03.12.2019      38      0
 

Сечение провода и автомат защиты


Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?

Сечение провода и автомат защиты

Автоматический выключатель – устройство, размыкающее электрическую цепь в случае перегрузки или короткого замыкания

Согласно ПУЭ, основная функция автоматических отключающих устройств – защита электросети от КЗ и перегрузок. Этот прибор отключает потребителя от линии при превышении током заданной для него номинальной величины (уставки). Вместе с тем он не должен срабатывать при допустимой для него токовой нагрузке (при одновременном включении утюга и варочной панели, например).

Функция линейного предохранителя проявляется также в защите кабеля питания от термического разрушения из-за возгорания его оболочки и последующего за этим пожара. Такие ситуации вполне возможны, поскольку в условиях КЗ токи в линии достигают тысяч ампер. Ни одна из известных марок кабельной продукции при указанных нагрузках не сможет выдержать и нескольких минут.

Сечение провода и автомат защиты

Номиналы автоматов по мощности

In {amp}lt;= Ip/ 1,45

Здесь In соответствует номинальному току автомата, а Ip – предельно допустимое его значение для самой проводки. Соблюдение требований этого неравенства – главное условие правильности выбора пары «автомат – кабель», исключающее перегрев и аварийное возгорание электропроводки.

Рассчитать номинальный ток можно или по известной суммарной нагрузке, или же по сечению жил имеющейся проводки.

Сечение провода и автомат защиты

Если эскиз разводки в квартире уже прорисован, а до прокладки дело еще не дошло, порядок действий выглядит так:

  1. Вычисляется суммарный ток всех подключаемых к электросети приборов (согласно схеме).
  2. Подбирается автомат с номиналом подходящего значения.
  3. Согласно таблице соответствия сечений и токов выбирается кабель нужной марки и типа.

Возможны ситуации, когда при выборе автомата с нужным номиналом возникает альтернатива подбора двух близких значений. Так при суммарной мощности потребления в 4 кВт (18 Ампер) подойдет проводка с сечением медных жил 4 мм2. В этом случае допускается ставить прибор на 20 либо на 25 Ампер.

При использовании нескольких ступеней защиты выбирать автоматы следует так, чтобы значение номинала верхнего уровня превышало тот же показатель для приборов более низкого статуса. С другой стороны выбор номинала меньшей величины выгоден тем, что в этом случае тепловой расцепитель быстрее сработает при превышении током допустимого значения.

Провести расчеты автомата по сечению кабеля можно в режиме онлайн. Для этого существует много источников, представленных на страницах Интернета.

Современные АВ имеют две степени защиты: тепловую и электромагнитную. Это позволяет обезопасить линию от повреждения в результате длительного превышения протекающим током номинальной величины, а также короткого замыкания.

Основным элементом теплового расцепителя является пластина из двух металлов, которая так и называется – биметаллической. Если на нее в течение достаточно длительного времени воздействует ток повышенной мощности, она становится гибкой и, воздействуя на отключающий элемент, вызывает срабатывание автомата.

Наличием электромагнитного расцепителя обусловлена отключающая способность автоматического выключателя при воздействии на цепь сверхтоков короткого замыкания, выдержать которые она не сможет.

Предлагаем ознакомиться:  Как выбрать кабель: по мощности, току, назначению, таблицам нагрузок

Это позволяет обеспечить защиту провода и приборов от потока электронов, величина которого намного выше расчетной для кабеля конкретного сечения.

Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение. Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока. Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.

Сечение провода и автомат защиты

Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.

Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют. Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом).

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.

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: Результатом вычисления будет площадь круга, которая и есть сечение жилы провода или кабеля.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?

Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.

Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.

Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.

Предлагаем ознакомиться:  Выбор автомата по мощности 320в, 220в нагрузки: как подобрать и рассчитать мощность, номинал автоматов по току

Новые хозяева, купив квартиру в старом доме, устанавливают в ней несколько современных бытовых приборов, дающих суммарную нагрузку на цепь, равную 5 кВт. Токовый эквивалент в этом случае будет составлять около 23 А. В соответствии с этим в цепь включается защитный автомат на 25 А. Казалось бы, выбор автомата по мощности сделан верно, и сеть готова к эксплуатации.

Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.

Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.

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.

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.

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.

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.

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.

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.

Факторы, влияющие на выбор необходимого номинала

Сечение провода и автомат защиты

Расчет рабочих параметров провода и автомата допустим лишь при условии учета всех нюансов, касающихся особенностей эксплуатации электросети. Такой подход поможет избежать возможных ошибок при выборе защитного устройства.

Предлагаем ознакомиться:  Установка сливного трапа в бане

Один из основных параметров электрической сети – максимальная мощность потребления всех подключенных к ней активных и реактивных нагрузок. При расчете этого показателя просто суммировать величины, указанные в паспорте устройства, не допускается. Это объясняется разным характером их действия в линии.

Любой прибор, подключенный к розетке или непосредственно к кабелю питания подстанции, характеризуется потребляемой им мощностью, оцениваемой в киловаттах (кВт). Эта величина определяет ту энергию, которая преобразуется в данном устройстве в проделанную им или в нем работу и за которую пользователь расплачивается по счетчику.

Известна категория нагрузок, в состав которых входят емкостные и индуктивные элементы. Они называются реактивными и в формировании общей потребляемой мощности участия не принимают – при работе просто перекачивают энергию от сети и обратно. Однако с точки зрения выбора автомата по сечению кабеля эта составляющая тока обязательно учитывается.

В отдельных видах домашней техники (в стиральных машинах, бытовых компрессорах), имеются встроенные электродвигатели, отличающиеся повышенными пусковыми токами. Их величина в течение очень короткого времени (не более 3-х секунд) может многократно превышать рабочие значения, наблюдаемые в установившемся режиме. Образующийся при этом кратковременный всплеск тока, как правило, не вызывает срабатывания теплового расцепителя автомата.

Однако его электромагнитная часть, ответственная за сверхтоки короткого замыкания, в реальных условиях нередко срабатывает и отключает прибор. Очень часто это происходит в выделенных линиях трехфазного питания с подключенным к ним станочным оборудованием (в частных домах). В этом случае следует определиться с величиной пускового импульса и предусмотреть использование автомата класса «D».

Сечение провода и автомат защиты

Формулы расчетов

Для цепей с подключенными к ним равноценными по энергоемкости нагрузками вводится понятие «коэффициента спроса», обозначаемого как «ks». Смысл его применения состоит в том, что все приборы одновременно никогда не включаются в сеть и простое суммирование их мощностей даст завышенный показатель. Применяемый с этой целью коэффициент принимает значение равное единице или чуть меньше.

Тепловой и электромагнитный расцепители

Pr= ks х S, где S – ее суммарное значение до введения поправки.

Использовать этот коэффициент имеет смысл в офисных и торговых помещениях с большим объемом оргтехники и другой аппаратуры.

I=S/220 Вольт – для одной фазы.

I=S/(1,73х380) – для трехфазной сети.

Коэффициент 1,73 учитывает индуктивный характер нагрузки.


Adblock detector