Вибір номіналу захисного автоматичного вимикача

При складанні електричного щита або підключенні нової великої побутової техніки домашній майстер неодмінно зіткнеться з такою проблемою, як необхідність вибору автоматичних вимикачів. Вони забезпечують електричну та пожежну безпеку, тому правильний вибір автоматичного вимикача - запорука безпеки вас, вашої родини та майна.

Для чого потрібен автоматичний вимикач

У ланцюг електроживлення ставиться автомат для запобігання перегріву проводки. Будь-яка проводка розрахована на проходження певного струму. Якщо струм, що проходить, перевищує це значення, провідник починає занадто сильно нагріватися. Якщо така ситуація зберігається протягом достатнього періоду часу, проводка починає плавитися, що призводить до короткого замикання. Щоб запобігти цій ситуації, використовується автоматичний вимикач.

Друге завдання автоматичного вимикача - відключити електроживлення у разі виникнення струму короткого замикання (КЗ). При короткому замиканні струми в ланцюзі багаторазово зростають і можуть досягати тисяч ампер. Щоб запобігти руйнуванню проводки та пошкодженню увімкненого в лінію обладнання, автоматичний вимикач повинен відключити живлення якомога швидше - як тільки струм перевищить певну межу.

Щоб захисний автомат справно виконував свої функції, необхідно правильно зробити вибір автомата за всіма параметрами. Їх не так багато - всього три, але з кожним потрібно розібратися.

Що таке автоматичні вимикачі захисту

Для захисту провідників однофазної мережі 220 В існують роз'єднувачі однополюсні та двополюсні. До однополюсного підключається тільки один провідник - фаза, до двополюсного і фаза і нуль. Однополюсні автомати ставлять на мережі 220 В внутрішнього освітлення, на розеткові групи в приміщеннях з нормальними умовами експлуатації. Також їх ставлять на деякі види навантажень в трифазних мережах, підключаючи одну з фаз.

Для трифазних мереж (380 В) існують три- і чотириполюсники. Саме ці пристрої автоматичного захисту (правильна назва автоматичного вимикача) ставлять на трифазне навантаження (духовки, варильні поверхні та іншу техніку, яка працює від мережі 380 В).

У приміщеннях з підвищеною вологістю (ванна кімната, лазня, басейн тощо) ставлять двополюсні автоматичні вимикачі. Їх також рекомендується встановлювати на потужних електроприладах - пральних і посудомийних машинах, бойлерах, духовках тощо.

Просто в аварійних ситуаціях - при короткому замиканні або пробої ізоляції - фазна напруга може потрапити на нульовий провід. Якщо на лінії живлення встановлено однополюсний пристрій, він від'єднає фазний дріт, але нуль з небезпечною напругою залишиться підключеним. Це означає, що залишається можливість ураження електричним струмом при дотику. Тобто вибір автомата простий - на частині ліній ставлять однополюсні вимикачі, на частині - двополюсні. Конкретна кількість залежить від стану мережі.

Для трифазної мережі існують триполюсні автоматичні вимикачі. Такий автоматичний вимикач ставиться на вводі і на споживачах, до яких підводяться всі три фази - електроплита, трифазна варильна поверхня, духовка і т.д. На решту споживачів ставлять двополюсні автоматичні пристрої захисту. Вони повинні обов'язково відключати і фазу, і нейтраль.

Вибір номінального значення автоматичного вимикача не залежить від кількості підключених до нього проводів.

Визначте номінальну вартість

Власне, з функцій автоматичного вимикача і випливає правило визначення номіналу пристрою автоматичного захисту: він повинен спрацьовувати до моменту, коли струм перевищить можливості електропроводки. Це означає, що номінальний струм автоматичного вимикача повинен бути меншим за максимальний струм, який може витримати проводка.

Виходячи з цього, алгоритм вибору автоматичного вимикача простий:

• Розрахуйте переріз проводки для конкретної площі.
• Подивіться, який максимальний струм витримує цей кабель (є таблиця).
• Потім з усіх номіналів автоматичних вимикачів вибираємо найближчий менший. Номінали автоматичних вимикачів прив'язані до допустимих тривалих струмів навантаження для конкретного кабелю - вони мають дещо менший номінал (див. таблицю). Список номіналів виглядає наступним чином: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. З цього списку ви вибираєте відповідний. Бувають номінали і менше, але вони практично не використовуються - занадто багато у нас з'явилося електроприладів і вони мають велику потужність.

Приклад

Алгоритм дуже простий, але працює без помилок. Щоб було зрозуміліше, розглянемо приклад. Нижче наведена таблиця, в якій вказано максимально допустимий струм для провідників, які використовуються при прокладанні проводки в будинку і квартирі. Також є рекомендації щодо використання автоматів. Вони наведені в колонці "Номінальний струм автомата захисту". Саме там і шукаємо номінал - він трохи менше максимально допустимого, щоб проводка працювала в нормальному режимі.

У таблиці знаходимо обраний перетин дроту для цієї лінії. Припустимо, що нам потрібно прокласти кабель перерізом 2,5 ^мм2 (найпоширеніший при прокладанні до приладів середньої потужності). Провідник з таким перерізом витримує струм 27 А, а рекомендований номінал автоматичного вимикача - 16 А.

Як тоді працюватиме ланцюг? Поки струм не перевищує 25 А, автоматичний вимикач не відключається, все працює в нормальному режимі - провідник нагрівається, але не до критичних значень. Коли струм навантаження починає зростати і перевищує 25 А, автоматичний вимикач деякий час не вимикається - можливо, це пускові струми і вони короткочасні. Якщо струм перевищує 25 А, 13% вимикається досить тривалий час. В даному випадку - якщо він досягне 28,25 А. Тоді спрацює пакувальник і знеструмить відгалуження, оскільки такий струм вже становить загрозу для провідника та його ізоляції.

Розрахунок за потужністю

Чи можна вибрати автомат відповідно до потужності навантаження? Якщо до лінії електроживлення буде підключатися лише один пристрій (зазвичай це великий побутовий прилад з високим енергоспоживанням), то допустимо робити розрахунок за потужністю цього обладнання. Також відповідно до потужності може бути обраний ввідний автоматичний вимикач, який встановлюється на вході в будинок або квартиру.

Якщо ми шукаємо номінальне значення вхідного автоматичного вимикача, необхідно скласти потужності всіх пристроїв, які будуть підключені до електромережі будинку. Потім знайдену сумарну потужність підставляємо у формулу, що є робочим струмом для цього навантаження.

Після знаходження струму вибираємо номінал . Він може бути як трохи більшим, так і трохи меншим за знайдене значення. Головне, щоб його струм спрацьовування не перевищував максимально допустимий для цієї проводки.

Коли можна використовувати цей метод? Якщо проводка прокладена з великим запасом (це, до речі, непогано). Тоді, з метою економії, можна встановити автоматичні вимикачі, що відповідають навантаженню, а не перетину провідників. Але ще раз звертаємо увагу на те, що довготривалий допустимий струм навантаження повинен бути більшим за струм спрацьовування автоматичного вимикача. Тільки тоді вибір автоматичного вимикача буде правильним.

Вибір вимикаючої здатності

Вище було описано підбір автомата за максимально допустимим струмом навантаження. Але автоматичний вимикач також повинен спрацьовувати при виникненні в мережі короткого замикання (КЗ). Ця характеристика називається відключаючою здатністю. Вона відображається в тисячах ампер - саме такого порядку струми можуть досягати при короткому замиканні. Вибір автоматичного вимикача за відключаючою здатністю не є дуже складним.

Ця характеристика показує, при якому максимальному значенні струму короткого замикання автомат зберігає працездатність, тобто він не тільки зможе відключитися, але і буде працювати після повторного включення. Ця характеристика залежить від багатьох факторів і для точного підбору необхідно визначити струми короткого замикання. Але для проводки в будинку або квартирі такі розрахунки роблять дуже рідко, а орієнтуються на віддаленість від трансформаторної підстанції.

Якщо підстанція розташована біля входу в ваш будинок/квартиру, беріть автоматичний вимикач з відключаючою здатністю 10 000 А, для всіх інших міських квартир достатньо 6 000 А. Якщо будинок знаходиться за містом або ви вибираєте автоматичний вимикач для захисту електромережі для котеджу, цілком може бути достатньо і відключаючої здатності 4 500 А. Мережі тут зазвичай старі і струми короткого замикання не великі. А оскільки зі збільшенням відключаючої здатності ціна значно зростає, можна застосувати принцип розумної економії.

Чи можна в міських квартирах встановлювати пакетики з меншою відключаючою здатністю? В принципі, можна, але ніхто не гарантує, що після першого ж короткого замикання вам не доведеться його міняти. Він може встигнути відключити мережу, але буде непрацездатним. У гіршому випадку контакти розплавляться і автомат не встигне відключитися. Тоді розплавиться проводка і може виникнути пожежа.

Тип електромагнітного розблокування

Автомат повинен спрацьовувати, коли струм піднімається вище певної позначки. Але в мережі періодично виникають короткочасні перевантаження. Зазвичай вони пов'язані з пусковими струмами. Наприклад, такі перевантаження можуть спостерігатися при вмиканні компресора холодильника, двигуна пральної машини тощо. Автоматичний вимикач при таких тимчасових і короткочасних перевантаженнях не повинен спрацьовувати, оскільки має певну затримку на спрацьовування.

Але якщо струм збільшився не через перевантаження, а через коротке замикання, то за час, який "чекає" автоматичний вимикач, його контакти розплавляться. Для цього і існує електромагнітний вимикач. Він спрацьовує при певному значенні струму, яке вже не може бути перевантаженням. Це значення ще називають струмом спрацьовування, тому що в цьому випадку автоматичний вимикач відключає лінію від джерела живлення. Значення струму відключення може бути різним і відображається літерами, які стоять перед цифрами, що позначають номінал автоматичного вимикача.

Існує три найпопулярніші типи:

За якою характеристикою вибирати пакетний автоматичний вимикач? У цьому випадку вибір автоматичного вимикача також ґрунтується на відстані вашого будинку від підстанції та стані електромережі Вибір автоматичного захисту здійснюється за допомогою простих правил:

• З літерою "В" на корпусі підходять для дач, будинків у селах і селищах, які отримують живлення через повітря. Також їх можна ставити в квартирах старих будинків, в яких не проводилася реконструкція внутрішньої електромережі. Такі вимикачі не завжди є у продажу, коштують трохи дорожче, ніж категорії С, але можуть бути доставлені під замовлення.
• Пакувальники з літерою "С" на корпусі - це найпоширеніший варіант. Їх ставлять в мережах з нормальним станом, підходять для квартир в новобудовах або після капремонту, в приватних будинках поблизу підстанції.
• Клас D ставлять на підприємствах, в цехах з обладнанням з високими пусковими струмами.

Тобто, насправді, вибір автоматичного захисту в даному випадку простий - для більшості випадків підійде тип С. Він є в магазинах у великому асортименті.

Яким виробникам варто довіряти

І, нарешті, звернемо увагу на виробників. Вибір автоматичного вимикача не можна вважати завершеним, якщо ви не подумали про те, якої фірми вимикачі ви будете купувати. Однозначно не беріть невідомі фірми - електрика не та сфера, де можна ставити експерименти. Детально про вибір виробника у відео.