Статья не для профессиональных электриков, а для тех кто решил самостоятельно выполнить электромонтажные работы или проконтролировать этот момент.
Внимание! Электромонтажные работы связаны с риском поражения электрическим током. Перед выполнением электромонтажных работ изучите технику безопасности для данного вида работ. Главное правило: не выполнять работы под напряжением! Подключение к сети и вводному автомату оставьте профессионалам.
Мастера и все кто хочет изучить вопрос досконально, обратитесь к «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ).
Основные требования
Однополюсный автомат подбирается в паре с кабелем под определённую нагрузку.
Номинальный ток автоматического выключателя для определённой группы потребителей не должен быть выше, чем у вводного автомата.
Исходные данные
Кабель с медными жилами и однополюсные автоматические выключатели типа «C» для переменного тока, применяемые для сборки внутридомовых щитков. Однофазная сеть, напряжение 220 В.
Вся проводка и электрический щит расположены внутри помещения (это важно!)
Немного об автоматах
Задача автомата защитить участок электрической цепи от сверхтоков, то есть обесточить такой участок в случае короткого замыкания или перегрузки до перегрева жилы кабеля, оплавления/разрушения изоляции и, соответственно, возникновения пожара.
Современные автоматы включают в себя два вида расцепителей: электромагнитный срабатывающий от токов короткого замыкания и тепловой – от перегрузки.
Основные характеристики однополюсных автоматов для переменного тока:
- значение номинального тока;
- номинальное напряжение;
- время-токовая характеристика (втх);
- предельный ток отключения.
Главная характеристика – значение номинального тока. Это максимально допустимый ток, который может проходить через автомат долго без его отключения. Нас интересуют только 10, 16, 20, 25 и 32А. Бóльшие номиналы выходят за рамки данной статьи.
Номинальное напряжение, на которое рассчитан автомат в Вольтах обычно указывается на корпусе в следующем виде 230/400V~, где 230 – значение напряжение для однофазной сети, 400 – для трехфазной, V – единица измерения Вольт, знаком « ~ » обозначается переменное напряжение.
Второй важный параметр время-токовая характеристика. Этот параметр за то, насколько чувствителен автомат к резким кратковременным скачкам (чаще всего от пусковых токов) напряжения – это требуется для устранения ложных срабатываний. Всего их 5 (6) типов, основные из них это B, C и D, не вдаваясь в подробности, скажу что нас интересует тип «C», как самый распространённый (проще приобрести), универсальный и подходящий для бытовых приборов, также имеют меньшую стоимость по сравнению с другими типами втх. Реже в быту применяется тип «B». Тип «B» может также применяться повсеместно, кроме случаев наличия потребителей с большими пусковыми токами, в основном это потребители с электродвигателями (в таких случаях устанавливают тип «C»).
Рекомендация справедлива для новой электропроводки и новой сети электроснабжения. Старую проводку с низкими токами короткого замыкания лучше защитит автомат типа «B». Тоже касается протяженных линий до потребителя (десятки метров).
Предельный ток отключения (отключающая способность автомата) – способность автомата пропустить через себя ток короткого замыкания с отключением и последующим сохранением работоспособности. Обычно это 4500, 6000 и 10000 А и обозначается на корпусе в прямоугольнике.
Также существует класс токоограничения. Данный параметр ограничивает время короткого замыкания. Маркируется в квадрате рядом с предельным током отключения. Класса всего 3. 1-й – более 10 мс (не маркируется), 2-й – от 6 до 10 мс, 3-й – от 2,5 до 6 мс. Чем выше класс, тем быстрее срабатывает автомат.
Ещё раз напомню, номинальный ток автомата - это не ток его срабатывания. Так когда же он сработает? Тут нужно запомнить два коэффициента на которые будем умножать наш номинал. Первый коэффициет 1,13 и с его помощью мы получим значение неотключающего тока, т. е. и при данном значении автомат не отключится. Второй 1,45 – это уже ток срабатывания теплового расцепителя. При таком токе автомат будет работать до 1 часа. Следующие коэффициенты где отключение происходит за секунды и миллисекунды относятся к электромагнитному расцепителю равны 3-5, 5-10 и 10-20 для типов втх B, C и D соответственно.
О кабеле
Медь и только медь. Никакого алюминия. Это на случай, если вы хорошо умеете считать разницу в цене и решили сэкономить.
Подходящий для нас кабель имеет следующую маркировку: ВВГ-Пнг(А)-LS 3x1,5
Расшифруем:
Если первая буква в маркировке А – токопроводящая жила из алюминия, медная – не обозначается;
В – ПВХ изоляция;
В – ПВХ оболочка жил;
Г – защитный слой в виде брони отсутствует;
П – плоская форма строения кабеля;
нг – не распространяет горение;
(А) – класс пожарной опасности ПРГП 1 (категория А);
LS – с пониженным выделением газа и дыма;
3x1,5 – в кабеле 3 жилы сечением по 1,5 кв. мм каждая.
Сечение кабеля подбирается по таблице 1.3.6 из ПУЭ-7.
Пригодится в расчетах
В упрощенном виде 1 кв. мм медной жилы при открытой прокладке выдерживает 10 А тока, но такая "грубость" актуальна для жил сечением до 6 кв. мм.
Расчёт
Сразу оговорюсь, что это максимально упрощённый расчет.
1. Собираем суммарную нагрузку на группу (один автомат).
Пример. Кухня. Потребители одной группы: холодильник (0,5 кВт), чайник (1 кВт), кофемолка (0,25 кВт), мультиварка (0,8 кВт), мясорубка (1,5 кВт).
Максимальная нагрузка: P = 0,5+1+0,25+0,8+1,5 = 4,05 кВт = 4050 Вт.
2. Рассчитываем силу тока: I=P/U, где I - сила тока, А; P - мощность, В; U - напряжение, В.
I = 4050/220 = 18,41 А
3. Далее нужно обеспечить выполнение условия
I(группы)< I(автомата)< I(ддтк),
где ддтк – длительный допустимый ток кабеля (из таблицы 1.3.6 ПУЭ-7).
Выбираем автомат с номинальным током 20 А.
Подбираем кабель по таблице 1.3.6 ПуЭ-7. Подходящее нам значение для двухжильных кабелей при прокладке в воздухе равняется 27 А и соответствует ему кабель сечением 2,5 кв. мм.
4. Проверяем выполнение условия: 18,41<20<27. Условие Выполняется.
Далее приведены готовые пары автомат/кабель и вам нужно только уложиться в рекомендуемые значения, при превышении рекомендуемой нагрузки разбивайте вашу группу на две и т. д.
Готовый вариант пары автомат/кабель
Приведённые ниже данные являются уже классическими, старайтесь ориентироваться на них.
Назначение – Номинал автоматического выключателя – Сечение жилы кабеля – Рекомендуемая активная нагрузка
Освещение – 10А – 1,5 кв. мм – 2,2 кВт;
Розетки – 16/20А – 2,5 кв. мм – 3,5/4,4 кВт;
Мощные кондиционеры, электрические духовки (отдельный кабель и автомат на 1 прибор) – 25А – 4 кв. мм – 5,5 кВт;
Проточные водонагреватели, варочные панели (отдельный кабель и автомат на 1 прибор) – 32А – 6 кв. мм – 7,0 кВт.
Важный момент! А можно ли автоматом на 25А защитить кабель сечением 2,5 кв. мм? Ответ: можно, но не желательно. Ведь этот трюк может выполняться только профессионалами (именно профессионалами!). Потому как это уже инженерные расчеты и в этом случае и сечение кабеля, и автоматический выключатель должны подбираться по расчетному току в цепи. А так же учитывать множество мелких нюансов, таких как: способ прокладки кабеля, кабель должен соответствовать ГОСТу, устанавливаемый автомат должен быть качественным с нужной втх, подключаемое оборудование сертифицировано и т.д. и т.п. То есть это решение не для бытовой розетки, в которую неизвестно кто и что может воткнуть. Но если это проектное решение реализованное профессионалами – оно является верным.
Всем удачи!