Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор сечения кабеля для автоматического выключателя

Выбор сечения кабеля для автоматического выключателя

На первый взгляд может показаться, что тема очень простая, но есть некоторые нюансы, про которые стоит помнить, когда от выбора кабеля зависит безопасность вашего дома. Какого сечения должен быть кабель, если автоматический выключатель установлен на 16А?

В этой статье я буду рассматривать трехжильные кабели, т.к. в наших домах (квартирах) в основном используются однофазные сети.

Обратимся к ГОСТ16442-80 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия.) В этом ГОСТе можно найти таблицу длительно допустимых токов для медных кабелей с пластмассовой изоляцией:

Эта таблица не из ГОСТ16442-80, но поверьте, там такие же значения

В жилых и общественных зданиях на небольшие токи применяют модульные автоматические выключатели серии ВА47 либо их зарубежные аналоги.

А сейчас хочу обратиться к характеристикам автомата серии ВА47 и силового автомата ВА88-32. Посмотрит при каких токах отключается тепловой расцепитель.

Время-токовые рабочие характеристики автомата серии ВА47 при контрольной температуре калибровки 30 о С:

Характеристики срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя ВА88-32:

Согласно нормативных документов все электрические сети должны быть защищены от перегрузки, т.е. автоматический выключатель должен защищать кабельную линию. Если мы выбираем автомат на 16А, то кабель должен быть выбран с учетом того, что он будет защищен этим автоматом.

Согласно ГОСТ16442-80 трехжильный кабель сечением 1,5мм 2 способен длительно выдерживать ток 21А. Казалось бы, для 16-ти амперного автомата это предостаточно, но не тут то было.

Если взглянуть на время-токовые характеристики, то модульный автомат может около часа пропускать через себя ток равный 1,45In, а за это время кабель может выйти из строя и загореться.

Ниже представлены таблицы, которые наглядно демонстрируют как должны быть выбраны кабели для автоматов ВА47 и ВА88-32 при различных номинальных токах.

Выбор кабелей для различных автоматов

Красным цветом выбраны кабели с учетом возможного тока в 1,45In для ВА47 и 1,3In+10% для ВА88-32.

Черным цветом показан выбор кабелей с учетом требований ГОСТ16442-80. Здесь не учитывается то, что автомат некоторое время способен работать с перегрузкой.

Хочешь спать спокойно? Для автомата 16А — кабель 2,5мм 2 .

В статье я рассмотрел самые неблагоприятные условия. В принципе, нужно было выбирать длительно допустимый ток для трехжильных кабелей по колонке «двихжильных», а там уже для 1,5мм 2 — 24А, что вполне достаточно для автоматического выключателя с тепловым расцепителем 16А.

Аргументы типа «кабели китайские и т.п.» в расчет не беру, есть ГОСТ16442-80, в котором прописаны все требования к кабельной продукции и согласно которому должны быть изготовлены кабели.

Так вот, начнём разбираться. Первое и самое главное. АВТОМАТ ЗАЩИЩАЕТ НЕ НАГРУЗКУ (от замыканий или ещё чего). АВТОМАТ ЗАЩИЩАЕТ ПИТАЮЩУЮ ЛИНИЮ (КАБЕЛЬ)! Это необходимо отложить себе в мозг! Автомату наплевать на то, что там после кабеля. Его задача — спасти кабель от перегрузки, перегрева и пожара. Поэтому правильный выбор номиналов и параметров кабеля, автомата и розеток должен быть в следующей последовательности:

  1. Смотрим на нагрузки, которые нам надо питать. Сколько они потребляют по мощности, и следовательно ток какой величины будет течь через их питающую линию. Для пересчёта тока в мощность можно использовать самую обычную формулу: P=U*I, где P — мощность, U — напряжение сети (220 вольт в случае квартиры), а I — ток. То-есть, для тока будет так: I = P/U. На самом деле данная формула справедлива только для резистивных нагрузок типа обычных лампочек, нагревателей, чайников. Но для нашего случая можно примерно использовать её и с другими устройствами.
  2. Чтобы питать нашу нагрузку, нам нужна кабельная линия (кусок кабеля). Какой именно? Смотрим на общий суммарный ток, который нам требуется и выбираем необходимый кабель по сечению (как найду нормальную таблицу — выложу). Для открытой прокладки можно очень условно прикинуть что 1 кв.мм кабеля = 10А. Для скрытой я «на века и с запасом» считаю как 8А/кв.мм. Смотрим сечение и округляем его в сторону ближайшего из стандартного ряда: 1,5; 2,5; 4; 6; 10.
  3. Автомат выбираем так, чтобы он отключился раньше, чем нашему кабелю настанет кирдык. То-есть, смотрим при каких токах автомат будет отключаться, и смотрим максимальный ток через наш кабель. Если кабель не катит — берём на сечение больше пересчитываем.

Второе. Посмотрим внимательно на автомат. Автомат состоит из двух расцепителей. Теплового и электромагнитного. Тепловой расцепитель — это биметаллическая пластинка, которая разогревается при протекании через неё тока, при сильном перегреве изгибается, освобождает рычажок внутри автомата, и автомат отключается. Задача теплового расцепителя — реагировать медленно и защищать линию от перегрузок. Он будет срабатывать как раз тогда, когда вы подключаете пяток нагревателей и десяток чайников. В этом случае через кабель потечёт слишком большой (для него) ток, и он может загореться. Вот в этом случае тепловой расцепитель «выжидает» некоторое время (а вдруг перегрузка кратковременная) и отключает линию, спасая её.

Электромагнитный расцепитель предназначен для защиты от короткого замыкания. В этом случае ток в линии будет очень большим по сравнению с обычной перегрузкой (в десятки раз), и линию надо отключить мгновенно. Для этого используется обычный электромагнит: катушка с проволокой и сердечник, который опять же приводит в действие механизм автомата, заставляя его выключиться. Пошёл огромный ток — электромагнит втянулся, отрубил линию.

А вот дальше начинаются интересности. Я в описании реле времени и инерционности защиты говорил о том, что в некоторых случаях кратковременный выход параметра за пределы нормы может быть не особо критичным, и защита в этом случае не должна срабатывать слишком паранойно. Это правило относится и к автоматам. Оказывается, что когда вы включаете какой-нибудь мотор, например пылесоса или дачного насоса, в линии происходит довольно большой бросок тока, опять же в несколько раз превышающий нормальный. Конечно же, по логике работы, автомат должен отключиться. Ну например мотор в рабочем режиме потребляет 5А, а в пусковом — 12. Автомат например стоит на 10А, и от 12ти он должен вырубиться. Что делать? Поставить автомат на 16? Но тогда случись что — заклинило мотор, замкнуло кабель — фиг его знает, отключится он или нет. А меньший — конечно защитит линию, но будет срабатывать от каждого чиха.

Читайте так же:
Ручные гайковерты для грузовиков

Вот чтобы с этим не париться, умные люди придумали такую вещь как «характеристика автомата«. Правильно оно зовётся «Время-токовая характеристика«, но на жаргоне обычно просто характеристикой или категорией отключения. Обозначается она той самой неприметной буковкой перед номиналом автомата, на которую обычно все плевать хотели 🙂 Бывает B, C, D и для особых извращений — K и Z. Эта характеристика показывает ток и время, при которых будет срабатывать электромагнитный расцепитель автомата. Вот три основных:

B: 3-5 номинала

C: 5-10 номиналов

D: 10-20 номиналов

Характеристика B самая чувствительная и показана к применению в квартирах и жилых зданиях, где нагрузки больше активные, а какие-нибудь мощные двигатели включаются редко. Характеристика C — самая распространённая (поэтому тоже катит, хе-хе, под жилые здания), и годится для общих случаев. А характеристика D как раз заточена под питание каких-нибудь злобных станков, больших моторов и прочих устройств, где могут быть большие перегрузки при их включении.

Так вот оказывается, что для нашего родного автомата в C16 диапазон токов, при котором он отключается мгновенно (

0,1 секунды) будет 80-160 А. Вот так-то! А вы его вешать на хилый кабель? Ну, кабель тоже не дурак и кратковременные перегрузки может выдержать.

Но займёмся более интересным тепловым расцепителем. Как мы помним, он предназначен для защиты линии от длительных перегрузок. То-есть, автомат не обязан отключаться сразу, и вот в этом случае время его НЕ отключения может составлять какой-нибудь ЧАС, а то и больше. Заценим каталог, опять же для C16. Кстати, для всех характеристик B, C, D параметры одинаковы, поэтому я дам списочек для распространённых номиналов автоматов.

Время отключения БОЛЕЕ ЧАСА:

6А: 6,78А

10А: 11,3А

16А: 18,08А

25А: 28,25А

А теперь время отключения МЕНЕЕ ЧАСА (но не значит что не именно час):

6А: 8,7А

10А: 14,5А

16А: 23,2А

25А: 36,25А

Так вот отключение в течение часа означает в самом худшем варианте то, что автомат будет греться целый час, держать ток 23А (для номинала в 16А) и только потом отключится. Родимый и ненавистный (задолбался его на розетках видеть!) номинал в 25А привожу специально чтобы поржать на тему того, что перед его отключением ваш кабель в 2.5 кв.мм выгорит. Вот про это западло все обычно забывают, а именно оно и определяет требуемое сечение кабеля. Потому что кабель должен держать вышеозначенный ток целый час.

Давайте посчитаем, ради интереса. Берём автомат на 16А и кабель в 2,5 кв.мм. Для этого кабеля, положим, максимальный длительный ток будет 2,5*10 = 25А. При этом он довольно ощутимо нагреется. А длительный ток для прокладки в стене будет 2,5*8 = 20А. Это если кабель плохо охлаждается, лежит за какой-нибудь вагонкой в деревянном доме. Посчитаем, так сказать, самый худший случай. Смотрим ещё раз на автомат: более часа автомат на 16А держит ток в 18А, а менее часа — 23А. Самый хреновый вариант — более часа, 18А. Самый хилый ток у кабеля — 20А. 20>18, значит кабель использовать можно. Ну а более простое объяснение для клиентов в танке обычно такое: «А вот видите у вас на розетке написано 16А? Вот значит автомат тоже надо на 16А». И это действительно так! А что наш родимый номинал 25А, который все так обожают ставить в том случае, если 16А маловато и он почему-то (вот гад такой!) выбивает? А там ток неотключения более часа — 28А. Это означает, что пока автомат соизволит отключиться, ваш кабель будет сам хорошей такой печкой.

Попробуем проверить вторую штуку, о том что на кабель в 1.5 кв.мм автомат должен быть не более 10А. 1.5 кв. мм это или 15А или 12. У автомата на 10А токи 11 или 14А. Даже смотреть не надо — прокатываем. А если учесть, что сейчас есть или нано кабели, или наоборот кабели с сильно заниженным сечением, то я строго настаиваю на следующем:

Для кабеля на 1,5 кв.мм автомат не более 10А

Для кабеля на 2,5 кв.мм автомат не более 16А

Можно попробовать просчитать другие кабели. У меня получалось дальше по возрастающей. Что на 4 кв.мм надо 25А, а на 6 — 32. На практике получается так, что в силу инерционности теплового расцепителя автомата при полностью загруженной линии в C16 на все её 16А можно будет ещё за 5 минут успеть чайник вскипятить и ничего не отключится.

Читайте так же:
Реверс 3 х фазного двигателя схема

Теперь понятно, почему у меня волосы встают дыбом во всех местах тела, когда я вижу какой-нибудь щиток с подписью «розетки комнаты» и номиналом в C25? Ну а если у вас ещё и летняя жара, то оказывается что при 50 градусах жары автомат в 16А превратится в 14,1 А. Вот такая вот занимательная арифметика!

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты

1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Данные, содержащиеся в табл., следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).

Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.

Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами, А

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Выбор автоматов защиты.

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Автоматические выключатели предназначены для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания электрических цепей с единичными и групповыми потребителями электрической энергии, т.е. для защиты проводки от перегрузки, а вовсе не для защиты конечных электропотребителей, как многие думают.

Казалось бы – написано 20А – значит при превышении тока потребления, протекаюшего через данный автомат, хотя бы на пол ампера, «выключатель» должен «выключиться»…

На самом деле все не так просто…

Согласно ГОСТ Р 50345—2010 и международному стандарту МЭК 60898-1:2003 (издание 1.2) Автоматические выключатели имеют три типа характеристики срабатывания от тока мгновенного расцепления (минимальное значение тока, вызывающее автоматическое срабатывание выключателя без преднамеренной выдержки времени) и различные области применения:

– бытовые цепи, выполненные алюминиевыми проводами, – характеристика В;

– бытовые цепи, выполненные медными проводами, – характеристики В или С;

– нагрузки производственного характера с электродвигателями и пускорегулирующими аппаратами люминесцентных ламп – характеристики С или D.

Характеристика расцепления выключателей должна обеспечивать эффективную защиту цепи без срабатывания при номинальном токе In.

Эта время-токовая характеристика (характеристика расцепления) выключателя определяется условиями и значениями согласно таблицам:
3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in
3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Параметры стандартной время-токовой зоны установлены для контрольной температуры калибровки, равной 30 °С.

Для стандартной время-токовой зоны установлены следующие условные параметры:

– условный ток нерасцепления (conventional non-tripping current) – установленное значение тока, которое выключатель способен проводить за условное время без расцепления:Int = 1,13 In , где In – номинальный ток указанный на маркировке;

– условный ток расцепления (conventional tripping current) – установленное значение тока, вызывающее расцепление выключателя в пределах условного времени: It = 1,45 In ;

— ток мгновенного расцепления (instantaneous tripping current) — минимальное значение тока, вызывающее автоматическое срабатывание выключателя без преднамеренной выдержки времени;

– условное время , равное 1 ч, для выключателей с номинальным током до 63 А включительно и 2 ч с номинальным током свыше 63 А;

Времятоковые характеристики отключения:
3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

На рисунках пунктирная линия – это верхняя граница времятоковой характеристики для автоматических выключателей с номинальным током In ≤ 32 A.

Помимо время-токовых характеристик, ток расцепления зависит также от температуры окружающей среды и от количества размещенных рядом (на одной DIN – рейке) автоматических выключателей.

Зависимость коэффициента нагрузки (Kt) и (Kn) выключателя от температуры окружающей среды и количества размещенных рядом друг с другом автоматов:
3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Ток неотключения для размещенных рядом друг с другом автоматических выключателей в зависимости от их количества (n) и температуры окружающего воздуха определять по формуле: I = 1,13•In•Kn•Kt ,

где In – номинальный ток при температуре настройки тепловых расцепителей 30 °С (указанный на маркировке);

Kn – коэффициент нагрузки в зависимости от количества автоматов;

Kt – коэффициент нагрузки в зависимости от температуры окружающего воздуха.

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Из всего всего вышенаписанного следует, что автоматический выключатель с характеристикой срабатывания С при комнатной температуре (18-20 °С) имеет Kt=1,05 и, соответственно:

— Int=1,19 In (23,8А для 20А автомата) держит без расцепления практически неограниченное количество времени (где In – номинальный ток указанный на маркировке при температуре настройки тепловых расцепителей 30 °С);

— It=1,52 In (30,4А для 20А автомата) держит до 1-го часа;

— 2,68 In (53,6А для 20А автомата) до 2-х минут;

и толко при превышении тока нагрузки более чем в 3 – 5 раз срабатывание происходит менее чем за секунду…

При монтаже квартирной электропроводки используются медные провода сечением 1,5мм, 2,5мм, 4,0мм.

Довольно часто к одному автомату подсоединяется групповая цепь, с последующим разделением в распредкоробке на несколько единичных цепей потребления, причем сечение проводки вторичных цепей не всегда равна сечению первичной.

Поэтому подбирать автомат защиты для групповой цепи нужно с тем условием, чтобы он мог защитить вторичную цепь с самым маленьким сечением, т.е:

Читайте так же:
Металлический диск по металлу для болгарки

сечение медной жилы (мм.)

1,5

2,5

4,0

6,0

Допустимый длительный ток согласно ПУЭ-7 (А)

Рекомендуемый автомат защиты

Условный ток нерасцепления при 30°С Int = 1,13 In (А)

Условный ток нерасцепления при 18°С Kt=1,05 Int = 1,19 In (А)

Условный ток расцепления при 30°С It = 1,45 In (А)

Условный ток расцепления при 18°С Kt=1,05 It = 1,52 In (А)

Наиболее предпочтительным при прокладки внутренней (особенно скрытой) проводки является кабель NUM.

Кабель NYM.

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Кабель NYM предназначен для промышленного и бытового стационарного монтажа электропитания (открытого и скрытого) внутри помещений и на открытом воздухе. Применение вне помещений возможно только вне прямого воздействия солнечного света. Возможно применение кабеля поверх штукатурки, в ней и под ней в сухих, влажных и мокрых помещениях, а также в кирпичной кладке и бетоне, за исключением прямой запрессовки в виброзасыпной и штампованный бетон. Прокладка может осуществляться в трубах, в закрытых установочных и изогнутых каналах.

Конструкция провода NYM.

Жила — однопроволочный медный проводник;

Изоляция — поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат с отличительной окраской.

Промежуточная оболочка — мелонаполненная резина;

Наружная оболочка — не поддерживающий горение поливинилхлоридный пластикат светло-серого цвета.

В кабеле NYM используется промежуточная оболочка из мелонаполненной резины, что:
— позволяет легко и удобно "разделывать" кабель при монтаже;
— повышает пожаробезопасность кабеля;
— увеличивает гибкость кабеля.

Таблица диаметра и сечение провода

  1. Применение измерительных приборов
  2. Определение сечения линейкой
  3. Таблица соотношений диаметров и сечений

В электрических сетях существует множество параметров, определяемых различными способами. Среди них имеется специальная таблица, диаметр и сечение провода с ее помощью определяются с высокой точностью. Такие точные данные требуются при добавлении электрической нагрузки, а старый провод не имеет буквенной маркировки. Однако даже условные обозначение не всегда соответствуют действительности. В основном это связано с недобросовестностью изготовителей продукции. Поэтому лучше всего сделать самостоятельные расчеты.

Применение измерительных приборов

Для определения диаметра жил проводов и кабелей широко применяются различные измерительные приборы, показывающие наиболее точные результаты. В основном для этих целей практикуется использование микрометров и штангенциркулей. Несмотря на высокую эффективность, существенным недостатком данных устройств является их высокая стоимость, имеющая большое значение, если инструмент планируется задействовать всего 1-2 раза.

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Как правило, специальными приборами пользуются электрики-профессионалы, постоянно занимающиеся электромонтажными работами. При грамотном подходе становится возможным измерение диаметра жил проводов даже на рабочих линиях. После получения необходимых данных остается только воспользоваться специальной формулой: 3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.inРезультатом вычисления будет площадь круга, которая и есть сечение жилы провода или кабеля.

Определение сечения линейкой

Экономичным и точным методом считается определение сечение кабелей и проводов с помощью обыкновенной линейки. Кроме нее потребуется простой карандаш и сама проволока. Для этого жила провода зачищается от изоляции, а затем плотно накручивается на карандаш. После этого, с помощью линейки измеряется общая длина намотки.

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

Полученный результат измерений нужно разделить на количество витков. В итоге получается диаметр провода, который понадобится для последующих вычислений. Сечение кабеля определяется по предыдущей формуле. Для получение более точных результатов, намотанных витков должно быть как можно больше, но не менее 15-ти. Витки плотно прижимаются между собой, поскольку свободное пространство способствует значительному увеличению погрешности в расчетах. Снизить погрешность можно с помощью большого количества замеров, производимых в разных вариантах.

Существенным недостатком данного способа является возможность измерений только относительно тонких проводников. Это объясняется сложностями, возникающими при накручивании толстого кабеля. Кроме того, требуется заранее купить образец продукции для выполнения предварительных измерений.

Таблица соотношений диаметров и сечений

Определение сечений кабелей и проводов с помощью формул считается довольно трудоемким и сложным процессом, не гарантирующим точного результата. Для этих целей существует специальная готовая таблица, диаметр и сечение провода в которой наглядно представляет их соотношение. Например, при диаметре проводника 0,8 мм, его сечение будет составлять 0,5 мм. Диаметр в 1 мм соответствует сечению уже 0,75 мм и так далее. Достаточно только измерить диаметр провода, а затем заглянуть в таблицу и вычислить нужное сечение.

3. Рассчет сечения кабелей. Выбор автоматов защиты - портал olymp.in

При выполнении вычислений нужно соблюдать определенные рекомендации. Для определения сечения необходимо использовать провод, полностью очищенный от изоляции. Это связано с возможными уменьшенными размерами жил и более высоким изоляционным слоем. В случае каких-либо сомнений в размерах кабеля, рекомендуется приобретать проводник с более высоким сечением и запасом мощности. В случае определения сечения многожильного кабеля, вначале вычисляются диаметры отдельных проводов, полученные значения суммируются и используются в формуле или в таблице.

Критерии для выбора номиналов автомата по параметрам

Для обеспечения надежной защиты кабеля с помощью автоматического выключателя нужно учитывать некоторые особенности работы этого устройства и провести правильный подбор. Дело в том, что ток (In), который указан в маркировке автомата, на самом деле является рабочим током, и его превышение в определенном диапазоне не вызывает немедленного отключения сети.

Номиналы автоматов

Номиналы автоматов для защиты кабеля электропроводки

Например, если маркировка С25, то это означает, что ток силой 25А может течь по этой цепи неограниченное время. Если превышение будет до 13% (28,5А), то отключение может наступить более чем через час работы, до 45% (36,25А) – менее часа. Для гарантированной защиты сети важно, чтобы повышенный ток не превышал допустимый ток в кабеле.

Такой алгоритм работы автомата, с одной стороны, снизит вероятность ложного срабатывания, но с другой – требует более обдуманно подойти к выбору автомата.

Читайте так же:
Оборудование для гальванического покрытия

Правильный выбор автоматического выключателя – задача не простая, но от ее решения зависит безопасная эксплуатация дома или квартиры и уменьшение материальных затрат.

Параметры

Номинальный ток (In)

Автоматические выключатели имеют стандартизованный ряд номинальных токов, это отражено в ГОСТ Р 50345–99, данные сведены в таблицу. Это длительные токи, текущие через автомат и не вызывающие его отключения. По таблице можно подобрать номинальный ток автоматического выключателя. В ней приведен стандартный ряд номинальных токов (In) для автоматов, применяемых в России.

Стандартизированный ряд номинальных токов (In) для автоматов

Номинальный ток А
0.511.622.53456,3 (или 6)
810162531,5 (или 32)405063
80100125160200250320400500630
8001000160020002500400050006300

Однако на время отключения оказывает влияние температура окружающей среды и способ монтажа выключателя. Так, повышение температуры воздуха в месте установки автомата вызывает сокращение этого периода, понижение – удлиняет. Одиночно установленный выключатель имеет более длительный период, а установленный в группе – сокращенный, из-за влияния соседних автоматов.

Приведенная ниже таблица отражает информацию о токах, приводящих к отключению в длительной перспективе, она позволит выбрать необходимый номинал. Это нормируемые токи по ГОСТУ.

Нормируемые токи по ГОСТУ для выбора номинала автомата

Характе-
ристика
срабаты-
вания автоматов
типа
B, C, D
Номинал автомата
6A10A13A16A20A25A32A40A50A
Отклю-
чение
НЕ РАНЬШЕ,
чем 1 час (1,13*In)
6,78 A11,3 A14,69 A18,08 A22,6 A28,25 A36,16 A45,2 A56,5 A
Отклю-
чение
НЕ БОЛЬШЕ,
чем 1 час (1,45*In)
8,7 A14,5 A18,85 A23,2 A29 A36,25 A46,4 A58 A72,5 A

По приведенной таблице можно сделать выбор автомата по току отключения. Например, известно, что кабель в открытой проводке с медной жилой сечением 4 мм 2 имеет допустимый ток 30А (т. 1.3.4-1.3.8. ПУЭ). Находим в таблице ближайший меньший ток отключения, это – 29А, значит, нам нужен автомат С20. Если выбрать автомат с номинальным током С25, то длительно протекающий ток в кабеле составит 36,25А, время отключение автомата может достигать 1 часа. За это время кабель может нагреться до значительной температуры, что вызовет оплавление изоляции. Если повторение такой ситуации не исключено, то это обязательно приведет к аварии.

Также невозможно без сложных измерений точно определить, при каком токе нагрузки сработает тот или иной конкретный экземпляр, но существует коридор, в котором гарантированно сработает любой экземпляр этого номинала.

Время-токовые характеристики

Эти характеристики представлены в виде графика, по которому можно довольно точно определить ток и время, когда произойдет гарантированное отключение устройства.

Графики

Графики для определения времени отключения автомата

Например, можно узнать, через какой промежуток времени произойдет отключение автомата типа С, если через него протекает ток в полтора раза больше номинального, т. е. I/In=1,5. Проводим на графике вертикальную линию так, чтобы она пересекла область значений и от точек пересечения этой прямой с голубой зоной проводим горизонтальные линии до оси Y.

На оси Y видим время: минимальное – 50 сек., максимальное – в районе 6 мин. Значит, при двойном превышении тока этот кабель будет работать под такой нагрузкой до 6 мин.

Для определения токов отключения для других типов, B или D, следует провести горизонтальные линии до оси Y от соответствующих областей.

При коротком замыкании автоматы работают очень надежно, отключая сеть менее чем через 0,1 сек, за такой промежуток времени кабель не успевает заметно нагреться.

Если произошло аварийное отключение, не спешите включать автомат, сначала отключите мощные приборы, особенно нагревательные: утюг, кипятильник, электроплиту, микроволновку и т. д. Включайте автомат спустя 5–10 мин., если произошло повторное отключение, то лучше вызвать специалиста.

Кабели ГОСТ 31996–2012

При выборе автомата необходимо учитывать характеристики кабелей. Важнейшей является допустимый ток (Iдоп). Она показывает, при каком максимальном токе кабель может работать на протяжении всего срока службы. Данная таблица из ПУЭсодержит сведения о допустимых токах кабеля в зависимости от материала и условий прокладки кабелей.

Допустимые токи для кабеля в зависимости от материалов

Открытая проводкаСече-
ние
кабе-
ля,
мм2
Закрытая проводка
МедьАлюминийМедьАлюминий
Ток АМощ-
ность,
квт
Ток АМощ-
ность,
квт
Ток АМощ-
ность,
квт
Ток АМощ-
ность,
квт
220 В380 В220 В380 В220 В380 В220 В380 В
112.40.5
153.30.75
173.76.411435.3
2358.71.5153.35.7
265.79.8214.67.92194.17.21435.3
306.611245.29.12.5214.67.9163.56
41915327124275.910214.67.9
501119398.5146347.412265.79.8
80173060132210501119388.314
100223875162816801730551220
14030531052339251002238651424
17037641302849351302951751628

Из этой таблицы можно найти необходимое сечение кабеля и допустимый ток в зависимости от условий прокладки проводки, открытая или зарытая. Например, мощность всех приборов в квартире 9 квт. Для открытой однофазной медной проводки сечение провода 4 мм 2 , ток 41А, для закрытой – ближайшее большее значение мощности 11 квт, сечение 10 мм 2 , ток 50А. Ближайший меньший номинал автоматического выключателя –32А.

Если существует сомнение в качестве электропроводки, то лучше проявить осторожность и выбрать автомат номиналом меньше, чем значение в таблице.

Квартирная сеть имеет разветвленную структуру: в каждой ветви будет протекать ток разной силы, поэтому провода имеют различное сечение. Если поставить один автомат только на входе, то он не сможет защитить отдельные участки проводки от перегрузки. Если всю сеть проложить кабелем одного сечения, то это неоправданные денежные затраты. Лучшим выходом будет установка на каждом участке автомата на соответствующий ток. На рисунке приведена примерная структура.

Схема

Установка автоматов на соответствующий ток

На рисунке четко видно нагрузку на каждом участке и сечение провода. Установив соответствующие автоматы, можно надежно защитить всю сеть от короткого замыкания или перегрузки. Кроме того, в любой момент имеется возможность выбрать и отключить тот или иной участок, сохранив работоспособность остальной сети.

При использовании в быту мощных асинхронных двигателей, особенно 3-фазных, например, электроинструментов, желательно их включать через отдельный автомат, так как они имеют большой пусковой ток, и при работе через общий автомат может произойти отключение сети даже при штатной работе оборудования.

Выбор сечения. Видео

Про выбор сечения кабеля и номинала автомата подробно можно узнать из этого видео.

Если выбор автоматического выключателя проводится для существующей сети, то в первую очередь надо знать сечение проводки, и уже по ней делать выбор. Если сеть еще не прокладывалась, то надо начинать с подсчета возможной нагрузки с учетом всех бытовых приборов, которые планируется подключать. Проводка служит при правильной эксплуатации 20-30 лет, за это время, скорее всего, в быту появятся новые приборы, поэтому следует предусмотреть запас по мощности процентов 20.

4.1.3 Расчет внутренних сетей, защищаемых автоматами

Сначала следует выбрать автомат, затем определить допустимый расчетный ток, по которому определяют ближайший больший табличный ток и соответствующее ему сечение провода.

Автомат выбирают в следующей последовательности:

1) выбирают тип автомата;

2) определяют номинальный ток автомата

3) находят номинальный ток расцепителя автомата

4) проверяют автомат по току срабатывания (для автоматов с электромагнитными расцепителями), исходя из условия

Сечения проводов и кабелей, защищенных автоматами с расцепителями или тепловыми реле, выбирают так же, как для линий, защищаемых предохранителями. Если проводка открытая, без защитной оболочки или помещение взрывоопасное, то необходима защита от перегрузок, и допустимый расчетный ток определяют из условия

Если проводка с защитной оболочкой и помещение нормального типа, то необходима только защита от коротких замыканий, и для автоматов с тепловыми расцепителями

а для автоматов с электромагнитными расцепителями

.

Если автомат имеет только тепловой расцепитель, то он не защищает линию от коротких замыканий, и последовательно с ним следует предусматривать установку предохранителей.

Пример. Выбрать автоматы и сечения проводов и кабелей для внутренней электрической сети промышленного предприятия. Помещение нормального типа, температура воздуха 25 °С. Питание осуществляется от понизительной подстанции (ТП) через четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами, проложенный открыто. К распределительному щиту РЩ проводами с алюминиевыми жилами, проложенными в трубах, подсоединены двигатели Д1, Д2 и ДЗ, защищаемые автоматами (рисунок 4.1). Параметры двигателей и осветительной сети приведены в таблице 4.1. Номинальное напряжение сети 380 В. Для магистрали коэффициент одновременности принят равным 1.

Рисунок 4.1 Схема электрической сети предприятия

Таблица 4.1 Исходные данные электрической сети

— КПД

— кратность пускового тока k

— коэффициент загрузки kз

1) Определяем номинальные рабочие и пусковые токи двигателей:

— рабочий ток

— пусковой ток

Расчетные значения номинального, пускового и рабочего токов для двигателей соответственно: М1 -104 А, 88,4А, 728 А; М2 -88,4А, 68,6А, 17,8А; М3 – 728 А, 515 А, 125 А.

2) Рабочий ток магистрали ТП—РЩ

3) Максимальный ток магистрали

4) Выбираем автоматы и предохранитель для защиты двигателей. Для электродвигателей М1 и М2 выбираем автоматические выключатели А3114/1, а для двигателя М3 — выключатель А3163 и последовательно с ним предохранитель для защиты от коротких замыканий.

5) Для защиты магистральной линии выбираем автомат А3134.

6) Выбираем сечения проводов и кабелей.

Двигатели находятся в помещении нормального типа и получают питание по проводам, проложенным в трубах, поэтому защита должна быть только от коротких замыканий. Двигатели М1 и М2 защищены автоматами с электромагнитными и тепловыми расцепителями, следовательно:

— для двигателя М1

мм 2 ;

— для двигателя М2

мм 2 .

Двигатель М3 защищен автоматом с тепловым расцепителем и предохранителем с плавкой вставкой, поэтому должны соблюдаться три условия:

1)

2)

3)

мм 2 .

Ко всем двигателям подведены провода с алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией, по четыре провода в металлической трубе.

Магистраль выполнена кабелем и защищена автоматом с электромагнитным и тепловым расцепителем, следовательно:

1)

2)

мм 2 .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector