Автоматические выключатели имеют такую характеристику, как "ток неотключения", она рассчитывается и составляет 1,13 от номинального тока (см. ГОСТ Р 50345-2010 пункт 8.6.2). Эта характеристика означает, что автоматический выключатель не будет срабатывать при данном значении в течение одного часа.
Выбор автоматического выключателя по мощности
Всем известно, что возиться с электричеством – задача не из легких. Плохо рассчитанная цепь может иметь как минимум два неприятных последствия. Первое – при включении нескольких энергоемких приборов (таких как стиральная машина, электрочайник и утюг) автоматические выключатели выходят из строя и сеть отключается. Это неприятно, но не смертельно. Вторая ситуация – когда автоматические выключатели не срабатывают, и проводка начинает плавиться и дымиться при включении тех же приборов. Это смертельная опасность: до пожара всего один шаг. Поэтому выбор автоматического выключателя по мощности нагрузки имеет первостепенное значение.
Однополюсный автоматический выключатель Schneider BA63 1P 25A C на 25 ампер.
Тема скрытый
Немного теории
Как вы знаете из курса физики, существует взаимосвязь между электрической мощностью, током и напряжением сети. В упрощенном виде эта взаимосвязь выражается следующей формулой для однофазной сети:
Где W – сила тока в ваттах (Вт);
I – сила тока в амперах (A)
V – напряжение в вольтах (В).
В данном случае нас интересует сила тока, так как этот параметр часто используется для выбора автоматического выключателя и характеристик проводки. Для удобства преобразуем приведенную выше формулу в выражение:
В качестве примера рассчитаем ток для нагрузки, которую оказывают на электросеть вышеупомянутые энергоемкие потребители. Их суммарная мощность составит около 6 кВт, а при напряжении 220 В получим ток в цепи:
I = 6000 ВТ / 220 В = 27,3 А
Для трехфазной цепи формула (2) будет выглядеть следующим образом:
Это изменение связано с тем, что при равной нагрузке и равном распределении мощности по фазам, ток в трехфазной цепи будет в три раза меньше. Таким образом, для той же общей мощности 6 кВт, но при напряжении 380 В, ток в цепи будет равен:
I = 6000 Вт / (1,73 x 380 В) = 9,1 А.
Получив это значение, можно приступать к выбору автоматического выключателя, который защитит сеть от перегрузки.
Шкала номинального тока для автоматических выключателей
Автоматические выключатели максимального тока всегда имеют маркировку, на которой производитель указывает основные характеристики устройства, его модель, серийный номер и марку.
Основной и наиболее важной характеристикой автоматического выключателя является номинальный ток. Он указывает на максимально допустимый ток, который может протекать через автоматический выключатель в течение длительного времени без нагрева и отключения. Значение тока измеряется и указывается в амперах (А). При превышении номинального тока, протекающего через устройство, автоматический выключатель сработает и разомкнет цепь.
Модели автоматических выключателей имеют Стандартные номинальные токи и выпускаются на 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 и 100 А. Существуют устройства с более высокими номиналами, но они не используются в повседневной жизни и предназначены только для решения специальных задач в промышленности.
Согласно нормативно-технической документации, номинальный ток каждого автоматического выключателя указан для работы устройства при температуре окружающей среды +30 градусов Цельсия.
Автоматические выключатели устанавливаются в распределительных щитах на DIN-рейку по несколько штук за раз, в зависимости от количества защищаемых линий. Когда несколько устройств размещаются рядом друг с другом, они "нагреваются" друг от друга, уменьшая количество тока, которое они могут пропускать без отключения. По этой причине производители в своих каталогах и инструкциях по эксплуатации защитных устройств часто приводят поправочные коэффициенты для расположения групп автоматических выключателей.
Важность время-токовых характеристик
Некоторые электрические устройства имеют высокий пусковой ток при включении. Его значение может быть выше номинального тока автоматического выключателя, но действует он непродолжительное время. Для электрического кабеля этот ток не опасен (если его значение разумно связано с типом кабеля), но автоматический выключатель может сработать при пусковом токе, восприняв это как перегрузку.
Чтобы избежать непрерывного отключения пусковых устройств с большими пусковыми токами, автоматические выключатели делятся на типы в соответствии с их время-токовыми характеристиками.
Автоматический выключатель состоит из двух расцепителей: электромагнитного расцепителя и теплового расцепителя.
Электромагнитный расцепитель предназначен для для срабатывания устройства в случае короткого замыкания. В автоматическом выключателе для работы этого механизма отключения используется соленоид и электромагнит. При многократном превышении электрического тока в катушке возникает магнитное поле, которое активирует катушку и отключает автоматический выключатель.
Автоматические выключатели имеют характеристику тока короткого замыкания (ограничение тока отключения) 3, 4,5, 6 и 10 кА. Автоматические выключатели с токовой характеристикой 6 кА являются наиболее распространенным типом защиты в бытовых установках в квартирах или домах.
Тепловой расцепитель – Тепловой расцепитель представляет собой пластину из двух разных металлов. Если продолжительная нагрузка превышает номинальный ток, эта пластина нагревается, изгибается, воздействует на рычаг расцепителя, и устройство отключается. Основное назначение такого механизма заключается в следующем защитить линию от длительных перегрузок выше номинального тока выключателя.
Чтобы вы не задавались вопросом какую нагрузку подключать к розеткеи чтобы избежать необходимости постоянно рассчитывать общую мощность электроприборов и пусковые токи, были придуманы время-токовые характеристики.
Зачем отключать сеть в случае перегрузки?
Перегрузка линии не менее опасна. Когда через проводники протекает ток, превышающий номинальный, они нагреваются. Это повреждает изоляционную оболочку кабеля и приводит к короткому замыканию.
Процесс нагревания проводов занимает некоторое время, поэтому для защиты линии от перегрузки используются устройства защиты, которые отключают питание оборудования через некоторое время после возникновения проблемы.
| Информация! Перегрузка по току при запуске двигателя является нормальным явлением и длится меньше, чем время задержки срабатывания автоматического выключателя. |
Перегрузка может быть вызвана одновременным включением крупных электроприборов, неисправностью электрооборудования или запуском электродвигателя, например. в пылесосе или кондиционере.
Хотя почти любой автоматический выключатель сработает в случае короткого замыкания, неправильно подобранное устройство отключит питание при номинальном токе сети или не защитит проводку от перегрева, поэтому важно рассчитать номинал автоматического выключателя перед его установкой.
Ручное отключение
Помимо защитной функции, автоматические выключатели могут использоваться для отключения линий. Это может понадобиться для ремонта или замены розеток и выключателей или для отключения неиспользуемых элементов, например, электрического отопления в летний период.
Электроэнергетические компании разрешают каждой квартире или частному дому одновременно использовать электроприборы определенной мощности. Это делается для предотвращения перегрузки силовых трансформаторов и кабелей.
Ограничьте потребление электроэнергии, установив автоматический выключатель соответствующей мощности в герметичной коробке.
Расчет номинального тока автоматического выключателя GFCB
Прежде чем выбрать автоматический выключатель для жилого помещения, необходимо рассчитать его номинальный ток. В тех случаях, когда это предписано коммунальными службами, устанавливается автоматический выключатель с определенными параметрами, но при необходимости максимальная мощность может быть увеличена.
В жилище установлено большое количество электроприборов, и для определения максимальной мощности необходимо составить список приборов, работающих одновременно. Например, это могут быть:
- электрическая плита – 5 кВт;
- электрический водонагреватель – 2,2 кВт
- стиральная машина – 2,2 кВт
- микроволновая печь – 1,2кВт;
- электрический чайник – 1,8кВт;
- другие электроприборы – 1 кВт.
В целом, общая потребляемая мощность составит 13,4кВт и будет достаточной для Подключения жилья к однофазной сети 220В. При мощности электронагревателя 15 кВт для одновременной работы всех приборов требуется в общей сложности 28,4 кВт, и такую нагрузку рекомендуется подключать к трехфазной сети 380 В.
Для 380 В
Трехфазное питание часто используется для электрического отопления или, в частных домах, для отапливаемых саун.
Это увеличивает требуемую мощность до 28,4 кВт, и для минимизации тока необходимо равномерно разделить нагрузку на 3 фазы – 28,4/3=9,46 кВт, но безопаснее разделить нагрузку вручную.
Для трехфазного электрического котла потребление составит 5 кВт на фазу, а остальные приборы будут разделены следующим образом:
- Фаза A. Электроплита 5 кВт, отопление 5 кВт, итого 10 кВт.
- Фаза B. Электрический бойлер 2,2 кВт и стиральная машина 2,2 кВт, отопление 5 кВт, итого 9,4 кВт.
- Фаза C. Микроволновка 1,2 кВт, электрочайник 1,8 кВт, другие электроприборы 1 кВт, отопление 5 кВт, итого 9 кВт.
Уставка выключателя выбирается в соответствии с наиболее нагруженной фазой 10000/220=45 А.
Из стандартного диапазона уставок следует выбрать следующую по величине уставку 50 A. Это обеспечит максимальную мощность 11 кВт на фазу или суммарно 33 кВт, которые будут включены одновременно.
Заключение
Безопасность обитателей жилища и всего дома зависит от правильного расчета защиты, поэтому знание того, какой автоматический выключатель установить в жилище, необходимо для определения параметров этого устройства.
Это устройство используется для защиты входящего кабеля от перегрузки и короткого замыкания, а также для ограничения потребления энергии, поэтому его настройка определяется электротехнической компанией, но не должна быть выше номинального тока соответствующего кабеля.