Хотим еще раз напомнить, что автоматические выключатели должны быть установлены во всех электроустановках. Это единственный способ избежать несчастных случаев как в бытовых, так и в промышленных условиях и обеспечить безопасную работу силовых цепей.
Выбор автоматического выключателя в зависимости от его мощности
Общеизвестно, что нельзя позволять себе шутить с электричеством. Неправильно подобранный размер цепи может привести как минимум к двум неприятным последствиям. Первое – при включении нескольких энергоемких приборов (таких как стиральная машина, электрочайник и утюг) 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 одних и тех же приборов. Это смертельная опасность: до пожара всего один шаг. Вот почему 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 в 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, поскольку она 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 вышеупомянутые энергоемкие потребители возлагают на электросеть. Их общая мощность составит примерно 6 кВт, а при напряжении 220 В мы получим силу тока в цепи:
I = 6000W / 220V = 27.3A
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 для защиты сети от перегрузки.
Работа и применение автоматических выключателей
Довольно часто пользователи игнорируют выбор автоматического выключателя по мощности нагрузки и покупают защитные устройства, руководствуясь одним из следующих критериев:
- дешевизна устройства;
- высокая мощность устройства.
Такой подход вызван нежеланием рассчитывать производительность автоматического выключателя в соответствии с производительностью электроприборов, входящих в сеть, что в конечном итоге приводит к авариям. Дорогостоящие бытовые приборы приходят в негодность, в сети возникают короткие замыкания или пожары.
Современные автоматические выключатели защищают электрическую сеть с двух направлений:
- тепловое воздействие;
- электромагнитных перенапряжений.
Это техническое решение защищает линии электропередач и подключенное оборудование от длительного воздействия токов, превышающих номинальные значения. Автоматические выключатели также защищают линии электропередач и оборудование от коротких замыканий.
Для защиты от критических токов и высоких температур автоматические выключатели оснащены специальными биметаллическими пластинами из двух разных металлов. Если компонент подвергается воздействию тока, превышающего номинальное значение, пластина становится гибкой. Это оказывает давление на цепь отключения и вызывает срабатывание автоматического выключателя.
Электромагнитная защита в этих автоматических выключателях основана на электромагните с сердечником, который перемещается в сторону отключения, когда через него протекает ток, превышающий номинальное значение. Это обеспечивает быстрое отключение автоматики в случае критических перенапряжений в среде и гарантирует безопасность подключенного периферийного оборудования.
Эти автоматические выключатели широко используются как в бытовых установках, так и в промышленных условиях. Везде, где есть электрическое соединение, установка этих устройств необходима, так как их основная функция – обеспечение безопасной работы электрооборудования.
Опасность неподходящих проводников для сетевых нагрузок
Выбор подходящей мощности автоматического выключателя является важной задачей при строительстве, ремонте и расширении электрической сети. Ошибки в выборе защитного устройства делают цепь восприимчивой к внезапным скачкам напряжения.
Однако, помимо выбора наиболее подходящего автоматического выключателя, не менее важно правильно рассчитать площадь поперечного сечения кабеля. Если проводка имеет недостаточную мощность, то при увеличении нагрузки, превышающей номинальные значения, проводка начнет заметно нагреваться. Критическое повышение температуры приведет к расплавлению изоляционного слоя и может стать причиной пожара.
См. также:
Справочник компаний, специализирующихся на установке кухонных плит и каминов.
В качестве иллюстрации приведем пример, показывающий опасность, возникающую, когда сечение кабеля не соответствует потребляемой мощности подключенных к сети электроприборов. Предположим, что была приобретена квартира в старом доме и к ней подключены современные приборы с высоким энергопотреблением.
Рассчитав общую мощность, владельцы пришли к выводу, что общая нагрузка составляет 5 киловатт. Это соответствует примерно 23 амперам. Логично было бы установить автоматический выключатель на 25 ампер. Кажется, что выбор мощности выключателя правильный и коммуникации готовы к безопасному использованию.
Однако, когда все электроприборы подключены, через некоторое время появляется запах гари от изоляционного слоя и дым в квартире. Если немедленно не отключить сеть от электропитания, то возгорание проводки неизбежно. В этом случае автоматический выключатель не срабатывает, так как он не превысил свою номинальную мощность.
Расчет автоматического выключателя
Недостаточно знать, как правильно выбрать розетку. Необходимо также правильно рассчитать автоматический выключатель для данной нагрузки.
Вот пример того, сколько ампер необходимо автоматическому выключателю, чтобы справиться с нагрузкой 12 кВт в сети 220 и 380 В:
- Согласно стандартной формуле, разделите мощность на напряжение, чтобы получить необходимую силу тока.
- Для варианта 220 В значение составляет 12 000 / 220 = 54,5 А.
- При учете поправочного коэффициента для этого напряжения значение немного меняется = 12 000 / (0,95 * 220) = 57,4 А.
- Однако в реальности установки такого размера подключаются к 3-фазной сети 380 В.
- Формула, рассмотренная выше, изменяется = 12000 / (1,73 * 380) = 18,2 А.
- Поэтому для 3-фазного подключения требуется 3-фазный автоматический выключатель с номиналом в 3 раза меньше (для каждой фазы), чем для 1-фазной системы.
- Это необходимо для того, чтобы равномерно распределить нагрузку на 3 фазы.
Другой не менее важной задачей является правильный выбор автоматического выключателя в соответствии с сечением жгута проводов. Для того чтобы правильно определить, сколько киловатт выдержит автоматический выключатель в сети 220 В на 10, 16, 25, 32 и 40 ампер, и какое сечение проводки следует использовать для подключения конкретного потребителя электроэнергии, необходимо придерживаться следующих правил:
- Освещение, сигнализация и подобные маломощные приборы – 1,5 мм², для нагрузки не более 4,2 кВт, выключатель на 16 ампер.
- Розеточные группы, бытовые радиаторы, электронагреватели – 2,5 мм², до 6 кВт, автоматический выключатель на 25 ампер.
- Бойлеры, системы кондиционирования – 4 мм², максимальная нагрузка 8,4 кВт, автоматический выключатель на 32 ампера.
- Электрические плиты, духовые шкафы – 6 мм², предельная мощность 10,1 кВт, автоматический выключатель 40 А.
Краткая информация о сетевом питании
Чтобы рассчитать предельную мощность подключаемого электроприбора, умножьте силу тока в розетке на напряжение сети. Для стандартной розетки 16 А 220 В это дает 3,5 кВт.
Однако в действительности производительность подключаемого оборудования также зависит от качества соединений, контактов и проводки. Кроме того, провода должны быть правильно подобраны по размеру в соответствии с их площадью поперечного сечения.
И последнее, но не менее важное, – это номинал автоматического выключателя. Существует 2 способа его расчета:
- В 1-фазной системе – мощность делится на напряжение 220 В с поправочным коэффициентом 0,95.
- В 3-фазной системе мощность делится на напряжение 380 В с поправочным коэффициентом 1,73.
Номинал выключателя для 3-фазной системы всегда в 3 раза меньше, чем для 1-фазной. По этой причине тяжелое оборудование лучше подключать к 380 В. Чтобы узнать требуемый номинал выключателя в ваттах и соответствующее сечение кабеля, обратитесь к специальным таблицам.
Что нужно знать при подключении электроприборов
После расчета приблизительного номинала необходимого автоматического выключателя следует дать пояснения по мощности. Многие люди задаются вопросом, можно ли включать в обычную розетку мощные приборы, например, электрические котлы.
В соответствии с правилами ПУЭэлектрокотел мощностью 3 кВт не может быть подключен к обычной розетке. Каждая розетка имеет свои характеристики. Большинство бытовых розеток рассчитаны на 16 ампер, поэтому к ним разрешено подключать приборы мощностью не более 3,5 кВт.
По этой причине любые мощные приборы следует подключать только через отдельный автоматический выключатель. К автоматическому выключателю подключается именно фазный провод, а не рабочая нейтраль. Если вы знаете приблизительную мощность электроприбора, вы можете легко рассчитать номинал автоматического выключателя.
Должен ли автоматический выключатель быть больших размеров?
Здесь вопрос спорный. С одной стороны, автоматический выключатель должен подходить для данного прибора, но с другой стороны, он должен иметь небольшой запас, чтобы не срабатывать во время работы.
В качестве примера можно привести электрический котел мощностью 6 кВт. Разделите мощность 6 кВт на 220 В (напряжение питания) и получите значение 27. Это амперы. Это означает, что для подключения котла мощностью 6 кВт требуется автоматический выключатель на 27 ампер. Однако такие автоматические выключатели в природе не встречаются.
Поэтому приходится выбирать между 25- и 32-амперным автоматическим выключателем. В идеале, конечно, следует использовать 32-амперный автоматический выключатель, чтобы предотвратить отключение котла. Однако это не означает, что 25-амперный прерыватель не будет работать так, как должен. Просто, учитывая немного меньшую мощность, он может время от времени отключаться, если котел долгое время работает на полную мощность.