Как рассчитать на сколько Ампер нужен автомат

на сколько ампер ставить автомат

Для безопасности людей, живущих в доме, и защиты проводки и электроприборов во вводном электрощитке монтируется различные защитные устройства. Существует много типов таких электроприборов, но один из них устанавливается обязательно - это автоматический выключатель или автомат.

Однако нельзя подключить первое попавшееся под руку устройство. Параметры этого прибора должны соответствовать параметрам проводки, мощности имеющейся бытовой техники и другим факторам. Поэтому при проектировании электропроводки при строительстве или ремонте дома необходимо знать, как рассчитать, на сколько ампер нужен автомат.

Для чего нужны автоматические выключатели

Как видно из самого слова "автомат" или "автоматический выключатель" этот прибор отключает питание линии самостоятельно, без вмешательства человека. Это происходит в двух случаях - при коротком замыкании и перегрузке.

Чем опасно короткое замыкание

Такая ситуация может возникнуть во время ремонта, если электромонтёр случайно замыкает между собой нулевой и фазный провода, а так же из-за разрушения изоляции в переходной коробке или каком-нибудь электроприборе.

В этом случае ток, протекающий в проводах, может вырасти до очень большой величины, ограниченной только сопротивлением проводов и возможностями линии. Токоведущие жилы при этом нагреваются до температуры возгорания изоляции, что может привести к пожару, поэтому необходимо немедленно отключить питание линии.

Зачем отключать сеть при перегрузке

Не менее опасна перегрузка линии. При протекании по проводам тока, больше номинального, они нагреваются. Это приводит к разрушению изолирующей оболочки кабеля и последующему короткому замыканию.

Процесс нагрева проводов занимает какое-то время, поэтому для защиты линии от перегрузки используется защита, отключающая питание электроприборов через время после возникновения проблемы.

Информация! Повышенный ток при пуске электродвигателя является нормой и длится меньше, чем задержка срабатывания автомата.

Причиной перегрузки может быть одновременное включение электроприборов большой мощности, неисправность электрооборудования или запуск электродвигателя, например, в пылесосе или кондиционере.

Если от короткого замыкания отключит практически любой автоматический выключатель, то неправильно выбранное устройство отключит питание при номинальном токе линии или не сможет защитить проводку от перегрева, поэтому перед установкой необходимо произвести расчет автомата по мощности.

Ручное отключение

Кроме защитных функций автоматические выключатели могут использоваться для отключения линии. Необходимость в этом может возникнуть для ремонта или замены розеток и выключателей, а так же для отключения неиспользуемых объектов, например электроотопления в летний период.

Ограничение потребляемой мощности

Электрокомпании разрешают каждой квартире или частному дому одновременно использовать электроприборы определённой мощности. Это необходимо для того, чтобы предотвратить перегрузку питающих трансформаторов и кабелей.

Ограничение потребляемой мощности производится путём установки автоматического выключателя соответствующего номинала в опломбированном ящике.

Принцип действия автоматов

В большинстве автоматических выключателей имеются два вида защит - тепловая и электромагнитная, каждая из которых отключает автомат в разных аварийных ситуациях.

Тепловая защита

Этот вид отключает питание при превышении величины тока над номинальной, но меньше уставки максимального тока. Основным действующим элементом тепловой защиты является биметаллическая пластинка. При нагреве она изгибается и отключает автомат.

Нагрев пластины осуществляется при протекании через неё электрического тока, а в некоторых моделях для этого используется небольшой отрезок нихромовой проволоки. Чем больше ток, тем быстрее происходит нагрев и отключение защиты.

Параметр, характеризующий задержку времени при срабатывании называется токовременная характеристика. На сколько ампер ставить автомат для защиты электроприбора или линии определяется именно этим параметром.

Электромагнитный расцепитель

Это устройство предназначено для мгновенного отключения автомата при коротком замыкании или превышения тока над током уставки. Действующим элементом максимальной защиты является электромагнитная катушка с подпружиненным сердечником. При достижении тока, превышающего заданное значение, сердечник втягивается в катушку и отключает автомат.

расчет автомата по мощности кабеля

В зависимости от модели превышение тока уставки электромагнитной защиты над номинальным может составлять 2-10In.

В аппаратах большой мощности эта величина отмечена на передней панели, в модульных автоматических выключателях на это указывает буква английского алфавита, стоящая перед номинальным током. Она указывает на время-токовую характеристику.

Самыми распространёнными типами токовременных характеристик являются:

  • B - Imax=3In. Используются для защиты бытовых приборов, отопления и осветительных приборов.
  • С - Imax=5In. Используются для защиты большинства бытовых приборов, отопления и осветительных приборов.
  • D - Imax=10In. Применяются в основном на производстве, для защиты электродвигателей из-за высокого начального пускового тока.
Информация! Для защиты трансформаторов так же необходимо использовать автоматы серии "D". Это связано с большой величиной первой полуволны синусоидального тока после подачи питания.

Что защищает автоматический выключатель

Основная задача автоматического выключателя - защита проводов и кабелей от перегрева. Такая ситуация приведёт к разрушению изоляции, в результате чего рядом расположенные проводники могут замкнуть между собой и зажечь изоляцию и другие горючие материалы.

как рассчитать на сколько ампер нужен автомат

Второй по важности функцией автоматов является отключение электроприборов с электродвигателями или мощными трансформаторами при перегрузке. Такая ситуация может возникнуть при выходе из строя подшипника мотора и ряду других причин, устранение которых намного дешевле, чем ремонт или замена электроприбора.

От каких проблем автомат не защищает

Кроме повышенного тока и выхода из строя проводки в электросети возможны и другие аварийные ситуации, для защиты от которых необходимо устанавливать другие типы защитных устройств:

  • Повышенное или пониженное напряжение. Приводит к выходу из строя электроприборов, для защиты необходимо подключение реле напряжения РН.
  • Прикосновение людей к элементам, находящимся под напряжением. Ток, опасный для жизни человека, составляет всего 0,1А. Это намного меньше уставки самого слабого автомата. Для защиты от поражения электрическим током устанавливается устройство защитного отключения УЗО или дифавтомат.

Установка этих защитных устройств желательна для более надёжной защиты оборудования и повышения безопасности людей.

Чем опасно несоответствие тока кабеля и автомата

Выбор параметров автоматического выключателя и сечения кабеля производится одновременно, исходя из количества и мощности подключённых электроприборов. Неправильный выбор уставки может привести к негативным последствиям.

Номинальный ток автомата меньше допустимого тока кабеля

По такому критерию и должен выполняться правильный расчет автоматического выключателя. Кабель по току должен выбираться с запасом учитывая при этом токи неотключения автоматического выключателя. Что это такое?

У каждого автомата есть условный ток отключения и условный ток неотключения. Первый говорит о том, что автоматический выключатель при 45 % перегрузе отключится только в течение одного часа (не мгновенно!). Ток неотключения это понятие говорит о том, что автомат при 13 % перегрузе может не отключиться вообще. Все это сказано в ГОСТ Р 50345-2010 п.8.6.2.

Такие характеристики присущи ДЛЯ ВСЕХ автоматов разных марок, номиналов и фирм производителей.

Чтобы было понятней можно представить это как коэффициент превышения реального тока к номинальному K = I/In:

  • если K < 1.13 - отключение автомата не произойдет в течении 1-го часа;
  • если K > 1.45 - автомат отключится в течении 1-го часа;

Да, если взять любимый всеми халтурщиками автомат С25А то его ток не отключения составляет 28.25 Ампер (1.13*25), а ток отключения – 36.25Ампер (1.45*25).

Например: имеется группа розеток, для их подключения выбирается медный кабель сечением 2,5мм². Его допустимы ток составляет 25 А, при протекании которого жилы кабеля нагреваются до температуры 65 ºС.

На сколько ампер нужен автомат в таком случае? Не более 16 Ампер.

Если подключить этот кабель к автомату на 25 Ампер то при перегрузе в 45 % он будет отключаться в течении одного часа, и по кабелю будет протекать ток 36 Ампер. Представляете до какой температуры нагреются жилы кабеля и изоляция??? Вот по этой причине и возникают пожары в электропроводке.

Подключение электроприборов отдельной линией

Эта ситуация не является аварийной, но прокладка проводов завышенного сечения требует штроб и кабель-каналов бОльших размеров. Кроме того такие провода стоят дороже, что увеличивает стоимость монтажа.

как рассчитать мощность автомата

Например, бытовые розетки рассчитаны на подключение электроприборов с номинальным током не более 16А, поэтому для подключения отдельной линией стиральной машины достаточно использовать автомат с уставкой 16А и медный кабель ВВГнг 1,5мм², предназначенный для питания электроприборов с номинальным током 19А. Прокладка кабеля сечением 2,5мм² и номинальным током 27А будет избыточной, тем более не все розетки предназначены для присоединения к ним проводов сечением более 1,5мм².

Такая схема возможна только для подключения отдельной линией одиночного потребителя (водонагреватель, стиральная машина, кондиционер и т.п.). Если от данной линии будут подключаться другие электроприборы тогда выбираем автомат 10 А или кабель на ступень выше – сечением 2,5мм².

Уставка автомата больше номинального тока кабеля

В отличие от предыдущей эта ситуация является опасной и может привести к перегреву изоляции и возгоранию электропроводки. Например, при подключении группы розеток медным кабелем сечением 2,5мм² и допустимым током 27А его необходимо защищать автоматом с уставкой 16А.

При выборе для этой группы защитного устройства с номинальным током 25А и включении в розетки одновременно нескольких приборов с общим током потребления 25А кабель перегреется и изоляция разрушится. Автоматический выключатель при этом останется включённым до момента короткого замыкания.

Совет! При необходимости подключить к одному автомату нескольких электроприборов большой мощности их можно включать в работу по-очереди.

Формула расчета тока автомата для 220 и 380 В

Несмотря на то, что на передней панели автоматического выключателя написан ток уставки прибора, в паспорте большинства электроприборов указывается потребляемая мощность, поэтому при выборе параметров автоматического выключателя возникает вопрос - как рассчитать автомат по мощности?

Для расчётов в однофазной сети используется формула, известная из школьного курса физики I=P/U, где:

  • I - ток (А);
  • Р - мощность (Вт);
  • U - напряжение сети (В).

На практике часто используется упрощённый вариант расчёта 1кВт≈4,5-5А.

на сколько кВТ рассчитан автомат 16А

Формула для расчёта тока потребления трёхфазных нагревателей более сложная I=P/(1,73•380)=Р/657, а для электродвигателей необходимо учитывать так же cosφ I=P/(657*cosφ), но для выбора параметров автоматического выключателя принимается 1кВт≈2А.

Совет! Для защиты электродвигателя от перегрузки целесообразнее дополнительно установить и настроить, согласно паспортным данным аппарата, тепловое реле.

Алгоритм расчета автоматического выключателя

Выбор типа и параметров автомата при монтаже или реконструкции электропроводки можно производить в определённой последовательности, показывающей, как рассчитать, на сколько ампер нужен автомат. Эти операции допускается производить в другом порядке, но приведённый алгоритм является достаточно удобным и гарантирующим правильный выбор параметров защиты.

Для примера возьмём расчёт для двух электроконвекторов мощностью 1 и 1,5кВт, подключённых к одной линии.

1. Определяем мощность и ток потребителей линии

Прежде всего, рассчитывается суммарная мощность электроприборов Р1+Р2=1+1,5=2,5кВт.

Зная общую мощность электроприборов и напряжение сети определяется общий ток конвекторов I=P/U=2500/220=11,4А или по упрощённой формуле I=5Р=5*2.5=12,5А. В данном случае использование упрощённого расчёта автоматически учитывает необходимый запас по току автомата и сечению кабеля.

2. Выбираем провод по таблице выбора сечения

Согласно ПУЭ п.2.1.48 провода допускается применять только соответствующие назначению, указанному в документации фирмы-производителя. Для бытовой электропроводки на территории России и стран СНГ рекомендуется использовать кабель ВВГнг.

По таблицам 1.3.4-5, находящимися в ПУЭ п.1.3.10 или информации фирм-производителей выбирается сечение токопроводящей жилы. Для однофазной сети его следует выбирать из колонки "один двухжильный кабель", даже если используется трёхжильный кабель с заземляющей жилой. Согласно этим данным достаточно проложить провод сечением 1мм², допустимый ток которого 15А.

3. Выбираем автомат

Для защиты провода от перегрева необходимо установить автоматический выключатель. По ряду возможных номинальных токов и допустимому току кабеля выбирается ближайшее меньшее значение уставки автомата - 16А. Это больше общего тока нагрузки.

Так как автоматический выключатель фактически защищает не электроприборы, а кабель, для провода сечением 1мм² необходимо установить защитное устройство с уставкой 10А, что меньше общего тока конвекторов 11,4А. Поэтому, несмотря на то, что по данным предыдущего пункта достаточное сечение кабеля 1мм², его необходимо увеличить до 1,5мм² с допустимым током 19А.

Номинальный ток автомата, Ампер Условный ток неотключения (1.13*In) Условный ток отключения (1.45*In) Длительно допустимый ток (ПУЭ табл. 1.3.6) Сечение кабеля, мм2 (МЕДЬ)
6 6,78 8,7 19 1,5
10 11,3 14,5 19 1,5
16 18,08 23,2 25 2,5
20 22,6 29 35 4
25 28,25 36,25 35 4
32 36,16 46,4 42 6
40 45,2 58 55 10
50 56,5 72,5 75 16
63 71,19 91,35 95 25

4. Расчёт по таблице

Вместо проведения расчётов допускается использовать таблицу выбора автоматов по мощности. Сечение кабеля при этом выбирается ближайшее большее по ПУЭ п.1.3.10.

Таблица, приведённая в этой статье, показывает необходимое сечение медных проводов и уставки автомата в однофазной сети 220В исходя из мощности нагрузки.

Тип нагрузки Условия Сечение кабеля (медного) Автоматический выключатель
Рекомендуемый Максимальный
Освещение не более 8 точек 1.5 мм2 10А 16А
Группа розеток на 16 ампер не более 5 точек 1.5 мм2 10А 16А
не более 8 точек 2.5 мм2 16А 20А
Отдельная линия для мощных электроприборов не более 2,2 квт (10 ампер) 1 эл.прибор 1.5 мм2 10А 16А
Отдельная линия для мощных электроприборов не более 3,5 квт (16 ампер) 1 эл.прибор 2.5 мм2 16А 20А
Отдельная линия для мощных электроприборов не более 7 квт (32 ампера) 1 эл.прибор 6 мм2 (1 фаза) 32А 40А
2.5 мм2 (3 фазы) 16А 20А
Водонагреватель (накопительный) 1 эл.прибор 2.5 мм2 16А 20А
Оборудование управления и контроля по необходимости 1.5 мм2 2-6А 16А
Электрическое отопление 2250 Вт 1.5 мм2 10А 16А
3500 Вт 2.5 мм2 16А 20А
4500 Вт 4 мм2 25А 32А
5750 Вт 6 мм2 32А 40А
7250 Вт 10 мм2 40А 50А

Ошибки при выборе автоматических выключателей

Есть распространённые ошибки, которые допускают неопытные электромонтёры, не знающие, как рассчитать мощность автомата по нагрузке:

  • Выбор уставки производится только по мощности нагрузки, без учёта сечения кабеля. Например, произвести подключение приборов общим током 14А через автомат 16А кабелем 1мм². Несмотря на то, что оба элемента допускают питание этой нагрузки, при повышении тока электроприборов до 16А изоляция провода выйдет из строя, а автомат останется включенным до момента короткого замыкания.
  • Заниженный номинальный ток автомата. Это устройство защищает подключённый к нему кабель, поэтому установка на провод сечением 2,5мм² автоматический выключатель с уставкой 10А нецелесообразна, лучше выбрать автомат 16А. Это позволит при необходимости, включить дополнительные электроприборы.
  • Установка автомата с завышенным номиналом для кабеля, который на это не рассчитан. Например: автоматический выключатель на 25 Ампер и кабель 2,5мм²
  • Использование автомата серии "С" для защиты электродвигателя. В этом случае защита сработает во время запуска электромашины.

как рассчитать автомат по сечению кабеля

Вывод

Из приведенной выше информации хотелось бы выделить следующее.

  1. 1. Автоматический выключатель защищает подключенный к нему кабель (провод) и только его.
  2. 2. Кабель выбирается исходи из мощности подключаемой нагрузки.
  3. 3. Расчет автоматов необходимо производить по допустимому току кабеля.
  4. 4. Нужно учитывать токи неотключения автоматов в соответствии с время-токовой характеристикой (1,13 – 1,45) In.

Знание того, как рассчитать, на сколько ампер нужен автомат, нужно не только профессиональным электромонтёрам. Такие расчёты необходимо производить так же при небольших ремонтах и модернизации домашней электропроводки, которые домашние мастера делают самостоятельно, без помощи специалистов.

Похожие материалы на сайте:

Добавить комментарий