Расчет автоматов защиты для новой электропроводки
Перед расчетом, давайте немного вспомним, для чего нужен автомат защиты. Прежде всего, для защиты от коротких замыканий и перегрузки цепи. А что защищает автомат защиты? Защищает электропроводку и устройства подключения (розетки и выключатели) от перегрева и пожара.
В зависимости от назначения цепи и ее защиты от короткого замыкания мы выбираем тип автомата защиты. Здесь обходимся без расчетов. А вот с расчетом от превышения допустимой нагрузки сейчас разберемся.
С одной стороны автомат защиты должен иметь номинальный ток или ток автомата защиты больше или равным току при максимальной нагрузки в цепи.
Например, у вас электрическая цепь состоит из 9 розеток с планируемой максимальной нагрузкой 3150 Вт. Говоря о максимальной нагрузке, я имею в виду, что во все розетки включат планируемые приборы.
Ток в цепи при этом будет равен 14,3 Ампера. Формула расчета из школы:
Значит, номинальный ток автомата защиты уже не может быть меньше этого тока в цепи. Если он будет меньше, то автомат будет постоянно выбивать, а это нам не нужно.
Идем дальше. С другой стороны, номинальный ток автомата защиты не может быть неограниченно большим. Мы ведь помним, что автомат защиты защищает кабель от перегрева. Следовательно, верхнее допустимое значение номинального тока автомата защиты, должно быть таким, чтобы провода не грелись, и называется это значение допустимый ток кабеля, вернее, допустимый ток токопроводящих жил.
Получаем, что номинальный ток автомата защиты должен быть меньше или равен допустимому току для проводника.
Какой нужен автомат на 15 квт 380в
- Считаем ток в цепи при максимальной нагрузке (9×400Вт=3600Вт. 3600÷220=16,36 Ампера);
- По таблице ПУЭ 1.3.4 (смотрим выше) ориентируемся на сечение жил кабеля и выбираем для проводки сечение жил кабеля на шаг больше, но не менее 1,5 мм2.(по таблице подходит 1. 5 мм, выбираем 2. 5 мм, так как 2.0 в продаже нет);
- Опять по таблице смотрим допустимый ток для выбранного кабеля (25А);
- Получаем, что по условию выбора автомата защиты, а именно (I сети≤I автомата ≤I допустимый ток кабеля), 16,36 Ампер≤I автомата ≤25 Ампер).
- В продаже для установки автомата защиты на ДИН-рейку, есть автоматы с номиналом 20 Ампер. Его и устанавливаем.
Как выбрать автомат?
Автоматы в квартирном щитке должны соответствовать установленным правилам, иначе их функционирование будет опасным и может повлечь неприятные последствия. При выборе нового устройства важно обращать внимание на следующие параметры:
- Тип, определяющий назначение (“А” – размыкание цепей большой протяженности; “В” – осветительные линии общего функционала; “С” – электрические устройства с умеренными токами; “D” – для активной нагрузки, превышающей стандартные значения; “K” – индуктивные объемы; “Z” – электроника);
- Количество полюсов (для однофазной сети – один или два, для трехфазной – три или четыре);
- Номинальное напряжение, соответствующее данному показателю сети;
- Максимальный рабочий ток линии, рассчитываемый из мощности всех подключенных к ветке приборов и техники;
- Отключающая способность при превышении допустимых значений.
Читайте здесь! Резистор — основные параметры, расшифровка маркировки и современные виды устройства (Инструкция + таблица)
Если требуется заменить старый автомат, то ориентироваться необходимо на предыдущее устройство (в случае, если его работа полностью устраивала). Когда заменяемый пакетник был далек от совершенства, то можно отталкиваться от не устроивших параметров.
Устройство, принцип работы и типы вводных автоматов
Коммутационные устройства электрической линии, обеспечивающие защиту от перегрузок и токов короткого замыкания, называют автоматическим выключателем. Он предназначен для обеспечения сохранности электролинии при возникновении аварийной ситуации.
Это определение относится ко всем коммутационным приборам, которые смонтированы в электрощите. Основное отличие вводного автомата от линейного заключается в том, что он имеет большее значение номинального тока.
И рассчитывается в зависимости от разрешенной мощности потребления электроэнергии. Вводной автомат (ВА) — вторая ступень защиты, применяется как коммутационное устройство. При перегрузке или коротком замыкании первым должен сработать линейный элемент.
- Защита от перегрузки. Представляет собой биметаллическую пластину. При превышении допустимого тока она нагревается. В результате чего выгибается и приводит в действие механизм теплового расцепителя. Чем больше нагрузка, тем больший ток протекает по пластине. Скорость нагрева возрастает. И быстрее срабатывает автомат. После отключения включить устройство сразу не получится. Необходимо время, чтобы биметаллическая пластина остыла и приняла свое исходное положение. Только после этого можно включить устройство в работу.
- Защита от короткого замыкания. В автомате установлена токовая катушка (соленоид). При коротком замыкании в линии происходит мгновенное нарастание тока. Соленоид втягивает сердечник, срабатывает токовая защита и отключает электроэнергию. Время срабатывания составляет доли секунды.
Монтируются ВА перед или после счетчика электроэнергии на DIN рейку. В зависимости от питающего напряжения могут быть однополюсные, двухполюсные, трехполюсные или четырехполюсные. Двухполюсные устанавливаются при подключении однофазного напряжения 220 В.
Монтируются в квартирах многоэтажных домов. Для обеспечения электричеством коттеджей или частных домов подводится трехфазное напряжение. Для их подключения применяются четырехполюсные ВА. Раньше трехфазное напряжение не подключали, к старым домам подводилось однофазное напряжение.
В качестве вводных коммутационных систем ПУЭ запрещает устанавливать однополюсные автоматы. Из-за разброса времени срабатывания они не могут обеспечить необходимую защиту, что приведет к порче оборудования или пожару.
- Номинальным током. На корпус устройства наносится номинальное значение, при котором прибор может длительно работать без отключения, например, С40. Это значит, что ВА может выдерживать ток до 40 ампер бесконечно долго. Однако эти показания определены для температуры воздуха 300С. При более низкой температуре ВА выдерживает токи выше номинального.А при повышенной тепловая защита срабатывает при меньших нагрузках. Это следует учитывать при выборе места, где будет установлен вводной щит;
- Количество полюсов. Для однофазного напряжения применяют двухполюсные устройства, а для трехфазного четырехполюсные. Некоторые специалисты монтируют трехполюсные, что не обеспечивает надежной защиты;
- Важным показателем является время, за которое срабатывает автомат. При перегрузке это время может изменяться от нескольких десятков минут до нескольких секунд. Это зависит от величины тока, протекающего через биметаллическую пластину. Защита от короткого замыкания срабатывает за доли секунды.
Сколько автоматов нужно при разводке электричества в доме
- В – это самые «нежные» приборы. Допускают нагрузку с пусковыми токами, не превышающими 3-5 номинальных значений, указанных на ВА;
- С – распространенные автоматы, устанавливаемые в частных домах и квартирах. Превышение пусковых токов изменяется от 5 до 10 раз от номинала;
- D – применяют в сетях с большими пусковыми токами и кратковременными перегрузками. Превышение составляет 10-20 раз от номинального значения.
Как выбрать ВА в квартиру: советы и рекомендации
Если проектируется электроснабжение дома или квартиры, то прежде чем подобрать сечение проводов, рассчитывают нагрузку, подключаемую к сети. По таблицам определяют необходимое сечение проводов.
Последним этапом выбирают вводной автомат. Он должен обеспечивать защиту линии от перегрузки и короткого замыкания.
Многие электрики совершают типовую ошибку. Подбор ВА осуществляют по мощности подключаемой нагрузки. Эта ошибка возникает при замене старого вводного шита на новый.
Следует помнить, что автоматический выключатель не только ограничивает потребляемую (разрешенную) мощность, но и защищает линию электропередач от перегрузки и короткого замыкания.
Выбор ВА должен осуществляться из условия сечения смонтированной электропроводки дома или квартиры. Если к сети, рассчитанной на подключение мощности в 1 Квт, подсоединить нагрузку в 5 Квт, то это приведет к повреждению проводов.
Придется тратить большие деньги на восстановление линии. Кроме этого это может быть губительно для счетчика электроэнергии. Поэтому при подборе ВА следует соблюдать принцип согласованности мощностей.
Главным критерием подбора должен быть принцип защиты линии от перегрузки и КЗ. Если предполагаемая нагрузка имеет большее значение, чем может обеспечить сечение проводов, то не следует рисковать и экспериментировать. Лучше сразу выполнить замену электролинии.В противном случае возможно поражение электрическим током людей или возникнет пожар.
Нюансы, которые нужно учитывать
Таблица потребления мощности различных электроприборов
Точно знать, какие бытовые приборы будут в доме или квартире, не может никто. По этой причине следует:
- повысить суммарную расчетную мощность трехфазного дифавтомата на 50 %, или применять коэффициент повышения 1,5;
- понижающий коэффициент учитывается, когда в помещении не хватает розеток для одновременного подключения техники;
- для простоты расчетов нагрузку стоит разделить на группы;
- мощные приборы стоит подключить отдельно с учетом маломощной нагрузки;
- для вычисления маломощной нагрузки мощность понадобится разделить на напряжение;
- проводка – основной фактор, на который ориентируются при выборе автоматического 3-фазного выключателя; старые алюминиевые провода выдерживают 10 А, но если их взять для розеток на 16 А, могут расплавиться;
- в бытовых условиях чаще всего применяются модели с токовым номиналом 6, 16, 25, 32 и 40 А.
16 Амперный автомат какая нагрузка — Вэб-шпаргалка для интернет предпринимателей!
- Во-первых, легче найти причину аварийной ситуации, если на каждой линии установлена своя, индивидуальная защита.
- Во-вторых, освещение будет отключено лишь в одной комнате квартиры, и не придется впотьмах искать резервный источник света в виде свечки или плашки, бросать переноску от соседей на время устранения неисправности и так далее. Это касается и розеток. Если авария на линии стиральной машинки, то, к примеру, холодильная камера и другие приборы будут продолжать функционировать.
Для чего нужны защитные автоматы и как они работают
Устройства данной категории способны регистрировать чрезмерное потребление электрической энергии. Это происходит при коротком замыкании либо подключении мощных или реактивных нагрузок. В подобных ситуациях защитный автомат отключает источник питания 220 (380) V без вмешательства со стороны пользователя.
Для выполнения отмеченных функций в стандартной конструкции применяют две технологии. При быстром увеличении силы тока выше определенного расчетом уровня соленоид создает магнитное поле, которое перемещает шток. Через механический привод этот узел размыкает контактную группу. Параметры узла рассчитывают с учетом пусковых нагрузок, чтобы исключить ложные срабатывания.
Вторая защита организована с применением известного явления – нагрева проводника пропусканием тока. Соответствующий участок цепи создают из биметаллической пластины. При повышении температуры она изменяет форму вплоть до разрыва контакта. В некоторых моделях автоматов предусмотрена специальная регулировка для настройки уровня чувствительности.
Основными рабочими элементами автоматов являются расцепители, непосредственно разрывающие цепь в критических ситуациях. Они разделяются на следующие виды:
- Электромагнитные расцепители. Они практически мгновенно реагируют на токи короткого замыкания и отсекают нужный участок в течение 0,01 или 001 секунды. Конструкция включает в себя катушку с пружиной и сердечник, втягивающийся под воздействием высоких токов. Во время втягивания сердечник приводит в действие пружину, связанную с расцепляющим устройством.
- Тепловые биметаллические расцепители. Обеспечивают защиту сетей от перегрузок. Они обеспечивают разрыв цепи при прохождении тока, не соответствующего предельным рабочим параметрам кабеля. Под действием высокого тока биметаллическая пластина изгибается и вызывает срабатывание расцепителя.
В большинстве автоматов, используемых в быту, используется электромагнитный и тепловой расцепитель. Слаженная комбинация этих двух элементов обеспечивает надежную работу защитной аппаратуры.
Назначение
Автоматический выключатель 25 ампер — устройство, основная задача которого обеспечивать безопасность электрической сети от действия сверхтока, то есть от короткого замыкания с перегрузкой. Главное предназначение аппарата заключается в обеспечении безопасности самого пользователя при использовании сети и электроприборов.
Подобное оборудование включается и выключается от электрической цепи. Чаще всего его используют, чтобы защитить электрическую плиту или другие кухонные нагревательные приборы.
Вам это будет интересно Методы передачи электроэнергии
Обратите внимание! Также он может быть использован, чтобы уберечь систему освещения, двигатель, трансформатор и электронный электроприбор.
Вводной автомат перед счетчиком или после счетчика: как подключить, нужно ли его ставить, на сколько ампер, схема подключения, как правильно подсоединить
Выбираем автомат правильно
Как же понять, автомат 16 ампер сколько киловатт выдерживает на практике?
Наиболее распространенный правильный способ выбора автоматического выключателя таков:
Например, имеется медный провод сечением 1,5 кв.мм. Ток для него допустим максимум 18-19 ампер. Соответственно, согласно правилам, выбирать нужно подходящий автомат, но со смещением в меньшую сторону по таблице. И это получается 16 ампер. То есть можно ставить автомат 16 ампер.
Если же провод медный, а его сечение 2,5 кв.мм., то допустим только ток до 26-27 ампер. Поэтому максимально можно применить автомат на 25 ампер. Хотя из соображений надежности лучше установить автомат на 20 ампер.
Таким образом рассчитываются параметры необходимого автомата для остальных сечений проводов.
Расчет количества автоматов
Как рассчитать автомат на одну линию, было рассмотрено выше. Произведем расчет автоматических выключателей на 1 комнатную квартиру.
На ниже приведенном рисунке представлена типовая схема защиты электропроводки однокомнатной квартиры:
Из нее следует, что используется индивидуальная защита линий, которые питают конечных потребителей:
- Установлены два АВ, которые защищают линии освещения в коридоре и комнате, а второе обеспечивает отключение освещения в туалете, ванной и на кухне при аварийной ситуации.
- Розетки защищены не только АВ, но и дополнительной защитой на УЗО. Она предохраняет человека от случайного прикосновения к токоведущим частям электропроводки.
- Аналогично построена защита розеток и стиральной машины.
- Выделен отдельный автомат для отключения для электрической плиты.
Все приборы смонтированы в электрощите. Часто его монтируют в прихожей, а на площадке устанавливается электросчетчик и вводной АВ.
На 2 комнатную квартиру требуется большее количество автоматов. Что видно из схемы, которая приведена ниже.
В щите монтируются шесть автоматов, обеспечивающих отключения линий при коротком замыкании или перегрузках:
- один АВ предохраняет линию освещения коридора и обеих комнат;
- второй установлен на освещение кухни, туалета и ванной;
- отдельно защищается линия, которая питает бойлер;
- следующий автомат обеспечивает защиту розеток коридора, комнаты 1, комнаты 2, туалета и кухни.
Таким образом, если произойдет неисправность на одной из линий, ее легко можно будет локализовать и произвести ремонт.
Аналогичным образом производится расчет количества автоматов защиты на 3-х комнатную квартиру или на 4 комнаты. При этом следует подбирать электрощит, учитывая количество модулей в боксе.
На рисунке вверху приведен монтаж автоматов защиты в электрощите современной квартиры.
Проектируя электропроводку на двухэтажный дом, предполагают установку щитков на каждом этаже. При этом по ПУЭ (глава 1.2. п. 1.2. 11) рекомендуется устанавливать резервные защитные АВ и закладывать возможность развития энергосистем.
Однако, количество резервных автоматов или автоматов в электрощите в целом никаким документом не регламентируется. Но при проектировании рекомендуется устанавливать дополнительные автоматы в количестве 10%.
Также, если в щите по норме установлено менее 10 автоматов, то монтируется дополнительно один резервный.
Почему не срабатывает автомат, рассчитанный на 16 А, когда суммарный ток 22 А?
- Тип, определяющий назначение (“А” – размыкание цепей большой протяженности; “В” – осветительные линии общего функционала; “С” – электрические устройства с умеренными токами; “D” – для активной нагрузки, превышающей стандартные значения; “K” – индуктивные объемы; “Z” – электроника);
- Количество полюсов (для однофазной сети – один или два, для трехфазной – три или четыре);
- Номинальное напряжение, соответствующее данному показателю сети;
- Максимальный рабочий ток линии, рассчитываемый из мощности всех подключенных к ветке приборов и техники;
- Отключающая способность при превышении допустимых значений.
Где взять допустимый ток ТПЖ?
Проще всего и разумнее взять допустимый ток токопроводящей жилы (ТПЖ) из таблицы 1.3.4. в ПУЭ изд.7.
Таблица: Максимально допустимый ток для электрики квартиры для проводов с ПВХ (поливинилхлоридной) и резиновой изоляции с жилами из меди.
Эта таблица не полная, но достаточная для квартирной проводки. Напомню, что в электрике квартиры, нельзя использовать кабели и провода с жилами тоньше 1, 5 мм2 и нельзя использовать кабели с алюминиевыми ТПЖ тоньше 16 мм2. (ПУЭ, таблица 7.1.1)
Теперь сам расчет автомата защиты для новой электропроводки
Конечно, приведенная выше формула не дает точного расчета номинала автомата защиты. Она показывает только его границы. Сам расчет проведем следующим образом (в кавычках я буду вести расчет для условного примера электрической цепи из 9 розеток на 450 Вт каждая):
- Считаем ток в цепи при максимальной нагрузке (9×400Вт=3600Вт. 3600÷220=16,36 Ампера);
- По таблице ПУЭ 1.3.4 (смотрим выше) ориентируемся на сечение жил кабеля и выбираем для проводки сечение жил кабеля на шаг больше, но не менее 1,5 мм2.(по таблице подходит 1. 5 мм, выбираем 2. 5 мм, так как 2.0 в продаже нет);
- Опять по таблице смотрим допустимый ток для выбранного кабеля (25А);
- Получаем, что по условию выбора автомата защиты, а именно (I сети≤I автомата ≤I допустимый ток кабеля), 16,36 Ампер≤I автомата ≤25 Ампер).
- В продаже для установки автомата защиты на ДИН-рейку, есть автоматы с номиналом 20 Ампер. Его и устанавливаем.
На вводе нужно поставить автомат защиты. По условию расчетный ток сети 27,5 Ампер. Вводной кабель медный, марка ВВГнг, сечение 3×10.
Статьи по теме: Кабели силовые в ПВХ изоляции с алюминиевой жилой
1. По таблице ПУЭ смотрим допустимый ток кабеля. Он равен 50 Ампер.
В продаже есть автоматы защиты номиналом 50 Ампер. Предварительно выбираем автомат: ВА47-29 D50 2p 4,5кА. Кстати, как расшифровывается их структура названия.
