Розрахунок автомата по потужності і іншим параметрам
При проведенні електромонтажних робіт основним критерієм завжди повинна виступати безпеку. Адже від цього залежить дуже багато, аж до життя і здоров'я людини. І зовсім не має значення причина подібного заходу. У будь-якому випадку необхідно правильно підібрати захисні пристрої. Саме в зв'язку з цим доведеться провести розрахунок автомата по потужності, враховуючи деякі важливі нюанси.
Автоматичні вимикачі
Кожному, хто стикався з електропроводкою, доводилося чути про автоматичні вимикачі або автоматах. В першу чергу грамотний електрик завжди порадить поставитися до вибору такої важливої частини електромережі з особливою педантичністю. Так як згодом саме цей нехитрий прилад може позбавити від багатьох неприємностей.
Абсолютно неважливо, якого роду проводяться електромонтажні роботи – лягає нова проводка в тільки що побудованому будинку, замінюється стара, модернізується щиток або прокладається окрема гілка для занадто енергоємних приладів – в будь-якому випадку особливу увагу необхідно приділити підбору автомата по потужності і іншим параметрам.
призначення пристрою
Будь-який сучасний автомат має два ступені захисту. Це означає, що допомогти він зможе в двох, найбільш поширених ситуаціях.
Перша, має на увазі перегрів проводки в результаті проходження по ній струмів, більше номінальних. До чого це може привести, здогадатися нескладно: перегорання кабелю, а в підсумку ураження електричним струмом чи взагалі загоряння.- Друга ситуація, запобігти яку здатний автоматичний вимикач, це коротке замикання, внаслідок якого сила струму в ланцюзі може збільшуватися на величезні значення, а це загрожує в кращому випадку виходом з ладу всього електрообладнання. У гіршому – горінням електротехніки, а від неї і всього приміщення. Говорити ж про цілісність проводки і зовсім не доводиться.
Таким чином, автомат здатний захистити не тільки особисте майно, але в деяких випадках і життя. Хоча для цього необхідно провести грамотний розрахунок автоматичного вимикача за потужністю і ряду інших параметрів. А також не варто брати автомат «із запасом», так як при критичних значеннях струмів в мережі він банально може не спрацювати, що рівнозначно його відсутності.
Що ж стосується захисту людини від ураження електричним струмом в результаті дотику до струмоведучих частин, то тут краще використовувати ПЗВ.
Принцип роботи
Основним завданням захисного вимикача є відсікання подачі електричного струму від подає кабелю в мережу споживача. Відбувається це завдяки расцепителей, що знаходяться в тілі автомата. Причому існують два види таких частин:
- Електромагнітні, що представляють собою котушку, пружину і сердечник, який при перевищенні номінальних струмів втягується і через пружину роз'єднує контакти. Відбувається це практично миттєво – від 0,01 до 0,001 секунди, що здатне забезпечити надійний захист.
- Біметалічні теплові – спрацьовують при проходженні струмів, що перевищують граничні значення. При цьому біметалічна пластина, яка є основою такого расцепителя, згинається і відбувається розрив контактів.
Для більш надійного відключення в більшості сучасних моделей автоматів намагаються застосовувати обидва види расцепителей.
Види АВ і їх особливості
З огляду на різноманітність електромереж і певних ситуацій, автомати можуть бути різних видів. Принцип їх роботи нічим істотним не відрізняється – спрацьовують все ті ж расцепители, але в залежності від ситуації і ряду інших нюансів використовують різні їх варіації.
Так, для стандартної однофазної мережі напругою 220 вольт випускаються однополюсні і двополюсні АВ. Перші здатні розривати лише один провід – фазу.Другі можуть працювати і з фазою, і з нулем. Безумовно, краще використовувати другий варіант. Особливо, якщо справа стосується приміщень з підвищеною вологістю. Звичайно, і однополюсний автомат цілком впорається зі своїм завданням, але можуть виникнути ситуації, коли перегорілі дроти замкнутий між собою. В такому випадку, природно, фаза буде відсічена, але ось нульовий провід виявиться під напругою, що може бути вкрай небезпечно.
Для трифазних мереж напругою 380 вольт використовуються трьох- або четерёхполюсние автомати. Встановлювати їх необхідно і на вході, і безпосередньо перед споживачем. Як відомо, такі автомати відсікають все три фази, підключені до них. У рідкісних випадках можливе використання одно- або двополюсних захисних пристрої для відсікання, відповідно, однієї або двох фаз.
Вибір захисного пристрою
Звичайно, будь-який автомат чудово впорається з покладеними на нього завданнями – це не викликає сумніву, якщо він справний. Але справа в тому, що підбирати АВ необхідно з урахуванням декількох параметрів.
Якщо обраний автомат занадто «слабкий», то будуть відбуватися постійні помилкові спрацьовування. І навпаки, занадто «сильна» модель, матиме досить сумнівну корисність.
потужність навантаження
Однією з можливостей підібрати захисний пристрій є вибір автомата по потужності навантаження. Для цього необхідно дізнатися значення струму навантаження. І вже з цих даних вибирати відповідний номінал. Найпростіше (та й точніше) це зробити за допомогою закону Ома за формулою:
де P – потужність споживача (холодильник, мікрохвильова піч, пральна машина і т. п.), а U – напруга мережі.
Для прикладу споживач буде взято 1,5 кВт, а напруга мережі звичайне 220 В. Маючи ці дані, підставивши їх у формулу, вийде:
I = 1500/220 = 6,8 А.
У випадку з трифазної мережею 380 вольт, напруга буде 380 В.
Спираючись на закон Ома, можна без праці порахувати потужність навантаження, з якою підбирати необхідний номінал автомата. Однак не варто забувати, що, вибираючи таким чином АВ, необхідно скласти навантаження всіх споживачів.
Існує і ще одна формула для вибору автоматичного вимикача по току, але вона трохи складніше, але і кінцевий результат буде куди більш точний. На практиці це не принципово, але в ознайомлювальних цілях все ж варто її привести:
Значення I, P, U будуть тими ж, що і в законі Ома, а ось cos φ – це коефіцієнт потужності, який враховує в навантаженні реактивну складову. Це значення допомагає визначити таблиця 6.12 нормативного документа СП 31-110-2003 «Проектування і монтаж електроустановок житлових і громадських будівель».
Для прикладу дані будуть використані ті ж, т. Е. Споживач 1,5 кВт, а напруга все ті ж 220 В. Згідно таблиці, cos φ буде дорівнює 0,65, як для обчислювальних машин. отже:
I = 1500 Вт / 220 В * 0,65 = 4,43 А.
Переріз кабеля
Вибирати автомат лише по потужності навантаження буде великою помилкою, яка може дорого коштувати. Адже якщо не врахувати при цьому перетин кабелю, то втрачається будь-який сенс в підборі автомата. Однак отримані значення навантаження і номінал АВ зможуть допомогти в підборі необхідного кабелю.
Для цього не знадобиться робити ніяких розрахунків, так як досить скористатися таблицею № 1.3.6 та 1.3.7 ПУЕ, де поняття тривало допустимий струм означає проходить тривалий час по провіднику напруга, що не викликає надмірного його нагрівання. Простіше кажучи, за це значення можна прийняти розраховану потужність навантаження. І отримати необхідну перетин мідного або алюмінієвого дроту.
По струму короткого замикання
Щоб вибрати автоматичний вимикач по потужності хоча і знадобилися деякі розрахунки, але вони були вкрай прості. Цього зовсім не можна сказати про розрахунки при виборі автомата по струмів короткого замикання.
Але при підборі номіналу АВ для будинку, котеджу, квартири або офісу, подібні розрахунки будуть зайві, так як основний показник, особливо впливає на дані, це довга провідника. Але в подібних ситуаціях вона вкрай мала, щоб істотно вплинути на результат. Тому такі розрахунки проводять лише при проектуванні підстанцій та інших подібних споруд, де довжина кабелів значна.
Тому при виборі автоматичного вимикача зазвичай набувають моделі з позначенням «С», де враховуються значення пускових струмів.
Підбір номіналу
Вибір номіналу автоматичного вимикача повинен відповідати певним вимогам. А конкретніше, автомат повинен спрацювати перш, ніж струми зможуть перевищити допустимі значення проводки. З цього випливає, що номінал автомата повинен бути трохи менше, ніж сила струму, яку здатна витримати проводка.
Вибрати потрібний АВ досить просто. Тим більше що існує таблиця номіналів автоматів по току, а це значно спрощує завдання.
Виходячи з усього цього, можна скласти алгоритм, За яким найпростіше підібрати автомат потрібного номіналу:
- Для окремо взятого ділянки обчислюється перетин і матеріал проводу.
- З таблиці береться значення максимального струму, який здатний витримати кабель.
- Залишається за допомогою таблиці лише вибрати автомат зі значенням трохи меншим тривало допустимого струму.
Таблиця містить п'ять номіналів АВ 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А, з яких і буде вибиратися захисний пристрій. Автомати ж менших значень практично не використовуються, так як навантаження сучасних споживачів просто не дозволять цього зробити. Таким чином, маючи необхідні значення, дуже легко вибрати автомат, відповідний конкретно взятому випадку.