Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчёт автомата по мощности и другим параметрам

Расчёт автомата по мощности и другим параметрам

Расчет автомата по мощности

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

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели

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

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

Предназначение устройства

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

Предназначение устройства

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

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

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

Принцип работы

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

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

Устройство автомата

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

Виды АВ и их особенности

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

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

Читайте так же:
Электрические выключатели для морских

Виды АВ и их особенности

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

Выбор защитного устройства

Выбор защитного устройства

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

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

Мощность нагрузки

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

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

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

I = 1500/220 = 6,8 А.

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

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

Выбор автомата по мощности нагрузки.

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

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

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

I = 1500 Вт/220 В * 0,65 = 4,43 А.

Сечение кабеля

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

Сечение кабеля

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

По току короткого замыкания

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

Читайте так же:
Провод заземляющий при подключении выключателя

Выбор автомата по токам короткого замыкания.

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

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

Подбор номинала

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

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

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

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

Выбор номинала автоматического выключателя

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

Пример подбора автоматического выключателя

Vybor avtomaticheskogo vyklyuchatelyaПеред покупкой автомата защиты вам необходимо точно знать каким техническим параметрам должен отвечать автоматический выключатель. Давайте более подробно ознакомимся с характеристиками автоматических выключателей.

Одним из основных критериев выбора автомата является его рабочий ток. Зависит этот показатель от допустимого максимального тока защищаемой электропроводки (материала жилы провода, сечения провода и способа прокладки). Причем рабочий ток является одним из основных критериев выбора защитного автоматического выключателя.

Установка автомата с завышенным рабочим током может вызвать перегрев и термическое разрушение изоляции провода, но даже при таком нарушении отключающая способность при коротком замыкании нарушена не будет и в момент короткого замыкания автомат сработает и отключит питание.

Следующим параметром, на который следует обратить внимание является предельный ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель сработает и разомкнет цепь. Выбирать необходимо из 10кА, 6кА или 4,5кА и при использовании в квартире или даче остановите свой выбор на последних двух.

Выбор количества полюсов автомата.

Vybor avtomaticheskogo vyklyuchatelya foto1

Количество полюсов автомата завит от электрощита, в котором он будет применяться. Например, в однофазном электрощите устанавливают двухполюсные и однополюсные автоматы, в трехфазном электрощите с трехфазными потребителями трехполюсные и четырехполюсные автоматические выключатели.

Выбор характеристики автомата.

В связи с тем, что различные электроприборы имеют различные пусковые токи необходимо производить подбор автоматов по временно токовым характеристикам (B, С или D). Например, автоматический выключатель типа В срабатывает при 3-5 кратном превышении номинального тока. Автомат типа С сработает при 5 -10 номинальных токах. Устройство типа D при 10 – 20 номинальных токах.

Пример выбора автоматического выключателя.

Vybor avtomaticheskogo vyklyuchatelya foto2Имеем однофазную электропроводку (220В) в старом многоквартирном доме, Для квартиры выбираем автоматический выключатель в замен устаревших пробковых предохранителей.

Читайте так же:
Schneider electric выключатели розетки серии этюд

Параметры электропроводки: кабели проложены давно и не могут выдержать электрический ток более 10А. Причем максимальная предполагаемая мощность всех электроприборов в квартире составляет не более 2000 Ватт.

Согласно вышеизложенным показателям необходимо выбрать автоматический выключатель для всей квартиры (вводной). Давайте пошагово выберем требуемое устройство:

Итак, имеем алюминиевую проводку в старом многоквартирном доме, из чего следует применение автомата с предельным током короткого замыкания не превышающего 4500А (4.5кА).

Так как провода в квартире могут выдержать ток до 10 А, а подключаемые электроприборы могут создать максимальный ток до 9 А (соответствует мощности 2.0кВт), то автоматический выключатель выбираем с номинальным током 10А.

Так как в модернизируемом электрощите пробковые предохранители стоят на фазном и нулевом проводе (что по современным нормам запрещено), заменим их одним двухполюсным.

Время-токовую характеристику требуемого автомата будет соответствовать типу «В», так как в квартире не предполагается установка каких либо электродвигателей.

Тип выбранного нами в примере автоматического выключателя — В10 2Р 4.5кА.

Как выбрать автоматический выключатель

Как выбрать автоматический выключатель

Наличие автоматического выключателя (далее по тексту – АВ) в электрической цепи – это, в первую очередь, залог безопасности. Основной функцией АВ является защита проводки и электроприборов от излишней нагрузки, скачков напряжения и коротких замыканий. В случае превышения нормальных показателей силы тока, АВ разъединяет часть цепи, таким образом, обесточивая ее.

image001

Раньше для предохранительной цели использовались специальные плавкие вставки, но проблема одноразового использования и отсутствия возможности самостоятельно вернуть сеть в рабочее состояние заставила потребителей заменить вставки на АВ. Однако перед установкой выключателя, покупателю еще предстоит выбрать наиболее подходящий вид под его запросы. На данный момент существует немалое количество моделей, которые различаются по определенным критериям – от места использования до мощности.

Выбор выключателя по месту использования

image002

Прежде всего, необходимо отметить, что вне зависимости от назначения АВ и вида цепи, которую он будет предохранять, основными критериями будут являться:

  • марка производителя (от этого может напрямую зависеть качество продукции);
  • продавец (лучше не стоит покупать такой важный аппарат с рук или у непроверенного, нелицензированного продавца);
  • сечение провода, чем оно выше, тем больше пропускная способность тока;
  • напряжение, мощность тока в сети.

Для обычной жилой квартиры или дома чаще всего используют выключатели серии ВА. Они имеют две ступени защиты – от превышения номинального значения тока и от сверхтока (следствие короткого замыкания). Первая представляет собой биметаллическую пластину, которая изгибается от напряжения и выключает АВ (тепловая защита). Вторая имеет электромагнит, который отключает цепь в случае замыкания (электромагнитная защита).

Для применения в трансформаторах, электрических двигателях и иных высокомощных агрегатах требуется и соответствующий автомат. При расчете силы тока АВ используются особые формулы, о которых речь пойдет чуть ниже. Исходя из них, для мощных структур подойдут выключатели из серии К 8-15 или D 10-20.

Некоторая сложность возникает при расчете требуемой силы тока для асинхронного двигателя. Например, если для лампочек накаливания формула расчета будет следующая: суммарная мощность тока/напряжение = 200 Вт/220 В = 0,91 А, то для двигателя в формулу вмешается «косинус фи». Обычно его значение указывается на табличке, но если такового нет, можно брать цифру 0,7 или 0,6. Для асинхронного двигателя мощность 2000 Вт расчет будет следующий: мощность/напряжение/косинус фи = 2000 Вт/220 В/0,7 = 13 А.

Выбор автоматического выключателя по силе тока

Сила тока – самая важная характеристика для АВ. Именно по значению рабочей силы сети выбирается выключатель. Защитная функция как раз и состоит в том, чтобы показатель в амперах, проводимый по цепи не превышал показателя, на который рассчитан АВ, иначе произойдет отключение.

Читайте так же:
Схема подключения насоса через выключатель

Ниже представлена таблица АВ по значению силы тока и их «рабочее пространство»:

Автоматический выключательРабочее пространство (сила тока цепи, при которой предпочтительна именно эта модель)Холостое пространство (сила тока, при которой АВ будет защищать лишь от коротких замыканий, предпочтительна более слабая модель)
0-1Анет
1-2А0-1А
2-3А0-2А
3-6А0-3А
10А6-10А0-6А
16А10-16А0-10А
20А16-20А0-16А
25А20-25А0-20А
32А25-32А0-25А
40А32-40А0-32А
50А40-50А0-40А
63А50-63А0-50А

Важно, чтобы сила тока попадала именно в рабочее пространство, тогда у выключателя будет достигнута максимальная эффективность. Например, по примерам из предыдущего раздела: для двух лампочек накаливания (I = 0,91А) лучше всего использовать самые слабые АВ с силой 1А. Сила тока асинхронного двигателя (I=13А) попадает в диапазон автомата с 16А.

image003

Как выбрать АВ по мощности

Самый распространенный критерий выбора автомата – мощность электросети. Впрочем, важно не забывать, что немалую роль играет и сечение провода и даже возраст проводки. Помимо этого, значения могут разниться в зависимости от напряжения (220 или 380 вольт) и количества фаз.

Простой пример поможет лучше разобраться в выборе. Есть необходимость установить выключатель на сеть, обеспечивающую электричеством жилую комнату. Возьмем для наглядности следующие показатели:

  • сечение провода не менее 2,5 мм, проводка медная и в хорошем состоянии;
  • напряжение – 220 вольт, подключение – однофазное;
  • мощность электрического тока – 3000 Ватт.

image004

Сила измеряется по вышеуказанной формуле: мощность/напряжение и составит 13,6 А. Смотрим таблицу значений. Наиболее подходящий вариант – автомат 16А.

Для определения необходимого АВ, можно свериться со следующими усредненными параметрами для однофазной цепи с мощность 220В:

  1. АВ 1А (автоматический выключатель 1А) – до 0,2 кВт.
  2. АВ 2А – до 0,4 кВт.
  3. АВ 3А – до 0,7 кВт.
  4. АВ 6А – до 1,3 кВт.
  5. АВ 10А – до 2,2 кВт.
  6. АВ 16А – до 3,5 кВт.
  7. АВ 20А – до 4,4 кВт.
  8. АВ 25А – до 5,5 кВт.
  9. АВ 32А – до 7 кВт.
  10. АВ 40А – до 8,8 кВт.
  11. АВ 50А – до 11 кВт.
  12. АВ 63А – до 13,9 кВт.

При выборе выключателя для трехфазной сети мощностью 380В, по сути, ничего не меняется. Единственным различием будет учет упомянутого ранее косинуса фи (или угла сдвига).

Пример: необходимо установить на такую сеть АВ. Косинус фи по документации равен 0,6, напряжение – 380В, общая мощность – 7000 Вт. Формула – 7000/380/0,6 = 30,07. На одну фазу (полюс) придется напряжение, близкое к характеристикам 10А. По аналогии с прошлым сравнительным списком, ниже приведены характеристики для такой сети.

  1. АВ 1А – до 1,1 кВт.
  2. АВ 2А – до 2,3 кВт.
  3. АВ 3А – до 3,4 кВт.
  4. АВ 6А – до 6,8 кВт.
  5. АВ 10А – до 11,4 кВт.
  6. АВ 16А – до 18,2 кВт.
  7. АВ 20А – до 22,8 кВт.
  8. АВ 25А – до 28,5 кВт.
  9. АВ 32А – до 36,5 кВт.
  10. АВ 40А – до 45,6 кВт.
  11. АВ 50А – до 57 кВт.
  12. АВ 63А – до 71,8 кВт.
Читайте так же:
Реле включения с кнопочными выключателями

При выборе автоматического выключателя будьте предельно внимательны и обращайте внимание на все показатели самого АВ (марка, производитель, продавец, сила тока) и сети (косинус, мощность, напряжение, сечение, фазы и т.д.)

Расчет номинала автоматического выключателя — пример

Проектирование и сборка электрощитов на заказ. Сборка щитов. Схема электрощита

Приветствую вас, дорогие читатели сайта elektrik-sam.info.

В предыдущих публикациях мы подробно рассмотрели, как рассчитать основной параметр автоматического выключателя — его номинальный ток, и выбрать необходимое сечение кабеля.

Давайте на конкретном примере рассчитаем номинал автоматического выключателя.

Предположим, что мы хотим использовать розеточную группу в однофазной сети переменного тока для подключения следующих приборов:

— посудомоечная машина, 2200Вт.

Суммарная мощность потребителей этой группы составляет 1150+2000+2200=5350 Вт;

Коэффициент спроса примем Кс =0,75; cos φ=0.98.

Расчетная мощность этой группы Ррасч =0,75*5350=4013 Вт.

Полная расчетная мощность Spасч=4013/0,98=4095 ВА.

Расчетный ток равен Ipасч=4095/220=18,61 А. (Напряжение однофазной сети 220 В).

Ближайший больший номинал автоматического выключателя 20 А, однако мы знаем, что для розеточных групп номинал автомата не должен превышать 16 А.

Поэтому эту группу необходимо разделить на две: к первой группе будут подключаться чайник и микроволновка, тем более они обычно включаются по отдельности, поскольку работают не долго и тем самым не будут перегружать линию; ко второй группе подключим посудомоечную машину, поскольку она обычно работает продолжительное время.

На практике обычно так и делают – под мощные потребители предусматривают отдельные линии.

Первую и вторую группу выполним кабелем 3х2,5мм 2 с установкой автомата защиты номиналом 16А в каждой группе.

Ряд номинальных токов автоматического включателя

Подведем итог.

Если розеточная группа, выполненная кабелем 3х2,5мм 2 из нескольких розеток и к ней подключается несколько мощных потребителей, нельзя устанавливать автоматы на больший ток, чем допустимо по безопасности, так сказать «чтоб не выбивало».

Помним, что розетки рассчитаны на ток не более 16А, поэтому на розеточные группы, независимо от количества розеток в самой группе, устанавливаются автоматические выключатели номиналом в 16А, сечение кабеля должно быть 2,5 мм2.

Если мощность всех подключаемых приборов превышает допустимую 3,5 кВт (что соответствует току в линии 16А), эту группу необходимо разделить на две или более групп, и в каждую группу установить автомат номиналом 16А, проводку выполнить кабелем сечением 2,5мм 2 .

Автоматические выключатели на 20 и более ампер устанавливаются только на мощные потребители, которые подключаются непосредственно к кабелю с помощью клеммных соединений, либо устанавливается специальная силовая розетка, при этом применяют кабель соответствующего сечения.

— Для групп освещения применяется кабель 3х1,5мм 2 с установкой автомата защиты номиналом 10А. При этом, если мощность всех светильников в группе превышает допустимую 2,2 кВт (что соответствует току 10А), эту группу необходимо разделить на две или более групп, и установить в каждую группу автомат номиналом 10А, проводка выполняется кабелем сечением 1,5 мм 2 .

Таким образом, на этих примерах мы разобрали, как правильно рассчитать и подобрать номинал автоматического выключателя для одиночного потребителя и для группы потребителей.

В следующих материалах мы рассмотрим, как подбирать автоматические выключатели по остальным параметрам. В завершении серии публикаций по автоматическим выключателям обобщающий пошаговый алгоритм.

Подписывайтесь на новостную рассылку, и вы не пропустите новые материалы курса Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Более наглядно смотрите видео Пример расчета номинала автоматического выключателя:


Рекомендую материалы по теме:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector