Для вибору автоматичного вимикача необхідно зробити розрахунок параметрів автомата.
Розрахунок автоматичного вимикача полягає у визначенні номінального струму автомата поряд з час-струмової характеристики автомата. Вибір кількості полюсів автомата перестав бути розрахунковим показником, а приймається з схеми підключення живлення.
При розрахунку автомата слід пам'ятати, що призначенням автоматичних вимикачів є захист ліній живлення від руйнування електричним струмом, що перевищує розрахункове значення для цієї конкретної проводки. Іншими словами, можна сказати, що при проведенні розрахунку автоматичного вимикача необхідно враховувати не стільки потужність навантажень, що підключаються до проводки, скільки дозволений для лінії живлення робочий струм і струми, що виникають при включенні навантажень, звані пусковими струмами.
При розрахунку номінального струму автомата до уваги береться робочий струм електропроводки та застосовується таблиця розрахунку автомата захисту, відповідно до перерізу дроту та його матеріалом для визначення номінального струму автомата. При виборі час струмової характеристики враховуються пускові струми навантажень, що підключаються.
Розрахунок струму автомата
Як було зазначено вище, при розрахунку струму автоматичного вимикача - автомата, враховується сила струму, що допускається для нормальної безпечної роботиконкретної лінії живлення, що захищається автоматичним вимикачем. Тобто для розрахунку номіналу автомата потрібно знати максимальний робочий струм лінії лінії живлення, а не потужність і силу струму навантажень, що підключаються. Можна сказати й інакше: Розрахунок струму за потужністю навантажень може проводитися лише у разі відповідності електропроводки потужностям назгузки. Розрахунок струму автомата за сумарною потужністю навантажень, що часто застосовується, не всмоктує те, що автоматичний вимикач в першу чергу призначений для захисту ліній електроживлення, а не навантаження.Так як документація на електропроводку зазвичай відсутня і документально визначити, на який струм проводка була розрахована не представляється можливим, то номінальний робочий струм проводки можна обчислити за перерізом проводи, що проводить жили. Залежно від площі перерізу провідника, матеріалу провідника (мідь або алюміній), а також способу прокладання проводки (відкрита, прихована в стіні, в лотку, трубі або землі) провід може витримати різні струми без перегріву.
Перетин дроту залежить від діаметра провідника (є функцією діаметра провідника круглого перерізу). Діаметр провідника можна виміряти мікрометром або штангельциркулем і розрахувати перетин провідника по діаметру за допомогою формули: S 0,785 * D 2 де S - це площа перерізу провідника в міліметрах квадратних (мм 2), а D- це діаметр провідника у міліметрах (мм). ВАЖЛИВО- потрібно вимірювати діаметр тільки провідної жили, а не діаметр дроту разом з ізоляцією, який буде більшим і при розрахунку дасть невірний результат робочого струму електропроводки.
Використовуючи результат вимірювання діаметра жили проводу і таблиці, що додаються, в залежності від матеріалу проводки, ліва для мідних жил і права для алюмінієвих жил, визначаємо допустимий струм для проводки.
Визначаючи допустимий струм проведення слід враховувати, що наведені таблиці вказують струм для прихованої проводки, крім того, видно що при найбільш поширеному вигляді проводки (один двожильний дріт), допустимий струм трохи більше ніж при використанні трижильного проводу. Це з тим, що робочий струм проводки обмежується температурою, до якої нагрівається провід при протіканні струму. У разі трижильної проводки тепловіддача дроту знижується в порівнянні з двожильним проводом і допустимий робочий струм так само знижується в порівнянні з двожильним проводом. Також можна відзначити, що у випадку одного одножильного проводу допустимий робочий струм проводки трохи збільшиться порівняно з двожильним проводом. Після визначення робочого струму проводки підбираємо номінал струму автомата, який цю проводку захищатиме. Номінал автомата вибирається або рівним або меншим робочого струму проводки. Іноді використовують автомат з номіналом, що трохи перевищує робочий струм проводки. Вибір характеристичної кривої
Крім номіналу автомата вибирається так само час-струмова характеристика, крива автомата, що залежить від навантажень, що підключаються до проводки, вірніше від їх пускових струмів. У наведеній таблиці вказано кратність пускових струмів деяких електрориборів та їх тривалість.
Виходячи із зазначених кратностей пускового струмуі відомого струму електроприладу можна визначити, якої сили в амперах досягне струм у мережі при включенні приладу і скільки такий підвищений струм триватиме. Наприклад, знаючи, що потужність електром'ясорубки становить 1,5 кВт, тобто робочий струм дорівнюватиме 6,81 Ампер, і враховуючи кратність пускового струму до 7 разів одержуємо струм в 48А!, і такий струм може текти в ланцюзі протягом 1 - 3 секунд . Якщо автоматичний вимикач, встановлений для захисту лінії, від якої живиться ця м'ясорубка, B16, то подивившись на час струмову характеристику B ми побачимо, що він може спрацювати по перевантаженню під час включення м'ясорубки, так як трикратне перевищення 16 Ампер саме 48 амперам, у зв'язку з чим для захисту цієї лінії краще використовувати C16, у якого спрацьовування від короткочасного перевищення відповідно до характеристичної кривої C починається з 16 Х 5 = 80 Ампер. Незважаючи на те, що в таблиці присутні й великі кратності струмів, наприклад, у блоків живлення, де зарядка електролітичних конденсаторівстворює пусковий струм аж до 10 кратного, потужність таких приладів зазвичай невелика і тривалість такого струму досить мала, що зазвичай не створює загрози пускового відключення автомата.
Автоматичний вимикач ІЕК. Тепловий струм – 32 А
Автоматичний вимикач має в народі ще кілька назв – захисний автомат, пробка, пакетник або просто автомат.
Про що йдеться – на картинці зліва. Це найбюджетніша модель.
У цій статті йтиметься про технічні характеристики захисних автоматів, які вони бувають, і як їх вибрати у різних випадках.
Цілком точно можна сказати, що той, хто уважно прочитає цю статтю, може вважатися знавцем автоматичних вимикачів. Принаймні, у першому наближенні, достатньому для практичної роботита розуміння процесів.
На цю тему я вже написав на блозі кілька статей, по ходу відсилатиму за посиланнями.
Функції автоматичного вимикача
З назви видно, що це вимикач, який вимикає автоматично. Тобто, сам, у певних випадках. З другої назви – захисний автомат – інтуїтивно зрозуміло, що це якийсь автоматичний пристрій, який щось захищає.
Тепер докладніше. Автоматичний вимикач спрацьовує та вимикається у двох випадках – у разі навантаженняпо струму, і у разі короткого замикання(КЗ).
Перевантаження струмом виникає через несправність споживачів, або коли споживачів стає занадто багато. КЗ – це такий режим, коли вся потужність електричного ланцюгавитрачається на нагрівання проводів, при цьому струм у цьому ланцюзі є максимально можливим. Далі буде детальніше.
Крім захисту (автоматичного вимкнення), автомати можуть використовуватися для ручного вимкнення навантаження. Тобто, як рубильник або звичайний 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 стати в нагоді. Наприклад, як показано у статті .
Кількість полюсів
За кількістю полюсів автомати бувають:
- Однополюсні(1п, 1p). Це найпоширеніший тип. Він стоїть у ланцюгу та захищає один провід, одну фазу. Такий зображений на початку статті.
- Двополюсні(2п, 2p). В даному випадку – це два однополюсні автомати, з об'єднаним вимикачем (ручкою). Як тільки струм через один із автоматів перевищить допустиме значення, відключаться обидва. Застосовуються такі переважно повного відключення однофазної навантаження, коли рветься і нуль, і фаза. Саме двополюсні автомати застосовуються на введенні до наших квартир.
- Триполюсні(3п, 3p). Застосовуються для розриву та захисту трифазних ланцюгів. Так само, як і у випадку з двополюсними, фактично це три однополюсні автомати, із загальною ручкою включення/вимикання.
- Чотириполюсні(4п, 4p). Трапляються рідко, встановлюються в основному на введенні трифазних РУ ( розподільчих пристроїв) для розриву як фаз (L1, L2, L3), а й робочого нуля (N). Увага! Провід захисного заземлення (РЕ) у жодному разі розривати не можна!
Струм автоматичного вимикача
Струми 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 виділено номінали, що найчастіше застосовуються в побуті. Є й інші номінали, але про них зараз не будемо.
Цей струм для автоматичного вимикача є номінальним. При його перевищенні вимикач вимкнеться. Щоправда, не відразу, про що сказано нижче:
Час-струмові характеристики
Очевидно, що автомат не завжди відключається миттєво, і іноді йому треба "подумати і ухвалити рішення", або дати шанс навантаженню увійти до норми.
Час-струмова характеристика показує, через який час і за якого струму відключиться автомат. Ці характеристиками також називають кривими відключення або струмо-часовими характеристиками. Що точніше, оскільки саме від струму залежить, через який час відключиться автомат.
Криві відключення або струмо-часові характеристики
Поясню ці графіки. Як я вже говорив вище, захисний автомат має два види захисту – тепловий (від перевантаження по струму) і електромагнітний (від КЗ). На графіку робота теплового захисту – це ділянка, яка плавно спускається. Електромагнітна – крива різко обривається донизу.
Може, це також буде цікаво?
Теплова працює повільно (наприклад, якщо струм перевищує номінал вдвічі автомат виб'є приблизно за хвилину), а електромагнітна – миттєво. Для графіка Уця мить “починається”, коли струм перевищує номінал у 3-5 разів, для категорії З– у 6-10 разів, для D(не показаний, оскільки у побуті не застосовується) – у 10-20 разів.
Як це працює – можна пофантазувати, що буде, якщо струм перевищуватиме номінал у 5 разів, а захист стоїть із характеристикою “С”, як у всіх будинках. Автомат виб'є лише за 1,5-9 секунд, як пощастить. За 9 секунд поплавиться ізоляція і проводку треба буде змінювати. У цьому випадку КЗ краще, ніж перевантаження.
Вибір автоматичного вимикача
Вибирати захисний автомат треба, виходячи з площі перерізу дроту, який цей автомат захищає (підключений після цього автомата). А переріз дроту – з максимального струму (потужності) навантаження.
Алгоритм вибору автоматичного вимикача такий:
- Визначаємо потужність та струм споживачів лінії, яка харчуватиметься через автомат. Струм розраховується за формулою I=P/220, де 220 – номінальна напруга, I – струм у амперах, Р – потужність у ватах. Наприклад, для нагрівача потужністю 2,2 кВт струм буде 10 А.
- Вибираємо провід за таблицею. Для нашого нагрівача підійде кабельіз житловим перетином 1,5 мм². Він у найгірших умовах у однофазної мережітримає струм до 19А.
- Вибираємо автомат, щоб він гарантовано захищав наш провід від перевантаження. Для нашої нагоди – 13А. Якщо поставити автомат з таким номінальним тепловим струмом, то при струмі 19А (перевищення в півтора рази) автомат спрацює приблизно через 5-10 хвилин, судячи з часів-струмових характеристик.
Чи багато це чи мало? З огляду на те, що кабель теж має теплову інерцію, і не може миттєво розплавитися, то нормально. Але зважаючи на те, що навантаження не може просто так збільшити свій струм у півтора рази, і за ці хвилини може статися пожежа – це багато.
Тому для струму 10 А краще використовувати провід перетином 2,5 мм² (струм при відкритій прокладці – 27А), а автомат 13А (при перевищенні в 2 рази спрацює приблизно за хвилину). Це для тих, хто хоче перестрахуватись.
При цьому головне правило буде таким:
Струм дроту повинен бути більше струму автомата, а струм автомата – більше струму навантаження
Інагр< Iавт < Iпров
Маються на увазі максимальні струми.
І якщо є така можливість, номінал автомата має бути зміщений у бік струму навантаження. Наприклад, макс.струм навантаження 8 Ампер, макс.ток дроту – 27А (2,5мм2). Автомат слід вибирати не так на 13 чи 16, але в 10 Ампер.
Наводжу таблицю вибору автомата:
Таблиця вибору захисного автомата по перерізу дроту
(Від Шнайдер Електрик)
Зверніть увагу на методи прокладання кабелю (тип установки). Від того, де прокладено кабель, струм вибраного захисного автомата може відрізнятись у 2 рази!
По таблиці - маємо вихідний переріз дроту, і під нього вибираємо захисний автомат. Для нас, як для електриків, найбільш важливими є перші три стовпці таблиці.
Тепер як вибрати захисний автомат, якщо відома потужність приладів?
Таблиця вибору захисного автомата за потужністю приладів
Видно, що виробник рекомендує різні час-струмові характеристики для різних електроприладів. Там, де навантаження чисто активне (різні типи нагрівачів), рекомендовано характеристику автомата “B”. Там, де є електродвигуни - "С". А там, де використовуються потужні двигуни з важким запуском – “D”.
Таблиця залежності струму захисного автомата (запобіжника) від перерізу
А ось як до струму автоматичного вимикача в залежності від площі перерізу дроту ставляться німці.
Вибір захисних автоматичних вимикачів здійснюється не тільки під час встановлення нової електричної мережі, але і при модернізації електрощита, а також при включенні до ланцюга додаткових потужних приладів, що підвищують навантаження до такого рівня, з яким старі пристрої аварійного відключення не справляються. І в цій статті йтиметься про те, як правильно проводити підбір автомата за потужністю, що слід враховувати в ході цього процесу і які його особливості.
Нерозуміння важливості цього завдання може призвести до серйозних проблем. Адже найчастіше користувачі не турбують себе, виробляючи вибір автоматичного вимикача за потужністю, і беруть в магазині перший пристрій, що трапився, користуючись одним з двох принципів - "подешевше" або "помічніше". Такий підхід, пов'язаний з невмінням або небажанням розрахувати сумарну потужність пристроїв, включених в електромережу, і відповідно до неї підібрати захисний автомат, часто стає причиною виходу дорогої техніки з ладу при короткому замиканні або навіть пожежі.
Навіщо потрібні захисні автомати і як вони працюють?
Сучасні АВ мають два ступені захисту: теплову та електромагнітну. Це дозволяє убезпечити лінію від пошкодження в результаті тривалого перевищення струмом номінальної величини, що протікає, а також короткого замикання.
Основним елементом теплового розчіплювача є пластина із двох металів, яка так і називається – біметалічної. Якщо на неї протягом досить тривалого часу впливає струм підвищеної потужності, вона стає гнучкою і, впливаючи на елемент, що відключає, викликає спрацювання автомата.
Наявністю електромагнітного розчіплювача обумовлена здатність автоматичного вимикача при впливі на ланцюг надструмів короткого замикання, витримати які вона не зможе.
Розчіплювач електромагнітного типу являє собою соленоїд з сердечником, який при проходженні крізь нього струму високої потужності моментально зсувається у бік відключаючого елемента, вимикаючи захисний пристрій та знеструмлюючи мережу.
Це дозволяє забезпечити захист дроту та приладів від потоку електронів, величина якого набагато вища за розрахункову для кабелю конкретного перерізу.
Чим небезпечна невідповідність кабелю мережному навантаженню?
Правильний підбір захисного автомата за потужністю – дуже важливе завдання. Неправильно вибраний пристрій не захистить лінію від раптового зростання сили струму.
Але не менш важливо правильно підібрати за перерізом кабель електропроводки. В іншому випадку, якщо сумарна потужність перевищить номінальну величину, яку може витримувати провідник, це призведе до значного зростання температури останнього. У результаті ізоляційний шар почне плавитися, що може призвести до займання.
Щоб наочно уявити, ніж загрожує невідповідність перерізу проводки сумарної потужності включених у мережу пристроїв, розглянемо такий приклад.
Нові господарі, купивши квартиру в старому будинку, встановлюють у ній кілька сучасних побутових приладів, що дають сумарне навантаження на ланцюг, що дорівнює 5 кВт. Токовий еквівалент у цьому випадку становитиме близько 23 А. Відповідно до цього ланцюг вмикається захисний автомат на 25 А. Здавалося б, вибір автомата за потужністю зроблено правильно, і мережа готова до експлуатації. Але через деякий час після включення приладів у будинку з'являється задимлення з характерним запахом ізоляції, а через деякий час виникає полум'я. Автоматичний вимикач при цьому не відключатиме мережу від живлення – адже номінал струму не перевищує допустимого.
Якщо господаря в цей момент не виявиться поблизу, розплавлена ізоляція через деякий час викличе коротке замикання, яке спровокує спрацювання автомата, але полум'я від проводки може вже поширитися по всьому будинку.
Причина в тому, що хоча розрахунок автомата за потужністю був зроблений правильно, кабель проводки перерізом 1,5 мм був розрахований на 19 А і не витримав наявного навантаження.
Щоб вам не довелося братися за калькулятор і самостійно вираховувати перетин електропроводки за формулами, наведемо типову таблицю, де легко знайти потрібне значення.
Захист слабкої ланки електроланцюжка
Отже, ми переконалися, що розрахунок автоматичного вимикача повинен проводитися, виходячи не тільки з сумарної потужності пристроїв, що включені в ланцюг (незалежно від їх кількості), але і з перерізу проводів. Якщо цей показник неоднаковий протягом електричної лінії, то вибираємо ділянку з найменшим перетином і робимо розрахунок автомата, виходячи з цього значення.
Вимоги ПУЕ свідчать, що обраний автоматичний вимикач повинен забезпечувати захист найслабшої ділянки електроланцюга, або мати номінал струму, який відповідатиме аналогічному параметру включених до мережі установок. Це також означає, що для підключення повинні використовуватися дроти, поперечний переріз яких дозволить витримати сумарну потужність підключених пристроїв.
Як виконується вибір перерізу дроту та номіналу автоматичного вимикача – на наступному відео:
Якщо недбайливий господар проігнорує це правило, то у разі аварійної ситуації, що виникла через недостатній захист найслабшої ділянки проводки, йому не варто звинувачувати обраний пристрій і лаяти виробника – винуватцем ситуації буде тільки він сам.
Як розрахувати номінал автоматичного вимикача?
Припустимо, що ми врахували все сказане вище і підібрали новий кабель, що відповідає сучасним вимогам і має потрібний перетин. Тепер електропроводка гарантовано витримає навантаження від увімкнених побутових приладів, навіть якщо їх досить багато. Тепер переходимо безпосередньо до вибору автоматичного вимикача за номіналом струму. Згадуємо шкільний курсфізики та визначаємо розрахунковий струм навантаження, підставляючи у формулу відповідні значення: I=P/U.
Тут I – величина номінального струму, P – сумарна потужність включених у ланцюг установок (з урахуванням всіх споживачів електрики, зокрема і лампочок), а U – напруга мережі.
Щоб спростити вибір захисного автомата і позбавити вас необхідності братися за калькулятор, наведемо таблицю, в якій вказані номінали АВ, які включаються в однофазні та трифазні мережі, і відповідні їм потужності сумарного навантаження.
Ця таблиця дозволить легко визначити, скільки кіловат навантаження якому номінальному струму захисного пристрою відповідають. Як ми бачимо, автомату 25 Ампер у мережі з однофазним підключеннямта напругою 220 В відповідає потужність 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогічній мережі – 7,0 кВт (у таблиці це значення виділено червоним кольором). У той же час для електричної мережі з трифазним підключенням«трикутник» і номінальною напругою 380 В автоматі на 10 Ампер відповідає потужність сумарного навантаження 11,4 кВт.
Наочно про підбір автоматичних вимикачів на відео:
Висновок
У цьому матеріалі ми розповіли про те, для чого потрібні і як працюють пристрої захисту електричного ланцюга. Крім того, враховуючи викладену інформацію та наведені табличні дані, у вас не викличе скрути питання, як вибрати автоматичний вимикач.
У багатьох житлових будинках, збудованих більше 20 років тому, є проблеми з електричною проводкою, тому що додається все нове і нове побутова техніка, з високими вимогами до якості мережі та з іншими показниками потужності. Одна з проблем – невідповідність сили струму перерізу проводки. Всім знайоме коротке замикання чи простріл витка. Щоб уникнути подібного, однієї заміни кабелів зовсім мало, необхідно встановлювати захисні автомати, що дозволяють уникнути витоку напруги. Корисно буде дізнатися, як підібрати диференціальний автомат або звичайний автомат (автоматичний вимикач) до своєї квартири в залежності від навантаження.
Відмінності захисних пристроїв
Слід розрізняти апарат як дифавтомат і пристрій захисного відключення. На перший погляд особливої видимої різниці немає, але це не так.
ПЗВ служить для знеструмлення мережі при виявленні найменшого витоку в ланцюзі. Наприклад, при пошкодженні електричного кабелю, щоб не травмувати людину, ланцюг буде вимкнено.
Дифавтомат, крім ПЗВ, оснащений вбудованим вимикачем автоматичного типу. Він служить для знеструмлення системи, запобігання короткому замиканню, перевантаженню ланцюга, загалом. Одним словом, це два в одному.
Звичайний автоматичний вимикач (автомат) захищає ланцюг від перевантаження, але не може створити безпечні умови для людини. Тому в сучасних будівлях встановлюють або дифавтомати, або ПЗВ та автомати спільно.
Вибір будь-якого захисного пристрою залежить від характеристик мережі. Насамперед від навантаження, підключеного до неї. Тому важливо знати, як розрахувати потужність автомата навантаження.
Плюси і мінуси
Перевагою дифавтомата в компактності, багатофункціональності, 100% захист ланцюга від раптових перевантажень або іншої небезпеки. Ну а головний «козир» — ціна, яка є нижчою, ніж сумарна вартість ПЗВ та вимикача автоматичного типу. Якщо враховувати одиничний випадок, то різниця не надто відчутна, але при покупці на весь будинок вигода суттєва. Втім, багато що залежить від марки виробу. Монтаж займає мало часу, на рейці дифавтомат також міститься досить компактно.
Є свої недоліки у дифавтоматів. При виході з ладу доведеться купувати виріб у комплекті, а не окремо. Виникнення короткого замикання призведе до труднощів у пошуку причини. При розділеній установці ідентифікація набагато простіша: вимкнувся ПЗВ – витік, автомат – коротке замикання.
Який обрати вид захисного пристрою, питання не з легких. Як роблять багато електриків: якщо йдеться про невелику квартиру, тоді використовуйте дифавтомат.
Коли збираєтесь монтувати складні конструкції, найкраще встановлювати окремі блоки ПЗВ та вимикачі автоматичного типу на групу. Причому кожну групу монтувати свій окремий вимикач.
Які критерії відбору обладнання
Якщо все-таки надали перевагу дифавтомату, як продукту сучасних технологій, уважно вибирайте виріб. Ретельно ознайомтеся з його технічними даними. При виборі автомата за потужністю навантаження звертають увагу на наступне:
- напруга та фази: вироби за номінальним однофазним і трифазним типом, 220В і 360 В, відповідно. У першому варіант одна клема, у другому – три для підключення. Усі показники вказуються у паспорті на обладнання та маркуються на зовнішній стороні корпусу;
- сила струму витоку: позначається грецьким символом "дельта" і обчислюється в міліамперах. Коректно підібрати можна, ґрунтуючись на такі дані: на будинок загалом – до 350 мА, на конкретну групу – 30 мА, крапки та освітлення – 30мА, одиночні крапки – 15мА, бойлер – 10мА;
- клас обладнання: А – спрацювання внаслідок витоку постійної напруги. АС – при витоку змінного струму;
- захист від пориву «нуля»: при виявленні подібного система ідентифікує це як порив і відключає обладнання;
- час відключення: символ Tn не повинен перевищувати 0,3 секунди.
Для побутових потреб найпоширенішими є прилади з маркуванням C і діапазоном 25А. Монтаж вступних конструкцій вимагає більш потужних у вигляді C50, 65, 85, 95. Розетки та інші точки – C15, 25. Прилади освітлення – C7, 12, електрична плита – C40. Можна сміливо сказати, що це тимчасова характеристика максимальної короткочасної потужності струму, що може витримати автомат і спрацювати. "C" означає, що автомат спрацьовує при перевищенні номінального струму в 5-10 разів.
Обчислення показників
Розрахунок потужності під час виборів автомата проводиться так. Наприклад, всі монтажні роботи виконані електричним кабелем з перерізом 3,0 та максимальною силою 25А. Загальна потужність приладів рівна: мікрохвильова піч 1,5 kW, електрочайник 2,1 kW, холодильник 0.7 kW, телевізор 0.5 kW. Сумарна потужність виходить рівною 4,7 kW або 4.7 * 1000 W.
Щоб потужність кожного ланцюга було простіше розрахувати, навантаження поділяють на групи. Устаткування найбільшої потужності підключають окремо. Не варто нехтувати навантаженням малої потужності, оскільки при розрахунках у сумі може вийти суттєвий результат.
Для обчислення використовуємо формулу: потужність/напруга. Разом 21,3 А. Потрібен ПЗВ або дифавтомат з граничним споживанням 25А, не більше. Якщо кількість споживачів більше двох, то сумарну потужність слід множити на 0,7 для коригування даних. При навантаженні три та більше – на 1,0.
Знижувальні коефіцієнти для деяких приладів:
- холодильне обладнання від 0,7 до 0,9, залежно від характеристик двигуна;
- підйомні пристрої та ліфти 0,7;
- оргтехніка 0,6;
- люмінесцентні лампи 0,95;
- лампи розжарювання 1,1;
- тип ламп ДРЛ 0,95;
- неонові газові установки 0,4.
Зниження потужності обумовлено тим, що не всі прилади можуть бути одночасно включені.
За значенням робочого струму навантаження підбирається автомат. Номінал автомата повинен бути трохи меншим за розраховане значення струму, але допускається вибирати і трохи більші значення.
Значення струму під час вибору перерізу кабелю
Відповідність струму перерізу жил кабелю можна перевірити за таблицею
Зведені характеристики для однофазного автомата:
- сила 17А – показник потужності до 3,0 кВт – струм 1,6 – перетин 2,4;
- 26А – до 5,0 – 25,0 – 2,6;
- 33А - 5,9 - 32,0 - 4,1;
- 42А - 7,4 - 40,0 - 6,2;
- 51А - 9,2 - 48,4 - 9,8;
- 64А - 12,1 - 62,0 - 16,2;
- 81А - 14,4 - 79,0 - 25,4;
- 101А - 18,3 - 97,0 - 35,2;
- 127А - 22,4 - 120,0 - 50,2;
- 165А - 30,0 - 154,0 - 70,1;
- 202А - 35,4 - 185,0 - 79,2;
- 255А - 45,7 - 240,0 - 120,0;
- 310А - 55,4 - 296,0 - 186,2.
Можна також скористатися спеціальним графіком, за яким визначається номінальний струмавтомата залежно від потужності навантаження.
Потрібний перетин кабелю підбирається виходячи з сумарної потужності струму, що проходить через провід, розрахувати її допоможе формула, схема розрахунку така:
де сила струму = сумарний показник потужності розділений на напругу ланцюга. Найчастіше електрики використовують саме цю формулу.
Більш точна формула розрахунку потужності P=I*U*cos φ, де φ – кут між векторами струму, що проходить через автомат, та напруги (не варто забувати, що вони можуть бути змінними). Але оскільки в побутових пристроях, що працюють від однофазної мережі, зсуву фази між струмом і напругою практично немає, застосовують спрощену формулу потужності.
Якщо мережа трифазна, то може спостерігатися суттєве зрушення фаз. У цьому випадку при розрахунках потужність зменшується, а струм, що вийшов, треба ділити на 3.
Так, для приладу потужність 6,5 кВт:
I = 6500/380/0,6 = 28,5
На електроприладах часто роблять маркування або прикріплюють табличку із зазначенням цього параметра та значення потужності. Це дозволяє швидко зробити розрахунки. У трифазної мережіДля навантаження великої потужності застосовують автомати типу D.
Автоматичний вимикач- це пристрій, що забезпечує захист електропроводки та споживачів ( електричних приладів) від коротких замикань та перенавантаження електромережі. Існує помилкова думка, що автоматичний вимикач забезпечує захист електроприладів від несправностей у мережі. Це нісенітниця, тут швидше навпаки, автоматичний вимикач захищає проводку від самих споживачів, адже перенавантаження електромережі створюють самі споживачі.
У кожного автоматичного вимикача є свої технічні характеристики, але щоб зробити правильний вибір автоматичного вимикача, потрібно розуміти та враховувати всього три: це номінальний струм, клас автомата та здатність вимикати.
Розберемо їх по порядку.
Номінальний струм In- Це сила струму, яку може пропустити через себе автомат. При перевищенні номінального струму відбувається розмикання контактів автоматичного вимикача, внаслідок чого знеструмлюється ділянка ланцюга. За стандартами, відключення автоматичного вимикача має відбуватися при силі струму 145% від номінального. Найпоширеніші автомати з номінальним струмом 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.
Клас автомату- це короткочасне значення сили струму, у якому автомат не спрацьовує. Що це означає? Існує таке поняття як пусковий струм. Пусковий струм - це струм, який короткочасно споживає електроприлад під час запуску. Пусковий струм може значно перевищувати номінальний струм приладу. Наприклад, при включенні лампочки в 60 Вт створюється пусковий струм в 10-12 разів більше від робочого. Це означає, що протягом кількох секунд лампочка споживатиме не 0.27 А, а 2.7-3.3 А. Для того щоб компенсувати пускові струми і використовуються класи автоматів.
Існують 3 класи автоматичних вимикачів:
- клас B(Перевищення пускового струму в 3-5 разів від номінального)
- клас C(Перевищення пускового струму в 5-10 разів від номінального)
- клас D(Перевищення пускового струму в 10-50 разів від номінального)
Найоптимальніший клас для житлових та комерційних приміщень – це C клас.
Вимикаюча здатність- це граничне значення струму короткого замикання, яке може витримати автоматичний вимикач без втрати працездатності. На нашому ринку поширені автоматичні вимикачі з здатністю відключення в 4,5 кА (кілоампер). Але в Європі такі автомати до встановлення заборонені, там вони мають бути щонайменше 6 кА. Якщо подивитися на практиці, то цілком вистачає і 4,5 кА, тому що в побуті струм короткого замикання рідко перевищує 1 кА. Якщо хочете відповідати стандартам, то вибирайте автомат на 6 кА і більше, якщо хочете по економніше, то автомат на 4,5 кА саме те.
Розрахунок автоматичного вимикача.
Автоматичний вимикач можна розраховувати двома методами: за силою струму споживачів або за перерізом проводки, що використовується.
Розглянемо перший спосіб - розрахунок автомата за силою струму.
Першим кроком потрібно підрахувати загальну потужність, що потрібно повісити на автомат. Для цього підсумовуємо потужність кожного електроприладу. Наприклад, потрібно розрахувати автомат на житлову кімнату у квартирі. У кімнаті знаходиться комп'ютер (300 Вт), телевізор (50 Вт), обігрівач (2000 Вт), 3 лампочки (180 Вт) та ще періодично включатиметься пилосос (1500 Вт). Плюсуємо всі ці потужності та отримуємо 4030 Вт.
Другим кроком розраховуємо силу струму за формулою I=P/U
P -загальна потужність
U- напруга в мережі
Розраховуємо I = 4030/220 = 18,31 А
Вибираємо автомат, округляючи значення сили струму у більшу сторону. У нашому розрахунку це автоматичний вимикач на 20 А.
Розглянемо другий метод - підбір автомата по перерізу проводки.
Цей метод набагато простіше попереднього, тому що не потрібно робити жодних розрахунків, а значення сили струму брати з таблиці (ПВЕ табл.1.3.4 та 1.3.5.)
|
в одній трубі |
||||||
|
двох одножильних |
трьох одножильних |
чотирьох одножильних |
одного двожильного |
одного трижильного |
||
|
Перетин струмопровідної жили, мм 2 |
Струм, А, для проводів, прокладених |
|||||
|
в одній трубі |
||||||
|
двох одножильних |
||||||