Bel-cable.ru

Блог инженера Электрика
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор автомата по мощности нагрузки: расчет автоматического выключателя

Выбор автомата по мощности нагрузки: расчет автоматического выключателя

Выбор автомата по мощности нагрузки: расчет автоматического выключателя

Подбор автоматического выключателя – это очень важный параметр, от которого часто зависит качество работы конкретных электрических приборов и сети в целом. Чтобы подобрать правильный автоматический выключатель, стоит руководствоваться определенными правилами, которые необходимо знать.

Выбор автомата по мощности нагрузки должен выполняться правильно, ведь в противном случае могут возникнуть проблемы.

Автоматические выключатели – это один из элементов защиты электрической сети от перезагрузок, и они обязательно должны быть качественными. Мощность потребления электричества не должна превышать мощности самого автомата, поэтому, прежде чем его покупать, нужно внимательно рассчитать реальные свои потребности.

Принцип работы

Главным элементом устройства является электромагнитный с тепловым расцепителем. Первый гарантирует защиту от замыкания, второй — от перенапряжения. Электромагнитный прибор это катушка с сердечником, которая поставлена на специальной пружине и при нормальном режиме создает электромагнитный вид поля, притягивающий катушечный сердечник. В момент короткого замыкания электроток повышается и превышает номинально заявленный по техническим характеристикам. Этот ток проходит по катушке расцепителя и увеличивает поле. В результате цепь обесточивается.

Тепловой агрегат включается в работу, когда появляется перегрузка. Это биметаллическая пластина с металлом А и В.

Важно! В момент перенапряжения, ток поступает на пластину, она нагревается и благодаря свойству В расширяться, искривляется поверхность и размыкается подвижный вид контакта.

Принцип работы любого автоматического отключателя

Последствия неправильного подбора автомата

Некоторые домашние мастера, не имеющие опыта электромонтажных работ, считают, что лучше приобрести АВ большего номинала, чем производить необходимые расчеты. Это довольно опасное заблуждение, которое может привести к потере имущества или даже жизни. Дело в том, что если приобрести АВ большого номинала, не соблюдая правила расчета автоматических выключателей, может случиться следующее. Перегрузка на линии приводит к нагреву провода, при этом соленоид на нее не реагирует. Далее провод в районе розетки нагревается до критической температуры, изоляция воспламеняется. От нее загораются обои и мебель. Прогоревшая изоляция, естественно, приводит к короткому замыканию и отсечке напряжения, но это действие уже бессмысленно – пожар уже начался.

Теперь иная, менее страшная, но довольно неприятная ошибка – номинал автомата ниже требуемого. При работе на линии одного потребителя все в порядке, но стоит включить дополнительно, к примеру, миксер или кухонный комбайн, происходит отсечка, напряжение пропадает. Стоит подумать, комфортно ли будет проживать в подобных условиях? Или проще один раз правильно все рассчитать?

Читайте так же:
Выключатель автоматический трехполюсный 16а c tx3 6ка 404056

Неправильный подбор сечения кабеля приводит к печальным последствиям

В чем заключается опасность несоответствия кабеля нагрузке, присутствующей в сети?

Как говорилось выше очень важно правильно подобрать автомат по мощности, поскольку неподходящее устройство не защищает цепь от внезапно увеличившегося значения тока. Однако также очень важным критерием является правильный подбор кабеля проводки по сечению провода. Неправильно подобранная электропроводка может загореться при превышении номинальной величины тока. Ниже приведена стандартная таблица, изучив которую можно быстро и просто подобрать оптимальное сечение электрической проводки.

Ток а

Как обеспечить защиту слабому звену электрической цепи?

Что же делать если в процессе подсчета выяснилось, что показатель суммарной мощности подсоединенных к цепи устройств и сечение проводов неодинаков?

  1. Берем за основу тот участок электролинии, где присутствует наименьшее сечение.
  2. Исходя из полученного значения выполняем расчет автоматического выключателя по мощности.

В требованиях ПУЭ прописано – автомат должен гарантировать защиту самого слабого участка, который имеет место в электрической цепи либо иметь значение номинального тока, соответствующего схожему параметру подключенного к сети оборудования. Исходя из этого делаем вывод, что поперечное сечение проводов должно выдерживать общую мощность запитанных устройств.

Как рассчитывается номинал автомата?

Подобрав новый кабель с правильным сечением, вы можете не сомневаться – проводка стойко перенесет нагрузку, поступающую от включенных бытовых приборов. Далее следует приступить к подбору автомата по номиналу тока и для этого воспользуемся школьной формулой:

где I – значение номинального тока, P – общая мощность подсоединенного к цепи оборудования, U – напряжение.

Для упрощения выбора автоматического выключателя ниже предлагаем вашему вниманию таблицу, где внесены номиналы АВ, подсоединяемые к одно- и трехфазным сетям и соответствующие им мощности рассчитанной нагрузки. Изучив внимательно таблицу можно, не прибегая к формулам и калькулятору, определить, какая нагрузка подходит определенному номиналу тока автомата.

Тип подключенияОднофазное3-х фазное (треугольник)3-х фазное (звезда)
Автомат220380220
0,2 кВт1,1 кВт0,7 кВт
0,4 кВт2,3 кВт1,3 кВт
0,7 кВт3,4 кВт2,0 кВт
1.3 кВт6,8 кВт4,0 кВт
10а2,2 кВт11,4 кВт6,6 кВт
16а3,5 кВт18,2 кВт10,6 кВт
20а4,4 кВт22,8 кВт13,2 кВт
25а5,5 кВт28,5 кВт16,5 кВт
32а7,0 кВт36,5 кВт21,1 кВт
40а8,8 кВт45,6 кВт26,4 кВт
50а11 кВт57,0 кВт33 кВт
63а13,9 кВт71,8 кВт41,6 кВт

Изучив материалы сегодняшней статьи можно сделать вывод о том, как важно правильно подобрать автоматический выключатель по мощности. Указанная информация изложена доступно и понятно, а беря во внимание данные таблицы, вы сможете без особых затруднений правильно подобрать защитный автомат.

Читайте так же:
Комплект поплавковых выключателей level switch

Пример расчета общей мощности

Для примера давайте подсчитаем какой мощности стабилизатор требуется установить в помещении, где в нормальном режиме работают:

  • освещение –250 Вт;
  • телевизор – 150 ВТ;
  • стиральная машина-автомат (в доме стирают практически постоянно, есть маленький ребенок) – 2 кВт;
  • холодильник (новая модель) – 250 Вт.

При расчете нужно принять в расчет, что холодильник и машинка-автомат при пуске потребляют мощность намного большую, чем при стационарной работе. Для удобства можно пользоваться такой таблицей:

Холодильник (старая модель)Холодильник (новая модель)Стиральная машина-автоматМикроволновка
5103–42

Этот показатель называется коэффициент кратности, обнаружить его можно внимательно изучив паспорт устройства.

Теперь умножаем все показатели на соответствующий коэффициент и складываем вместе полученные результаты:

250х5 + 150 + 2000х3 + 250 = 7650 Вт или 7,65 кВт

Добавим к полученному числу мощность тех электрических приборов, которые еще присутствуют в доме:

  • утюг — 0,8 кВт;
  • ноутбук — 100 Вт;
  • пылесос — 1,2 кВт.

Сложим полученный результат:

7650 + 800 + 100 + 1200 = 9750 Вт или 9,75 кВт

Важное:

Номинальная мощность большинства стабилизаторов (нормализаторов) в паспорте указана при 220В, а ключевым параметром этого агрегата является показатель максимального входящего тока. При входящем токе, отличном от 220В, показатель максимальной мощности может изменяться.

Чтобы не допустить такой ошибки, воспользуемся специальной таблицей:

Напряжение в сети, вольт140150160170180190200220240250260
Коэффициент изменения мощности стабилизатора0,640,680,730,770,820,860,9110,920,880,85
Коэффициент для корректировки мощности1,571,471,381,291,221,161,111,091,141,18

Это значит, что если по результатам замеров в электросети вы установили, что наименьшее напряжение в вашей сети — 160В, то рассчитанную ранее мощность нужно умножить на коэффициент 1,38. Получим:

Помня о том, что стабилизатор нужно выбирать с запасом мощности не менее 20%, получим, что для вашей квартиры подойдет прибор с параметрами не менее 17 кВт. Конечно, можно обойтись стабилизатором и меньшей мощности, но тогда вам придется вручную отключать часть приборов или следить за тем, чтобы они не были включены одновременно.

Смотрите также:

Главный редактор сайта. Понимаю тему техники, 10 лет опыта работы в крупных торговых сетях. О команде и экспертности материалов написано на странице Команда ТехРевизора. На сайте много сторонних авторов, но я отвечаю за достоверность информации в подборках.

Читайте так же:
Автоматический выключатель максимальное сечение подключаемого кабеля

Какой автомат поставить на 15 кВт

То, что с электричеством шутки плохи, известно каждому. Неправильный расчёт схемы электроснабжения может привести как минимум к двум неприятным последствиям. Первое, это когда при включении нескольких энергоёмких электроприборов (например, стиральной машины, электрочайника и утюга) срабатывают автоматические выключатели и сеть обесточивается. Неприятно, но не смертельно. Второе, это когда при включении тех же приборов автоматы не сработают, и начнёт плавиться и дымиться электропроводка. А это уже смертельная опасность: до пожара всего один шаг. Вот почему выбор автомата по мощности нагрузки – дело первостепенной важности.

Автоматический однополюсный выключатель Schneider ВА63 1П 25А С на 25 ампер.

Немного теории

Из курса физики известно, что существует зависимость между электрической мощностью, силой тока и напряжением в электрической сети. В упрощённом виде эта зависимость выражается следующей формулой для однофазной сети:

где W – мощность тока в ваттах (Вт);

I – сила тока в амперах (А);

V – напряжение в вольтах (В).

В данном случае нас будет интересовать сила тока, поскольку по этому параметру часто подбирается автомат защиты электросети и характеристики электропроводки. Для удобства преобразуем вышеприведённую формулу в выражение:

В качестве примера рассчитаем силу тока для нагрузки, которую дают на электросеть упомянутые выше энергоёмкие потребители. Их суммарная мощность составит порядка 6 кВт, и при напряжении 220 В мы получим силу тока в цепи:

I = 6000 Вт / 220 В = 27,3 А

Для трёхфазной схемы подключения формула (2) примет следующий вид:

Это изменение вызвано тем обстоятельством, что при равной нагрузке и равномерном распределении мощности по фазам ток в трёхфазной сети будет втрое меньше. Таким образом, при той же суммарной мощности в 6 кВт, но при напряжении 380 В, сила тока в цепи будет равна:

I = 6000 Вт / (1,73 х 380 В) = 9,1 А

Получив данный показатель, можно приступать к подбору автоматического выключателя, обеспечивающего защиту сети от перегрузки.

Подбор номинала автоматического выключателя по току и мощности нагрузки

Для выбора подходящего автомата удобно рассчитать силу тока на один киловатт мощности нагрузки и составить соответствующую таблицу. Применив формулу (2) и коэффициент мощности 0.95 для напряжения 220 В, получим:

1000 Вт / (220 В х 0,95) = 4,78 А

Учитывая, что напряжение в наших электросетях нередко не дотягивает до положенных 220 В, вполне корректно принять значение 5 А на 1 кВт мощности. Тогда таблица зависимости силы тока от нагрузки будет выглядеть в таблице 1, следующим образом:

Читайте так же:
Как подключать выключатель тройной с розеткой
Мощность, кВт246810121416
Сила тока, А1020304050607080

Данная таблица даёт приблизительную оценку силы переменного тока, протекающего по однофазной электрической сети при включении бытовых электроприборов. При этом следует помнить, что имеется в виду пиковая потребляемая мощность, а не средняя. Эту информацию можно найти в документации, прилагаемой к электротехническому изделию. На практике удобней пользоваться таблицей предельных нагрузок, учитывающей тот факт, что автоматы выпускаются с определённым номиналом по силе тока (таблица 2):

Схема подключенияНоминалы автоматов по току
10 А16 А20 А25 А32 А40 А50 А63 А
Однофазная, 220 В2,2 кВт3,5 кВт4,4 кВт5,5 кВт7,0 кВт8,8 кВт11 кВт14 кВт
Трёхфазная, 380 В6,6 кВт10,613,216,521,026,433,141,6

Например, если нужно узнать, на сколько ампер нужен автомат под мощность 15 кВт при трёхфазном токе, то ищем в таблице ближайшее большее значение – оно составляет 16,5 кВт, что соответствует автомату на 25 ампер.

В реальности существуют ограничения по выделяемой мощности. В частности, в современных городских многоквартирных домах с электроплитой выделенная мощность составляет от 10 до 12 киловатт, а на входе ставится автомат на 50 А. Эту мощность разумно разбить на группы с учётом того, что самые энергоёмкие приборы концентрируются на кухне и в ванной комнате. На каждую группу ставится свой автомат, что позволяет исключить полное обесточивание квартиры в случае возникновения перегрузки на одной из линий.

В частности, под электроплиту (или варочную панель) целесообразно сделать отдельный ввод и установить автомат на 32 или 40 ампер (в зависимости от мощности плиты и духовки), а также силовую розетку с соответствующим номинальным током. Других потребителей подключать к этой группе не стоит. Отдельная линия должна быть и у стиральной машины, и у кондиционера – для них будет достаточно автомата на 25 А.

На вопрос о том, сколько розеток можно подключить на один автомат, можно ответить одной фразой: сколько угодно. Сами по себе розетки не потребляют электроэнергию, то есть не создают нагрузку на сеть. Нужно лишь позаботиться о том, чтобы суммарная мощность одновременно включаемых электроприборов соответствовала сечению провода и мощности автомата, о чём будет сказано ниже.

Читайте так же:
Как подключить один проходной выключатель

Для частного дома или коттеджа вводной автомат подбирается в зависимости от выделенной мощности. Далеко не всем хозяевам удаётся получить желаемое количество киловатт, особенно в регионах с ограниченными возможностями электросетей. Но в любом случае, как и для городских квартир, сохраняется принцип разделения потребителей на отдельные группы.

Вводной автомат для частного дома

Подбор номинала автоматического выключателя по сечению провода

Определив номинал автомата, исходя из мощности «подвешенной» нагрузки, необходимо убедиться в том, что электропроводка выдержит соответствующий ток. В качестве ориентира можно воспользоваться нижеприведённой таблицей, составленной для медного провода и однофазной цепи (таблица 3):

Как видим, все три показателя (мощность, сила тока и сечение провода) взаимосвязаны, поэтому номинал автомата можно, в принципе, выбирать по любому из них. В то же время необходимо убедиться, что все параметры стыкуются между собой, и при необходимости сделать соответствующую корректировку.

Почему выбивает систему защиты

Нередки случаи, когда после установки системы защиты она срабатывает при каждой попытке включения машинки. Эта проблема может вызываться как особенностями энергосистемы, так и неверным выбором оборудования и схемы его подключения.

  1. Малая нагрузочная способность сети вызывает резкие скачки напряжения при коммутациях мощного оборудования. Машинка, меняя режимы работы, вызывает срабатывание защиты. Чтобы устранить такую проблему, рекомендуется использовать стабилизатор напряжения.
  2. Элементы защитной системы неверно коммутированы. Самая распространенная ошибка пользователей — неправильное подключение фазы и нулевого провода.
  3. Сделан неверный выбор оборудования по мощности или другим параметрам сети. Например, номинал дифавтомата или УЗО не позволяет работу с машинкой.
  4. В кабеле подключения машины или линии проводки происходит замыкание из-за повреждения или нарушения параметров (истощения, растрескивания) изоляции. Токи утечки или режим КЗ приводит к срабатыванию защиты.
  5. Одно или несколько устройств комплекса защиты неработоспособны или действуют неверно.
  6. В инженерных цепях стиралки возникают нештатные режимы работы. Например, превышение потребления тока из-за неисправностей нагревателя, ошибок управляющего блока электроники, замыкание обмоток двигателя.

Самой опасной ситуацией, которая часто игнорируется потребителями, является физическое превышение показателей тока утечки номиналу УЗО. Защита срабатывает совершенно правильно. Но владельца это не устраивает.

Вместо того, чтобы устранить проблему в виде намокания токоведущих частей с поврежденной изоляцией, пользователь устанавливает УЗО с большим номиналом срабатывания или совсем убирает узел контроля. Делать этого не стоит ни в коем случае. Если происходит срабатывание защиты, нужно тщательно анализировать причины и устранять проблемные места.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector