Интересно. Ведь на загородном участке могут применяться различные электронные приборы с серьёзными запросами по мощности. Если изначально сделать правильный выбор — потом не придётся переплачивать.
- Оптимальный вариант — когда вся автоматика стоит от одного производителя, который себя уже зарекомендовал.
Потом сводится к минимуму вероятность появления несоответствий.
- За покупкой товара лучше обращаться в специализированные магазины. Хорошо, если это будет официальный дистрибьютор. В этом случае вероятность получения подделок уменьшается. А цены остаются доступными для большинства потребителей.
Особенности эксплуатации
Место монтажа большинства автоматов — на входе у квартиры или дома. Прибор размещают внутри пластиковых боксов, способных выдержать любые условия эксплуатации. Присутствие такого решения в электрической схеме станет залогом для максимальной безопасности объекта. Если параметры сети превысят определённый порог — приборы своевременно проведут отключение. Для правильного выбора достаточно учесть основные характеристики, провести несложные расчёты.
rusenergetics.ru
Выбор автомата по мощности, нагрузки, таблица
Содержание:
- Принцип работы защитного автомата
- Номиналы автоматов по току таблица
- Таблица зависимости мощности автомата от сечения провода
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.
При выборе автомата нужно обязательно учитывать, что завышенные характеристики прибора будут способствовать пропуску токов, критических для проводки. 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. В соответствии с ПУЭ автоматический выключатель должен обеспечивать защиту от перегрузки наиболее слабого участка цепи. Его номинальный ток должен соответствовать току подключаемого устройства. Соответственно и проводники выбираются с требуемым сечением.
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.
electric-220.ru
Выбор автоматических выключателей для электродвигателей
Выбирая автоматические выключатели для защиты двигателей, мы должны учитывать, что при пуске электродвигателя, возникает пусковой ток, превышающий в 5 — 7 раз номинального значения.
Автоматические выключатели выбираются по условиям:
Uном. ≥ Uном.сети
где:
- Uном. – номинальное напряжение, В;
- Uном.сети – номинальное напряжение сети, В.
Iном.расц. ≥ Iном.дв.
где:
- Iном.расц. – номинальный ток расцепителя выключателя, А;
- Iном.дв. – номинальный ток электродвигателя, А.
Ток уставки электромагнитного и полупроводникового расцепителя выбирается по формуле [Л1,с. 106]:
Для приближенного расчета тока уставки электромагнитного и полупроводникового расцепителя, можно принять по таблице 6.1 [Л1,с. 107].
Таблица 6.1 – Значения коэффициентов для расчета тока срабатывания отсечки автоматических выключателей, устанавливаемых в цепях электродвигателей
Автоматический выключателиь | Расцепитель | kз | kа | kр | kн | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
А3700; А3790 | Полупроводниковый | РП | 1,1 | 1,0 | 1,3 | 1,5 | |
ВА | БПР | ||||||
«Электрон» | РМТ | 1,35 | 1,6 | ||||
МТЗ-1 | 1,4 | 2,2 | |||||
АВМ | Электромагнитный | 1,4 | 1,1 | 1,8 | |||
А3110; АП-50; А3700; ВА; АЕ20 | 1,3 | 2,1 | |||||
А3120; А3130; А3140 | 1,15 | 1,9 |
Надежность срабатывания автомата при двухфазном и однофазном коротком замыкании при КЗ на выводах электродвигателя определяется коэффициентом чувствительности и рассчитывается по формуле [Л1,с. 107]:
При отсутствии значений по коэффициенту разбросу kp, рекомендуется принимать коэффициент чувствительности в пределах 1,4-1,5.
В случае если чувствительности защиты от междуфазных КЗ недостаточно, следует принять следующие меры:
- уточнить значение Iс.о с учетом влияния сопротивления внешней сети на пусковой ток электродвигателя;
- выбрать другой тип АВ;
- увеличить сечение кабеля на одну, две ступени, но не больше;
- применить выносную релейную защиту.
При недостаточной чувствительности защиты от однофазных КЗ, следует принять следующие меры:
- применить кабель другой конструкции с нулевой жилой, алюминиевой оболочкой;
- проложить дополнительные зануляющие металлические связи;
- применить АВ со встроенной защитой от однофазных КЗ;
- применить выносную релейную защиту от однофазных КЗ, ток срабатывания данной защиты принимается 0,5-1*Iном.дв. Коэффициент чувствительности kч > 1,5, согласно ПУЭ 7-издание;
Выбор тока срабатывания для теплового и электромагнитного (комбинированного) расцепителя автоматического выключателя
Для того, чтобы защитить двигатель от перегрузки, то есть от повреждений, вызываемых длительным протеканием тока превышающего номинальный, нужно использовать тепловые и электромагнитные (комбинированные) расцепители. Номинальный ток теплового расцепителя определяется по формуле [Л1. с 109]:
Данные коэффициенты определяются для разных типов выключателя по таблице 6.2 [Л1. с 112].
Таблица 6.2 – Значения коэффициентов для расчета тока срабатывания защиты от перегрузки автоматических выключателей
Автоматический выключателиь | Расцепитель | kз | kр | kн = kз*kр | kв | |
---|---|---|---|---|---|---|
А3700; АЕ20 | Тепловой | — | — | 1,15 | 1 | |
А3110; АП50 | 1,25 | 1 | ||||
ВА51; ВА52 | 1,2-1,35 | 1 | ||||
АВМ | Электромагнитный | 1,1 | 1,1 | 1,2 | 0,5-0,7 | |
А3700 | Полупроводни- ковый | РП | 1,1 | 1,15-1,2 | 1,27-1,32 | 0,97-0,98 |
«Электрон» | МТЗ-1, РМТ | 1,1 | 1,15-1,35 | 1,27-1,49 | 0,75 | |
ВА | БПР | 1,1 | 1,08-1,2 | 1,19-1,32 | 0,97-0,98 |
Общая формула по определению тока теплового расцепителя, имеет следующий вид:
Время срабатывания защиты от перегрузки выбирается из условия, что защита не будет срабатывать при пуске и самозапуске двигателя [Л1. с 112]:
Продолжительность пуска для двигателей с тяжёлыми условиями пуска, составляет более 5 – 10 сек, например для двигателей центрифуг, дробилок, шаровых мельниц и т.д и для двигателей с лёгкими условиями пуска равным 0,5 – 2 с, например для двигателей вентиляторов, насосов, главных приводов металлорежущих станков и механизмов с аналогичным режимом работы.
Проверка чувствительности при однофазных КЗ
Данную проверку нужно выполнять, если для отключения однофазных КЗ используется защита от перегрузки. В настоящее время ПУЭ 7-издание п. 1.7.79 предъявляет требования, чтобы время отключение выключателя тока однофазного КЗ не превышало 0,4 с.
Литература:
1. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.
Поделиться в социальных сетях
raschet.info
Выключатель автоматический: как выбрать — 9 схем
Со времен далекой молодости после окончания института в памяти запечатлелась картинка: я у друга в однокомнатной квартире. Мы сидим за шахматами. Его молодая жена шьет рядом.
По комнате бодро ходит малыш. Ему еще нет годика: познает мир. В левой руке какая-то погремушка, в правой — женская шпилька от волос.
И вдруг — ужас! На наших глазах он вставляет эту проволоку в розетку, получает удар током. Мышцы ног мгновенно реагируют: прыжок от стенки метра на полтора. Мальчик падает.
Из розетки вырывается пламя и дым. Знаете, чем все закончилось? Пацан отделался легким испугом, а алюминиевая проводка от розетки до распределительной коробки выгорела полностью. Свет не отключился.
Защиты от короткого замыкания не сработали: автомат заклинило, но пожара не было. Огонь просто погас внутри бетонной стены после того, как отгорел провод. Шпилька успела привариться к контакту розетки.
Вот я и решил написать подробную инструкцию, что такое выключатель автоматический: как выбрать его модуль за 9 шагов поэтапно. Будете выполнять — избавитесь от многих неприятностей.
Содержание статьи
Автоматический выключатель: принцип работы и устройство в картинках
Основное назначение автомата — ликвидировать аварийные ситуации в подключенных токовых цепях. Они бывают двух видов:
- Короткие замыкания (КЗ) или “коротец”, как их называют на жаргоне электриков.
- Перегрузки.
КЗ возникают за счет подключения к цепям действующего напряжения электрических цепочек с минимальным сопротивлением, которые создают громадные токи, зависящие от мощности питающих источников.
Токи коротких замыканий могут прожигать не только изоляцию воздушной среды во время ее ионизации, но и плавить металл проводки, вызывать
пожар, причинять другие беды.
На принципе управления токов коротких замыканий работают многочисленные сварочные аппараты, люди успешно пользуются ими. Но, внезапно появляющиеся КЗ наносят огромный вред.
Перегрузки опасны тем, что незаметно создают перегрев изоляции, повреждают ее. За счет возникших в ней дефектов появляются опасные токи утечек, которые способны выявить и ликвидировать только УЗО.
Перегрузки тоже являются частой причиной пожаров оборудования.
Конструкция автоматического выключателя состоит из двух раздельных модулей, каждый из которых работает, реагируя преимущественно на КЗ или перегрузку. Это:
- Электромагнитная отсечка.
- Тепловой расцепитель.
Простая кинематическая схема показывает устройство автоматического выключателя и принцип его работы.
Электрический ток протекает от сети к нагрузке сквозь замкнутые главные контакты и катушку соленоида отключения. Тепловое воздействие воспринимается биметаллической пластиной, а силовое — сердечником электромагнита.
Биметалл или сердечник в критической ситуации бьют по поворотному рычагу, выколачивая его из зацепления с защелкой, удерживающей главный контакт во включенном состоянии. Под действием сильной отключающей пружины он быстро размыкает электрическую цепь.
Конструктивно все производители реализуют этот принцип по своим разработкам. Поэтому они немного отличаются на всех моделях. Но, общее представление внутреннего устройства дает следующая картинка.
Принцип работы электромагнита расцепителя отсечки двумя словами
Когда по обмотке протекает ток, то в ее сердечнике, служащей магнитопроводом, создается магнитное поле.
Если сила тока достигает критической величины, то магнитная энергия выстреливает сердечник, преодолевая натяжение удерживающей пружины. Тогда боек выбивает защелку.
Современный электромагнитный расцепитель имеет небольшие габариты, подключается гибкими проводниками к контактам.
Тепловой расцепитель автоматического выключателя: насколько просто работает
Конструкция состоит из двух соединенных пластин: сталь и латунь. У них разное линейное расширение: зависимость от температуры. При нагреве биметалл изгибается в одну сторону, а охлаждении — противоположно.
Ток проходит по закрепленной на биметаллической пластине обмотке. Во время перегрузки или КЗ биметалл воздействует на поворотный механизм, а тот — отключает автомат, обесточивая подключенные потребители.
Выключатель автоматический: как выбрать по науке и жить в безопасности
Огромное количество производителей и обширный ассортимент их автоматов, предназначенных для разных условий эксплуатации, усложняют выбор их приобретения.
При покупке следует использовать только научный подход, не полагаясь на мнение даже знакомых электриков. С этой целью все ведущие заводы наносят маркировку прямо на корпусе модуля автомата. Привожу пример для Legrand.
Выбирать модуль выключателя автоматического нужно минимум по 9 характеристикам:
- значению действующего напряжения и форме тока;
- числу полюсов;
- величине номинального тока защищаемой цепи;
- времятоковой характеристике;
- мощности нагрузки;
- предельной коммутационной способности;
- классу токоограничения;
- селективности действия;
- степени защита корпуса IP.
Вам придется учесть их действие комплексно.
Смотрим напряжение автоматического выключателя: начальный
шаг
Сразу надо обращать внимание на условия надежной работы модуля. Дело в том, что подобные защиты могут создаваться для универсальной работы в цепях постоянного или/и переменного тока.
Примером может служить известная серия советских и российских защит, выпускаемая как автоматический выключатель АП-50.
У них бывает разный уровень напряжения. Он не всегда может подойти для надежной работы в конкретной проводке. Надо проверять внимательно.
Отдельные модули могут быть созданы только для эксплуатации в цепях переменного тока.
Число полюсов автоматического выключателя: шаг №2
Бытовые автоматы изготавливают для работы в однофазной или трехфазной цепи. На защите ввода при аварии они снимают потенциалы фаз и нуля, полностью обесточивая питающую схему.
У отходящих же линий отключается только потенциал фазы, а ноль остается в работе. Этого вполне достаточно для ликвидации аварии и создания более простой схемы подключения.
Шаг 3: выбор автоматического выключателя по току — скрытые секреты
Важно: температура окружающей среды сильно влияет на время срабатывания защиты. Все проверки и расчет проводят при +30 градусах. Реальные условия требуют учета температурных коэффициентов.
Нормальная работа автомата требует учитывать 4 значения тока:
- Номинальной величины.
- Условного нерасцепления.
- Условного расцепления.
- Длительно допустимого.
Величина номинального тока пишется Iн (In). Она указывается на корпусе, используется как базовое значение для выбора, работы и проверок защиты. Такая нагрузка должна длительно проходить через замкнутые контакты без их отключения.
Током условного нерасцепления называют величину I=1,13×Iн. При такой нагрузке защита не должна отключаться за время меньшее, чем 1 час с номиналом до 63 А и 2 часа — более мощным.
Характеристика условного тока расцепления определяет величину, которая надежно разрывает превышенную нагрузку.
Длительно допустимая величина тока введена для учета температурного состояния проводки без ее чрезмерного нагрева с учетом характеристик токопроводящей способности: вида металла и поперечного сечения.
Все эти величины я привел наглядным графиком для меди.
Можете им воспользоваться при расчете проекта новой проводки. Данные брал из
справочников, а электрическими проверками не занимался.
Если кто-то возьмется за эту работу, то результаты
обязательно опубликую. А проверять надо, ибо с длительно допустимыми токами в
медном проводе 4 и 6 квадрата просматривается интересная закономерность.
С алюминием не стал возиться: в быту он опасен. Тем пользователям, кому интересен этот вопрос, предлагаю сравнить его характеристики с медью по следующей таблице.
Выбор автоматического выключателя при проектировании проводки необходимо проводить по характеристике его номинального тока. Этот анализ осуществляют последовательно за 3 приема:
- Расчет тока линии по нагрузке подключенных потребителей.
- Выбор номинала модульной защиты по ближайшему значению стандартного ряда величин токов.
- Подбор сечений проводников под действующие токовые нагрузки.
Каждая из трех составляющих важна. Допущенные ошибки исправлять сложно. Поэтому каждый этап следует повторно проверять.
Одиночные или групповые потребители, как и однофазная или трехфазная схема питания накладывают свои особенности на расчет тока подключенной линии по собственным формулам. Это наиболее сложная часть анализа.
Шаг 4: времятоковая характеристика выключателя — основа правильного выбора типа конструкции
Нагрузки электрической сети носят случайный либо закономерный
характер. Они всегда меняются при подключении потребителей.
Лампы накаливания и ТЭНы с резистивными сопротивлениями не дают такие эффекты, как включение индуктивных устройств: электродвигателей, дросселей, трансформаторов. Кабельные линии обладают емкостным сопротивлением.
Любое включение прибора связано с созданием апериодических
составляющих, формирующих переходные процессы. Они характеризуются различными бросками токов.
Конструкция автоматического выключателя должна учитывать эти
явления и обеспечивать нормальное электроснабжение потребителей в любой
сложной, изменчивой ситуации.
Под эти требования технически сложно создать простой и надежный автоматический выключатель с универсальным набором возможностей.
Электротехническая наука пошла по другому пути: разделение нагрузок по типам реактивных составляющих и создание модулей защит под каждую.
С этой целью используется времятоковая характеристика выключателя, имеющая 3 типа: B, C и D. Они имеют разные параметры отстроек защиты от токов переходных процессов.
На графике по оси абсцисс приведено отношение тока действующей нагрузки к номинальной величине, а ординат — время отключения в
секундах и их долях.
Тип B применяется для потребителей с характерной резистивной нагрузкой: обогреватели, цепи освещения, протяженные линии электропитания.
Тип C используется для смешанных схем с розеточными группами и потребителями, создающими умеренные нагрузки при включении электродвигателей.
Тип D выбирают для потребителей не бытового назначения: силовые трансформаторы и нагрузки с повышенными токами при пусках оборудования.
Если использовать тип B автоматического выключателя для
дома, то он может ложно срабатывать при включениях стиральной или посудомоечной машины, электрических насосов, мощных пылесосов.
Автомат типа D просто не среагирует на опасность, когда она не достигнет величины его уставки, но потребует защиты оборудования от броска тока.
Автоматические выключатели типа С по своим характеристикам лучше всего приспособлены для работы в домашней проводке. Но их настройку все равно необходимо проверять качественно.
Выбор автоматического выключателя по мощности — шаг №5: нужно ли его делать?
Именно вопросу выбора автоматов по мощности нагрузки уделяют много внимания авторы статей для интернет. Поэтому я решил тоже высказать свое
мнение. А ваша задача: учесть или высказаться против.
Вся хитрость в том, что электрические характеристики любых бытовых приборов указываются в ваттах, а защиты маркируются амперами. Никаких
других секретов здесь больше нет.
Блогеры просто переводят нагрузку, выраженную мощностью, через напряжение бытовой сети в ток. Делают это посредством новых таблиц, схем, калькуляторов.
Я предлагаю отказаться от этой идеи, а модуль защиты рассчитывать по току номинальной величины с учетом вольтамперной характеристики. Будет меньше ошибок, да и искать их станет проще. Понимаю, что выбор остается за вами.
Шаг 6: предельная коммутационная способность — критическая характеристика модуля защиты
Исходим из того, что в природе нет контактов, способных выдерживать любые нагрузки. У них всегда есть предел, выше которого они просто сгорают.
Эту величину производитель определяет экспериментально и показывает цифрой внутри прямоугольника.
Обычно модули создаются под токи КЗ до 4,5 либо 6 или 10 килоампер. Когда автомат имеет отличия предельной коммутационной способности (ПКС) для цепей переменного и постоянного тока, то они указываются отдельно. Причем каждой величине приписывается свой символ: « ~ », « — », « ~/- ».
Это значение в принципе зависит от технического состояния электропроводки — ее сопротивления. Оно закладывается в проект, зависит от многих факторов:
- протяженности магистралей;
- сечения и качества токопроводящих жил;
- количества и состояния соединительных контактов;
- удаленности от питающей трансформаторной подстанции;
- условий технического обслуживания.
Из практики:
- У старых зданий с ветхой алюминиевой проводкой ПКС составляет 4500 ампер.
- Медная электропроводка обеспечивает токи КЗ 6 килоампер.
- Когда потребитель находится близко от трансформаторной подстанции, то автоматы надо ставить на 10кА.
Если не выполнить выбор автомата по предельной коммутационной способности, то его контакты от аварийного тока могут привариться. Тогда отключения не произойдет, а вся подключенная нагрузка выгорит.
Шаг 7: классы токоограничения автоматического выключателя — в чем суть характеристики
Скорость отключения короткого замыкания напрямую влияет на
безопасность оборудования, а модули защит работают не одинаково. Показатели быстродействия позволяют подбирать автоматы, работающие в щадящем или экстремальном режиме оборудования.
Для наглядности действия рассмотрим их срабатывание на примере длительности одного периода напряжения синусоиды тока или напряжения (обозначается Т).
В него входят две полуволны гармоники. Для стандартной частоты 50 герц время прохождения периода составляет 20 миллисекунд (мс).
Максимальное значение тока или его амплитуда достигается при четверти периода или половине полупериода. На графике я показал усредненные временные показатели трех классов токоограничения: 1, 2 и 3.
Класс №1 самый продолжительный, а значит экстремальный. Его время чуть превышает 10 мс. Для наглядности показано как Т/2. На корпусе автомата его просто не обозначают.
Класс №2 занимает промежуточное время по скорости. Такая защита должна отработать за время 6÷10 мс. На графике усреднено как 1/2(Т/2).
Класс №3 самый быстрый и экономный со временем срабатывания 2,5÷6 мс, что я обозначил как 1/3(Т/2).
Классы токоограничения 2 и 3 маркируются на корпусе под прямоугольником ПКС квадратиком с соответствующей цифрой.
Шаг 8: селективность автомата — залог качественного отключения аварии
Смысл выбора этого параметра заключается в избирательной способности защиты правильно локализовать короткое замыкание или перегруз и оставить в работе исправное оборудование.
Поясняю на простом примере квартирной проводки.
Любая розетка по разным причинам может стать источником короткого замыкания. Аварию может отключить автомат №3 квартирного щитка, №2 —
подъездный или №3 — домовой.
Однако обесточивать этаж либо подъезд /дом имеет смысл только при отказе выключателя №3, используя эту функцию как резервную. В первую
очередь надежно должны срабатывать квартирные защиты.
Поэтому они настраиваются на более быстрое срабатывание или меньшие уставки тока при наладке. Предусмотреть эту возможность следует во
время выбора конструкции.
Иногда возникают затруднения с настройкой избирательности на вводном автомате. Для таких случаев можно приобрести специальный селективный
автоматический выключатель.
Его конструкция имеет механизм, обеспечивающий два пути протекания тока: основной и дополнительный для теплового расцепителя со своими
связанными силовыми контактами.
Резистор селективности внутри дополнительного канала задерживает срабатывание своего контакта на уставку избирательности. А основной канал работает как обычный.
Общее отключение защиты происходит после разрыва контактов обоих каналов, что также способен выполнить электромагнит отсечки.
Подобный механизм может быть полезен владельцам частных домов или коттеджей, хотя в большинстве случаев селективность можно обеспечить выбором характеристик быстродействия и настройкой токовых уставок обычных модулей.
Проверка селективности срабатывания защит должна обязательно проводиться до ввода их в эксплуатацию и периодически при эксплуатации.
Заключительный шаг №9: степени защиты корпуса для помещений повышенной влажности
Обычно автоматы устанавливают в квартирном или ином щитке, защищенном от проникновения воды и посторонних предметов. Но иногда их приходится включать на мобильное оборудование или удлинители.
Когда такими приборами пользуются во влажных помещениях, то следует обращать внимание на техническую способность корпуса работать в опасной
среде.
Она маркируется индексом IP с цифрами, обозначающими степень защиты. На обычных автоматах достаточно обозначения IP20. Ее показывают в сопроводительной документации.
Во всем предшествующем материале я намеренно не рекламирую ни одного производителя автоматов. Советую выбирать модуль защиты по техническим характеристикам, реально проверяя их на стендах. Бренд — хорошая вещь, но испытания важнее.
Программа Электрик 7.8 или способ компьютерного расчета автомата
На сайте электротехнических программ можно бесплатно скачать и установить на свой компьютер доступный калькулятор расчета. Адрес я показал картинкой.
Загрузка, инсталляция и работа описаны отдельной статьей. Я проверил несколько функций этой программы. Работает нормально. Результат вычислений усредненный.
Можете использовать.
Вам придется учесть 2 фактора:
- Сайт работает на бесплатном конструкторе и забит навязчивой рекламой.
- Автор не берет на себя ответственность за конечный результат вычислений. Его вам придется проверять вручную.
В целом программа подойдет начинающим электрикам для создания первоначальной схемы своего проекта.
Ошибки электриков не только начинающих в работе защит
Выбрать выключатель автоматический правильно по техническим характеристикам — еще не значит, что он будет надежно отключать случайно возникшую неисправность.
К такому выводу я пришел на работе, занимаясь многочисленной проверкой этих защит на специализированных стендах. Поэтому еще раз рекомендую приобретенный автомат до ввода в эксплуатацию подвергать жестким испытаниям от реальной нагрузки и замерять временные характеристики.
Ошибка электрика №1: проверка петля фаза-ноль не выполнена
Суть этого теста состоит в том, что ток короткого замыкания, который должен почувствовать и отключить автомат, банально по закону Ома зависит от сопротивления подключенной в него цепи.
Другими словами, длина проводов от автомата до розетки и дальше к включенному в нее потребителю может снизить ток короткого замыкания до
такого предела, когда уставка для срабатывания защиты окажется выше: выключатель не сработает.
Эта возможность проверяется специальными приборами.
Ее следует обязательно выполнять.
Ошибка электрика №2: плохой монтаж проводки обученной бригадой
Когда писал эту статью у меня в квартире пропал свет и надолго. Старенький макбук работает девятый год, аккумулятор уже изъят…
Под окном увидел аварийную машину электриков ЖКХ. Спустился вниз по лестнице спросить, что случилось. Подъездный щит вскрыт. Бригада 3
человека: пожилой монтер, производитель среднего возраста и молодой
руководитель работ после института с бумагами.
Один работает, два стоят и наблюдают. Присоединился, стал третьим. Мне сказали, что перемычка на нулевой провод греется и ее будут менять. Я это и так понял. Там алюминиевая жила где-то примерно на 6 квадрат (оценил взглядом).
Монтер ее заменил и подключил на скрутку. Да, на скрутку, причем длиной не более 4 см. Я говорю: халява, сэр! На меня устремилось 3 пары
глаз и последовал вопрос: ты кто такой? Отвечаю: релейщик с 330.
Двое ничего не поняли, а парень с института посмотрел с уважением. Попытка объяснить ошибку встретила психологический отпор со стороны
самоуверенного монтера.
Мне, увидев такую работу, пришлось сразу идти в магазин и покупать реле контроля напряжения, хотя планировал его установку позже. Здание то старое.
Обрыв нуля трехфазной сети за счет отгорания скрутки гарантирован, а ловить 380 вольт вместо 220 в своей квартире нет желания.
Тем людям, кто любит смотреть видео, рекомендую к просмотру ролик владельца elektrik-sam.info. Он тоже доступно объясняет все про выключатель автоматический: как выбрать его правильно.
Тема немного сложная и у вас могут остаться вопросы. Задавайте их в разделе комментариев. Я обязательно отвечу.
electrikblog.ru
Выбор автомата защиты | ehto.ru
Вступление
В статье пойдет речь о бытовых автоматах защиты, то есть автоматах применяемых в квартирах и частных домах. Бытовой автомат защиты предназначен для защиты электропроводки от перегрузки и токов короткого замыкания. Эти два параметра и важны при подборе автомата защиты. Выбрав автоматы защиты ABB — в розницу по оптовым ценам вы сделайте правильный выбор в пользу качества и надежности.
Выбор автомата защиты по току отключения при коротком замыкании
Ток отключения автомата защиты при коротком замыкании это кратное значение тока в цепи при коротком замыкании (КЗ), при котором, автомат отключит цепь от электропитания.
Автомат защиты должен отключать электрическую цепь при любом коротком замыкании. Существует такое понятие, как расчетное значение тока короткого замыкания. Вам для практики эта методика не нужна.
Для выбора автомата защиты по току короткого замыкания ввели тип автомата защиты. В типе автомата заложены нужные значения тока отключения автомата по отношению к вероятному току короткого замыкания. Зависит ток от типов нагрузки сети. Для электрики квартиры используют автоматы типа B и C, на вводе D. Расширенная таблица с типами автоматов защиты в статье: Автоматы защиты, зачем они нужны.
Напомню, значение тока отсечки автомата при КЗ должено быть от 3 до 5 значений номинальному току в цепи для света (тип автомата В) или от 5 до 10 значений номинальному току в сети в силовых розеточных цепях (тип автомата C).
Выбор автомата защиты по току перегрузки
Автомат защиты должен защищать кабель электропроводки, соединительные контакты цепи от перегрузки. Перегрузка сети это включение в цепь такое количество бытовых приборов, что их суммарная мощность приведет к такому току в сети, который будет греть провода сети и контактные соединения.
Отсюда получаем первое правило выбора: выбор автомата по защите от перегрузки:
Устанавливаемый автомат защиты в своих характеристиках должен иметь ток отключения от перегрузок (номинальный ток автомата защиты) равный или больше максимальному расчетному току в цепи.
Поясню на примере.
Предположим у вас в квартире есть групповая электрическая цепь из n розеток. Вы знаете, какие бытовые приборы от них будут запитываться. Значит, вы можете посчитать их суммарную потребляемую мощность, а от нее и максимальный ток нагрузки.
По умолчанию, напряжение 220 Вольт.
Итак выяснили, что по нормам и правилам, номинал автомата защиты по току должен быть равен или больше максимально возможному току нагрузки, то есть тому току при котором все приборы включены в цепь.
Но такое условие, не может быть корректным. По этому условию получается , что автомат защиты может иметь любой номинал выше расчетного тока цепи. Поэтому, с другой стороны, номинальный ток автомата защиты ограничивается допустимым током, который сможет выдержать электрический кабель без нагрева. Отсюда второе правило выбора автомата защиты для защиты от перегрузки:
Номинальный ток автомата защиты должен быть не более допустимого тока кабеля.
Допустимые значения токов для проводников берутся из таблицы 1.3.4. ПУЭ изд. 7 (правила устройства электроустановок) и зависят от вида электропроводки (открытая проводка или скрытая проводка).
Здесь я приведу часть таблицы для электрики квартиры.
Важно! В квартирах нельзя использовать сечение ТПЖ (токопроводящих жил кабеля) менее 1, 5мм2 , и нельзя использовать ТПЖ с сечением менее 16 мм2 из аллюминия, только медь :
выбор автомата защиты по сечению проводов и токуТабл. ПУЭ 1.3.4. Максимально допустимый ток для проводов с ПВХ (поливинилхлоридной) и резиновой изоляции с жилами из меди.
Объединяем оба правила и получаем общее правило выбора номинала автомата защиты для защиты от перегрузок в сети:
Номинальный ток автомата защиты должен быть не менее максимального тока нагрузки в цепи и не более иакимально допустимого тока для токопроводящих жил используемых в цепи.
Пример подробного расчета автомата защиты лучше почитать в статье: Расчет автомата защиты.
Выбираем время отсечки автомата защиты
Вторым, по важности, показателем автомата защиты является величина времени отсечки, при коротком замыкании, то есть того времени, за которое он отключит цепь от электропитания.
Автоматы защиты делятся на автоматы мгновенного срабатывания и автоматы с задержкой отсечки (селективные автоматы). Так как селективные автоматы используются в квартирных сетях редко, а если используются, то толко на уровне В ( уровень защиты со стороны ввода электропитания), то будем иметь в виду автоматы защиты мгновенного действия.
Так вот, наибольшее время срабатывания автомата защиты (время отключения) в системе TN, должны быть от 0,1 сек. ( при напряжении питания более 380 Вольт) до 0,8 секунд ( при 127 вольт). Для 220 вольт — время отсечки не должно превышать 0,4 сек. (ПУЭ табл. 1.7.1.)
Маркировка автоматов защиты
Посмотрим где смотреть на корпусе автомата защиты, выше упомянутые значения токов отсечки и времени срабатывания.
Отключающая способность это характеристика надежности автомата защиты. Например, на фото вы видите маркировку отключающей способности в 10000 Ампер. Это значит, что после срабатывания автомата при токе короткого замыкания менее 10000 ампер, автомат останется в исправном состоянии и может продолжить работу, после устранения неисправности.
В ГОСТ Р 50345 определены стандартные значения номинала отключающей способности автоматов защиты: 1500 А, 3000 А, 4500 А, 6000А, 10 000 А.
Класс токоограничения. Автомат с токоограничением не позволяет току короткого замыкания достигнуть максимального значения, и отключение происходит быстрее.
Класс токоограничения маркируется цифрами:
2 Класс – снижение времени отключения на половину полупериода;
3 Класс – снижение на треть полупериода.
В завершении статьи, нужно упомянуть, что выбор автомата защиты придется делать из следующих номиналов АЗ для крепления на DIN-рейку:
Структура условных обозначений автоматов защиты
Для примера приведу, как расшифровываются условные обозначения автоматов защиты серии ВА:
Ссылки на документы
Гост Р 50571.5-94 — Защита от сверх тока.
©Ehto.ru
Статьи по теме
Похожие посты:
Поделиться ссылкой:
ehto.ru