Как посчитать какой нужен автоматический выключатель

Расчет мощности автомата с учетом нагрузки на проводку

Во многих жилых домах, построенных более 20 лет назад, имеются проблемы с электрической проводкой, так как добавляется все новая и новая бытовая техника, с высокими требованиями к качеству сети и с иными показателями мощности. Одна из проблем – несоответствие силы тока сечению проводки. Всем знакомо короткое замыкание или прострел витка.

Чтобы избежать подобного, одной замены кабелей вовсе не достаточно, нужно устанавливать защитные автоматы, позволяющие избежать утечки напряжения. Полезно будет узнать, как подобрать дифференциальный автомат или обычный автомат (автоматический выключатель) в свою квартиру в зависимости от нагрузки.

Автомат

Прежде чем мы начнем выяснять, какрассчитать мощность автомата при проектировании электропроводки в квартире, давайте разберемся с определением, что такое автоматический выключатель и для чего он нужен?

Автоматический выключатель, или попросту автомат, – это механическое коммутационное устройство, основной функцией которого является проводка и отключение токов при нормальном состоянии электрической цепи. Также в функции автомата входит в автоматическом режиме отключать электрические токи при возникшем нестандартном состоянии электрической цепи, то есть при коротком замыкании.

Простыми словами, основное предназначение автомата выключателя есть защита вашей электрической сети от коротких замыканий и скачков напряжения.

В советские времена повсеместно при проектирование электропроводки в квартире устанавливались керамические пробки с одноразовым сердечником, который перегорал, в случае скачка напряжения. Технологический прогресс не стоит на месте, и на смену старым технологиям защиты электрической сети, то есть одноразовым предохранителям, пришли новые – автоматические выключатели.

Особенности расчета тока электрического автомата

Для однофазной сети в процессе расчета тока защитного устройства необходимо использовать формулу: I=P/U. Р – это мощность, а U – напряжение. Для более простого расчета часто пользуются таким вариантом: 1кВт приблизительно равен 4,5-5А.

Что касается расчета тока трехфазного устройства, то здесь необходимо использовать более сложную формулу. Но проще всего придерживаться такого варианта: 1кВт приблизительно равен 2А.

Последовательность расчета

В качестве примера возьмем расчет ампер для пары электрических конвекторов, суммарная мощность которых составляет 2,5 кВт. По формуле, указанной выше, определяем общую силу тока электроприборов: 2500/220=11,4А. Если пользоваться упрощенным вариантом, то получим 5*2,5=12,5А. Здесь важно понимать, что в случае с упрощенным расчетом мы автоматически принимаем в учет необходимый запас по току, поэтому именно такой вариант расчета является предпочтительным.

Теперь необходимо выбрать кабель. В России и странах СНГ рекомендовано использовать кабель ВВГнг, если речь идет об эксплуатации обычной бытовой сети. Сечение токопроводящей жилы необходимо выбирать по таблице, указанной в ПУЭ п.1.3.10. Но также эту таблицу могут размещать и компании-производители кабельной продукции. Для нашего случая подходит кабель, сечение которого составляет 1 кв. мм., а значение предельно допустимого тока составляет 15А.

Теперь осталось выбрать сам автомат, который необходим для того, чтобы защитить выбранный кабель от перегрева. На основе имеющихся характеристик выбираем автомат на 16А. Но мы помним о том, что автомат предназначен для защиты кабеля, сечение которого 1 кв. мм. Для него достаточно устройства на 10А, то это меньше рассчитанного нами значения общего тока конвекторов – 11,4А. Исходя из этого, выбираем кабель сечением 1,5 кв. мм., допустимый ток которого составляет 19А.

Особенности выбора автомата по номинальному току и напряжению:

для кабеля сечением 0,5 кв. мм необходимо автомат с номинальным током 10А. Допустимая мощность для двухфазной сети составляет 2,4 кВт.

для проводника, сечение которого 1 кв. мм потребуется защитное устройство на 17А (мощность 3,7 кВт);

в случае если кабель имеет сечение 1,5 кв. мм, номинальный ток будет 23А, а мощность – 5 кВт;

для проводника сечением 2,5 кв. мм номинальный ток составит 30А, а мощность – 6,6кВт;

для кабеля сечением 4 кв. мм номинальный ток составит 41А, мощность 9 кВт.

Пример расчета

К примеру, максимально возможная одновременная нагрузка не сеть в быту составляет 2,4 кВт. Для расчета силы тока используем известную из уроков физики формулу: 2400Вт/220В=10,9А. Здесь ближайшее значение номинального тока по таблице составляет 10А. Можно ли взять его или все же будет выбивать? Выбивать не будет, так как для того чтобы расцепитель нагрелся, необходимо определенное время. При 11А нагревание займет около 20 минут и только после этого контакты будут разорваны. Но если за это время уменьшить общую мощность электроприборов (например, электрочайник выключится), то контакты разорваны не будут.

Довольно часто в сетях бытового назначения устанавливают на вводе 25А или 32А, на освещение 6А, а на розетки 10А и 16А. Что касается трехфазного ввода, то здесь расчет будет более сложным.

Что будет, если номинальный ток подобран неверно

Если взять номинал, который будет слишком большим или слишком маленьким, то ни к чему хорошему это не приведет. Например, если номинальный ток чересчур мал, то в случае наличия пиковой нагрузки будет просто пропадать электричество в сети. Брать номинал с запасом также не рекомендуется, так как в случае превышения порогового значения мощности электропроводка будет сильно нагреваться, пока расцепитель не сработает. А для его срабатывания необходимо время. Из-за этого и возникает большое количество пожаров.

Расчет мощности онлайн-калькулятором

В первую очередь необходимо ввести исходные данные в соответствующие графы. На калькуляторе эти показатели включают количество фаз, напряжение сети и мощность нагрузки. Первые два пункта известны заранее, а вычисления мощности приборов и оборудования осуществляются вручную.

Напряжение для однофазной сети выставляется 220 вольт, для трехфазной – 380 В и выше. После ввода параметров остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать» и получить требуемый результат. В соответствующем окне появятся данные о номинальном токе автоматического выключателя, наиболее подходящего для данной сети.

Выбор и расчет автомата по мощности и нагрузки

Расчет тока по мощности и напряжению

Расчет мощности трехфазной сети

Какой автомат поставить на 15 кВт

Онлайн калькулятор расчета тока по мощности

Заключение

Не сложно произвести расчет количества автоматов для дома или квартиры самостоятельно. Следует только придерживаться определенных правил:

1. Зная ток нагрузки, сечение провода выбирается в большую сторону, а автоматы подбираются по меньшему току.
2. Вводной АВ рассчитывается ограничивается выделенной на ваш объект мощностью.
3. Количество автоматов рассчитывается по количеству линий электропроводки и потребителей.

Расчет количества автоматических выключателей должен быть произведен тщательно. От этого зависит не только сохранность материальных ценностей, но и жизнь и здоровье человека. Поэтому расчет рекомендуется поручить квалифицированным специалистам.

Время-токовая характеристика

При превышении тока, проходящего через автоматический выключатель, номинального значения, по логике, автомат должен отработать. Так оно и произойдёт, но с некоторой задержкой. Время через которое выключиться автомат зависит от величины и продолжительности этого превышения номинального тока. Чем разница больше, тем быстрее отключиться автомат.

В документации на автоматический выключатель можно увидеть специальный график зависимости значения отношения текущего тока к номинальному, от времени когда это произойдет. Чем меньше ток, тем больше время.

Перед номиналом автомата указана латинская буква, которая отвечает за максимальное значение тока. Самыми распространенными значениями являются:

• В — превышение номинального значения тока в 3-5 раз;
• С — превышение в 5-10 раз (чаще всего в квартирах установлен именно этот тип);
• D — 10-20 раз (используются для оборудования с большим пусковым током).

Расчёт номинала вводного автоматического выключателя

Работоспособность устройств и безопасность электрической сети в жилом доме или квартире напрямую зависит от правильного выбора автоматических выключателей, в том числе вводного устройства. Чтобы рассчитать номинал вводного автомата нужно обладать некоторыми электротехническими знаниями.

Для частного дома 380 В 15 кВт

Чтобы произвести расчет вводного автомата для частного дома, необходимо учесть следующие значения: напряжение в сети (U), мощность (P) всех электрических приборов, которые будут работать в сети, поправочный коэффициент, который учитывает одновременное включение электроприборов и качество электропроводки.

Пример расчета:

Допустим, что сумма мощностей всех электроприборов в жилом доме составляет 15 кВт (эта же мощность в России обычно подводится к частным жилым зданиям) при напряжении 380 В. Чтобы рассчитать ток, используем Закон Ома для электрической цепи:

I=15000/380 = 39, 47 A.

Вводим поправочный коэффициент. Так как все электрические приборы в доме одновременно включаться не будут и, учитывая старую электропроводку, принимаем значение поправочного коэффициента равное 0,85.

Iн=39,47х0,85 = 33,55.

Ближайшие по номиналу значения автоматов: на 32 А и на 40А. Выбираем номинал в наименьшую сторону. И получаем, что для нашего частного дома необходим вводной трехполюсный или четырехполюсный автомат на 32 А.

Для квартиры 220 В

Для квартир с напряжением 220 В расчет вводного автомата аналогичен выбору автомата для частного дома. Единственное различие заключается в том, что изменится мощность и напряжение сети.

Пример расчета:

Допустим, что сумма мощностей будет равняться 10 кВт, поправочный коэффициент примем 0,85, а напряжение, как мы уже знаем, равно 220 В. Тогда:

Iн=10000/220*0,85= 45,45х0,85 = 38,63.

Исходя из полученного значения и округляя номинал к наименьшему, выбираем автоматический выключатель 32 А.