Выбор автомата по мощности нагрузки и сечению кабеля

Выбор автомата по мощности нагрузки и сечению кабеля

Сегодня мы расскажем, как осуществляется выбор автомата по мощности нагрузки. Также вы узнаете, насколько зависимы друг от друга показатели мощности, номинального тока прибора и сечения электрической проводки. Начнем с кратких определений основных понятий:

• мощность — это скорость передачи или преобразования электроэнергии;
• номинальный ток автоматического выключателя — максимальный пропускаемый ток, на который не реагирует тепловой расцепитель;
• сечение провода являет собой площадь среза токоведущей жилы.

Адекватный выбор автоматических выключателей производится с учетом сечения кабеля, поскольку проводка должна обладать способностью пропускать нужную нагрузку и не перегреваться. А вопрос мощности зависит от пиковых нагрузок на линии, то есть надо знать, насколько возрастет сумма мощностей в сети, когда питания одновременно потребуют все потребители.

При выборе автоматического выключателя обратите внимание на номинал по току, который нужно подобрать как можно точнее. С большим запасом брать не стоит, потому что проводка оплавляется при превышении допустимой мощности потребления, а сам автомат не спешит расцеплять цепь, ведь для него мощность вполне нормальна. В результате может произойти пожар или обгорание розеток, если владелец квартиры/дома не заметит неладное и не учует характерный запах. Опять-таки, с точки зрения рационализма тратиться на дорогой АВ с высоким номиналом невыгодно, если реальные требования к защите домашней сети скромные или стандартные.

Если же сделать выбор автомата в пользу маленького номинала (меньше требуемого), то получите в результате “выбивание” света при пиковых нагрузках. Ограничения в потреблении электроэнергии вынудят вас или просчитывать суммарную мощность перед каждым подключением приборов в сеть, или вообще отказаться от использования мощной техники.

Расчет мощности автомата

Автоматический выключатель нужно выбирать таким образом, чтобы он максимально подходил по мощности к подключаемому электроприбору. Простыми словами, если вы устанавливаете электрический котел на 6 кВт, то и автомат нужно выбирать подходящей мощности.

Для этого нужно сначала узнать, а сколько же выдержит тот или иной автомат, например, на 16 или 32 Ампера. Для этого можно воспользоваться одной простой формулой и перемножить напряжение в сети на номинал автомата. Если сеть 220 Вольт, а автомат 16 Ампер, то мы умножаем 220*16 и получаем мощность, которую способен выдерживать автоматический выключатель. В данном случае это примерно 3,5 кВт.

Как видно, многое из подбора мощности автоматического выключателя связано с напряжением в сети. То есть, 220 или 380 Вольт играют очень большое значение, так как на каждую фазу нагрузка распределяется равномерно, а не на две. Для наглядности внизу будет приведена таблица, по которой можно легко рассчитать мощность автоматического выключателя.

Рубильники и переключатели

Коммутационные аппараты на напряжение до 1000 В

Коммутационные аппараты до 1000 В предназначены для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийных режимах в одно-, двух- и трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110, 220, 380 и 660 В.

К коммутационным аппаратам до 1000 В относятся: рубильники и переключатели, плавкие предохранители, контакторы, магнитные пускатели и автоматические выключатели.

Рубильники и переключатели

Рубильники предназначены для ручного включения и отключения электрических цепей постоянного и переменного тока напряжением до 500 В включительно и на номинальные токи до 10000 А [29].

Предельный ток, который может отключать рубильник, обычно меньше номинального. Для повышения предельного отключаемого тока рубильники снабжают дугогасительными камерами с дугогасительными решетками. В этом случае рубильники допускают отключение тока до (1–1,25) I

Рубильник, не снабженный устройством для гашения дуги, служит для снятия напряжения – отключения цепи без тока и создания видимого разрыва.

По конструкции различают одно-, двух- и трехполюсные рубильники.

Привод рубильников может осуществляться при помощи центральной рукоятки, боковой рукоятки или дистанционно через систему рычагов. В установках собственных нужд электростанций наибольшее распространение получили рубильники с ручным рычажным приводом.

Для надежного отключения и предохранения ножей от обгорания рубильники выполняют с моментным отключением или с дугогасительными контактами. Моментное отключение достигается при помощи моментного ножа, связанного пружиной с параллельным главным ножом. При отключении сначала выходит главный нож и растягивает пружину. Скорость движения моментного ножа и раствор контактов определяются параметрами отключающей пружины. При использовании дугогасительных камер моментные ножи обычно не применяют.

Дугогасительные контакты используют в рубильниках постоянного тока при токах более 100 А и во всех рубильниках переменного тока, где скорость расхождения контактов и их раствор практически не влияют на условия гашения дуги. Эти контакты отключаются последними и служат для защиты главных контактов от обгорания.

Гашение дуги постоянного тока (до 75 А) происходит вследствие её механического растягивания. При больших токах гашение дуги осуществляется за счет ее перемещения электродинамическими силами взаимодействия. Чем короче нож, тем больше силы взаимодействия между дугой и деталями рубильника, что повышает отключающую способность рубильника.

Рис. 4.9. Внешний вид рубильника с функцией защиты (выключатель-предохранитель) 250 В), имеющей место при переходе тока через нуль. Длина ножа в рубильниках переменного тока выбирается по механическим условиям.-Гашение дуги переменного тока осуществляется за счет околокатодной электрической прочности (150

Применение дугогасительных камер обеспечивает гашение дуги при отключении номинальных токов рубильниками постоянного тока 220 В и переменного тока 380 В. При напряжении 440 и 500 В отключаемые токи составляют 0,5 I

Выключатели-предохранители предназначены для включения/ выключения нагрузки и защиты от коротких замыканий и перегрузок (рис. 4.9).

Выключатели-предохранители состоят из следующих частей:

• трехполюсного основания, оснащенного пружинными контактными губками для присоединения кабелей;
• основания с дугогасительными камерами и защитного экрана нижних контактов;
• съемной блок-ручки с местом под плавкие вставки.

Переключатели предназначены для переключения электрических цепей.

Пакетные переключатели имеют малые габариты, удобны в монтаже; при переключении исключается выброс пламени и газов. Контактная система позволяет управлять одновременно большим количеством цепей. Такими переключателями разрешается отключать номинальные токи.

Пакетные выключатели не обеспечивают видимого разрыва цепи, поэтому в некоторых цепях необходимо устанавливать рубильники.

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.

Автоматический выключатель предназначается для защиты электрической сети, к которой подключены потребители. При этом суммарная мощность потребителей не должна превышать мощность самого автомата. Поэтому необходимо правильно проводить выбор автомата по мощности нагрузки. Как это можно сделать, существует ли один способ выбора или их несколько?

Трехполюсные и четырехполюсные ВА

Дифференциальный автомат надежная защита электрических цепей и человека

Устройства этого типа устанавливаются в силовых питающих сетях 380 Вольт и позволяют одновременно переключать сразу все фазы. В их конструкции могут быть предусмотрены специальные дугогасящие камеры, обеспечивающие коммутацию больших по величине нагрузок (значительных токов). На расположенном ниже рисунке приведены внешний вид и схемное изображение этого устройства.

Автомат вводный трехполюсный

При его графическом изображении используются регламентируемые действующими стандартами правила обозначения и маркировки подводящих проводов, состоящие в следующем:

• Согласно этим установлениям, фазные жилы обозначаются как A, B и C, а также различаются по цвету защитой оболочки (изоляции);
• Набор цветовых гамм может быть произвольным, но чаще всего используются красный (коричневый), зеленый и желтый цвета;
• При включении на вводе на объект (в частный дом или в гаражную мастерскую, например) такого автомата нулевой провод в синей изоляции проводится мимо него и подсоединяется сразу к соответствующей клемме электросчетчика.

При необходимости коммутировать все четыре жилы подводящего 380 Вольт кабеля потребуется установить 4-х полюсной автоматический выключатель, используемый на вводе в данный объект. Этот вариант подключения ВА обеспечивает дополнительную защиту обслуживаемой сети по нулевому проводу.

Типовой автомат защиты обычно рассчитывается на номинальные коммутируемые токи порядка 63-100 Ампер (их точное значение зависит от величины подключаемой к данной сети нагрузки).

Для правильного расчета этого значения необходимо проинспектировать все имеющиеся на объекте трехфазные агрегаты (электродвигатели, насосы и т. п.), с учетом потребляемой ими активной и реактивной мощности. После этого останется определиться с токами, протекающими по их цепям в предельных рабочих режимах, а затем просуммировать получившиеся результаты.

В заключительной части обзора отметим, что в случае увеличения потребляемой данным объектом мощности выше установленной нормы (15 кВт) потребуются специальное разрешение и дополнительная оплата. После его получения от соответствующих инстанций можно будет ставить вводный автомат с требуемым номиналом.

Категории автоматических выключателей

Автоматические выключатели, или проще говоря – автоматы, предназначены прежде всего для защиты наших бытовых приборов в квартире или частном доме от скачков электрического напряжения в сети, короткого замыкания и других факторов, способных вывести их из строя. Но надежная защита зависит не только от самых автоматов. Их еще нужно не только правильно установить, но и выбрать те, которые обеспечат эту самую надежную защиту. В этой статье речь пойдет о категориях автоматических выключателей, на которые они подразделяются. Рассмотрим чем отличаются автоматы с маркировкой «B» от таких же с виду автоматов с маркировкой «C» или «D».

Конечно же, в строительных магазинах Вы вряд ли найдете автоматические выключатели такой редкой категории как «MA» «K» и «Z». Это специфические категории, используемые в промышленности, а не в быту. Но о них тоже стоит упомянуть, мало ли, попадутся вам на глаза или достанутся безвозмездно от какого-нибудь приятеля. Вы их установите, а достаточной защиты либо не получите, либо автомат будет срабатывать так часто, что в итоге его придется заменить.

Итак, поехали. Стоит отметить, что класс или категория автоматического выключателя обозначается большой латинской буквой, которая стоит перед цифрой, обозначающей номинальный ток.

Категория MA

Категория MA является, наверное, одной из самых редких. Особенностью этой категории автоматов является отсутствие в их конструкции теплового расцепителя, который срабатывает при токе перегрузки – ток, лишь незначительно превышающий номинальный, вызванный включением в сеть очень мощной нагрузки.

Эти автоматы срабатывают только на ток короткого замыкания, за который отвечает электромагнитное реле.

Особенность применения

Данные автоматы используются в основном на производстве и защищают электрическое оборудование в состав которого входят электрические двигатели и мощные силовые агрегаты. В момент запуска такого оборудования неизбежно возникают токи перегрузки, поэтому автоматы категории MA и не содержат тепловых расцепителей, чтобы они не вызывали ложных срабатываний.

Категория A

Автоматы этой категории содержат в своей конструкции и тепловой расцепитель и электромагнитное реле. Причем первый настроен так, что срабатывает даже при малейших превышениях тока нагрузки. В результате этого данная категория является одной из самых чувствительных.

Как правило, тепловой расцепитель у таких автоматов настроен на срабатывании при превышении тока нагрузки всего на 30 %.

Особенность применения

Используются такие автоматические выключатели в электрических сетях, которые запитывают особенно чувствительную аппаратуру. Это вычислительные системы, сервера, диагностическое и исследовательское оборудование.

Категория B

Тепловой расцепитель автоматов категории B рассчитан на срабатывание при превышении номинального тока примерно в два раза. Они менее чувствительны чем предыдущая категория, но также обеспечивают достаточную защиту даже в высокоточных цепях.

Особенность применения

В основном автоматические выключатели категории B используются в бытовых сетях, которые питают розетки и светильники. Это наиболее подходящая категория для защиты домашней электропроводки.

Категория C

Автоматические выключатели категории C срабатывают при превышении номинального тока примерно в 5 раз. Они менее чувствительны, чем категория B.

Особенность применения

Автоматы этой категории также применяются в бытовых электрических сетях, но как правило устанавливаются не для защиты отдельных групп электроприборов, а для защиты всей сети или ее частей. Поэтому эти автоматы устанавливаются на ввод – в электрических щитках на лестничных площадках.

Категория D

Автоматические выключатели категории D срабатывают при превышении номинального тока, указанного на автомате, как минимум в 10 раз. Это наименее чувствительная категория. Следовательно, у них особая роль в обеспечении защиты – подстраховочная.

Особенности применения

Категория D устанавливается на вводе всего здания или его части и служит для обесточивания сети, когда автоматы более низких категорий по каким-либо причинам не сработали. Также эти автоматы, как и категория MA, используются в оборудовании, содержащей электродвигатели и силовые установки с большим пусковым током.

Категория K и Z

Это очень специфические автоматические выключатели. Срабатывание электромагнитного реле выключателя категории K, включенного в цепь переменного тока происходит при его 12 кратном превышении номинала. Для цепи постоянного тока этот показатель равен 18. При этом тепловой расцепитель должен сработать при перегрузке всего в 5 %.

Автоматические выключатели категории Z также имеют разные характеристики тока срабатывания для сетей переменного и постоянного тока. В первом случае превышение должно быть троекратным, а во втором – в 4,5 раза.

Особенности применения

Автоматические выключатели категории K используются в цепях с индуктивной нагрузкой. Это трансформаторы, преобразователи напряжения, электромагнитные устройства и прочее.

Категория Z в основном применяется в сетях где подключены какие-то специфические электронные устройства.

Заключение

Не сложно произвести расчет количества автоматов для дома или квартиры самостоятельно. Следует только придерживаться определенных правил:

1. Зная ток нагрузки, сечение провода выбирается в большую сторону, а автоматы подбираются по меньшему току.
2. Вводной АВ рассчитывается ограничивается выделенной на ваш объект мощностью.
3. Количество автоматов рассчитывается по количеству линий электропроводки и потребителей.

Расчет количества автоматических выключателей должен быть произведен тщательно. От этого зависит не только сохранность материальных ценностей, но и жизнь и здоровье человека. Поэтому расчет рекомендуется поручить квалифицированным специалистам.