Содержание

Расчет мощности автоматического выключателя | Ремонт: онлайн-журнал

Уже много лет прошло с тех пор как ушли в прошлое времена, когда в электрических щитках для защиты от перегрузок использовались классические керамические пробки. Им на смену теперь пришли автоматические выключатели.

Каково предназначение автоматических выключателей?

Безусловно, главное назначение таких устройств — предохранение электрической сети от перегрузок и коротких замыканий.

Устройство автоматически отключится, когда нагрузка сети будет заметно выше нормы или возникнут токи короткого замыкания.
Объекты защищаемые автоматическим выключателем

До того как приступить к подбору автомата, необходимо выяснить, как происходит его работа и какие объекты он призван защищать. Бытует заблуждение, что назначение автомата — защита бытовых приборов. На самом же деле автомат нужен для предохранения электрической проводки от перегрузок.


Это очень важно, поскольку при появлении перегрузки линии или появлении короткого замыкания возрастающая сила тока вызывает перегрев кабельной линии с риском возгорания проводки.
Когда в электрической сети случается короткое замыкание, многократно возрастающая сила тока способна превысить тысячу ампер. Такая нагрузка – непосильное испытание для любого кабеля. Например, кабель, используемый при прокладке проводки в квартирах не выдерживает короткого замыкания и очень часто загорается. Аналогично, чрезмерная нагрузка вызывает рост силы тока, влекущий за собой перегрев проводов. В результате оплавляется изоляция. Нарушения изоляции с высокой вероятностью вызывают короткое замыкание.

Факторы, определяющие необходимость расчета мощности автомата

Основная цель расчета автоматического выключателя — нахождение номинального тока в линии и подбор время-токовой характеристики устройства. Сколько устройство будет иметь полюсов не играет роли для расчета. Результат вычислений зависит от электроаппаратуры и схемы ее подключения.


Необходимо знать, что автоматический выключатель ставится, чтобы предохранять от повреждения сверхнормативными токовыми нагрузками проводов определенного диаметра. Исходными данными для расчета устройства служат рабочий ток в линии и пусковые токи, которые возникают во время включения электрического оборудования.
Расчет также основывается на данных таблицы соответствия материала и диаметра кабеля номинальному току.

Вычисление мощности автомата

Электропроводка объекта подразделяется на группы, для каждой из которых предусмотрен отдельный кабель определенного диаметра и автоматический выключатель определенного номинального тока.
Такие параметры как номинальный ток и характеристики провода выбираются на основании расчета ожидаемой нагрузки. Чтобы его произвести, суммируют мощность электроприборов, подключающихся к участку электрической сети. Полученная мощность дает возможность найти значение тока, протекающего по электропроводке.

Получают значение тока из выражения:

В этом выражении U – сетевое напряжение (чаще всего 220В).
Р — сумма мощностей электрических приборов, Вт.
Хотя формула используется для активных нагрузок, создаваемых лампочками накаливания или приборами, имеющими нагревательный элемент, она также способна примерно оценить силу тока на участке электрической сети. Определившись с силой тока, можно приступать к выбору токопроводящего кабеля. Задавшись силой тока, используя таблицу можно найти сечение провода.
Для расчета устройства используется сила тока, которая является допустимой для обеспечения безопасности работы линии, которая защищается выключателем. Для нахождения номинала автомата нужно иметь информацию о токе, который является максимально допустимым. Параметры подключаемых электроприборов в вычислениях не используются. Вычисление размера силы тока исходя из суммы мощностей нагрузки является неточным, так как не способно учесть того, что назначение устройства – не защита нагрузки, а предохранение питающей линии.

Чтобы найти допустимый ток электропроводки, необходимо пользоваться данными специальных таблиц. В них на допустимый ток влияют диаметр жилы, числ жил, их способ прокладки и материал.
Получив с использованием таблицы рабочий ток, определяем для автомата номинальный ток. Значение номинала автомата не может быть больше рабочего значения тока проводки.

Расчет мощности автоматического выключателя

Определив номинал автомата, нужно избрать время-токовую характеристику, которая определяется электроприборами, нагружающими линию, точнее пусковым током этой нагрузки. Существует таблица, которую можно использовать для определения время-токовой характеристики в зависимости от типа нагрузки.
Беря в таблице кратность пускового тока и зная ток электроприбора, вычисляем силу тока при подключении электроприбора к линии и длительность повышенного тока, измеряемую в секундах.

27.03.2022 Поделитесь статьей с друзьями в социальных сетях

Расчет мощности автомата | Электрик

Автоматический выключатель – прибор, обеспечивающий защиту Вашего здания, электроники и Ваших ближайших от поражения электрическим током.

Некоторое время назад в роли автоматического выключателя служили обычные керамические плавкие “пробки”, но это время прошло и на смену своим устаревшим собратьям появились более технологичные и более удобные устройства.

Автоматический выключатель обязан отключаться, когда нагрузка значительно превосходит разрешенную норму либо при появлении короткого замыкания, когда существенно растет электрический ток. Но он обязан пропускать ток и действовать в обычном режиме, в случае если вы, к примеру, одновременно включили стиралку и электроутюг.

В обычных условиях, когда работа всех устройств и электропроводки проходит в нормальном режиме, выключатель проводит через себя электрический ток.

Хотя в случае когда по каким-нибудь причинам мощь тока превысила номинальные значения (подключена нагрузка больше рассчитанной, вследствие поломки электрических приборов либо электроцепей появилось короткое замыкание), включаются расцепители механического выключателя и размыкают цепь.

В модульных автоматических выключателях традиционно стоят 2 вида расцепителей:

  • Термический расцепитель – срабатывающий при токах перегрузки. Конструктивно представляет собой биметаллическую пластинку, которая при нагревании благодаря свойствам мат-ла распрямляется. Зависимо от величины номинального тока регулируется нагреваемая часть пластинки. В соответствии с этим скорость срабатывания автомата напрямик пропорциональна мощи тока, проходящей через пластинку. 
  • Электромагнитный расцепитель приспособление срабатывающее при токах короткого замыкания, которые кратно превосходят номинальный ток автоматического выключателя.

Проводка в жилплощади либо доме традиционно разбита на несколько групп.

Групповая линия питает несколько однотипных потребителей и имеет единый агрегат защиты. Иными словами — это несколько потребителей, которые подключены вдоль к одному питающему кабелю от электрощита и для этих потребителей установлен единый автоматический выключатель.

Электропроводка любой категории выполняется электрическим кабелем конкретного сечения и защищается отдельным автоматическим выключателем.

Для расчета номинального тока автомата следует знать максимальный рабочий ток линии, который разрешается для ее обычной и неопасной работы.

Наибольший ток, который кабель имеет возможность вынести не перегреваясь, находится в зависимости от площади сечения и мат-ла токопроводящей жилы кабеля (медь либо алюминий), а так же от метода прокладки электропроводки (открытая либо скрытая).

Помимо прочего нужно помнить, что автоматический выключатель работает для защиты от сверхтоков проводки, но не электроприборов. Другими словами автомат оберегает кабель, который проложен в стенке от автомата в электрическом щите к розетке, но не телевизор, электрическую плиту, утюг либо стиральную машинку, которые подключены к данной розетке.

Потому номинальный ток автоматического выключателя выбирается, сначала, отталкиваясь от сечения используемого кабеля, а потом уже берется в расчет подключаемая электрическая нагрузка. Номинальный ток автомата обязан быть менее максимально возможного тока для кабеля этого сечения и материала. 

6 кв какой автомат. Расчет автоматов защиты. Каким производителям стоит доверять

Автоматический выключатель – это устройство, обеспечивающее защиту электропроводки и потребителей (электрических приборов) от коротких замыканий и перенагрузки электросети. Бытует ошибочное мнение, что автоматический выключатель обеспечивает защиту электроприборов от неполадок в сети. Это чушь, тут скорее наоборот, автоматический выключатель защищает проводку от самих потребителей, ведь перенагрузку электросети создают сами потребители.

У каждого автоматического выключателя есть свои технические характеристики, но чтобы сделать правильный выбор автоматического выключателя, нужно понимать и учитывать всего три: это номинальный ток, класс автомата и отключающая способность .

Разберем их по порядку.

Номинальный ток In – это сила тока, которую может пропустить через себя автомат.

При превышении номинального тока, происходит размыкание контактов автоматического выключателя, вследствие чего обесточивается участок цепи. По стандартам, отключение автоматического выключателя должно происходить при силе тока в 145% от номинального. Самые распространенные автоматы с номинальным током в 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.

Класс автомата – это кратковременное значение силы тока, при котором автомат не срабатывает. Что это значит? Существует такое понятие как пусковой ток . Пусковой ток – это ток, который кратковременно потребляет электроприбор при запуске. Пусковой ток может во много раз превосходить номинальный ток прибора. Например, при включении лампочки в 60 Вт, создается пусковой ток в 10-12 раз больше от рабочего. Это значит, что на протяжении нескольких секунд, лампочка будет потреблять не 0.27 А, а 2.7-3.3 А. Для того чтобы компенсировать пусковые токи и используются классы автоматов.

Существуют 3 класса автоматических выключателей:

  1. класс B (превышение пускового тока в 3-5 раз от номинального)
  2. класс C (превышение пускового тока в 5-10 раз от номинального)
  3. класс D (превышение пускового тока в 10-50 раз от номинального)

Самый оптимальный класс для жилых и коммерческих помещений – это C класс.

Отключающая способность – это предельное значение тока короткого замыкания, которое может выдержать автоматический выключатель без потери работоспособности. На нашем рынке распространенны автоматические выключатели с отключающей способностью в 4,5 кА (килоампер). Но в Европе такие автоматы к установке запрещены, там они должны быть минимум в 6 кА. Если посмотреть на практике, то вполне хватает и 4,5 кА, так как в быту ток короткого замыкания редко превышает 1 кА. Если хотите соответствия стандартам, то выбирайте автомат на 6 кА и больше, если хотите по экономней, то автомат на 4,5 кА самое то.

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

в одной трубе

двух одножильных

трех одножильных

четырех одножильных

одного двухжильного

одного трехжильного


Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм 2

Ток, А, для проводов, проложенных

в одной трубе

двух одножильных

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети. Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя. Но если номинальный ток автоматического выключателя меньше тока, возникающего в сети при пиковых нагрузках, автомат будет доводить до бешенства, постоянно обесточивая помещение при включении утюга или чайника.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

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.

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.

При проведении электромонтажных работ основным критерием всегда должна выступать безопасность. Ведь от этого зависит очень многое, вплоть до жизни и здоровья человека. И совершенно не имеет значения причина подобного мероприятия. В любом случае необходимо правильно подобрать защитные устройства. Именно в связи с этим придётся провести расчёт автомата по мощности, учитывая некоторые важные нюансы.

Каждому, кто сталкивался с электропроводкой, приходилось слышать об автоматических выключателях или автоматах. В первую очередь грамотный электрик всегда посоветует отнестись к выбору столь важной части электросети с особой щепетильностью. Так как впоследствии именно этот нехитрый прибор может избавить от многих неприятностей.

Совершенно неважно, какого рода проводятся электромонтажные работы – ложится ли новая проводка в только что построенном доме, заменяется старая, модернизируется щиток или прокладывается отдельная ветка для слишком энергоёмких приборов – в любом случае особое внимание необходимо уделить подбору автомата по мощности и прочим параметрам.

Любой современный автомат имеет две степени защиты. Это означает, что помочь он сможет в двух, наиболее распространённых ситуациях .

Таким образом, автомат способен защитить не только личное имущество, но в некоторых случаях и жизнь. Хотя для этого необходимо провести грамотный расчёт автоматического выключателя по мощности и ряду других параметров. А также не стоит брать автомат «с запасом», так как при критических значениях токов в сети он банально может не сработать, что равнозначно его отсутствию.

Что же касается защиты человека от поражения электрическим током в результате прикосновения к токоведущим частям, то здесь предпочтительнее использовать УЗО.

Принцип работы

Основной задачей защитного выключателя является отсечение подачи электрического тока от подающего кабеля в сеть потребителя. Происходит это благодаря расцепителям, находящимся в теле автомата. Причём существуют два вида таких частей:

  1. Электромагнитные, представляющие собой катушку, пружину и сердечник, который при превышении номинальных токов втягивается и через пружину разъединяет контакты. Происходит это практически мгновенно – от 0,01 до 0,001 секунды, что способно обеспечить надёжную защиту.
  2. Биметаллические тепловые – срабатывают при прохождении токов, превышающих предельные значения. При этом биметаллическая пластина, являющаяся основой такого расцепителя, изгибается и происходит разрыв контактов.

Для более надёжного отключения в большинстве современных моделей автоматов стараются применять оба вида расцепителей.

Учитывая разнообразие электросетей и определённых ситуаций, автоматы могут быть разных видов . Принцип их работы ничем существенным не отличается – срабатывают всё те же расцепители, но в зависимости от ситуации и ряда других нюансов используют разные их вариации.

Так, для стандартной однофазной сети напряжением 220 вольт выпускаются однополюсные и двухполюсные АВ. Первые способны разрывать лишь один провод – фазу. Вторые могут работать и с фазой, и с нулём. Безусловно, предпочтительнее использовать второй вариант. Особенно, если дело касается помещений с повышенной влажностью. Конечно, и однополюсный автомат вполне справится со своей задачей, но могут возникнуть ситуации, когда перегоревшие провода замкнут между собой. В таком случае, естественно, фаза будет отсечена, но вот нулевой провод окажется под напряжением, что может быть крайне опасно.

Для трёхфазных сетей напряжением 380 вольт используются трёх- или четерёхполюсные автоматы. Устанавливать их необходимо и на входе, и непосредственно перед потребителем. Как понятно, такие автоматы отсекают все три фазы, подключённые к ним. В редких случаях возможно использование одно- или двухполюсных защитных устройства для отсекания, соответственно, одной или двух фаз.

Конечно, любой автомат превосходно справится с возложенными на него задачами – это не вызывает сомнения, если он исправен. Но дело в том, что подбирать АВ необходимо с учётом нескольких параметров.

Если выбранный автомат слишком «слабый», то будут происходить постоянные ложные срабатывания. И наоборот, слишком «сильная» модель, будет иметь довольно сомнительную полезность.

Мощность нагрузки

Одной из возможностей подобрать защитное устройство является выбор автомата по мощности нагрузки. Для этого необходимо узнать значение тока нагрузки. И уже из этих данных выбирать соответствующий номинал. Проще всего (да и точнее) это сделать с помощью закона Ома по формуле:

где P – мощность потребителя (холодильник, микроволновая печь, стиральная машина и т. п.), а U – напряжение сети.

Для примера потребитель будет взят 1,5 кВт, а напряжение сети обычное 220 В. Имея эти данные, подставив их в формулу, получится:

I = 1500/220 = 6,8 А.

В случае с трёхфазной сетью 380 вольт, напряжение будет 380 В.

Опираясь на закон Ома, можно без труда посчитать мощность нагрузки, из которой подбирать требуемый номинал автомата. Однако не стоит забывать, что, выбирая таким образом АВ, необходимо сложить нагрузку всех потребителей.

Существует и ещё одна формула для выбора автоматического выключателя по току, но она немного сложнее, но и конечный результат будет куда более точен. На практике это не принципиально, но в ознакомительных целях всё же стоит её привести:

Значения I, P, U будут теми же, что и в законе Ома, а вот cos φ – это коэффициент мощности, который учитывает в нагрузке реактивную составляющую. Это значение помогает определить таблица 6.12 нормативного документа СП 31−110−2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий».

Для примера данные будут использованы те же, т. е. потребитель 1,5 кВт, а напряжение всё те же 220 В. Согласно таблице, cos φ будет равен 0,65, как для вычислительных машин. Следовательно:

I = 1500 Вт/220 В * 0,65 = 4,43 А.

Выбирать автомат лишь по мощности нагрузки будет непростительной ошибкой, которая может дорого стоить. Ведь если не учесть при этом сечение кабеля, то теряется всякий смысл в подборе автомата. Однако полученные значения нагрузки и номинал АВ смогут помочь в подборе необходимого кабеля.

Для этого не понадобится делать никаких расчётов, так как достаточно воспользоваться таблицей № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ, где понятие длительно допустимый ток означает проходящее длительное время по проводнику напряжение, не вызывающее чрезмерного его нагрева. Проще говоря, за это значение можно принять рассчитанную мощность нагрузки. И получить требуемое сечение медного или алюминиевого провода.

По току короткого замыкания

Чтобы выбрать автоматический выключатель по мощности хотя и понадобились некоторые расчёты, но они были крайне просты. Этого совсем нельзя сказать о расчётах при выборе автомата по токам короткого замыкания.

Но при подборе номинала АВ для дома, коттеджа, квартиры или офиса, подобные расчёты будут излишни, так как основной показатель, особенно влияющий на данные, это длинна проводника. Но в подобных ситуациях она крайне мала, чтобы существенно повлиять на результат. Поэтому такие расчёты проводят лишь при проектировании подстанций и других подобных сооружений, где длина кабелей значительная.

Поэтому при выборе автоматического выключателя обычно приобретают модели с обозначением «С», где учитываются значения пусковых токов.

Подбор номинала

Выбор номинала автоматического выключателя должен соответствовать определённым требованиям. А конкретнее, автомат обязан сработать прежде, чем токи смогут превысить допустимые значения проводки. Из этого следует, что номинал автомата должен быть чуть меньше, нежели сила тока, которую способна выдержать проводка.

Выбрать нужный АВ довольно просто. Тем более что существует таблица номиналов автоматов по току, а это значительно упрощает задачу.

Исходя из всего этого, можно составить алгоритм , по которому проще всего подобрать автомат нужного номинала:

  • Для отдельно взятого участка вычисляется сечение и материал провода.
  • Из таблицы берётся значение максимального тока, который способен выдержать кабель.
  • Остаётся с помощью таблицы лишь выбрать автомат со значением чуть меньшим длительно допустимого тока.

Таблица содержит пять номиналов АВ 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А, из которых и будет выбираться защитное устройство. Автоматы же меньших значений практически не используются, так как нагрузки современных потребителей просто не позволят этого сделать. Таким образом, имея необходимы значения, очень легко выбрать автомат, соответствующий конкретно взятому случаю.

Любая электрическая цепь в квартире и доме, должна защищаться автоматом защиты от перегрузок и сверхтоков короткого замыкания. Эту нехитрую истину можно наглядно продемонстрировать в любом электрическом щите квартиры, этажном щите, вводно-распределительном щите дома и т.п. электрическим шкафам и боксам.

Вопрос не в том, ставить автомат защиты или нет, вопрос, как рассчитать автомат защиты, чтобы он правильно выполнял свои задачи, срабатывал, когда нужно и не мешал стабильной работе электроприборов.

Примеры расчета автоматических выключателей

Теорию расчетов автоматических выключателей вы можете почитать в статье: . Здесь несколько практических примеров расчета автоматических выключателей в электрической цепи дома и квартиры.

Пример 1. Расчет вводного автомата дома

Примеры расчета автоматических выключателей начнем с частного дома, а именно рассчитаем вводной автомат. Исходные данные:

  • Напряжение сети Uн = 0,4 кВ;
  • Расчетная мощность Рр = 80 кВт;
  • Коэффициент мощности COSφ = 0,84;

1-й расчет:

Чтобы выбрать номинал автоматического выключателя считаем номинал тока нагрузки данной электросети:

Iр = Рр / (√3 × Uн × COSφ) Iр = 80 / (√3 × 0,4 × 0,84) = 137 А

2-й расчет

Чтобы избежать, ложное срабатывание автомата защиты, номинальный ток автомата защиты (ток срабатывания теплового расцепителя) следует выбрать на 10% больше планируемого тока нагрузки:

  • Iток. расцепителя = Iр × 1,1
  • Iт.р = 137 × 1,1 = 150 А

Итог расчета: По сделанному расчету выбираем автомат защиты (по ПУЭ-85 п. 3.1.10) с током расцепителя ближайшим к расчетному значению:

  • I ном.ав = 150 Ампер (150 А).

Такой выбор автомата защиты позволит стабильно работать электрической цепи дома в рабочем режиме и срабатывать, только в аварийных ситуациях.

Пример 2. Расчет автоматического выключателя групповой цепи кухни

Во втором примере посчитаем, какой автоматический выключатель нужно выбрать для кухонной электропроводки, которую правильно называть розеточная электропроводки кухни. Это может быть кухня квартиры или дома, разницы нет.

Аналогично первому примеру расчет состоит из двух расчетов: расчет тока нагрузки электрической цепи кухни и расчет тока теплового расцепителя.

Расчет тока нагрузки

Исходные данные:

  • Напряжение сети Uн = 220 В;
  • Расчетная мощность Рр = 6 кВт;
  • Коэффициент мощности COSφ = 1;
1. Расчетную мощность считаем, как сумму мощностей всех бытовых приборов кухни, умноженной на коэффициент использования, он же коэффициент использования бытовой техники. 1. Коэффициент использования бытовой техники это поправочный коэффициент, уменьшающий расчетную (полную) потребляемую мощность электроцепи и учитывающий количество одновременно работающих электроприборов.

То есть, если на кухне установлено 10 розеток для 10 бытовых приборов (стационарных и переносных), нужно учесть, что все 10 приборов одновременно работать не будут.

Коэффициент использования

  • Выпишите на листок планируемые бытовые приборы.
  • Рядом с прибором поставьте его мощность по паспорту.
  • Просуммируйте все мощности приборов по паспорту. Это Pрасчет .
  • Подумайте, какие приборы могут работать одновременно: чайник+ тостер, микровоновка+блендер, чайник+микроволновка+тостер, и т.д.
  • Посчитайте суммарные мощности этих групп. Рассчитайте среднюю суммарную мощность групп одновременно включаемых приборов. Это будет Pноминал (номинальная мощность).
  • Разделите Pрасчет на Pноминал , получите коэффициент использования кухни.

На самом деле , в теории расчетов коэффициент использования внутри дома (без инженерных сетей) и квартиры принимается равным, единице, если количество розеток не больше 10. Это так, но на практике, именно коэффициент использования позволяет работать современным бытовым приборам кухни на старой электропроводке.

Примечание:

В теории расчетов 1 бытовая розетка планируется на 6 кв. метров квартиры (дома). При этом:

  • коэффициент использования=0,7 –для розеток от 50 шт.;
  • коэффициент использования=0,8 –розеток 20-49 шт.;
  • коэффициент использования=0,9 –розеток от 9 до 19шт.;
  • коэффициент использования=1,0 –розеток ≤10шт.

Вернемся к автоматическому выключателю кухни. Считаем номинал тока нагрузки кухни:

  • Iр = Рр / 220В;
  • Iр = 6000 / 220= 27,3 А.

Ток расцепителя:

  • Iрасчет.= Iр×1,1=27,3×1,1=30А

По сделанному расчету выбираем для кухни в 32 Ампер.

Вывод

Приведенный пример расчета кухни получился несколько завышенным, обычно для хватает 16 ампер если учесть, что плиту, стиральную машину, посудомоечную машину выводят в отдельные группы.

Эти примеры расчета автоматических выключателей для групповых цепей, лишь показывают общий принцип расчетов, причем не включают расчет инженерных цепей включающий работу насосов, станков и других двигателей частного дома.

Фотогалерея автоматов защиты

Автоматический выключатель является серьезным оборудованием, к выбору которого следует отнестись с большой ответственностью. Это связано с тем, что короткое замыкание или сильный скачок напряжения приводит к возгоранию, выходу из строя бытовых и других приборов. Кроме этого, возгорание проводки – причина возникновения пожара в доме.

Рабочий механизм, как правило, срыт в пластмассовом корпусе. Данный материал для создания корпуса был выбран по причине хороших диэлектрических свойств. Внутренний механизм в открытом состоянии несет с собой опасность, так как через него проходит электричество.

Автоматический выключатель предназначен для выполнения следующих функций:

  1. Для обесточивания сети при помощи ручного нажатия на выключатель.
  2. Для автоматического обесточивания помещения при коротком замыкании или скачке напряжения.

Стоит отметить, что подобное приспособление имеет достаточно простую конструкцию, и оно не проводит фильтрацию подаваемого напряжения для выявления неправильной частоты или низкого показателя напряжения. Срабатывание происходит только при КЗ и скачке в большую сторону напряжения.

Как выбрать?


Определив важные показатели, можно провести обоснованный выбор автоматических выключателей.

Выбор можно провести по нижеприведенным показателям:

  1. По сечению провода . Определенное сечение провода определяет возможные показатели нагрузки и силы тока. В данном случае, следует выбирать автомат, который проводит выключение сети при возникновении силы тока, который не превышает показателя максимального силы тока в проводе. Примером можно назвать провод, сечение которого составляет 1 кв. мм. Величина нагрузки может составлять 10 кВт. Если максимальный показатель силы, который пройдет через провод, будет составлять 10 А, то автомат должен быть рассчитан на выключение при возникновении тока около 9,5 А. Если не провести выбор с учетом подобной информации, автомат сработает только при коротком замыкании. Однако, значение тока, при КЗ значительно превышает допустимого показателя при повышении нагрузки. Увеличение нагрузки приведет к возгоранию проводки.
  2. По току короткого замыкания. Даже профессионалы в данной области не всегда проводят выбор автоматического выключателя по номинальному значению тока короткого замыкания. Как правило, подобное значение указывается в технической документации или на маркировке в виде цифры. Предельный ток КЗ – максимальное значение, при котором будет проведен автоматический разрыв цепи. Важно отметить, что по этому показателю зачастую проводят выбор при установке в промышленных помещениях, так как КЗ может возникать в непосредственной близости с подстанцией. В жилых домах, значение тока КЗ относительно небольшое, что значительно облегчает выбор.
  3. Выбор по показателю мощности. Для того, чтобы провести выбор по мощности, следует воспользоваться специальными таблицами. Подобный таблицы позволяют провести выбор на основании следующих данных: величина напряжения и количество фаз, количество полюсов, мощность нагрузки. По пересечению вышеуказанных показателей можно найти значение, который должен обрывать автоматический выключатель. Как и ранее было отмечено, суммарная мощность может быть рассчитана путем учета потребительской мощности всех подключенных электроприборов.

Вся информация об автоматических выключателях содержится в спецификации или маркировке.

Виды


Автоматические выключатели позволяют защитить как оборудование, так и проводку конечного потребителя от короткого замыкания и высоких показателей напряжения.

Основная классификация заключается в предназначении рассматриваемого оборудования:

  1. Класс «В» часто используется в бытовых условиях. Этот вариант исполнения не предназначен для сильных токов, при возникновении минимального короткого замыкания происходит размыкание цепи. Большая чувствительность определяет то, что модели класса «В» не используются в промышленности, где скачок напряжения может возникнуть вследствие включения или выключения оборудования большой мощности. Большая чувствительность позволяет защитить бытовые приборы и электронику, к примеру, компьютеры от перегорания.
  2. Класс «С» считается общепромышленным вариантом исполнения, применяется в сетях, где также нужно контролировать напряжение в сети в пределах небольшого диапазона.
  3. Класс «D» используется в сети, к которой происходит подключение электродвигателя с большим показателем пусковой мощности. Этот класс используется также в промышленности и имеет небольшой диапазон возможного отклонения от нормального значения.

По виду подаваемого тока можно выделить три категории рассматриваемого выключателя:

  1. Для сети переменного тока.
  2. Для сети постоянного тока.
  3. Универсальный вариант исполнения.

По числу полюсов можно выделить:

  • однополюсный;
  • двухполюсный;
  • трехполюсный;
  • четырехполюсный;

Также, классификация проводится по типу расцепителя :

  1. Максимальное расцепление.
  2. Независимое расцепление.
  3. Минимальное или нулевое расцепление.

В зависимости от ситуации, может понадобиться промежуток времени, который нужно выдержать после изменения показателей подаваемого электричества до его отключения.

По этому показателю можно провести следующую классификацию:

  1. Без выдержки.
  2. С выдержкой в независимости от показателей подаваемого напряжения.
  3. С выдержкой , которая является обратным значением подаваемого электричества.

Вышеуказанные виды автоматических выключателей повсеместно используются в быту и промышленности, но при этом есть несколько нюансов, которые стоит учитывать при их выборе.


расцепитель

Кроме этого, следует обратить внимание на тип установленного размыкателя . Он является основным рабочим органом, проводит размыкание цепи при определенных значениях.

Данный элемент конструкции различается по спецификации действия и диапазону тока, можно провести нижеприведенную классификацию:

  1. Электромагнитный тип пользуется большой популярностью, так как в считанные доли секунд проводит разъединение цепи. В конструкцию входит катушка и сердечник, также пружина. Сердечник при определенных условиях втягивается, и пружина воздействует на расцепляющее устройство.
  2. Биметаллический тепловой вариант исполнения – зачастую устанавливается для автоматов, которые реагируют на ток, величина которого может привести к разрушению кабеля. На короткое замыкание он также реагирует. Однако, точность работы подобного размыкателя небольшая. Примером можно назвать случай, когда по кабелю, который имеет сечение для 16 А, проходит ток величиной 20 А – выключение произойдет через несколько десятков минут. Если величина тока будет 35 А, то выключение произойдет мгновенно.
  3. Полупроводниковый используется крайне редко при изготовлении бытовых выключателей. Расцепление происходит при работе специального блока полупроводниковых реле.

Стоит отметить, что при маркировке редко происходит указание того, какой тип размыкателя использовался при производстве. Для этого следует ввести номер модели и изучить спецификацию.

Критерии выбора


Как ранее уже было отмечено, важно провести правильный выбор выключателя. Это связано с тем, что при неправильном выборе он может либо не сработать в нужный момент, или постоянно срабатывать от перегрузки.

Также, есть вероятность его выхода из строя.

Провести выбор автоматического выключателя можно по следующим показателям:

  1. Количество полюсов . Важным показателем можно назвать то, сколько есть полюсов. Их количество зависит от того, к какому типу сети проводится подключение. Одно- и двухполюсные варианты исполнения применяются исключительно в однофазной сети. Трех- и четырехполюсные нужно использовать в трехфазной сети. Част,о проводится их подключение к системе с заземлением нейтрали. Для бытового использования подойдут и автоматы с 1 или 2 полюсами.
  2. Номинальное напряжение автомата. Он определяет то, на какое напряжение рассчитано рассматриваемое оборудование. В независимости от того, в каком месте установлен автомат и для каких задач его устанавливают, следует учитывать, что минимальное напряжение автомата должно быть равным или больше напряжения сети.
  3. Максимальный рабочий ток . Еще важным показателем, который стоит учитывать, можно назвать максимальный ток. Выбор по нему проводится с учетом следующего нюанса: номинальный показатель должен быть больше максимальному значению силы тока, который может проходить по одному из защищенных участков сети на протяжении длительного или короткого промежутка времени. Для того, чтобы определить величину максимального тока, который может возникнуть в сети, следует провести расчет максимальной мощности. Для этого, проводится суммирование всех показателей мощности приборов, которые подключаются к участку. Согласно принятым расчетам, при сети 220 В, нагрузка 1 кВт определяет максимальную силу тока 5 А. В трехфазной сети с напряжением 380 В при той же нагрузке, мощность составляет 3 А. С помощью этих данных можно провести приблизительный расчет того, какой максимальный ток может возникнуть в цепи.
  4. Отключающая способность – еще один параметр, по которому проводится выбор. Для того, чтобы провести выбор по данному показателю, стоит провести расчет номинального тока. Автомат должен быть способен отключить подачу электроэнергии, значение силы которой превысит показатель силы короткого замыкания в точке установленного прибора.

Вышеприведенные критерии выбора касаются бытовых вариантов исполнения.

Для промышленных дополнительно проводят расчет нижеприведенных данных:

  1. Термическую стойкость.
  2. Электродинамическую стойкость.

Данные расчеты проводятся по причине того, что сильная нагрузка при длительном воздействии могут привести к нагреву элементов автомата. Чаще всего, проводят производство выключателей с номинальными значениями тока: от 4 до 100 или 160 А. Бытовые выключатели производят с номиналом от 16 до 25 А и возможность отключения электричества со значением силы до 3 кА.

Маркировка выключателей


В независимости от того, кто является производителем, на корпусе проводится нанесение определенной маркировки.

Подобная маркировка заключается в следующем:

  1. С 16. Стандарт, по которой проводится установка. Буква означает кратность максимального тока. Цифровое значение в данном случае означает номинальное значение тока, единица измерения Ампер. В этом случае, 16 Ампер может проходить через прибор в рабочем режиме.
  2. Цифра «3» означает класс по скорости срабатывания. Чем выше показатель, тем лучше.
  3. «4500» – цифра, которая должна обязательно быть в маркировке. Данный показатель измеряется в Амперах, указывает максимальное значение тока, при котором срабатывает автоматический выключатель.
  4. Наносится серия модуля для того, чтобы можно было узнать все особенности прибора.
  5. Указывается номинальное напряжение.
  6. Наносится условное обозначение , которое используется при создании схемы.

Все модели должны иметь подобное обозначение, которое наносят на корпус. Зачастую, производитель наносит также свой бренд.

Определение номинала короткого замыкания автоматических выключателей

Определение номинала короткого замыкания автоматического выключателя требует знания ожидаемого тока короткого замыкания на щите. В следующем разделе представлен простой метод получения этой величины тока.

Трехфазные автоматические выключатели

Начнем с расчета ожидаемого тока от ближайшего трансформатора.

Ток короткого замыкания на вторичной обмотке трехфазного трансформатора:

I= \frac{FLA*100}{\%Z}   Ампер

где,

FLA = ток полной нагрузки трансформатора = \frac{ Полная мощность (S_3\phi)} {\sqrt3* Линейное напряжение}

%Z = на единицу импеданса трансформатора

Ток короткого замыкания, полученный с помощью этого метода, не учитывает импеданс источника.Если у вас есть этот импеданс, используйте следующее уравнение.

I = \frac{FLA*100}{\%Z + \%Zsource}      Amps

Конечно, теперь результат будет более точным. Однако получить данные об импедансе источника непросто. Эта часть информации обычно получается из утилиты, обслуживающей вас. %Zsource включает импеданс всей энергосистемы, рассчитанный до первичной обмотки указанного трансформатора.

1-фазный автоматический выключатель

Процедура определения номинального тока короткого замыкания 1-фазного автоматического выключателя в 1-фазной системе такая же, как указано выше, за исключением изменения уравнения тока при полной нагрузке (из 1-фазный трансформатор.)

FLA=\frac{S_1\phi}{V_{line}}

Рисунок 1: Расчет номинальной мощности короткого замыкания однофазного выключателя

Коэффициент X/R

выбор выключателей, которые будут иметь предельные номинальные значения, т. е. токи короткого замыкания составляют 80–100 % от номинального значения выключателя. В цепях с отношением X/R больше 15 (т. е. в цепях с высокой индуктивностью) величина ожидаемого тока короткого замыкания может быть больше расчетного тока.

Почему? Что ж, в системах переменного тока токи короткого замыкания имеют асимметричную форму волны.Асимметрия (из-за смещения постоянного тока) постепенно сужается и становится симметричной. См. рисунок ниже. Скорость, с которой асимметрия затухает, зависит от отношения X/R цепи. Чем выше отношение X/R цепи, тем выше величина тока короткого замыкания, которую должен выдерживать автоматический выключатель.

Рисунок 2: Величина тока короткого замыкания после неисправности

Таким образом, предполагая, что вы не обращаете внимания на систему X/R в точке, где вы устанавливаете автоматический выключатель, и что высокая величина тока будет сохраняться некоторое время, целесообразно выберите автоматические выключатели таким образом, чтобы расчетные токи короткого замыкания составляли только 80% (или менее) от их номинального тока короткого замыкания.

См. National Electric Code для определения размера выключателя.

Пожалуйста, поддержите этот блог, поделившись статьей

Расчет номинальных характеристик автоматических выключателей — CS Electrical & Electronics

Привет, ребята, добро пожаловать обратно в мой блог. В этой статье я расскажу, как рассчитать номинал автоматического выключателя для нагрузки. Для осветительных, отопительных, трехфазных нагрузок автоматический выключатель .  Я попытаюсь объяснить простым языком и поделюсь очень простым методом расчета номинала автоматического выключателя.

Вы также можете поймать меня в Instagram — нажмите здесь. Если вам нужна статья на другие темы, прокомментируйте нас ниже в разделе комментариев.

Читайте также: будущее инженеров по управлению батареями.

Расчет номинала автоматического выключателя

В настоящее время автоматический выключатель играет очень важную роль в защите. Автоматические выключатели используются для прерывания или отключения цепи в условиях короткого замыкания и перегрузки. Многие электрики сталкиваются с проблемами при выполнении электропроводки дома, они не понимают, какой тип номинала автоматического выключателя подходит для дома, в некоторых случаях они используют другие номиналы автоматического выключателя, что создает проблемы в будущем.

Выбор правильного номинала автоматического выключателя очень важен, поскольку при возникновении какой-либо неисправности автоматический выключатель сработает немедленно. Для цепей освещения используются провода номиналом от 5 до 6 ампер, если электрик последовательно подключит автоматический выключатель на 15 ампер, то автоматический выключатель не сработает, если по проводу протекает ток перегрузки от 8 до 10, что вызывает возгорание проводов.

Сначала я объясню для однофазной нагрузки, затем я объясню, как рассчитать трехфазную нагрузку.

Расчет номинала автоматического выключателя для однофазного

В однофазном режиме я покажу вам, как рассчитать номинальный ток автоматического выключателя как для цепей освещения, так и для цепей отопления. Что такое цепь освещения и цепь отопления? К осветительным нагрузкам относятся вентиляторы, светильники, телевизоры, которые подключаются к цепи освещения и к цепи отопления, обогреватели, стиральные машины и т.д.

К контуру отопления подключены приборы, которые потребляют больше энергии.Для контура отопления делается отдельный контур.

Для цепи освещения

Предположим, в вашем доме имеется несколько нагрузок, таких как четыре ламповых светильника по 40 Вт, два потолочных вентилятора по 80 Вт и некоторые другие нагрузки, рассчитанные на 400 Вт. Теперь сначала рассчитайте общую подключенную нагрузку дома. Мы не будем учитывать коэффициент мощности, вы также можете считать коэффициент мощности равным 0,8, но я не буду учитывать коэффициент мощности.

Общая нагрузка = (4*40) + (2*80) + 400 = 160 + 160 + 400 = 720 Вт.

Однофазное напряжение = 230 вольт

Коэффициент запаса = 1,25 (для будущего спроса)

Ток = Общая нагрузка / Напряжение

= 720 / 230 = 3,13 А * 1,25 (безопасность)

= 3,9125 Ампер

Номинал автоматического выключателя, который следует использовать, составляет 5 ампер, поскольку автоматический выключатель на 3,9125 ампер недоступен на рынке. Для цепи освещения необходимо использовать автоматический выключатель на 5 ампер.

Для контура отопления

Предположим, в вашем доме есть несколько потребителей, таких как обогреватель (1000 Вт), стиральная машина (1000 Вт), холодильник (1000 Вт) и т. д., которые подключены к контуру отопления. Теперь сначала рассчитайте общую подключенную нагрузку дома.

Общая нагрузка = 1000 + 1000 + 1000 = 3000 Вт.

Однофазное напряжение = 230 вольт

Коэффициент запаса = 1,25 (для будущего спроса)

Ток = Общая нагрузка / Напряжение

= 3000 / 230 = 13,04 Ампер * 1,25

= 16,30 Ампер

Автоматический выключатель контура отопления должен быть рассчитан на 16 ампер. На рынке доступен автоматический выключатель на 16 ампер.

Расчет номинала автоматического выключателя для трехфазного

Все то же самое, только формула для трехфазного другая. P = Корень три * V * I.

Общая нагрузка = 40 кВт

Коэффициент мощности = 0,8

Напряжение = 440 вольт

Преобразование кВт в кВА.

кВА = кВт / pf = (40 * 1000) / 0,8

         = 50 кВА

Ток = Подключенная нагрузка / (Корень три * Напряжение)

             = 50 000 / ( 1.73 * 440) = 65,68 Ампер

Ток = 65,68 * 1,25 (коэффициент безопасности)

             = 82,1 Ампер

Следовательно, следует использовать автоматический выключатель на 100 А, поскольку на рынке отсутствует автоматический выключатель на 82,1 А.

Я надеюсь, что эта статья поможет вам всем. Спасибо за чтение.

Теги: Расчет номинала автоматического выключателя, Как найти правильный автоматический выключатель, Что такое автоматический выключатель.       

Также читайте:

Любители обучения, блоггеры, специалисты по цифровому маркетингу, программисты, инженеры, YouTube-блогеры, для получения дополнительной информации свяжитесь с нами

Калькулятор размера автоматического выключателя двигателя

Электродвигатели представляют собой важные устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую (в виде крутящего момента вала).Электроэнергия может поставляться из сети однофазным или многофазным переменным током или постоянным током от альтернативного источника.

Но, как и в любом устройстве, имеющем электрическую цепь, существует вероятность перегрева проводов, возгорания и поражения электрическим током от электродвигателей. Инженеры снижают эти риски, включая автоматические выключатели в цепи электродвигателя, которые просто замыкают (или размыкают) цепь электродвигателя в нормальных (или неисправных) условиях.

Однако для достижения требуемых характеристик автоматических выключателей двигателя инженеры должны правильно выбрать и выбрать идеальный автоматический выключатель для конкретного применения.В этой статье представлена ​​полезная информация об автоматических выключателях для двигателей, включая некоторые ключевые аспекты проектирования и расчеты.

Инженеры должны правильно выбрать и указать автоматические выключатели двигателя для конкретного применения

© [Maxx-Studio] / Adobe Stock

Как работает автоматический выключатель двигателя?

Автоматические выключатели предназначены для срабатывания (или разрыва цепи двигателя от основного источника питания), когда ток в цепи двигателя превышает номинальный ток автоматического выключателя, предотвращая повреждение двигателя.

Рассмотрим сценарий, в котором для цепи электродвигателя был указан автоматический выключатель на 40 А. Это означает, что автоматический выключатель сработает при токе 40 А независимо от типа нагрузки, которой подвергается двигатель.

Исходя из этого примера, имеет смысл использовать автоматический выключатель на 100 А для цепи двигателя на 40 А, верно? Неправильно! Слишком большой автоматический выключатель так же плох (или даже хуже), чем слишком маленький автоматический выключатель: он не защитит цепь двигателя от токов короткого замыкания и может сжечь и повредить двигатель.

Статья 430 Национального электротехнического кодекса (NEC) определяет правила и рекомендации по правильному выбору устройств защиты от перегрузки.

Калькулятор мощности автоматического выключателя электродвигателя и статья 430 Национального электротехнического кодекса (NEC)

Национальный электротехнический кодекс (или NFPA 70) является общепринятым стандартом для безопасной установки электрических компонентов и систем, включая цепи электродвигателя. В нем содержатся рекомендации по электроустановкам для предотвращения пожара и других несчастных случаев, связанных с электричеством.

В статье 430 NEC указано, что для двигателей, работающих в непрерывном режиме, с эксплуатационным коэффициентом 1,15 или выше и превышением температуры 40¡C инженеры должны выбирать устройство защиты от перегрузки не более чем на 125% от номинального тока при полной нагрузке двигателя. В статье 430 NEC также говорится, что все остальные двигатели должны быть рассчитаны на 115% номинальной силы тока двигателя при полной нагрузке.

Рассмотрим пример электродвигателя с эксплуатационным коэффициентом 1,15 и номинальной силой тока при полной нагрузке 25 А.Автоматический выключатель, необходимый для этого применения, должен иметь следующие размеры:

Поскольку номинальный ток перегрузки не может превышать 125 % от полной нагрузки, инженеры могут выбрать следующий более низкий номинал автоматического выключателя, например, 31 А.

Примечание: Номинальную силу тока двигателя при полной нагрузке можно легко получить из паспортной таблички двигателя или с помощью расчетов. Инженеры также могут получить эти характеристики, связавшись с производителями двигателей.

Калькулятор автоматического выключателя: ток полной нагрузки двигателя (FLA)

Формулы для номинального тока полной нагрузки для однофазных и трехфазных цепей представлены ниже:

FLA для однофазных двигателей при номинальной мощности (Pout) измеряется в киловаттах

FLA для однофазных двигателей, когда номинальная мощность (Pout) измеряется в лошадиных силах

FLA для трехфазных двигателей, когда номинальная мощность (Pout) измеряется в киловаттах

FLA для трехфазные двигатели, когда номинальная мощность (Pout) измеряется в лошадиных силах

Где:

Pout=механическая выходная мощность

PF=коэффициент мощности

V=сетевое напряжение

E=КПД двигателя

Имейте в виду, что этот номинал автоматического выключателя учитывает только перегрузку двигателя, которая происходит, когда работа двигателя (превышающая его нормальную, полную нагрузку) продолжается в течение достаточно долгого времени. это повреждает или перегревает двигатель.При определении цепей двигателя инженеры также должны учитывать защиту от перегрузки по току.

Защита двигателя от перегрузки по току

Перегрузка по току возникает, когда ток в проводах двигателя превышает номинальный ток двигателя или допустимую нагрузку его проводников. Имейте в виду, что перегрузка по току обычно является следствием перегрузки. Однако перегрузку по току двигателя также вызывают несколько других факторов, например, замыкание на землю и короткое замыкание.

Требования к защите двигателя от перегрузки по току также перечислены в статье 430 NEC, которая включает устройства защиты двигателя от замыканий на землю и короткого замыкания в ответвлении.Как правило, эти устройства должны быть рассчитаны таким образом, чтобы они могли работать с пусковым током двигателя.

В статье 430 NEC рекомендуются максимальные номинальные значения для устройств защиты от короткого замыкания на землю и ответвления двигателя. Инженеры могут найти дополнительную информацию о различных типах двигателей, а также соответствующий рекомендуемый номинальный ток для устройств защиты от перегрузки по току в таблице 430.52 статьи 430 NEC. : Инженерам следует ознакомиться со статьей NEC 430

Хотя в этой статье представлена ​​полезная информация о номиналах автоматических выключателей двигателей, есть еще несколько моментов, которые следует учитывать при выборе двигателей для конкретного применения.Например, по-прежнему необходимо указывать центры управления двигателями, средства отключения, преобразователи частоты и заземление.

NEPA 70: Статья 430 Национального электротехнического кодекса охватывает все это и многое другое. Посетите библиотеку стандартов Engineering360, чтобы узнать больше о статье 430 Национального электротехнического кодекса.

как рассчитать общий ток в панели выключателя

Все сводится к резистивному ТЕПЛУ! Общая сила тока панели напечатана рядом или на главном автоматическом выключателе, который управляет всеми цепями в панели. Помните, что автоматический выключатель усилителя должен быть не менее 125% нагрузки. Вы должны изолировать точку питания или цепь, которую вы хотите измерить. Если вы купили панель, главный выключатель которой может быть заменен на главный выключатель большей силы тока, это будет указано в паспорте панели и должно быть где-то напечатано на панели. Размер автоматического выключателя на главном щите варьируется в зависимости от всех устройств, которые должны питаться от цепи. Затем вам нужно будет сравнить общую мощность для каждой комнаты с максимальной мощностью автоматического выключателя в этой комнате.Электрический ток измеряется в амперах. Ответ (1 из 6): Хммм…. Чтобы рассчитать максимальную мощность автоматического выключателя, умножьте силу тока на 120 В. Как рассчитать общий ток в панели выключателя » вики полезно Параметры калькулятора Hunker Breaker: Выберите метод: укажите нагрузку (в киловаттах или ваттах) и ток (в амперах) Если выбран ток: введите номинальный ток оборудования и требуемый коэффициент безопасности (SF) Если выбрана нагрузка: Для опции: Для постоянного тока, 1∅ переменного тока и 3∅ переменного тока. PDF Расчет нагрузки на панель Стивен, нет, вы не просто суммируете номинальные токи автоматических выключателей.Для этого требуется только основной закон Ома; Вы можете просто использовать наш калькулятор кВт в ампер здесь для преобразования. Когда я вернусь домой, я сделаю фотографию, чтобы опубликовать здесь, но навскидку мой вопрос: 2,25 А x 120 В = 270 Вт каждый. Основываясь только на видимом размере панели и наличии 24 цепей, эта большая панель слева, показывающая современный главный выключатель вверху и две колонны с 12 выключателями, представляет собой коробку как минимум на 100 А, может быть, на 150 А. Для расчета номинального значения кВА необходимо знать напряжение нагрузки и ток нагрузки. Проверьте питание усилителя от выключателя.Мощность трансформатора измеряется в кВА (киловольтамперах). 1.) Мои выключатели следующие: 1-200 ампер, 1-150 ампер, 3-125 ампер, 3-100 ампер, 5-80 ампер, 1-50 ампер, 1-40 ампер, 1-30 ампер, все они в сумме составляют 1545 ампер. Сложите числа, написанные на каждом из двух его переключателей. В последние годы расширение трехфазного распределения питания до серверных шкафов и стоек стало чрезвычайно популярным в новых построениях центров обработки данных — по многим веским причинам. Если вы пытаетесь определить, какая неиспользованная сила тока у выключателя, вы должны вычесть ответ из шага 4 из общей силы тока (шаг 2).Судя по фото, это 90-амперные выключатели на каждой фазе, соединенные вместе. Используйте в любом приложении. Чтобы ответить на ваш вопрос, да, вы можете перейти на 90 ампер на фазу – всего 270 ампер. Сложите числа, написанные на каждом из двух его переключателей. Суммируйте силу тока всех автоматических выключателей ответвления. Это поможет определить, нужна ли ваша панельная коробка. Электрический ток измеряется в амперах. Скорость, с которой течет электричество, измеряется как электрический ток. В соответствии с NEC (Национальным электротехническим кодексом), IEC (Международной электротехнической комиссией) и IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике), автоматический выключатель надлежащего размера необходим для всех электрических цепей, т. е.е. Наконечник. И если бы это было правдой, 3-полюсные 30-амперные выключатели были бы помечены как 17 ампер… вы вводите формулу, которая не имеет ничего общего. Общая сила тока панели напечатана рядом или на главном автоматическом выключателе, который управляет всеми цепями в панели. Доступен только с главным выключателем или с главными проушинами. Это очень полезно, когда вы находитесь в стадии подготовки к производству, так как вы легко сможете заранее рассчитать, понадобится ли вам внешний генератор и сколько. У меня есть 3 метода, и мне нужно знать, какой из них правильный.Я читал указания и формулы Чарли для расчета нагрузки на существующую панель. 43 200 Вт / (208 В * 1,73) = 120 А при 208 В, 3 фазы. Размеры трансформаторов определяются путем определения требуемой общей нагрузки (в амперах). У вас всего 37440 ВА. Разделив на 208, вы получите общий ток одной фазы 180 ампер. Однофазный РАЗМЕР ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ РАЗМЕР ПРОВОДА Основан на медном проводе THHN — увеличьте на один размер при использовании алюминиевых проводников AT 115 В AT 230 В 15 А #14 1,380 2,760 20 А #12 1,840 3,680 30 А #10 Редко используется при напряжении 115 В 5,520 40 А # 8 Отключите 120 вольт. Эти формулы можно использовать для расчета мощности и нагрузки отдельных цепей, а также для всей электросети. Но это только для всплесков, таких как пусковой ток двигателя или что-то в этом роде. Довольно легко преобразовать кВт в ампер и ампер в кВт в простой однофазной цепи постоянного тока (по сравнению с расчетом трехфазной мощности). Ваш гидромолот срабатывает из-за того, что он плохой, или вы просто слишком сильно тянете? Если вы перегрузите цепь, автоматический выключатель сработает для вашей безопасности. Поскольку стандартная рекомендация состоит в том, чтобы общая нагрузка не превышала .Общая сила тока панели напечатана рядом или на главном автоматическом выключателе, который управляет всеми цепями в панели. Один выключатель обычно имеет 120 В. Пример: (панель 225 А)(.8) = максимальная нагрузка 180 А. Важно отметить, что люди могут иметь выключатели на 300 или даже 400 ампер в панели на 200 А, поскольку они не используют все цепи одновременно. Определите номинальный ток каждого автоматического выключателя. Запишите номер, напечатанный на каждом автоматическом выключателе ответвления. Его рейтинг действительно допускает здоровый «фактор выдумки».Рассчитайте фазный ток I в амперах (А) путем деления мощности P в ваттах (Вт) на квадратный корень из 3-кратного коэффициента мощности PF, умноженного на среднеквадратичное напряжение между фазами VL-L в вольтах (В): (мощность Фактор – это отношение реальной мощности, поступающей в нагрузку, к полной мощности в цепи. Таким образом, в этом случае лучший размер выключателя = 10 А X 125% = 12,5 А. Или я беру самые высокие ампер на этой линии? 16,6 x 3 = 49,8 А, поэтому мне нужен выключатель на 50 А. Отдача 316 000 / 230 = 135 находится в 2173 (31 100).Размеры трансформаторов определяются путем определения требуемой общей нагрузки (в амперах). Мощность трансформатора измеряется в кВА (киловольтамперах). Главный щит находится в электрической комнате здания, а мое подразделение раньше было коммерческим помещением для розничной торговли. В 3-фазной цепи переменного тока (обычно 3-фазный двигатель) преобразование ампер в кВт и кВт в ампер не так просто. Да, общая сила тока всех выключателей в панели может превышать номинальную силу тока панели. Добавьте силы тока всех отдельных выключателей в коробке.

Откуда Джейми Фокс получил свое имя, Где купить кофе Солт-Спринг, 3-полосное золотое обручальное кольцо, Примеры придаточного предложения именительного падежа сказуемого, Заработная плата помощника врача в час, Детский плащ Zara, Пример неопределенного относительного предложения,

Электрическая сервисная панель: как рассчитать электрическую нагрузку

Как бы ни было заманчиво покупать новые модификации электроприборов, предварительно рассчитав предел мощности вашей электрической нагрузки, вы, несомненно, поместите дом в безопасное место.

Необходимы базовые знания о том, как рассчитать мощность вашего дома. Эти знания необходимы, когда вы планируете установить новые приборы или планируете обновить электрическую сеть вашего дома. Это также хороший показатель того, нужно ли добавлять новый канал или необходимо переместить некоторые приборы в другую цепь.

Но как узнать, подходит ли вам электроснабжение, или когда узнать, нужна ли вам электроснабжение для увеличения мощности? Для определения этого требуется немного математики, чтобы оценить общую грузоподъемность вашего дома.Вот руководство о том, как это сделать.

Понимание электрической нагрузки

Прежде всего, узнайте, что такое электрическая нагрузочная способность, и поймите, как она используется в общем расчете.

Мощность электрической нагрузки — это общее количество энергии, обеспечиваемой основной службой для использования электроэнергии в вашем доме. Суммарная электрическая мощность электрощита рассчитывается в амперах.

Кроме того, расчет того, сколько энергии требуется вашему дому, заключается в измерении нагрузки по току всех различных приборов и приспособлений, чтобы обеспечить безопасность вашего дома.Обычно рекомендуется, чтобы нагрузка никогда не превышала 80 % мощности электрической сервисной панели.

Чтобы рассчитать нагрузочную способность, вам нужно сначала понять простую зависимость между ваттами, вольтами и амперами. Принцип соотношения, известный как закон Ома, гласит, что:

Сила тока (А) x Вольт (В) = Вт (Вт)

Переформулируя этот расчет, можно также измерять вольты (В= Вт/А) и силу тока (А= Вт/В).

Этапы расчета электрической нагрузки

Шаг 1. Вы должны изолировать точку питания или цепь, которую вы хотите измерить. Возьмите размер выключателя и умножьте его на номинальное напряжение. Например, если у вас есть выключатель на 20 ампер, работающий на 120 вольт, максимальная нагрузка на него составит 2400 ватт (20 ампер x 120 вольт). Национальный электрический кодекс рекомендует, чтобы общая мощность нагрузки не превышала 80 процентов, поэтому 2400 Вт еще не являются конечной мощностью нагрузки.

Шаг 2. После получения максимальной нагрузки рассчитайте рекомендуемый максимум, умножив максимальную мощность выключателя на 80 %.Результат равен 1920 Вт (2400 Вт умножить на 80%). Это означает, что 20-амперная цепь имеет реальную мощность 1920 Вт, поэтому будьте осторожны с подключаемыми приборами, автоматический выключатель может сработать при перегрузке.

Шаг 3. Чтобы получить общую нагрузочную способность 20-амперного выключателя, вы должны идентифицировать все устройства и устройства, подключенные к выбранной цепи. Проверьте каждое устройство, чтобы узнать, сколько ватт оно потребляет. Затем вы записываете мощность каждого устройства.Если мощность не указана, умножьте напряжение устройства на потребляемый им ток, чтобы получить мощность в ваттах.

Шаг 4. Чтобы получить общую нагрузку на цепь, сложите вместе мощности всех этих устройств. Возьмите общую нагрузку и разделите ее на общую рекомендуемую нагрузку, чтобы получить процентное соотношение. Например, если общая нагрузка до 800 Вт и это цепь на 20 ампер, то потребление нагрузки составляет 800 Вт, деленное на 1920 Вт, что равно 0,416 или 42%.

Это означает, что автоматический выключатель на 20 ампер работает на 42 % от рекомендуемой максимальной нагрузки — 2400 Вт, поэтому не нужно беспокоиться о надвигающейся опасности.Теперь вы можете заказать новую технику; вы уже знаете, что это не превысит лимит электроэнергии вашего дома.

Заключение

Обновление и добавление бытовой техники и приспособлений в доме добавляет красоты, но при слишком большой грузоподъемности это опасно. Расчет электрической нагрузки вашего дома необходим, когда у вас есть планы на будущее по покупке новых приборов или увеличению электрической нагрузки. Это очень полезно для вас, чтобы избежать повреждения приборов и возможных опасностей в будущем.

Но если вы не уверены в своем расчете грузоподъемности или испытываете трудности с расчетами, обратитесь к надежному и проверенному электрику уровня 2 из Sydney North Shore Electrician прямо сейчас, чтобы обеспечить безопасность вашего дома.

С нашим высочайшим качеством электротехнических услуг, опытом и мастерством во всех электромонтажных работах, вы можете доверить все вопросы, связанные с электричеством, в наши руки и обратить свое внимание на другие вещи, которые принесут пользу вам, вашей семье и бизнесу.

Кроме того, где бы вы ни находились в Сиднее, работа с местными электриками означает более быстрое время отклика.

Позвоните нам по телефону (02) 8378 2828, чтобы записаться на прием или забронировать онлайн прямо сейчас.

Расчет нагрузки автоматического выключателя

Автоматический выключатель может легко выйти из строя и вызвать ряд проблем, если электрическая система будет перегружена. Это может привести к отключению электричества по всему дому. С этой проблемой не только трудно справиться, внезапная потеря электричества в доме также может повредить электронику в доме. По этой причине важно убедиться, что нагрузка, с которой будет работать автоматический выключатель, соответствует требованиям.Это можно сделать с помощью нескольких простых вычислений.

Шаг 1. Начертите черновой план

Лучший способ начать работу — начертить набросок дома. Не забудьте включить в них все комнаты с электрическими розетками. Вы можете выбрать любую комнату в качестве отправной точки и составить список всех электроприборов, которые подключены к розеткам. Однако исключите все, что подключено к выделенной розетке. Обычно это штекер с кнопкой сброса, который чаще всего можно найти в ванных комнатах и ​​на кухнях.Как правило, их не следует учитывать при расчете нагрузки выключателя.

Шаг 2. Обратите внимание на потребляемую мощность

После того, как вы составили список элементов, которые не подключены к каким-либо выделенным розеткам, отметьте потребляемую ими мощность. Вы можете найти мощность приборов либо на обратной стороне табличек с техническими характеристиками приборов, либо в руководстве пользователя. Отмечая мощность этих электроприборов, важно также учитывать мощность потолочных вентиляторов и светильников.Это связано с тем, что они наверняка будут часто использоваться в одной и той же цепи, и их игнорирование может привести к значительной перегрузке выключателя.

Шаг 3 – Расчет мощности