Электричество

Как рассчитать номинальный ток. Какой автомат подобрать для квартиры

При подаче электричества в квартиру на этажном электрощите могут быть установлены следующие аппараты коммутации ввода:

автоматический выключатель;
предохранители;
пакетный выключатель;
рубильник.

Вводной автомат (ВА) – это автоматический выключатель подачи электричества от питающей сети к объекту, если возникает перегрузка в цепи, или произошло короткое замыкание (КЗ). От перечисленных аппаратов он отличается большей величиной номинального тока. На фото изображен щит с расположенным в нем сверху вводным автоматом.

Щит с автоматическим выключателем

Правильнее называть устройство – вводный автоматический выключатель. Поскольку он ближе других устройств находится к воздушной линии, аппарат должен обладать повышенной коммутационной стойкостью (ПКС), характеризующей нормальное срабатывание устройства при возникновении КЗ (максимальный ток, при котором автоматический выключатель способен хотя бы однократно разомкнуть электрическую цепь). Показатель указывается на маркировке прибора.

Типы автоматов ввода

Подача электричества к объекту зависит от его потребностей и схемы электросети. При этом подбираются соответствующие типы автоматов.

Однополюсный

Вводный выключатель с одним полюсом применяется в электросети с одной фазой. Устройство подключается к питанию через клемму (1) сверху, а нижняя клемма (2) соединяется с отходящим проводом (рис. ниже).

Схема однополюсного автомата

Автомат с одним полюсом устанавливается в разрыв фазного провода и отключает его от нагрузки при возникновении аварийной ситуации (рис. ниже). По принципу действия он ничем не отличается от автоматов, установленных на отводящих линиях, но его номинал по току выше (40 А).

Схема вводного однополюсного автомата

Питающая фаза красного цвета подключается к нему, а затем – к счетчику, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод синего цвета проходит сразу на счетчик, а с него на шину N, затем подключается к каждой линии.

Автомат ввода, установленный перед счетчиком, должен быть опломбирован.

Вводной автомат защищает кабель ввода от перегрева. Если КЗ произойдет на одной из линий ответвлений от него, сработает ее автомат, а другая линия останется работоспособной. Подобная схема подключения позволяет быстро найти и устранить неисправность во внутренней сети.

Двухполюсный

Двухполюсник представляет собой блок с двумя полюсами. Они снабжены объединенным рычажком и имеют общую блокировку между механизмами отключения. Эта конструктивная особенность важна, так как ПУЭ запрещают производить разрыв нулевого провода.

Не допускается установка двух однополюсников вместо одного двухполюсника.

Вводной автомат с двумя полюсами применяется при однофазном вводе из-за особенностей схем подключения в домах старой постройки. В квартиру делается ответвление от стояка межэтажного электрощита однофазной двухпроводной линией. Жэковский электрик может случайно поменять местами провода, ведущие в квартиру. При этом нейтраль окажется на вводном однофазном автомате, а фаза – на нулевых шинах.

Чтобы обеспечить полную гарантию отключения, надо обесточить квартирный щиток с помощью двухполюсника. Кроме того, часто приходится менять пакетный выключатель в этажном щите. Здесь удобнее сразу поставить вместо него двухполюсный вводной автомат.

В квартиру нового дома идет сеть с фазой, нейтралью и заземлением со стандартной цветовой маркировкой. Здесь также не исключена возможность перепутывания проводов из-за низкой квалификации электрика или просто ошибки.

Еще одной причиной установки двухполюсника является замена пробок. На старых квартирных щитках еще остались пробки, которые установлены на фазе и на нуле. Схема соединений при этом остается прежней.

ПУЭ запрещают установку предохранителей в нулевых рабочих проводах.

Двухполюсник в данной ситуации установить удобнее, поскольку нет необходимости переделывать схему.

При подключении электричества к частному дому по схеме ТТ двухполюсник необходим, так как в такой системе возможно появления разности потенциалов между нейтральным и заземляющим проводом.

На рис. ниже изображена схема подключения электричества в квартиру с однофазным вводом через двухполюсный автомат.

Схема ввода с двухполюсным автоматом

Питающая фаза подается на него, а затем – на счетчик и на устройство противопожарного защитного заземления УЗО, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод проходит сразу на счетчик, с него на УЗО, шину N, а затем подключается к УЗО каждой линии. Нулевой проводник заземления зеленого цвета подключается сразу к шине PE, а с нее подходит к заземляющим контактам розеток №1 и №2.

Вводной автоматический выключатель защищает кабель ввода от перегрева и КЗ. Он также может сработать при КЗ на отдельной линии, если там неисправен другой автомат. Номиналы счетчика и противопожарного УЗО подбираются выше (50 А). В этом случае устройства будут также защищены вводным автоматом от перегрузок.

Трехполюсный

Устройство применяется для трехфазной сети, чтобы обеспечить одновременное отключение всех фаз при перегрузке или коротком замыкании внутренней сети.

К каждой клемме трехполюсника подключается по фазе. На рис. ниже изображены его внешний вид и схема, где для каждого контура существуют отдельные тепловой и электромагнитный расцепители, а также дугогасительная камера.

Трехполюсный автомат в шкафу и его схема

При подключении к частному дому вводной автоматический выключатель устанавливается перед электросчетчиком с защитой на 63 А (рис. ниже). После счетчика ставится УЗО на ток утечки 300 мА. Это связано с большой протяженностью электропроводки дома, где имеет место высокий фон утечки.

После УЗО осуществляется разделение линий от распределительных шин (2) и (4) к розеткам, освещению, а также отдельным группам (6) подачи напряжения в пристройки, трехфазным нагрузкам и другим мощным потребителям.

Трехфазная сеть частного дома

Расчет автомата ввода

Независимо от того, является автомат вводным или нет, его рассчитывают путем суммирования токов отходящих к нагрузкам линий. Для этого определяется мощность всех подключаемых потребителей. Номинал определяется для одновременного включения всех потребителей электроэнергии. По этому максимальному току подбирается ближайший номинал автомата из стандартного ряда в сторону уменьшения.

Мощность вводного автомата зависит от номинального тока. При трехфазном питании мощность определяется тем, как подключены нагрузки.

Требуется также определить количество аппаратов коммутации. На ввод требуется только один выключатель, а затем по одному на каждую линию.

На мощные приборы типа электрокотла, водонагревателя, духового шкафа необходимо установить отдельные автоматы. В щитке должно быть предусмотрено место для установки дополнительных автоматических выключателей.

Выбор ВА

Выбор устройства производится по нескольким параметрам:

Номинальный ток. Его превышение приведет к срабатыванию автомата от перегрузки. Подборка номинального тока производится по сечению подключенной проводки. Для нее определяют допустимый максимальный ток, а затем выбирают номинальный для автомата, предварительно уменьшив его на 10-15%, приводя к стандартному ряду в сторону уменьшения.
Максимальный ток КЗ. Автомат выбирается по ПКС, которая должна быть равна ему или превышать. Если максимальный ток КЗ составляет 4500 А, подбирается автомат на 4,5 кА. Класс коммутации подбирается для освещения – В (I пуск >I ном в 3-5 раз), для мощных нагрузок типа отопительного котла – С (I пуск >I ном в 5-10 раз), для трехфазного двигателя большого станка или сварочного аппарата – D (I пуск >I ном в 10-12 раз). Тогда защита будет надежной, без ложных срабатываний.
Установленная мощность.
Режим нейтрали – тип заземления. В большинстве случаев он представляет собой систему TN с разными вариантами (TN-C, TN-C-S, TN-S),
Величина линейного напряжения.
Частота тока.
Селективность. Номиналы автоматов подбираются по распределению нагрузок в линиях, например, автомат ввода – 40 А, электроплита – 32 А, другие мощные нагрузки – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 10 А.
Схема питания. Автомат подбирается по количеству фаз: одно,- или двухполюсный для однофазной сети, трех,- или четырехполюсный для трехфазной.
Изготовитель. С целью повышения степени безопасности, автомат выбирается у известных производителей и в специализированных магазинах.

Количество полюсов для трехфазной сети равно четырем. При наличии только трехфазных нагрузок со схемой подключения треугольником, можно использовать трехполюсный автомат.

Выключатель на вводе должен отключать фазы и рабочий ноль, так как в случае утечки на одной из фаз на ноль существует вероятность удара током.

Трехполюсный автомат можно применять для однофазной сети: фаза и ноль подключаются к двум клеммам, а третья останется свободной.

Выбор вводного автомата в зависимости от типа заземления:

Система TN-S: подводящие нулевые защитный и рабочий провода разделены от подстанции до потребителя (рис. а ниже). Чтобы одновременно отключить фазы и ноль применяются двухполюсные или четырехполюсные вводные автоматы (в зависимости от количества фаз на вводе). Если они с одним или тремя полюсами, нейтраль проводится отдельно от автоматов.
Система TN-С: подводящие нулевые защитный и рабочий провода совмещены и проходят до потребителя через общий проводник (рис. б). Автомат устанавливается однополюсный или трехполюсный на фазные проводники, а ноль вводится через счетчик на шину N.

Схемы распространенных типов заземлений

Установка

Автомат ввода устанавливается в щитке сверху, с левой стороны. Отводящие линии удобно монтировать сверху вниз. При малом количестве нагрузок он может быть однополюсным и подключаться через фазный провод. В таком случае полного разрыва питающей цепи не происходит.

Монтаж обычно производится на DIN-рейку, при отключении питания.

Видео про электрощит

Ответ на вопрос, как скоммутировать вводной электрощит, можно получить из видео ниже.

Как показывает практика, подключение вводного автомата не является сложной работой. Важно правильно рассчитать его по мощности, продумать схему соединений и установить с учетом особенностей, приведенных в статье.

Инструкция

Правильно подобранный автомат защиты должен срабатывать в случае замыкания проводки или при нагрузке, существенно превышающую расчетную. В то же время, он не должен выключаться, если вы, например, включили одновременно электрический чайник и стиральную машину. Именно поэтому подбирайте автоматический выключатель конкретно под вашу проводку и нагрузку.

Приобретайте автоматы защиты только в специализированных магазинах, это позволит с высокой степенью вероятности купить качественный товар. Помните, что номинальный ток автоматического выключателя не должен быть выше максимально допустимой для вашей сети токовой нагрузки. Другими словами, должен сработать автомат, а не сгореть проводка.

Расчет параметров автомата защиты производится следующим образом. Предположим, что вы включили электрический чайник мощностью 2 кВт. Разделим мощность, в ваттах, на 220 вольт , получим ток 9,1 А. Эту цифру можно округлить до 10, чтобы в расчетах был некоторый запас. Значит, автоматический выключатель должен выдержать ток в 10 ампер. Теперь подсчитайте общую мощность всех одновременно включаемых вами электроприборов и вычислите, по приведенной выше схеме, силу тока. Допустим, у вас получится 30 ампер – значит, автомат защиты должен быть рассчитан на этот ток.

Проведя предыдущие вычисления, вы подсчитали, на какой ток должен быть рассчитан автоматический выключатель. Но вам также необходимо знать, какой ток выдержит ваша сеть, а это зависит от используемых проводов. Например, если проводка выполнена алюминиевым проводом сечением 2,5 мм (самый распространенный вариант), она способна выдержать ток силой 24 ампера и нагрузку в 5,2 кВт. Значит, в вашем случае автомат защиты должен быть рассчитан на ток чуть меньше 24 ампер. Если вы используете медный провод этого сечения, то он выдержит ток в 30 ампер и нагрузку в 6,6 кВт. При использовании провода другого сечения найдите для него данные по выдерживаемому току и нагрузке в интернете.

Монтируя в доме проводку, заранее предусмотрите ее разделение на несколько изолированных цепей. Например, сделайте отдельными цепи освещения и проводку к розеткам. Это позволит вам установить на каждую цепь по отдельному автомату защиты, что значительно повысит общую безопасность. Такие электроприборы, как стиральные машины или электрические водонагреватели, дополнительно включайте через УЗО – устройство защитного отключения, способное защитить человека от поражения электрическим током. УЗО реагирует на утечку, поэтому в случае прикосновения к фазовому проводу немедленно отключит ток.

Автоматические выключатели чаще всего называют просто «автоматами». Предназначены они для защиты электросетей от коротких замыканий и перегрузки. Раньше вместо автоматов использовались пробки, куда вставлялись предохранители. Главное преимущество автоматов – это простота в обращении. Чтобы его включить его повторно, не надо менять предохранитель. Просто поднимите рычажок. Перед подбором автоматического выключателя ознакомьтесь с их основными характеристиками.

Инструкция

Первая характеристика автоматов – это номинальный ток, характеризующий значение силы тока, который способен пропустить автомат . Эта характеристика измеряется в амперах. Если она превышается, автомат просто срабатывает, тут же размыкая сеть. Существует ряд стандартных значений номинального тока в диапазоне от 6 до 100 А.

Краткосрочное значение тока, при котором автоматический выключатель не срабатывает, характеризуется классом срабатывания. Это вторая основная характеристика любого автомата . Есть три класса срабатывания. Это «B», «C» и «D». В электросетях без существенных скачков напряжения (3-5 значений номинального тока) используются автоматы класса «B». А в офисах и квартирах, а также в коттеджах в основном используют выключатели класса «C», рассчитанные на токи, которые могут превышать значение номинального тока в 5-10 раз. Последний по счету класс срабатывания автоматов – это класс «D». Такие автоматы рассчитаны уже на внушительные величины (10-50 значений номинального тока).

Также автоматы подразделяют по количеству фаз (полюсов).

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:

Для обесточивания сети при помощи ручного нажатия на выключатель.
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:

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.
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.
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:

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.
Класс «С» считается общепромышленным вариантом исполнения, применяется в сетях, где также нужно контролировать напряжение в сети в пределах небольшого диапазона.
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:

Для сети переменного тока.
Для сети постоянного тока.
Универсальный вариант исполнения.

По числу полюсов можно выделить:

однополюсный;
двухполюсный;
трехполюсный;
четырехполюсный;

Также, классификация проводится по типу расцепителя :

Максимальное расцепление.
Независимое расцепление.
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:

Без выдержки.
С выдержкой в независимости от показателей подаваемого напряжения.
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:

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.
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.
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:

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.
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.
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.
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:

Термическую стойкость.
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:

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.
Цифра «3» означает класс по скорости срабатывания. Чем выше показатель, тем лучше.
«4500» — цифра, которая должна обязательно быть в маркировке. Данный показатель измеряется в Амперах, указывает максимальное значение тока, при котором срабатывает автоматический выключатель.
Наносится серия модуля для того, чтобы можно было узнать все особенности прибора.
Указывается номинальное напряжение.
Наносится условное обозначение , которое используется при создании схемы.

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

Обзор моделей

Существует огромное количество вариантов исполнения автоматических выключателей. Каждый из них имеет свои особенности.

Среди всех моделей отметим следующие:

ВА 47-63

Дешевый вариант исполнения, который имеет рабочий ток 10 А. Стоимость рассматриваемой модели составляет 100 рублей.

Распространенный вариант исполнения, который имеет рабочий ток 16 А. Его стоимость около 240 рублей. Может использоваться также для ручного включения или автоматического обрывания сети.

А 3124

Вариант исполнения для трехфазной сети. Имеет номинальный рабочий ток 160 А. Работает в сети 380 В. При этом, стоимость рассматриваемой модели составляет 1200 рублей.

Огромное количество моделей можно встретить в продаже в интернет-магазине. При выборе, кроме технических характеристик также следует учитывать популярность фирмы-производителя. Хорошая продукция никогда не будет стоить дешево. Провести быстрый поиск можно по указанным параметрам в поле поиска.

Автоматические выключатели (называемые в быту сокращенно «автоматы») – электротехническое коммутационное и управляющее оборудование преднозначенное для защиты и включения электрооборудования или отдельных линий электропотребления.

Они выполняют три функции:

включать и отключать электротехнические приборы (как обычный выключатель);
отключать работающее оборудование от сети при резко возрастающих перегрузках, возникающих в момент короткого замыкания в домашней электропроводке;
отключать работающие электроприборы в безопасные для их функционирования сроки при появлении токов перегрузки или ненормальных падениях напряжения в сети, появляющихся при включении мощных электродвигателей и электроприборов.

В двух словах, автоматический выключатель отключает подачу электроэнергии в случаях изменения параметров тока и напряжения, которые могут привести к неисправности работающих электроприборов или повреждению провода питающей линии.

Конструкция автоматов

По конструкции автоматы, используемые в быту, выделены в три группы: воздушные, в литом корпусе и модульные. Воздушные выключатели (в корпусе с вентиляционными отверстиями) используются в сухих и не очень запыленных условиях.

Литой корпус автоматов защищает от повышенной влажности (можно использовать в подключении оборудования бани). Модульный автоматический выключатель является вариантом воздушного автомата, стандартизированным по размерам.

Ширина корпуса модульного выключателя кратна 17,5 мм. Благодаря легкости монтажа модульные автоматы для электропроводки в квартире считаются самым оптимальным выбором.

Как выбрать автоматический выключатель по мощности и току

Для выбора автоматического выключателя требуется необходимый минимум информации, позволяющей правильно оценить рабочие характеристики будущей защиты.

Первичная информация для правильного выбора:

Суммарная мощность потребляющих электроэнергию аппаратов, одновременно подключенных к сети и работающих в обычном режиме.
Резерв на возможное подключение дополнительных потребителей.
Типы и характеристики проводов.
Условия работы.

Основные характеристики автоматических выключателей:

номинальный ток автоматического выключателя (не должен превышать номинального тока электропроводки, находящейся под защитой автомата);
количество полюсов (выбирается в зависимости от проводки, однофазной или трехфазной);
время – токовая характеристика (скорость срабатывания, с которой АВ реагирует на превышение тока в сети над номинальным рабочим током и время этого нарушения);
предельный ток короткого замыкания (в случае КЗ ток в сети на очень короткое время вырастает до нескольких тысяч ампер. Автоматический выключатель при этом должен сразу отключиться;
тип тока и рабочее напряжение автомата (тип тока – переменный или постоянный, рабочее напряжение должно соответствовать напряжению сети, 220 или 380 В.)

Параметры модульных выключателей стандартизированы. Все параметры наносятся на этикетку на передней панели автомата. Чтобы выбрать правильное оборудование, нужно знать их все.

Краткий обзор расшифровок

1. Номинальный ток автомата в амперах – 1, 2, 3 (слаботочные), 6, 10, 16, 20, 25, 32 (средние), 40, 50, 63 (мощные).

2. Количество полюсов – 1, 2, 3, 4. Один полюс – одна фаза. Двухполюсный автомат может работать в схеме «одна фаза и нейтраль» (а вторая, страхующая нейтраль – без расцепителя). Трехполюсный – выключает сразу три фазы (его рабочее напряжение 380 В).

Четырехполюсный разрывает питание трех фаз и «ноля» (трех- и четырехполюсные автоматы используются при снабжении потребителя по трехфазной схеме с возможностью подключения электродвигателей, поэтому автоматы довольно мощные).

Ниже пример схемы маркировки автоматического выключателя:

3. Время – токовая характеристика (другое название «тип кривой автомата») – график, показывающий время срабатывания при росте тока в сети. Кривая состоит из двух секторов.

Верхний, похожий на нисходящую гиперболу, показывает работу теплового расцепителя. Второй, внизу кривой, почти прямой отрезок, показывает, насколько быстро прерывает контакт электромагнит. График можно найти в инструкции, прилагаемой к оборудованию. По типам кривой автоматы делятся на группы B, C, D.

«В» на этикетке означает, что тепловой размыкатель при трехкратной перегрузке срабатывает через 5 секунд.

«С» показывает, что тепловая часть выключателя может выдержать большие перегрузки, но отключится через секунду — две при пяти — семикратном подъеме рабочего тока.

«D» возможно использовать в бытовых сетях, где подключаются электродвигатели большой мощности. Автомат может не выключиться при мгновенной нагрузке в 10-14 раз.

Для домашней (квартирной) электропроводки рекомендуются автоматы типа С за способность выдерживать кратковременные пусковые токи бытовых электродвигателей пылесосов и дрелей – перфораторов.

Ниже пример этикетки автоматического выключателя:

4. Предельный ток короткого замыкания изображается на этикетке цифрой с тремя нулями. Например, цифра «6000» объясняет, что при 6000А, до которых поднимется за миллисекунду сила тока в проводах, электромагнитный расцепитель разорвет цепь.

Появившаяся при этом дуга между контактами уйдет в пламягасительную камеру, раздробится о пластины гасителя, и легкий дымок выйдет через вентиляционное отверстие в корпусе. Контакты пострадают от мгновенной температуры в несколько тысяч градусов, но свою задачу выполнят.

Автоматы производятся с показателями 3000, 4500, 6000 и 10000. Наиболее популярны автоматические выключатели для бытовых электросетей с током КЗ 4500 и 6000.

Знание этих характеристик и параметров поможет выбрать правильное оборудование при монтаже и защите электрической сети.

Как правильно рассчитать автоматический выключатель

Выбор автоматического выключателя по току производится на основе подсчета электроприборов, которые будут подключены к конкретной линии электропроводки.

Суммарная мощность всех приборов, поделенная на номинальное напряжение (220В) даст значение суммарного тока линии. Выключатель выбирается с таким расчетом, чтобы номинальный ток превышал суммарный ток приборов, но не более чем на 10-15%.

В таком расчете мощность является промежуточным результатом, базой для расчета тока срабатывания автоматического выключателя.

Монтаж

При монтаже кроме электрических характеристик важны габариты автоматов и способ монтажа. Рассмотрим самый распространенный тип автоматов – модульный. Модульные выключатели могут крепиться на панель или на стандартную DIN-рейку.

Для первого на корпусе предусмотрены монтажные отверстия — гнезда для крепления на болты. Для второго способа на модульном автоматическом выключателе предусмотрены крепежный зацеп и защелка.

Современные распределительные щитки оборудованы DIN-рейками. Модульные автоматы группируются на рейках по «обязанностям»: линии освещения, линии розеток, линия внешнего освещения (во дворе), линия для гаража (если не выделена до вводного автомата), отдельные автоматы для электроплиты и бойлера.

Вводной автомат размещается на верхней рейке (или крепится к панели), чтобы вводной кабель можно было подключить к верхним клеммам автомата. Номинальный ток вводного автомата должен быть равен или быть больше суммы номинальных токов линейных автоматов (на 5-10%).

При монтаже автоматов используется соединительная шина – гребенка. Ее применение помогает избежать путаницы в разводке. Если же гребенки нет, используются отрезки провода с большей пропускной способностью по току, чем у автоматов.

Все соединения в клеммах должны быть хорошо зафиксированы (незатянутые соединения могут искрить, нагреваться и, рано или поздно, стать причиной выхода автомата из строя).

При покупке автоматических выключателей обязательно интересуйтесь гарантиями производителей. Первая тройка лидеров в производстве автоматических выключателей: ABB, Legrand, Schneider Electric. Гарантийный срок эксплуатации произведенных ими автоматических выключателей превышает 2 года (но этим не ограничивается).

Видео о выборе автоматического выключателя по току

Автоматический выключатель (АВ) представляет собой коммутационный аппарат, способный проводить токи при нормальном состоянии электрической цепи и отключать при превышении током установленных значений, защищая электропроводку от перегрузки. К вопросу, как выбрать автомат, приходят сразу после прокладки электропроводки для квартиры или дома.

Виды автоматических выключателей для квартиры и дома

Чтобы провода остались исправными, ток срабатывания должен быть на 10-15 % ниже предельно допустимых значений. Сечение проводов следует подобрать еще при расчете предполагаемых нагрузок.

При увеличении нагрузки замена автоматического выключателя на более мощный должна производиться одновременно с монтажом проводов больших сечений, иначе кабель не выдержит нагрева и перегорит. Таким образом, порог срабатывания автомата должен быть меньше максимально допустимого тока электропроводки и больше тока нагрузки.

Строение

Для квартиры или дома обычно применяются автоматы серии ВА, содержащие два типа защиты: электромагнитную и тепловую.

Основным элементом тепловой защиты является пластинка биметалла, через которую протекает ток. Когда он становится выше номинального, происходит разогрев и изгиб пластины, которая толкает рычаг отключения автомата. После того как она остынет, и величина тока в цепи снова станет нормальной, автоматический выключатель можно снова подключить вручную.

Внутреннее устройство автоматического выключателя

Электромагнитная защита срабатывает от сверхтоков короткого замыкания, которые протекают через катушку расцепителя, вызывая перемещение расположенного внутри нее подвижного сердечника, приводящего в действие отключающий механизм. В результате размыкаются силовые контакты, и линия обесточивается.

При размыкании силовых контактов возникает мощная дуга, вызывающая их разрушение. На рисунке ниже показано образование дуги и ее гашение по мере размыкания контактов. Последовательность действий пронумерована от 1 до 6. По мере того как контакты размыкаются, дуга увеличивается (изображена в красно-желтом цвете). В конце ее действие ограничивается расположенной ниже дугогасительной камерой, состоящей из параллельных металлических пластин. В камере происходит дробление дуги на части, которые попадают на пластины, остывают, и ее действие прекращается.

Процесс гашения дуги при отключении автомата

В автомате также предусмотрен механический способ включения и выключения его вручную. Главными выступают свойства электромагнитного и теплового расцепителей, которые одновременно являются характеристикой автомата. Они обозначаются на его корпусе и ставятся перед величиной токового номинала.

Таким образом, автоматические выключатели отличаются друг от друга характеристиками, представляющими зависимость срабатывания и времени отключения от величины тока нагрузки. Отсчет всех характеристик производится по отношению к номинальному току – значению, при превышении которого цепь разъединяется. Если длительно протекающий ток не превышает номинальный, отключение производиться не должно.

Характеристики АВ

МА – отсутствие теплового расцепления. Если к нагрузке типа электродвигателя подключено токовое реле, то здесь требуется только автомат с функцией защиты от короткого замыкания.
А – срабатывание теплового расцепителя при превышении номинального тока в 1,3 раза. Здесь время отключения может затянуться до 1 часа. Токовое расцепление настроено на отключение при превышении номинального значения в 2 раза со скоростью 0,05 сек. Если в этом случае соленоид не успеет сработать, действует тепловая защита, отключающая цепь через 20-30 сек. С характеристикой А устанавливаются автоматы для схем, содержащих полупроводниковые детали, выходящие из строя при небольших скачках тока. Для электронных устройств также применяются автоматы Z, у которых срабатывание происходит при двукратном превышении тока.
В – электромагнит срабатывает при увеличении тока в 3 раза по отношению к номинальному за 0,015 сек, а тепловой расцепитель – через 4-5 сек. Автоматы с характеристикой В применяются в сетях с небольшими пусковыми токами, например, осветительных.
С – наиболее распространенная характеристика, когда срабатывание обеих защит происходит при пятикратном увеличении номинального тока. В бытовых электрощитах устанавливаются такие автоматы, допускающие умеренные токи пуска оборудования.

В промышленности применяются автоматы D и K, предназначенные для нагрузок с большими пусковыми токами. Если для частного дома используются мощные электродвигатели или электрический котел, может понадобиться аппарат марки D.

Выбор

Критерии выбора автоматических выключателей:

Номинальный ток. Его превышение вызовет срабатывание защиты от перегрузки. Правильно подобрать ток можно по сечению проводки, в которую врезан автомат. Сначала находят допустимый максимальный ток проводов, а номинальный для автомата берут на 10-15 % ниже, приводя затем к стандартному ряду. Катушка гудит при превышении нагрузки. Это можно проверить, уменьшив ее. Если ток нормальный, а автомат гудит, опасности никакой нет.
Ток срабатывания. Номинал по току срабатывания подбирается в зависимости от нагрузки. Для электроники подбирается класс коммутации типа А или Z, для освещения – В, для котла отопления – С, а мощного электродвигателя станка с большим пусковым током – D. В этом случае все электрооборудование надежно защищается, а автоматы не будут срабатывать из-за пуска двигателя или работы сварочного аппарата.
Селективность. Номиналы автоматов по току выбираются в зависимости от нагрузки каждой линии. Главный ввод не должен быть больше предельно допустимой суммарной нагрузки на входной кабель. По номинальному току аппараты выбираются преимущественно следующим образом: основной выключатель – 40 А, электрическая плита – 32 А, мощные электроприборы – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 16 А. Здесь показан общий подход, но схема может отличаться. Если на электроприбор требуется на 25 А, а подключение производится через розетку, то и она должна быть подобрана под ту же мощность.

Схема подключения автоматов к проводке типовой квартиры

На рисунке выше изображена распространенная схема подключения автоматов обычной квартиры. Перед счетчиком устанавливается главный двухполюсный ввод, затем подключается противопожарное УЗО (слева направо), а за ним делается разводка по потребителям с однополюсными автоматами. Красным цветом обозначается фаза, синим – ноль, а коричневым – заземление. Шины нулевого провода и земли подключены отдельно.

На однополюсные автоматы обязательно следует подключать фазный провод, а не нейтраль.

Количество полюсов. Для главного трехфазного ввода выбирается автомат с четырьмя полюсами, а для однофазной сети – с двумя. На бытовую технику и освещение подойдут однополюсные выключатели, а для трехфазного электродвигателя или электрического котла понадобится трехполюсный автомат.
Изготовитель. Поскольку применение автоматического выключателя связано с безопасностью, выбирать следует изделия известных фирм. Не всегда заявленные параметры являются такими же по факту. Покупать аппараты следует в специализированных магазинах, где на них имеется документация. Ведущие производители плохой товар не продают. Даже подделки таких аппаратов могут иметь нормальное качество.

Автоматы с разным количеством полюсов

Аппараты рассчитываются на определенное количество срабатываний. Использовать их как выключатели нагрузки не рекомендуется. Механизм быстро изнашивается, и подгорают контакты. По правилам, коммутация нагрузки производится с помощью реле или контакторов (магнитных пускателей).

Важно правильно выбрать необходимое количество автоматов. Обычно устанавливается автомат ввода, а затем к разводкам на розетки, линии освещения и отдельно на каждый мощный потребитель (если у него нет своей встроенной защиты).

У разных производителей автоматы отличаются друг от друга по способам крепления и подключения проводников. Поэтому рекомендуется делать замену аппаратов на аналогичные тем, что стоят в щитке.

Маркировка

На рисунке ниже изображены автоматы разных ведущих фирм. Цифрой (1) обозначен номинальный ток в амперах. Буква слева отражает характеристику электромагнитного расцепителя. На рисунке указан класс С – наиболее распространенный.

Маркировка автоматов

Цифра (2) показывает, при каком токе короткого замыкания в амперах отключается автомат. При расхождении контактов возникает электрическая дуга, которую необходимо погасить. Автомат срабатывает и при больших токах короткого замыкания, но дуга может оказаться слишком мощной. Отключающая способность отражает способность автомата ее погасить. На рисунке указана относительно небольшая отключающая способность – 4500 А и 6000 А. Она является характерной для жилого фонда, но в новостройках может быть и 10000 А, где в подъездах установлены стояки больших сечений.

Цифра (3) отражает класс токоограничения – время реакции на ток КЗ (1/3 полупериода фазы). Этот класс применяется практически везде, ему отдается предпочтение из-за высокого быстродействия. Есть еще класс 2, но такие автоматы срабатывают позже (1/2 полупериода).

Автоматы для дома. Видео

В видео представлен обзор автоматов для дома.

Разобравшись в маркировке, можно правильно выбрать нужный автоматический выключатель для своей квартиры или дома. Характеристики автомата напрямую зависят от сечения электропроводки и типа подключаемой нагрузки. Применение их в качестве выключателей приборов значительно сокращает срок эксплуатации. При токах короткого замыкания срабатывают электромагнитные расцепители, а при длительных перегрузках – тепловая защита.