Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества.
Определение основных параметров
Перед выбором автоматического выключателя необходимо определить основные параметры, такие как:
Номинальный ток— максимальный ток, который выключатель может проводить длительное время без срабатывания. Номинальный ток должен соответствовать суммарному току всех потребителей, подключённых к данной линии.
Количество полюсов — количество независимых цепей, которые может отключать выключатель. Для однофазной сети обычно достаточно одно- или двухполюсного выключателя, для трёхфазной — трёхполюсного.
1. Характеристика срабатывания— способность выключателя реагировать на перегрузку и короткое замыкание. Для бытовых целей обычно используются выключатели с характеристикой «С» или «D».
2. Выбор производителя. При выборе автоматического выключателя важно обратить внимание на производителя. Лучше отдавать предпочтение известным и надёжным брендам, таким как ABB, Siemens, Schneider Electric и другим. Они предлагают широкий ассортимент выключателей с различными характеристиками и функциями.
3. Расчёт мощности. Перед покупкой автоматического выключателя необходимо рассчитать мощность всех потребителей, которые будут подключены к данной линии. Для этого можно воспользоваться специальным калькулятором или обратиться к специалисту.
4. Выбор типа выключателя. Существует несколько типов автоматических выключателей, которые различаются по конструкции и принципу работы. Наиболее распространёнными являются электромагнитные и электронные выключатели.
Электромагнитные выключатели — наиболее простой и надёжный тип выключателей. Они состоят из электромагнита и теплового расцепителя. Электромагнит реагирует на короткое замыкание, а тепловой расцепитель — на перегрузку.
*Электронные выключатели — более сложные и дорогие, но более точные и функциональные. Они могут иметь дополнительные функции, такие как защита от импульсных перенапряжений, возможность дистанционного управления и другие.
5. Дополнительные функции. При выборе автоматического выключателя можно обратить внимание на дополнительные функции, которые могут повысить безопасность и удобство использования. Например, наличие индикатора срабатывания, возможность ручного отключения, защита от перенапряжения и другие.
6. Сравнение цен и отзывов. Перед покупкой рекомендуется сравнить цены на различные модели автоматических выключателей и ознакомиться с отзывами других пользователей. Это поможет выбрать наиболее подходящий вариант по соотношению цены и качества.
7. Консультация со специалистом. Если вы не уверены в правильности выбора автоматического выключателя, лучше проконсультироваться со специалистом. Он поможет определить необходимые параметры и выбрать наиболее подходящую модель.
8. Соблюдение правил безопасности. При установке и эксплуатации автоматического выключателя необходимо соблюдать правила безопасности. Не рекомендуется самостоятельно проводить работы, если вы не обладаете необходимыми знаниями и навыками. Лучше обратиться к квалифицированному электрику.
9. Регулярное обслуживание. После установки автоматического выключателя рекомендуется регулярно проводить его обслуживание. Это включает в себя проверку работоспособности, очистку от пыли и грязи, а также замену изношенных деталей.
10. Соблюдение норм и правил. При выборе и установке автоматического выключателя необходимо соблюдать все действующие нормы и правила, чтобы обеспечить безопасность и надёжность работы электрической сети.
Давайте разберёмся, какие выключатели обычно ставят в домах. Все электроприборы и освещение используют 220В. Домашняя сеть называется однофазной. Во всех розетках в вашем доме всего одна фаза. Ещё в розетке есть нулевой провод или просто ноль. Для того чтобы защитить электроприборы от замыканий и перегрузок, в щитке между фазой и нулём необходимо поставить выключатель.
В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока. Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться. Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.
Такой выключатель называется однополюсным и обозначается 1Р. С одной стороны к нему подключается провод «фаза», а с другой «ноль».
Ввод электричества в квартиру/дом может быть выполнен 4-мя проводами. Один из этих проводов «ноль», а остальные — это три «фазы».
Разделение на три фазы нужно в случае большого количества возможных электроприемников. В этом случае, каждая фаза будет давать электричество для одной части дома, например ванной и кухни, ещё одна фаза будет питать комнаты, а третья будет использоваться, например, для освещения или мощных электроприборов.
Именно при наличии 3-х фазного ввода для защиты на этом самом вводе используют выключатель трёхполюсный 3Р.
Трехполюсный выключатель соединяет каждую из трех фаз с нулевым проводом для защиты всей квартиры целиком от больших замыканий.
Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.
Видите, блок состоит из трех однополюсных, собранных вместе. Он позволяет защищать одновременно три фазы.
Выключатели различаются ещё по многим техническим параметрам.
Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.
Параметры автоматических выключателей
Номинальный ток
Главный параметр выключателя — это его номинальный ток In. Обычно он указан на корпусе выключателя и обозначен просто цифрой и буквой, как показано на рисунке. К букве мы вернёмся позже, а цифра указывает величину номинального тока в Амперах.
Номинальный ток выключателя обозначает тот электрический ток, который выключатель через себя пропустит и не отключится.
Его смысл в том, что подключенные одновременно утюг, обогреватель, чайник и включенная микроволновка потребляют электрический ток, больший, чем могут выдержать ваши провода, и может возникнуть пожар или замыкание. А выключатель не позволит приборам потреблять ток, больший, чем разрешено, и при превышении тока — отключится.
Отсюда вытекает ещё одно правило выбора — заранее продумывайте, сколько и каких приборов будет работать одновременно в одной комнате или подключаться розетке. Если у вас есть проект, то уже просчитаны значения нагрузок, по которым просто выбрать выключатели.
Характеристика
Далее рассмотрим буквенные обозначения, которые вам встретятся при выборе выключателя.
Наиболее распространённые обозначения В, С и D. Буква чаще всего указывается на самом выключателе рядом с цифрой, обозначающей номинальный ток. Предохранитель с обозначением С хорошо подходит для защиты электрических цепей со смешанными потребителями, как, например, в квартирах.
Предохранитель с обозначением B имеет малое время и ток срабатывания, поэтому чаще всего используется для защиты простых потребителей, например, только для освещения. Обозначение D указывает на завышенные ток и время срабатывания и используется чаще для промышленных мощных потребителей.
Отключающая способность
Третий параметр, который может вам встретиться при выборе аппарата, это отключающая способность. Этот параметр чаще всего указывается в цифрах и измеряется в кило Амперах (кА) или в Амперах. Обозначает он максимальный электрический ток в случае короткого замыкания, при котором выключатель не должен выйти из строя. Этот параметр рассчитывают специалисты при проектировании. Особенно это важно на производствах, где значения тока короткого замыкания может быть очень большим.
Для бытовых и стандартных промышленных потребителей ток короткого замыкания редко бывает большой, поэтому используют выключатели с отключающей способностью 4,5 кА(4500А) и 6 кА(6000А).
Выключатели выбираются в зависимости от количества фаз вашей сети и бывают однополюсными или трёхполюсными
(бывает и другое количество полюсов, например 2 и 4, но применяются реже), номинального тока в Амперах, характеристики срабатывания и отключающей способности.
Большое значение имеет материал — пластик корпуса, из которого сделан выключатель.
Алгоритм выбора автомата защиты прост:
- Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
- Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
- Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.
Пример
Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире.
Рекомендации относительно использования автоматов даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.
| Сечение жил медных проводов | Допустимый длительный ток нагрузки | Максимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 В | Номинальный ток защитного автомата | Предельный ток защитного автомата | Примерная нагрузка для однофазной цепи |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,5 кв. мм | 19 А | 4,1 кВт | 10 А | 16 А | освещение и сигнализация |
| 2,5 кв. мм | 27 А | 5,9 кВт | 16 А | 25 А | розеточные группы и электрический теплый пол |
| 4 кв.мм | 38 А | 8,3 кВт | 25 А | 32 А | кондиционеры и водонагреватели |
| 6 кв.мм | 46 А | 10,1 кВт | 32 А | 40 А | электрические плиты и духовые шкафы |
| 10 кв. мм | 70 А | 15,4 кВт | 50 А | 63 А | вводные линии |
В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.
Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.
Расчет по мощности
Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.
Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.
После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.
Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников. Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.
Выбираем отключающую способность
Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.
Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения. Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ. Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.
Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А. Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают. А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.
Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью? В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.
При выборе и установке автоматического выключателя необходимо соблюдать все действующие нормы и правила, чтобы обеспечить безопасность и надёжность работы электрической сети.
