Неважно какая электрическая цепь в квартире и доме, должна защищаться автоматом защиты от перегрузок и сверхтоков недлинного замыкания. Эту нехитрую правду можно наглядно показать в любом электрическом щите квартиры, этажном щите, вводно-распределительном щите дома и т.п. электрическим шкафам и боксам.
Вопрос не в том, ставить автомат защиты либо нет, вопрос, как высчитать автомат защиты, дабы он верно делал свои задачи, срабатывал, когда необходимо и не мешал размеренной работе электроприборов.
Примеры расчета автоматических выключателей
Теорию расчетов автоматических выключателей вы сможете почитать в статье: Расчет автоматов защиты. Тут несколько практических примеров расчета автоматических выключателей в электрической цепи дома и квартиры.
Пример 1. Расчет вводного автомата дома
Примеры расчета автоматических выключателей начнем с личного дома, а конкретно рассчитаем вводной автомат. Начальные данные:
- Напряжение сети Uн = 0,4 кВ;
- Расчетная мощность Рр = 80 кВт;
- Коэффициент мощности COSφ = 0,84;
1-й расчет:
Дабы избрать номинал автоматического выключателя считаем номинал тока нагрузки данной электросети:
Iр = Рр / (√3 × Uн × COSφ) Iр = 80 / (√3 × 0,4 × 0,84) = 137 А
2-й расчет
Дабы избежать, неверное срабатывание автомата защиты, номинальный ток автомата защиты (ток срабатывания термического расцепителя) следует избрать на 10% больше планируемого тока нагрузки:
- Iток.расцепителя = Iр × 1,1
- Iт.р = 137 × 1,1 = 150 А
Результат расчета: По произведенному расчету избираем автомат защиты (по ПУЭ-85 п. 3.1.10) с током расцепителя наиблежайшим к расчетному значению:
- I ном.ав = 150 Ампер (150 А).
Таковой выбор автомата защиты дозволит размеренно работать электрической цепи дома в рабочем режиме и срабатывать, исключительно в аварийных ситуациях.
Пример 2. Расчет автоматического выключателя групповой цепи кухни
примеры расчета автоматических выключателей
Во 2-м примере посчитаем, какой автоматический выключатель необходимо избрать для кухонной проводки, которую верно именовать розеточная групповая цепь проводки кухни. Это может быть кухня квартиры либо дома, различия нет.
Статьи по теме: Какие розетки необходимы в квартире
Аналогично первому примеру расчет состоит из 2-ух расчетов: расчет тока нагрузки электрической цепи кухни и расчет тока термического расцепителя.
Расчет тока нагрузки
- Напряжение сети Uн = 220 В;
- Расчетная мощность Рр = 6 кВт;
- Коэффициент мощности COSφ = 1;
1. Расчетную мощность считаем, как сумму мощностей всех бытовых устройств кухни, умноженной на коэффициент применения, он же коэффициент применения домашней техники.
2. Коэффициент применения домашней техники это поправочный коэффициент, уменьшающий расчетную (полную) потребляемую мощность электроцепи и учитывающий количество сразу работающих электроприборов.
Другими словами, если на кухне установлено 10 розеток для 10 бытовых устройств (стационарных и переносных), необходимо учитывать, что все 10 устройств сразу работать не будут.
Коэффициент применения
Высчитать коэффициент применения для обычной группы можно без помощи других.
- Выпишите на листок планируемые бытовые приборы.
- Вблизи с устройством поставьте его мощность по паспорту.
- Просуммируйте все мощности устройств по паспорту. Это Pрасчет.
- Задумайтесь, какие приборы могут работать сразу: чайник+ тостер, микроволновка+блендер, чайник+микроволновка+тостер, и т.д.
- Посчитайте суммарные мощности этих групп. Высчитайте среднюю суммарную мощность групп сразу включаемых устройств. Это будет Pноминал (номинальная мощность).
- Разделите Pрасчет на Pноминал, получите коэффициент применения кухни.
По сути, в теории расчетов коэффициент применения снутри дома (без инженерных сетей) и квартиры принимается равным, единице, если количество розеток не больше 10. Это так, но на практике, конкретно коэффициент применения позволяет работать современным бытовым устройствам кухни на старенькой проводке.
Примечание:
В теории расчетов 1 штепсельная розетка планируется на 6 кв. метров квартиры (дома). При всем этом:
- коэффициент применения=0,7 –для розеток от 50 шт.;
- коэффициент применения=0,8 –розеток 20-49 шт.;
- коэффициент применения=0,9 –розеток от 9 до 19шт.;
- коэффициент применения=1,0 –розеток ≤10шт.
Статьи по теме: Выбор автомата защиты
Вернемся к автоматическому выключателю кухни. Считаем номинал тока нагрузки кухни:
- Iр = Рр / 220В;
- Iр = 6000 / 220= 27,3 А.
- Iрасчет.= Iр×1,1=27,3×1,1=30А
По произведенному расчету избираем номинал автомата защиты для кухни в 32 Ампер.
Вывод
Приведенный пример расчета кухни вышел несколько завышенным, обычно для проводки кухни хватает 16 ампер если учитывать, что плиту, стиральную машину, посудомоечную машину выводят в отдельные группы.
Эти примеры расчета автоматических выключателей для групповых цепей, только демонстрируют общий принцип расчетов, при этом не включают расчет инженерных цепей включающий работу насосов, станков и других движков личного дома.
Верный расчёт номинала для автомата по мощности тока
Для того, дабы установить в сеть выключатели автоматического типа, способные обеспечить надёжную защиту, нужно верно высчитать номиналы автоматов. Такие вычисления проводятся не только лишь на шаге проектирования новых сетей. Они могут пригодиться и при разработке дополнительных линий либо коммутации массивных устройств. Разберёмся более тщательно, как все верно выполнить.
Защитная автоматика Источник masterpotoku.ru
Работа и сферы применения автоматов
Довольно нередко, юзеры игнорируют выбор автомата по мощности нагрузки и получают устройства защиты руководствуясь одним из следующих критериев:
- дешевизна устройства;
- значительная мощность.
Этот подход обуславливается нежеланием произвести расчёт автомата по мощности устройств, входящих в состав коммуникаций, в итоге, приводит к трагедиям. Приходят в негодность дорогостоящие бытовые приборы, в сети происходят замыкания либо появляется пожароопасная обстановка.
Современные выключатели для отключения питания в автоматическом режиме, защищают электрическую сеть с 2-ух направлений:
- термического воздействия;
- электромагнитного скача.
Такое техническое решение защищает силовые полосы и подключённые приборы от долгого воздействия тока, выходящего за рамки номинальных значений. Также, автоматы защищают электрические коммуникации и устройства от замыканий.
Для защиты от тока критичной мощности и высочайшей температуры, в автоматы инсталлируются особые пластинки биметаллического типа, изготавливаемые из 2-ух разных металлов. Если на элемент оказывается воздействие током мощностью выше расчётного номинала, то пластинка становится гибкой. За счёт этого осуществляется давление на контур отключения, и происходит срабатывание автомата.
Трёхфазный автомат Источник st03.kakprosto.ru
Электромагнитная защита в таких выключателях реализована на базе соленоида, имеющего сердечник, сдвигающегося в сторону отключения при пропускании через него сверх токов, возникающих при замыканиях. Это обеспечивает резвое срабатывание автоматики при критичных скачках напряжения в коммуникациях и гарантировать сохранность подключённой периферии.
Такие выключатели обширно распространены и используются в бытовых сетях, также на производстве. Всюду где есть электрические коммуникации, установка этих устройств нужна, так как их основное предназначение – обеспечение неопасной эксплуатации электротехнического оборудования.
Опасность несоответствия проводников сетевой нагрузке
Грамотный выбор автомата по мощности является принципиальной задачей при разработке, ремонте и расширении сети электрических коммуникаций. Ошибки при выборе устройства защиты делают схему уязвимой для больших скачков напряжения.
Но вместе с выбором нормально подходящего автоматического выключателя, более важен верный расчёт сечения проводника. Если проводка имеет недостаточную пропускную способность, при повышении нагрузки и выхода её за номинальные характеристики, коммуникации начинают осязаемо греться. Критичное увеличение температуры провоцирует плавление изоляционного слоя и появление пожара.
Спаленная от недлинного замыкания изоляция Источник irp-cdn.multiscreensite.com
Для наглядности, приведём пример показывающий опасность, которая появляется, когда сечение проводника не соответствует мощности употребления устройств, подключённых в сеть. Представим, что была приобретена квартира в доме старенькой постройки и к электрическим коммуникациям были подключены бытовые приборы современного эталона, с высочайшим потреблением энергии.
Посчитав суммарную мощность, хозяева получили 5 киловатт общей нагрузки. Этот показатель приблизительно равен 23 амперам. Логичной кажется установка автоматического выключателя на 25 ампер. Как бы, подбор автомата по мощности выполнен правильно и коммуникации готовы к неопасному использованию.
Но в момент подключения всех устройств, через недолговременное время в квартире наблюдается запах подгоревшего изоляционного слоя и задымление. Если срочно не обесточить сеть, безизбежно возгорание проводки. При всем этом защитный автомат бездействует, так как номинальная мощность, на которую он рассчитан, не превышена.
При возгорании изоляционного слоя появляется куцее замыкание, на которое автомат среагирует и отключит питание. Но будет уже поздно, так как пламя уже появилось и начало распространяться по квартире.
Расчёт автомата по мощности калькулятор – пример
Если разобраться в причинах, то выясниться, что древняя проводка имела поперечное сечение в 1.5 квадратных мм. Таковой кабель рассчитан на наибольший ток в 19 ампер, соответственно он не способен выдерживать нагрузку современных бытовых устройств.
Для облегчения вычислений мы приводим таблицу типовых значений для проводников из меди и алюминия. В таблице также учитываются и методы прокладки проводки, от них почти во всем зависит окончательное сечение проводников.
Ток, мощность и метод укладки Источник cstor.nn2.ru
Защита более слабенького звена
Приведённый выше пример, ярко указывает необходимость выполнения расчётов номиналов выключателей с учётом не только лишь общей суммы мощностей подключаемых устройств, но и пропускной возможности проводки, из которых сформирована сеть.
Часто, в особенности в домах старенькой постройки, электрические коммуникации даже в границах одной квартиры, могут состоять из проводников разных сечений. В таком случае определяется самый узкий провод, и расчёт защитного контура делают исходя из малых характеристик.
В ПУЭ чётко регламентируют этот момент, указывая на необходимость защиты самого уязвимого участка в сети. Номинал устанавливаемого автомата должен быть в границах суммарной мощности подключаемого к сети оборудованию. Исходя из этого, проводка должна выдерживать такую нагрузку. В ином случае защитный выключатель устанавливается, делая упор на малое значение сечения проводников в схеме.
Если проигнорировать эти требования, то в случае трагедии претензии к производителям бытовых устройств будут необоснованными. Вследствие неверного выбора номинала защитного устройства опасность эксплуатации сети увеличивается в разы.
Таблица подбора автомата по мощности Источник www.stroimdom.com.ua
Выключатель-автомат – расчёт номинала
После определения сечения проводника, способного без последствий работать при суммарной мощности подключённых к сети устройств, можно приступать к расчётам номинальных характеристик для автомата. Вычисления будут проводиться согласно силе тока. Для таких вычислений, довольно пользоваться обычной формулой известной ещё из курса физики преподаваемого в школе:
Обозначения:
- I –ток по номиналу;
- P – мощность устройств в сумме;
- U – напряжение.
Подставив в формулу начальные значения, получают соответственный показатель для защитного устройства. Ниже расположена таблица облегчающая поиск рационального значения для таких выключателей.
Таблица автоматов по мощности и току Источник forca.ru
Способности снижения номинального значения для автомата
Довольно нередко, потребители электроэнергии монтируют в коммуникациях автоматы имеющие заниженный номинал, по сопоставлению с пропускными способностями кабеля в сети. Таким макаром делается попытка выполнить определённый припас на срабатывание автоматики. Но снижение номинала оправдано только если суммарная мощность подключённых к сети устройств существенно ниже способностей кабеля выдерживать нагрузки.
Если после монтажа электрических коммуникаций, часть планировавшихся устройств была удалена из схемы подключения, с целью увеличения безопасности можно снизить номинал автоматов. Этим достигается завышенная чувствительность автоматики и поболее резвое реагирование на пиковые нагрузки.
К примеру, в стиральной машине заклинило мотор. В таковой ситуации недлинного замыкания не происходит, и автоматика не отключает питание в сети. Более чувствительный выключатель успеет среагировать и предупредить оплавление обмотки в электродвигателе.
Медные проводники различного сечения Источник mposolution.com
Более низкие номиналы автоматов нередко применяют на нескольких линиях и установке жёсткого лимита на каждую ветку схемы. К примеру, нужно смонтировать автомат, имеющий номинал 20 ампер на ветку, созданную для кухни. Представим, что к ней подключены следующие бытовые приборы:
- варочная панель – 3,5 киловатта;
- морозильная камера – 200 ватт;
- холодильник –400 ватт и ток пуска 1,2 киловатта.
Дополнительно разрешено подключать ещё один устройство, который потребляет на более 2 киловатт. Путь, это будет электрочайник.
Чрез автомат имеющим номинал 20 ампер можно, менее часа, пропускать ток мощностью:
20×220×1,13=5 киловатт
Дабы достигнуть гарантированного отключения мощность должна составлять:
20×220×1,45=6,3 киловатт
Если сразу включить панель для варки и чайник, то общая потребляемая мощность будет 1,25 от номинального значения автомата. Так как чайник врубается на недолговременное время, то автомат не сработает. Если запустится холодильник и подключится морозильная камера, то нагрузка составит уже 1,43 от номинала.
Автомат на 20 ампер с 2-мя полюсами Источник electro58.ru
Этот показатель впритирку приближается к гарантированному отключению, но такая ситуация появляется очень изредка. При всем этом период пиковых нагрузок будет довольно маленьким. Делается вывод, что схожей схеме допустимо применять автомат с номиналом в 20 ампер. Подобные подключения позволяют устанавливать более слабенькие выключатели автоматического типа на отдельные лини без риска для других коммуникаций.
Видео описание
О выборе автомата в видео:
Заключение
Ещё раз напоминаем о необходимости установки защитных выключателей с автоматическим срабатыванием, в любые электрические коммуникации. Только так реально избежать ситуаций связанных с трагедией, как в быту, так и на производстве и обеспечить безопасность эксплуатации силовых контуров.
Как высчитать номинальный ток автоматического выключателя?
Приветствую вас, почетаемые читатели веб-сайта elektrik-sam.info.
В предшествующей серии статей мы тщательно исследовали предназначение, конструкцию и принцип деяния автоматического выключателя, разобрали его главные свойства и схемы подключения, сейчас, используя эти познания, впритирку приступим к вопросу выбора автоматических выключателей. В этой публикации мы разглядим, как высчитать номинальный ток автоматического выключателя.
Эта статья продолжает цикл публикаций Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное управление. В следующих публикациях планирую тщательно разобрать, как избрать сечение кабеля, разглядеть расчет проводки квартиры на определенном примере с расчетом сечения кабеля, выбором номиналов и типов автоматов, разбивкой проводки на группы. В окончании серии статей по автоматическим выключателям будет подробный пошаговый полный метод их выбора.
Желаете не пропустить выхода этих материалов? Тогда подписывайтесь на анонсы веб-сайта, форма подписки справа и в конце этой статьи.
Проводка в квартире либо доме обычно разбита на несколько групп.
Групповая линия питает несколько однотипных потребителей и имеет общий аппарат защиты. Другими словами — это несколько потребителей, которые подключены параллельно к одному питающему кабелю от электрощита и для этих потребителей установлен общий автоматический выключатель.
Проводка каждой группы осуществляется электрическим кабелем определенного сечения и защищается отдельным автоматическим выключателем.
Для расчета номинального тока автомата следует знать наибольший рабочий ток полосы, который допускается для ее обычной и неопасной работы.
Наибольший ток, который кабель может выдержать не перегреваясь, находится в зависимости от площади сечения и материала токопроводящей жилы кабеля (медь либо алюминий), а так же от метода прокладки проводки (открытая либо сокрытая).
Также нужно держать в голове, что автоматический выключатель служит для защиты от сверхтоков проводки, а не электрических устройств. Другими словами автомат защищает кабель, который проложен в стенке от автомата в электрическом щите к розетке, а не телек, электрическую плиту, утюг либо стиральную машину, которые подключены к этой розетке.
Потому номинальный ток автоматического выключателя выбирается, сначала, исходя из сечения применяемго кабеля, а потом уже берется в расчет подключаемая электрическая нагрузка. Номинальный ток автомата должен быть меньше очень допустимого тока для кабеля данного сечения и материала.
Расчет для группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.
Начнем с расчета для одиночного потребителя.
1.А. Расчет токовой нагрузки для одиночного потребителя
В паспорте на устройство (либо на табличке на корпусе) смотрим его потребляемую мощность и определяем расчетный ток:
В цепи переменного тока существует два различных типа сопротивления – активное и реактивное. Потому мощность нагрузки характеризуется 2-мя параметрами: активной мощностью и реактивной мощностью.
Коэффициент мощности cos φ охарактеризовывает количество реактивной энергии, потребляемой устройством. Большая часть бытовой и офисной техники имеет активный нрав нагрузки (реактивное сопротивление у них отсутствует либо не много), для них cos φ=1.
Холодильники, кондюки, электродвигатели (к примеру, погружной насос), люминисцентные лампы и др. совместно с активной составляющей имеют также и реактивную, потому для них нужно учесть cos φ.
1.Б. Расчет токовой нагрузки для группы потребителей
Общая мощность нагрузки групповой полосы определяется как сумма мощностей всех потребителей данной группы.
Другими словами для расчета мощности групповой полосы нужно сложить мощности всех устройств данной группы (все приборы, которые Вы планируете включать в этой группе).
Берем лист бумаги и выписываем все приборы, которые планируем подключать к этой группе (т.е. к этому проводу): утюг, фен, телек, DVD-проигрыватель, настольную лампу и т.д.):
При расчете группы потребителей вводится так именуемый коэффициент спроса Кс, который определяет возможность одновременного включения всех потребителей в группе в течение долгого промежутка времени. Если все электроприборы группы работают сразу, то Кс=1.
На практике обычно все приборы сразу не врубаются. В общих расчетах для жилых помещений коэффициент спроса принимается зависимо от количества потребителей из таблицы, приведенной на рисунке.
Мощности потребителей указываются на табличках электроприборов, в паспортах к ним, при отсутствии данных можно принимать согласно таблицы (РМ-2696-01, Приложение 7.2), либо поглядеть на похожие потребители в вебе:
По расчетной мощности определяем полную расчетную мощность: Определяем расчетный ток нагрузки для группы потребителей:
Ток, рассчитанный по приведенным формулам, получаем в амперах.
2. Избираем номинал автоматического выключателя.
Для внутреннего электроснабжения жилых квартир и домов в главном используют модульные автоматические выключатели.
Номинальный ток автомата избираем равным расчетному току либо ближний больший из стандартного ряда:
6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А.
Если избрать автомат наименьшего номинала, то может быть срабатывание автоматического выключателя при полной нагрузке в полосы.
Если избранный номинальный ток автомата больше величины очень вероятного тока автомата для данного сечения кабеля, то нужно избрать кабель большего сечения, что не всегда может быть, либо такую линию нужно поделить на две (если пригодится, то и поболее) части, и провести весь приведенный выше расчёт поначалу.
Нужно держать в голове, что для осветительной цепи домашней проводки применяются кабели 3×1.5 мм 2 , а розеточной цепи — сечением 3×2.5 мм 2 . Это автоматом значит ограничение потребляемой мощности для нагрузки, питаемой через такие кабели.
Из этого также следует, что для линий освещения нельзя использовать автоматы с номинальным током более 10А, а для розеточных полосы — более 16А. Выключатели освещения выпускаются на наибольший ток 10А, а розетки на наибольший ток 16А.
Смотрите подробное видео Как высчитать номинальный ток автоматического выключателя
