Выбор автомата по мощности
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:
| Мощность, кВт | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
| Сила тока, А | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
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 подключения | Номиналы автоматов по току | |||||||
| 10 А | 16 А | 20 А | 25 А | 32 А | 40 А | 50 А | 63 А | |
| Однофазная, 220 В | 2,2 кВт | 3,5 кВт | 4,4 кВт | 5,5 кВт | 7,0 кВт | 8,8 кВт | 11 кВт | 14 кВт |
| Трёхфазная, 380 В | 6,6 кВт | 10,6 | 13,2 | 16,5 | 21,0 | 26,4 | 33,1 | 41,6 |
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.
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):
жилы, кв.мм
ток, А
автомата, А
потребители
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.
При любом раскладе следует помнить следующее:
На сколько ампер ставить вводной автомат в частный дом
Применение защитного оборудования очень важно при использовании электрических сетей. Вводной автомат является частью защитной системы. При возникновении короткого замыкания или отклонениях в работе электроприборов, а также нарушении изоляционного слоя проводов может возникнуть опасность возгорания или вероятность поражения живого организма электрическим током.
Принцип работы и типы автоматов
Для защиты проводов применяется автоматический выключатель, а для защиты от поражения электрическим током — устройство защитного отключения (УЗО). В качестве вводного автомата УЗО не применяется, а вместо него используется дифференциальный автомат — устройство, объединяющее в себе функции обычного автоматического выключателя и УЗО. Применение вводного автомата в квартире позволит обесточить всю электросеть при возникновении аварийного режима автоматически или одним нажатием вручную.
Вводной автоматический выключатель может быть разного типа. Для того чтобы правильно выбрать какой тип и вид нужен для защиты линии в квартире или частном доме, потребуется понимать принцип его работы и знать основные характеристики. Характер работы вводного устройства заключается в автоматическом одновременном разрыве как фазовых, так и нулевых проводов при возникновении аварийной ситуации на линии электросети. Устанавливается он последовательно электрической цепи в после подключения электросчётчика.
Это обусловлено тем, что вся линия до счётчика, как и он сам, принадлежит энергоснабжающей компании, и любого вида вмешательство в неё запрещены. Вводные автоматы до счётчика ставятся, в первую очередь, энергопоставляющими компаниями для того, чтобы ограничить потребление электроэнергии пользователями. Их опечатывают так же, как и счётчик.
Автоматический выключатель
Работа устройства основана на способности разрывать электрическую цепь при достижении пропускаемой через него мощности критической величины. В качестве основных элементов конструкции выделяют:
Элементы конструкции подключены последовательно и составляют блок расцепителя. Ток, проходя через катушку соленоида, попадает на пластинку, а далее на выходные клеммы. Пластинка изготавливается из металлов с различным тепловым сопротивлением, и при нагреве изгибается.
Увеличение потребляемой мощности цепи в случае возникновения неисправностей электроприборов или при подключении особо мощного устройства приводит к её нагреву. Пластина изгибается и разрывает контакт. Величина тока, при котором разрывается контакт, настраивается в заводских условиях. В режиме короткого замыкания сила тока возрастает стремительно, в катушке соленоида возникает мощное магнитное поле, благодаря которому сердечник втягивается внутрь соленоида, разрывая контакт.
Дифференциальный выключатель
Объединяет функции автоматического выключателя и УЗО. Дополнительно к расцепителю в его конструкции устанавливается трансформатор тороидального типа. Работа устройства основана на способности электродвижущей силы (ЭДС) наводить ток в проводнике. При прохождении тока по обмоткам трансформатора в каждой из них появляется магнитный поток. Он равен по величине, но разный по направлению, поэтому результирующая сила в сердечнике равна нулю.
При утечках тока равенство в магнитных потоках нарушается. Во вторичной обмотке возникает ЭДС, появляется ток. Контакты вторичной обмотки трансформатора подключены к управляющим выводам реле. При появлении напряжения происходит срабатывание реле и электрическая цепь разрывается.
Характеристики вводного устройства
Характеристики во многом помогают определить, какие автоматы ставить в частном доме или квартире. Основные параметры, на которые обращают внимание, следующие:
Критерии выбора устройства для дома
В первую очередь необходимо рассчитать мощность требуемого устройства, т. е. номинальную силу тока. На сколько ампер ставить автомат в доме, вычисляется путём суммирования мощности всей планируемой нагрузки, которая может быть включена одновременно в цепь. Например, в доме имеется нагревательный бойлер на 2200 ватт, стиральная машинка — 600 ватт, пылесос — 250 ватт, компьютер — 350 ватт, телевизор — 100 ватт, утюг — 400 ватт, освещение с потреблением энергии на 800 ватт, и всё это может быть включено одновременно.
Вычисляется общая мощность, P = 2200+600+250+350+100+400+800 = 4700 ватт. Пусть сеть используется однофазная, с величиной напряжения 220 вольт. Максимальная сила тока будет равна Imax = 4500/220 = 21 ампер. Таким образом, нужен автомат с величиной номинального тока 25 A. Когда выбирается трёхфазный вводной автомат для частного дома, сколько ампер понадобится при использовании сети 380 вольт вычисляется аналогично. Для примера выше Imax = 4500/380 = 11 ампер. Автомат выбирается на 13 А.
Вводный автомат выбирается больше, чем полученное значение, так как если выбрать c меньшей величиной, то при включении дополнительного устройства выключатель разорвёт электрическую цепь. Следует учитывать, что оборудование, использующее в своей работе двигатели, в момент включения потребляет пиковую мощность.
При подборе автомата надо учитывать не только планируемую суммарную мощность подключаемых приборов, но и качество, а в первую очередь сечение, проложенной электропроводки. Сечение используемого провода характеризует величину тока, которую может пропустить через себя проводник без ухудшения своих электрофизических свойств. Например, медный провод сечением 2,5 мм/2 выдерживает продолжительную токовую нагрузку в 27 ампер. Поэтому применять автомат на 32 A при таком сечении нельзя.
Если в качестве вводного выключателя используется дифференциальный автомат, то потребуется ещё выбрать значение номинального тока утечки. Оно выбирается в диапазоне 100—300 mA. Если выбрать меньше, возможны ложные срабатывания.
Следующим этапом будет выбор количества полюсов и токовой характеристики. С количеством полюсов всё просто: если линия двухпроводная на 220 вольт, ставится двухполюсный, а когда электрическая линия имеет два фазовых провода и её значение 380 вольт, то трёхполюсный. На токовую характеристику влияет длина линии, т. е. расстояние от выключателя до максимально удалённой розетки или осветительного прибора. Сам расчёт сложный, но учитывая, что в квартирах и частных домах длина линии не превышает 300 метров, выбирается вводное устройство всегда с характеристикой C.
Наиболее популярными производителями, зарекомендовавшими себя по всему миру и выпускающие качественные устройства, являются ABB, Legrand, Schneider Electric, Siemens, Moeller.
Собираем электрощит для частного дома на 380 В 15 кВт
Сборка электрощита для частного дома напряжением 380 В и мощностью до 15 кВт требует соответствующего подхода и наличия следующего инструмента:
Все работы начинаются с планирования, а если хозяин дома предпочитает обратиться в электротехническую компанию, то перед началом монтажа составляется проект и предварительная схема. Также следует подготовить составляющие щита и расходные материалы (опрессовочные наконечники, термоусадку, DIN-рейку, дюбели).
Из каких элементов состоит электрический щит
Закупать составляющие электрощита необходимо сразу, чтобы впоследствии не терять время и не ездить по несколько раз за день в электротехнический магазин. Мощность щита определена, она составляет 15 кВт, это означает, что максимальная потребляемая мощность не превысит 15 кВт/ч.
Электрощит частного дома, перечень элементов:
Какие автоматические выключатели подобрать для электрощита
Основной вопрос, затрагивающий многих пользователей: как определиться с автоматами? Расчёт номинального тока автоматического выключателя производится исходя из такого параметра как нагрузка потребителя или его мощность.
Для примера. Номинальная мощность одновременно включённых электроприборов и осветительной сети составит 15 кВт. Существует формула: P=U×I, где P-мощность, U — напряжение, I — сила тока. Если P=15000 Вт, то сила тока составит (округлив) 68 А. Это означает, сумма номинальных значений автоматов не должна превысить 68 А. Но следует помнить, что к щиту подводят трёхфазную сеть, поэтому номинальный амперах необходимо поделить на 3, что даст приблизительно 23 А. Это означает, что входной автомат следует устанавливать в 25 А.
Для осветительных сетей использует автоматы на 6.3 или 10 А. Это общепринятые стандарты, к которым удобно прибегать для экономии времени. Если всё же появилось свободное время, то можно рассчитать ампераж автомата на свет, используя вышеприведённую формулу, только P будет равно сумме мощностей всех ламп, используемых в отдельной или общей осветительной линии.
Ампераж автоматов для силовых цепей не должен быть менее 16 А. Именно такое номинальное значение позволит на протяжении длительного времени пользоваться электрическими приборами бесперебойно. Если установить автоматический выключатель с меньшим номинальным порогом, то включение бытового прибора будет восприниматься устройством как короткое замыкание на линии и автомат отключит напряжение.
Также в доме могут присутствовать и более мощные электроприборы: варочные поверхности, духовые шкафы, холодильные камеры. И если несколько розеток можно объединить в одну группу, то для таких приборов потребуется установка отдельного автомата со значением не менее 25 А. Мощность современной электрической панели может достигать 7 кВт и выше.
Последовательность правильного монтажа электрического щита
Для того, чтобы электрощит в доме был смонтирован правильно, следует использовать только качественные электротехнические изделия, а также расходные материалы. Только после окончания монтажа, в щиток подводят рабочее напряжение.
Правильная сборка трёхфазного электрощита имеет следующую последовательность:
После сборки щита его можно монтировать к стене и подключать провода от потребителей к автоматам. Пример схемы электрощита, количество автоматов может меняться в зависимости от желания хозяина.
Если щит учёта электроэнергии напряжением в 380 В расположен не на улице, то перед вводным автоматом монтируют сначала его. Но установка прибора контроля за расходом электроэнергии в доме неудобно, так проверяющие лица (для экономии времени и отсутствии хозяев) должны снимать показания на улице.
Несколько полезных советов по сборке щита
При сборке электрического щита необходимо использовать только качественную и надёжную электротехническую продукцию. Не стоит обращать внимание на более дешёвые китайские аналоги, личная безопасность гораздо важнее.
Для подключения проводов к автоматам лучше всего применять специальные наконечники для опрессовки. Конечно тогда придётся приобрести и клещи, с помощью которых выполняется обжим, но их стоимость не слишком высокая.
Использование изолирующей ленты уже не актуально, многие электрики используют исключительно термоусадочные трубки. Такой расходный материал удобен и надёжен и не обязательно приобретать строительный фен, можно воспользоваться обыкновенной зажигалкой.
Для удобства эксплуатации все элементы электрического шкафа должны быть промаркированы. Только тогда можно будет быстро и легко отключить напряжение в определённой комнате. Можно делать пометки на корпусе устройства или сделать небольшие таблички и закрепить их на изделии с помощью скотча.
Видео по теме
Какие автоматы ставить в квартиру или частный дом?
Автоматические выключатели – это коммутационное оборудование, предназначенное для защиты электрической проводки от перегрузок. Если цепь находится в нормальном состоянии, ток подается в нее от общей магистрали через автомат. Когда значение тока превышает критические параметры, происходит срабатывание устройства и обесточивание линии. В этой статье мы поговорим о том, какие автоматы ставить в частном доме или в квартире для того, чтобы обеспечить исправность проводки и обезопасить себя и свое имущество от пожара.
Подбирая защитный автомат, следует учитывать, что величина тока, вызывающего его срабатывание, должна быть меньше допустимого приблизительно на 10%. Рассчитывая предполагаемые нагрузки, нужно подбирать сечение проводников, исходя из полученных результатов.
Если планируется увеличение нагрузки, необходимо установить кабели, имеющие большее сечение, одновременно заменив защитное устройство на более мощное. Если этого не сделать, старые электрические провода от чрезмерной нагрузки просто сгорят.
Устройство и принцип работы АВ
Для домашней сети чаще всего используются выключатели серии ВА. Их особенностью является наличие сразу двух видов защиты, а именно – тепловой и электромагнитной.
Пакетник состоит из нескольких деталей, основной из которых является биметаллическая пластина, реагирующая на величину тока, который проходит через нее. При превышении им номинала пластинка разогревается, изгибается в сторону отключения и вызывает срабатывание автомата.
После нормализации величины тока она остывает, после чего защитное устройство можно включить снова.
Так работает тепловая защита.
Срабатывание электромагнитной защиты происходит под воздействием сверхтоков КЗ. При их прохождении через расцепитель подвижный сердечник последнего сдвигается в сторону и вызывает срабатывание механизма отключения, размыкающего контакты и обесточивающего проводку.
Устройство и принцип действия автоматического выключателя на видео:
Размыкание контактов вызывает появление электрической дуги высокой мощности, которая способна привести к их разрушению. Для ее нейтрализации устройство снабжается дугогасительной камерой, в состав которой входят параллельно установленные металлические пластинки. Притягиваясь к ним, дуга дробится на части, охлаждается и гаснет.
При необходимости включение и выключение автоматов может производиться вручную. Исправный автомат может в течение неограниченного времени выдерживать проходящий сквозь него поток электронов, если величина последнего не превышает номинала.
Разновидности защитных автоматов
Эти устройства разделяются на несколько типов, каждый из которых имеет свои особенности работы и предназначен для установки в различных цепях:
Это устройство, которое допускает умеренный пусковой ток, лучше всего поставить в бытовом электрическом щитке.
Разобравшись с типами устройств, переходим к вопросу их выбора.
Как выбрать автоматический выключатель?
Выбор автоматических выключателей осуществляется по ряду критериев:
Про нюансы выбора автоматического выключателя на видео:
Какой фирмы выключатель лучше выбирать?
Как мы уже говорили, не стоит приобретать дешевые защитные устройства от непонятного производителя, поскольку от качества этих аппаратов напрямую зависит безопасность людей и имущества.
Чтобы обезопасить себя от неприятностей, связанных с плохой защитой линии, просто купите качественный автомат, который, к слову, стоит ненамного дороже подделки.
Если говорить о конкретных фирмах, можем посоветовать устройства Schneider Electric, ABB и Legrand, которые при номинале 16 А в настоящее время стоят от 120 до 230 рублей. Есть и более простые и бюджетные варианты аналогичного номинала, цена которых на сегодняшний день не превышает 50 рублей – EKF и IEK.
Все АВ предусматривают определенное число срабатываний. Пользоваться защитными устройствами в качестве выключателей нагрузки нежелательно – это приводит к изнашиванию механизма и подгоранию контактов. В соответствии с требованиями ПУЭ нагрузка должна коммутироваться посредством реле или контакторов.
Очень важно не ошибиться при определении необходимого количества защитных устройств. Как правило, в первую очередь устанавливается вводный автомат. Другими пакетниками защищают осветительные линии, розетки, а также мощные электроприборы, не имеющие встроенной защиты.
На АВ производства разных фирм кабели подключаются и крепятся по-разному. Поэтому, если необходимо заменить автоматы в щитке, вместо них лучше ставить аналогичные изделия.
Обзор автоматических выключателей «Hager» на следующем видео:
Заключение
Подводя итоги, скажем, что современные автоматические выключатели защищают электрическую сеть и подключенные к ней устройства как от короткого замыкания, так и от длительных перегрузок. В первом случае срабатывает тепловой расцепитель, а во втором – электромагнитная защита.
Напомним также, что пользоваться АВ нужно по прямому назначению, и не применять в их качестве выключателей электроприборов, в противном случае они быстро выйдут из строя. Ознакомившись с этим материалом, вы узнали, какие автоматы нужно ставить в квартире или в частном доме.
