Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выбрать автоматический выключатель

Как выбрать автоматический выключатель

Как выбрать автоматический выключатель

Наличие автоматического выключателя (далее по тексту – АВ) в электрической цепи – это, в первую очередь, залог безопасности. Основной функцией АВ является защита проводки и электроприборов от излишней нагрузки, скачков напряжения и коротких замыканий. В случае превышения нормальных показателей силы тока, АВ разъединяет часть цепи, таким образом, обесточивая ее.

image001

Раньше для предохранительной цели использовались специальные плавкие вставки, но проблема одноразового использования и отсутствия возможности самостоятельно вернуть сеть в рабочее состояние заставила потребителей заменить вставки на АВ. Однако перед установкой выключателя, покупателю еще предстоит выбрать наиболее подходящий вид под его запросы. На данный момент существует немалое количество моделей, которые различаются по определенным критериям – от места использования до мощности.

Выбор выключателя по месту использования

image002

Прежде всего, необходимо отметить, что вне зависимости от назначения АВ и вида цепи, которую он будет предохранять, основными критериями будут являться:

  • марка производителя (от этого может напрямую зависеть качество продукции);
  • продавец (лучше не стоит покупать такой важный аппарат с рук или у непроверенного, нелицензированного продавца);
  • сечение провода, чем оно выше, тем больше пропускная способность тока;
  • напряжение, мощность тока в сети.

Для обычной жилой квартиры или дома чаще всего используют выключатели серии ВА. Они имеют две ступени защиты – от превышения номинального значения тока и от сверхтока (следствие короткого замыкания). Первая представляет собой биметаллическую пластину, которая изгибается от напряжения и выключает АВ (тепловая защита). Вторая имеет электромагнит, который отключает цепь в случае замыкания (электромагнитная защита).

Для применения в трансформаторах, электрических двигателях и иных высокомощных агрегатах требуется и соответствующий автомат. При расчете силы тока АВ используются особые формулы, о которых речь пойдет чуть ниже. Исходя из них, для мощных структур подойдут выключатели из серии К 8-15 или D 10-20.

Некоторая сложность возникает при расчете требуемой силы тока для асинхронного двигателя. Например, если для лампочек накаливания формула расчета будет следующая: суммарная мощность тока/напряжение = 200 Вт/220 В = 0,91 А, то для двигателя в формулу вмешается «косинус фи». Обычно его значение указывается на табличке, но если такового нет, можно брать цифру 0,7 или 0,6. Для асинхронного двигателя мощность 2000 Вт расчет будет следующий: мощность/напряжение/косинус фи = 2000 Вт/220 В/0,7 = 13 А.

Выбор автоматического выключателя по силе тока

Сила тока – самая важная характеристика для АВ. Именно по значению рабочей силы сети выбирается выключатель. Защитная функция как раз и состоит в том, чтобы показатель в амперах, проводимый по цепи не превышал показателя, на который рассчитан АВ, иначе произойдет отключение.

Ниже представлена таблица АВ по значению силы тока и их «рабочее пространство»:

Автоматический выключательРабочее пространство (сила тока цепи, при которой предпочтительна именно эта модель)Холостое пространство (сила тока, при которой АВ будет защищать лишь от коротких замыканий, предпочтительна более слабая модель)
0-1Анет
1-2А0-1А
2-3А0-2А
3-6А0-3А
10А6-10А0-6А
16А10-16А0-10А
20А16-20А0-16А
25А20-25А0-20А
32А25-32А0-25А
40А32-40А0-32А
50А40-50А0-40А
63А50-63А0-50А

Важно, чтобы сила тока попадала именно в рабочее пространство, тогда у выключателя будет достигнута максимальная эффективность. Например, по примерам из предыдущего раздела: для двух лампочек накаливания (I = 0,91А) лучше всего использовать самые слабые АВ с силой 1А. Сила тока асинхронного двигателя (I=13А) попадает в диапазон автомата с 16А.

image003

Как выбрать АВ по мощности

Самый распространенный критерий выбора автомата – мощность электросети. Впрочем, важно не забывать, что немалую роль играет и сечение провода и даже возраст проводки. Помимо этого, значения могут разниться в зависимости от напряжения (220 или 380 вольт) и количества фаз.

Читайте так же:
Схема двухкнопочного выключателя legrand

Простой пример поможет лучше разобраться в выборе. Есть необходимость установить выключатель на сеть, обеспечивающую электричеством жилую комнату. Возьмем для наглядности следующие показатели:

  • сечение провода не менее 2,5 мм, проводка медная и в хорошем состоянии;
  • напряжение – 220 вольт, подключение – однофазное;
  • мощность электрического тока – 3000 Ватт.

image004

Сила измеряется по вышеуказанной формуле: мощность/напряжение и составит 13,6 А. Смотрим таблицу значений. Наиболее подходящий вариант – автомат 16А.

Для определения необходимого АВ, можно свериться со следующими усредненными параметрами для однофазной цепи с мощность 220В:

  1. АВ 1А (автоматический выключатель 1А) – до 0,2 кВт.
  2. АВ 2А – до 0,4 кВт.
  3. АВ 3А – до 0,7 кВт.
  4. АВ 6А – до 1,3 кВт.
  5. АВ 10А – до 2,2 кВт.
  6. АВ 16А – до 3,5 кВт.
  7. АВ 20А – до 4,4 кВт.
  8. АВ 25А – до 5,5 кВт.
  9. АВ 32А – до 7 кВт.
  10. АВ 40А – до 8,8 кВт.
  11. АВ 50А – до 11 кВт.
  12. АВ 63А – до 13,9 кВт.

При выборе выключателя для трехфазной сети мощностью 380В, по сути, ничего не меняется. Единственным различием будет учет упомянутого ранее косинуса фи (или угла сдвига).

Пример: необходимо установить на такую сеть АВ. Косинус фи по документации равен 0,6, напряжение – 380В, общая мощность – 7000 Вт. Формула – 7000/380/0,6 = 30,07. На одну фазу (полюс) придется напряжение, близкое к характеристикам 10А. По аналогии с прошлым сравнительным списком, ниже приведены характеристики для такой сети.

  1. АВ 1А – до 1,1 кВт.
  2. АВ 2А – до 2,3 кВт.
  3. АВ 3А – до 3,4 кВт.
  4. АВ 6А – до 6,8 кВт.
  5. АВ 10А – до 11,4 кВт.
  6. АВ 16А – до 18,2 кВт.
  7. АВ 20А – до 22,8 кВт.
  8. АВ 25А – до 28,5 кВт.
  9. АВ 32А – до 36,5 кВт.
  10. АВ 40А – до 45,6 кВт.
  11. АВ 50А – до 57 кВт.
  12. АВ 63А – до 71,8 кВт.

При выборе автоматического выключателя будьте предельно внимательны и обращайте внимание на все показатели самого АВ (марка, производитель, продавец, сила тока) и сети (косинус, мощность, напряжение, сечение, фазы и т.д.)

Расчет автоматов

В этой статье рассмотрим базовые параметры, по которым выполняется расчет автоматического выключателя. Автоматический выключатель – защитный аппарат, который рассчитан на отключение любых сверхтоков в защищаемой цепи в пределах своей чувствительности, прежде чем те вызовут какие-либо повреждения при тепловом воздействии на жилы и изоляцию самого проводника, а также на окружающие его материалы. Под сверхтоками следует понимать токи перегрузки и токи коротких замыканий.

Ввиду необходимости защиты сети от токов КЗ и токов перегрузок в автоматических выключателях применяются комбинированные расцепители (тепловой и электромагнитный), выбор уставок которых рассмотрим ниже.

Расчет автоматов по нагрузке

На основании п. 3.1.4 ПУЭ номинал автомата выбирается наименьшим по расчетному току участка цепи или по току нагрузки электроприемников. Номинал автоматического выключателя по совместительству является уставкой теплового расцепителя. Расчет автоматов по мощности нагрузки сводится к простейшей формуле по оценке максимального тока нагрузки, если нам известна суммарная мощность электроприемников — IB=S/U (при однофазном подключении). После чего подбираем стандартный автомат с номинальным током не менее высчитанного по формуле.

При этом следует учитывать, что выключатель предназначен защищать не нагрузку, а проводник линии, ее питающий.

Основополагающим является следующее условие:

где IB — максимальный рабочий ток нагрузки, In — номинальный ток выключателя, Iz — длительно допустимый ток проводника линии.

См. таблицу расчетов автомата в зависимости от типа подключения и мощности, упрощающую выбор.

Расчет автоматов по току КЗ

Для бытового применения можно ограничиться выбором соответствующего диапазона токов мгновенного расцепления по типу автомата. Для этого вполне подходят типы В (от 3In до 5In) и С (от 5In до 10In). Выбор типа выключателей в зависимости от типа подключенной нагрузки приведен на рисунке.

Читайте так же:
Поставить выключатель между проводов

Конечно, для более точного расчета следует рассчитать величину тока КЗ в конце защищаемого участка цепи, располагая при этом соответствующими исходными данными о питающей подстанции и характеристиках питающей линии. Данные расчеты в большинстве случаев выполняются в специализированных программных комплексах при проектировании новых и реконструкции старых объектов электроснабжения.

Для простых случаев ток однофазного замыкания в искомой точке можно рассчитать по формуле:

Zц определяется по формуле:

Для автоматических выключателей с комбинированным расцепителем допускается обеспечивать защиту от токов однофазного КЗ посредством одного из расцепителей (любого).

Полученное значение тока Iк должно удовлетворять условиям:

Ik≥6In – для теплового расцепителя по п.7.3.139 ПУЭ;
Ik ≥1,25 IM – для электромагнитного расцепителя, где IM- уставка ЭМ расцепителя, 1,25- коэффициент, обеспечивающий чувствительность и срабатывание.

Главное, чтобы защитный аппарат обеспечил отключение защищаемого участка цепи при повреждении в конце линии, так как ток КЗ в данной расчетной точке наименьший.

Расчет автоматического выключателя для однофазной сети

Как правильно выбрать автоматический выключатель:

  1. Номинал автомата.
  2. Что такое Класс автомата
  3. Для чего нужна селективность автоматических выключателей
  4. Токи короткого замыкания, при которых автомат должен отключить питание
  5. Производители — кто же лучший?

Интересный факт. В 18 и 19 веках Франция являлась фактическим законодателем во многих сферах человеческой деятельности: от модной одежды до технологий. В Париже решались многие технические вопросы: в частности, классификация вновь открытых явлений в электротехнике. При этом иногда наблюдался субъективный подход. Так, в начале 19 века на одной из парижских конференций был утвержден показатель силы напряжения — один Вольт. И хотя первооткрывателем электрического поля был англичанин Фарадей, однако честь была оказана итальянцу Алессандро Вольта (создатель, но не изобретатель . батарейки). Можно предположить, что не последнюю роль в принятии не совсем справедливого решения сыграло то, что А. Вольта всегда превозносил деятельность французского императора Наполеона, даже когда последний вторгся с войной в Италию, и не забывал печатать свои работы также и на французском языке.

Пожалуйста, потратьте немного времени на себя, прочитайте все: информации немного и она Вам пригодиться.

1. Номинал автомата

Номинал автомата (или мощность) подбирается исходя из сечения кабеля, а не от мощности оборудования. Тут многие воскликнут с удивлением «Как так, что за ерунда. «. Повторим в н-дцатый раз — автоматические выключатели служат исключительно для защиты кабеля (но не оборудования . ) от перегрузки. А вот сечение кабеля подбирается в зависимости от мощности оборудования, которое будет питаться через этот кабель. К сожалению, 95 % покупателей «забывают» об этом.

Промышленность выпускает автоматы различных номиналов для стандартных сечений кабеля. В таблице ниже приведено примерное соотношение номинала автомата к сечению кабеля.

Для медного кабеля

(для алюминиевого кабеля номинал автомата нужно уменьшить примерно на 30%)

Сечение

кабеля, м 2

Номинал

автомата, А

Сечение

кабеля, м 2

Номинал

автомата, А

Весьма распространен случай, когда человек приобретает пробку более высокого номинала, чем у него было предусмотрено строителями. Т.е. пробка будет пропускать через себя токи, которые будут разрушать кабель. На попытку отговорить Покупателя, последний возмущается: «А что же делать? Менять кабель. » — и уходит раздраженный. Просто вопиющая и возмутительная халатность. Ну почему на растущего ребенка мы покупаем обувь большего размера. Почему мы не пытаемся в одну чашку вылить весь чайник. Почему, в конце концов, мы так упрямо не боимся пожара. Да и еще раз да! Кабель тоже надо периодически менять, как мы меняем все старое, износившееся и негодное. В идеале полную замену кабелей нужно проводить раз в 30 лет (для кабелей с двойной изоляцией) и раз в 15 лет для кабелей в одинарной изоляции. И совсем не обязательно долбить стены. В конце концов, существует масса кабельных каналов (в т.ч. различных цветов), куда можно уложить новую проводку и не сильно испортить дизайн своего жилища. Обойдется в разы дешевле. Также можно прокладывать кабель частями.

Читайте так же:
Розетки выключатели абб космо

2. Класс автомата

Любое электрооборудование при включении (пуске) потребляет тока в несколько раз больше, чем во время постоянной работы. В электротехнике это явление называется пусковыми токами. Так, обычная лампа накала при пуске потребляет тока в 3-4 больше, чем во время работы. Самые большие пусковые токи у электродвигателей — в 8-12 раз выше номинала. Пусковые токи длятся от сотых долей секунды до нескольких секунд. Таким образом, автоматический выключатель должен пропускать через себя кратковременные пусковые токи и не срабатывать. Класс автомата и означает — какие пусковые токи он может пропускать не выключаясь. Для бытовых сетей применяются в равной степени классы «В» или «С»: соответственно рассчитаны на 3-5 номиналов и на 5-10 номиналов. Для двигателей нужно устанавливать автоматы класса D: 10-12 номиналов. Существуют также классы Z, K, MA, но про них не в этой статье .

На замету: при подборе сечения кабеля не надо «закладываться» на пусковые токи, т.к. кратковременные пусковые нагрузки для кабеля считаются нормой.

Автоматические выключатели должны срабатывать в порядке очереди, с тем, чтобы «выбивало» одну линию, а не весь дом. В электротехнике это называется селективностью. Т.е. автоматические выключатели, находящиеся на одной линии должны устанавливаться по убывающей. Например, первым идет вводной автомат на весь дом номиналом 40А, затем автомат на 1-этаж — 32А, потом автомат на розетки первого этажа — 25А и т.д. Если номиналы соседних автоматов совпадают, то понижается класс, например: с класса «С» понижается до класса «В». В таком случае, при перегрузке линии первым сработает автомат самого низкого номинала или класса.

Не вдаваясь в теорию, скажем, что добиться правильной селективности на автоматах различных производителей практически не возможно. С другой стороны: ну будет выбивать весь дом, а не конкретную линию, ведь не каждый же день такое происходит. Насколько для Вас важна селективность — выбирайте сами.

4. Токи короткого замыкания

При коротком замыкании токи в сотни раз превышают номинал автомата и в некоторых случаях могут достигать до 10.000А. Именно поэтому короткое замыкание — одна их основных причин возникновения пожара. При таких высоких токах контакты автомата притягиваются друг другу как в электромагните, и чтобы разлепить их — необходимо очень большое усилие. Это явление называется «залипание» контактов. Таким образом, чем болеее высокие токи короткого замыкания может разорвать автомат — тем он надежней и, соответственно, дороже.

Справедливости ради нужно сказать, что в бытовых электросетях токи короткого замыкания возникают, обычно, в пределах 1000А и очень редко достигают 3000А. Следовательно, переплачивать за автоматы с размыкающей способностью выше 3000А не имеет смысла. Стандартно выпускаются автоматы на токи КЗ 3 000А, 4 500А, 6 000А и 10 000С. С пониманием, что «запас карман не трет», рекомендуем устанавливать автоматику на 4500А. Чтобы не ошибиться — ищите на корпусе автомата прямоугольник, внутри которого будет нужное Вам четырехзначное число.

Почему-то чаще всего покупатель хочет достоверно знать страну-производителя товара. На сегодня — это абсолютно ненужная информация. Не верите, тогда на основании нижеприведенной информации попытайтесь определить кто лучше, если: Словенский концерн «ETI» производит модульные автоматы для себя и для японского концерна «Terasaky». Terasaky, в свою очередь, делают крупногабаритные автоматы для ETI. Модульные автоматы номиналом свыше 100А для ETI изготавливает немецкий концерн Moller. Большая часть модульных автоматов Moller и немецкого концерна Hager выпускаются на мощностях словацкого концерна SEZ. Крупнейшие мировые концерны ABB (Германия) и Schneider Electric (франция) имеют более сотни заводов по всему миру и при этом еще заказывают часть продукции под своим брендом в том же пресловутом Китае. А просхождения запчастей лучше вообще не касаться, иначе у нас все будет «китайским».

Читайте так же:
Что такое кнопочный выключатель шнайдер

Итак, доверять можно только торговой марке, поскольку именно владелец торговой марки определяет как, где и из чего делать свою продукцию. Уже существует достаточно много товарных марок, владельцы которых не имеют никаких собственных производственных мощностей.

Слово китай уже давно стало нарицательным и в разговоре чаще означает низкое качество продукции, чем страну происхождения. Согласитесь, что было бы неправильным называть автомобиль AUDI китайским, несмотря на то, что там только 40% запчастей из Европы.

Из брендовых торговых марок с центральным офисом в Епропе, США, Канаде или Японии на украинском рынке присутствуют: ETI — Словения, Moller — Германия, SEZ — Словакия, Schneider Electric — Франция, Legrand — Франция, Terasaky — Япония, ABB — Германия, General Electric — США, Siemens-Германия. У всех названных крупнейших концернов мира в той или иной мере существуют интересы в Китае, но к качеству их продукции претензий нет.

К группе «китайских» автоматов можно отнести продукцию некоторых торговых марок бывшего соцлагеря, присутствующих на нашем рынке. Владельцы этих марок почти всю свою продукцию заказывают и завозят из Китая:

АСКО и ProElectro — владельцы торговых марок — украинские фирмы

ИЭК, ЕКФ и СТС — все три Россия

Очевидно, что более значимая информация для покупателя — это не страна происхождение, а соответствие товара европейским стандартам. В Европе на сегодня существует два электротехнических стандарта (условно французский и немецкий) с не принципиальными для бытового потребителя различиями. В идеале, для стран СНГ больше подходит французский стандарт. Дело в том, что еще при разработке плана ГОЭЛРО советские инженеры скопировали французские стандарты по электроэнергетике. Кто раздобыл техническую документацию и почему именно во Франции — история умалчивает. Но с того времени стандарты в электроэнергетике Франции и СССР были очень похожи. Тем не менее, это не аргумент, чтобы становиться фанатом французской автоматики. Еще раз напоминаем, что различия между двумя европейскими стандартами — не очень существенны.

Европейские бренды, безусловно, надежнее китайских, но не адекватно стоимости (т. е. не в разы). Не являются единичными случаи, когда абсолютно идентичный товар (разница только в надписи) от двух разных европейских торговых марок по цене отличается в 2(два)! раза.

Разница между дешевыми (китайскими) и более дорогими (брендовыми) автоматами в мелочах. И судите сами, насколько для Вас это мелочи:

«китайские» автоматы иногда могут и не сработать: процент, конечно, невелик — всего сотые доли. Но это как Вам лично по жизни везет;

имеют более слабые винты: халатный или не опытный электрик может и не заметить как винт прокрутился. В результате провод не зажмется как следует и со временем автомат выйдет из строя, а в худшем случае — сгорит;

у китайских автоматов пластик при сильном нагреве начинает течь, что особенно опасно в больших шкафах, где из-за одного бракованного автомата могут выйти их строя все нижестоящие;

за счет более дешевых материалов срок эксплуатации китайской автоматики значительно ниже их брендовых аналогов.

Нужный совет. Через 2-3 месяца после установки новых автоматов , УЗО и т.п. откройте электрошкаф и подтяните все винтовые контакты на автоматах, клеммных колодках и т.д. Называется эта процедура — профилактика и обязательна для исполнения. Дело в том, что медный или алюминиевый проводники под воздействием винтов со временем «просаживаются». Контакт ослабевает, провод начинает греться, изоляция оплавляется, происходит короткое замыкание и . не будем о грустном. У Вас такого не будет.

Читайте так же:
Отечественные автоматические выключатели кэаз

Выбор автоматических выключателей

Нельзя приобретать автомат с поврежденным корпусом, с видимыми трещинами, сколами. Так же нельзя применять автоматы с большим, чем расчетный номинал тока. В первую очередь автоматический выключатель выбирается исходя из характеристик вашей электропроводки и нагрузок.

Выбор автоматических выключателей 04

Как выбрать автоматический выключатель

Автоматы следует приобретать в специальных магазинах и известных производителей автоматических выключателей. Стоимость таких автоматов конечно выше, но она уйдет на второй план, если это касается вашей безопасности. Выбор автоматических выключателей осуществляют по таким критериям как;

— число полюсов автомата;
— длительное рабочее напряжение;
— максимальный допустимый рабочий ток выключателя;
— отключающая способность;
— селективность автомата.

Определение числа полюсов автомата

Выбор числа полюсов автомата зависит от типа электросети. При однофазной сети число полюсов может быть 1 или 2, т. е. автомат может быть однополюсным или двухполюсным.

Выбор автоматических выключателей 02

Подключение однополюсного и трехполюсного автоматического выключателя

В быту при однофазной сети на вводе и для отдельных автоматов используют однополюсные конструкции. Двухполюсные автоматы можно использовать на вводе. В этом случае вероятность срабатывания двухполюсного автомата увеличивается вдвое, в трехфазных сетях используют автоматы на три или четыре полюса.

Номинальное напряжение автомата

Пластиковый корпус автомата содержит сведения о его характеристиках и его рабочем напряжении, которое должно быть Uном ≥ Uсети равное или больше сетевого напряжения.

Выбор автоматических выключателей 05

Основные характеристики автоматического выключателя маркированы на его корпусе

Выбор автоматического выключателя по току нагрузки

Для защиты электропроводки от перегрева при высокой нагрузке должны учитываться условия:

  1. Ток, потребляемый электрической цепью не должен превышать номинальный ток автомата, при этом номинальный ток автомата также не должен быть больше номинального расчетного тока для этого сечения проводов электропроводки.

Iэл <=Iном <=Iпров,
где, Iэл — номинальный ток нагрузки,
Iном — номинальный ток автомата,
Iпров — расчетный ток электропроводки.

  1. Ток срабатывания автомата от перегрузки должен быть в 1,45 раз меньше максимального значения тока электропроводки. Iперег <= 1,45 Iпров. Ниже приводится таблица для групп автоматов B, C, D характеристик срабатывания тепловой и электромагнитной защиты. Таблица 1.

Таблица характеристик срабатывания

По таблице видно, что автомат отключится при перегрузке в 13% номинального тока через время, равного или больше 1 часа. Если нагрузка достигнет 45% номинального значения тока, то тепловая защита автомата отключит нагрузку меньше чем за один час.

Для электромагнитной защиты автомата типа В с трехкратной перегрузкой, время срабатывания будет 0,1 секунды и больше, а при пятикратной перегрузке защита сработает за время меньше 0,1 секунды.

Отключающая способность

Это характеристика учитывает способность автомата отключать контакты без залипания от токов короткого замыкания. Эти значения токов к. з. указаны на корпусе выключателя.

Лучше выбирать автоматы с гарантированной способностью отключаться при токах к. з. равных 3 – 4,5 килоампер. На стоимость здесь не смотрят — это все-таки ваша безопасность.

Селективность автоматического выключателя

Значение селективности автомата показывает возможность автоматического выключателя отключать только те участки электрической цепи, где произошло короткое замыкание или перегрузка. Чтобы автомат обладал хорошей селективностью, нужно сделать правильный выбор по параметрам и классу автомата.

Выбор автоматических выключателей 03

Пример селективности автоматических выключателей

Для хорошей селективности вводной автомат должен иметь значение номинального тока больше, чем автоматы в группах, но не превышать максимальный ток электропроводки. В группах автоматы подбираются по току нагрузки данной группы. То есть при коротком замыкании на кухне, отключится автомат кухонной розеточной группы, а не освещения.

Тепловая нагрузка нескольких автоматов установленных в ряд

Когда автоматические выключатели расположены в электрощите в ряд, то температура автоматов вырастет и номинальный ток автомата уменьшится на поправочный коэффициент К таблицы 2.

Коэффициент К

На таблице 3 указана зависимость номинального тока от внешней температуры, которую также нужно учитывать при выборе автоматического выключателя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector