Дія коротких замикань згубно впливає на електричну проводку, призводить до її руйнувань і служить частою причиною загорянь. З метою попередження подібних ситуацій встановлюються різні засоби захисту. В даний час широко використовуються автоматичні вимикачі, якими замінено порцелянові пробки з плавкими вставками. Ці прилади є більш надійними і досконалими. У зв'язку з цим нерідко виникає питання, як правильно вибрати автомат по потужності і навантаження.
Принцип роботи захисного автомата
Основною функцією автоматичних вимикачів є захист ізоляції проводів і силових кабелів від руйнувань під дією струмів коротких замикань. Ці прилади не здатні захистити людей від ураження електрострумом, вони оберігають тільки мережу і обладнання. Дія автоматичних вимикачів забезпечує нормальний режим функціонування проводки, повністю усуваючи загрозу загоряння.
При виборі автомата потрібно обов'язково враховувати, що підвищені показники приладу будуть сприяти пропуску струмів, критичних для проводки. В цьому випадку не відбудеться відключення ділянки, що захищається, що призведе до оплавлення або стати причиною пожежі ізоляції. У разі занижених показників автомата лінія буде постійно розриватися при запуску потужної техніки. Автомати дуже швидко виходять з ладу внаслідок залипання контактів під впливом занадто високих струмів.
Основними робочими елементами автоматів є, безпосередньо розривають ланцюг в критичних ситуаціях. Вони поділяються на такі види:
- Електромагнітні расцепители. Вони практично миттєво реагують на струми короткого замикання і відтинають потрібну ділянку протягом 0,01 або 001 секунди. Конструкція включає в себе котушку з пружиною і сердечник, що втягується під впливом високих струмів. Під час втягування осердя пускає в хід пружину, пов'язану з розчіплювати пристроєм.
- Теплові біметалічні расцепители. Забезпечують захист мереж від перевантажень. Вони забезпечують розрив ланцюга при проходженні струму, яке не відповідає граничним робочим параметрам кабелю. Під дією високої струму биметаллическая пластина згинається і викликає спрацьовування розчеплювача.
У більшості автоматів, які використовуються в побуті, використовується електромагнітний і теплової расцепитель. Злагоджена комбінація цих двох елементів забезпечує надійну роботу захисної апаратури.
Номінали автоматів по току таблиця
Необхідність вибору автоматичних вимикачів виникає під час проектування електричних мереж в нових будинках, а також при підключенні приладів і обладнання з більш високою потужністю. Таким чином, в процесі подальшої експлуатації забезпечується надійна електрична безпеку об'єктів.
Недбале ставлення до вибору пристрою з необхідними параметрами призводить до серйозних негативних наслідків. Тому перед вибором автоматичного захисного пристрою потрібно обов'язково переконатися, що встановлена проводка витримає заплановану навантаження. Відповідно до ПУЕ автоматичний вимикач повинен забезпечувати захист від перевантаження найбільш слабкого ділянки ланцюга. Його номінальний струм повинен відповідати току, що підключається. Відповідно і провідники вибираються з необхідним.
Щоб розрахувати потужність автомата по току, необхідно скористатися формулою: I = P / U, де Р є сумарною потужністю всіх електричних приладів, Наявних в квартирі. Обчисливши необхідний струм, можна вибрати найбільш підходящий автомат. Істотно спрощує проведення розрахунків таблиця, за допомогою якої можна вибрати автоматичний вимикач в залежності від конкретних умов експлуатації. Розрахунок автомата по потужності струму здійснюється в основному для електроустановок - електродвигунів, трансформаторів і інших пристроїв, що мають реактивну навантаження.
Таблиця залежності потужності автомата від перетину дроту
В кожній електричній проводці відбувається поділ на певні групи. Відповідно кожна група використовує електричний дріт або кабель з певним перетином, а захист забезпечується автоматом з найбільш підходящим номіналом.
Таблиця допоможе вибрати автоматичний вимикач і перетин кабелю в залежності від передбачуваного навантаження електричної мережі, Розрахованій. Таблиця допомагає зробити правильний вибір автомата по потужності навантаження. При розрахунку струмових навантажень слід пам'ятати, що розрахунки навантаження одного споживача і групи побутових приладів розрізняються між собою. При розрахунках необхідно враховувати і різницю між однофазним і трифазним живленням.
Збираючи електрощиток або підключаючи нову велику побутову техніку, домашній майстер обов'язково зіткнеться з такою проблемою як необхідність підбору автоматичних вимикачів. Вони забезпечують електро та пожежну безпеку, тому правильний вибір автомата - запорука безпеки вас, сім'ї та майна.
Для чого служить автомат
У колі електроживлення автомат ставлять для попередження перегріву проводки. Будь-яка проводка розрахована на проходження якогось певного струму. Якщо пропускається струм перевищує це значення, провідник починає занадто сильно грітися. Якщо така ситуація зберігається достатній проміжок часу, починає плавитися проводка, що призводить до короткого замикання. Автомат захисту ставлять щоб запобігти цю ситуацію.
Друге завдання автомата захисту - при виникненні струму короткого замикання (КЗ) відключити харчування. При замиканні струми в ланцюзі зростають багаторазово і можуть досягати тисяч ампер. Щоб вони не зруйнували проводку і не пошкодили апаратуру, включену в лінію, автомат захисту повинен відключити харчування якомога швидше - як тільки струм перевищить певну межу.
Щоб захисний автоматичний вимикач справно виконував свої функції, необхідно правильно зробити вибір автомата по всіх параметрах. Їх не так багато - всього три, але з кожною треба розбиратися.
Які бувають автомати захисту
Для захисту провідників однофазної мережі 220 В є пристрої, що вимикають однополюсні і двухполюсниве. До однополюсним підключається тільки один провідник - фазний, до двополюсним і фаза і нуль. Однополюсні автомати ставлять на ланцюзі внутрішнього освітлення, на розеткові групи в приміщеннях з нормальними умовами експлуатації.
У приміщеннях з підвищеною вологістю (ванна кімната, лазня, басейн і т.д.) ставлять двополюсні автоматичні вимикачі. Їх також рекомендують встановлювати на потужну техніку - на пральні і посудомийні машини, бойлери, духові шафи і т.д.
просто в аварійних ситуаціях - при короткому замиканні або пробої ізоляції - на нульовий провід може потрапити фазна напруга. Якщо на лінії живлення встановлений однополюсний апарат, він відключить фазний провід, а нуль з небезпечною напругою так і залишиться підключеним. А значить, залишається ймовірність ураження струмом при дотику. Тобто, вибір автомата простий - на частину ліній ставляться однополюсні вимикачі, на частина - двополюсні. Конкретна кількість залежить від стану мережі.
для трифазної мережі існують триполюсні автоматичні вимикачі. Такий автомат ставиться на вході і на споживачах, до яких підводяться всі три фази - електроплита, трифазна панель, духова шафа і т.д. На інших споживачів ставлять двополюсні автомати захисту. Вони в обов'язковому порядку повинні відключати і фазу і нейтраль.
Приклад розводки трифазної мережі - типи автоматів захисту
Вибір номіналу автомата захисту від кількості підключаються до нього проводів не залежить.
Визначаємося з номіналом
Власне, з функцій захисного автомата і слід правило визначення номіналу автомата захисту: він повинен спрацьовувати до того моменту, коли струм перевищить можливості проводки. А це означає, що струмовий номінал автомата повинен бути менше ніж максимальний струм, який витримує проводка.
Виходячи з цього, алгоритм вибору автомата захисту простий:
- для конкретної ділянки.
- Дивіться, який максимальний струм витримує даний кабель (є в таблиці).
- Далі з усіх номіналів захисних автоматів вибираємо найближчий менший. Номінали автоматів прив'язані до допустимим тривалим струмів навантаження для конкретного кабелю - вони мають трохи менший номінал (тобто в таблиці). Виглядає перелік номіналів наступним чином: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Ось з цього списку і вибираєте відповідний. Є номінали і менше, але вони вже практично не використовуються - занадто багато електроприладів у нас з'явилося і мають вони чималу потужність.
приклад
Алгоритм дуже простий, але працює безпомилково. Щоб було зрозуміліше, давайте розберемо на прикладі. Нижче наведена таблиця в якій вказані максимально допустимий струм для провідників, які використовують при. Там же дано рекомендації щодо використання автоматів. Вони дані в колонці « Номінальний струм автомата захисту ». Саме там шукаємо номінали - він трохи менше гранично допустимого, щоб проводка працювала в нормальному режимі.
| Перетин жив мідних проводів | Допустимий тривалий струм навантаження | Максимальна потужність навантаження для однофазної мережі 220 В | Номінальний струм захисного автомата | Граничний струм захисного автомата | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,5 кв. мм | 19 А | 4,1 кВт | 10 А | 16 А | освітлення і сигналізація |
| 2,5 кв. мм | 27 А | 5,9 кВт | 16 А | 25 А | розеткові групи і електричний тепла підлога |
| 4 кв.мм | 38 А | 8,3 кВт | 25 А | 32 А | кондиціонери та водонагрівачі |
| 6 кв.мм | 46 А | 10,1 кВт | 32 А | 40 А | електричні плити і духові шафи |
| 10 кв. мм | 70 А | 15,4 кВт | 50 А | 63 А | вступні лінії |
У таблиці знаходимо вбрання перетин дроту для даної лінії. Нехай нам необхідно прокласти кабель перетином 2,5 мм 2 (найбільш поширений при прокладанні до приладів середньої потужності). Провідник з таким перетином може витримати струм в 27 А, а рекомендований номінал автомата - 16 А.
Як буде тоді працювати ланцюг? До тих пір, поки струм не перевищує 25 А автомат не відключається, все працює в штатному режимі - провідник гріється, але не до критичних величин. Коли струм навантаження починає зростати і перевищує 25 А, автомат ще деякий час не відключається - можливо це стартові струми і вони короткочасні. Відключається він якщо досить тривалий час ток перевищить 25 А на 13%. В даному випадку - якщо він досягне 28,25 А. Тоді електропакетнік спрацює, знеструмить гілку, так як це ток вже становить загрозу для провідника і його ізоляції.
Розрахунок по потужності
Чи можна вибрати автомат по потужності навантаження? Якщо до лінії електроживлення буде підключено тільки один пристрій (зазвичай це велика побутова техніка з великою споживаною потужністю), то допустимо зробити розрахунок по потужності цього обладнання. Так само за потужністю можна вибрати вступний автомат, який встановлюється на вході в будинок або в квартиру.
Якщо шукаємо номінал вступного автомата, Необхідно скласти потужності всіх приладів, які будуть підключені до будинкової мережі. Потім знайдена сумарна потужність підставляється в формулу, знаходиться робочий струм для цього навантаження.
Після того, як знайшли ток, вибираємо номінал. Він може бути або трохи більше або трохи менше знайденого значення. Головне, щоб його струм відключення не перевищував гранично допустимий струм для даної проводки.
Коли можна користуватися даним методом? Якщо проводка закладена з великим запасом (це непогано, до речі). Тоді з метою економії можна встановити автоматично вимикачі відповідні навантаженні, а не перетину провідників. Але ще раз звертаємо увагу, що тривало допустимий струм для навантаження повинен бути більше граничного струму захисного автомата. Тільки тоді вибір автомата захисту буде правильним.
Вибираємо відключає
Вище описаний вибір пікетники по максимально допустимому току навантаження. Але автомат захисту мережі також повинен відключатися при виникненні з мережі КЗ (короткого замикання). Цю характеристику називають відключає здатністю. Вона відображається в тисячах ампер - іменного такого порядку можуть досягати струми при короткому замиканні. Вибір автомата по відключає здібності не дуже складний.
Ця характеристика показує, при якому максимальному значенні струму КЗ автомат зберігає свою працездатність, тобто, він зможе не тільки відключиться, а й працюватиме після повторного включення. Ця характеристика залежить від багатьох факторів і для точного підбору необхідно визначати струми КЗ. Але для проводки в будинку або квартирі такі розрахунки роблять дуже рідко, а орієнтуються на віддаленість від трансформаторної підстанції.
Якщо підстанція знаходиться недалеко від введення в ваш будинок / квартиру, беруть автомат з відключає здатністю 10 000 А, для всіх інших міських квартир достатньо 6 000 А. Якщо ж будинок знаходиться в сільській місцевості йди ви вибираєте автомат захисту електромережі для дачі, цілком може вистачити і відключає здібності в 4 500 А. Мережі тут зазвичай старі і струми КЗ великими не бувають. А так як зі зростанням відключає здібності ціна зростає значно, можна застосувати принцип розумної економії.
Чи можна в міських квартирах ставити пакетики з більш низькою відключає здатністю. В принципі, можна, але ніхто не гарантує, що після першого ж КЗ вам не доведеться його міняти. Він може встигнути відключити мережу, але виявиться при цьому непрацездатним. У гіршому варіанті контакти розплавляться і відключитися автомат не встигне. Тоді проводка розплавиться і може виникнути пожежа.
Тип електромагнітного розчеплювача
Автомат повинен спрацьовувати при підвищенні струму вище певної позначки. Але в мережі періодично виникають короткочасні перевантаження. Зазвичай вони пов'язані з пусковими струмами. Наприклад, такі перевантаження можуть спостерігатися при включенні компресора холодильника, мотора пральної машини і т.д. Автоматичний вимикач при таких тимчасових і короткострокових перевантаженнях відключатися не повинен, тому у них є певна затримка на спрацьовування.
Але якщо струм зріс не через перевантаження а через КЗ, то за час, який «вичікує» автоматичний вимикач, контакти його розплавляться. Ось для цього і існує електромагнітний автоматичний расцепитель. Він спрацьовує при певній величині струму, яка вже не може бути перевантаженням. Цей показник називають ще струмом відсічення, так як в цьому випадку автоматичний вимикач відсікає лінію від електроживлення. Величина струму спрацьовування може бути різною і відображається буквами, які стоять перед цифрами, що позначають номінал автомата.
Є три найбільш ходових типу:
З якою ж характеристикою вибрати пікетники? В даному випадку вибір автомата захисту також ґрунтується на віддаленість вашого домоволодіння від підстанції та стану електромереж вибір автомата захисту проводять ползуясь простими правилами:
- З буквою «B» на корпусі підходять для дач, будинків селах і селищах, які отримують електроживлення через воздушки. Також їх можна ставити в квартири старих будинків, в яких реконструкція внутрішньобудинкової електромережі не проводилася. Ці захисні автомати далеко не завжди є у продажу, коштують трохи дорожче категорії С, але можуть доставлятися під замовлення.
- Пікетники з «C» на корпусі - це найбільш широко поширений варіант. Вони ставляться в мережах з нормальним станом, підходять для квартир в новобудовах або після капремонту, в приватних будинках недалеко від підстанції.
- Клас D ставлять на підприємствах, в майстернях з обладнанням, що має високі пускові струми.
Тобто по суті вибір автомата захисту в цьому випадку простий - для більшості випадків підходить тип C. Він і є в магазинах в великому асортименті.
Яким виробникам варто довіряти
І наостанок приділимо увагу виробникам. Вибір автомата можна вважати завершеним, якщо ви не подумали про те, якої фірми автоматичні вимикачі ви будете купувати. Точно не варто брати невідомі фірми - електрика не та область, де можна ставити експерименти. Детально про вибір виробника в відео.
Автоматичний вимикач ІЕК. Тепловий струм - 32 А
Автоматичний вимикач має в народі ще кілька назв - захисний автомат, пробка, пікетники, або просто автомат.
Про що йде мова - на зображенні зліва. Це сама бюджетна модель.
В даній статті піде мова про технічні характеристики захисних автоматів, які вони бувають, і як їх вибрати в різних випадках.
Абсолютно точно можна сказати, що той, хто уважно прочитає цю статтю, може вважатися знавцем автоматичних вимикачів. По крайней мере, в першому наближенні, достатньому для практичної роботи і розуміння процесів.
На цю тему я вже написав на блозі кілька статей, по ходу буду відсилати по посиланнях.
Функції автоматичного вимикача
З назви видно, що це вимикач, Який вимикає автоматично. Тобто, сам, В певних випадках. З другого назви - захисний автомат - інтуїтивно зрозуміло, що це якесь автоматичний пристрій, Яке щось захищає.
Тепер докладніше. Автоматичний вимикач спрацьовує і вимикається в двох випадках - в разі перевантаження по току, і в разі короткого замикання (КЗ).
Перевантаження по струму виникає через несправність споживачів, або коли споживачів стає занадто багато. КЗ - це такий режим, коли вся потужність електричного кола витрачається на нагрів проводів, при цьому струм в даному колі є максимально можливим. Далі буде докладніше.
Крім захисту (автоматичного вимкнення), автомати можуть використовуватися для ручного вимикання навантаження. Тобто, як рубильник або звичайний «просунутий» вимикач з додатковими опціями.
Ще важлива функція (це само собою) - клеми для підключення. Іноді, навіть якщо функція захисту особливо не потрібна (а вона ніколи не завадить), клеми автомата можуть дуже стати в нагоді. Наприклад, як показано в статті.
кількість полюсів
За кількістю полюсів автомати бувають:
- однополюсні (1п, 1p). Це найбільш поширений тип. Він стоїть в ланцюзі і захищає один провід, одну фазу. Такий зображений на початку статті.
- двополюсні(2п, 2p). В даному випадку - це два однополюсних автомата, з об'єднаним вимикачем (ручкою). Як тільки струм через один з автоматів перевищить допустиме значення, відключаться обидва. Застосовуються такі в основному для повного відключення однофазного навантаження, коли рветься і нуль, і фаза. Саме двополюсні автомати застосовуються на вводі в наші квартири.
- триполюсні(3п, 3p). Застосовуються для розриву і захисту трифазних ланцюгів. Так само, як і в випадку з двополюсними, фактично це три однополюсних автомата, із загальною ручкою включення / вимикання.
- чотириполюсні(4п, 4p). Зустрічаються рідко, встановлюються в основному на введенні трифазних РУ (розподільних пристроїв) для розриву не тільки фаз (L1, L2, L3), але і робочого нуля (N). Увага! Дріт захисного заземлення (РЕ) ні до якому разі розривати не можна!
Струм автоматичного вимикача
Токи автоматів бувають з наступного ряду:
0,5, 1, 1,6, 2, 3,15, 4, 5, 6 , 8, 10 , 13, 16 , 20, 25 , 32 , 40 , 50, 63.
Жирним виділені номінали, найбільш часто застосовуються в побуті. Є й інші номінали, але про них зараз не будемо.
Даний ток для автоматичного вимикача є номінальним. При його перевищенні вимикач вимикається. Правда, не відразу, про що сказано нижче:
Час-струмові характеристики
Очевидно, що автомат не завжди відключається миттєво, і іноді йому треба «подумати і прийняти рішення», або дати шанс навантаженні увійти в норму.
Час-струмовий характеристика показує, через який час і при якому струмі відключиться автомат. Ці характеристиками також називають кривими відключення або токо-тимчасовими характеристиками. Що точніше, оскільки саме від струму залежить, через який час відключиться автомат.
Криві відключення або токо-тимчасові характеристики
Поясню ці графіки. Як я вже говорив вище, у захисного автомата є два види захисту - теплова (від перевантаження по струму) і електромагнітна (від КЗ). На графіку робота теплового захисту - це ділянка, яка плавно спускається. Електромагнітна - крива різко обривається вниз.
Теплова працює повільно (наприклад, якщо струм перевищує номінал в два рази автомат виб'є приблизно через хвилину), а електромагнітна - миттєво. для графіка В Цієї миті «починається», коли струм перевищує номінал в 3-5 разів, для категорії З - в 6-10 разів, для D (Не показаний, оскільки в побуті не застосовується) - в 10-20 разів.
Як це працює - можна пофантазувати, що буде, якщо струм буде перевищувати номінал в 5 разів, а захист варто з характеристикою «С», як у всіх будинках. Автомат виб'є тільки через 1,5-9 секунд, як пощастить. За 9 секунд Поплава ізоляція, і проводку треба буде міняти. В даному випадку тому КЗ краще, ніж перевантаження.
Вибір автоматичного вимикача
Вибирати захисний автомат треба, виходячи з площі перетину дроту, який цей автомат захищає (який підключений після цього автомата). А перетин дроту - з максимального струму (Потужності) навантаження.
Алгоритм вибору автоматичного вимикача такий:
- Визначаємо потужність і струм споживачів лінії, яка буде харчуватися через автомат. Струм розраховується за формулою I = P / 220, Де 220 - номінальна напруга, I - струм в амперах, Р - потужність у ватах. Наприклад, для нагрівача потужністю 2,2 кВт ток буде 10 А.
- Вибираємо провід по таблиці. Для нашого нагрівача підійде кабель з житловою перетином 1,5 мм². Він в найгірших умовах в однофазної мережі тримає струм до 19А.
- Вибираємо автомат, щоб він гарантовано захищав наш провід від перевантаження. Для нашого випадку - 13А. Якщо поставити автомат з таким номінальним тепловим потоком, то при струмі 19А (перевищення в півтора рази) автомат спрацює приблизно через 5-10 хвилин, судячи з часом-струмовим характеристикам.
Багато це чи мало? З огляду на, що кабель теж має теплову інерцію, і не може миттєво розплавитися, то нормально. Але з огляду на те, що навантаження не може просто так збільшити свій струм в півтора рази, і за ці хвилини може статися пожежа - це багато.
Набридло? Може, це буде цікаво:
Продовження статті:Тому, для струму 10 А краще використовувати провід перетином 2,5 мм² (струм при відкритому прокладанні - 27А), а автомат 13А (при перевищенні в 2 рази спрацює приблизно через хвилину). Це для тих, хто хоче перестрахуватися.
При цьому головне правило буде таким:
Струм дроти повинен бути більше струму автомата, а струм автомата - більше струму навантаження
Iнагр< Iавт < Iпров
Маються на увазі максимальні струми.
І якщо є така можливість, номінал автомата повинен бути зміщений в сторону струму навантаження. Наприклад, макс.ток навантаження 8 Ампер, макс.ток дроти - 27А (2,5мм2). Автомат слід вибирати не на 13 або 16, а на 10 Ампер.
Наводжу таблицю вибору автомата:
Таблиця вибору захисного автомата по перетину проводу
(Від Шнайдер Електрик)
Зверніть увагу на способи прокладки кабелю (тип установки). Від того, де прокладений кабель, ток обраного захисного автомата може відрізнятися в 2 рази!
По таблиці - маємо від початку перетин дроту, і під нього вибираємо захисний автомат. Для нас, як для електриків, найбільш важливі перші три стовпці таблиці.
Тепер - як вибрати захисний автомат, якщо відома потужність приладів?
Таблиця вибору захисного автомата по потужності приладів
Видно, що виробник рекомендує різні час-струмові характеристики для різних електроприладів. Там, де навантаження чисто активна (різні типи нагрівачів), рекомендована характеристика автомата «B». Там, де є електродвигуни - «С». Ну а там, де використовуються потужні двигуни з важким запуском - «D».
Таблиця залежності струму захисного автомата (запобіжника) від перетину
А ось як до току автоматичного вимикача в залежності від площі перетину дроту відносяться німці:
