Выбор автомата по мощности нагрузки

Критерии правильного выбора

Номинальный ток

Первое, на что нужно обратить внимание – на какой ток рассчитано устройство. Чтобы правильно выбрать УЗО по току, необходимо изначально определиться с тем, для каких целей будет устанавливаться изделие. Если Вы хотите защитить отдельный элемент сети, к примеру, стиральную машинку, систему электрический теплый пол либо водонагреватель (бойлер), значение может быть не выше, чем 16 А. Для всей электропроводки в квартире нужно ставить агрегат не меньше, чем на 32 А

Чтобы правильно подобрать значение, сначала нужно рассчитать нагрузку от всех подключенных электроприборов и отталкиваясь от полученной суммы выбрать наиболее подходящую модель УЗО. На корпусе современной техники производители обычно указывают номинальную токовую нагрузку, поэтому с расчетами не должно возникнуть сложностей

Для всей электропроводки в квартире нужно ставить агрегат не меньше, чем на 32 А. Чтобы правильно подобрать значение, сначала нужно рассчитать нагрузку от всех подключенных электроприборов и отталкиваясь от полученной суммы выбрать наиболее подходящую модель УЗО. На корпусе современной техники производители обычно указывают номинальную токовую нагрузку, поэтому с расчетами не должно возникнуть сложностей.

Дифференциальный ток

Мы рассмотрели все существующие значения, которые варьируются от 10 до 500 мА, теперь разберемся, какое УЗО лучше выбрать по амперажу в определенных ситуациях. Защиту человека от поражения электричеством обеспечивают уставки от 6 до 100 мА. В то же время утечки свыше 30 мА будут ощутимы телом человека. Именно поэтому для детской и ванной комнаты лучше выбрать модель на 10 мА, а для защиты розеток и светильников 30 мА.

Тут же следует отметить, что каждый электроприбор имеет естественный ток утечки, который указывается в прилагаемом техническом паспорте. При выборе УЗО по току утечки обязательно учитывайте следующее правило: сумма естественных утечек не должна превышать номинальное значение защитного прибора больше, чем на 30% (1/3). В противном случае будут возникать ложные срабатывания, от которых много хлопот.

Тип изделия

Итак, простыми словами объясняем предназначение каждого из типов УЗО:

1. АС – в основном используется для защиты электроприборов в домашних условиях при использовании как однофазной, так и трехфазной сети. Бытовую технику с пульсирующим током, к примеру, стиральную машину, защитить такое изделие не сможет.
2. А – используется как раз для отдельной защиты стиральных машин в квартирах и частных домах.
3. B – в основном используются на производстве, поэтому выбрать данный тип для дома нет смысла.
4. S – как мы уже говорили, отключение происходит не сразу же при обнаружении утечки, а через определенную уставку времени. Как правило, применяется для предотвращения пожара и подключается на вводном щите, обслуживая всю электропроводку (поэтому и уставка на ток утечки выбирается не менее 100 мА).
5. G – в основном подключается на отдельный электроприбор для контроля и своевременной противопожарной защиты. В отличие от типа «S» имеет меньшее время выдержки.

Конструкция

Тут особо говорить не о чем, электронные имеют более сложный принцип работы и функционируют только при наличии источника питания (внешнего либо электросети). Более надежные и долговечные – электромеханические, поэтому лучше выбрать электромеханическое УЗО для квартиры и дома, к тому же стоимость будет на порядок ниже.

Производитель

Ну и последний, не менее важный критерий выбора УЗО – по производителю. На сегодняшний день лучшими в производстве данных изделий являются следующие фирмы:

• Legrand;
• ABB;
• AEG;
• Schneider electric;
• Siemens;
• DEKraft.

Среди бюджетных моделей самое высокое качество у компаний Аустро-УЗО и ДЭК.

Рекомендуем отдавать предпочтение более дорогим изделиям, однако если бюджет не позволяет, неплохо справятся с защитой и отечественные производители. В любом случае перед покупкой советуем Вам посетить форумы по электрике и ознакомиться с отзывами покупателей о выбранной модели! Так Вы наверняка узнаете все преимущества и недостатки изделия и точно определить какое УЗО лучше выбрать.

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.

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

УЗО, АО, дифавтомат и принцип их работы

Чтобы правильно понять, почему нужно устанавливать несколько защитных устройств, вначале следует рассмотреть принципы их работы и контролируемые параметры сети. Разумно вести описание от простых изделий к более сложным.

Автомат защитного отключения (АО)

Простейший однофазный автомат является аналогом плавкого предохранителя. Это наиболее понятное описание его работы. Устройство срабатывает при превышении номинальных токов, позволяя контролировать мощность и подключать к определенному участку сети ограниченное число потребителей. Это гарантирует отсутствие аварийных режимов, связанных с перегрузкой проводки.

Установка автомата позволяет защитить участки общей сети от аварийных режимов. Если машинка уходит в режим короткого замыкания, срабатывание защитного отключения позволит сохранить работоспособность остальных устройств в квартире. Таким образом, главная характеристика автомата — это надежный контроль токов на линии машинки и блокировка аварийных режимов.

УЗО

Задача устройства защитного отключения заключается прежде всего в нейтрализации опасных факторов для человека. УЗО контролирует токи в двух проводах силовой линии. При повреждении изоляции или нарушении работы узлов стиралки изменяется характеристика утечки. При превышении определенного значения тока УЗО отключает питание установки.

Токи утечки несут большую опасность для человека. При этом стоит понимать, что стиральная машина работает в условиях влажности, а на полу часто бывает вода. В этом случае вероятность поражения током человека достаточно велика. Установка УЗО для стиральной машины является обязательной.

Дифавтомат

Дифавтомат для стиральной машины — это комплексное устройство. Оно имеет функциональность УЗО и автомата защитного отключения. Подключать такой компактный и удобный узел достаточно просто. Но есть подводные камни, заключенные в сложности идентификации проблемы.

Неудобство применения дифавтомата стоит рассмотреть подробнее. При появлении аварийного режима узел срабатывает и предотвращает развитие нежелательных последствий. Однако определить, что именно сработало, УЗО или автомат отключения, — невозможно.

В результате такой механики реагирования дифференциальный узел заставляет проверять сразу все факторы. Начиная с короткого замыкания, заканчивая целостностью проводки всей сети. Это как минимум неудобно. Поэтому на практике вместо дифавтомата рекомендуется последовательно подключать отдельные узлы УЗО и АО. Такой подход позволяет четко идентифицировать проблему. Если сработал автомат — речь идет о превышении рабочих токов. УЗО же точно укажет на проблемы с изоляцией в сегменте сети.

Подход с использованием двух отдельных узлов системы защиты имеет еще одно преимущество — экономию средств. Дифавтомат достаточно дорогой. При возникновении сложной аварийной ситуации устройство выходит из строя и заменяется полностью. При разделении защиты на два отдельных блока, УЗО и АО, нужно будет купить только одно изделие для восстановления работоспособности системы.

Факторы, влияющие на выбор необходимого номинала

Расчет рабочих параметров провода и автомата допустим лишь при условии учета всех нюансов, касающихся особенностей эксплуатации электросети. Такой подход поможет избежать возможных ошибок при выборе защитного устройства.

Любой прибор, подключенный к розетке или непосредственно к кабелю питания подстанции, характеризуется потребляемой им мощностью, оцениваемой в киловаттах (кВт). Эта величина определяет ту энергию, которая преобразуется в данном устройстве в проделанную им или в нем работу и за которую пользователь расплачивается по счетчику.

Известна категория нагрузок, в состав которых входят емкостные и индуктивные элементы. Они называются реактивными и в формировании общей потребляемой мощности участия не принимают – при работе просто перекачивают энергию от сети и обратно. Однако с точки зрения выбора автомата по сечению кабеля эта составляющая тока обязательно учитывается.

В отдельных видах домашней техники (в стиральных машинах, бытовых компрессорах), имеются встроенные электродвигатели, отличающиеся повышенными пусковыми токами. Их величина в течение очень короткого времени (не более 3-х секунд) может многократно превышать рабочие значения, наблюдаемые в установившемся режиме. Образующийся при этом кратковременный всплеск тока, как правило, не вызывает срабатывания теплового расцепителя автомата.

Однако его электромагнитная часть, ответственная за сверхтоки короткого замыкания, в реальных условиях нередко срабатывает и отключает прибор. Очень часто это происходит в выделенных линиях трехфазного питания с подключенным к ним станочным оборудованием (в частных домах). В этом случае следует определиться с величиной пускового импульса и предусмотреть использование автомата класса «D».

Формулы расчетов

Pr= ks х S, где S – ее суммарное значение до введения поправки.

Использовать этот коэффициент имеет смысл в офисных и торговых помещениях с большим объемом оргтехники и другой аппаратуры.

I=S/(1,73х380) – для трехфазной сети.

Коэффициент 1,73 учитывает индуктивный характер нагрузки.

Выбор автоматического выключателя по току

Почему автоматические выключатели необходимо выбрать по току. Это тот основной параметр, который напрямую влияет на безопасность кабельной линии. А автоматический выключатель создан только для того, чтобы защитить именно кабель от его разрушения.

Мы с вами понимаем, что при превышении в цепи силы тока, на которую рассчитан по сечению кабель: он будет нагреваться. Чем чаше и сильнее это будет происходить, тем быстрее разрушится его изоляция. Нам этого точно ненужно.

Итак, первая характеристика:

#1 — Номинальный ток

Основная характеристика по какой необходимо выбирать автоматический выключатель — номинальный ток.

Что означает ток номинальный? При номинальном токе автомат может бесконечно долго работать без отключения. Это его штатный режим работы.

Для защиты кабеля дома от перегрузки автоматический выключатель имеет в своей конструкции электромагнитный и тепловой расцепитель. От того как они сработают отвечают время токовые характеристики:

#2 — Что означают время токовые характеристики автоматических выключателей?

Электромагнитный расцепитель срабатывает, когда номинальный ток превышен в несколько раз и отключает цепь практически моментально.

Электромагнитный расцепитель — это по своей сути электромагнит, который притянет рычаг автоматического выключателя при прохождении через него очень большого тока и защитит кабель от короткого замыкания.

А, что произойдет если ток превышен, но ненамного?

В этом случае сработает тепловой расцепитель. При повышении силы тока будет происходить нагрев, чем больше будет превышен ток тем быстрее сработает тепловой расцепитель.

Общие сведения

Автоматический выключатель имеет два вида защиты:

1. Обеспечивает защиту проводки от короткого замыкания. В результате чего токи в линии резко возрастают, происходит перегрев проводников с оплавлением, а если токи воздействуют длительное время, то и с возгоранием. Это приводит к пожару, утрате материальных ценностей и создается угроза жизни.
2. Защищает линию от длительного воздействия токов выше номинальных (защита от перегрузки). Как следствие провода нагреваются выше допустимого значения, более +65 С. Изоляция начинает плавиться, происходит короткое замыкание с вытекающими последствиями.

Автомат способен обеспечить надежную защиту электропроводки, оборудования, имущества, способен сохранить здоровье и жизнь человека. Но он не может обеспечить защиту человека от поражения электрическим током. Для этого применяются УЗО.

Однако, чтобы автоматический выключатель надежно обеспечивал защиту линии, необходимо правильно выполнить расчет. Промышленностью выпускаются автоматы различного исполнения, однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырех полюсные.

На рисунке представлены однополюсные, двухполюсные и трехполюсные АВ.

Схема включения

Входной выключатель используется не только для электробезопасности, но и для отключения потребителя от электричества при  ремонтных работах. По этой причине автомат устанавливается перед счетчиками.

Доступ к автомату имеет только профессиональный электрик. Хозяева квартир не имеют права вмешиваться в защитную систему. В 90% случаев автомат ставится в подъездный щит в многоквартирных домах и в наружные системы (столбы, заборы) для коттеджей.

Владельцы могут установить дублирующий автомат, который используется для удобства обслуживания. Он ставится между счетчиком и групповой автоматикой внутри квартирного распределительного щита. Сила тока дублирующего устройства должна быть ниже, чем на вводном приборе.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке

Расчет сечения жил кабеля и провода

Возможные проблемы проще понять на конкретном примере. Исходные данные:

• стандартное питание с переменным напряжением U = 220 В;
• в квартире старая алюминиевая проводка (сечение 2,5 мм кв.);
• ампераж автомата – 30 А;
• подключают 6 конвекторов по 750 Вт и один утюг 850 Вт.

Расчет:

• суммарная мощность (Р) потребителей – 5 350Вт;
• ток (I) в цепи вычисляют по формуле I = P/U = 5 350 / 220 = 24,32 А).

Автомат в такой ситуации не сработает (30>24,32А). Такой ток сильно нагреет алюминиевый провод, расплавит изоляцию. Разрушенную коротким замыканием цепь придется восстанавливать, что затруднено при монтаже сетей внутри строительных конструкций. В худшей ситуации пожаром будет уничтожены значительные материальные ценности.

Выбор ВА

Помимо основных критериев выбора есть и дополнительные. К ним относятся режим нейтрали, частота тока и величина линейного напряжения.

Режим нейтрали

Проще говоря, режим нейтрали – это способ заземления в доме. Традиционно в домах представлена система TN с различными вариациями. К наиболее распространенным относятся TN-C, TN-C-S и TN-S.

В системе TN-S имеется подводящий нулевой и рабочий провода, которые разделены от подстанции до потребителя энергии. Система TN-C представляет собой совмещенные подводящий нулевой и рабочий провода.

Частота тока

Одним из главных параметров электросети является частота тока. Это количество полных циклов изменения ЭДС (электро движущей силы) за одну секунду.

Для Российской Федерации это значение равняется 50 Гц. Проще говоря, ток 50 раз в секунду идет в одну сторону и 50 в другую проходя через нулевое значение 100 раз. Например обычная лампочка включенная в сеть с частотой 50Гц будет разгораться и тухнуть 100 раз в секунду.

Величина линейного напряжения

Для российских электросетей напряжение – фиксированная величина. Равняется 220 В или 380 В +- запас. Линейное – это напряжение между двумя фазами, которое на 60% больше, чем фазное. И соответственно = 380В.

Популярные производители

ABB

Данная компания была основана в 1988 году. Она образовалась путем слияния шведской и швейцарской компаний. Но почти половина производства располагается на территории Германии, поэтому многие ошибочно относят компанию к немецкой. Компания специализируется на производстве систем автоматизации, автоматических выключателей, комплексов для распределения электроэнергии. Сегодня продукция «ABB» считается одной из самых качественных и пользуется большим спросом. Автоматы данного производителя имеют большой диапазон номинального тока, поэтому их с легкостью можно приспособить под любое здание.

Schneider Electric

Данная французская компания образовалась в 1836 году. Более чем за 180 лет трудовой деятельности в компании случилось много преображений и изменений. Сегодня компания занимается внедрением инновационных технологий в жизнь. На российском рынке «Schneider Electric» давно завоевала популярность, продукция данного бренда имеет большое число положительных отзывов и рекомендована электриками.

Legrand

«Legrand» — так же французская компания, занимающаяся выпуском электротехнической продукции. Компания была основана в 1866 году, и сначала она занималась выпуском фарфоровых изделий. Потом они начали изготавливать фарфоровые изоляторы.  И только с 1949 года «Legrand» перешла на выпуск электроустановочных устройств. Сегодня компания выпускает автоматы четырех категорий. Максимальный номинальный ток может достигать 630 А, а минимальный 6 А. это позволяет использовать изделия дано бренда как для дома, так и для производства.

Модульный автомат C25a

В этой статье рассматривается модульный автомат C25. Несомненно, автомат называется модульным потому, что каждый его полюс представляет собой отдельный стандартный модуль.  По существу, изготовление многополюсных автоматов осуществляется соединением нескольких однополюсных модулей друг с другом. Таким образом, модульный автомат отличаются от других видов автоматов методом изготовления корпуса и его сборкой. Например, автомат в литом корпусе представляет собой цельный монолитный прибор. Его нельзя разобрать на отдельные полюса. Соответственно, из нескольких однополюсных автоматов нельзя собрать автомат многополюсный.

Что такое электрический автомат

Электрический автомат или автоматический выключатель, также именуемый просто автоматом — специальный аппарат, предназначенный для коммутации, то есть включения и отключения электроцепи, а также для защиты электроприборов и кабелей от перегрузки или замыкания. Это устройство предназначено как для защиты, так и для управления электросетью. Оно спокойно проводит электричество в обычном режиме, а при перегрузке цепи — при наличии короткого замыкания или перегреве — тут же отключается. Тем самым такое устройство защищает проводку от сгорания обмотки, электрические приборы — от порчи, а кабели — от возгорания.

Разные типы электрических автоматов

Самый первый электроавтомат был создан еще в XIX веке Ч. Пейджем. Это была емкость с контактным стержнем, наполненная ртутью. Если значения электромагнитного поля росли, то стержень начинал подниматься вверх и тем самым размыкал электроцепь. В том же веке, но спустя примерно 50 лет великий изобретатель Томас Эдисон создал предохранитель, который перегорал при перегрузке цепи и размыкал ее. А еще спустя некоторое время Михаил Доливо-Добровольский изобрел рубильник с автоматической защитой и пружинными контактами, которые размыкались при увеличении показателей электромагнитного поля.

Автоматический выключатель используется в жилых домах, школах, больницах, административных зданиях, мастерских и в целом где угодно, где есть необходимость использовать такое благо цивилизации как электричество. Несмотря на то, что в целом принцип работы у всех современных моделей схож, все же различают несколько вариантов устройств. Каждый тип имеет свою маркировку, помогающую их различать.

Электрические автоматы — подключение

Таблица. Виды автоматических выключателей.

Помимо этой классификации все автоматы делятся также на несколько видов в зависимости от количества полюсов. Именно от этого показателя зависит, кстати, и количество проводов, которые можно подключить одновременно.

• Однополюсные — для обеспечения безопасности на определенном участке, позволяют подключить только 2 провода — на выход и вход. Полной безопасности не обеспечат, так как ноль всегда остается подключенным — при возникновении неполадок разрывается только фаза.
• Двухполюсные — обеспечивают полное отсоединение от цепи. Ток в проводах полностью пропадает после срабатывания прибора.
• Трехполюсные — для сети с тремя фазами. Как правило, такие устройства используются только в сфере промышленности.

Лучшие зарубежные производители

Рейтинг иностранных производителей автоматов защиты и приборов УЗО поможет выбрать качественную продукцию для домашней электросети. Пользователи выделили Топ-4 брендов.

1 место – АВВ

Компания вошла в рейтинг производителей автоматов для электропроводки в квартире на основании безопасности и надежности продукции. Дорогие приборы в условиях постоянных скачков напряжения не перегорают.

Плюсы:

• компактность;
• легко собрать в щиток;
• безопасность;
• наличие выключателей с 4-мя полюсами;
• ровные края.

Минусы:

• пазы под рейку одноразовые;
• маленький выбор моделей D-класса.

2 место – Siemens

Из ассортимента легко подобрать надежный выключатель для бытовых и промышленных целей. Изготовитель устанавливает стоимость приборов в 3 раза дешевле АВВ, поэтому их стоит взять для установки в помещениях со средней нагрузкой сети. Отключение происходит при увеличении напряжения до 6 кА.

Плюсы:

• винты с подшлицовыми шляпками для крепкой фиксации;
• легкость восстановления цепи при срабатывании выключателя;
• легкость доступа к смещенному вниз распредкоробу.

Минусы:

• россиянам преимущественно доступны товары с током до 63 А;
• продукция исключительно под С-класс срабатывания;
• винты затягиваются специальной отверткой.

3 место – General Electric

В рейтинг производителей УЗО и автоматов бренд попал по причинам износостойкости, длительности эксплуатации, недорогой стоимости продукции. Номинал выключателей – от 0,5 до 63 А. Они подходят для сетей на 230-400 В.

Плюсы:

• 30 видов товаров под трех- и однофазные сети;
• бытовая серия рассчитана на 10 тыс. срабатываний и 20 тыс. механических обрывов цепи;
• рельефный тумблер;
• компактность.

Минусы:

• предел номинала – 63 А;
• подходят только под С-класс отключения.

4 место – Schneider Electric

Бытовая линейка этой марки иностранных автоматов EASY 9 характеризуется качеством изготовления и доступной стоимостью. Монтаж осуществляется на дин-рейку, срабатывание при скачках напряжения – практически моментальное. Номинал срабатывания составляет 0,5-63 А.

Плюсы:

• автоматы под 1-4 полюса;
• качественные подклеммные отверстия;
• большой выбор модульных приборов;
• несколько однофазников в одном корпусе;
• удобная ручка тумблера;
• долговечность и надежность.

Минусы: кривая – только у приборов класса В и С; высокая цена.

Типы устройств защиты

В системах защиты для разных целей используются устройства различных типов.

Автоматические выключатели

Это приборы, предназначенные для автоматического отключения потребителей при аварийных ситуациях, сопровождающихся превышением тока свыше определённого значения. Такие ситуации возникают при превышении нагрузки или коротком замыкании.

Могут использоваться в качестве выключателей. Заменяют собой рубильник и предохранители с плавкими вставками. Включение и отключение осуществляется вручную или дистанционно, при помощи встроенного механизма.

УЗО и дифференциальные автоматы

Нарушение изоляции и прикосновение человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением, может привести к поражению электрическим током. Для предотвращения таких ситуаций используется УЗО или дифференциальный автомат.

Работают эти устройства по принципу сравнения токов, проходящих по всем проводам линии. В нормальных условиях сумма равна “0”, а при пробое изоляции на заземлённый корпус или попадании человека под напряжение появляется утечка, и равенство токов в проводах нарушается. Это приводит к срабатыванию защиты.

Реле напряжения

Электроаппаратура рассчитана на определённое напряжение сети. Выход этих параметров за допустимые пределы приводит к поломке оборудования. Для защиты потребителей используется реле напряжения.

В этих приборах находится электронная схема и реле. При выходе параметров сети за допустимые пределы схема отключает реле и повторно включает его через определённое заранее заданное время при возврате напряжения к допустимым значениям.

Расчет автомата по сечению электропроводки

Чтобы выбрать автомат можно воспользоваться таблицей. Выбранный по сечению электропроводки ток, уменьшают до нижней величины тока автомата, для снижения нагрузки электропроводки.

Мощность нагрузки в зависимости от номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля

Для розеток автоматы берут на ток 16 ампер, так как розетки рассчитаны на ток 16 ампер, для освещения оптимальный вариант автомата 10 ампер. Если вы не знаете сечение электропроводки, тогда его нетрудно рассчитать по формуле:

• 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.

Похожие записи:

Моргает свет в квартире: что делать и куда обращаться Соединительная шина для автоматов (подключение и выбор) Беспроводной видеодомофон: критерии выбора и актуальные модели Алгоритм расчета неразветвленной цепи однофазного переменного тока Для чего нужна гроверная шайба Рольворота для гаража: характеристики, преимущества и рекомендации по монтажу