Номиналы автоматических выключателей по току. Расчет номинала автоматического выключателя
Электробезопасность в быту - тема актуальная для каждого. В этой статье мы разберем, как правильно выбрать и рассчитать номинал автоматического выключателя, чтобы надежно защитить домашнюю электросеть от перегрузок и аварийных ситуаций.
Назначение и принцип действия автоматических выключателей
Автоматические выключатели (АВ) предназначены для защиты электрических цепей от токов перегрузки и коротких замыканий. Они могут быстро и автоматически отключить электропитание в аварийной ситуации, не допуская выхода из строя электропроводки и подключенных приборов.
Принцип действия АВ основан на использовании двух механизмов:
- Биметаллическая пластина, которая расширяется и изгибается при нагреве от силы тока выше допустимой - это защита от перегрузки.
- Электромагнитный расцепитель, который реагирует на резкое увеличение силы тока при коротких замыканиях.
По сравнению с предохранителями, автоматические выключатели обладают рядом преимуществ. Они могут многократно отключать и включать цепь, а также не требуют замены плавкой вставки после срабатывания.
Типы автоматических выключателей и их характеристики
Существует несколько разновидностей автоматических выключателей, которые отличаются конструкцией, диапазоном номиналов и областями применения.
Компактные АВ
Это автоматы небольших габаритов, часто устанавливаемые группами на DIN-рейку. Их номиналы лежат в диапазоне от 1 до 63 А. Такие устройства используются для защиты бытовых сетей, освещения, слаботочных цепей.
Номиналы автоматических выключателей ABB
Автоматы в литом корпусе отличаются повышенной надежностью и возможностью коммутировать большие токи. Их номинал может достигать 1250 А. Они применяются в промышленных установках, распределительных щитах, для защиты мощного оборудования.
Воздушные автоматические выключатели
Это наиболее мощные автоматы, рассчитанные на токи до 6000 А. Отличительная черта - возможность регулировки номинала с помощью сменных калиброванных вставок. Используются для защиты крупных промышленных установок.
Дифференциальные автоматы и УЗО
Такие устройства, помимо защиты от перегрузок и коротких замыканий, контролируют утечку тока на землю. Их номиналы аналогичны компактным автоматам - от 6 до 125 А. Они служат дополнительной мерой электробезопасности.
Таблица номиналов автоматических выключателей
Автоматические выключатели имеют определенную маркировку, по которой можно судить об их характеристиках.
| Номинальный ток | Максимальный ток, который может протекать длительное время |
| Номинальное напряжение | Напряжение, на которое рассчитан автомат |
| Тип время-токовой характеристики | Зависимость времени срабатывания от тока |
Стандарты на автоматические выключатели делятся на бытовые и промышленные. Автоматы обоих типов могут использоваться в жилых помещениях.
Стандартный ряд номинальных токов автоматов для бытового применения: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63А.
Расчет номинала автоматического выключателя
Время срабатывания автоматических выключателей зависит от величины превышения тока над номинальным значением. Эта зависимость описывается время-токовой характеристикой.
Различают несколько типов время-токовых характеристик:
- А - мгновенного действия;
- B - с обратнозависимой выдержкой времени;
- C - с независимой выдержкой времени;
- D - с переменно зависимой выдержкой времени.
Выбор типа характеристики зависит от вида нагрузки и условий эксплуатации. Для бытовых цепей чаще всего используют выключатели типа C.
Выбор номинала автоматического выключателя
При выборе автоматических выключателей необходимо учитывать ряд факторов:
- Селективность - номиналы автоматов должны уменьшаться от вводного к распределительным;
- Максимальная мощность нагрузки с поправочным коэффициентом;
- Cos φ для индуктивной нагрузки.
Кроме того, при выборе номинала нужно закладывать запас 15-20% от расчетного тока нагрузки для надежности работы автомата.
Выбор сечения проводов и номинала автомата по допустимому току
При протекании тока по проводам происходит их нагрев и падение напряжения. Чтобы это не приводило к перегреву изоляции и снижению мощности, нужно выбирать провод сечением, допускающим заданный ток.
Для этого используют таблицы длительно допустимых токов для кабелей разного сечения. Затем по расчетной мощности нагрузки определяют требуемое сечение и подбирают автомат по максимально допустимому току выбранного кабеля.
Номиналы автоматических выключателей по току
Помимо защиты от перегрузки по току, автомат должен надежно отключать цепь при включении мощных потребителей, чтобы предотвратить скачки напряжения.
Для этого при выборе номинала автомата нужно учитывать суммарную мощность подключенных к группе потребителей и коэффициент одновременности их работы. Расчетный ток нагрузки умножают на 1,25-1,5 для выбора автомата.
Выбор номинала автомата, исходя из мощности нагрузки
Рассмотрим пример расчета номинала АВ для квартиры. Предположим, к группе подключены:
- Холодильник 200 Вт;
- Телевизор 150 Вт;
- Лампы освещения 100 Вт;
- Микроволновка 800 Вт.
Суммарная мощность с учетом коэффициента 0,7 составит:
(200 + 150 + 100 + 800) × 0,7 = 840 Вт.
При напряжении 220 В ток нагрузки составит: I = P / U = 840 / 220 = 3,8 А.
С учетом запаса 15% выбираем номинал автомата 4,5 А. Стандартное ближайшее значение - 6 А.
Таким образом, учет всех нюансов позволяет правильно подобрать автомат для надежной защиты электросети.
Код номинала автоматического выключателя
При выборе автоматических выключателей для защиты электродвигателей следует обращать внимание на величину пускового тока, которая может в несколько раз превышать рабочий ток двигателя. В таких случаях рекомендуется использовать автоматы с характеристикой D или специальные моторные автоматы.
Для защиты сварочного оборудования, компрессоров и других мощных приборов лучше применять автоматические выключатели в литом корпусе на большие номинальные токи.
В осветительных сетях допускается устанавливать автоматы бытового исполнения и с характеристикой D для селективности с защитой от коротких замыканий.
Для бытовой техники достаточно компактных автоматов с характеристикой C. Главное правильно рассчитать суммарный ток нагрузки группы.
Таким образом, выбор номинала и типа автоматического выключателя должен осуществляться строго индивидуально, в зависимости от параметров защищаемой цепи и подключенных к ней потребителей.
Рекомендации по выбору автоматических выключателей для конкретных случаев
Рассмотрим некоторые рекомендации по выбору автоматических выключателей для различных ситуаций.
Выбор автомата для квартиры
В квартирных щитках чаще всего используются компактные автоматические выключатели с характеристикой С.
Для расчета номинала вводного автомата складывают мощности всех электроприборов с коэффициентом 0,7-0,8 и выбирают ближайшее стандартное значение с запасом 20%.
Для отдельных групп (освещение, розеточная сеть, стиральная машина и т.д.) также рассчитывают ток по суммарной мощности приборов и выбирают номинал автомата.
Выбор автомата для дачи
На даче часто используются мощные приборы - электроплита, электрокотел, кондиционер. Для их защиты лучше применять автоматы с повышенным запасом по току, например, с характеристикой D.
Также для дачной электросети важно учитывать сезонные перепады температуры и выбирать автоматы с соответствующим температурным диапазоном.
Автоматы для промышленных объектов
На производстве применяются в основном воздушные автоматические выключатели и автоматы в литом корпусе на токи от 250 до 6000 А.
При выборе автомата анализируются пусковые токи всего технологического оборудования, его суммарная мощность. Обязательно учитываются условия окружающей среды.
Автоматические выключатели для систем отопления
Для электрокотлов, тепловых завес, систем теплых полов применяются автоматы с повышенным запасом по току - до 30% от номинала нагрузки.
При выборе автомата нужно обращать внимание на наличие тепловой и электромагнитной отсечки. Это повышает защиту от перегревов.
Автоматы для систем кондиционирования
Кондиционеры являются индуктивной нагрузкой. Поэтому при выборе автомата важно учитывать пусковые токи и коэффициент мощности.
Рекомендуется применение автоматических выключателей со специальными тепловыми расцепителями (реле тепловой перегрузки).
Такой выбор обеспечит надежную эксплуатацию систем кондиционирования воздуха.