Выбор автомата по мощности нагрузки

Подбор автоматического выключателя по мощности

Выбор защитных автоматических выключателей производится не только в ходе установки новой электрической сети, но и при модернизации электрощита, а также при включении в цепь дополнительных мощных приборов, повышающих нагрузку до такого уровня, с которым старые устройства аварийного отключения не справляются. И в этой статье речь пойдет о том, как правильно производить подбор автомата по мощности, что следует учитывать в ходе этого процесса и каковы его особенности.

Непонимание важности этой задачи может привести к очень серьезным проблемам. Ведь зачастую пользователи не утруждают себя, производя выбор автоматического выключателя по мощности, и берут в магазине первое попавшееся устройство, пользуясь одним из двух принципов – «подешевле» или «помощнее». Такой подход, связанный с неумением или нежеланием рассчитать суммарную мощность устройств, включенных в электросеть, и в соответствии с ней подобрать защитный автомат, зачастую становится причиной выхода дорогостоящей техники из строя при коротком замыкании или даже пожара.

Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?

Современные АВ имеют две степени защиты: тепловую и электромагнитную. Это позволяет обезопасить линию от повреждения в результате длительного превышения протекающим током номинальной величины, а также короткого замыкания.

Основным элементом теплового расцепителя является пластина из двух металлов, которая так и называется – биметаллической. Если на нее в течение достаточно длительного времени воздействует ток повышенной мощности, она становится гибкой и, воздействуя на отключающий элемент, вызывает срабатывание автомата.

Наличием электромагнитного расцепителя обусловлена отключающая способность автоматического выключателя при воздействии на цепь сверхтоков короткого замыкания, выдержать которые она не сможет.

Расцепитель электромагнитного типа представляет собой соленоид с сердечником, который при прохождении сквозь него тока высокой мощности моментально сдвигается в сторону отключающего элемента, выключая защитное устройство и обесточивая сеть.

Это позволяет обеспечить защиту провода и приборов от потока электронов, величина которого намного выше расчетной для кабеля конкретного сечения.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?

Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.

Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.

Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.

Новые хозяева, купив квартиру в старом доме, устанавливают в ней несколько современных бытовых приборов, дающих суммарную нагрузку на цепь, равную 5 кВт. Токовый эквивалент в этом случае будет составлять около 23 А. В соответствии с этим в цепь включается защитный автомат на 25 А. Казалось бы, выбор автомата по мощности сделан верно, и сеть готова к эксплуатации. Но через некоторое время после включения приборов в доме появляется задымление с характерным запахом горелой изоляции, а через некоторое время возникает пламя. Автоматический выключатель при этом не будет отключать сеть от питания – ведь номинал тока не превышает допустимого.

Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.

Причина в том, что хотя расчет автомата по мощности был сделан правильно, кабель проводки сечением 1,5 мм² был рассчитан на 19 А и не мог выдержать имеющейся нагрузки.

Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.

Как выполняется выбор сечения провода и номинала автоматического выключателя – на следующем видео:

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя?

Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение. Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока. Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.

Здесь I – величина номинального тока, P – суммарная мощность включенных в цепь установок (с учетом всех потребителей электричества, в том числе и лампочек), а U – напряжение сети.

Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.

Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют. Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом). В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.

Наглядно про подбор автоматических выключателей на видео:

Заключение

В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.

• Главная
• Электрощиток

При выборе автоматов постоянно допускается одна и та же ошибка — не учитывается температура окружающей среды.Номинальный ток автомата назначается по ПУЭ при температуре в + 30 градусов Цельсия,а номинальный ток кабеля или провода назначается по ПУЭ при температуре в + 25 ,а эксплуатироваться автомат и кабель будут при комнатной температуре,допустим в + 18 градусов Цельсия.Если номинальный ток двухжильного или трехжильного, с защитным проводником, кабель — провода сечением 2.5 миллиметра квадратного по меди в однофазной сети равно 25 ампер ( 27 ампер это для кабелей с дополнительной изоляцией в виде ПЭТ ленты или композитного стекломиканита или стеклоленты,заполнением пространства под общей оболочкой мелованной резиной и т. д.),то при + 18 градусов Цельсия это уже номинальный ток в 27 ампер,а номинальный ток автомата на 16 ампер уже фактически равен 18.3 ампера,если учесть что при токах в 1.13 номинального тока автомат не отключается гарантированного в течении более одного часа,то реальный предельный рабочий ток провода уже 20.7 амер,то есть автомат на 16 ампер превращается уже в автомат на 20 ампер,при этом ,согласно DIN стандарту на модульные автоматы ,изготовленные по этому стандарту,номинальный ток кабеля или провода должен быть в полтора раза больше номинального тока автомата или 20.7 * 1.5 = 31 ампер,а номинальный ток кабеля 27 ампер,значит автомат на 16 ампер не годится и нужен автомат на 13 ампер.При температуре в + 35 градусов Цельсия опять же автомат на 16 ампер превращается в автомат на 15 ампер,а номинальный ток провода снижается до 22 ампер,то есть 15 * 1.13 * 1.5 = 25.5 ампера ,а номинальный ток кабеля — 22 ампера .И опять автомат на 16 ампер не годится и нужен автомат на 13 ампер.А вообще кабель всегда нужно проверять по термическому уравнению Tкабеля = t окружающей среды + к * ( I ) ^ 2 ,где T кабеля — температура кабеля в градусах Цельсия, t окружающей среды — температура окружающей среды в градусах Цельсия ,I — ток протекающий по кабелю в амперах,нагрев провода током пропорционален квадрату этого тока, к — температурный коэффициент провода,безразмерная величина, для его определения используют формулу к = (65 — 25 ) /( i ^ 2) номинальный,где 65 — максимальная рабочая температура кабеля по ПУЭ в + 65 градусов Цельсия ,25 — температура кабеля при которой назначается его номинальный ток в + 25 градусов Цельсия и i номинальный ток кабеля при температуре в + 25 градусов Цельсия.Для сечения в 2.5 миллиметра квадратного по меди при + 18 градусах Цельсия уравнение принимает вид T кабеля = 18 + 0.064 ( I) ^ 2.

Выбор автомата по мощности нагрузки и сечению кабеля

Сегодня мы расскажем, как осуществляется выбор автомата по мощности нагрузки. Также вы узнаете, насколько зависимы друг от друга показатели мощности, номинального тока прибора и сечения электрической проводки. Начнем с кратких определений основных понятий:

• мощность — это скорость передачи или преобразования электроэнергии;
• номинальный ток автоматического выключателя — максимальный пропускаемый ток, на который не реагирует тепловой расцепитель;
• сечение провода являет собой площадь среза токоведущей жилы.

Адекватный выбор автоматических выключателей производится с учетом сечения кабеля, поскольку проводка должна обладать способностью пропускать нужную нагрузку и не перегреваться. А вопрос мощности зависит от пиковых нагрузок на линии, то есть надо знать, насколько возрастет сумма мощностей в сети, когда питания одновременно потребуют все потребители.

При выборе автоматического выключателя обратите внимание на номинал по току, который нужно подобрать как можно точнее. С большим запасом брать не стоит, потому что проводка оплавляется при превышении допустимой мощности потребления, а сам автомат не спешит расцеплять цепь, ведь для него мощность вполне нормальна. В результате может произойти пожар или обгорание розеток, если владелец квартиры/дома не заметит неладное и не учует характерный запах. Опять-таки, с точки зрения рационализма тратиться на дорогой АВ с высоким номиналом невыгодно, если реальные требования к защите домашней сети скромные или стандартные.

Если же сделать выбор автомата в пользу маленького номинала (меньше требуемого), то получите в результате “выбивание” света при пиковых нагрузках. Ограничения в потреблении электроэнергии вынудят вас или просчитывать суммарную мощность перед каждым подключением приборов в сеть, или вообще отказаться от использования мощной техники.

Как рассчитать мощность автомата

Чтобы обеспечить самую эффективную и точную защиту от перегрузок, для расчета автомата по мощности для сети 220V используется формула:

в которой номинальный ток выражен I, сумма мощностей всех питаемых потребителей с осветительными приборами в том числе, — это P, а напряжение электрической сети — U. Таким образом, величина номинального тока будет расти при увеличении суммарной мощности потребителей.

А для сети 380V расчет автомата по мощности производится по формуле:

в которой добавляется величина cosφ, означающая коэффициент мощности (точное значение можно посмотреть в табл. 6.12 норматива СП 31-110-2003 “Проектирование и монтаж электрических установок жилых и общественных зданий”). Для упрощения расчетов в бытовых условиях косинус фи принимают равным единице. А вообще этот коэффициент зависит от типа электрического приемника, к примеру:

• для сетей освещения с люминесцентными лампами коэффициент мощности равен 0,92;
• для осветительных сетей с лампами накаливания — единице;
• для газосветных рекламных установок — от 0,35 до 0,4;
• для вычислительных машин без технологического воздушного кондиционирования — 0,65;
• для холодильников и кондиционеров с электродвигателем до 1 кВт cosφ равняется 0,65, а с двигателем 1 — 4 кВт коэффициент мощности возрастает до 0,75.

Попробуем сделать расчет автомата по мощности на примере. Допустим, вы стремитесь защитить от короткого замыкания группу кухонных розеток в количестве три штуки. В одну постоянно включен холодильник мощностью 400 Вт, в другие периодически подключают микроволновку или чайник (1000 Вт) или блендер (300 Вт). Подсчитаем суммарную мощность, если вы захотите одновременно подключить самые мощные приборы: 400 + 1000 + 1000 = 2400 Вт. Сила тока для сети 220V находится так:

И мы рекомендуем делать выбор автомата по мощности в пользу ближайшего номинала 10А. Может возникнуть закономерное опасение, не будет ли “выбивать” при подаче большего напряжения на такой номинал? На самом деле, если подать на 10-амперный защитный прибор нагрузку в 15 ампер, то срабатывание произойдет через восемь минут, а если подать 11 ампер, то и целых двадцать минут. За это время чайник выключится и нагрузка вновь станет допустимой — гораздо раньше, чем в дело включится расцепитель.

А как выбрать автоматический выключатель в случае с трехфазным вводом, актуальным для частных домов и некоторых новостроек? Можете либо воспользоваться формулой с коэффициентом мощности, либо сориентироваться по таблице.

Подбор автомата по мощности таблица

Номиналы автомата по току, А	Однофазное подключение (220V)		Трехфазное подключение Треугольник (380V)		Трехфазное подключение Звезда (220V)
63	13,9	кВт	71,8	кВт	41,6	кВт
50	11		57,0		33
40	8,8		45,6		26,4
32	7,0		36,5		21,1
25	5,5		28,5		16,5
20	4,4		22,8		13,2
16	3,5		18,2		10,6
10	2,2		11,4		6,6
6	1,3		6,8		4,0
3	0,7		3,4		2,0
2	0,4		2,3		1,3
1	0,2		1,1		0,7

Таким образом, вам наглядно видно, автомат 16 ампер сколько киловатт выдерживает: в однофазной сети 3,5 кВт; в трехфазной в зависимости от схемы подключения либо 10,6 кВт, либо 18,2 кВт. Пользователи часто спрашивают, автомат на 20 ампер сколько киловатт выдержит? В бытовых сетях 220V допустимая мощность составляет 4,4 кВт, а при 3-фазном подключении — 13,2 кВт. Аналогично на вопрос “автомату на 32 ампера сколько киловатт соответствует” можно утверждать, что 7 кВт при однофазном подключении и 21,1 кВт при звездчатой схеме подключения к трехфазной сети. Возможно, вы захотите уточнить, АВ на 100 ампер сколько киловатт выдерживает, ведь в таблице этих данных нет. Для бытовых потребностей такая нагрузка явно завышена, однако это не мешает нам ответить на вопрос: сотне ампер в автомате соответствует 22 кВт в 1-фазной сети и 38 кВт в 3-фазной.

В быту чаще всего запасаются автоматическими выключателями на 25А или 32А на вводе, на розетки устанавливают 10А и 16А, а на освещение — 6А. Мы же рекомендуем повысить эффективность защиты и сделать индивидуальный выбор после расчетов, просматривая для автоматов электрические номиналы из таблиц.

Выбор автомата по сечению кабеля таблица

Мы бегло упоминали, что выбор автоматического выключателя по мощности —это только полдела. Напечатанную выше таблицу мощности автоматов необходимо совместить с таблицей сечения кабеля. Если проводка не соответствует номиналу АВ, а также проходящим через него суммарным мощностям, она перегреется, а далее возможно оплавление изоляции и даже пожар.

Такое часто бывает в старых домах, когда жильцы необдуманно подключают к сети мощную современную технику. Суммарная нагрузка на цепь вроде бы соответствует выбранному токовому эквиваленту автоматического выключателя, здесь вопросов нет. Однако, несмотря на правильный выбор защиты по мощности и готовности сети к эксплуатации, в доме появляется запах горелой проводки, вполне вероятно задымление и возгорание.

Одна из основных ошибок — рассчитать номинал и мощность автомата правильно, но не учесть характеристики проводки. Сеть не будет отсечена, пока номинал не превышен, а тонкие разогретые провода постепенно расплавят изоляцию. Результатом может стать короткое замыкание, в результате которого автомат сработает, но ситуация приобретает критические черты, если по дому распространился огонь.

Поэтому предлагаем вам новую таблицу, как выбрать автоматический выключатель с учетом тока, мощности и сечения токопроводящей жилы в мм.

Сечение электрической проводки, мм	Напряжение 220V		Напряжение 380V
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
120	300	66,0	260	171,6
95	260	57,2	220	145,2
70	215	47,3	180	118,8
50	175	38,5	145	95,7
35	135	29,7	115	75,9
25	115	25,3	90	59,4
16	85	18,7	75	49,5
10	70	15,4	50	33,0
6	46	10,1	40	26,4
4	38	8,3	30	19,8
2,5	27	5,9	25	16,5
1,5	19	4,1	16	10,5

Подытожим, как выбрать автомат максимально корректно. Не имеет значения, сколько электроприборов вы будете подключать, важна лишь их суммарная мощность. Также крайне важно знать сечение проводки. Если у вас неоднородное сечение кабеля в линии, ваша задача — защитить слабейший участок (это значит участок с минимальным сечением).

Таким образом, когда вы задаете вопрос, какую нагрузку выдерживает автомат на 16 ампер, или 15 кВт сколько ампер соответствует, ответ на него не будет полным без понимания состояния вашей проводки. Велика вероятность, что ее придется менять, если вы проживаете в старом доме и ваши потребности в потреблении электроэнергии возросли.

Поперечное сечение токопроводящего кабеля должно выдерживать общую мощность одномоментно подключенных электроприборов.

Полезные видео

Смотрите, что говорят эксперты YOUTUBE по поводу выбора АВ.

Как выбрать автоматический выключатель

Если у вас часто срабатывает автоматический выключатель на 16-20 А и обесточивает квартиру, не верьте тем, кто говорит, что нужно просто поставить автомат номиналом побольше. Новый автомат реагировать на перегрузки перестанет, но начнут гореть розетки.

Зачем менять автомат?

Любой электрик скажет: «При наличии отсутствия острой необходимости лучше в электропроводку дома своими руками не лезть». Последствия могут быть печальными. Когда же возникает такая необходимость?

Для того чтобы поменять розетку, нужно знать физику за 8-9 классы. С прочей электрической начинкой все немного сложнее. Если в квартире регулярно срабатывает автомат (автоматический выключатель в щитке) и пропадает свет, пора его менять.

Вероятно, автоматический выключатель выработал свой ресурс, даже несмотря на то, что срок, указанный в паспорте, еще не истек. Изношенный аппарат на 16 А может срабатывать при слабой нагрузке на сеть (10 А), а может не срабатывать при экстремальных значениях (произойдет спаивание контактов, дальше – пожар).

Напомним на всякий случай некоторые сведения из школьной программы:

• Мощность = Напряжение х Ток.
• Ток = Мощность Напряжение.

Напряжение в розетке — 220 В. На кофеварке указано 1200 Вт, значит, потребляемый ток будет 1200220=5,45 (А).

Если вам удалось сложить мощность всех домашних электроприборов и рассчитать общую силу тока, можете считать себя электриком второго уровня.

Как работает автомат и от чего он защищает

Внешне автоматический выключатель представляет собой пластиковый коробок с клеммами для подсоединения проводки, плюс тумблер. Лезть внутрь не обязательно. Для нас важно, что в нем установлены контакты, тепловой и электромагнитный расцепители, которые отвечают за обесточивание сети при повышенной и экстремальной нагрузке.

Как расшифровать маркировку на автоматическом выключателе:

• Буква (A, B, C, D) – это класс автомата, она означает предел тока мгновенного срабатывания, то есть напряжения, когда автомат сразу же обесточивает сеть в квартире. В большинстве случаев в жилых домах будет стоять автомат с буквой C. Он будет моментально срабатывать при 5-10 кратном увеличении силы тока от номинала. То есть автомат с номиналом 10 А вырубит сеть без задержки при значении силы тока 50-100 А. Автомат с B-характеристикой (3-5 кратное превышение) тоже самое сделает при значении 30-50 А.
• Цифра указывает на номинальный ток, то есть значение, до которого автомат будет работать в штатном режиме, ничего не выключая. Тот же автомат на 10 А при превышении силы тока до 11,5 сработает лишь через два часа. При 14,5 подождет минуту, если перенапряжение сети не исчезнет, обесточит квартиру. И так далее, до пиковых значений, обозначенных буквой, когда сеть упадет без задержки.
• Рядом меньшим шрифтом будет стоять другая цифра (в тысячах ампер), обозначающая максимальное значение силы тока, при котором автомат сработает, не получив повреждений.

В чем здесь фокус, почему нельзя сразу отключить сеть, если превышено номинальное значение? Автомат учитывает кратковременные токи, возникающие в сети на доли секунды при включении электрооборудования. Когда вы включаете стиральную машину, пусковой ток может быть выше номинального в 2-3 раза.

Основная функция автоматического выключателя – защищать сеть от короткого замыкания и перегрузки. Когда по линии течет слишком большой ток, проводка нагревается. Если это происходит слишком долго – провод может загореться.

Автомату по большому счету все равно на ваши электроприборы, он их, вопреки расхожему мнению, не защищает от скачков напряжения. Но потерять микроволновку или чайник, подключенные к розетке, это одно, а перегоревшая проводка в стене или в люстре – другое.

Важно понимать, что и от удара током человека при случайном касании токоведущих участков и заземленных предметов автомат тоже не убережет. Для этого существуют устройства защитного отключения (УЗО). Советуют ставить одно общее после вводного автомата и на группы, где есть риск поражения током.

Как выбрать автомат для электропроводки

Для того чтобы правильно выбрать автоматический выключатель, нужно прикинуть максимально допустимую токовую нагрузку сети (суммировать все приборы). Номинал автомата (цифра после буквы) не должен превышать этого значения.

Для обычной квартиры, где нет «серьезных» потребителей питания типа кондиционера, водонагревателя, подойдет автомат класса B. Такая сеть считается слабонагруженной. Ставить высоконагруженный автомат (класса D) для сети, которая питает лампочки опасно. Он не будет воспринимать скачки напряжения в ней как вредные и может пропустить даже короткое замыкание.

Слабонагруженный прибор в сети с большой нагрузкой в штатном режиме наоборот, будет срабатывать не по делу и часто.

Да, чуть не пропустили: автоматы различаются по количеству фаз (полюсов). Число полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.В квартиру можно также поставить один входной выключатель класса C и по одному однофазному для обеспечения отдельных участков (кухня, комната, отдельно на кондиционер, если предусмотрен). Если нет желания все усложнять, в двухкомнатной квартире можно вполне обойтись одним автоматическим выключателем B с номиналом 16.

Мы почти разобрались, как выбрать автоматический выключатель по току и мощности. Но, если учесть только нагрузку потребителей, можно нарваться на неприятности. Выбор автомата напрямую зависит от типа проводки, кабеля. На слабой проводке мощный автомат при перегрузках не справится со своими задачами. То есть всегда нужно принимать во внимание сечение провода и его пропускную способность.

В домах до 2001-2003 годов с большой долей вероятности будет алюминиевая проводка в однослойной изоляции. Скорее всего, она свое уже отслужила (номинально она может выдержать 20 лет при идеальных условиях, без перегрузок). Ставить на нее новый автомат, учитывая лишь суммарную мощность потребителей, категорически не рекомендуется. Автомат часто срабатывать перестанет, а проблема перегрева останется.

Варианта, по сути, два:

• Менять проводку на медную.
• К мощным потребителям (стиральная машина, бойлер, кондиционер) провести отдельную линию от щитка и поставить на нее отдельный автомат.

Медный провод пропускает больший ток, чем алюминиевый. Но и здесь важно, кроме материала, учитывать его сечение. Оно дает понять, сколько ампер можно пропустить через кабель, не опасаясь повреждения и перегрева.

• Алюминиевый провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами до 16-24 А.
• Медный провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами 21-30 А.

Это означает, что при нагрузке в 23 А, автомат с номиналом 16 А обесточит проводку через минуту. Вполне достаточно, чтобы медный провод не перегрелся. Если поставить автомат 25 А, до отключения кабель будет пропускать ток за пределами своей нормальной нагрузки, он перегреется, изоляция быстрее износится, розетка со временем перегорит. Для алюминиевой проводки, соответственно, эти значения ниже.

Для простоты понимания предлагаем таблицу выбора автоматического выключателя, исходя из сечения кабеля.

Последний совет: на своей безопасности не следует экономить. Лучше брать автоматы в специализированных магазинах, выбирать производителей с проверенной репутацией. Менеджеры на месте ответят на вопросы, которые мы могли упустить в этой статье.

Выбор и расчет автомата по мощности нагрузки

Что такое автоматы? Нет, не те, которые ставят на сессиях в университетах, и даже не те, что выдают в армии бывшим студентам, завалившим свои сессии.

В данной статье речь пойдет об устройствах, способных обезопасить вас и ваше жилище от различных неприятностей, с которыми вы можете столкнуться из-за неполадок, порой возникающих в электрической сети.

Понятие автоматического выключателя

Автоматический выключатель, называемый также защитным автоматом или просто автоматом, это контактное коммутационное устройство, предназначенное для замыкания и размыкания электрической цепи, а также защиты ее элементов от перегрузок и токов короткого замыкания.

Иными словами, основными функциями автоматов являются:

• осуществление коммутаций в электрической сети;
• защита электрической цепи и включенных в нее энергоприемников от перегрузок посредством ее отключения от источника электроснабжения при прохождении через автомат токов, превышающих допустимые;
• защита электрической цепи и включенных в нее энергоприемников от коротких замыканий во время прохождения через автомат соответствующих токов при помощи отключения защищаемого участка от источника питания.

Следует понимать, что автоматы не уберегут человека от поражения электрическим током, они защищают только сеть и электроприборы

Автоматические выключатели бывают с одним, двумя, тремя или четырьмя полюсами. Каждая модификация предназначена для установки в сеть со своим количеством фаз и подключения с учетом специфики конструкции.

Основным действующим элементом автомата является расцепитель, осуществляющий разрыв цепи при возникновении критической ситуации. Расцепители встречаются двух видов:

• электромагнитные расцепители, которые реагируют на токи короткого замыкания практически мгновенно; такой расцепитель представляет собой катушку с пружиной и сердечник, реагирующий на прохождение высоких токов втягиванием и воздействием на пружину, которая, в свою очередь, расцепляет контакт внутри автомата;
• тепловые расцепители, представляющие собой специальные биметаллические пластины, которые эффективны при защите электрической сети от перегрузок; механизм расцепления в данном случае приводится в действие посредством изгиба пластины как реакции на прохождение высоких токов.

Щиток с автоматами

В современных автоматический выключателях хорошо себя зарекомендовало совокупное использование этих двух видов расцепителей.

Как правильно выбрать автомат?

Расчет защитного автомата по мощности нагрузки в сетях с напряжением 220 В или 380 В начинается с определения мощностей электрических приборов, которые будут подключены к сети посредством данного автомата. Необходимая информация содержится как в паспортной документации, прилагаемой к любой бытовой технике, так и на шильдике (табличка либо стикер на корпусе прибора).

В крайнем случае, в интернете имеется большое количество сайтов интернет-магазинов техники, которые обычно размещают данные о технических характеристиках товара на его странице-карточке.

Собрав информацию обо всех энергоприемниках, необходимо просуммировать их мощности и найти максимальную токовую нагрузку в данной электрической цепи, т.е. нагрузку на провод и автомат.

По закону Ома, известному каждому из школьного курса физики, I=P/U, где I–искомая сила тока в амперах (А), P– мощность нагрузки (суммарная мощность всех энергоприемников) в ваттах (Вт), U–напряжение в сети (220 В в однофазной сети и 380 В в трехфазной сети) в вольтах (В).

Чтобы упростить себе задачу, опустив один этап вычислений, можно воспользоваться нижеприведенной таблицей, которая устанавливает взаимосвязь между номиналом автоматов по току и токовыми и мощностными нагрузками. Кроме того, данная таблица позволяет осуществить выбор автомата по сечению кабеля.

Се-че-ние про-вод-ника, кв. мм

Важно! Очевидно, что основывать выбор автомата на диаметре присоединяемого к нему проводника возможно в том случае, когда вы уже определились, какой кабель нужен для безопасного и наиболее экономичного подключения всех энергопринимающих устройств. Для принятия данного решения также существуют определенные методики.

Пример. Необходимо выяснить, сколько киловатт нагрузки выдержит автомат для однофазной сети, рассчитанный на 25 ампер. По таблице определяем, что при осуществлении коммутаций посредством кабелей с медными токоведущими жилами к такому автомату можно подключить электроприборы суммарной мощностью 5,9 кВт; при использовании алюминиевых проводников максимальная присоединяемая мощность немного ниже – 5,7 кВт. При этом можно заметить, что оптимальное (и безопасное) для такого подключения сечение проводника из меди составляет 4 кв. мм, а из алюминия – 6 кв. мм.

Как правильно подключить автоматы в электрическом щите

Рассмотрим, как осуществить подключение автоматов в щитке своими руками. Автоматические выключатели, выполненные по современным стандартам, представляют собой модульное оборудование и имеют стандартные размеры, как и иные элементы внутреннего пространства распределительного щитка. Такой подход к исполнению оборудования существенно упрощает сборку щитка.

Все модули просто крепятся на специально предназначенную для этого DIN-рейку при помощи защелок на тыльной стороне каждого из них, при этом не теряется возможность последующего перемещения объекта вдоль рейки. Для его снятия с места крепления потребуется поддеть и поднять вверх пружинную защелку, это удобно делать обыкновенной прямой отверткой.

Алгоритм монтажа автоматов в распределительном щитке и их подключение к электрической сети представляет собой совокупность следующих последовательных действий.

1. Обесточивание распределительного щита, принятие мер по предотвращению несанкционированной подачи напряжения на него. Проверка индикаторной отверткой отсутствия напряжения в распредщите.
2. Разметка расположения защитной автоматики, замер необходимой длины проводов.
3. Закрепление выбранныхмодулей в намеченном месте путем его защелкивания на DIN-рейке.
4. Монтаж (при необходимости) ограничителей. Их установка целесообразно при наличии пустых промежутков рядом с защитным автоматом во избежание его незапланированных перемещений вдоль рейки, которые, в свою очередь, могут привести к повреждению электропроводки.
5. Перед подключением провода должны быть зачищены от изоляции. Многожильные проводники в обязательном порядке обжимаются наконечниками.
6. Осуществляется укладка подключенных проводов внутри распределительного щитка по направлению к предназначенным для них устройствам. Для удобства их можно сортировать и формировать из них жгуты.
7. В зависимости от количества полюсов подключение проводов к автомату происходит следующим образом:

• при монтаже однополюсного устройства на верхнюю клемму подается вводная фаза, а из нижней выходит фазная жила локальной электрической сети;
• при установке автомата с двумя полюсами на левый верхний контакт подключается вводная фаза, а на правый – вводной ноль; соответственно, к правому нижнему контакту подключается фаза защищаемой электрической цепи, а к левому нижнему – ее ноль;
• когда вы осуществляете подключение трехполюсного устройства, к верхним клеммам необходимо подключить все три фазы вводного кабеля в порядке их промаркированности слева направо – A, B, Cили L1, L2, L3 в зависимости от типа маркировки; от нижних контактов будут отходить соответствующие фазные жилы цепи, защищаемой посредством данного автомата;
• наконец, если монтажу в распределительном щитке подлежит устройство с четырьмя полюсами, то слева направо подключаются все четыре жилы вводного кабеля трехфазной сети: фазы A, B, C (L1, L2, L3), а также нулевая жила к самой правой клемме; на выходе из автомата подключения проводов будут аналогичными.

Замена автоматического выключателя

Важно! С точки зрения функционирования системы электроснабжения дома или квартиры четкое соблюдение очередности подключения токоведущих жил и расположение входа и выхода в автомате не имеют принципиального значения. Однако нарушение описанной выше определенности может в процессе монтажных и ремонтных работ в данном щитке повлечь за собой серьезные последствия, вплоть до человеческих жертв.

• При расположении нескольких автоматов в один ряд жила (либо жилы) вводного кабеля подаются только на крайний из них. Далее осуществляется последовательное соединение модулей посредством специальной гребенчатой шины (гребенки), либо самодельных перемычек, собранных из обрезков проводов.
• После проверки качества и правильности организованных коммутаций можно осуществить подачу напряжения на распределительный щит и, включив всю защитную автоматику, проверить все той же индикаторной отверткой присутствие напряжения на входе и выходе каждого модульного элемента.
• С целью создания определенности и облегчения последующих электромонтажных и ремонтных работ в распредщитке все автоматы внимательно маркируются в соответствии со своим назначением.

По завершении данного этапа установку автоматов и их подключение к электрической сети можно считать завершенными.

Чем опасен неправильный выбор защитной автоматики?

Выбирая автомат необходимо иметь в виду тот факт, что устройство с завышенными характеристиками будет пропускать через себя в защищаемую электрическую цепь токи, недопустимые для данной проводки и электроприборов, что чревато перегревом проводников, оплавлением их изоляционного слоя, выходом из строя подключенных электроприборов, а также пожаром.

При установке прибора с характеристиками ниже требуемых, вы будете постоянно задаваться вопросом, почему выбивает автомат в щитке. Защитное устройство начнет регулярно срабатывать при запуске мощных электроприборов. Кроме того, автомат, рассчитанный на нагрузку меньше подключаемой через него, очень скоро выйдет из строя ввиду залипания его контактов, связанного с постоянным воздействием неприлично высоких для него токов.

Зная, как выбрать автомат по мощности подключаемой посредством него нагрузки, а также умея осуществить выбор автоматического выключателя по току, с учетом понимания важности серьезного отношения к данному выбору вы, несомненно, сможете грамотно организовать систему электроснабжения как в квартире, так и в частном доме, обезопасив при этом и себя, и своих близких, и свое жилище.

Выбор автомата по мощности нагрузки формула

Выбрать автомат по мощности нагрузки

Для выбора автомата по мощности нагрузки необходимо рассчитать ток нагрузки, и подобрать номинал автоматического выключателя больше или равному полученному значению. Значение тока, выраженное в амперах в однофазной сети 220 В., обычно превышает значение мощности нагрузки, выраженное в киловаттах в 5 раз, т.е.

Можно посчитать точнее и посчитать ток по закону ома I=P/U — I=1200 Вт/220В =5,45А. Для трех фаз напряжение будет 380В.Можно посчитать еще точнее и учесть cos φ — I=P/U*cos φ.

Косинус фи возьмем из таблицы 6.12 нормативного документа СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

Значение Cos φ в зависимости от типа электроприемника

Тип электроприемника	cos φ
Холодильное оборудование предприятий торговли и общественного питания, насосов, вентиляторов и кондиционеров воздуха при мощности электродвигателей, кВт:
до 1	0,65
от 1 до 4	0,75
свыше 4	0,85
Лифты и другое подъемное оборудование	0,65
Вычислительные машины (без технологического кондиционирования воздуха)	0,65
Коэффициенты мощности для расчета сетей освещения следует принимать с лампами:
люминесцентными	0,92
накаливания	1,0
ДРЛ и ДРИ с компенсированными ПРА	0,85
то же, с некомпенсированными ПРА	0,3-0,5
газосветных рекламных установок	0,35-0,4

Примем наш электроприемник мощностью 1,2 кВт. как бытовой однофазный холодильник на 220В, cos φ примем из таблицы 0,75 как двигатель от 1 до 4 кВт.Рассчитаем ток I=1200 Вт / 220В * 0,75 = 4,09 А.

Теперь самый правильный способ определения тока электроприемника — взять величину тока с шильдика, паспорта или инструкции по эксплуатации. Шильдик с характеристиками есть почти на всех электроприборах.

Общий ток в линии(к примеру розеточной сети) определяется суммированием тока всех электроприемников. По рассчитанному току выбираем ближайший номинал автоматического автомата в большую сторону. В нашем примере для тока 4,09А это будет автомат на 6А.

Очень важно отметить, что выбирать автоматический выключатель только по мощности нагрузки является грубым нарушением требований пожарной безопасности и может привести к возгоранию изоляции кабеля или провода и как следствие к появлению пожара. Необходимо при покупке учитывать еще и сечение провода или кабеля.

По мощности нагрузки более правильно выбирать сечение проводника. Требования по выбору изложены в основном нормативном документе для электриков под названием Правила Устройства Электроустановок.В нашем случае, для домашней электросети, достаточно рассчитать ток нагрузки, как указано выше, и в таблице ниже выбрать сечение проводника, при условии что полученное значение ниже длительно допустимого тока соответствующего его сечению.

Выбор автоматического выключателя для защиты от перегрузки или от перегрева проводника осуществляется на основании величины ДДТ для защищаемого участка провода или кабеля. Номинал автомата должен быть меньше или равен величине ДДТ проводника, указанного в таблице выше. Этим обеспечивается автоматическое отключение автомата при превышении ДДТ в сети, т.е. часть проводки от автомата до последнего электроприемника защищена от перегрева, и как следствие от возникновения пожара.

Очень часто бывает, что в старом доме устанавливается новый электросчётчик, автоматы, УЗО, но проводка остаётся старой. Покупается много бытовой техники, суммируется мощность и под неё подбирается автомат, который исправно держит нагрузку всех включённых электроприборов.

Вроде всё правильно, но вдруг изоляция проводов начинает выделять характерный запах и дым, появляется пламя, а защита не срабатывает. Это может случиться, если параметры электропроводки не рассчитаны на такой ток.

Допустим, поперечное сечение жилы старого кабеля — 1,5мм², с максимально допустимым пределом по току в 19А. Принимаем, что одновременно к нему подключили несколько электроприборов, составляющих суммарную нагрузку 5кВт, что в токовом эквиваленте составляет приблизительно 22,7А, ему соответствует автомат 25А.

Провод будет разогреваться, но данный автомат будет оставаться включённым все время, пока не произойдёт расплавление изоляции, что повлечёт короткое замыкание, а пожар уже может разгораться полным ходом.

В быту часто приходится сталкиваться с вычислением потребляемой мощности, например, для проверки допустимой нагрузки на проводку перед подключением ресурсоемкого электропотребителя (кондиционера, бойлера, электрической плиты и т.д.).

Также в таком расчете есть необходимость при выборе защитных автоматов для распределительного щита, через который выполняется подключение квартиры к электроснабжению.

В таких случаях расчет мощности по току и напряжению делать не обязательно, достаточно просуммировать потребляемую энергию всех приборов, которые могут быть включены одновременно.

Не связываясь с расчетами, узнать эту величину для каждого устройства можно тремя способами:
• обратившись к технической документации устройства;
• посмотрев это значение на наклейке задней панели;
• воспользовавшись таблицей, где указано среднее значение потребляемой мощности для бытовых приборов.

При расчетах следует учитывать, что пусковая мощность некоторых электроприборов может существенно отличаться от номинальной.

Для бытовых устройств этот параметр практически никогда не указывается в технической документации, поэтому необходимо обратиться к соответствующей таблице, где содержатся средние значения параметров стартовой мощности для различных приборов (желательно выбирать максимальную величину).

Электроприбор	Потребляемая мощность, Вт	Сила тока, А
Стиральная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Джакузи	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Электроподогрев пола	800 – 1400	3,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита	4500 – 8500	20,5 – 38,6
СВЧ печь	900 – 1300	4,1 – 5,9
Посудомоечная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Морозильники, холодильники	140 – 300	0,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом	1100 – 1200	5,0 – 5,5
Электрочайник	1850 – 2000	8,4 – 9,0
Электрическая кофеварка	630 – 1200	3,0 – 5,5
Соковыжималка	240 – 360	1,1 – 1,6
Тостер	640 – 1100	2,9 – 5,0
Миксер	250 – 400	1,1 – 1,8
Фен	400 – 1600	1,8 – 7,3
Утюг	900 –1700	4,1 – 7,7
Пылесос	680 – 1400	3,1 – 6,4
Вентилятор	250 – 400	1,0 – 1,8
Телевизор	125 – 180	0,6 – 0,8
Радиоаппаратура	70 – 100	0,3 – 0,5
Приборы освещения	20 – 100	0,1 – 0,4

Выбор сечения жил

Прежде чем прокладывать силовой кабель от распределительного щитка к группе потребителей, необходимо вычислить мощность электроприборов при их одновременной работе. Сечение любой ветви выбирают по таблицам расчета в зависимости от типа металла проводки: меди или алюминия.

Производители проводов сопровождают выпускаемую продукцию подобными справочными материалами. Если они отсутствуют, то ориентируются на данные из справочника «Правила устройства электрооборудования».

Однако часто потребители перестраховываются и выбирают не минимально допустимое сечение, а на шаг большее. Так, например, при покупке медного кабеля для линии 5 кВт, выбирают сечение жил 6 мм2, когда по таблице достаточно значения 4 мм2.

Это бывает оправдано по следующим причинам: Более длительная эксплуатация толстого кабеля, который редко подвергается предельно допустимой для его сечения нагрузке. Заново выполнять прокладку электропроводки – непростая и дорогостоящая работа, особенно если в помещении сделан ремонт.

Запас пропускной способности позволяет беспроблемно подключать к ветви сети новые электроприборы. Так, в кухню можно добавить дополнительную морозильную камеру или переместить туда стиральную машину из ванной комнаты. Начало работы устройств, содержащих электродвигатели, дает сильные стартовые токи.

В этом случае наблюдается просадка напряжения, которая выражается не только в мигании ламп освещения, но и может привести к поломке электронной части компьютера, кондиционера или стиральной машины. Чем толще кабель, тем меньше будет скачок напряжения.

К сожалению, на рынке много кабелей, выполненных не по ГОСТу, а согласно требованиям различных ТУ. Часто сечение их жил не соответствует требованиям или они выполнены из токопроводящего материала с большим сопротивлением, чем положено. Поэтому реальная предельная мощность, при которой происходит допустимый нагрев кабеля, бывает меньше чем в нормативных таблицах. Будем это учитывать при выборе автомата по сечению кабеля.

Поэтому, прежде чем сделать выбор автомата соответственно защищаемой нагрузке, нужно удостовериться, что проводка данную нагрузку выдержит.

При игнорировании этого правила не стоит нарекать на неправильно рассчитанный автомат и проклинать его производителя, если слабое звено электропроводки вызовет пожар.

Принцип устройства внутриквартирной разводки

Внутренние электрические сети имеют разветвленную структуру в виде «дерева» – графа без циклов. Это улучшает устойчивость системы при возникновении аварийной ситуации и упрощает работы по ее устранению. Также гораздо легче происходит распределение нагрузки, подключение энергоемких приборов и изменение конфигурации проводки.

В функции вводного автомата входит контроль общей перегрузки – недопущение превышения силой тока разрешенного значения для объекта. Если это произойдет, то существует риск повреждения наружной проводки.

Кроме того, вероятно срабатывание защитных устройств за пределами квартиры, которые уже относится к общедомовой собственности или принадлежит местным энергосетям. В функции групповых автоматов входит контроль силы тока по отдельным линиям.

Как защитить самое слабое звено электропроводки

Сечение кабеля, кв.мм		Номинальный ток автомата, А	Мощность 1-фазной нагрузки при 220В, кВт	Мощность 3-фазной нагрузки при 380В, кВт
Медь	Алюминий
1	2.5	6	1.3	3.2
1.5	2.5	10	2.2	5.3
1.5	2.5	16	3.5	8.4
2.5	4	20	4.4	10.5
4	6	25	5.5	13.2
6	10	32	7	16.8
10	16	40	8.8	21.1
10	16	50	11	26.3
16	25	63	13.9	33.2

где:
• S – сечение провода в мм²;
• D – диаметр провода без изоляции в мм.

Метод расчета автоматического выключателя по сечению является более предпочтительным, так как он защищает схему электропроводки в помещении.