В советский период времени в нашей стране для безопасной работы и защиты от перегрузки, а, следовательно, защиты от возгорания электрической проводки и короткого замыкания использовались предохранители с плавкими вставками.
Такие устройства являлись надежными, но при срабатывании неизбежно перегорал предохранитель. И главным недостатком этих устройств являлась необходимость замены предохранителя на новый.
В быту при замене плавкой вставки многие неопытные обитатели квартир совершали ошибки, так как не умели правильно рассчитать её по нагрузке. Поэтому такие устройства уже не могли должным образом защитить пользователя от пожара.
С развитием современных технологий на смену плавким предохранителям пришли эффективные и точные приборы – автоматические выключатели. Такие устройства являются надежными и хорошо защищают всю электрическую систему дома или каждую её часть по отдельности.
Главный вопрос, который возникает при монтаже электрической проводки – правильный выбор автоматического выключателя. Подробнее об этом вы узнаете из нашей статьи.
Мы расскажем о том для чего нужны такие приборы и как правильно выбрать автомат по току, чем отличаются различные виды этих устройств.
Для чего нужен автоматический выключатель
Главная функция автоматического выключателя – защита электрической сети от перегрузки, короткого замыкания и, как следствие, неприятных последствий в виде возгорания электрической проводки или выхода из строя электроприборов.
При возникновении аварийной ситуации, например, при превышении нагрузки, если система не будет защищена, то будет превышен ток, который может выдержать электрический кабель проводки.
Он нагреется, изоляция расплавится и произойдет короткое замыкание: сила тока увеличится в тысячи раз и моментально произойдет возгорание всей электрической проводки.
Результат таких происшествий вы часто можете слышать из средств массовой информации с заголовками «в результате возгорания электрической проводки произошел пожар и пострадали люди».
Для недопущения таких последствий, согласно электрической нормативно-технической документации, обязательно необходимо устанавливать автоматические выключатели соответствующего номинала для электропроводки в любом помещении.
Конструктивное устройство автомата
Современные автоматические выключатели принципиально практически ничем не отличаются и имеют в своем составе два устройства: электромагнитный и тепловой расцепители.
Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины, которая имеет свойство нагреваться при прохождении через нее тока.
Если значение тока, проходящего длительное время через автомат, превышает номинальное пропускное значение, то пластина сильно нагревается, изгибается и воздействует на механизм, который отключает данный автомат.
Электромагнитный расцепитель (соленоид) – представляет собой катушку с намотанной на нее проволокой с сердечником и пружиной.
Данный механизм защищает электрическую сеть от больших токов (например, из-за короткого замыкания) и мгновенно отключает электропитание при возникновении такой ситуации.
Принцип действия прост: при возникновении сверхтока в обмотке катушке появляется наведенный магнитный поток, который перемещает сердечник, тот воздействует на механизм расцепителя и отключает автоматический выключатель.
Что такое номинальный ток автомата
Номинальный ток – это максимально допустимое значение электрического тока, который пропускает автоматический выключатель без отключения сети.
Чтобы понять и сделать выбор автомата по току, нужно исходить из двух факторов:
- Сечение электрического кабеля – площадь поперечного сечения кабеля электропроводки, который способен без нагрева выдерживать определенную мощность нагрузки.
- Максимальной нагрузке – мощности всех электроприборов, подключённых к данной линии на максимальном режиме работы.
При выборе автоматического выключателя нельзя ставить защитное устройство номиналом по току выше, чем может выдержать смонтированный силовой кабель.
Такой автомат не защитит электропроводку и сработает уже поле перегрева линии.
В любом случае сечение электрического кабеля, номинал автомата и мощность нагрузки между собой очень сильно связаны. Силовой кабель может пропускать ограниченную его сечением величину тока.
Поэтому идеальным вариантом для устройства электрической сети будет такая последовательность: расчет мощности всех потребителей на силовой линии, расчет площади поперечного сечения, монтируемого кабеля по максимальной мощности всех устройств, расчет автоматического выключателя исходя из выбранного кабеля.
Учитывайте ток "неотключения" при выборе
При работе с автоматическими выключателями необходимо знать о таком свойстве, как ток не отключения.
Ошибкой является представление о том, что если устанавливать автомат на 32А, то он сработает именно при силе тока в 32А.
Токи не отключения являются важной составляющей при выборе автомата, потому что они могут существенно повлиять на безопасную работу электрической сети.
Чтобы понять откуда берется такое свойство автомата, необходимо проанализировать характеристики автоматических выключателей по времени – току.
Информацию о токе не отключения можно получить, посмотрев на горизонтальную ось отношения номинального тока к нагрузке I/In.
Автоматический выключатель может работать не отключаясь при превышении номинала на определенное количество, например, в 1,13 раза.
Поэтому обязательно учитывайте это свойство и рассчитывайте свою силовую линию с запасом.
Еще один момент, который тоже важно учесть в своих расчётах – это время работы при длительной превышающей нагрузке.
Чтобы автоматический выключатель сработал при превышении нагрузки в 1,45 раза необходимо некоторое количество времени. Данное свойство регулируется п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.
Например, автомат может работать в горячем состоянии 50 секунд, а в холодном более часа при превышении нагрузки в 1,45 раза.
Поэтому если сечение выбрано неправильно, то времени для того, чтобы расплавить изоляцию будет более чем достаточно.
Если неправильно выбрать номинал автомата?
Основные ошибки, которые совершают, когда нужно сделать выбор автомата по мощности нагрузки: выбор слишком большого номинала или, наоборот, слишком маленького номинала по току.
Если выбрать устройство с маленьким номиналом, то автоматический выключатель будет постоянно выключаться при работе электрических приборов, будет пропадать освещение и переставать работать важные механизмы.
В таком случае у проложенного кабеля будет запас мощности, но автоматический выключатель не позволит пропускать через себя ток, выше его номинала (который будет меньше номинала кабеля).
Во втором случае при неправильном выборе автомата, с «запасом» по мощности – вы подвергнете себя риску возгорания электрической проводки.
Так как мощность, на которую рассчитана кабельная линия будет существенно ниже пропускной способности автоматического выключателя и он просто не сработает, так как электрический кабель уже будет плавится, а у автомата еще будет запас работы.
Плюс ко всему чем выше номинал автомата, тем он дороже. При совершении такой ошибки вы переплатите деньги и подвергнете себя существенному риску, работа электрической системы будет неэффективной и небезопасной.
Очень часто возникает проблема, в том, что автомат отключается или работает неправильно, но номинал его выбран верно.
Это происходит по той причине, что неправильно выбран класс устройства, который связан с характеристиками расцепителя.
Сечение проводки должно выдерживать нагрузку
Очень важный момент при расчете и монтаже электропроводки, это правильный выбор электрического кабеля по пропускной способности его площади поперечного сечения.
Бывает так, что люди забывают об этом: суммируют мощность всех приборов, покупают нужный автомат, а о проводке забывают.
Через какое-то время это может привести к выходу из строя силовой линии, так как параметры кабеля не были учтены при расчете.
Если сечение электрического кабеля 1,5 мм.кв. с максимальной пропускной способностью в 15 А, а автомат стоит номиналом 25 А.
То при превышении нагрузки свыше 15 А, электропроводка будет разогреваться и плавится, но предел для отключения автомата еще не наступит. Это может привести к пожару и печальным последствиям.
Как выбрать автоматический выключатель
Часто думают, что выбор автомата по мощности нагрузки очень прост: взять мощность всех подключаемых приборов, поделить на напряжение сети и получится номинал автомата.
Данное правило исходит из законов физики и в целом верно. Но для грамотного выбора защитного устройства важно учесть поперечное сечение отходящих проводников.
Итак, разберемся в вопросе «Как выбрать автоматический выключатель?».
Пример №1
Вы решили заменить электрический щиток со всеми автоматическими выключателями, но проводку решили оставить старую из советского алюминия, которая есть повсеместно в старых домах.
Вне зависимости от того, в каком состоянии у вас алюминиевая электрическая проводка в квартире, вариант у вас один: не ставить защитный автомат номиналом выше 16 А на каждую линию.
Давайте разберёмся, почему только такой вариант.
В ПУЭ таблицу 1.3.5 «Допустимый длительный ток для проводников с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами» у алюминиевых проводов сечением 2,5 мм2 указан допустимый ток в 19 А.
Это значит, что длительно и безопасно через данную линию может протекать ток не более 19 А.
Автоматический выключатель при расчётах всегда выбирается близкий в наименьшую сторону, для того, чтобы был запас по току. Если в расчетах получается 19А, то правильный выбор автомата по мощности нагрузки будет устройство на 16А.
В такой ситуации выход только один: если у вас много приборов, то не следует их включать одновременно. Старайтесь разделить по времени работу электроприборов.
Например, сначала работает электрический чайник, после этого посудомойка моет посуду, а по завершении вы включаете стиральную машину. Тогда у вас все будет работать исправно и автомат не будет постоянно отключаться.
Если же вы хотите не думать о том, какой прибор включать и забыть о том, что нельзя включат одновременно, то лучшим решением будет заменить электропроводку.
Пример №2
Вы решили заменить электропроводку и автоматические выключатели полностью.
В ходе такого ремонта вы в любом случае будете разделять линии и ставить несколько автоматических выключателей для разных комнат и групп приборов, соответственно придется монтировать электрический щиток со множеством автоматов.
Для решения этого вопроса вам необходимо действовать по плану, указанному ранее: рассчитать максимальную мощность электрических приборов на каждую линии, выбрать сечение силового кабеля относительно мощности подключаемых приборов и защитить эту линию автоматом необходимого номинала.
Для понимания всего вышесказанного приведем дополнительный пример выбора.
Пример выбора автоматического выключателя
Вы имеете на кухне чайник 1,5кВт, микроволновую печь 1 кВт, мультиварку 1кВт телевизор в 0,4 кВт, посудомоечную машину 3 кВт, духовой шкаф 3,5 кВт, электрическую плитку или варочную панель 6кВт.
Правильное решение вопроса по количеству силовых линий и их мощности будет следующим:
На 1 линию, сечением кабеля в 2,5 кв.мм и автоматом в 16А можем подключать чайник, мультиварку, микроволновую печь и телевизор. Как посчитали:
Итого: 1500Вт + 1000 Вт + 1000Вт +400Вт = 3900Вт
По Закону Ома (I=P/U). Соответственно 3900/220 = 17,7 А – это ток, который будут потребить все приборы вместе при одновременном включении.
Выбрать сечение электрического кабеля можно из таблицы 1.3.4 из ПУЭ. Для тока 17,7 А выбираем сечение исходя из таблицы в 2,5 кв.мм для медного трехжильного кабеля проложенного закрытым способом.
Из той же таблицы мы можем узнать номинальный ток, при котором не будет сильно разогреваться провод и плавится изоляция: это 21 А.
Исходя из расчетов на такую линию для ее защиты можно ставить автоматический выключатель 16А с учетом того, что все эти приборы вряд ли будут работать всегда одновременно.
Плюс при выборе автомата с наименьшим номиналом к кабелю еще в том, что очень часто продаются провода, выполненные не по ГОСТу, и имеют сечение ниже заявленного.
Поэтому от таких ситуаций выбор автомата с наименьшим значением убережет вас и прекрасно защитит электропроводку.
Аналогично этим расчетам выбираем электрический кабель и автоматы для других приборов и освещения:
- - для освещения кабель 1,5 кв.мм и автомат на 10А;
- - для духового шкафа кабель 2,5 кв.мм и автомат 16А;
- - для посудомоечной машины 2,5 кв.мм и автомат 16А;
- - для электроплиты кабель 6 кв.мм и автомат на 32А.
В итоге можно понять на какой кабель ставится определенный автомат, запомнить это и использовать в быту:
- - для кабеля 1,5 кв.мм: автомат на 10А;
- - для кабеля 2,5 кв.мм: автомат 16А;
- - для кабеля 4 кв.мм: автомат 25А;
- - для кабеля 6 кв.мм: автомат на 32А.
Учитывайте температуру при выборе номинала автомата
Выбор автомата по мощности нагрузки часто сопровождается одной ошибкой: не учитывается температура помещения, в котором монтируется электрическая проводка.
В ГОСТ 50345-2010 прямо указано, что характеристики устройств автоматического отключения и защиты даны для температуры окружающей среды +30 градусов Цельсия.
Из-за особенностей работы биметаллического расцепителя (он нагревается и изгибается под воздействием высокой температуры) в помещениях с минусовой температурой воздуха данный механизм будет нагреваться дольше и иметь задержку в реагировании на превышение тока.
И, соответственно, при высокой температуры среды, данный расцепитель сработает быстрее.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ НА КАНАЛЕ:
