Таблица нагрузок автоматов защиты: Таблица автоматов по мощности и току. Выбор автомата по сечению кабеля таблица

Содержание

Таблица автоматов по мощности и току. Выбор автомата по сечению кабеля таблица

Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Мне на почту часто приходят письма с просьбой разъяснить правильно ли выбран автомат. Я понял, что для вас этот вопрос актуален, поэтому в данной статье будет таблица автоматов по мощности и току, по которой Вы с легкостью сможете выбрать автоматический выключатель под свою нагрузку и сечение кабеля.

Главной функцией автомата является защита электропроводки от перегрузки, которая приводит к разрушению изоляции электрического кабеля, короткому замыканию и пожару. Для того чтобы избежать проблем с электропроводкой в обязательном порядке устанавливают автоматические выключатели.

Конструктивно такой аппарат состоит из теплового и электромагнитного механизмов отключения (расцепителей).

Главной задачей электромонтажника является грамотный расчет характеристик автомата для его долговечной, стабильной работы и выполнения тех функций, которые на него возложены.

Ремонтные работы вследствие выхода из строя электропроводки – сложное и очень дорогое дело. Более того, от правильного выбора защитных устройств зависит жизнь и здоровье человека, поэтому важно подойти к этому вопросу очень ответственно.

В этой статье будет представлен правильный алгоритм выбора автоматических выключателей в зависимости от номинала и других характеристик.

Шкала номинальных токов автоматических выключателей

На корпусе автоматических выключателей производителем всегда указываются главные характеристики устройства, его модель, серийный номер и бренд.

Главной и самой важной характеристикой автомата является значение номинального тока. Она показывает максимально допустимый ток, который может долго проходить через автоматический выключатель без его нагрева и отключения. Значение тока измеряется и указывается в Амперах (А). Если номинальный ток, протекающий через устройство, будет превышен, то защитный автомат отключится и разомкнет цепь.

Модели автоматов имеют стандарт значений номинального тока и бывают 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А. Бывают и более мощные приборы, но в быту они не используются и предназначены только для специальных задач в промышленности.

Согласно нормативно-технической документации номинальный ток для любого автоматического выключателя указывается для работы прибора при температуре окружающей среды +30 градусов Цельсия.

Устанавливают автоматы в электрощитах на дин-рейку по несколько штук в зависимости от количества защищаемых линий. При одновременном расположении нескольких устройств вплотную друг к другу они «подогревают» друг друга, это приводит к уменьшению значения тока, который они могут пропустить без отключения. В связи с этим в каталогах и инструкциях к приборам защиты производители часто указывают поправочные коэффициенты для размещения групп выключателей.

Важность время-токовой характеристики

Некоторые электрические приборы имеют высокий пусковой ток при включении. Его значение бывает выше номинального тока автомата, но действует он краткое время. Для электрического кабеля такой ток не представляет опасности (если его величина в разумных пределах соотносится с типом кабеля), но автомат может срабатывать при пусковом токе, воспринимая это как перегрузку.

Для того чтобы не происходило постоянных отключений из-за запуска устройств с высокими пусковыми токами, автоматы имеют разделение на типы по время-токовой характеристике.

Конструктивно автоматический выключатель состоит из двух расцепителей: электромагнитного и теплового.

Электромагнитный расцепитель предназначен для отключения устройства при коротком замыкании. Для работы такого механизма отключения в автомате используется электромагнитная катушка и соленоид. При многократном превышении значения электрического тока появляется магнитное поле в катушке, та задействует соленоид и он отключает автомат.

Автоматические выключатели имеют характеристику по току короткого замыкания (предельный ток отключения), которая по номиналу бывает в 3, 4,5, 6 и 10кА. Для бытовых целей при устройстве защиты в квартире или доме чаще всего применяют автоматы с номиналом тока КЗ 6кА.

Тепловой расцепитель – это пластина, состоящая из двух различных металлов. При длительной нагрузке, превышающей номинальный ток, эта пластина нагревается, выгибается, воздействует на рычаг расцепителя и устройство отключается. Главная задача такого механизма – защищать линию от долговременных перегрузок выше номинального тока автомата.

Чтобы не думать о том, какую нагрузку включить в розетку, не рассчитывать постоянно суммарную мощность приборов и не думать о пусковых токах была придумана характеристика по времени-току.

Данная характеристика показывает время и ток, которые влияют на отключение аппарата. На автоматах она указывается буквой В, С или D.

Автоматические выключатели с одинаковыми номиналами и различной время–токовой характеристикой будут отключаться в разное время и с разным током превышения.

Такое разделение автоматов является очень удобным и позволяет уменьшить количество ложных отключений.

В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010 существует три стандарта время-токовых характеристик:

  1. B – превышение в 3 - 5 раз от номинального тока, самые чувствительные автоматы имеют такую характеристику и применяются в сетях с приборами не имеющими больших пусковых токов.
  2. C – превышение в 5 - 10 раз от номинального тока, самая популярные автоматы с такой характеристикой, они используются в квартирах и частных домах.
  3. D – превышение в 10 - 20 раз от номинального тока, используется для защиты сетей с оборудованием имеющим высокие пусковые токи и кратковременные перегрузки.

Почему автомат С16 не отключится при токе 16 Ампер?

Теперь давайте попробуем понять, почему при сечении электрического кабеля 2,5 кв.мм, который выдерживает ток 25А (ПУЭ таблица 1.3.6) должен защищать автоматический выключатель на 16А, а не на 25А.

Все дело в тепловом расцепителе, который нагревается со временем при воздействии нагрузки и защищает от длительного превышения тока. Длительность этого времени может занимать и 10 минут и 1 час.

Автоматические выключатели имеют такую характеристику, как «ток неотключения», он рассчитан и составляет 1,13 от номинального тока (смотри ГОСТ Р 50345-2010 п.8.6.2). Эта характеристика означает, что автомат не отключится при этом значении тока в течение часа.

Например, автомат на 16А не отключится, при протекании через него тока в 18,08 А в течение часа, это заложено в работу теплового расцепителя устройства.

Еще одной характеристикой автоматов является «условный ток отключения» и он тоже стандартен для всех защитных автоматов и равен 1,45 от номинального тока. При токе, например, 36,25А автомат на 25А обязательно отключится в течение часа. Это правило действует только при условии, что изначально автоматы были холодными.

Поэтому нужно иметь в виду, что автоматические выключатели не отключаются при достижении значения тока их номинала. Они могут работать и дольше, поэтому всегда выбирают защитное устройство с номиналом ниже, чем пропускающая способность кабеля.

Номиналы автоматов по току таблица

Для того, чтобы защитить линию от перегрузки и короткого замыкания нужно тщательно и правильно выбрать номинал автомат по току. Вот, например, если вы защищаете линию с кабелем 2,5 кв.мм. автоматом на 25А и одновременно включили несколько мощных бытовых приборов, то ток может превысить номинал автомата, но при значении меньше 1,45 автомат может работать около часа.

Если тока будет 28 А, то изоляция кабеля начнет плавиться (так как допустимый ток только 25А), это приведет к выходу из строя, пожару и другим печальным последствиям.

Поэтому таблица автоматов по мощности и току выглядит следующим образом:

Сечение медных жил кабеля, кв.мм Допустимый длительный ток, А Номинальный ток автомата, А Максимальная мощность (220 В) Применение 
1,5
19  10  4,1  Освещение
2,5 25 16 5,5 Розетки
4 35 25 7,7 Водонагреватели, духовки
6 42 32 9,24 Электроплиты
10 55 40 12,1 Вводы в квартиру

ВАЖНО! Обязательно следуйте значениям таблицы и указаниям нормативной электротехнической документации!

Какой автомат выбрать для кабеля 2.5 мм2?

Для потребителей, суммарная мощность которых не будет превышать 3,5 кВт рекомендуем использовать медный кабель сечением 2,5кв.мм и защищать эти линии автоматом на 16А.

Для медного кабеля сечением 2,5 кв.мм согласно таблице 1.3.6 ПУЭ длительный допустимый ток 27А. Исходя из этого, можно подумать, что к такому кабелю подойдет автомат на 25А. Но это не так. Кстати кто не знает где искать публикую данную таблицу:

Согласно ПУЭ, п. 1.3.10 значение тока 25А разогреет кабель 2,5 кв.мм до 65 градусов Цельсия. Это достаточно высокая температура для постоянных режимов работы.

Еще важно понимать, что не все производители изготавливают кабель согласно ГОСТ и его сечение может быть ниже заявленного. Так что сечение может быть 2,0 кв.мм вместо 2,5 кв.мм. Качество меди у разных заводов тоже отличается и вы не сможете гарантировано точно сказать о том, какое качество кабеля имеете.

Поэтому очень важен запас в защите кабеля для избегания проблем в процессе эксплуатации электропроводки. Выбор автомата по сечению кабеля осуществляют следующим образом:

  • кабель 1,5 кв.мм применяю при монтаже сигнализации и освещения, ему соответствует автомат 10А;
  • кабель 2,5 кв.мм часто используется для отдельных розеток и розеточных групп, где суммарная мощность потребителей не будет превышать 3,5 кВт. Ему соответствует номиналы автоматов по току 16А;
  • кабель 4 кв.мм используют в быту для подключения духовых шкафов, стиральных и посудомоечных машин, обогревателей и водонагревателей, к нему покупают автомат номиналом 25А;
  • кабель 6 кв.мм нужен для подключения серьезных мощных потребителей: электрических плит, электрических котлов отопления. Номинал автомата 32А;
  • кабель 10 кв.мм обычно максимальное сечение используемое в быту, предназначено для ввода питания в квартиры и частные дома к электрощитам. Автомат на 40А.

Для расчета электрической сети у себя дома смело и строго руководствуйтесь предоставленной выше таблицей и руководством. При правильном расчете силовых линий и защитных устройств всё будет работать долговечно и не принесет вам неудобств и проблем.

Выбор автомата по сечению кабеля таблица для 220 В и 380 Вольт

Многие путают и думают, что автоматические выключатели защищают электрические приборы. Это ошибка.

Автоматический выключатель всегда защищает только силовую линию - кабель! Автомат защищает не нагрузку, не розетку, а питающий кабель и только его. Это нужно запомнить!

Задача автомата – уберечь кабель от повреждения, перегрева и последствий. Поэтому выбирать автомат нужно руководствуясь следующими советами:

1. Сначала вычисляем максимальную нагрузку на каждую линию (суммируем максимальную мощность потребителей), по закону Ома I=P/U вычисляем максимальный ток.

Например, имея на кухне чайник 1кВт, холодильник 0,5 кВт, мультиварку 0,8 кВт и микроволновую печь 1,2 кВт суммируем их максимальные мощности:

1+0,5+1,2+0,8 = 3,5 кВт;

вычисляем силу тока:

I=3500/220=15,9А

2. Исходя из мощности и тока, рассчитываем сечение кабеля или выбираем его из таблицы. Для дома обычно выбирают 1,5 – 10 кв.мм. в зависимости от нагрузки.

Для нашего примера выбираем кабель с жилами 2,5кв.мм.

3. Далее выбираем номинал автоматического выключателя, опять же по таблице в соответствии с выбранным сечение кабеля. Автомат должен отключаться раньше, чем перегреется кабель. В нашем случае это автомат номиналом 16А.

4. Подключаем все в правильной последовательности и пользуемся.

Если электрическую проводку вы будете использовать старую, то учитывайте состояние кабеля и его сечение и подбирайте автомат под него, но номиналом не более 16А! Лучшим решением при ремонте является полная замена всей проводки и защитных устройств.

Автоматические выключатели лучше всего выбирать известных производителей, тогда вы будете уверены в надежности и долговечности их работы.

Самыми распространенными и качественными импортными устройствами на данный момент считают: ABB, Legrand, Shneider Electric, hager.

Единственный их минус – высокая цена, но, конечно, она соответствует качеству продукции. Отечественные приборы фирм IEK и КЭАЗ уступают по качеству, но имеют доступную цену. Желательно покупать автоматические выключатели в электрический щиток одного производителя, чтобы система работала однородно и не было несоответствий в характеристиках защитных устройств.

Важно! Выбирайте электрические компоненты и защитные устройства в специализированных магазинах и проверяйте сертификаты на продукцию!

Монтаж и разводка электропроводки в доме – это сложный и ответственный процесс, в котором важны все тонкости и нюансы, и которые требуют правильного расчета всех составляющих. Именно поэтому если вы не уверены в том, что вам такая работу будет по плечу, то лучше наймите профессионального электрика.

На этом все друзья, надеюсь данная статья помогла вам с решением такой проблемы как выбрать автомат по сечению кабеля, если остались вопросы задавайте в их в комментариях.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья - поделись с друзьями!

 

Выбор автомата по мощности нагрузки и сечению провода

Содержание статьи

Выбор автомата по мощности нагрузки

Для выбора автомата по мощности нагрузки необходимо рассчитать ток нагрузки, и подобрать номинал автоматического выключателя больше или равному полученному значению. Значение тока, выраженное в амперах в однофазной сети 220 В., обычно превышает значение мощности нагрузки, выраженное в киловаттах в 5 раз, т.е. если мощность электроприемника (стиральной машины, лампочки, холодильника) равна 1,2 кВт., то ток, который будет протекать в проводе или кабеле равен 6,0 А(1,2 кВт*5=6,0 А). В расчете на 380 В., в трехфазных сетях, все аналогично, только величина тока превышает мощность нагрузки в 2 раза.

Можно посчитать точнее и посчитать ток по закону ома I=P/U —  I=1200 Вт/220В =5,45А. Для трех фаз напряжение будет 380В.

Можно посчитать еще точнее и учесть cos φ — I=P/U*cos φ.

 

Коэффициент мощности

это безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.
Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига или cos φ

Косинус фи возьмем из таблицы 6.12 нормативного документа СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

Таблица 1. Значение Cos φ в зависимости от типа электроприемника

Тип электроприемникаcos φ
Холодильное  оборудование
предприятий торговли и
общественного питания,
насосов, вентиляторов и
кондиционеров воздуха
при мощности
электродвигателей, кВт:
до 10,65
от 1 до 40,75
свыше 40,85
Лифты и другое
подъемное оборудование
0,65
Вычислительные машины
(без технологического
кондиционирования воздуха)
0,65
Коэффициенты мощности
для расчета сетей освещения
следует принимать с лампами:
люминесцентными0,92
накаливания1,0
ДРЛ и ДРИ с компенсированными ПРА0,85
то же, с некомпенсированными ПРА0,3-0,5
газосветных рекламных установок0,35-0,4

Примем наш электроприемник мощностью 1,2 кВт. как бытовой однофазный холодильник на 220В, cos φ примем из таблицы 0,75 как двигатель от 1 до 4 кВт.
Рассчитаем ток I=1200 Вт / 220В * 0,75 = 4,09 А.

Теперь самый правильный способ определения тока электроприемника — взять величину тока с шильдика, паспорта или инструкции по эксплуатации. Шильдик с характеристиками есть почти на всех электроприборах.

Автоматические выключатели EKF

Общий ток в линии(к примеру розеточной сети) определяется суммированием тока всех электроприемников. По рассчитанному току выбираем ближайший  номинал автоматического автомата в большую сторону. В нашем примере для тока 4,09А это будет автомат на 6А.

 

 

ВАЖНО!

Очень важно отметить, что выбирать автоматический выключатель только по мощности нагрузки является грубым нарушением требований пожарной безопасности и может привести к возгоранию изоляции кабеля или провода и как следствие к возникновению пожара. Необходимо при выборе учитывать еще и сечение провода или кабеля.

По мощности нагрузки более правильно выбирать сечение проводника. Требования по выбору изложены в основном нормативном документе для электриков под названием ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), а точнее в главе 1.3. В нашем случае, для домашней электросети, достаточно рассчитать ток нагрузки, как указано выше, и в таблице ниже выбрать сечение проводника, при условии что полученное значение ниже длительно допустимого тока соответствующего его сечению.

Выбор автомата по сечению кабеля

Рассмотрим проблему выбора автоматических выключателей для домашней электропроводки более подробно с учетом требований пожарной безопасности.Необходимые требования изложены главе 3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ.», так как напряжение сети в частных домах, квартирах, дачах равно 220 или 380В.

Расчет сечения жил кабеля и провода

 

Напряжение 220В.

– однофазная сеть используется в основном для розеток и освещения.
380В. – это в основном сети распределительные – линии электропередач проходящие по улицам, от которых ответвлением подключаются дома.

Согласно требованиям вышеуказанной главы, внутренние сети жилых и общественных зданий должны быть защищены от токов КЗ и перегрузки. Для выполнения этих требований и были изобретены аппараты защиты под названием автоматические выключатели(автоматы).

 

Автоматический выключатель «автомат»

это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания и перегрузки.

 

Короткое замыкание (КЗ)

э- лектрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также, коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

 

Ток перегрузки

– превышающий нормированное значение длительно допустимого тока и вызывающий перегрев проводника.Защита от токов КЗ и перегрева необходима для пожарной безопасности, для предотвращения возгорания проводов и кабелей, и как следствие пожара в доме.

 

Длительно допустимый ток кабеля или провода

– величина тока, постоянно протекающего по проводнику, и не вызывающего чрезмерного нагрева.

Кабели ВВГнг с медными жилами

Величина длительно допустимого тока для проводников разного сечения и материала представлена ниже.Таблица представляет собой совмещенный и упрощенный вариант применимый для бытовых сетей электроснабжения, таблиц № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ.

Сечение
токо-
проводящей
жилы, мм
Длительно допустимый
ток, А, для проводов
и кабелей с медными жилами.
Длительно допустимый
ток, А, для проводов
и кабелей с алюминиевыми жилами.
1,519
2,52519
43527
64232
105542
167560
259575
3512090
50145110

Выбор автомата по току короткого замыкания КЗ

Выбор автоматического выключателя для защиты от КЗ (короткого замыкания) осуществляется на основании расчетного значения тока КЗ в конце линии. Расчет относительно сложен, величина зависит от мощности трансформаторной подстанции, сечении проводника и длинны проводника и т.п.

Из опыта проведения расчетов и проектирования электрических сетей, наиболее влияющим параметром является длинна линии, в нашем случае длинна кабеля от щитка до розетки или люстры.

Т.к. в квартирах и частных домах эта длинна минимальна, то такими расчетами обычно пренебрегают и выбирают автоматические выключатели с характеристикой «C», можно конечно использовать «В», но только для освещения внутри квартиры или дома, т.к. такие маломощные светильники не вызывают высокого значения пускового тока, а уже в сети для кухонной техники имеющей электродвигатели, использование автоматов с характеристикой В не рекомендуется, т.к. возможно срабатывание автомата при включении холодильника или блендера из-за скача пускового тока.

Выбор автомата по длительно допустимому току(ДДТ) проводника

Выбор автоматического выключателя для защиты от перегрузки или от перегрева проводника осуществляется на основании величины ДДТ для защищаемого участка провода или кабеля. Номинал автомата должен быть меньше или равен величине ДДТ проводника, указанного в таблице выше. Этим обеспечивается автоматическое отключение автомата при превышении ДДТ в сети, т.е. часть проводки от автомата до последнего электроприемника защищена от перегрева, и как следствие от возникновения пожара.

Провода ПУГНП и ШВВП

Пример выбора автоматического выключателя

Имеем группу от щитка к которой планируется подключить посудомоечную машину -1,6 кВт, кофеварку – 0,6 кВт и электрочайник – 2,0 кВт.

Считаем общую нагрузку и вычисляем ток.

Нагрузка = 0,6+1,6+2,0=4,2 кВт. Ток = 4,2*5=21А.

Смотрим таблицу выше, под рассчитанный нами ток подходят все сечения проводников кроме 1,5мм2 для меди и 1,5 и 2,5 по алюминию.

Выбираем медный кабель с жилами сечением 2,5мм2, т.к. покупать кабель большего сечения по меди не имеет смысла, а алюминиевые проводники не рекомендуются к применению, а может и уже запрещены.

Смотрим шкалу номиналов выпускаемых автоматов — 0.5; 1.6; 2.5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63.

Автоматический выключатель для нашей сети подойдет на 25А, так как на 16А не подходит потому что рассчитанный ток (21А.) превышает номинал автомата 16А, что вызовет его срабатывание, при включении всех трех электроприемников сразу. Автомат на 32А не подойдет потому что превышает ДДТ выбранного нами кабеля 25А., что может вызвать, перегрев проводника и как следствие пожар.

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя для однофазной сети 220 В.

Номинальный ток автоматического выключателя, А.Мощность, кВт.Ток,1 фаза, 220В.Сечение жил кабеля, мм2.
160-2,80-15,01,5
252,9-4,515,5-24,12,5
324,6-5,824,6-31,04
405,9-7,331,6-39,06
507,4-9,139,6-48,710
639,2-11,449,2-61,016
8011,5-14,661,5-78,125
10014,7-18,078,6-96,335
12518,1-22,596,8-120,350
16022,6-28,5120,9-152,470
20028,6-35,1152,9-187,795
25036,1-45,1193,0-241,2120
31546,1-55,1246,5-294,7185

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя для трехфазной сети 380 В.

Номинальный ток
автоматического
выключателя, А.
Мощность, кВт.Ток, 1 фаза 220В.Сечение жил
кабеля, мм2.
160-7,90-151,5
258,3-12,715,8-24,12,5
3213,1-16,324,9-31,04
4016,7-20,331,8-38,66
5020,7-25,539,4-48,510
6325,9-32,349,2-61,416
8032,7-40,362,2-76,625
10040,7-50,377,4-95,635
12550,7-64,796,4-123,050
16065,1-81,1123,8-124,270
20081,5-102,7155,0-195,395
250103,1-127,9196,0-243,2120
315128,3-163,1244,0-310,1185
400163,5-207,1310,9-393,82х95*
500207,5-259,1394,5-492,72х120*
630260,1-327,1494,6-622,02х185*
800328,1-416,1623,9-791,23х150*

* — сдвоенный кабель, два кабеля соединенных паралельно, к примеру 2 кабеля ВВГнг 5х120

Итоги

При выборе автомата необходимо учитывать не только мощность нагрузки, но и сечение и материал проводника.

Для сетей с небольшими защищаемыми участками от токов КЗ, можно применять автоматические выключатели с характеристикой «С»

Номинал автомата должен быть меньше или равен длительно допустимому току проводника.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья?

Поделиться с друзьями:

Подпишитесь на новые

Подбор автомата по мощности

Выбор защитных автоматических выключателей производится не только в ходе установки новой электрической сети, но и при модернизации электрощита, а также при включении в цепь дополнительных мощных приборов, повышающих нагрузку до такого уровня, с которым старые устройства аварийного отключения не справляются. И в этой статье речь пойдет о том, как правильно производить подбор автомата по мощности, что следует учитывать в ходе этого процесса и каковы его особенности.

Непонимание важности этой задачи может привести к очень серьезным проблемам. Ведь зачастую пользователи не утруждают себя, производя выбор автоматического выключателя по мощности, и берут в магазине первое попавшееся устройство, пользуясь одним из двух принципов – «подешевле» или «помощнее». Такой подход, связанный с неумением или нежеланием рассчитать суммарную мощность устройств, включенных в электросеть, и в соответствии с ней подобрать защитный автомат, зачастую становится причиной выхода дорогостоящей техники из строя при коротком замыкании или даже пожара.

Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?

Современные АВ имеют две степени защиты: тепловую и электромагнитную. Это позволяет обезопасить линию от повреждения в результате длительного превышения протекающим током номинальной величины, а также короткого замыкания.

Основным элементом теплового расцепителя является пластина из двух металлов, которая так и называется – биметаллической. Если на нее в течение достаточно длительного времени воздействует ток повышенной мощности, она становится гибкой и, воздействуя на отключающий элемент, вызывает срабатывание автомата.

Наличием электромагнитного расцепителя обусловлена отключающая способность автоматического выключателя при воздействии на цепь сверхтоков короткого замыкания, выдержать которые она не сможет.

Расцепитель электромагнитного типа представляет собой соленоид с сердечником, который при прохождении сквозь него тока высокой мощности моментально сдвигается в сторону отключающего элемента, выключая защитное устройство и обесточивая сеть.

Это позволяет обеспечить защиту провода и приборов от потока электронов, величина которого намного выше расчетной для кабеля конкретного сечения.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?

Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.

Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.

Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.

Новые хозяева, купив квартиру в старом доме, устанавливают в ней несколько современных бытовых приборов, дающих суммарную нагрузку на цепь, равную 5 кВт. Токовый эквивалент в этом случае будет составлять около 23 А. В соответствии с этим в цепь включается защитный автомат на 25 А. Казалось бы, выбор автомата по мощности сделан верно, и сеть готова к эксплуатации. Но через некоторое время после включения приборов в доме появляется задымление с характерным запахом горелой изоляции, а через некоторое время возникает пламя. Автоматический выключатель при этом не будет отключать сеть от питания – ведь номинал тока не превышает допустимого.

Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.

Причина в том, что хотя расчет автомата по мощности был сделан правильно, кабель проводки сечением 1,5 мм² был рассчитан на 19 А и не мог выдержать имеющейся нагрузки.

Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.

 

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.

Как выполняется выбор сечения провода и номинала автоматического выключателя – на следующем видео:

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя?

Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение. Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока. Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.

Здесь I – величина номинального тока, P – суммарная мощность включенных в цепь установок (с учетом всех потребителей электричества, в том числе и лампочек), а U – напряжение сети.

Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.

 

Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют. Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом). В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.

Наглядно про подбор автоматических выключателей на видео:

Заключение

В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.

по току, нагрузке, сечению провода

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. 

Содержание статьи

Для чего служит автомат

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.

Пакетник или автомат защиты необходим для предотвращения перегрева проводников и отключения в случае КЗ

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.

Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.

Какие бывают автоматы защиты

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.

Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Автоматы для однофазной сети

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, 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. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они 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 проводовДопустимый длительный ток нагрузкиМаксимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 ВНоминальный ток защитного автоматаПредельный ток защитного автоматаПримерная нагрузка для однофазной цепи
1,5 кв. мм19 А4,1 кВт10 А16 Аосвещение и сигнализация
2,5 кв. мм27 А5,9 кВт16 А25 Арозеточные группы и электрический теплый пол
4 кв.мм38 А8,3 кВт25 А32 Акондиционеры и водонагреватели
6 кв.мм46 А10,1 кВт32 А40 Аэлектрические плиты и духовые шкафы
10 кв. мм70 А15,4 кВт50 А63 Авводные 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.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

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.

Отключающая способность автоматических защитных выключателей

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.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:

С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

  • С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
  • Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
  • Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

Каким производителям стоит доверять

И напоследок уделим внимание производителям. Выбор автомата нельзя считать завершенным, если вы не подумали о том, какой фирмы автоматические выключатели вы будете покупать. Точно не стоит брать неизвестные фирмы — электрика не та область, где можно ставить эксперименты. Подробно о выборе производителя в видео.

Таблица для выбора автоматических выключателей для однофазной и трехфазной сети

Расчет автоматического выключателя.

Автоматический выключатель можно рассчитывать двумя методами: по силе тока потребителей или по сечению используемой проводки.

Рассмотрим первый способ — расчет автомата по силе тока.

Первым шагом, нужно подсчитать общую мощность, которую нужно повесить на автомат. Для этого суммируем мощность каждого электроприбора. Например, нужно рассчитать автомат на жилую комнату в квартире. В комнате находится компьютер (300 Вт), телевизор (50 Вт), обогреватель (2000 Вт), 3 лампочки (180 Вт) и еще периодически будет включаться пылесос (1500 Вт). Плюсуем все эти мощности и получаем 4030 Вт.

Вторым шагом рассчитываем силу тока по формуле I=P/U P — общая мощность U — напряжение в сети

Рассчитываем I=4030/220=18,31 А

Выбираем автомат, округляя значение силы тока в большую сторону. В нашем расчете это автоматический выключатель на 20 А. 

Рассмотрим второй метод — подбор автомата по сечению проводки.

Этот метод намного проще предыдущего, так как не нужно производить никаких расчетов, а значения силы тока брать из таблицы (ПУЭ табл.1.3.4 и 1.3.5.)

Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2 Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
0,5 11
0,75 15
1 17 16 15 14 15 14
1,5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2,5 30 27 25 25 25 21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2 Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
2 21 19 18 15 17 14
2,5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38

Допустим, у нас двухжильный медный провод с сечением 4 мм.кв. уложенный в стену, смотрим по первой таблице силу тока, она равна 32 А. Но при выборе автоматического выключателя эту силу тока нужно уменьшать до ближайшего нижнего значения, для того чтобы провод не работал на пределе. Получается, что нам нужен автомат на 25 А.

Так же нужно помнить, если нужен автомат на розеточную группу, то брать выше 16 А нет смысла, так как розетки больше 16 А выдержать не могут, они просто начинают гореть. На освещение самый оптимальный на 10 А.

  • Предыдущая запись: Установка встраиваемой раковины в мраморную столешницу.
  • Следующая запись: Замена вводного переключателя на двухполюсный автомат.

Плюсы и минусы

Преимуществом дифавтомата в его компактности, многофункциональности, 100% защита цепи от внезапных перегрузок или иной опасности. Ну а главный «козырь» — стоимость, которая ниже, нежели суммарная стоимость УЗО и выключателя автоматического типа.

Если учитывать единичный случай, то разница не слишком ощутима, но при покупке на весь дом выгода существенная. Впрочем, многое зависит от марки изделия. Монтаж занимает мало времени, на рейке дифавтомат также помещается довольно компактно.

Есть и свои недостатки у дифавтоматов. При выходе со строя придётся приобретать изделие в комплекте, а не по отдельности.

Возникновение короткого замыкания приведёт к трудностям в поиске его причины. При разделенной установке идентификация намного проще: выключился УЗО – утечка, автомат – короткое замыкание.

Какой выбрать вид защитного устройства, вопрос не из лёгких. Как делают многие электрики: если речь идёт о небольшой квартире, тогда используйте дифавтомат.

Теперь опредилемся,как выбрать сечения кабеля для электропроводки

По приведенным выше формулам можно рассчитать мощность электросети и значение рабочего тока в сети. Остаяется по полученным значениям выбрать сечение электрического кабеля, который можно использовать для рассчитываемой проводки в квартире.

Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок, все сделано за нас. По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля ,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7) 

Проложенные открыто

     

Сечение жил кабеля

Медные жилы

   

мм2

Ток нагрузки

Мощн.кВт

 
 

А

220 В

380 В

0,5

11

2,4

 

0,75

15

3,3

 

1

17

3,7

6,4

1,5

23

5

8,7

2

26

5,7

9,8

2,5

30

6,6

11

4

41

9

15

5

50

11

19

10

80

17

30

16

100

22

38

25

140

30

53

35

170

37

64

Проложенные в трубе

     

Сечение жил кабеля

Медные жилы

   

мм2

Ток накрузки

Мощн.кВт

 
 

А

220 В

380 В

0,5

     

0,75

     

1

14

3

5,3

1,5

15

3,3

5,7

2

19

4,1

7,2

2,5

21

4,6

7,9

4

27

5,9

10

5

34

7,4

12

10

50

11

19

16

80

17

30

25

100

22

38

35

135

29

51

Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты 

ТАБЛИЦА 1.

из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети

NN пп

Наименование

Установленная мощность, Вт

1

Осветительные приборы

1800-3700

2

Телевизоры

120-140

3

Радио и пр. аппаратура

70-100

4

Холодильники

165-300

5

Морозильники

140

6

Стиральные машины без подогрева воды

600

 

с подогревом воды

2000-2500

7

Джакузи

2000-2500

8

Электропылесосы

650-1400

9

Электроутюги

900-1700

10

Электрочайники

1850-2000

11

Посудомоечная машина с подогревом воды

2200-2500

12

Электрокофеварки

650-1000

13

Электромясорубки

1100

14

Соковыжималки

200-300

15

Тостеры

650-1050

16

Миксеры

250-400

17

Электрофены

400-1600

18

СВЧ

900-1300

19

Надплитные фильтры

250

20

Вентиляторы

1000-2000

21

Печи-гриль

650-1350

22

Стационарные электрические плиты

8500-10500

23

Электрические сауны

12000

ТАБЛИЦА2.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу 

1. Средняя площадь квартиры (общая), м:

 

— типовых зданий массовой застройки

— 70

— здания с квартирами повышенной комфортности (элитные) по индивидуальным проектам

— 150

2. Площадь (общая) коттеджа, м

— 150-600

3. Средняя семья

— 3,1 чел.

4. Установленная мощность, кВт:

 

— квартир с газовыми плитами

— 21,4

— квартир с электрическими плитами в типовых зданиях

— 32,6

— квартир с электрическими плитами в элитных зданиях

— 39,6

— коттеджей с газовыми плитами

-35,7

— коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами

-48,7

— коттеджей с электрическими плитами

— 47,9

— коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами

— 59,9

Elesant.ru

  • Выбор светильника для спальни
  • Групповые линии освещения: общие норма и правила
  • Как и когда вызывать электрика?
  • Как подобрать кабель в электросети 0,4кВ: сечение и длина кабеля
  • Осветительные сети промышленных предприятий
  • Отличие групповых сетей от питающих и распределительных сетей электропроводки
  • Получение разрешений для дополнительных мощностей
  • Ремонт старой электропроводки
  • Силовые цепи квартиры
  • Скрытая электропроводка

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

  • 6 А – 1,2 кВт;
  • 8 А – 1,6 кВт;
  • 10 А – 2 кВт;
  • 16 А – 3,2 кВт;
  • 20 А – 4 кВт;
  • 25 А – 5 кВт;
  • 32 А – 6,4 кВт;
  • 40 А – 8 кВт;
  • 50 А – 10 кВт;
  • 63 А – 12,6 кВт;
  • 80 А – 16 кВт;
  • 100 А – 20 кВт.

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

  • электросауна (12 кВт) — 60 А;
  • электроплита (10 кВт) — 50 А;
  • варочная панель (8 кВт) — 40 А;
  • электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
  • посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
  • СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
  • электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
  • электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
  • утюг (1,6 кВт) — 8 А;
  • солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
  • пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
  • мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
  • тостер (1 кВт) — 5 А;
  • кофеварка (1 кВт) — 5 А;
  • фен (1 кВт) — 5 А;
  • настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
  • холодильник (0,4 кВт) — 2 А.


Как подключить проходной выключатель: схемы подключения


Расчет сечения кабеля по мощности: практические советы от профессионалов

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Вычисление показателей

Расчет мощности при выборе автомата проводится так. Например, все монтажные работы выполнены электрическим кабелем с сечением 3,0 и максимальной силой 25А.

Общая мощность приборов равна: микроволновая печь 1,5 kW, электрочайник 2,1 kW, холодильник 0.7 kW, телевизор 0.5 kW. Суммарная мощность получается равной 4,7 kW или же 4.7 * 1000 W.

Чтобы мощность в каждой цепи было проще рассчитать, нагрузку разделяют на группы. Оборудование наибольшей мощности подключают отдельно. Не стоит пренебрегать нагрузкой малой мощности, поскольку при расчетах в сумме может получиться существенный результат.

Для вычисления используем формулу: мощность / напряжение. Итого 21,3 А. Потребуется УЗО или дифавтомат с граничным потреблением 25А, не более. Если количество потребителей более двух, то суммарную мощность следует умножать на 0,7, для корректировки данных. При нагрузке три и более – на 1,0.

Понижающие коэффициенты для некоторых приборов:

  • холодильное оборудование от 0,7 до 0,9, в зависимости от характеристик мотора;
  • подъёмные устройства и лифты 0,7;
  • оргтехника 0,6;
  • люминесцентные лампы 0,95;
  • лампы накаливания 1,1;
  • тип ламп ДРЛ 0,95;
  • неоновые газовые установки 0,4.

Понижение мощности обусловлено тем, что не все приборы могут быть включены одновременно.

По значению рабочего тока нагрузки подбирается автомат. Номинал автомата должен быть чуть меньше рассчитанного значения тока, но допускается выбирать и немного большие значения.

Какие еще параметры важны при выборе

Количество полюсов

Для простоты восприятия, вынесем за скобки трехфазные выключатели. Выбираем между 1 и 2 полюсными конструкциями. С точки зрения Правил устройства электроустановок (ПУЭ), разницы нет. Но те же правила подразумевают качественную организацию заземления или зануления. А если возникнет проблема с появлением фазы на нуле (к сожалению, в старом жилом фонде это реально), то лучше будет полностью отключить вашу квартиру от линий электропередач. Поэтому, если вы можете выбрать какой вводной автомат устанавливать — возьмите двухполюсный.

Время — токовая характеристика

Существуют разные типы кривых времятоковых характеристик, обозначаются они латинскими буквами: A, B, C, D… Начиная с A и далее происходит постепенное загрубление чувствительности устройства. Например, тип «B» означает срабатывание электромагнитного расцепителя при 3–4 кратном превышении тока, тип «C» при 5–7 кратном, «D» при 10-ти кратном. Тепловой расцепитель будет срабатывать одинаковым образом у разных типов времятоковых характеристик.

Более точные данные всегда необходимо получать из документации производителя на каждое конкретное изделие, например, для вводных автоматов BA47-29 характеристики срабатывания следующие:

Пример графиков для BA47-29 с характеристиками (типами) B, C, D приведены ниже на картинке, зависимости для других типов можно найти на официальных сайтах производителей. Выбор того или иного типа обусловлен видом подключаемой нагрузки, а точнее ее способностью потреблять ток скачкообразно. Например, у двигателей пусковой ток превышает номинальный в несколько раз, и в зависимости от их разновидностей могут применяться устройства типа «C» или «D». Тип «B» рекомендован при нагрузках, не имеющих значительных пусковых токов.

Также, использование типов с уменьшенной чувствительностью срабатывания имеет смысл для увеличения вероятности срабатывания нижестоящих групп автоматических выключателей.

Номинальный ток

Основная характеристика, по которой и происходит, в основном, выбор устройства. Тем не менее, как мы убедились в предыдущем разделе, необходимо учитывать и времятоковую характеристику, так как реальный ток срабатывания зависит одновременно как от номинального тока, так и от типа характеристики. В ранее приведенных таблицах номинальный ток обозначен как In. Теоретически, при отсутствии пусковых токов, нагрузка, потребляющая ток, равный номинальному не должна приводить к срабатыванию (отключению) устройства.

Способ крепления

На сегодняшний день, альтернативы нет. Это выключатели, которые устанавливаются на DIN рейку. Никакого прямого прикручивания на стену или корпус щитка. Только монтаж на DIN фиксаторы. Однако, при использовании специальных аксессуаров возможны и другие типы крепления.

Прибор может быть в отдельном корпусе, или установлен в общий щит — это неважно. Главное, обеспечить свободный доступ для владельца

Важный момент: опломбировка вводного автомата. Есть множество способов ограничить доступ к контактам (для исключения несанкционированного подключения). Можно установить заглушки на отверстия для затяжки винтов на контактах.Или просто поставить пломбы на крышки, закрывающие контактные группы.Главное, чтобы после опломбирования можно было беспрепятственно включать и выключать энергоснабжения.

Номиналы автоматов по току таблица

Необходимость выбора автоматических выключателей возникает во время проектирования электрических сетей в новых домах, а также при подключении приборов и оборудования с более высокой мощностью. Таким образом, в процессе дальнейшей эксплуатации обеспечивается надежная электрическая безопасность объектов.

Халатное отношение к выбору устройства с необходимыми параметрами приводит к серьезным негативным последствиям. Поэтому перед выбором автоматического защитного устройства нужно обязательно убедиться, что установленная проводка выдержит запланированную нагрузку. В соответствии с ПУЭ автоматический выключатель должен обеспечивать защиту от перегрузки наиболее слабого участка цепи. Его номинальный ток должен соответствовать току подключаемого устройства. Соответственно и проводники выбираются с требуемым сечением.

Чтобы рассчитать мощность автомата по току, необходимо воспользоваться формулой: I=P/U, где Р является суммарной мощностью всех электрических приборов, имеющихся в квартире. Вычислив необходимый ток, можно выбрать наиболее подходящий автомат. Существенно упрощает проведение расчетов таблица, с помощью которой можно выбрать автоматический выключатель в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Расчет автомата по мощности тока осуществляется в основном для электроустановок – электродвигателей, трансформаторов и других устройств, имеющих реактивную нагрузку.

Особенности защиты электрических двигателей в производственных условиях

Нередко при включении устройств, мощность которых превышает 100 кВт, напряжение в общей сети падает ниже минимального. При этом отключения рабочих силовых агрегатов не происходит, но количество их оборотов снижается. Когда напряжение восстанавливается до нормального уровня, мотор начинает заново набирать обороты. При этом его работа происходит в режиме перегрузки. Это называется самозапуском.

Самозапуск иногда становится причиной ложного срабатывания АВ. Это может произойти, когда до временного падения напряжения установка в течение длительного времени работала в обычном режиме, и биметаллическая пластина успела прогреться. В этом случае тепловой расцепитель иногда срабатывает раньше, чем напряжение нормализуется. Пример падения напряжения в электросети автомобиля на следующем видео:

Чтобы предотвратить отключение мощных заводских электромоторов при самозапуске, используется релейная защита, при которой в общую сеть включаются токовые трансформаторы. К их вторичным обмоткам подключаются защитные реле. Эти системы подбираются методом сложных расчетов. Приводить здесь мы их не будем, поскольку на производстве эту задачу выполняют штатные энергетики.

Выбор автоматического выключателя: определяем нужную мощность

Домовой автоматический выключатель – важная предохранительная часть электросети. Она помогает продлить срок службы проводки, а также повышает уровень безопасности. Чтобы знать, какие автоматы ставить в частном доме, необходимо учесть сразу несколько параметров.

Для чего нужен автомат

Автоматические выключатели для квартиры, таунхауса, небольшого промышленного объекта обладают общим принципом работы.

Они оснащены двухступенчатой системой защиты:

  1. Тепловая. Тепловой расцепитель выполнен из биметаллической пластины. При длительном действии со стороны тока высокой мощности повышается гибкость пластины, из-за чего она задевает выключатель.
  2. Электромагнитная. Роль электромагнитного расцепителя играет соленоид. При регистрации повышенной мощности тока, на которую не рассчитан автомат и кабель, также срабатывает выключатель. Это уже защита от короткого замыкания.

АВ (общепринятое сокращение) защищает электросеть от нагревания изоляции и пожара. Именно по причине такой схемы работы важно знать, на сколько ампер ставить автомат в квартиру: если неправильно подобрать устройство, оно не сможет блокировать несоответствующий по мощности ток, и произойдет возгорание. Выбранный по всем рекомендациям АВ будет защищать от пожаров, ударов током, нагревания и сгорания микросхем домашних приборов.

Выбираем автомат по мощности нагрузки

Подбор автоматических выключателей, прежде всего, происходит на основании мощности, которую должна выдерживать домашняя электросеть.

Чем важен выбор автомата по мощности нагрузки:

  1. При несоответствии этого показателя данным АВ постепенно нагревается проводка.
  2. Постоянный нагрев приводит к тому, что изоляционный слой плавится. Это создает сразу две проблемы: токсичное задымление и риск возгорания.
  3. На фоне плавления изоляции появляется короткое замыкание. АВ наконец срабатывает (чего не произошло раньше, поскольку устройство подобрано неправильно), однако в квартире уже мог распространиться огонь, а тем более дым.

Чтобы предотвратить эти негативные последствия, важно учесть несколько нижеприведенных правил. Расчет автоматического выключателя может быть осуществлен при помощи точной формулы или приблизительно.

Первый вариант максимально доступный. Необходимо учесть общую мощность сети, то есть совокупность мощностей одновременно включенных электроприборов. Учитываются даже небольшие осветительные лампы, подогрев пола, если таковой имеется, бытовая кухонная техника и развлекательные электрические устройства. Полученная цифра должна быть выражена в кВт.

Пример, как проводить расчет мощности:

  • стиральная машина – 700 Вт;
  • электроплита – 2,5 кВт;
  • СВЧ – 1,8 кВт;
  • 5 лампочек – 600 Вт;
  • холодильник – 400 Вт;
  • телевизор – 200 Вт;
  • ПК – 550 Вт;
  • пылесос – 1 кВт.

Общая мощность подключенных на розетки или непосредственно проводку приборов составляет 7,75 кВт. Чтобы, учитывая эти данные, подобрать автомат, чей показатель выражается в амперах, достаточно умножить полученную сумму на пять. Именно такая разница в среднем присутствует в однофазной сети между значением тока АВ и мощностью устройств. Полученное число – 38,75 А. Показатель автоматического выключателя должен быть по крайней мере равным вычисленной сумме или выше ее.

Ближайшая по мощности распространенная модель – 40А. Такой АВ и следует монтировать в жилье с перечисленным количеством электроприборов. Он выдержит 7,75 кВт и даже немного превосходящую этот параметр нагрузку. Если в здании проведена трехфазная сеть, алгоритм вычисления не меняется, только умножать кВт нужно на 2. Пример: 7,75*2=15,5 А.

Однако вышеуказанная формула недостаточно точная.  Лучше выбор номинала осуществлять по закону Ома: I=P/U, где I – номинал тока АВ, P – мощность электроприемников, U – напряжение сети. При той же нагрузке вычисление по формуле даст иной результат, чем приблизительный расчет: 7750/220=35,2 А. Видно, что погрешность первого метода вычисления составляет около 3,5 А. Но выбор автомата от этого не меняется: все равно поставить на ввод в доме для однофазной сети нужно 40А.

Узнавать показания для электродвигателя лучше не навскидку, используя общедоступные таблицы, а по паспорту устройства. Если он утерян, рекомендуется связаться с производителем для выяснения характеристик.

Выбираем автомат по сечению кабеля

Если учитывать только мощность электросети, не принимая во внимание сечение кабеля, в квартире произойдет возгорание. По правилам пожарной безопасности, сечение должно соответствовать нагрузке сети. Что происходит, если это требование не соблюдено, видно по советским квартирам с устаревшей проводкой: в лучшем случае – постоянное срабатывание АВ, в худшем – возгорание проводки и всей квартиры вместе с ней.

Кабели с разными сечениями выдерживают различные нагрузки. Чем больше диаметр, тем значительнее может быть длительно допустимый ток. Последняя величина измеряется в А. Чтобы подобрать кабель с оптимальным диаметром жилы, достаточно провести расчет по одной из вышеуказанных формул и узнать величину номинала тока.

То, сколько ампер длительное время выдерживает кабель, зависит не только от диаметра, но и от материала изготовления жилы. Можно приобрести изделия с алюминиевой основной или из меди.

Таблица поможет лучше ознакомиться с разрешенными показателями для отдельных кабелей и упростит выбор автомата по сечению кабеля:

Сечение, мм Максимальный показатель для алюминиевых жил Для медных жил
1,5 19 Не изготавливаются
4 35 27
6 42 32
10 55 42
25 95 75
50 145 110

Как видно, лучше использовать алюминиевую проводку – при равных показателях сечения она оказывается более надежной. Это заметно по домам постройки 2003–2018 годов, при возведении которых было запрещено использовать медные кабели.

Чтобы АВ работал нормально, показатель предельно допустимого тока проводки должен совпадать с его номинальным током, а также с нагрузкой на электросеть. Для нагрузки в 7,75 кВт и АВ с показателем 40А устанавливается алюминиевая проводка 6 мм или медная 10 мм. При подборе диаметра проводника достаточно смотреть на показатель автоматического выключателя и сверяться по таблице.

Выбираем автомат по току короткого замыкания (КЗ)

Вычислять оптимальный тип автомата КЗ довольно сложно. Нужно учитывать показатели электростанции, длину проводки и ее сечение. Однако прибегать к сложным вычислениям и помощи калькулятора не нужно. Для удобства пользователей автоматы разделены на три группы по время-токовым характеристикам (времени, за которое происходит отключение при угрозе кз, и показателе, в случае регистрации которого срабатывает отключение).

Какие бывают автоматы:

  1. B. Срабатывает за 5–20 секунд. Выключается, если произошло превышение в 5 раз. Подходят только для домов, где не задействована современная электротехника, а используются только осветительные приборы.
  2. C. Токовая нагрузка может превышать номинальную в 10 раз, время срабатывания – 1–10 секунд. Нужны при монтаже электропроводки в жилом доме только АВ типа C.
  3. D. Ток срабатывания может быть больше номинального в 14 раз, отключение происходит не более чем за 10 с. Такие АВ предназначены для промышленного использования.

Выбираем автомат по длительно допустимому току (ДДТ) проводника

Выбор автоматического выключателя по току не отличается от подбора диаметру жилы. Суть в том, чтобы ДДТ не превышал возможности установленного кабеля. Достаточно учесть показатели таблицы, приведенной выше. Главное, чтобы показатель ДДТ автомата не превышал этот же показатель жилы. ДДТ проводника может равняться 42 А при модели АВ 40А, но обратная ситуация не допустима.

Пример выбора автоматического выключателя

В современной квартире используются все перечисленные выше устройства (совокупной мощностью 7,75 кВт) и дополнительно следующие наименования (показатели указаны в кВт).

  • чайник – 1,2;
  • духовка – 1,2;
  • обогреватель – 1,4.

Суммарная нагрузка на электросеть – 11,55 кВт. Как выбрать АВ таком случае:

  1. Вычислить номинал, используя формулу Ома. 11500/220 = 52,5 А.
  2. Подобрать проводник, который соответствует показателю 52,5 А или выше. В зависимости от производителя, ДДТ с таким номиналом может выдерживать алюминиевая жила 10 мм или 16 мм.
  3. Так как электросеть бытового пользования, подбирается АВ типа C.

Расчет автомата лучше проводить при помощи профессионала.

Таблица выбора автоматического выключателя для однофазной сети 220 В

В таблице представлено, как выбрать автоматический выключатель под сеть 220 в зависимости от кабеля и совокупной мощности приборов:

Номинальный ток автоматического выключателя, А. Мощность, кВт. Сечение (ал. жилы), мм
16 До 2,8 1,5
25 2,8–4,5 2,5
32 4,5–5,8 4
40 5,8–7,3 6
50 7,3–9,1 10
63 9,1–11,4 16
80 11,4–14,6 25
100 14,6–18 35
125 18–22,5 50
160 22,5–28,5 70

Таблица выбора автоматического выключателя для трехфазной сети 380 в

Расчет автомата по мощности 380:

Номинальный ток АВ Мощность, кВт. Сечение, мм
16 0–7,9 1,5
25 8,3–12,7 2,5
32 13,1–16,3 4
40 16,7–20,3 6
50 20,7–25,5 10
63 25,9–32,3 16
80 32,7–40,3 25
100 40,7–50,3 35
125 50,7–64,7 50

ТОП-5 моделей автомата на рынке в текущем году

Подбирая АВ, необходимо учитывать рейтинг производителей подобных устройств.

Самые лучшие автоматы (точнее, их производители) на сегодняшний день:

  • Schneider Electric. Французская фирма. Автоматы ее производства давно испытаны в российских условиях, служат долго и отличаются надежностью.
  • General Electric. Недостаток – высокая цена, зато надежность и качество исполнения также на высоте. Американский производитель выпускает отличные АВ для трехфазных сетей.
  • Siemens. Низкая цена, но качество хуже, чем у двух лидеров, представленных выше. Тяжело найти приборы в продаже. Изначально бренд был немецким, затем его приобрели американцы. Надежность АВ и средняя стоимость делают компанию такой популярной.
  • Контактор. Лучший бренд из российских, однако цены кусаются. Лучше приобрести автоматы европейского производства, хотя Контактор – хорошее решение для слабонагруженных сетей.

Лучший автомат – не только тот, который получил положительные отзывы, но и обязательно способный выдержать мощность электроприборов.

Как обезопасить электросеть от пожара

Чтобы избежать возгораний и выхода из строя электротехнике, лучше доверять проект подключения электросетей профессионалам. Они учтут такие важные аспекты, как номинальный ток, максимальная мощность одновременно включенных приборов, сечение кабеля, схема подключения в щитке и т.д. Рекомендуется заказывать такой проект не только при строительстве частного дома, но и при ремонте квартир советской постройки.

Расчет сечения кабеля, автоматов защиты

 

Вступление

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты. Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.

При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.

Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя

Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.

Приведу пример:

  • Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
  • Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
  • Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.

Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:

  • P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
  • I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:

Электроприборы

Мощность

Р, Вт

Коэффициент спроса

Кс

Освещение

480

0,7

Радиоприемник

75

0

Телевизор

160

1

Холодильник

150

1

Стиральная машина

380

0

Утюг

1000

0

Пылесос

400

0

Другие

700

0,3

Итого:

3345, Вт

 
  • Расчетная Мощность в сети расчитавается следующим образом:
  • 480×0,7+75+160+150+380+1000+400+700×0,3=2711,ВТ
  • К(спроса) квартиры=2711÷3345=0,8
  • Ток нагрузки:
  • 3345÷220×0,8=12Ампер.
  • Соответственно выбираем автомат защиты на шаг больше:16Ампер.

В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже: 

Количество приемников в помещении

2

3

5-200

К(коэффициент спроса)помещения

0,8

0,75

0,7

Теперь опредилемся,как выбрать сечения кабеля для электропроводки

По приведенным выше формулам можно рассчитать мощность электросети и значение рабочего тока в сети. Остаяется по полученным значениям выбрать сечение электрического кабеля, который можно использовать для рассчитываемой проводки в квартире.

Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок, все сделано за нас. По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля ,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7) 

Проложенные открыто

     

Сечение жил кабеля

Медные жилы

   

мм2

Ток нагрузки

Мощн.кВт

 
 

А

220 В

380 В

0,5

11

2,4

 

0,75

15

3,3

 

1

17

3,7

6,4

1,5

23

5

8,7

2

26

5,7

9,8

2,5

30

6,6

11

4

41

9

15

5

50

11

19

10

80

17

30

16

100

22

38

25

140

30

53

35

170

37

64

Проложенные в трубе

     

Сечение жил кабеля

Медные жилы

   

мм2

Ток накрузки

Мощн.кВт

 
 

А

220 В

380 В

0,5

     

0,75

     

1

14

3

5,3

1,5

15

3,3

5,7

2

19

4,1

7,2

2,5

21

4,6

7,9

4

27

5,9

10

5

34

7,4

12

10

50

11

19

16

80

17

30

25

100

22

38

35

135

29

51

Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты 

ТАБЛИЦА 1.

Номенклатура мощностей электробытовых приборов и машин для расчета в электросетях жилых помещений

из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети

NN пп

Наименование

Установленная мощность, Вт

1

Осветительные приборы

1800-3700

2

Телевизоры

120-140

3

Радио и пр. аппаратура

70-100

4

Холодильники

165-300

5

Морозильники

140

6

Стиральные машины без подогрева воды

600

 

с подогревом воды

2000-2500

7

Джакузи

2000-2500

8

Электропылесосы

650-1400

9

Электроутюги

900-1700

10

Электрочайники

1850-2000

11

Посудомоечная машина с подогревом воды

2200-2500

12

Электрокофеварки

650-1000

13

Электромясорубки

1100

14

Соковыжималки

200-300

15

Тостеры

650-1050

16

Миксеры

250-400

17

Электрофены

400-1600

18

СВЧ

900-1300

19

Надплитные фильтры

250

20

Вентиляторы

1000-2000

21

Печи-гриль

650-1350

22

Стационарные электрические плиты

8500-10500

23

Электрические сауны

12000

ТАБЛИЦА2.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу 

1. Средняя площадь квартиры (общая), м:

 

- типовых зданий массовой застройки

- 70

- здания с квартирами повышенной комфортности (элитные) по индивидуальным проектам

- 150

2. Площадь (общая) коттеджа, м

- 150-600

3. Средняя семья

- 3,1 чел.

4. Установленная мощность, кВт:

 

- квартир с газовыми плитами

- 21,4

- квартир с электрическими плитами в типовых зданиях

- 32,6

- квартир с электрическими плитами в элитных зданиях

- 39,6

- коттеджей с газовыми плитами

-35,7

- коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами

-48,7

- коттеджей с электрическими плитами

- 47,9

- коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами

- 59,9

©Elesant.ru

Еще статьи

 

 

Подбор автоматического выключателя | EC&M

Спасибо, что посетили одну из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите получить обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей
Overcurrent Protective Device Sizing .

Один из наиболее часто задаваемых вопросов: «Как выбрать автоматический выключатель?» Часто неправильно понимаемый факт об автоматических выключателях (CB) связан с процентом нагрузки, разрешенной NEC и конструкцией выключателя, и почему они могут отличаться.Давайте исследуем оба аспекта.

CB Дизайн

Автоматический выключатель спроектирован и рассчитан на то, чтобы выдерживать 100% номинального тока в течение неопределенного периода времени в стандартных условиях испытаний. Эти условия, согласно UL 489, стандарту безопасности лабораторий Underwriters для автоматических выключателей в литом корпусе и корпусов автоматических выключателей, включают установку выключателя на открытом воздухе (т. Е. Без корпуса), где температура окружающей среды поддерживается на уровне 40 [градусов] C ( приблизительно 104 [градусов] F). В этих условиях выключатели в литом корпусе не должны срабатывать при номинальном токе.

Тем не менее, выключатель чаще всего применяется в оборудовании на 80% его номинального тока в соответствии с NEC Sec. 384-16 (с). Если вы понимаете, почему существует это требование, вы сможете правильно применять CB.

Характеристики отключения CB

Кривые срабатывания автоматического выключателя

документируют, сколько времени требуется для срабатывания определенных выключателей в зависимости от уровня тока. На рис. 1 представлена ​​типичная кривая для термомагнитного выключателя. Изогнутая часть вверху отображает время, необходимое выключателю для отключения при перегрузке.Состояние перегрузки вызовет накопление тепла вокруг пути тока, внутри выключателя, а также вдоль силовых проводов. Это тепло, которое генерируется током, на самом деле вызывает отключение выключателя в этой области, а не просто величина тока. Считается, что эта часть кривой имеет обратнозависимую временную характеристику, что означает, что выключатель сработает за меньшее время при более высоких уровнях протекания тока.

Поскольку путь тока (включая выключатель и проводник) реагирует на тепло, общая рабочая температура оборудования становится фактором при выборе выключателя в корпусе.

Другие факторы, которые могут повлиять на рабочую температуру этого оборудования, включают:

  • Размер и расположение корпуса;
  • В одном корпусе размещено более одного токонесущего устройства;
  • Уровень тока, который несет каждое устройство; и
  • Условия окружающей среды в районе оборудования.

Следовательно, простая разработка автоматического выключателя на 100% номинального тока решает лишь часть проблемы.Оборудование должно быть в состоянии безопасно выдерживать тепло, выделяемое всеми источниками, без превышения температурных пределов, установленных в стандарте испытаний продукции. Оба эти фактора учитываются правилами калибровки, установленными NEC.

1996 NEC

NEC 1996 года признает, что на устройства защиты от сверхтоков будет влиять тепло в системе. Таким образом, он определяет концепцию непрерывных нагрузок и правило 80%, чтобы попытаться компенсировать влияние тепла в системе при определении размеров выключателя.

Постоянные нагрузки. Чтобы лучше понять размерные аспекты CB, вы должны сначала четко понять концепцию непрерывных нагрузок. В ст. 100, NEC определяет непрерывную нагрузку как «нагрузку, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение трех часов или более». Вам очень важно понимать, что это нагрузка при максимальном токе без перебоев в течение как минимум трех часов. Офисное освещение обычно соответствует этому критерию.

Правила определения размеров NEC. П. 210-22 (c), 220-3 (a), 220-10 (b) и 384-16 (c) все относятся к правилам определения размеров для устройств защиты от сверхтоков (OCPD).Первые три указывают одно и то же требование:

Размер OCPD = 100% периодической нагрузки + 125% продолжительной нагрузки.

п. 384-16 (c) имеет то же требование, за исключением того, что оно указано в терминах загрузки OCPD. Это правило гласит, что OCPD может быть загружен только до 80% от своего номинала для непрерывных нагрузок. Помните, что 80% - это величина, обратная 125% (0,80 = 1 [деленное на] 1,25), и поэтому правила действительно идентичны по конечному требованию.

Внимательно прочтите правило; 125% -ный размер OCPD (или 80% -ная нагрузка) применим только тогда, когда задействованы постоянные нагрузки.Автоматические выключатели и другие OCPD могут быть рассчитаны на 100% от их номинала для приложений с непостоянной нагрузкой.

100% -норейтинговых устройств. NEC распознает полные сборки (включая OCPD), которые указаны для работы на 100% от их номинала для продолжительных нагрузок. Это означает, что оборудование прошло дополнительные испытания, чтобы убедиться, что оно может выдерживать дополнительный нагрев, связанный с этим уровнем эксплуатации.

Автоматический выключатель со 100% номинальными характеристиками и оборудование конечного использования были испытаны для подтверждения того, что дополнительное тепло, генерируемое в условиях 100% непрерывной нагрузки, безопасно рассеивается.Другие спецификации оборудования также обусловлены необходимостью рассеивания тепла, связанного с уровнем нагрева, достигнутым во время 100% номинальных испытаний. В случаях, когда температура на клеммах проводки выключателя превышает 50 [градусов] C во время 100% номинального испытания, UL 489 требует использования изолированного провода 90 [градусов] C (рассчитанного на допустимую нагрузку 75 [градусов] C) с этими выключателями. и CB должен быть отмечен производителем как таковой. UL 489 также определяет минимальный размер корпуса и требования к вентиляции, если это необходимо для отвода тепла.CB, успешно прошедший эти дополнительные испытания, все еще не включен в список для применения со 100% номиналом для непрерывной нагрузки, если он не отмечен как таковой производителем.

Таким образом, ЦБ имеет либо стандартный рейтинг (80%), либо рейтинг 100%. Стандартный рейтинг зависит от правил NEC, которые мы только что обсудили. Автоматические выключатели со 100% -ным номиналом могут постоянно нагружаться с полным номиналом до тех пор, пока сборка указана в списке и проводники правильно подключены.

CB Примеры размеров

Ниже приведены примеры правил выбора размеров.

Пример 1: 50 А непрерывная нагрузка и 125 А прерывистая нагрузка.

OCPD = 100% прерывистая нагрузка + 125% продолжительная нагрузка = (1,00 x 125A) + (1,25 x 50A) = 187,5A

Следовательно, требуется OCPD на 200 А. Если выбран автоматический выключатель со 100% -ным номиналом, допустимым является номинал 175А (125А + 50А).

Пример 2: Прерывистая нагрузка 300 А.

Допускается устройство на 300 А; устройство со 100% номиналом не требуется, поскольку нагрузка непостоянна.

Пример 3: 200A непрерывная нагрузка.

OCPD = 100% прерывистая нагрузка + 125% продолжительная нагрузка = (1,00 x 0A) + (1,25 x 200A) = 250A

Следовательно, нужен прибор на 250А. Если выбран автоматический выключатель со 100% -ным номиналом, допускается номинальный ток 200А.

Пример 4: 16A непрерывно и 30A прерывисто.

OCPD = 100% прерывистая нагрузка + 125% продолжительная нагрузка = (1,00 x 30A) + (1,25 x 16A) = 50A

Следовательно, можно выбрать устройство на 50 А.Хотя устройства со 100% номиналом обычно недоступны для таких малых размеров, допустимый номинал все равно будет 50 А (16 А + 30 А = 46 А; округлено до 50 А).

Джим Поли - менеджер по отраслевым стандартам, а Сэнди Янг - специалист по продукции для автоматических выключателей в Square D Co., Лексингтон, штат Кентукки, и в Сидар-Рапидс, штат Айова, соответственно.

Как найти автоматический выключатель подходящего размера? CB Calculator

Как рассчитать размер автоматического выключателя? Калькулятор размера выключателя с решенными примерами

Согласно NEC (Национальный электротехнический кодекс), IEC (Международная электротехническая комиссия) и IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике), правильный размер автоматического выключателя является обязательным электрические цепи i.е. электропроводка в жилых домах, а также промышленная или коммерческая установка для предотвращения поражения электрическим током, опасного пожара и защиты подключенного электрического оборудования и приборов.

Для максимальной безопасности и надежной работы электрических машин рекомендуется использовать автоматический выключатель правильного и подходящего размера в соответствии с током, протекающим через него. Если мы не используем автоматический выключатель правильного размера.

В случае использования выключателя другого (большего или меньшего) размера вместо автоматического выключателя правильного размера, цепь, кабели и провода, даже подключенное устройство, могут нагреться, а в случае короткого замыкания оно может начать дымиться и гореть.Вот почему для бесперебойной работы необходим автоматический выключатель правильного размера.

В этом посте мы покажем, как выбрать автоматический выключатель правильного размера для монтажа и проектирования электропроводки с учетом соответствующего уровня напряжения, потребляемой мощности и разницы в% к нагрузке цепи и допустимой нагрузке по току выключателя.

Что такое автоматический выключатель?

A Автоматический выключатель (CB) - это устройство управления и защиты, которое:

  • Управляет (замыкает или размыкает) цепь вручную или с помощью дистанционного управления в нормальных и аварийных условиях.
  • Автоматическое размыкание цепи при возникновении неисправности (например, перегрузка по току, короткое замыкание и т. Д.).

Автоматический выключатель используется для механизма переключения и защиты системы.

Автоматический выключатель - это переключающее, а также защитное устройство, используемое для включения / выключения цепи, а также для предотвращения поражения электрическим током. Для точной работы и защиты используются даже сложные конструкции с автоматическими выключателями, такими как предохранители, реле, переключатели, заземление и т. Д.

Как работает автоматический выключатель?

В нормальных условиях, когда номинальный ток цепи ниже номинального тока автоматического выключателя, работа цепи нормальная, и ее можно изменить вручную. В случае неисправности или короткого замыкания, когда значение тока превышает ток автоматического выключателя, он автоматически сработает, т.е. отключит цепь от основного источника питания.

Например, автоматический выключатель на 30 А сработает при 30 А, независимо от того, постоянная это или прерывистая нагрузка.Вот почему мы должны выбрать номинал тока для автоматического выключателя на 20-25% больше, чем ток, протекающий в кабелях и проводах к подключенному устройству.

Если мы используем автоматический выключатель на 100 А для цепи 30 А, он не защитит схему от токов короткого замыкания и может сжечь и повредить устройство, поскольку ток более 30 ампер не отключит автоматический выключатель. Короче говоря, мы должны использовать автоматический выключатель правильного размера в соответствии с устройством, то есть ток выключателя не должен быть ни ниже, ни выше, а должен составлять 125% от тока цепи.

Связанные сообщения:

Калькулятор размера автоматического выключателя

Следующий калькулятор размеров автоматического выключателя покажет разницу в% к нагрузке, уровень напряжения в разных странах и точный размер выключателя в амперах.

Связанные калькуляторы:

Расчет размера автоматического выключателя для однофазного источника питания

Определение подходящего размера автоматического выключателя для однофазного питания зависит от множества факторов, таких как тип нагрузки, материал кабеля, температура окружающей среды и т. Д.

Общее практическое правило состоит в том, что размер автоматического выключателя должен составлять 125% допустимой токовой нагрузки кабеля и провода или цепи, которая должна быть защищена автоматическим выключателем. Давайте посмотрим на следующие решенные примеры:

Пример 1:

Предположим, что провод 12 калибра используется для цепи освещения 20 ампер с однофазным питанием 120 В. Какой автоматический выключатель лучше всего подходит для этой цепи на 20 А?

Решение:

Ток цепи: 12A

Размер автоматического выключателя:?

Размер выключателя должен составлять 125% тока цепи.

= 125% x 20A

= 1,25 x 20A

Размер автоматического выключателя = 25A

Пример 2:

Какой размер автоматического выключателя подходит для 2000 Вт, однофазного источника питания 120 В?

Решение:

  • Нагрузка: 2000 Вт
  • Напряжение: 120 В (однофазное)

Ток цепи:

Согласно закону Ома

  • I = P / V
  • I = 2000 Вт / 120 В
  • I = 16.66 A.

Размер автоматического выключателя:

Просто умножьте 1,2 или 1,25 на ток нагрузки.

1,2 x 16,66 A

Размер автоматического выключателя = 20 A

Пример 3:

Какой размер автоматического выключателя подходит для однофазной цепи с нагрузкой 230 В, 1840 кВт?

Решение:

  • Ток = мощность / напряжение
  • I = 1840 Вт / 230 В
  • I = 8A

Минимальный номинальный ток автоматического выключателя должен быть 8A.

Рекомендуемый размер автоматического выключателя должен быть

= 8A x 1,25

= 10

Расчет размера автоматического выключателя для трехфазного источника питания

Чтобы найти размер автоматического выключателя для трехфазного напряжения питания, мы должны знать точный вид нагрузки, так как на ток нагрузки влияет множество факторов. Другими словами, одно и то же правило не будет применяться к различным типам нагрузок, то есть к легкой, двигательной, индуктивной или емкостной нагрузке, поскольку двигатель изначально принимает очень высокий ток во время процесса запуска, а также влияет на коэффициент мощности.Для использования в жилых помещениях мы можем использовать ту же формулу, что и выше для однофазной сети, взяв √3 (1,732) из-за формулы трехфазной мощности.

Полезно знать: для той же нагрузки размер выключателя в трех фазах меньше номинала выключателя, используемого в однофазных цепях переменного тока.

Давайте подберем автоматический выключатель правильного размера для трехфазных цепей следующим образом.

Пример 1: Автоматический выключатель какого размера необходим для трехфазной нагрузки мощностью 480 В 6,5 кВт?

Решение:

Трехфазное питание: P = V x I x √3

Ток: P / V x √3

  • I = 6.5 кВт / (480 В x 1,732)… (√3 = 1,732)
  • I = 6,5 кВт / 831,36
  • I = 7,82 A

Рекомендуемый размер выключателя:

1,25 x 7,82 A = 9,77 A

Следующий ближайший стандарт выключателя - 10A .

Пример 2: Найдите автоматический выключатель подходящего размера для трехфазной нагрузки 415 В, 17 кВт?

Решение:

  • Ток = мощность / (напряжение x √3)
  • I = 17000 Вт / (415 В x 1.732)
  • I = 23,65 A

Рекомендуемый размер автоматического выключателя: 1,25 x 23,65 A = 29,5 A . Следующее ближайшее значение - 30A .

Расчет размера автоматического выключателя для длительной и неконфликтной нагрузки

Поскольку автоматические выключатели (CB) и устройства защиты от перегрузки по току (OCPD) рассчитаны на 100% номинальный ток, то есть автоматический выключатель на 30A может безопасно выдерживать ток 30A, но NEC предлагает 80% в качестве безопасного предела тока по сравнению с номинальным током выключателей.Это связано с тем, что все нагрузки не одинаковы, то есть некоторые нагрузки являются одновременными (непрерывными), а другие - неодновременными (прерывистыми).

В случае спорных нагрузок в течение трех и более часов ток нагрузки не должен превышать 80% номинального тока автоматического выключателя и OCPD.

80% автоматического выключателя на 30 А составляет 24 А. Таким образом, цепь на 30 А можно безопасно использовать для цепи на 24 А.

Другими словами, для цепи нагрузки, имеющей 24 А, соответствующий размер выключателя будет:

24 А / 0.8 = 30А.

Пример 1: CB Размер для неконфликтной нагрузки 30A

  • Точный 100% номинальный ток для автоматического выключателя 30A может использоваться для прерывистой нагрузки 30A.

Пример 2: Размер CB для конфликтной нагрузки 28A

  • В случае непрерывной нагрузки применяется коэффициент 125%.
  • 1,25 x 28 A = 35A

Пример 3: CB Размер для неконфликтной нагрузки 30A и конфликтной нагрузки 28A

  • = 125% непрерывной нагрузки + 100% прерывистой нагрузки
  • = (1 .25 x 28A) + (30A)
  • = 75A

Связанное сообщение: Разница между реле и автоматическим выключателем

Полезно знать:
  • Слишком большой выключатель, используемый для защиты, может повредить воду обогреватель или другие подключенные к нему приборы даже приводят к возгоранию из-за перегрева.
  • Выключатель меньшего размера или такой же номинал с выключателем тока нагрузки может отключать и сбрасывать цепь снова и снова. Используйте прерыватель правильного размера.
  • Однофазный автоматический выключатель нельзя использовать для трех уровней напряжения питания.
  • 3-полюсный автоматический выключатель может использоваться в 3-фазной системе с 2 или 3 полюсами.
  • Трехполюсный автоматический выключатель может использоваться только в однофазной системе и только в том случае, если это обозначено маркировкой или указано в руководстве пользователя.
  • 30A прерыватель и провод 10 калибра можно использовать с питанием 240 В переменного тока.
  • Выключатель не может быть больше, чем допустимая нагрузка на провод, за исключением некоторых нагрузок, например, большего количества нагрузок.

Кроме того, автоматический выключатель, рассчитанный на:

  • 120 В, можно использовать только для 120 В.
  • 240 В можно использовать для 120 В, 240 В, но не для 277 В (коммерческие приложения)
  • 120-277 можно использовать для 120, 240 и 277 В.
  • 120 В нельзя использовать в цепи 240 В и наоборот.
  • 15A, 120V нельзя использовать в цепи 20A, 120V.

Связанное сообщение: Как узнать номинальное напряжение и ток выключателя, вилки, розетки и розетки

Размер автоматического выключателя в% и диаграммы ампер

Максимальный безопасный предел тока составляет 80% от номинального размера выключателя, за исключением некоторых моторы.Имейте в виду, что размер выключателя не должен увеличивать максимальную номинальную силу тока кабеля и провода. Ниже приведена диаграмма, показывающая% от максимального номинального тока номинала выключателя для различных типов токов нагрузки.

Тип нагрузки Максимальный размер автоматического выключателя% от тока
Резистивные нагрузки, тепло, плиты, тостеры, водонагреватель и т. Д. 125%
Осветительные нагрузки 125 %
430-152 Двигатели с герметичным уплотнением *, кондиционеры и тепловые насосы 175%
Сварочные аппараты 200%
Выключатели MCP для двигателей 125% или более крупного размера

* Двигатели, кроме герметичных 00-250% NEC

На следующих двух диаграммах показаны подходящие размеры автоматического выключателя с калибром проводов и различным уровнем напряжения.

Похожие сообщения:

Как определить допустимую нагрузку на автоматический выключатель

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели в вашем электрическом щите считаются «буферами безопасности». Их задача - отключаться от источника питания, когда они обнаруживают, что проходящий ток превышает его силу тока. Когда вы не измеряете нагрузочную способность автоматического выключателя, вы рискуете повредить свои приборы или, что еще хуже ... поджечь свое здание! В этом блоге мы рассмотрим ключевые моменты, позволяющие понять, какую силу тока выдерживает ваша схема.

Основные сведения:

Когда вы подумываете об установке нового обогревателя, блока HVAC, термостата или любого другого электрического прибора в этом отношении, важно точно знать, сколько электроэнергии могут выдержать ваши автоматические выключатели, прежде чем сработает цепь.

Для безопасной работы каждому используемому вами электрическому устройству требуется определенное количество электроэнергии. Этот уровень нагрузки, обычно называемый «номинальной мощностью», помогает определить, сколько мощности может выдержать ваше устройство без перегрева. (8).

Вы когда-нибудь ходили в магазин за батареями, лампочками или даже пылесосами и замечали такие вещи, как «9-вольтовые батареи», «12-ваттные лампочки» или «20 ампер мощности»? Вы когда-нибудь смотрели на эти числа и задавали вопрос…

WATT все это значит?

Что ж, прежде чем мы перейдем к нагрузочной способности и прочему техническому жаргону, давайте немного узнаем об амперах, ваттах и ​​вольтах.

Что такое усилок?

Amp - это сокращение от Ampere.Ампер измеряет количество электрического заряда, проходящего через заданную точку за одну секунду. С точки зрения непрофессионала, количество ампер показывает, сколько электрического тока проходит через силовые кабели (1).

Что такое вольт?

Напряжение (вольт, В) измеряет, насколько сильно электричество проходит через цепь. Другими словами, количество вольт говорит вам о величине давления (1).

Что такое ватт?

Мощность измеряет количество электроэнергии, потребляемой устройством.Ватты - это единица измерения, которая указывает общее количество электрического тока, протекающего через электрическое устройство (1). Измеряя количество электроэнергии, потребляемой зданием, энергетическая компания может определить ваш счет за коммунальные услуги.

Все еще не понимаете? Возьмем в качестве примера водяной шланг!

Как электричество, протекающее через ток, вода течет через шланг. Ампер - это объем воды, протекающей через шланг, а фактическое давление воды - это напряжение (1).С другой стороны, Вт напрямую связаны с мощностью, которую может обеспечить вода. Например, это могло быть водяное колесо.

Как оценить вашу электрическую нагрузочную способность

Каждый автоматический выключатель имеет определенную силу тока (величину тока). Этот рейтинг указан на самом выключателе. Стандарт для большинства бытовых цепей рассчитан на 15 или 20 ампер. Важно помнить, что автоматические выключатели могут выдерживать только около 80% их общей силы тока.Это означает, что автоматический выключатель на 15 ампер может выдерживать около 12 ампер, а автоматический выключатель на 20 ампер может выдерживать около 16 ампер.

ШАГИ:

  1. Сначала найдите выключатель, который соответствует используемому электрическому устройству (обычно это цепь на 15 или 20 ампер).
  2. Умножьте силу тока на 0,8. Это потому, что автоматический выключатель никогда не должен превышать 80% его максимальной силы тока. Если этого не сделать, это может привести к ошибкам в расчетах или, что еще хуже, к возгоранию электрического тока!
  3. Вычислите потребляемую мощность ВСЕХ устройств, которые вы хотите подключить к цепи.
Определение количества электрических устройств, с которыми может работать ваш выключатель

Очень важно понять, какую силу потребляет ваше электрическое устройство, прежде чем устанавливать его в блок выключателя. Независимо от того, хотите ли вы установить обогреватель, блок переменного тока, выключатель света или розетку GFCI, вы должны выполнить несколько шагов.

ШАГИ:

  1. Проверьте мощность (максимальную мощность) на вашем устройстве. Обычно это указано где-нибудь на задней панели устройства.
  2. Измерьте напряжение в цепи, в которой вы хотите установить свои электрические устройства. Большинство бытовых цепей имеют напряжение 120 В, а большие коммерческие помещения - 240 В (5). Если вы не уверены, используйте мультиметр для проверки напряжения вашего выключателя (5).
  3. Используя простое уравнение, приведенное выше, рассчитайте силу тока вашего устройства ( Вт = Ампер x Вольт). Например, лампочка на 200 Вт в цепи 120 В потребляет около 1,67 А.
  4. Повторите этот шаг для каждого устройства, которое будет в цепи.
  5. Рассчитайте ИТОГО ИТОГО номинальной силы тока для всех устройств. Убедитесь, что они НЕ превышают 80% от общей силы тока выключателя.
Поиск и устранение неисправностей и проверка панели выключателя

Ваш автоматический выключатель является важным элементом безопасности вашего дома или здания. Он предохраняет вашу систему электропроводки от перегрева. Если вы сталкиваетесь с частыми перебоями в подаче электроэнергии, отключениями электричества и другими странностями, у нас есть для вас несколько советов по устранению неполадок!

Каковы некоторые распространенные причины срабатывания автоматического выключателя?

  1. Перегрузка цепи слишком большим количеством устройств, потребляющих слишком большую силу тока
  2. Короткое замыкание в электропроводке, неплотное соединение или проводка
  3. Автоматический выключатель старый, изношенный или поврежденный

Это всего лишь несколько способов устранения срабатывания выключателя.В зависимости от проблемы, некоторые проблемы можно решить дома, в то время как для других потребуется помощь квалифицированного электрика.

Теперь, когда у вас есть некоторые базовые знания об автоматических выключателях и способах устранения неисправностей, воспользуйтесь новыми навыками и для вашего удобства ознакомьтесь с широким спектром светодиодных фонарей и блоков HVAC от HomElectrical.

Вт Далее?

Какие еще советы по устранению неполадок вы бы хотели прочитать? Поделитесь с нами некоторыми темами в разделе комментариев ниже!

Если у вас есть какие-либо вопросы по продукту, не стесняйтесь обращаться в нашу службу поддержки клиентов по телефону 1-888-616-3532.

Для обновлений блога, крутых видео, забавных мемов, бесплатных раздач и других рекламных акций, ставьте лайки нам на Facebook и подписывайтесь на нас в Twitter!

Другие блоги и ресурсы по теме:


ССЫЛКИ

1. https://www.youtube.com/watch?v=9q31SzeVjP0

2. https://www.bhg.com/home-improvement/electrical/how-to-check-your-homes-electrical-capacity/

3. https: //homeguides.sfgate.com / many-outlets-can-place-20-amp-home-circuit-82633.html

4. https://homeguides.sfgate.com/many-recessed-lights-15amp-breaker-84843.html

5. https://www.wikihow.com/Determine-Amperage-of-Circuit-Breaker

6. https://www.wisegeek.com/what-is-a-power-rating.htm

Майк Холт Размеры и защита проводов

Майк Холт [на основе NEC 2011 г.]

Требования Национального электротехнического кодекса к сечению проводов и защите от сверхтоков всегда были запутанными и сложными.Факторы, которые необходимо учитывать, включают:

  1. Постоянные нагрузки
  2. Номинальные температуры клемм
  3. Изоляция проводов
  4. Максимальный ток проводника
  5. Связка проводов
  6. Температура окружающей среды
  7. Специальное приложение

NEC 240.4 требует, чтобы ответвленная цепь, фидер и сервисные проводники были защищены от перегрузки по току в соответствии с их допустимыми токами, указанными в 310.15. Раздел 240.4 (A) - (G) содержит правила, которые изменяют общие требования и разрешают защищать проводники способом, отличным от их максимальной силы тока из 310.15, включая:

  • Опасность потери мощности [240,4 (A)]
  • Устройства максимального тока номиналом 800 А или менее [240,4 (B)]
  • Малые проводники [240,4 (D)]
  • Отводы [240,4 (E)]
  • Вторичные проводники трансформатора [240.4 (F)]
  • Проводники контуров оборудования для кондиционирования воздуха и охлаждения [240,4 (G)]
  • Конденсаторные проводники цепи [240,4 (G)]
  • Проводники для электрических сварочных аппаратов [240,4 (G)]
  • Проводники цепи системы пожарной сигнализации [240,4 (G)]
  • Проводники цепей электроприводов [240,4 (G)]
  • Двигатель и проводники цепи управления двигателем [240.4 (G)]
  • Провода питания фазового преобразователя [240,4 (G)]
  • Проводники цепей дистанционного управления, сигнализации и ограничения мощности [240,4 (G)]

При таком большом количестве различных правил Кодекса, которые изменяют общие требования, становится непросто выбрать проводник цепи и устройство защиты от перегрузки по току. Однако следующие шаги и примеры должны помочь вам понять основные правила выбора размеров и защиты проводов.

Этап 1 - Выберите устройство максимального тока в соответствии с 210.20 (A) и 215.3. Эти два правила NEC требуют, чтобы устройство максимального тока (прерыватель или плавкий предохранитель) имело размер не менее 100% от непостоянной нагрузки плюс 125% от продолжительной нагрузки.

Шаг 2 - Выберите провод, соответствующий требованиям 210,19 (A), 215,2 и 230,42 (A). Разделы 210.19 (A), 215.2 и 230.42 (A) требуют, чтобы проводник имел размер не менее 100% от непостоянной нагрузки плюс 125% от продолжительной нагрузки.

Кроме того, 110,14 (C) требует учета номинальной температуры клемм оборудования при выборе размеров проводов. Размер проводов цепи должен соответствовать столбцу 60 ° C в таблице 310.15 (B) (16) для оборудования на 100 ампер и менее, если не указано иное, а для оборудования, рассчитанного на более 100 ампер, размеры должны соответствовать столбцу 75 ° C таблицы. 310,15 (B) (16) [110,14 (C)]. Целью этого правила является обеспечение того, чтобы тепло, выделяемое на клеммах оборудования, могло должным образом рассеиваться без повреждения проводников.Для всех практических целей большая часть электрического оборудования рассчитана на подключение проводов сечением до 75 ° C в столбце Таблицы 310.15 (B) (16).

Шаг 3 - Выбранный провод должен быть защищен от сверхтока в соответствии с 240.4. Это требует, чтобы ответвленная цепь, фидер и сервисные проводники были защищены от перегрузки по току в соответствии с их допустимыми токами, указанными в таблице 310.15 (B) (16).

Пример непрерывной нагрузки ответвленной цепи

Какого размера требуется устройство защиты от перегрузки по току и проводник (THHN) для продолжительной нагрузки 23 А (клеммы 75 ° C).

Шаг 1 - Размер устройства защиты от перегрузки по току в соответствии с 210.20 (A) - Устройство защиты от перегрузки по току в параллельной цепи должно иметь размер не менее 125% от 23A.

23A x 125% = 28,75A или 30A [240,6 (A)]

Шаг 2 - Выберите проводник в соответствии с 210,19 (A), который требует, чтобы провод ответвления имел размер не менее 125% от продолжительной нагрузки, 23A x 125% = 28.75А. Провод выбирается в соответствии с номинальной температурой 75 ° C клемм оборудования в соответствии с таблицей 310.15 (B) (16). В этом случае подходит 10 THHN с номиналом 35 А при 75 ° C.

Шаг 3 - Мы должны обеспечить защиту проводника от перегрузки по току в соответствии с требованиями 240.4. Опять же, в этом случае 10 THHN (из Шага 2) номиналом 35A [Таблица 310.15 (B) (16) защищен устройством защиты 30A.

Пример непрерывной нагрузки питателя

Устройство максимальной токовой защиты фидера и провод (THHN) какого размера требуются для продолжительной нагрузки 184 А на щитовой щит (клеммы 75 ° C).

Шаг 1 - Размер устройства максимального тока в соответствии с 215.3. Устройство максимального тока фидера должно иметь номинал не менее 125% от 184A, 184A x 125% = 230A. В соответствии с 240,6 (A) мы должны выбрать устройство максимального тока минимум 250A.

Шаг 2 - Выберите проводник в соответствии с 215.2, который требует, чтобы проводник фидера имел размер не менее 125% от продолжительной нагрузки, 184A x 125% = 230A. Мы должны выбрать проводник в соответствии с температурным режимом 75 ° C клемм щитка [110.14 (C)] - 4/0 THHN имеет номинал 230 А при 75 ° C, что соответствует этому требованию.

Шаг 3 - Убедитесь, что проводники, выбранные на шаге 2, должным образом защищены от перегрузки по току в соответствии с 240.4. Провод 4/0 AWG из шага 2 рассчитан на 230 А при 75 ° C, он может быть защищен устройством защиты на 250 А в соответствии с «правилом следующего размера» 240,4 (B).


Бесплатно Схема подключения коммерческих / промышленных объектов и дорожек качения

[ Щелкните здесь для получения дополнительной информации о Размер дирижера Майка - Программы обучения на дому ]

Как рассчитать допустимую нагрузку электрической цепи

Понимание емкости и нагрузки становится необходимым, если вы планируете электроснабжение нового дома или если вы рассматриваете возможность модернизации электроснабжения старого дома.Понимание потребностей в нагрузке позволит вам выбрать электрическую службу соответствующей мощности. В старых домах очень часто существующие услуги сильно занижены для нужд всех современных приборов и функций, используемых в настоящее время.

Что такое электрическая нагрузка?

Термин « электрическая нагрузка» относится к общему количеству мощности, обеспечиваемой основным источником электричества для использования в ответвленных цепях вашего дома и подключенных к ним осветительных приборах, розетках и приборах.

Общая электрическая мощность электросети измеряется в амперах (амперах). В очень старых домах с трубчатой ​​проводкой и ввинчиваемыми предохранителями вы можете обнаружить, что оригинальные электрические сети выдают 30 ампер. Чуть более новые дома (построенные до 1960 года) могут рассчитывать на 60 ампер. Во многих домах, построенных после 1960 года (или модернизированных старых домах), стандартная мощность 100 ампер. Но в больших, более новых домах теперь как минимум 200 ампер, а на самом верхнем уровне вы можете увидеть, что электричество на 400 ампер установлено.

Как вы узнаете, адекватны ли ваши текущие электрические услуги, или как вы планируете новые электрические услуги? Для определения этого требуется небольшая математика, чтобы сравнить общую доступную емкость с вероятной нагрузкой , которая будет размещена на этой емкости.

Ель / Нуша Ашджаи

Общие сведения об электрической емкости

Чтобы рассчитать, сколько энергии нужно вашему дому, нужно рассчитать нагрузку в амперах для всех различных приборов и приспособлений, а затем создать запас прочности.Как правило, рекомендуется, чтобы нагрузка никогда не превышала 80 процентов мощности электросети.

Чтобы использовать математику, вам нужно понимать взаимосвязь между ваттами, вольтами и амперами. У этих трех общих электрических терминов есть математическая взаимосвязь, которую можно выразить двумя разными способами:

  • Вольт x Ампер = Ватт
  • Ампер = Ватт / Вольт

Эти формулы можно использовать для расчета мощности и нагрузок отдельных цепей, а также для всей электрической сети.Например, общая мощность 20-амперной и 120-вольтовой ответвленной цепи составляет 2400 ватт (20 ампер x 120 вольт). Поскольку стандартная рекомендация заключается в том, чтобы общая нагрузка не превышала 80 процентов от мощности, это означает, что реальная мощность 20-амперной схемы составляет 1920 Вт. Таким образом, чтобы избежать опасности перегрузок, все осветительные приборы и подключаемые устройства вместе в этой цепи должны потреблять не более 1920 Вт мощности.

Достаточно легко прочитать номинальные мощности всех лампочек, телевизоров и других приборов в цепи, чтобы определить вероятность перегрузки цепи.Например, если вы регулярно подключаете обогреватель мощностью 1500 Вт в цепь и включаете в одну цепь несколько осветительных приборов или ламп со 100-ваттными лампами, вы уже израсходовали большую часть безопасной мощности в 1920 Вт.

Эту же формулу можно использовать для определения мощности всей системы электроснабжения дома. Поскольку основное напряжение в доме составляет 240 вольт, математические расчеты выглядят следующим образом:

  • 240 В x 100 А = 24000 Вт
  • 80 процентов от 24 000 Вт = 19 200 Вт

Другими словами, ожидается, что электрическая сеть на 100 ампер будет обеспечивать не более 19 200 Вт мощности нагрузки в любой момент времени.

Расчет нагрузки

После того, как вы узнаете мощность отдельных цепей и полную электрическую сеть дома, вы можете сравнить ее с нагрузкой, которую вы можете рассчитать, просто сложив номинальные мощности всех различных приспособлений и приборов, которые будут потреблять электроэнергию в в то же время.

Вы можете подумать, что это включает в себя сложение мощности всех лампочек осветительных приборов, всех подключаемых устройств и всех проводных устройств, а затем сравнение этой мощности с общей мощностью.Но редко все электроприборы и приспособления работают одновременно - например, нельзя запускать печь и кондиционер одновременно; маловероятно, что вы будете пылесосить, пока работает тостер. По этой причине у профессиональных электриков обычно есть альтернативные методы определения подходящего размера для электрического обслуживания. Вот один из часто используемых методов:

  1. Сложите мощность всех ответвленных цепей общего освещения.
  2. Добавьте номинальную мощность всех штепсельных розеток.
  3. Добавьте номинальную мощность всех постоянных приборов (плиты, сушилки, водонагреватели и т. Д.).
  4. Вычтите 10,000.
  5. Умножьте это число на 0,40
  6. Добавьте 10,000.
  7. Найдите полную номинальную мощность постоянных кондиционеров и номинальную мощность нагревательных приборов (печь плюс обогреватели), затем добавьте , большее из этих двух чисел, . (Вы не нагреваете и охлаждаете одновременно, поэтому не нужно складывать оба числа.)
  8. Разделите сумму на 240.

Это результирующее число дает предполагаемую силу тока, необходимую для адекватного питания дома. Вы можете легко оценить текущее электрическое обслуживание, используя эту формулу.

Другие электрики предлагают еще одно простое практическое правило:

  • Служба на 100 ампер обычно достаточно велика, чтобы обеспечить питание общих цепей в доме небольшого и среднего размера, а также одного или двух электроприборов, таких как плита, водонагреватель или сушилка для белья.Этой услуги может хватить для дома площадью менее 2500 квадратных футов, если отопительные приборы работают на газе.
  • 200-амперный сервис будет обрабатывать ту же нагрузку, что и 100-амперный, плюс электрические приборы и электрическое отопительное / охлаждающее оборудование в домах размером до 3000 квадратных футов.
  • Обслуживание на 300 или 400 ампер рекомендуется для больших домов (более 3500 квадратных футов) с полностью электрическими приборами и электрическим нагревательным / охлаждающим оборудованием. Этот размер рекомендуется, если ожидаемая электрическая тепловая нагрузка превышает 20 000 Вт.Обслуживание на 300 или 400 ампер обычно обеспечивается установкой двух сервисных панелей: одна обеспечивает 200 ампер, а вторая - еще 100 или 200 ампер.

План на будущее

Как правило, рекомендуется увеличивать размер электрической службы, чтобы сделать возможным расширение в будущем. Точно так же, как 100-амперный сервис быстро стал малоразмерным, когда электрические приборы стали обычным явлением, сегодняшнее 200-амперное обслуживание может когда-нибудь показаться сильно малоразмерным, когда вы обнаружите, что заряжаете два или три электромобиля.Негабаритное электрическое обслуживание также позволит установить вспомогательную панель в ваш гараж или сарай, если вы когда-нибудь решите заняться деревообработкой, сваркой, гончарным делом или другим хобби, требующим большого количества энергии.

калибровочных проводов, Часть XVIII | Журнал для подрядчиков по электротехнике

При подборе размеров проводников требуется нечто большее, чем просто выбор медного или алюминиевого проводника с правильной допустимой токовой нагрузкой из Таблицы 310.15 (B) (16) (ранее Таблица 310.16) Национального электрического кодекса (NEC).Проводники должны выбираться и устанавливаться в соответствии со всеми применимыми положениями, касающимися проводов.

Одно положение гласит, что допустимая токовая нагрузка проводника не должна превышать ограничения температуры клеммного соединения в 110,14 (C). Положение в 310.15 (A) (3) гласит, что проводники не должны быть связаны таким образом (в отношении типа цепи, используемого метода подключения или количества проводников), чтобы любой проводник превышал свою предельную температуру. Факторы, которые могут повлиять на номинальную температуру проводника, включают температуру окружающей среды, тепло, выделяемое внутри проводника в результате протекания тока нагрузки, скорость, с которой генерируемое тепло рассеивается в окружающую среду, и соседние проводники, несущие нагрузку.Эти факторы иногда называют условиями использования.

Другие положения, такие как требования к защите от сверхтоков в статье 240, также должны быть приняты во внимание при выборе размеров проводов. Например, проводники (кроме гибких шнуров, гибких кабелей и арматурных проводов) должны быть защищены от перегрузки по току в соответствии с их допустимыми токами, указанными в 310.15, если иное не разрешено или не требуется в 240.4 (A) - (G). Раздел 240.4 (B) касается устройств максимального тока номиналом 800 А или меньше.Этот раздел часто называют правилом округления.

В соответствии с 240.4 (B), следующий более высокий стандартный номинал устройства максимального тока (выше допустимой токовой нагрузки защищаемых проводников) должен быть разрешен к использованию при соблюдении всех условий, указанных в 240.4 (B) (1) - (3). ) которые встретились.

Первое условие относится к ответвленной цепи розетки. В соответствии с 240.4 (B) (1), если защищаемые проводники не являются частью ответвленной цепи, которая питает более одной розетки для переносных нагрузок, соединенных шнуром и вилкой, должно быть разрешено округлять до следующего более высокий стандартный номинал устройства максимального тока (выше допустимой токовой нагрузки защищаемых проводов).Пока защищаемые проводники не являются частью ответвленной цепи, питающей более одной розетки для переносных нагрузок, подключаемых через шнур и вилку, первое условие 240,4 (A) будет выполняться.

Например, медные проводники какого размера THWN / THHN требуются для питания однофазной ответвленной цепи 208 В (В) и 20 А (А) при следующих условиях? Эта ответвленная цепь будет обеспечивать освещение стоянки офисного здания. Нагрузка будет 15,2 А и будет непрерывной.Падение напряжения в этой ответвленной цепи не будет превышать рекомендацию в информационной записке № 4 210,19 (A) (1). Эти проводники ответвленной цепи будут находиться в кабельном канале. В этом кабельном канале будет в общей сложности шесть токоведущих проводов и заземляющий провод оборудования. Концевые заделки на обоих концах рассчитаны на температуру не менее 75 ° C. Максимальная температура окружающей среды составляет 38 ° C. Поскольку эти проводники будут находиться во влажном месте, в расчетах необходимо использовать тип THWN. Поскольку нагрузка непрерывная, умножьте всю нагрузку на 125 процентов.Минимальная допустимая нагрузка после умножения на 125 процентов составляет 19 А (15,2 125% = 19). В соответствии с 210.20 (A), предохранитель или прерыватель на 20 А должен защищать эту параллельную цепь. На основании только температурных характеристик выводов и постоянной нагрузки допускается использование проводов 14 AWG (см. Рисунок 1).

Поскольку температура окружающей среды будет выше 30 ° C и в дорожке качения будет более трех токоведущих проводов, к проводникам должны применяться поправочные и регулировочные коэффициенты.Поскольку проводники сечением 14 AWG были выбраны для удовлетворения требований к непрерывным нагрузкам и заделкам, проверьте, будет ли допустимая нагрузка на эти проводники равной или превышающей нагрузку после применения поправочных и регулирующих коэффициентов. Провод в этом примере имеет два номинала.

Провода типа THHN разрешается использовать только в сухих и влажных помещениях. Провода типа THWN допускаются в сухих и влажных помещениях. Поскольку эта ответвленная цепь будет находиться во влажном месте, не используйте допустимую нагрузку 90 ° C для проводника THHN.Хотя во влажных помещениях допускается использование проводов THWN / THHN, максимальная рабочая температура составляет всего 75 ° C. Медный провод 14 AWG, указанный в столбце 75 ° C Таблицы 310.15 (B) (16), имеет допустимую допустимую токовую нагрузку 20 А. Максимальная температура окружающей среды в этом примере будет 38 ° C. Поправочный коэффициент таблицы 310.15 (B) (2) (a) в столбце 75 ° C (из-за проводника THWN) для температуры окружающей среды 38 ° C составляет 0,88. Коэффициент регулировки, указанный в Таблице 310.15 (B) (3) (a) для шести токоведущих проводов в дорожке качения, составляет 80 процентов (или 0.80). После снижения номинальных характеристик из-за температуры окружающей среды и соседних проводников, несущих нагрузку, этот проводник имеет максимальную допустимую нагрузку 14 А (20 0,88 0,80 = 14,08 = 14). Провода сечением 14 AWG не допускаются, так как нагрузка составляет 15,2 А. Поэтому выберите провод следующего большего размера, чтобы убедиться, что проводник может выдерживать нагрузку после применения поправочных и поправочных коэффициентов. Медный проводник сечением 12 AWG, указанный в столбце 75 ° C таблицы 310.15 (B) (16), имеет допустимую токовую нагрузку 25 А. После снижения номинальных характеристик из-за температуры окружающей среды и соседних проводников, несущих нагрузку, этот проводник имеет максимальную допустимую нагрузку 18 А (25 0.88 0,80 = 17,6 = 18).

Поскольку это будет ответвленная цепь на 20 А, необходимо использовать правило округления. Поскольку проводники, защищенные в этом примере, не являются частью ответвленной цепи, питающей более одной розетки для переносных нагрузок, подключаемых по шнуру и вилке, допустимо округление до следующего более высокого стандартного размера устройства максимального тока. Следующим по величине стандартным размером выше 18А является 20А. Поэтому допускается использование медных проводов 12 AWG THWN / THHN (см. Рисунок 2).

Второе условие относится к стандартным номинальным токам устройств максимального тока.В соответствии с 240.4 (B) (2), если допустимая токовая нагрузка проводника не соответствует стандартному номинальному току плавкого предохранителя или автоматического выключателя без настроек отключения по перегрузке, превышающих его номинал (но это должно быть разрешено иметь другие настройки отключения или номинальных значений) ), округление допускается. И наоборот, если допустимая токовая нагрузка проводника соответствует стандартному номинальному току предохранителя или автоматического выключателя, округление в большую сторону не допускается.

Например, какого размера медные проводники THHN требуются для питания трехфазной ответвленной цепи, 208 В, 50 А при следующих условиях? Нагрузка 50А будет прерывистой.Падение напряжения в этой ответвленной цепи не будет превышать рекомендацию в информационной записке № 4 210,19 (A) (1). Эти проводники ответвленной цепи будут находиться в кабельном канале. В этом кабельном канале будет три токоведущих проводника и заземляющий провод оборудования. Концевые заделки на обоих концах рассчитаны на температуру не менее 75 ° C. Максимальная температура окружающей среды составляет 30 ° C. Это ответвление будет установлено полностью в сухом месте. Поскольку нагрузка не является постоянной, нет необходимости умножать нагрузку на 125 процентов.Нет никаких поправочных или регулирующих факторов, потому что температура окружающей среды не будет выше 30 ° C и в дорожке не будет более трех токоведущих проводов. Из-за заделки выберите провод из столбца 75 ° C таблицы 310.15 (B) (16). Поскольку нагрузка будет 50А, выберите провод с допустимой токовой нагрузкой не менее 50А. Допустимая допустимая токовая нагрузка медного проводника 8 AWG, указанного в столбце 75 ° C, составляет 50 А. В соответствии с 240,6 (A) 50 А - это стандартный номинальный ток для предохранителей и автоматических выключателей с обратнозависимой выдержкой времени.Поскольку это стандартный номинальный ток, его нельзя округлять до следующего размера (см. Рисунок 3).

Не всегда необходимо использовать правило округления. Бывают случаи, когда допустимая токовая нагрузка проводника превышает номинал предохранителя или автоматического выключателя даже после применения поправочных и регулирующих коэффициентов.

В колонке следующего месяца будет продолжено обсуждение размеров проводников.


МИЛЛЕР , владелец Lighthouse Educational Services, ведет занятия и семинары по электротехнике.Он является автором «Иллюстрированного руководства к национальным электротехническим нормам и правилам» и «Руководства по подготовке к экзаменам электрика». С ним можно связаться по телефонам 615.333.3336, [email protected] и www.charlesRmiller.com.

Консультации - Инженер по спецификациям | Понимание максимальной токовой защиты

Стивен Эйч, PE, CDT, REP, LEED AP; Дизайн экологических систем, Чикаго 17 августа 2017 г.

Цели обучения

  • Поймите три типа условий перегрузки по току, которые следует учитывать в типичных приложениях NFPA 70: National Electrical Code.
  • Узнайте, как защитить электрическую цепь от опасных перегрузок и коротких замыканий.
  • Проверить защиту от сверхтоков для определенных типов строительного оборудования.

Защита от перегрузки по току кажется простой концепцией: ограничьте ток в цепи до безопасного значения. Электротехники ежедневно сталкиваются с этой задачей.

Но это еще не все. Как ограничить текущий поток? Что такое безопасная ценность? Ответы зависят от приложения, защищаемого оборудования и мощности источника.

К счастью, NFPA 70: National Electric Code (NEC) устанавливает требования для большинства приложений, с которыми инженеры-электрики и проектировщики сталкиваются в своей работе. Хотя на первый взгляд требования NEC могут показаться непростыми, за правилами кодекса защиты от перегрузки по току есть веские доводы. Защита от перегрузки по току (OCP) защищает цепь от повреждения из-за перегрузки по току. В типичных приложениях NEC следует учитывать три типа условий перегрузки по току:

Перегрузка: NEC 2017 определяет перегрузку как работу оборудования, превышающего нормальную номинальную полную нагрузку, или проводника, превышающего номинальную допустимую токовую нагрузку, которая, если она сохраняется в течение достаточного периода времени, может вызвать повреждение или опасный перегрев.Неисправность, такая как короткое замыкание или замыкание на землю, не является перегрузкой.

Условия перегрузки обычно не так критичны по времени, как короткое замыкание и замыкание на землю. Электрооборудование обычно может выдерживать некоторый уровень тока нагрузки сверх его номинального в течение длительного времени. Информация о перегрузочной способности оборудования часто исходит от производителя. Однако к некоторому оборудованию, например к двигателям, трансформаторам и проводам, предъявляются требования по защите от перегрузки, установленные NEC.

Короткое замыкание: Короткое замыкание определяется как протекание тока вне предполагаемого пути прохождения тока.В трехфазной цепи возможны два типа коротких замыканий: симметричные трехфазные замыкания и несимметричные однофазные замыкания (рисунок 1). Симметричные повреждения приводят к одинаковому протеканию тока в каждой фазе во время состояния повреждения. Несимметричные КЗ имеют разные токи КЗ в каждой фазе. Симметричные трехфазные неисправности возникают редко, но их анализ полезен для понимания реакции системы на неисправность и обычно приводит к наихудшим уровням неисправности. Несимметричные КЗ более распространены и обычно приводят к меньшему току КЗ, чем симметричное трехфазное КЗ.

Замыкание на землю: Замыкание на землю - это особый тип короткого замыкания, в котором по крайней мере один из фазных проводов встречается с заземленным проводом или поверхностью. Замыкания на землю включают одиночное замыкание между фазой и землей и множественные замыкания на землю (рисунок 1). Одиночное замыкание линии на землю является наиболее распространенным типом короткого замыкания.

Различные типы неисправностей показаны на рисунке 1, чтобы проиллюстрировать концепцию максимальной токовой защиты.

Что происходит при перегрузке или неисправности? На рисунке 2 изображена простая однофазная схема, работающая в нормальной конфигурации.В этом случае ток нагрузки составляет 10 ампер. Схема защищена автоматическим выключателем на 15 А. Автоматический выключатель не размыкается; ток нагрузки протекает, и проводники не перегреваются.

На рисунке 3 показан результат состояния перегрузки. В перегруженной цепи ток нагрузки составляет около 20 ампер. Автоматический выключатель позволит перегрузке сохраняться в течение примерно 2,5 минут перед размыканием цепи. Проводники начнут нагреваться, но не будут повреждены.

На рисунке 4 показан результат короткого замыкания. Ток повреждения составляет приблизительно 10 000 ампер. Автоматический выключатель пропускает ток короткого замыкания только на короткое время. Если ток короткого замыкания не исчезнет, ​​изоляция расплавится, а сами проводники будут повреждены.

На рисунке 5 показано состояние замыкания на землю. В этом примере путь замыкания на землю добавляет сопротивление примерно 0,012 Ом параллельно сопротивлению нагрузки, что приводит к гораздо более низкому сопротивлению цепи.Ток повреждения составляет примерно 5000 ампер. Как и в случае с коротким замыканием, автоматический выключатель пропускает ток короткого замыкания только на короткое время. Опять же, если ток короткого замыкания сохраняется, изоляция расплавляется, и проводники в конечном итоге будут повреждены.

Как защитить цепь от опасных перегрузок и коротких замыканий

Требования к максимальной токовой защите оборудования можно найти в статье NEC, которая касается этого конкретного оборудования.Таблица 240.3 NEC содержит список применимых разделов. Разделы для статей, относящихся к оборудованию, обычно используемому в коммерческих зданиях, включают:

  • 230 Услуги
  • 368 Автобусных маршрутов
  • 406 Емкости
  • 410 Светильники
  • 422 Приборы
  • 427 Стационарный электрообогрев трубопроводов и сосудов
  • 430 Двигатели, электрические цепи и контроллеры
  • 440 Кондиционирование и холодильное оборудование
  • 445 Генераторы
  • 450 Трансформаторы и трансформаторные ячейки
  • 460 Конденсаторы
  • 517 ЛПУ
  • 620 Лифты
  • 660 Рентгеновское оборудование
  • 695 Насосы пожарные
  • 700 Аварийные системы.

Общие требования к максимальной токовой защите проводников приведены в Разделе 240.4 «Защита проводников». Основным правилом защиты проводников от сверхтоков - кроме использования гибких шнуров, гибких кабелей и крепежных проводов - является защита проводника в соответствии с допустимыми значениями тока, указанными в Разделе 310.15. Статья 310 содержит общие требования к проводам, изоляции, маркировке, механической прочности и допустимой нагрузке.

Несколько статей, применимых к коммерческим зданиям, изменяют общее правило NEC для защиты от сверхтоков, как указано ниже:

  • 240.4 (A) Опасность потери мощности. Если прерывание цепи из-за состояния перегрузки может создать опасность - например, отключение защиты пожарного насоса от перегрузки не требуется. Требуется защита от короткого замыкания.
  • 240,4 (B) Устройства максимального тока номиналом 800 ампер или меньше. Этот раздел позволяет использовать следующий более высокий стандартный номинал устройства максимальной токовой защиты (при условии, что номинал не превышает 800 ампер), при условии, что проводники, которые оно защищает, не используются для питания ответвленной цепи с более чем одной розеткой для штепсельного подключения. нагрузки и допустимая нагрузка на проводник не соответствуют стандартному номинальному току.Если устройство защиты от сверхтоков регулируется, оно должно быть отрегулировано на значение, равное или меньшее допустимой токовой нагрузки проводника.
  • 240,4 (E) Отводы. Общее правило NEC требует, чтобы OCP располагался перед защищаемым проводником. Однако существуют специальные правила, позволяющие размещать OCP в других местах цепи при соблюдении всех условий NEC. Например, для бытовых плит и кухонных приборов, электропроводки, шинопроводов и двигателей действуют особые правила, разрешающие использование кранов.
  • 240,4 (F) Вторичные проводники трансформатора. NEC, за исключением двух особых условий, включающих двухпроводную, однофазную и трехпроводную схему «треугольник-треугольник», требует, чтобы вторичные проводники трансформатора были защищены вторичной OCP.
  • 240,4 (G) Максимальная токовая защита для конкретных проводников. Требования NEC к защите от перегрузки по току для конкретных приложений можно найти в разделах, кроме 240. Например, требования к оборудованию для кондиционирования воздуха и холодильному оборудованию можно найти в статье 440, части III и VI.Требования OCP к проводнику цепи конденсатора приведены в Разделе 460. Требования к максимальной токовой защите двигателей и проводов управления двигателями содержатся в частях II, III, IV, V, VI и VII статьи 430.

Выбор рейтингов OCP.

В следующих примерах номинальное значение срабатывания OCP будет определяться вместе с допустимой токовой нагрузкой проводов, используемых в цепи. Номинальный ток короткого замыкания и отключающая способность также должны определяться на основе имеющегося тока короткого замыкания в цепи.Расчет доступного тока короткого замыкания выходит за рамки этого обсуждения.

Ответвительные цепи. Требования к максимальной токовой защите параллельной цепи приведены в Разделе 210.20. Общее требование состоит в том, чтобы рассчитать ОСР не менее чем на 125% от продолжительной нагрузки и 100% от непостоянной нагрузки. Согласно определению NEC, непрерывная нагрузка - это нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение 3 часов или более.

Например, рассмотрим однофазную цепь 120 В, питающую осветительную нагрузку открытого офиса (постоянную) в 1000 ВА, и нагрузку конденсатного насоса небольшого холодильного агрегата (непостоянную) в 100 ВА.Нагрузка схемы для определения размеров OCP составляет:

Расчетная нагрузка OCP = 1,25 x 1000 ВА + 1,00 x 100 ВА

Расчетный ток OCP = 1350 ВА / 120 В

Следующий по величине стандарт OCP (см. Таблицу 240,6 (A)) составляет 15 А.

Теперь выберите провод в соответствии с разделами 210.19 (A) и 310.15. Раздел 210.19 (A) требует, чтобы размер проводника был таким же, как у OCP - не менее 125% от продолжительной нагрузки и 100% от непостоянной нагрузки.В приведенном выше примере проводники цепи (медный термостойкий термопласт (THHN [A1] [A2])) проложены через офисную среду в кабелепроводе, содержащем шесть токопроводящих проводов. Ссылаясь на Таблицу 310.15 (B) (16), минимальный допустимый размер проводника составляет # 14. Несмотря на то, что в этом примере используется медный провод THHN, рассчитанный на 90 ° C, столбик 60 ° C должен использоваться в соответствии с требованиями Раздела 110.14 (C) (1) (a). В этом разделе требуется использовать столбец 60 ° C в таблице 310.15 (B) (16), поскольку предполагается, что выводы для оборудования с номинальным током 100 А или менее рассчитаны на 60 ° C, если не указано и не указано иное.Кроме того, Раздел 240.4 (D), Малые проводники, требует, чтобы OCP для провода №14 был рассчитан на 15 ампер.

Общее правило выбора допустимой токовой нагрузки NEC можно найти в Разделе 310.15, который ссылается на таблицы в Разделе 310.15 (B). Раздел 310.15 содержит ограничивающие факторы, которые должны применяться к значениям таблицы допустимой нагрузки при определении допустимой нагрузки для ваших конкретных проектных условий. Среди факторов, которые следует учитывать, два наиболее часто встречающихся фактора, или отклонения от номинальных характеристик, - это температура окружающей среды и количество проводников в кабелепроводе.Просматривая таблицы в 310.15 (B), обратите внимание, что некоторые таблицы основаны на температуре окружающей среды 30 ° C, а другие основаны на температуре 40 ° C.

Поправочные коэффициенты температуры окружающей среды для таблиц 30 ° C приведены в таблице 310.15 (B) (2) (a). Поправочные коэффициенты температуры окружающей среды для таблиц 40 ° C приведены в таблице 310.15 (B) (2) (b). Поправки на количество токоведущих проводов в кабельной дорожке приведены в Таблице 310.15 (B) (3) (a). Есть некоторые условия, при которых коэффициенты снижения не применяются, как показано в 310.С 15 (B) (3) (a) (2) по (4). Например, коэффициенты снижения номинальных характеристик не применяются к типам кабелей с армированным (AC) и с металлической оболочкой (MC) при условии, что кабели не имеют общей оболочки, каждый кабель имеет не более трех токоведущих проводников, проводников # 2 AWG и не более 20 токоведущих проводов устанавливают без соблюдения зазора.

В этом примере провода проложены через офисную среду, где ожидается, что максимальная температура составит 85 ° F в периоды, когда системы охлаждения выключены.В таблице 310.15 (B) (2) (a) приведены поправочные коэффициенты температуры окружающей среды, которые должны применяться к значениям силы тока, указанным в таблице 310.15 (B) (16). Для температуры окружающей среды 85 ° F поправочный коэффициент для медного провода THHN 90 ° C равен 1,0, поэтому регулировка допустимой нагрузки не требуется.

Затем необходимо учесть снижение номинальных характеристик количества проводников в кабелепроводе. В нашем примере в кабелепроводе проложено шесть токоведущих проводов. Таблица 310.15 (B) (3) (a) используется для определения соответствующего коэффициента снижения мощности.Для четырех-шести проводников в дорожке качения коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 80%. Количество жил

# 14 медь THHN допустимая нагрузка = 25 ампер x 0,8

Как обсуждалось выше, в этом примере для провода №14 необходимо использовать допустимую токовую нагрузку при 60 ° C, равную 15 ампер, несмотря на более высокую рассчитанную токовую нагрузку.

Фидерные цепи. Требования к максимальной токовой защите фидерной цепи приведены в Разделе 215.3 и аналогичны требованиям для параллельных цепей. Как и в случае параллельных цепей, общее требование состоит в том, чтобы размер OCP составлял не менее 125% от продолжительной нагрузки и 100% от непостоянной нагрузки.

Рассмотрим трехфазный фидер на 208 В, питающий щит с прерывистой нагрузкой 10 кВА и продолжительной нагрузкой 30 кВА. Нагрузка схемы для определения размеров OCP составляет:

Размерная нагрузка OCP

= 1,25 x 30 000 ВА + 1,00 x 10 000 ВА

= 47 500 ВА

Расчетный ток OCP

= 47 500 ВА / (1,73 x 208 В)

= 132 ампер

Следующий по величине стандарт OCP (см. Таблицу 240,6 (A)) составляет 150 ампер.

Затем выберите проводник в соответствии с разделами 215.2 и 310.15. Раздел 215.2 требует, чтобы размер проводника был таким же, как у OCP - не менее 125% от продолжительной нагрузки и 100% от непостоянной нагрузки. В этом примере проводники цепи (медь THHN) проложены через котельную, где температура не превышает 120 ° F. В трубопроводе будет три токопроводящих жилы.

Ссылаясь на таблицу 310.15 (B) (16), минимальный размер проводника, разрешенный для номинального тока OCP 150 ампер, составляет # 1/0.Как и в предыдущем примере, выбранный тип провода - медный THHN, рассчитанный на 90 ° C. В этом случае необходимо использовать колонку 75 ° C в соответствии с требованиями Раздела 110.14 (C) (1) (a). В этом разделе требуется использовать столбец 75 ° C в таблице 310.15 (B) (16), поскольку заделки для оборудования с номинальным током 100 А или выше должны быть рассчитаны на 75 ° C, если не указано и не указано иное.

В этом примере провода проложены через котельную, где ожидается, что максимальная температура будет не выше 120 ° F.В таблице 310.15 (B) (2) (a) приведены поправочные коэффициенты температуры окружающей среды, которые должны применяться к значениям силы тока, указанным в таблице 310.15 (B) (16). Для температуры окружающей среды 120 ° F поправочный коэффициент для медного провода THHN 90 ° C составляет 0,82. Таким образом, расчетная допустимая токовая нагрузка для медного провода THHN №1 / 0, используемого в этом примере, составляет:

Температура окружающей среды

# 1/0 медь THHN допустимая нагрузка = 170 ампер x 0,82 = 139,4 ампер

Обратите внимание, что есть исключение из таблицы 310.15 (A) (2), который позволяет использовать более высокую допустимую нагрузку для кабелей с разной емкостью, где более низкая допустимая нагрузка не превышает 10 футов или 10% от общей длины цепи.

Затем необходимо учесть снижение номинальных характеристик количества проводников в кабелепроводе. В приведенном выше примере в кабелепроводе проложены три токоведущих проводника. Поскольку значения амплитуды в таблице 310.15 (B) (3) (a) уже учитывают до трех токоведущих проводов, дальнейшего снижения номинальных характеристик не требуется.

После определения допустимой нагрузки следует также учитывать падение напряжения.Для длинных цепей может потребоваться увеличить размер проводника, чтобы обеспечить минимальные требования к падению напряжения. У NEC есть информационные примечания относительно падения напряжения в ответвленных цепях и фидерах, но это не является правилом кодекса. Однако многие компетентные органы сделали падение напряжения обязательным. Кроме того, энергетические нормы требуют учета падения напряжения.

После применения соответствующих отклонений расчетная допустимая токовая нагрузка провода №1 / 0 будет надлежащим образом защищена выбранным выше OCP на 150 ампер.Следует учитывать рост нагрузки. Расчетные значения нагрузки и кабеля являются минимальными. Обычной практикой является добавление 20% минимального номинала кабеля, которое будет использоваться для увеличения нагрузки в будущем.

Требования к защите цепей электродвигателей

Требования к максимальной токовой защите в цепи двигателя начинаются с Таблицы 240.4 (G) «Конкретные применения проводников». Таблица 240.4 (G) требует, чтобы статья 430 использовалась для выбора максимальной токовой защиты цепи двигателя.Требования к максимальной токовой защите в цепи двигателя отличаются от требований к ответвлению и фидеру, что часто приводит к путанице. Для цепей двигателя защита от перегрузки обеспечивается устройством защиты двигателя от перегрузки (см. Статью 430, часть III).

Устройство защиты двигателя от перегрузки обычно представляет собой устройство, расположенное в пускателе двигателя, которое реагирует на ток двигателя и настроено на отключение контроллера двигателя, когда ток двигателя превышает 125% тока, указанного на паспортной табличке для двигателей с коэффициентом обслуживания 1,15 или 115% тока, указанного на паспортной табличке для двигателей без эксплуатационного фактора.OCP, используемый для подачи питания на контроллер двигателя и двигатель, должен обеспечивать защиту цепи двигателя от короткого замыкания и замыкания на землю. Требования к определению максимального номинального значения или уставки для защиты от короткого замыкания в параллельной цепи двигателя и замыкания на землю можно найти в таблице 430.52. Чтобы использовать эту таблицу, вы должны знать тип двигателя, используемого в цепи, и тип OCP, используемый для защиты цепи.

Рассмотрим 3-фазную параллельную цепь двигателя 460 В, подающую питание на двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 100 л.с., защищенный автоматическим выключателем в литом корпусе с обратнозависимой выдержкой времени.Медные проводники цепи THHN прокладываются в зоне с температурой окружающей среды не выше 104 ° F, а количество токонесущих проводов в кабельной канавке равно трем. Для этого примера в Таблице 430.52 разрешен автоматический выключатель с максимальной номинальной мощностью, в 2,5 раза превышающей ток полной нагрузки двигателя. Ток полной нагрузки двигателя, используемый в этом расчете, - это не ток, указанный на паспортной табличке, а значение тока, указанное в таблице 430.250.

Ток двигателя

= 124 ампер

Макс.рейтинг OCP

= 2.5 x 124 ампер

= 310 ампер

Раздел 430.52 (C) (1) имеет исключение, которое позволяет использовать следующий более высокий стандартный рейтинг. В этом случае максимальный рейтинг OCP составляет 350 ампер. Если пусковой момент двигателя и время для достижения рабочей скорости таковы, что двигатель не запускается, Раздел 430.52 (C) (1), исключение 2 позволяет поднять рейтинг OCP еще выше. В случае автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени для двигателя в этом примере исключение (c) позволяет увеличить номинал OCP с 250% до 300%.Однако следующий более высокий рейтинг не применяется к Исключению (c). Рейтинг OCP на 300% выше, чем ток полной нагрузки, составляет 3 x 124 ампера = 372 ампера. Этот рейтинг находится между стандартными значениями от 350 до 400 ампер. В этом примере рейтинг OCP не может быть увеличен выше 350 ампер. Типичной практикой является использование рейтинга OCP ниже максимального, рассчитанного выше. Некоторые производители распределительных устройств предоставляют направляющие в виде логарифмической линейки для помощи в выборе номинальных характеристик цепи двигателя. Также доступны телефонные приложения, которые выполняют ту же функцию, что и линейка для слайдов.Были проверены направляющие линейки трех разных производителей; все они рекомендуют автоматический выключатель номиналом OCP на 200 ампер для следующего примера.

Сила тока в проводе цепи двигателя может быть определена с помощью Статьи 430, Часть II. Раздел 430.22 применяется к этому примеру в том смысле, что это цепь с одним двигателем. Требование к подбору сечения проводов составляет просто 125% от тока полной нагрузки, указанного в таблице 430.50.

Токовая нагрузка проводов цепи двигателя

= 1.25 x 124 ампер

= 155 ампер

Ссылаясь на таблицу 310.15 (B) (16), используя столбец 75 ° C, минимальный допустимый размер провода - # 2/0 с номиналом 175 ампер. Обратите внимание, что максимальный рейтинг OCP составляет 350 ампер, что значительно выше, чем допустимая токовая нагрузка колонки при 90 ° C, равная 195 ампер. Это условие разрешено NEC, поскольку защита от перегрузки обеспечивается устройством защиты от перегрузки в пускателе двигателя, которое настроено на 125% от номинального тока полной нагрузки для эксплуатационного фактора двигателя, равного 1.15. OCP цепи двигателя обеспечивает только защиту от короткого замыкания и замыкания на землю.

В этом примере провода проложены в среде, где ожидается, что максимальная температура будет не выше 104 ° F. В таблице 310.15 (B) (2) (a) приведены поправочные коэффициенты температуры окружающей среды, которые должны применяться к значениям силы тока, указанным в таблице 310.15 (B) (16). Для температуры окружающей среды 104 ° F поправочный коэффициент для медного провода THHN 90 ° C составляет 0,91. Расчетная допустимая токовая нагрузка для медного провода THHN №2 / 0, используемого в этом примере, составляет:

Температура окружающей среды

# 2/0 медь THHN допустимая нагрузка

= 195 ампер x 0.91

= 177,5 ампер

Допустимая допустимая токовая нагрузка проводника, сниженная для температуры окружающей среды, выше, чем указанная в столбце допустимая токовая нагрузка 75 ° C, поэтому ее можно использовать в данном примере.

Контуры кондиционирования и холодильного оборудования. Как и в случае с двигателями, требования к максимальной токовой защите в цепи двигателя начинаются с Таблицы 240.4 (G) «Конкретные применения проводников». Таблица 240.4 (G) требует, чтобы Статья 440 использовалась для выбора максимальной токовой защиты цепи двигателя для оборудования для кондиционирования воздуха и холодильного оборудования.

При определении номинальных значений OCP для двигателей используются значения в амперах при полной нагрузке (FLA), указанные в статье 430. Эти значения, как правило, выше, чем значения FLA, указанные на заводской табличке двигателя, что приводит к консервативному выбору номиналов OCP и проводов. В случае герметичных двигателей-компрессоров значения FLA двигателя, указанные в статье 430, не будут выше фактических значений двигателя из-за охлаждающего эффекта, который хладагент оказывает на обмотки двигателя. Например, 1.Двигатель мощностью 5 л.с., используемый в герметичном компрессоре, может иметь мощность 2 л.с., поскольку тепло отводится от обмоток двигателя, позволяя протекать более высоким токам без превышения номинальной температуры проводника обмотки.

По этой причине производитель должен предоставить данные, относящиеся к используемому оборудованию для кондиционирования воздуха и холодильному оборудованию. В частности, максимальное значение защиты от перегрузки по току (MOP) должно использоваться для определения номинальных характеристик контура кондиционирования воздуха или хладагента.Кроме того, для определения минимального номинала проводника необходимо использовать минимальный ток цепи (MCA). Эти данные находятся на паспортной табличке оборудования, а также могут быть получены от производителя в виде спецификации. Производитель оборудования для кондиционирования воздуха и холодильного оборудования также должен указать, можно ли использовать предохранитель или автоматический выключатель для питания оборудования.

Рассмотрим пример кондиционера с MOP (автоматический выключатель или предохранитель) на 50 ампер и MCA на 31,0 ампер.В этом примере кондиционер питается с помощью медного провода THHN в трубопроводе, содержащем три токоведущих проводника. Блок кондиционирования воздуха находится на открытом воздухе с максимальной температурой окружающей среды 120 ° F.

В этом примере OCP просто равно предоставленному производителем значению MOP в 50 ампер, поскольку 50 ампер является стандартным номинальным значением OCP согласно таблице 240.6 (A). Можно использовать либо автоматический выключатель, либо предохранитель, поскольку производитель указал оборудование с обоими типами устройств OCP.

Размер провода зависит от значения MCA, предоставленного производителем, которое в данном случае составляет 31,0 ампер. Используя таблицу 310.15 (B) (16), столбец 75 ° C, минимальный размер провода составляет # 8. Провод №10 имеет достаточную допустимую нагрузку, но согласно разделу 240.4 (D) он должен быть защищен OCP с номиналом 30 ампер или меньше. В этом примере требуется OCP на 50 ампер, поэтому необходимо использовать провод №8. Поскольку в этом примере в кабелепроводе всего три токоведущих проводника, снижение номинальных характеристик для количества проводников не требуется.Максимальную допустимую нагрузку кабеля необходимо скорректировать для температуры окружающей среды 120 ° F. Ссылаясь на таблицу 310.15 (B) (2) (a), поправочный коэффициент для медного провода THHN с номинальной температурой 90 ° C и максимальной температурой окружающей среды 120 ° F составляет 0,82.

Температурное снижение допустимой нагрузки = 0,82 x 55 А.

= 45,1 ампер

Пониженная номинальная температура выше, чем значение MCA в 31,0 ампер для проводника №8, что является приемлемым для этого примера.

Есть несколько применимых разделов NEC, которые устанавливают требования к выбору OCP и проводников для коммерческих зданий.Некоторые секции NEC модифицированы для всех конкретных установок и оборудования в коммерческих зданиях. Обращая внимание на детали, можно выбрать рейтинг OCP, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу в течение всего срока службы оборудования. [HEAD]

Непрерывные и прерывистые нагрузки

NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс (NEC) дает мало указаний относительно постоянных и прерывистых нагрузок и того, почему это важно. Важно различать постоянные и прерывистые нагрузки из-за нагрева.Рассмотрим 25-амперную нагрузку в цепи. В непостоянном случае (например, при большом отстойнике) нагрузка может быть активна менее минуты. В случае непрерывной работы (например, чиллер) нагрузка может быть активна в течение 8 часов или дольше. Сравнивая эти два случая, проводники контура чиллера будут иметь более высокую температуру во время работы, чем проводники контура отстойника.

NEC требует более консервативного выбора (125%) в случае продолжительных нагрузок из-за повышенного рассеивания тепла проводниками цепи по сравнению с непостоянными нагрузками.Некоторые примеры непрерывных нагрузок включают офисное освещение, внешнее освещение, оборудование центра обработки данных, стационарные водонагреватели емкостью менее 120 галлонов (450 л; согласно NEC 422.13) и циркуляционные насосы охлажденной / горячей воды. Некоторые примеры непостоянных нагрузок включают устройства для удаления пищевых отходов, насосы для отстойников / сточных вод, приводы гаражных ворот и электрические точилки для карандашей. Не всегда ясно, является ли нагрузка непрерывной или непостоянной. Рассмотрим схему освещения офисной кладовой.Если он спроектирован в соответствии с текущими требованиями энергетического кодекса, он должен иметь датчик незанятости, чтобы автоматически отключать свет, когда люди не обнаруживаются. Это похоже на пример прерывистой цепи. Что делать, если датчик вышел из строя или помещение было временно перепрофилировано под офис? Некоторые специалисты по проверке разрешений могут потребовать, чтобы это считалось постоянной нагрузкой. В случаях, когда нагрузка определенно непостоянна, установите схему на 100% нагрузки. Если нагрузка спорна, будьте консервативны и рассчитывайте на длительную нагрузку.


Стивен Эйх - вице-президент и технический директор по электротехнике в компании Environmental Systems Design в Чикаго. Его опыт включает 29 лет проектирования электрических систем для промышленных и коммерческих проектов, включая высотные здания, больницы, школы, театры, музеи, гостиницы, конференц-центры, производственные объекты, водоочистные сооружения и объекты ядерной энергетики.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *