Выбор автоматического выключателя по току: Выбор автоматического выключателя – СамЭлектрик.ру

Выбор автоматического выключателя: определяем нужную мощность

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Содержание:

• 1 Для чего нужен автомат
• 2 Выбираем автомат по мощности нагрузки
• 3 Выбираем автомат по сечению кабеля
• 4 Выбираем автомат по току короткого замыкания (КЗ)
• 5 Выбираем автомат по длительно допустимому току (ДДТ) проводника
• 6 Пример выбора автоматического выключателя
• 7 Таблица выбора автоматического выключателя для однофазной сети 220 В
• 8 Таблица выбора автоматического выключателя для трехфазной сети 380 в
• 9 ТОП-5 моделей автомата на рынке в текущем году
• 10 Как обезопасить электросеть от пожара

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.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

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

• 1 Для чего служит автомат
• 2 Какие бывают автоматы защиты
• 3 Определяемся с номиналом
  • 3.1 Пример
  • 3.2 Расчет по мощности
• 4 Выбираем отключающую способность
• 5 Тип электромагнитного расцепителя
• 6 Каким производителям стоит доверять

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 проводов	Допустимый длительный ток нагрузки	Максимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 В	Номинальный ток защитного автомата	Предельный ток защитного автомата	Примерная нагрузка для однофазной цепи
1,5 кв. мм	19 А	4,1 кВт	10 А	16 А	освещение и сигнализация
2,5 кв. мм	27 А	5,9 кВт	16 А	25 А	розеточные группы и электрический теплый пол
4 кв.мм	38 А	8,3 кВт	25 А	32 А	кондиционеры и водонагреватели
6 кв.мм	46 А	10,1 кВт	32 А	40 А	электрические плиты и духовые шкафы
10 кв. мм	70 А	15,4 кВт	50 А	63 А	вводные линии

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм² (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

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

Как выбрать автоматический выключатель – Основные советы

Автоматический выключатель является наиболее распространенной защитой от короткого замыкания и перегрузки по току. Это простое электрическое устройство, но очень важное для безопасности. Самый распространенный вопрос заключается в том, какой номинальный ток выключателя должен обеспечивать надежную защиту устройств в ненормальных условиях. По сути, это не единственное, что следует учитывать при выборе автоматического выключателя. Ниже приведены некоторые сведения о том, как выбрать автоматический выключатель.

1. Установка типового номинального тока выключателя

Первое, на что следует обратить внимание при выборе автоматического выключателя, — это типичный ток срабатывания. Слово типичный относится к номинальным условиям. Учитывается номинальное состояние и температура окружающей среды 20C-25’C. Кроме того, это будет относиться к обычному уровню напряжений в цепи без учета влияния каких-либо допусков.

Зачем подчеркивать типичное состояние? Есть ли другой сценарий, кроме этого?

Да. Температура окружающей среды в месте установки автоматического выключателя может варьироваться. На электрические свойства выключателя будут влиять слишком высокие или слишком низкие температуры. Экстремальные температуры в основном являются проблемой для наружного применения. Это также является проблемой в любом приложении, где выключатель подвергается воздействию более высокой температуры окружающей среды.

Напряжение в сети тоже не идеальное. Например, в трехфазной линии 480 В переменного тока она может достигать +10% и опускаться до -10%.

Для обычного человека этих объяснений может быть слишком много. Таким образом, хорошей идеей будет придерживаться типичных условий и от этого добавить некоторую маржу.

Эмпирическое правило

Определите типичный номинальный ток выключателя, используя коэффициент использования 80% . Это означает, что если ожидаемый максимальный ток цепи, в которой должен быть установлен прерыватель, составляет 100 А, то номинальный ток прерывателя должен быть 125 А (100 А/80%). Другими словами, всегда добавляйте 25% запас (100 A X 1,25 = 125 A).

Это гарантирует, что ток срабатывания выключателя не настолько близок к типичному току цепи, чтобы избежать ложных срабатываний. С этой настройкой цепь, включенная последовательно с выключателем, не должна быть рассчитана на слишком большой ток.

Эта стратегия выбора отчасти связана с предохранителем. В некоторых случаях выбор предохранителя основывается на коэффициенте использования 75–80 % или запасе 25–33 %. Дополнительные сведения о выборе предохранителя см. в разделе Как выбрать предохранитель для конкретного применения.

2. Номинальное напряжение

Автоматический выключатель — это устройство, используемое для защиты от аномалий, связанных с током. Тогда зачем заботиться о номинальном напряжении при выборе автоматического выключателя?

Для автоматических выключателей номинальное напряжение также связано с безопасностью. Этот номинал гарантирует безопасное срабатывание автоматического выключателя при любых неисправностях. Номинальное напряжение выключателя должно быть как минимум таким же или выше, чем напряжение холостого хода. Если номинальное напряжение низкое, при размыкании контактов может произойти искрение или взрыв, особенно при коротком замыкании.

Так, например, требуется установить автоматический выключатель на 480 В переменного тока, номинальное напряжение должно быть не менее 480 В переменного тока. Выключатели с номиналом 480 В переменного тока также испытываются при +10 % или даже выше во время разработки компонентов. Эта информация доступна в техпаспорте.

3. Номинальный ток короткого замыкания или отключающая способность (единица измерения в kAIC)

Другим важным фактором, который следует учитывать при выборе автоматического выключателя, является номинальный отключающий ток или номинальный ток короткого замыкания. Это максимальный ток короткого замыкания, который выключатель может безопасно отключить при определенных стандартных условиях испытаний.

Что произойдет, если фактический ток короткого замыкания превысит номинал отключения?

Номинальный ток короткого замыкания выключателя в идеале выше фактического тока короткого замыкания. В противном случае нет гарантии безопасного прерывания. У меня есть личный опыт по этому поводу, когда искрение возникало во время короткого замыкания с недостаточным номиналом отключения выключателя.

Для правильного выбора этого номинала важно иметь представление об уровне тока короткого замыкания. Это возможно при глубоком анализе. Для выключателя на линии переменного тока, такого как 480 В переменного тока, SCCR 65 кAIC является хорошим значением.

Для ответвленной цепи необходимо знать местные требования SCCR. Чаще всего достаточно 20kAIC.

В случае сомнений проконсультируйтесь со специалистом!

Таблица ниже взята из таблицы данных Eaton на семейство отбойных молотков. Он показывает отключающую способность при 480 В переменного тока.

Ниже приводится хорошее объяснение номиналов отключения выключателя.

https://www.eaton.com/content/dam/eaton/products/electrical-circuit-protection/fuses/solution-center/bus-ele-tech-lib-interrupting-capacity-vs-interrupting-rating. пдф

4. Рабочая температура

Рабочая температура важна. Если целевая максимальная температура окружающей среды, при которой используется выключатель, составляет 50°C, выключатель должен выдерживать как минимум 50°C. С другой стороны, если минимальная температура окружающей среды применения минус 30, то выключатель должен быть рассчитан не ниже минус 30С. При несоблюдении этого требования выключатель может сработать раньше или позже установленного времени.

При выборе выключателя также проверьте кривую зависимости тока от рабочей температуры. Номинальный ток автоматических выключателей будет ухудшаться или уменьшаться на уровне при более высокой рабочей температуре. Очень важно выбрать выключатель с очень хорошей кривой снижения номинальных характеристик. Это означает, что ток только немного ухудшится. В противном случае 80 % использование или 25 % настройка запаса для типичного тока может больше не работать при более высоких температурах.

5. Способность обнаруживать замыкание на землю

Обычный автоматический выключатель не имеет встроенного прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI). GFCI добавит дополнительную защиту от замыканий на землю. GFCI чувствителен к замыканиям на землю, обычный уровень срабатывания до 30 мА. Это безопасный уровень тока, обеспечивающий защиту человека от поражения электрическим током.

6. Сертификаты безопасности

Чтобы гарантировать соответствие выключателя требованиям, рассмотрите возможность приобретения выключателя с сертификатами соответствия безопасности, например, UL, CE, CSE или CCC. Ниже приведен пример от Eaton.

https://www.eaton.com/content/dam/eaton/products/electrical-circuit-protection/molded-case-circuit-breakers/mccb-catalog-v4-t2-ca08100005e. pdf

7. Конфигурация линии

Сеть переменного тока может быть сконфигурирована как звезда (Y) или треугольник (звезда). В большинстве случаев выключатели можно использовать в обоих случаях. Однако есть несколько случаев, когда автоматический выключатель рассчитан на уровень напряжения только в конфигурации «звезда». Чтобы привести пример, выключатель рассчитан на 400 В переменного тока, но его можно использовать до 480 В переменного тока, учитывая только сеть типа «звезда». Всегда обращайтесь к техническому описанию или консультируйтесь с поставщиком.

Расчет автоматического выключателя | EC&M

Благодарим вас за посещение одной из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите ознакомиться с обновленной информацией по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей Размер устройства защиты от перегрузки по току .

На основании Национального электротехнического кодекса 1996 года .

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

Конструкция выключателя

Выключатель спроектирован и рассчитан на пропускание 100% номинального тока в течение неопределенного периода времени в стандартных условиях испытаний. Эти условия, согласно UL 489, Стандарт безопасности лабораторий Underwriters Laboratories 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°C (приблизительно °F). В этих условиях выключатели в литом корпусе не должны отключаться при номинальном токе.

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

Характеристические кривые срабатывания выключателя

Характеристические кривые срабатывания выключателя документируют время, необходимое для срабатывания конкретных выключателей в зависимости от уровня тока. На приведенном ниже рисунке показана типичная кривая для термомагнитного выключателя. Изогнутая часть вверху показывает время, необходимое для отключения выключателя при перегрузке. Состояние перегрузки вызовет накопление тепла вокруг пути тока, внутри выключателя, а также вдоль силовых проводников. Это тепло, выделяемое протекающим током, на самом деле вызывает срабатывание выключателя в этой области, а не просто величина протекающего тока. Говорят, что эта часть кривой имеет обратнозависимую характеристику времени, что означает, что выключатель сработает за меньшее время при более высоких уровнях тока.

Поскольку путь тока (включая как автоматический выключатель, так и проводник) реагирует на тепло, общая рабочая температура оборудования становится фактором, определяющим размер автоматического выключателя в шкафу.

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

• Размер и расположение вольера;
• Более одного токоведущего устройства, размещенного в одном корпусе;
• Уровень тока, который несет каждое устройство; и
• Условия окружающей среды в районе установки оборудования.

Следовательно, простое проектирование выключателя, способного удерживать 100 % номинального тока, решает лишь часть проблемы. Оборудование должно быть в состоянии безопасно поддерживать тепло, выделяемое всеми источниками, без превышения температурных пределов, установленных стандартом испытаний продукции. Оба эти фактора учитываются правилами определения размеров, установленными NEC.

1996 NEC

NEC 1996 признает, что на устройства защиты от перегрузки по току влияет тепло в системе. Таким образом, он определяет концепцию непрерывных нагрузок и правило 80%, чтобы попытаться компенсировать влияние тепла в системе при выборе размера выключателя.

Непрерывные нагрузки

Чтобы лучше понять аспекты определения размеров выключателя, 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». Для вас критично понимать, что это нагрузка на максимальном токе без перерыва не менее трех часов. Офисное освещение обычно соответствует этой квалификации.

Правила определения размеров NEC. сек. 210-22(c), 220-3(a), 220-10(b) и 384-16(c) относятся к правилам определения размеров устройств защиты от перегрузки по току (OCPD). Все первые три определяют одно и то же требование:

Размер

OCPD = 100 % непостоянной нагрузки + 125 % постоянной нагрузки.

сек. 384-16(c) имеет такое же требование, за исключением того, что оно указано в терминах загрузки OCPD. Это правило гласит, что OCPD может быть нагружен только до 80% от его номинального значения при длительных нагрузках. Помните, что 80 % обратно 125 % (0,80 = 1 ÷ 1,25), и поэтому правила действительно идентичны по своим конечным требованиям.

Внимательно прочитайте правило; размер OCPD 125% (или нагрузка 80%) применим только в том случае, если речь идет о непрерывных нагрузках. CB и другие OCPD могут быть рассчитаны на 100% от их номинального значения для приложений с непостоянной нагрузкой.

Устройства со 100-процентным номиналом

NEC признает полные сборки (включая OCPD), которые перечислены для работы при 100 % их номинального значения для длительных нагрузок. Это означает, что оборудование прошло дополнительные испытания, чтобы убедиться, что оно может выдерживать дополнительный нагрев, связанный с этим уровнем работы.

Выключатель со 100-процентным номиналом и конечное оборудование были протестированы, чтобы убедиться, что дополнительное тепло, выделяемое в условиях 100-процентной непрерывной нагрузки, безопасно рассеивается. Другие технические характеристики оборудования также обусловлены необходимостью рассеивания тепла, связанного с уровнем нагрева, достигаемым при 100% номинальном испытании. В случаях, когда температура на клеммах проводки выключателя превышает 50°C во время 100% номинального испытания, UL 489требует использования провода с изоляцией 90°C (рассчитанного на силу тока 75°C) с этими автоматическими выключателями, и CB должен иметь соответствующую маркировку производителем. UL 489 также определяет минимальный размер корпуса и требования к вентиляции, если это необходимо для отвода тепла. Выключатель, который успешно прошел эти дополнительные испытания, по-прежнему не указан для применения при 100% номинальной мощности для непрерывной нагрузки, если только он не помечен производителем как таковой.

Таким образом, ЦБ имеет либо стандартный рейтинг (80%), либо 100% рейтинг. Стандартный рейтинг зависит от правил определения размеров NEC, которые мы только что обсуждали. Выключатели со 100-процентной номинальной нагрузкой могут непрерывно нагружаться при их полной номинальной мощности, если сборка указана в списке и проводники правильно подключены.

Примеры размеров CB

Ниже приведены примеры правил определения размеров.

Пример 1: 50 А длительной нагрузки и 125 А непостоянной нагрузки.

OCPD = 100 % непостоянная нагрузка + 125 % непрерывная нагрузка = (1,00 x 125 А) + (1,25 x 50 А) = 187,5 А

Следовательно, необходим OCPD на 200 А. Если выбран автоматический выключатель со 100-процентным номиналом, приемлемым является номинал 175 А (125 А + 50 А).

Пример 2: Непостоянная нагрузка 300 А.

Допустимо устройство на 300 А; устройство со 100%-ным номиналом не требуется, так как нагрузка не является непрерывной.

Пример 3: Непрерывная нагрузка 200 А.

OCPD = 100 % непостоянная нагрузка + 125 % непрерывная нагрузка = (1,00 x 0 А) + (1,25 x 200 А) = 250 А

Поэтому необходимо устройство на 250А. Если выбран автоматический выключатель с номиналом 100 %, допускается номинал 200 А.

Пример 4: 16А непрерывный и 30А прерывистый.