Потребление
В принципе нужно понимать, что как работает и с какой мощностью. Та же стиральная машина потребляет полную мощность первые 15-20 минут, пока идет нагрев воды и полоскание с порошком, далее мощность составляет 10-15% от заданной в паспорте. Так как это все очень индивидуально, то примем следующее для дальнейших расчетов крупных потребителей (из собственного опыта):
Щиток
Само же измерение также не является окончательным ответом, так как токи короткого могут изменяться вследствие модификаций в сети, вроде ремонтов или замен оборудования, или изменения режимов в сетях среднего напряжения. Потому измеренной значение следует «ухудшить», чтобы гарантировать защиту даже на потом.
Есть ряд факторов, которые можно учесть, пересчитав измеренную величину.
Во-первых, измерение проходит в нормальных условиях, а при коротком замыкании провода разогреваются и из-за этого увеличивается их электрическое сопротивление.
Во-вторых, есть погрешность измерений самого прибора, которая в отдельных случаях могут быть до 30%.
В-третьих, влияние сети среднего напряжения. Максимальное изменение токов короткого замыкания в сети низкого напряжения из-за изменений в сети среднего напряжения составляет 10-12%.
Все эти факторы приводят к тому, что измеренное значение сопротивления следует увеличить в 1,6-1,7 раз.
Допустим, прибор показал величину 0,74 Ом и ток короткого замыкания 308 А при подключении на входных клеммах нашего щитка. Цифра довольно большая, теперь пересчитаем для худшего варианта.
Далее, считаем согласно МЭК 60038 минимальный ток короткого замыкания для сети до 1000В с изменением напряжения плюс-минус 10%
Как видно, минимальный возможный ток короткого замыкания почти в 2 раза меньше расчетного.
Для обычного бытового потребителя важен именно минимальный ток, так как для него время отключения критично. Если отключит минимальный, то максимальный проблем не составит.
Конечные потребители
Сопротивление сети в точке подключения данной розетки составит:
Здесь есть несколько моментов, которые важно отметить. Сопротивление кабеля следует умножать на 2, так как сопротивление имеет два проводниках в проводе, и, хотя измеренное сопротивление является комплексной величиной, для расчета можно пренебречь реактивной составляющей. Также величины приведены в Ом/км в таблице, потому требуется пересчет в метры.
С помощью ранее приведенной формулы высчитываем минимальный ток короткого замыкания:
И из этого результата видно, что для гарантированного отключения нужно брать максимум С-автомат на 8 А или В-автомат на 16А.
Здесь важно вновь отметить – автоматы защищают только кабель, они не защищают от короткого замыкания то, что подключено в розетку.
Какие главные недостатки такого расчета? Мы не учитываем сопротивления клемм, например, или сопротивление устройств защиты. Их сопротивление маленькое, и в принципе добавив 0,1-0,15 Ом к расчету можно скомпенсировать эту неточность ( в примере выше ток короткого будет 83А, что для данного случая роли уже не играет).
Требования к расположению щитка на стене- Форум Mastergrad
Подбор устройств защиты по токам короткого и нагрузке
Вначале выполним расчет для подключения ряда потребителей, чтобы пример был более конкретный и начнем от более крупных потребителей к более мелким:
Электроплита
Проложен медный кабель 6 мм², от щитка до розетки 15 метров.
Стиральная машина
Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 30 метров.
Так как в машинке встроен электромотор, стоит выбрать С-автомат, в данном случае С10А.
Электрочайник
Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 20 метров.
Так как электрочайник обычно не один там включен (это кухня), то здесь бы я советовал выбрать что-то вроде В16А-В20А.
Прочие электроприборы
С одной стороны можно подобрать автомат под каждую розетку, с другой – иногда хочется унификации, да и проще при покупке кабелей и выключателей, здесь каждый решает для себя сам.
Для освещения расчет аналогичный, но тут чаще используется провод сечением 1,5 мм², так как клеммы в комплекте могут подходить для многожильного 2,5 мм² и то со скрипом. Но там и не такие большие токи, особенно если речь о светодиодном освещении.
Составление схемы электрощита
Электрощит представляет собой корпус — металлический или пластиковый ящик — с модулями внутри. Модуль — компонент, занимающий одно установочное «место» (в пределах одной DIN-рейки). Некоторые устройства могут занимать и два, и даже три «места».
Для наглядности следует создать схему, по которой будет собираться щит.
- вводной автомат;
- электросчётчик;
- УЗО (устройство защитного отключения);
- шина заземления;
- «нулевая» шина;
- автоматы розеток для приборов повышенной мощности на 25 А;
- автомат группы розеток для бытовых приборов малой и средней мощности на 25 А;
- автомат освещения на 16 А;
- L — фаза;
- N — ноль;
- РЕ — заземление.
Для каждого дома или квартиры будет своя схема в соответствии с предпочтениями хозяев.
Где лучше установить распределительный щиток, и сколько их должно быть
- розетки:
- спальня;
- гостиная;
- детская;
- кухня;
- санузел;
- прихожая и коридор.
- Стиральная машина;
- бойлер;
- кондиционер;
- электроплита;
- освещение:
- спальня;
- гостиная;
- детская;
- кухня, санузел;
- прихожая, коридор.
Подбор комплектующих
По положению на стене электрощит может быть двух видов:
Если проводка в доме скрыта внутри стен, то больше подойдёт внутренний щит. Он меньше места занимает, и не особо бросается в глаза, так как выступает из стены минимально. Для установки такого щита нужно предварительно подготовить под него нишу в стене. Толщина стены должна быть подходящей.
Если проводка идёт поверх стен, то подойдёт наружный щит, не требующий предварительной подготовки места. Достаточно прикрепить корпус к стене саморезами или дюбель-гвоздями.
Наружный электрощиток может устанавливаться как внутри дома, так и во дворе на столбе.
Важно! Лучше, если в щитке останутся свободные места, чем их не хватит, поэтому стоит покупать корпус с неким запасом установочных мест.
После установки корпуса нужно подобрать автоматы, УЗО, дифавтоматы (автомат и УЗО в одном), счётчик, контакторы и прочие устройства. На DIN-рейки можно установить и дополнительные модульные розетки, шины, блоки питания, устройства управления.
При подборе модулей нужно учитывать следующие параметры:
В случае скачка напряжения цепи должны отключаться независимо между собой, лучше по порядку «от нижестоящего к вышестоящему», что даёт возможность не обесточивать весь дом в случае неполадок и проще их обнаружить. Поэтому автоматы оснащены «уставкой» по времени срабатывания: сначала выключается нижестоящий (0,1 с), потом вышестоящий (0,5 с).
Подходящее УЗО — то, номинальный ток которого выше суммарного тока подчинённых ему автоматов. Так, при скачке первыми отключатся автоматы, предотвратив повреждение УЗО. Для автомата на 16 А ставится УЗО на 20-25 А, автомат электроплиты на 25 А требует УЗО на 40 А.
Неотъемлемым элементом системы являются шины ноля и заземления — медные планки с отверстиями, куда вставляются провода и зажимаются болтиком. Планка ставится на диэлектрический изолятор, который крепится на DIN-рейку.