Как выбрать автоматический выключатель: инструкция по выбору и установке
Автоматический выключатель (АВ) – это устройство, которое автоматически отключает электрическую цепь при превышении допустимого тока. Выбор правильного автоматического выключателя зависит от многих факторов, включая мощность сети, количество потребителей и т.д. При выборе также необходимо учитывать, какой тип выключателя подходит для конкретной системы: однофазный или трехфазный.
Еще недавно в электрических схемах использовались плавкие предохранители. Сегодня их вытеснили автоматические устройства. Для каждого вида электрического оборудования подбирается по ВТХ (время-токовые характеристики) защита этого вида. Этим и объясняется активное внедрение электрических автоматов в производство электросхем.
В данном пособии по выбору автоматического выключателя приводится описание их видов и характеристик.
Для чего нужна автоматическая защита?
Это устройство, установленное в цепи электропитания дома или квартиры, позволяет предупредить перегрев внутренней проводки. Каждый проводящий кабель рассчитан на ток определенной силы. Превышение этого предела приводит к перегреву провода. Начинающий чрезмерно сильно греться проводящий материал меняет свои физические характеристики. При длительном нагреве проводка плавится и происходит короткое замыкание. Подключенные к дефектному звену электрической цепи бытовые приборы могут выйти из строя. Чтобы избежать такой ситуации, используют автоматический выключатель.
Второй задачей защитного устройства является отключение питания в момент возникновения в сети короткого замыкания. В таких случаях величина электрического тока многократно возрастает, достигая нескольких тысяч ампер. Это может физически разрушить материал, из которого сделана проводка. Подсоединенные к линии устройства не рассчитаны на такие нагрузки, повреждающие их электронику. Поэтому автомат должен сработать сразу, как только показатель превысит заданный порог.
Автоматический выключатель должен надежно предохранять проводку и приборы от таких перегрузок. Для этого нужно выбрать защиту правильно. Свойства предохранителя характеризуют всего три параметра, с которыми мы и ознакомимся.
Виды автоматических защитных автоматов
Какой автоматический выключатель выбрать для дома? Это зависит от свойств электрической сети, которая проложена в доме или квартире.
Защитить проводники в однофазной сети, рассчитанной на напряжение 220 В, могут однополюсные и двухполюсные автовыключатели. К устройству первого типа подключается фазный проводник. К двухполюсным выключателям дополнительно к "фазе" подсоединяется "ноль". Ставят такую защиту в электрические цепи внутреннего освещения со стандартным значением напряжения (220 В). Такую защиту используют в помещениях, где электросети не отличаются повышенной нагрузкой.
В трехфазных сетях с напряжением в 380 В используют трехполюсные и четырехполюсные защитные автоматы. Такие выключатели используют в сетях с напряжением в 380 В. Сюда подключают электрические варочные панели, духовые шкафы, электрообогреватели и другие приборы, для которых нужна сеть с повышенным уровнем напряжения. Здесь же можно использовать также однофазные и двухфазные автоматы. В этом случае подключают только один из двух полюсов.
В ванных комнатах, банях, крытых бассейнах и других влажных помещениях устанавливают выключатели с двумя полюсами. Бытовая техника высокой мощности нуждается в установке двухполюсных предохранителей. Сюда относятся духовые шкафы, посудомоечные машины, хлебопечки, варочные поверхности, бойлеры.
Если оказалась пробитой изоляция или случилось короткое замыкание, то возникает авария. Тогда фазное напряжение может попасть на "нулевую" линию. Если к питающему проводу подсоединен однополюсный автомат, то он прервет питание, идущее по фазному проводу. А повышенное напряжение продолжит поступать по "нулевому" проводу. Это чревато поражением током при неосторожном прикосновении к опасному проводу. Чтобы минимизировать этот риск, часть электрической проводки оснащают однополюсными выключателями. К остальным проводам подключают предохранители с двумя полюсами. Распределение зависит от схемы расположения электропроводов и точек подключения к сети приборов.
Сеть, использующая три фазы, оснащается трехфазными предохранителями. Выключатели присоединяют на входе и в точках подключения потребителей мощности, к которым подведены три фазы. Такими приборами в частных домах и квартирах являются духовые шкафы, электроплиты, электрические обогреватели, варочные панели. Для остальных потребителей достаточной будет защита двухполюсных выключателей, которые изолируют "нейтраль" и "фазу".
Количество подсоединенных к защитному автомату проводов не влияет на номинал устройства.
Как правильно выбрать автоматический выключатель по току
Автомат нужен, чтобы прервать поступление тока, который может разрушить проводку. Если значение предельной нагрузки на провода сети известно, то номинал устройства должен быть ниже. Это позволит предотвратить превышение возможностей проводки.
Схема подбора автоматического выключателя во время прокладки в квартире или доме электропроводов:
Для участка установки автомата рассчитывается сечение проводов.
По таблице определяют максимальное значение тока, который сможет выдержать провод.
Среди показателей предохранителя выбирается ближайший номинал с меньшим значением.
Предельный порог выключателя имеет меньшее значение, чем допустимое значение продолжительной нагрузки. Выбрать можно от 16 до 63 ампер. Существуют и меньшие показатели, но они используются очень редко. Электрические приборы становятся все более сложными, а потребляемая ими мощность постепенно растет.
Для расчетов нужна таблица зависимости оптимального номинала выключателя от сечения медного провода. Для каждого варианта кабеля указан максимальный ток, который он способен выдержать. К этому значению привязывается предельно допустимое, которое будет пропускать автоматический выключатель. Превышение показателя приведет к отключению от сети участка проводки с потребителем. В таблице указано оптимальное значение тока, проходящего через предохранитель. Одна колонка для удобства посвящена описанию примеров нагрузки на участок, оснащенный автоматом. Для разных нагрузок предназначены устройства с разным номиналом:
Для системы сигнализации и освещения достаточно подключить автомат номиналом 16 А.
Для электрического теплого пола нужно более высокое значение – 25 А.
Водонагревательные приборы и системы кондиционирования потребляют больше энергии. Для их нормальной работы следует установить выключатель, прерывающий ток на отметке 32 А.
Еще больший порог для духовых шкафов, электрических плит, варочных панелей, хлебопечек и мультиварок – 40 А.
Автомат с наибольшим значением номинала (63 А) устанавливают на вводных линиях.
Приведем пример выбора автоматического выключателя. В таблице ищем сечение, совпадающее со значением сечения нашего провода. Допустим, мы используем медный кабель с поперечным сечением 2,5 мм. Такой провод используют при прокладке сетей, к которым подключают электрические приборы средней мощности. Наибольшее значение тока, которое может выдержать этот проводник, составляет 27 А. Для такого кабеля согласно таблице нужно подобрать выключатель с номиналом в 16 А.
Цепь с таким автоматом будет работать так. Пока сила тока не достигнет значения 25 А, предохранитель не выключается. Проводка и подключенные к ней потребители продолжают спокойно работать. Хотя провод нагревается, но нагрев не достигает критических величин. Когда показатель превысит 25 А, автомат сработает не сразу. Кратковременное превышение предельного значения могут вызвать стартовые нагрузки при включении электроприборов. Отключение произойдет только тогда, когда нагрузка превысит эту цифру на 13% и будет сохранять повышенное значение длительное время. Как только это случится, выключатель сработает, участок сети будет обесточен. Так удастся сохранить целостность проводника и его изоляционного покрытия.
Как рассчитать номинал автоматической защиты
Как выбрать предохранитель в зависимости от мощности нагрузки, которая ляжет на электрическую сеть? Если автомат будет подключен к участку с одним потребителем, то номинал подбирается исходя из мощности этого прибора. Для вводного автомата нужно суммировать мощность всех электроприборов, подключенных к электрической сети квартиры или дома. Эта мощность дает возможность найти силу тока в зависимости от ее значения и значения напряжения сети:
I=P(суммарная мощность):U(сетевое напряжение)
По найденному значению силы тока подбирают номинал автомата. Главное, чтобы предельно допустимый ток выключателя не превышал значение, вычисленное по формуле.
Отключающая способность электрического предохранителя
Автомат защиты электросети должен обесточивать кабель при коротком замыкании. Этот параметр назван отключающей способностью устройства. Исчисляется он тысячами ампер.
При монтаже электропроводки в жилых домах или квартирах нужно определить расстояние до ближайшей трансформаторной подстанции.
Если подстанция расположена невдалеке от дома, то значение отключающей способности составляет 10 тысяч ампер.
Если дом или квартира не находится вблизи подстанции, то этот параметр составляет 6 тысяч ампер.
Для электросетей в загородных домах можно снизить показатель до 4,5 тысяч ампер.
Автоматический электромагнитный расцепитель
Кратковременные перегрузки, при которых ток возрастает ненамного, автомат игнорирует. При коротких замыканиях сила тока возрастает в несколько раз. Чтобы контакты автоматического выключателя не расплавились, он оснащен электромагнитным расцепителем. В зависимости от типа расцепителя, выключатели маркируются буквами B, C или D.
В – расцепитель отсекает локальную сеть от электропитания при превышении номинального значения тока в три-пять раз.
С – локальная сеть отрезается от внешнего электроснабжения при превышении номинальной силы тока в пять-десять раз.
D – расцепитель срабатывает, если ток возрастает в десять-двадцать раз.
В городских домах и квартирах ставят выключатели с маркировкой С. В загородных домах – с маркировкой B, а на промышленных предприятиях – с обозначением D. Эти символы ставят на корпусе выключателя перед цифрой, обозначающей номинал устройства.
При покупке автоматических выключателей нужно отдавать предпочтение известным производителям. Устройства от непроверенных производителей не гарантируют надежной работы. В худшем случае может загореться проводка и в доме возникнет пожар. Придерживайтесь общих советов, как правильно выбрать автоматический выключатель. Тогда вы обеспечите сети безопасность при любых перегрузках или авариях.