Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.

Номиналы автоматических выключателей

Номиналы автоматических выключателей

Тема автоматов не оставила равнодушными читателей, и основная часть вопросов оказалась посвящена тому, как правильно рассчитать номиналы автоматических выключателей на стадии проектирования и подключения силового щитка. Как влияет на такой расчет электропроводка в квартире или доме. Этим вопросам и посвятим данную статью.

Основные понятия номинальных токов и характеристик автоматических выключателей

Для начала приведем график, на котором отражено время отключения автомата в зависимости от соотношения токов в системе и температур. Это, так называемая, время токовая характеристика.

Времятоковая характеристика автомтатов

Заштрихованная зона - это место, в котором питание отключает электромагнитный расцепитель тока. Зависимость времени от токов примерно прямоугольная, что говорит о слабой задержке отключения ввиду прочих факторов. Одновременно видно, что в этой зоне автомату сложно принять решение отключать питание или нет.

Страховкой от ошибки служит тепловой расцепитель. Он, перегревшись, обесточит линию, даже если номинальный ток автоматического выключателя не превысил критических значений. Как раз отсутствие такого превышения и приводит иногда к тому, что отключение питания не происходит. Для того чтобы своими руками не установить в щиток мину замедленного действия и необходимо понимать, как правильно рассчитать номиналы автоматических выключателей, и что необходимо учесть, даже если Вы уверены в расчёте.

Например, температурные интервалы. Если посмотреть на эту таблицу, хорошо видно как меняется допустимая номинальная отключающая способность автоматических выключателей при изменении температуры.

Номиналы автоматических выключателей

Обратите внимание, что при повышении температуры автоматы плавно уходят вниз, то есть снижается сила тока, при которой будет отключение питания. При охлаждении зависимость менее линейна, но примерно похожа. То есть номиналы при отрицательной температуре ВЫШЕ.

Эту температурную шкалу необходимо учитывать для того, что бы понимать, как выбрать автомат для уличного щитка в частном доме. Иначе зимой даже электрический чайник подожжет дом.

Вы удивитесь, но ничего особенного тут нет. Это то самое, что известно в электротехнике как явление сверхпроводимости. Ряд проводников при охлаждении до сверхнизких температур становятся сверхпроводниками, утрачивая сопротивление. В бытовых условиях это заметно при охлаждении электромагнитного расцепителя до температур ниже 25 градусов. Это не так страшно, просто об этом надо помнить.

Теперь вернёмся к характеристикам выключателей.

  1. Номинальный ток автоматических выключателей - это параметр, при котором автомат никак не реагирует на питание участка сети, являясь, по сути, пассивным сопротивлением.
  2. Номинальное напряжение - это производный параметр, который позволяет автомату избегать «паразитного отключения» в случае резкого изменения входного напряжения. При этом силы тока также меняются, и в сетях с проблемными напряжениями постоянные отключения были бы неизбежны.
  3. Температура в катушке теплового расцепителя, которая может расти вне зависимости от регистрируемых электромагнитом перепадов тока, и станет причиной отключения питания.

Эти три параметра как раз та самая защита, которая позволяет быть уверенными в своевременном отключении питания проблемного участка цепи. Если сказать простыми словами, то автомат внимательно следит за силой тока в охраняемой цепи, сравнивая силу тока, напряжение, рост потребления и даже нештатные изменения токов утечки, если это дифавтомат.

В ситуации, когда ток начинает расти, автомат настораживается, и несколько синусоид очень внимательно следит что происходит. При этом электромагнитный расцепитель также приводится в состояние «повышенной готовности». Если ситуация не изменилась – питание отключается. Это тот самый график выше – время срабатывания выключателя. Задержка нужна не потому, что современные материалы не позволяют обеспечить мгновенное обесточивание, а для того, чтобы пусковые токи бытовых приборов не приводили к отключению питания.

Отсюда ещё одна номинальная отключающая способность автоматических выключателей избегать ложных выключений – способность отделить включение прибора от проблемы в сети. Время отключения, как характеристика, позволяющая автомату не сгореть, при кратковременном изменении параметров тока превышающих номинальные.

Теперь посмотрим на устройство автоматического выключателя:

Устройство автоматического выключателя

На этом рисунке хорошо видно, что даже при отказе теплового и электромагнитного расцепителей, невозможности ручного отключения, при перегреве автомата произойдёт расплавление плавкого проводника. Да, при этом автомат выйдет из строя и своими руками его уже не починить, но задача отключения питания будет выполнена. Несмотря на то, что наличие этой страховки не включено в параметры, это тоже номинальная отключающая способность автоматического выключателя – время выгорания резервного проводника. Все эти параметры и есть номиналы автоматических выключателей, которые необходимо учитывать, прежде чем выбрать и установить автомат в свой щиток.

Как правильно рассчитать и выбрать нужный автоматический выключатель

Самый правильный выключатель, это рубильник. К сожалению, невозможно стоять у щитка всё время, поэтому мы и ставим автоматы. Для того чтобы правильно сформировать защиту, нам нужно, учитывая номиналы автоматических выключателей, рассчитать нагрузки в участках сети нашей квартиры, не забыв про потребляемую мощность и пусковые токи приборов.

ВНИМАНИЕ! Ниже приведённые расчёты являются правильными, но с необходимым запасом прочности! Для принятия решения как выбрать правильный автомат используйте эту схему для определения максимального значения, а не минимального! Разница в цене не превысит 15%!

Что мы должны принять во внимание:

  • Сечение проводов, которые являются важным параметром для расчёта;
  • Потребляемую мощность и пусковые токи в участке сети;
  • Номинальный ток автоматических выключателей в соотношении с номинальными токами приборов в данном участке сети;
  • Возможность одновременного включения основных потребителей тока;
  • Количество линий потребления от щитка;
  • Наличие в сети УЗО (дифавтомата);
  • Количество фаз в сети квартиры (дома).

Если с этим разобрались, пора приступить к расчёту. Первый шаг, расчёт по токам короткого замыкания. Здесь ток, это напряжение в отношении к сопротивлению сети с учётом времятоковой характеристики.

Номинальный ток автоматических выключателей

Здесь

  • U –напряжение сети (220/380 В);
  • R – полное сопротивление сети, рассчитанное как длина электропроводки, сечение провода и поправочный коэффициент потерь.
  • k– поправочный коэффициент для автоматических выключателей.

Поправочный коэффициент k может принимать следующие значения:

  • Для автоматов «В»: k = 5;
  • Для автоматов «C»: k=10,
  • Для автоматов «D»: k = 50.

Напомним, что маркировка автоматов поможет применить значение К, а наша статья о сечениях проводов и о том, что изоляция тоже имеет сопротивление, помогут рассчитать R. Для примерной оценки достаточно приблизительных значений.

Это значение даст нам оценку сверху, то есть значение, при котором автомат точно не включится, даже если пытаться его включить вручную. Полученная цифра важна для того, чтобы не установить в щиток автомат с током 45А, если 32 будет пределом. Автомат просто не отключится, даже когда вся проводка уже оплавится.

Теперь рассчитаем номинальный ток автоматических выключателей, как соотношение силы тока к суммарной мощности потребителей с учётом поправочного коэффициента пропорционального потребления этой мощности:

Рассчет минимального номинала

Для квартиры, в которой Р равно 3,4 Квт (стандартное потребление) на линию, автомат будет иметь 4,55*3,4 = 15,47 (16) А.

Этот расчёт отлично иллюстрирует ГОСТ  Р 50345-2010, который также регламентирует температурные условия эксплуатации, для учета изменения других номиналов автоматических выключателей и изменения (пиковых бросков) входного напряжения.

Останется в расчёте принять во внимание категорию автомата по времени, та самая номинальная временная отключающая способность автоматического выключателя, возможно, взять с запасом, выбрав более дорогой, но более быстрый, и мы получим примерный набор параметров:

  • Сила тока не более 16А (не менее 25, 35 и т.д.);
  • Напряжение не более 250, не менее 205 и т.д.;
  • Сечение проводов не более 2,5 (или другое значение), при длине электропроводки в 110 метров (значение приведено как пример).

Останется учесть наличие в контуре защиты УЗО, для исключения поражения током человека и недопущения утечек, добавить к УЗО автомат защиты, который будет вне линии, а защищать именно УЗО, предусмотреть возможность ручного обесточивания всей сети и можно приступать к проектированию силового щитка.

Какие параметры забыли упомянуть?

К остальным номиналам автоматических выключателей, которые сложно рассчитать отнесём защитное исполнение, способы монтажа и возможность наружного применения.

О температурных режимах уже говорили, обратите внимание на то, что маркировка содержит МАКСИМАЛЬНО допустимое минимальное значение температуры. Временной интервал использования при этой температуре не более 48 часов.

Исполнение автоматического выключателя допускает различные режимы эксплуатации, в том числе в помещениях с высокой влажностью или в открытом исполнении. Маркировку и степени защиты электроприборов мы также рассматривали в наших статьях.

Стандартом монтажа сегодня является крепление на дин-рейку, либо при помощи защелки, либо с помощью блокирующей задвижки. Часть автоматов поставляется с комбинированной схемой крепления, что позволяет использовать их в щитке, где дин-рейка заполнена.

Довольно редкий вид, приборы, в которых допускается ручная регулировка номинальной отключающей способности. Такие автоматические выключатели используют в сетях с нестабильным питанием, временных лагерях или полевых условиях. Для бытовых условий, особенно в небольших населённых пунктах, эти устройства могут быть не экзотикой, а необходимостью.

Последним штрихом станет стандартизация Вашего щитка. Если рассчитали параметры и нужно 10 автоматов – выберите одного производителя. Другой выключатель выбирайте, только если в этом есть необходимость. Силовой щиток не то место, где хорошо уживутся 10-ть автоматов десяти производителей.


Похожие

Комментарии


Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.
  • Аватар пользователя
    Павел 2 месяца, 2 недели назад
    ответить
    Никак не могу найти ответ на свой вопрос. У меня в ЩК установлен на входе 3-полюсный УЗО с маркировокой 40А (в него заходят 3 провода от счетчика с марикировками А, B, C и нейтральный провод). Это означает, что на каждом полюсе по 40А, или мы 40А делим на 3 и получаем ~13.3 А на полюс?


  • Аватар пользователя
    Борис 2 месяца, 2 недели назад
    ответить
    Павел, параметр 40А на УЗО это не характеристика силы тока в сети. Это значение, при ПРЕВЫШЕНИИ которого УЗО отключит питание. Сила тока при этом колеблется в довольно большом диапазоне, все зависит от конфигурации вашей сети и вариаций совместной работы электроприборов. Если говорить о каждом полюсе отдельно, здесь также ситуацию нужно смотреть в динамике, ведь трудно зафиксировать постоянно работающие только эти приборы. Хотя бы пример холодильника. Был у нас вопрос: работает только холодильник, а счетчик крутится то быстро, то медленно. Но и холодильник работает циклами, включая и отключая компрессоры. Поэтому и не можете найти ответ на свой вопрос.



Оставить комментарий


Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.

Полезен ли Вам наш проект?

Полезен, вы делаете мир лучше

Скорее полезен, чем нет

Нет, однозначно нет