Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Номинальный ток, классы автоматических выключателей

Номинальный ток, классы автоматических выключателей

Автоматические выключатели

Основой любого электрооборудования является потребление электрической энергии и ее превращение в какую-либо работу. Необходимо знать, сколько энергии нужно для функционирования электрической сети. Слишком малый ток не сможет дать необходимое количество энергии, слишком большой может привести к поломкам и авариям. Поэтому было введено понятие номинала.

Номинальный ток

Так называется ток, который позволит электрическому оборудованию работать неограниченно долгое время. Помимо номинального, существуют и другие виды электрических токов, некоторые из них несут прямую угрозу работоспособности соединения приборов.

Основную опасность представляют два вида:

  • Токи перегрузки. Существуют разные причины их появления. Они возникают при включении прибора, мощность которого превышает максимально возможную для этой электрической сети. Другой причиной может быть возникновение неисправности в одном из приборов, включённых в сеть. Ещё одной причиной может быть работа одного из приборов на максимальной мощности и кратковременное превышение лимита номинала.
  • Токи, вызванные коротким замыканием. Они появляются при соединении двух точек сети с различными значениями потенциала. Короткое замыкание также может возникать при повреждении изоляции и соприкосновении проводящих ток элементов. При этом сила тока возрастает и происходит обильное выделение тепла, приводящее к возгоранию.

Для защиты от подобных опасностей были придуманы автоматические выключатели. Они подключаются в сеть к остальным электрическим приборам. Срабатывает выключатель лишь при возникновении опасности. Их основные задачи две:

  • распознать слишком большое значение тока;
  • разорвать цепь до того момента, когда будет нанесён непоправимый урон электрической сети.

Опасность номинального тока

Чтобы защитить цепь от короткого замыкания, используют электромагнитные расцепители, которые успевают обесточить сеть, не допуская даже возможности нанесения повреждения. Он представляет собой соленоид (разновидность катушки индуктивности) и механизм, который производит расцепление при коротком замыкании.

Защиту от токов перегрузки осуществить сложнее. Они бывают разными и не всегда обесточивание необходимо сразу при превышении номинала сети. Поэтому для защиты сети от этого вида токов используют автоматические выключатели.

Автоматические выключатели: технические характеристики

Основой автоматического выключателя является расцепитель. Если для защиты против короткого замыкания хороши электромагнитные, то для защиты от токов перегрузки используют выключатели с тепловым расцепителем.

Основными характеристиками таких автоматов являются ток и характеристика срабатывания автоматического выключателя.

По строению тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, которая при прохождении электричества нагревается. Если величина тока слишком велика, пластина начинает нагреваться сильнее и изгибаться. Достигая определённой силы изгиба, она вызывает срабатывание расцепителя, что размыкает цепь.

Классы срабатывания

Номинальные токи автоматических выключателей разных типов различаются. Их разделяют на следующие группы:

  • A — превышение не более чем в 3 раза. Благодаря высокой чувствительности их обычное место применения — это цепи большой длины с полупроводниковыми устройствами.
  • B — допустимо превышение от 3 до 5 раз. Применяются в жилых домах, освещении, а также всех других сетях, где нет пускового тока либо его значение пренебрежительно мало.
  • C — превышение от 5 до 10 раз. Ими защищают розеточные системы, кондиционеры и холодильники. В случае превышения номинала, такой автомат способен разорвать сеть в течение полутора секунд.
  • D — возможно превышение от 10 до 20 раз. Этот вид предназначен для использования в сетях, с высокой кратковременной нагрузкой. Это питание насосов, компрессоров. Питание различных электродвигателей.
  • K — от 8 до 14 раз. Используются в сетях с индуктивной нагрузкой.
  • Z — превышение от 2 до 4 раз. Такие выключатели используются в сетях, содержащих чувствительные к сверхтокам приборы. Например, различные электронные устройства.
Читайте так же:
Рамка выключателя legrand размеры

Виды номинальных автоматов

Принадлежность автомата к одному из перечисленных выше типов указывается на его коробке соответствующим обозначением. Например, советский А3163 относится к классу A.

Существует такой параметр характеристики, как предельная коммутационная способность автоматического выключателя. Она обозначает то значение тока, при котором автомат способен разомкнуть цепь, оставшись неповрежденным.

В бытовых условиях используют автоматы категории B. Они являются самыми чувствительными и способны защитить всю домашнюю технику от выхода из строя. На вводной автоматический переключатель устанавливают выключатели типа C, а на разветвления розеток выключатели типа B. Таким образом, вся сеть будет надёжно защищена, но при этом не будет случайных отключений электроэнергии.

Как рассчитать, на сколько ампер нужен автомат?

Как рассчитать, на сколько ампер нужен автомат?

При выборе кабеля по току необходимо обеспечить запас. Здесь стоит принять в учет токи неотключения автомата. В соответствии с нормативной документацией ( ГОСТ Р 50345-2010 п. 8.6.2), ток неотключения гласит, что устройство защиты в случае 13% перегрузки может не отключиться. Например, ток отключения автомата С25А составляет 36.25А, а ток неотключения – 28.25А.

Если для подключения розеток будет выбран кабель из меди сечением 2,5 кв. мм., то его предельно допустимый ток – это 25А. Для такого кабеля необходим автомат до 16А. Если же такой кабель подсоединить к автомату на 25А, то в случае перегрузки 45% его отключение займет целый час! За это время жилы кабеля нагреются до высокой температуры, из-за чего проводка может даже загореться. Для того чтобы избежать пожара, необходимо очень внимательно подойти к выбору устройства защитного отключения.

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.

Читайте так же:
Выключатель замка багажника ваз 2110

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.

Читайте так же:
Автоматический выключатель с защитой от превышения сетевого напряжения

Ставим УЗО в квартире: как подобрать прибор по мощности?

Ставим УЗО в квартире: как подобрать прибор по мощности?

Из этой статьи вы узнаете, как рассчитать мощность УЗО и установить его дома или в офисе.

Тонкости выбора УЗО

Ежегодно количество бытовой техники и электроники в каждой квартире растет, что повышает риск утечки токов, и как следствие может привести к пожару в помещении или поражению током человека. Чтобы этого избежать, в квартирах и офисных помещениях устанавливаются УЗО. Как рассчитать мощность прибора и выбрать УЗО для квартиры? На какой схеме подключения остановиться? Мы объясним, как это сделать, даже если вы никогда не были связаны с электрикой.

Принцип работы УЗО

Автор: boom1x 15:16, 21 января 2008 (UTC) - Переделанная из Узо.png версия изображения, CC BY-SA 3.0, https://ru.wikipedia.org/w/index.php?curid=973285

УЗО или устройство защитного отключения — это прибор, необходимый для размыкания электрической цепи в случае утечки дифференциального тока. При нормальной работе электросети и электрооборудования разница потенциалов в кабелях нулевая. Однако при пробое в изоляции или другом нарушении в работе электрической цепи происходит утечка дифференциального тока, который подается на корпус устройства. А прикасаясь к корпусу, человек сам становится проводником (через его тело проходит дифференциальный ток), рискуя получить электротравму.

УЗО контролирует разницу в потенциалах и при ее образовании мгновенно разрывает цепь, отключая электричество во всей квартире или только на определенном участке. Стоит отметить, что устройство защитного отключения не защищает проводку и бытовую технику от перепадов напряжения и короткого замыкания в сети — этим занимаются автоматические выключатели. Поэтому УЗО стоит монтировать в совокупности с автоматическими выключателями, соединяя их последовательно.

Расчет мощности для УЗО

Каждый отдельный прибор имеет свою пороговую токовую нагрузку, при котором он будет нормально работать и не перегорит. Естественно она должна быть выше, чем совокупная токовая нагрузка всех приборов, подключенных к УЗО. Существует три типа схем подключения УЗО, для каждой из которых расчет мощности прибора свой:

  • Простая одноуровневая схема с одним прибором защиты.
  • Одноуровневая схема с несколькими приборами защиты.
  • Двухуровневая схема защиты отключения.

Рассчитываем мощность для простой одноуровневой схемы

Простая одноуровневая схема характеризуется наличием одного УЗО, который устанавливается после счетчика. Его номинальная токовая нагрузка должна быть выше, чем суммарная токовая нагрузка всех потребителей, подключенных к нему. Предположим в квартире установлен бойлер мощностью 1.6 кВт, стиральная машина на 2.3 кВт, несколько лампочек суммарно 0.5 кВт и другие электроприборы на 2.5 кВт. Тогда расчет токовой нагрузки будет следующим:

(1600+2300+500+2500)/220 = 31.3 А

Значит для данной квартиры необходимо будет устройство с токовой нагрузкой не ниже 31.3 А. Ближайшее УЗО по мощности на 32 А. Его хватит даже если все бытовые приборы будут включены одновременно.

Одним из таких подходящих приборов является УЗО ЭРА NO-902-126 ВД63, рассчитанный на номинальный ток в 32 А и ток утечки в 30 мА.

Читайте так же:
Оптический концевой выключатель схема

Рассчитываем мощность для одноуровневой схемы с несколькими приборами защиты

Такая разветвленная одноуровневая схема предполагает наличие дополнительной шины в устройстве счетчика, от которой отходят провода, формирующиеся в отдельные группы для отдельных УЗО. Благодаря этому можно установить несколько приборов на разные группы потребителей или на разные фазы (при трехфазном подключении сети). Обычно отдельное УЗО устанавливается на стиральную машину, а остальные приборы монтируются для потребителей, которые формируются в группы. Предположим вы решили установить УЗО для стиральной машины мощностью 2.3 кВт, отдельный прибор для бойлера мощностью 1.6 кВт и дополнительное УЗО для остального оборудования суммарной мощностью 3 кВт. Тогда расчеты будут следующими:

  • Для стиральной машины — 2300/220 = 10.5 А
  • Для бойлера — 1600/220 = 7.3 А
  • Для остального оборудования — 3000/220 = 13.6 А

Учитывая расчеты для данной разветвленной одноуровневой схемы потребуется три прибора мощностью 8, 13 и 16 А. В большинстве своем такие схемы подключения применимы для квартир, гаражей, временных построек и т.д.

Кстати, если не хотите особо заморачиваться с монтажом подобной схемы, то обратите внимание на переносные УЗО-адаптеры, которые можно быстро переключать между розетками. Они рассчитаны на один электроприбор.

Ставим УЗО в квартире: как подобрать прибор по мощности?

Рассчитываем мощность для двухуровневой схемы

Принцип расчета мощности устройства защитного отключения в двухуровневой схеме такой же, как и в одноуровневой, с единственной разницей в наличии дополнительного УЗО, расположенного на вводе в квартиру, до счетчика. Его номинальная токовая нагрузка должна соответствовать суммарной токовой нагрузке всех приборов в квартире включая счетчик. Отметим наиболее распространенные показатели УЗО по токовой нагрузке: 4 А, 5 А, 6 А, 8 А, 10 А, 13 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и т.д.

УЗО на вводе защитит квартиру от возникновения пожара, а приборы, установленные на отдельные группы потребителей, защитят человека от поражения электрическим током. Данная схема наиболее удобная в плане ремонта электропроводки, так как позволяет отключать отдельный участок без отключения всего дома. Также, если нужен будет ремонт кабельных систем на предприятии, не придется отключать все офисные помещения, а значит не будет массовых простоев в работе. Единственным минусом являются немалые затраты на установку УЗО (зависит от количества приборов).

Если вам необходимо выбрать УЗО на группу автоматов для однофазной сети, то можем посоветовать модель ЭРА NO-902-129 ВД63 с номинальной токовой нагрузкой в 63 А — этого с головой хватит на все электроприборы в доме.

Таблица мощностей УЗО

Если вы думаете о том, как легко и быстро подобрать УЗО по мощности, таблица, приведенная ниже в этом поможет:

Суммарная мощность нагрузки кВт2.23.55.578.813.817.622
Тип УЗО на 10-300 мА10 А16 А25 А32 А40 А64 А80 А100 А
Читайте так же:
Габариты автоматических выключателей iek

Подбираем УЗО по дифференциальному току

Каждый агрегат имеет порог срабатывания по значению дифференциального тока. Чтобы точно рассчитать ток утечки, важно знать следующие показатели:

  • Длину кабеля от потребителя до устройства защиты. Ток утечки сети получаем из расчета 10 мкА на 1 м кабеля.
  • Ток утечки электроприборов. В среднем ток утечки оборудования получаем из расчета 0.4 мА на 1 А прибора.
  • Мощность устройств потребителей.

Расчет дифференциального тока производится по следующей формуле:

Iдиф = 0.4*Iприборов + 0.01*Lкабеля

Итак, предположим вам необходим аппарат защиты для стиральной машины мощностью 2.3 кВт, которая подключена проводом длиной 10 м. В этом случае утечка дифференциального тока будет следующей:

Iдиф = 0.4*(2300/220) + 0.01*10 = 4.3 мА

Стоит отметить, что порог срабатывания по току утечки у УЗО должен быть в 3 раза выше, чем расчетный дифференциальный ток. Благодаря этому можно избежать ложных срабатываний. Поэтому для стиральной машины нужен агрегат с порогом срабатывания минимум 12.9 мА. Ближайшим является аппарат с током срабатывания 30 мА. Так для данных нужд подойдет недорогое УЗО IEK 30мА тип AC ВД1-63 GENERICA MDV15-2-025-030.

Стандартными показателями тока утечки для аппаратов защиты являются:

  • Устройства на 6, 10 и 30 мА — для защиты человека от поражения электричеством.
  • Устройства на 100, 300 и 500 мА — для защиты зданий и сооружений от пожаров.

Если вы осуществляете выбор УЗО для частного дома, то в большинстве случаев аппаратов на 30 мА будет достаточно.

Как выбрать агрегат для однофазной и трехфазной сетей?

Здесь все довольно просто — достаточно определить количество полюсов на аппарате. Для однофазных сетей подойдут двухполюсные устройства, а для трехфазных четырехполюсные. Типичным представителем четырехполюсников является УЗО IEK 30мА тип AC ВД1-63 MDV10-4-040-030.

Его с головой хватит для сварочного аппарата трансформаторного или инверторного типа. Кстати, как выбрать сварочный инвертор мы уже писали, так что можете пройтись по данному гиду.

Что такое время срабатывания прибора?

УЗО любого типа имеет время срабатывания, за которое оно отключает питание во всем доме или только на определенной фазе или участке проводки. Время срабатывания стандартных УЗО для защиты от поражения током человека не превышает 30 — 40 мс. А вот селективные модели отключатся лишь через 200 — 500 мс. Последние предназначены для установки на входе в квартиру для защиты от пожара. Рекомендуем устанавливать селективные устройства на входе, а стандартные непосредственно в самой квартире. Благодаря этому свет будет отключаться не во всей квартире, а только на определенном участке проводки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector