Автомат выключатель для проводки

Расчет автоматических выключателей

Современные перегрузки электросети колоссальны. Количество электрических приборов в наших домах переходит все разумные пределы, траты на электроэнергию составляют очень большую статью расхода современного жителя мегаполиса. Мы не можем себе представить жизни без холодильника, телевизора , компьютера, электрочайника, фена, кофемолки, пылесоса и т.д. Чтобы напряжение в сети не зашкалило, не произошло замыкание и другие последствия перегрузки электросети, создано специальное оборудование.

Автоматические выключатели — специальные аппараты, которые способны включать и отключать электроток при нормальном состоянии электрической цепи, а также производить отключение тока в ситуациях, когда это необходимо. Основное предназначение автоматических выключателей состоит в защите кабелей и проводов от короткого замыкания и перегрузки. Но также автоматические выключатели выполняют функцию управления током в электроцепи. Изменения напряжения, частоты и силы электрического тока четко фиксируются специальным прибором. Это происходит следующим образом. При перегрузке электрической сети (при более номинальном токе) срабатывает тепловое реле и автомат отключается. Это происходит настолько быстро, насколько значение протекающего тока было выше номинального.

К выбору автоматического выключателя стоит отнестись внимательно и осторожно. Стоит помнить, что проводка в обычной квартире выполнена алюминием толщиной 2,5 мм, а вот проводка стояков почти в 2 раза толще- 4 мм. Продавцы магазинов часто советуют брать автомат в 25 А , чтобы при включенном обилии бытовой техники его не выбивало. Однако не стоит при этом забывать об основном предназначении автоматических выключателей — защита сети от перегрузок.

Первый важный критерий выбора автоматического выключателя — это номинальный ток. Он обычно определяется нагрузкой, которой будет подвержена цепь. Также важными параметрами являются выключающая способность, характеристика и класс селективности.

Автоматический выключатель — это устройство, обеспечивающее защиту электропроводки и потребителей (электрических приборов) от коротких замыканий и перенагрузки электросети. Бытует ошибочное мнение, что автоматический выключатель обеспечивает защиту электроприборов от неполадок в сети. Это чушь, тут скорее наоборот, автоматический выключатель защищает проводку от самих потребителей, ведь перенагрузку электросети создают сами потребители.

У каждого автоматического выключателя есть свои технические характеристики, но чтобы сделать правильный выбор автоматического выключателя, нужно понимать и учитывать всего три: это номинальный ток, класс автомата и отключающая способность

Разберем их по порядку.

Номинальный ток

— это сила тока, которую может пропустить через себя автомат. При превышении номинального тока, происходит размыкание контактов автоматического выключателя, вследствие чего обесточивается участок цепи. По стандартам, отключение автоматического выключателя должно происходить при силе тока в 145% от номинального. Самые распространенные автоматы с номинальным током в 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.

Класс автомата

— это кратковременное значение силы тока, при котором автомат не срабатывает. Что это значит? Существует такое понятие как пусковой ток. Пусковой ток — это ток, который кратковременно потребляет электроприбор при запуске. Пусковой ток может во много раз превосходить номинальный ток прибора. Например, при включении лампочки в 60 Вт, создается пусковой ток в 10-12 раз больше от рабочего. Это значит, что на протяжении нескольких секунд, лампочка будет потреблять не 0.27 А, а 2.7-3.3 А.

Для того чтобы компенсировать пусковые токи и используются классы автоматов .

Существуют 3 класса автоматических выключателей: (превышение пускового тока в 3-5 раз от номинального)

(превышение пускового тока в 5-10 раз от номинального)

(превышение пускового тока в 10-50 раз от номинального)

Самый оптимальный класс для жилых и коммерческих помещений — это C класс.

Отключающая способность

— это предельное значение тока короткого замыкания, которое может выдержать автоматический выключатель без потери работоспособности. На нашем рынке распространенны автоматические выключатели с отключающей способностью в 4,5 кА (килоампер). Но в Европе такие автоматы к установке запрещены, там они должны быть минимум в 6 кА. Если посмотреть на практике, то вполне хватает и 4,5 кА, так как в быту ток короткого замыкания редко превышает 1 кА. Если хотите соответствия стандартам, то выбирайте автомат на 6 кА и больше, если хотите по экономней, то автомат на 4,5 кА самое то.

Зачем нужны автоматы для электропроводки

Схема автоматов в щитке

Прежде чем разобраться, какие автоматы лучше и надежнее для квартирной электропроводки, следует выяснить, зачем вообще нужны эти устройства. Причины, по которым лучше приобрести автомат для квартиры:

• В случае возникновения аварийной или нештатной ситуации легче установить причину, при условии, что защита установлена на каждой линии.
• Осветительные приборы отключатся лишь в одной комнате, а не по всей квартире, следовательно, не будет необходимости в полной темноте искать альтернативные источники освещения. То же самое касается розеток. Если на линии, где работает холодильник, произошли неполадки, водонагревательный бак продолжит работу в штатном режиме.

В сравнении с пробками, оснащенными плавкими вставками, и автоматическими пробками, автоматы имеют много преимуществ.

Какой автомат установить?

Рассчитывать номинал автоматического выключателя нужно начинать с сечения провода в доме, типа прокладки проводки и температурной нагрузки. Следует учитывать рабочее пропускание тока, а не предельное, чтобы оставался запас мощности. Делается это для того, чтобы избежать перегрева проводки. Но и занижать номинал тоже нельзя, чтобы избежать частого срабатывания и как следствие незапланированного отключения электричества.

Фото: ekfgroup.com Секционные автоматы устанавливаются на дин рейку, которая монтируется в распределительном щите. Автоматические выключатели, такие как ва 47 29, бывают 1Р, 2Р, 3Р, что означает общее количество полюсов. Номинальные значения силы тока для автоматических выключателей в быту от 3А до 60А.

При выборе устройство рекомендуется уделить особе внимание на производителе. Важность этого момента не стоит отбрасывать, т.к. известные брэнды могут быть дороже, но безопаснее и надежнее, чем китайские аналоги. Экономия может привести в последующем к плачевным последствиям.

Базовые требования по определению количества выключателей:
— один вводный выключатель для щитка;
— один для розеточной линии;
— один для линии освещения;
— по одному для каждого мощного прибора (например, водонагреватель).

Как бытовая проводка влияет на работу автоматического выключателя

Сопротивление петли фаза ноль может существенно сказаться на работе автоматических защит в аварийной ситуации: оно способно их сильно загрубить. Поэтому оно требует периодического измерения, учета и корректировок.

Увеличение сопротивления питающей цепочки может произойти:

• в результате ослабления резьбовых зажимов на контактных соединениях;
• ухудшения усилий сжатия пружинных контактов;
• подключения дополнительных участков электроснабжения;
• подгорания или засорения подвижных контактов коммутационных аппаратов;
• по другим причинам.

Все эти факторы необходимо заранее, до момента возникновения аварии, выявить и своевременно устранить.

Еще один метод безопасного предотвращения последствий коротких замыканий — учет корректировок измененного электрического сопротивления этой петли и подбор по ним характеристик автоматического выключателя. Но для его обеспечения необходимо знать эту величину.

Как замеряется сопротивление петли фаза ноль

Работа состоит из трех этапов:

1. подготовительная часть;
2. электрические измерения;
3. анализ полученных данных и принятие решения по ним.

Подготовительный этап

Общепринято до начала проведения электрических замеров выполнять внутренний осмотр оборудования, проверять состояние контактов, прожимать резьбовые соединения. Любые выявленные дефекты, включая соединения проводов и кабелей, должны своевременно устраняться: иначе просто теряется смысл всей последующей работы.

Особое внимание обращайте на механическое состояние каждой жилы провода в месте контактного соединения. Среди электромонтажников встречаются работники, которые пережимают ее, деформируя металл и ослабляя его прочность. Со временем в этом месте создается излишний нагрев, а затем — разрыв провода.

Для измерения выбирается наиболее удаленная по проводке розетка. Ее тоже необходимо осмотреть и определить правильность схемы ее подключения к бытовой сети.

Основные принципы замера

Оценить качество настройки и работы автоматического выключателя можно двумя способами:

1. прямым созданием короткого замыкания в розетке с замером времени его отключения защитой;
2. косвенными методами.

Первый метод измерения является самым достоверным, эффективным, но наиболее опасным. Любые дефекты в электрической проводке или ошибки в выборе модели автоматического выключателя могут привести к возникновению опасных режимов, включая пожар. Поэтому на практике выполняют замер косвенным способом.

Для его проведения используют различные электронные приборы, работающие по принципу измерения падения напряжения на встроенном в корпус нагрузочном калиброванном сопротивлении.

При подключении измерителя в розетку вначале фиксируется напряжение холостого хода на ее контактах, а затем кратковременно коммутируется цепь через встроенный резистор. При этом определяется величина тока через него и разность приложенных потенциалов. По полученным данным автоматически осуществляются вычисления, а их результат высвечивается на табло.

На картинке приведен пример подобного измерения петли фаза ноль для системы заземления TN-S, когда путь тока создается по цепочке рабочего ноля. Однако не стоит забывать о проверке качества монтажа РЕ проводника. Для этого прибор подключают между ним и фазой, а технология измерения остается прежней.

В схеме заземления зданий TN-C замер сопротивления петли фаза ноль выполняют только между фазой и PEN проводником, а в системах заземления ТТ и TN-C-S, как и в предыдущем случае.

Современные электронные измерители предоставляют сведения не только о полном сопротивлении измеренной петли, но и об активной и реактивной составляющих с отображением направлений векторов тока и напряжения, участвующих в замере.

Анализ результатов измерения

Полученные показания измерителя сопротивления петли фаза ноль используются чисто в практических целях. Они предназначены для выполнения одного из последующих действий:

1. возможности продолжать эксплуатировать электрическую проводку и ее защиты в технически исправном состоянии без каких-либо переделок;
2. необходимости усовершенствования проводимости проблемных участков электропроводки;
3. срочного принятия мер по настройке защит автоматического выключателя или его замены.

Первый вывод

Его делают, когда:

1. результат замера соответствует нормативам;
2. ток рассчитанного короткого замыкания лежит в зоне срабатывания токовой отсечки автоматического выключателя.

Определить ток короткого замыкания в петле фаза ноль позволяет простое действие: деление напряжения холостого хода в розетке на полученный замером результат сопротивления. Здесь действует общеизвестный закон Ома.

Полученную величину необходимо сравнить с зоной срабатывания автоматического выключателя. Ее определяют по величине номинального тока с обеспечением запаса 10% по требованию ПУЭ и действующей характеристике электромагнитного расцепителя (в бытовой проводке применяют автоматический выключатель типов “B”, “C” или “D”.)

Модернизация проблемных мест

Сравнение двух результатов измерения сопротивления петли относительно рабочего ноля и РЕ проводника позволяет сделать вывод о качестве монтажа этих отдельных цепочек.

РЕ проводник выполняют цельной конструкцией без возможности создания разрывов. Он обладает повышенной проводимостью. Но на результате конечного измерения его цепи в схемах TN-C-S и ТТ может сказаться величина сопротивления контура заземления. Ее тоже необходимо измерить и учесть, но это отдельная тема.

Сопротивление цепочки рабочего нуля может быть чуть выше: в него входят контакты коммутационных аппаратов, отдельные провода и кабели, что учитывается при анализе.

Вывод о непригодности автоматического выключателя

К нему можно прийти, если зона отключения токовой отсечки электромагнитом расположена выше рассчитанного тока короткого замыкания. В этом случае сработают только резервные защиты теплового расцепителя, но они обладают задержкой по времени, что не приемлемо для мгновенного отключения. Такой автоматический выключатель требует замены.

Таким образом, измерение сопротивление петли фаза ноль имеет чисто практическое значение и производится для корректировки электрических параметров схемы электропроводки, уточнения правильности работы, встроенных в нее защит.

Заключительный вывод

Периодическое проведение этой операции обеспечивает электрическую безопасность жилых помещений, надежность электроснабжения, оперативное устранение возможных аварийных ситуаций.

Замер сопротивления петли фаза ноль выполняют аккредитованные специалисты электротехнических лабораторий. Инструментальной базы и навыков домашнего мастера для выполнения подобной работы явно недостаточно.

Для закрепления материала рекомендую посмотреть видеоролик владельца Sitgreentv об измерении петли фаза ноль.

Если у вас остались вопросы по этой теме, то задавайте их в комментариях. Сейчас вам удобно поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.

Маркировка

На рисунке ниже изображены автоматы разных ведущих фирм. Цифрой (1) обозначен номинальный ток в амперах. Буква слева отражает характеристику электромагнитного расцепителя. На рисунке указан класс С – наиболее распространенный.

Цифра (2) показывает, при каком токе короткого замыкания в амперах отключается автомат. При расхождении контактов возникает электрическая дуга, которую необходимо погасить. Автомат срабатывает и при больших токах короткого замыкания, но дуга может оказаться слишком мощной. Отключающая способность отражает способность автомата ее погасить. На рисунке указана относительно небольшая отключающая способность – 4500 А и 6000 А. Она является характерной для жилого фонда, но в новостройках может быть и 10000 А, где в подъездах установлены стояки больших сечений.

Цифра (3) отражает класс токоограничения – время реакции на ток КЗ (1/3 полупериода фазы). Этот класс применяется практически везде, ему отдается предпочтение из-за высокого быстродействия. Есть еще класс 2, но такие автоматы срабатывают позже (1/2 полупериода).

Автоматический выключатель: расчет вводного

Для выбора сечения провода и номинала выключателя, потребуется определить ожидаемый уровень нагрузки. С этой целью следует свести в сумму мощности каждого из приборов, подключаемых к конкретному участку. Полученное значение поможет вычислить ток, проходящий через электропроводку.

Существует простая формула, согласно которой нужно разделить общую мощность (Вт) на напряжение (220 В). Стандартно формула используется для определения активных нагрузок, возникающих в результате работы обогревателей, электрических чайников, обычных лампочек. Но все же по результатам расчетов можно будет примерно определить значение тока на конкретном участке, а затем и сечение кабеля.

После этого происходит расчет автомата для проводки конкретной группы. Обязательно – он должен отключиться быстрее, чем перегреется кабель, т. е. номинальный ток автомата всегда меньше расчетного тока.

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):

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:

1. Установка чрезмерно мощного автомата может привести к тому, что до его срабатывания электрооборудование, не защищённое собственным предохранителем, выйдет из строя.
2. Автомат с заниженным числом ампер способен стать источником нервных стрессов, обесточивая дом или отдельные помещения при включении электрочайника, утюга или пылесоса.