Вводной автомат. Схема щита
Любая схема щита начинается с вводного автомата или рубильника, который полностью отключает щиток. Его установка даже не обсуждается, он должен быть цепи в любом случае. Номинал вводного автомата зависит от выделяемой мощности.
В квартирах номиналы автоматов заложены в проекты электроснабжения домов и изменить их можно только с разрешения управляющей компании или ТСЖ, самому это делать, ни в коем случае, не надо. Для квартир с электроплитами при сечение вводного медного кабеля 10 кв.мм. номинал вводного автомата должен быть не более 50А (11,5 кВт). Для квартир с газовыми электроплитами при сечение вводного кабеля 4 кв.мм. должен быть не более 25А (около 6 кВт), при сечении кабеля 6 кв.мм. — не более 32А (около 7,5 кВт). Стоит отметить, что данных номиналов и мощнойстей вполне хватает. Поэтому, чтобы определиться с номиналов автомата, необходимо знать сечение кабеля. В старом жилом фонде, часто в квартиру идет вообще один кабель 2,5 кв.мм.(почти всегда алюминий), поэтому там ситуация другая.
В частных домах (коттеджи, дачи) все зависит от того, сколько мощности вам выделила сетевая организация, председатель СНТ, ДНТ и т.д. Если это сетевая организация, то у нас в стране по Постановлению Правительства РФ от 27.12.2004 N 861 «Об утверждении Правил недискриминационного доступа…» стандартно подключают три фазы 15 кВт за 550 руб. в независимости от региона, будь то Якутия или Москва. Если вы хотите мощности больше, чем 15 кВт, то здесь уже необходимо доплатить и тут уже расценки по регионам разные, в Москве и области бывает доходит до 100.000 руб. за + 1 кВт.
В СНТ свои порядки, где-то на мощность смотрят сквозь пальцы, по принципу «бери сколько сможешь унести», а где-то считают каждый кВт. Вообщем, если у вас дом в СНТ, то вам прямая дорога к вашему председателю, который вам все объяснит. Сечение вводного кабеля или провода, как правило закладывают не менее 10 кв.мм. по меди или 16 кв.мм. по алюминию, т.е. номинал автомата можно выбирать до 50А, если, конечно, такой разрешат поставить.
Часто возникает вопрос, нужен ли вводной автомат на щите в доме, если такой уже есть в щите учета (со счетчиком). Ответ однозначен, конечно нужен, вы же не будете ходить-бегать постоянно до опоры (столба), где установлен щит учета, чтобы включать-выключать щиток в доме. Исключение относится к квартирам, если у вас вводной автомат в этажном щитке, который в нескольких метрах от вашей квартиры, то вводной автомат (рубильник) внутри квартиры можно не ставить.
Другой вопрос, который касается больше частного дома, если автомат уже есть в щите учета, то в дом правильно ставить рубильник, а не автомат. Так-то оно так, но позвольте, разве будет хуже, если будет стоять второй автомат в цепи, конечно же нет.
Установку рубильника еще часто мотивируют тем, что нагрузку предпочтительнее отключать именно рубильником, который для этого и предназначен. Но автомат — это такой же коммутационный аппарат, который предназначен для отключений-включений, его отличие от рубильника лишь в том, что он имеет еще и защиты. Дом или квартира — это не производство и токи небольшие, хорошие европейские автоматы имеют ресурс на десятки тысяч циклов отключений-включений, так какие могут быть проблемы?
К тому же, хорошие рубильники почти всегда дороже, чем автоматы, а занимают столько же места. Еще установку второго автомата объясняют селективностью, т.е. мол, если поставить автомат в доме на одну ступеньку меньше, чем автомат в щите учета, например, 25А в доме, а 32А на столбе, то в доме 25А отключится первым и не придется бегать к столбу, чтобы включить электричество обратно. Это верно лишь отчасти, только когда автомат отключился от перегруза (когда было включено много приборов одновременно), если будет короткое замыкание КЗ, то в 90% случаев отключатся оба автомата одновременно.
Вывод: Номинал вводного автомата выбирается по сечению вводного кабеля, при условии, что мощность не ограничена. Если мощность ограничена, то выбираем номинал вводного автомата исходя из ограничения, при этом не забываем про сечение вводного кабеля.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Каким производителям стоит доверять
И напоследок уделим внимание производителям. Выбор автомата нельзя считать завершенным, если вы не подумали о том, какой фирмы автоматические выключатели вы будете покупать
Точно не стоит брать неизвестные фирмы — электрика не та область, где можно ставить эксперименты. Подробно о выборе производителя в видео.
Использование маркировки IP-xx
Для классификации электроинструментов по степени их защищенности от проникновения внутрь чужеродных элементов применяется IP- xx маркировка. Она представляет собой две цифры.
Виды автоматов
Классификация автоматических выключателей происходит по следующим параметрам:
- количество полюсов;
- номинальный и предельный токи;
- применяемый тип электромагнитного расцепителя;
- максимальная мощность отключаемой способности.
Рассмотрим по порядку.
Количество полюсов
Количество полюсов — такое количество фаз, которое способен защищать автомат. По количеству полюсов автоматы могут быть:
- Однополюсные. Обеспечивается защита одного выходящего провода, одной фазы.
- Двухполюсные. Как правило, это два совмещенных однополюсных автомата с одной общей ручкой управления. В ситуации, когда ток одного из автоматов превышает разрешенную нагрузку происходит отключение обоих устройств. Используются двухполюсные автоматы для полного отключения нагрузки (одна фаза), отключая рабочую фазу и рабочий нуль.
- Трехполюсные. Используются с трехфазными цепями, при превышении нагрузки происходит отключение трех фаз одновременно. Такие автоматы так же имеют один общий размыкатель цепи.
- Четырехполюсные. Аналогичны двухполюсным, но предназначены для работы с трехфазными цепями. При превышении нагрузки происходит размыкание трех фаз и рабочего нуля одновременно.
Номинальный и предельный токи
Тут все просто — такая сила тока, при которой автомат будет размыкать цепь. При номинальном токе и даже немного больше заявленного будет осуществляться работа, однако только при превышении предельного тока на 10–15% произойдет отключение. Обусловлено это тем, что достаточно часто стартовые токи превышают предельно возможные токи на небольшой промежуток времени, поэтому в автомате есть определенный запас времени, по истечению которого произойдет размыкание цепи.
Тип электромагнитного расцепителя
Эта деталь автомата, которая позволяет размыкать цепь при коротком замыкании, а так же в случае повышения тока (перегрузки) на определенное количество раз. Расцепители разделяются на несколько категорий, рассмотрим самые популярные:
- B — размыкание при превышении номинального тока в 3–5 раз;
- C — при превышении в 5–10 раз;
- D — при превышении в 10–20 раз.
Максимальная мощность отключаемой способности. Такое значение тока короткого замыкания (определяется в тысячах ампер), при котором автомат останется рабочим после размыкания цепи из-за короткого замыкания.
Подбор оптимального сечения кабеля
Каждый кабель, как и автомат, имеет определенный разрешенный ток нагрузки. В зависимости от сечения и материала кабеля варьируется и ток нагрузки. Для выбора автомата по сечению кабеля следует использовать таблицу.
Необходимо заметить, что допускается выбирать кабель с небольшим запасом, но никак не пакетный выключатель! Автомат должен соответствовать планируемой нагрузке! В соответствии с правилами устройств электроустановок 3.1.4 — токи уставок автоматов следует выбирать такие, которые будут меньше расчетных токов выбираемых зон.
Рассмотрим на примере, на определенном участке электропроводка проложена кабелем сечением 2.5 мм квадратных, а нагрузка составляет 12 кВт, в данном случае при монтаже автомата (по минимальному току) на 50 А произойдет возгорание проводки, так как провод с данным сечением рассчитан на разрешенный ток в 27 А, а через него проходит значительно больше. В данном случае разрыва цепи не происходит, так как автомат адаптирован под данные токи, а провод — нет, автоматика отключит автомат только в случае короткого замыкания.
Пренебрежение данным правилом грозит серьезными последствиями!
Именно благодаря такому принципу проводка никогда не перегреется и, следовательно, не произойдет возгорания.
Виды автоматов
Классификация автоматических выключателей происходит по следующим параметрам:
- количество полюсов;
- номинальный и предельный токи;
- применяемый тип электромагнитного расцепителя;
- максимальная мощность отключаемой способности.
Рассмотрим по порядку.
Количество полюсов
Количество полюсов — такое количество фаз, которое способен защищать автомат. По количеству полюсов автоматы могут быть:
- Однополюсные.
Обеспечивается защита одного выходящего провода, одной фазы. - Двухполюсные.
Как правило, это два совмещенных однополюсных автомата с одной общей ручкой управления. В ситуации, когда ток одного из автоматов превышает разрешенную нагрузку происходит отключение обоих устройств. Используются двухполюсные автоматы для полного отключения нагрузки (одна фаза), отключая рабочую фазу и рабочий нуль. - Трехполюсные.
Используются с трехфазными цепями, при превышении нагрузки происходит отключение трех фаз одновременно. Такие автоматы так же имеют один общий размыкатель цепи. - Четырехполюсные.
Аналогичны двухполюсным, но предназначены для работы с трехфазными цепями. При превышении нагрузки происходит размыкание трех фаз и рабочего нуля одновременно.
Номинальный и предельный токи
Тут все просто — такая сила тока, при которой автомат будет размыкать цепь. При номинальном токе и даже немного больше заявленного будет осуществляться работа, однако только при превышении предельного тока на 10–15% произойдет отключение. Обусловлено это тем, что достаточно часто стартовые токи превышают предельно возможные токи на небольшой промежуток времени, поэтому в автомате есть определенный запас времени, по истечению которого произойдет размыкание цепи.
Тип электромагнитного расцепителя
Эта деталь автомата, которая позволяет размыкать цепь при коротком замыкании, а так же в случае повышения тока (перегрузки) на определенное количество раз. Расцепители разделяются на несколько категорий, рассмотрим самые популярные:
- B — размыкание при превышении номинального тока в 3–5 раз;
- C — при превышении в 5–10 раз;
- D — при превышении в 10–20 раз.
Максимальная мощность отключаемой способности. Такое значение тока короткого замыкания (определяется в тысячах ампер), при котором автомат останется рабочим после размыкания цепи из-за короткого замыкания.
Подбор оптимального сечения кабеля
Каждый кабель, как и автомат, имеет определенный разрешенный ток нагрузки. В зависимости от сечения и материала кабеля варьируется и ток нагрузки. Для выбора автомата по сечению кабеля следует использовать таблицу.
Необходимо заметить, что допускается выбирать кабель с небольшим запасом, но никак не пакетный выключатель! Автомат должен соответствовать планируемой нагрузке! В соответствии с правилами устройств электроустановок 3.1.4 — токи уставок автоматов следует выбирать такие, которые будут меньше расчетных токов выбираемых зон.
Рассмотрим на примере, на определенном участке электропроводка проложена кабелем сечением 2.5 мм квадратных, а нагрузка составляет 12 кВт, в данном случае при монтаже автомата (по минимальному току) на 50 А произойдет возгорание проводки, так как провод с данным сечением рассчитан на разрешенный ток в 27 А, а через него проходит значительно больше. В данном случае разрыва цепи не происходит, так как автомат адаптирован под данные токи, а провод — нет, автоматика отключит автомат только в случае короткого замыкания.
Пренебрежение данным правилом грозит серьезными последствиями!
Именно благодаря такому принципу проводка никогда не перегреется и, следовательно, не произойдет возгорания.
Установка вводного устройства в трехфазных сетях
Сеть на три фазы наиболее распространена в домах, где приготовление пищи производится не на газовых, а на электрических плитах. Для ее защиты используются вводные автоматы с тремя или четырьмя полюсами. Трехполюсный прибор при перегрузке или КЗ позволяет одновременно выключить все три фазы цепи. К каждой из его клемм подсоединяется отдельный фазный провод. На вопрос, подключается вводный автомат в трехфазной цепи до или после счетчика, отвечаем – подсоединение ВА производится так же, как и в однофазной сети, перед электросчетчиком. Чтобы исключить поражение людей током в результате утечки, в линию рекомендуется включить УЗО.
Какие бывают вводные автоматы по полюсам и как они используются – на следующем видео:
Четырехполюсные ВА используется в трехфазных электросетях значительно реже устройств с тремя полюсами. Устанавливают их, как правило, в четырехпроводных цепях. Основное отличие при его подключении от вышеописанного трехполюсника в том, что к четвертому полюсу подключается нейтральный провод. В остальном кабели распределяются так же, как и при подключении трехполюсного ВА. Гораздо чаще аппарат на 4 полюса используется для четырехфазного подсоединения, так как при аварийной ситуации на любой из веток он отключит подачу тока ко всем четырем.
Подключение счетчика в этом случае, как всегда, производится после вводного автомата.
Рабочий ток вычисляется следующим образом:
- Считаем, сколько киловатт приходится на каждую из фаз, складывая мощность подключенных приборов (в кВт).
- Полученную сумму умножаем на 1,52 (для сети с показателем рабочего напряжения 380 В) или на 4,55 (220 В).
- Результат покажет, сколько Ампер составляет рабочий ток. Номинальное значение должно быть выше, поэтому нужно подбирать автомат по ближайшему показателю.
Так выбирается ВА в случае, когда на каждую фазу приходится равная нагрузка. Если же она неодинакова, высчитывать величину тока следует по наибольшему значению.
Классификация автоматических выключателей
- однополюсные, к нему подключается только одна фаза, применяется там, где потребитель электроэнергии на 220 В;
- двухполюсные, к нему подключаются две разноименные фазы или фаза и нуль. Как только на одной из фаз возникает какая-нибудь проблема (превышение значения по току), отключаются сразу два автомата. В быту такие автоматы не используются;
- трехполюсные, применяются там, где есть трехфазная система электропередачи. Например, при вводе в коттедж, многоквартирных домах;
- четырехполюсные, применяются в распределительных устройствах (РУ), для разрыва 3-х фаз и нуля, в быту не применяются.
Типы
Автомат выбирается с учетом схемы электросети и ее потребностей. Выделяют однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные устройства.
Однополюсный
Выключатель с одним полюсом используется в электрических сетях с одной фазой. Разные модели отличаются разными характеристиками, от которых зависит скорость отключения. В состав входят два механизма расцепителя – электромагнитный и тепловой.
Один срабатывает при коротком замыкании, второй при превышении нагрузки в течении определенного времени. Подсоединяется через верхнюю клемму, к нижней включается отходящий провод. Принцип действия такой же, как у отводящих автоматов, но номинал тока выше.
Двухполюсный
Используется в однофазном вводе. В конструкции блок с двумя полюсами, которые оснащены рычажками и общей блокировкой между механизмами выключения. То есть главное отличие от однополюсника в том, что при неполадке на любой из идущих от него линий, отключатся обе. Двухполюсники используются в типовых современных квартирах.
Нельзя заменить один двухполюсный выключатель двумя однополюсными автоматами! Это запрещено ПУЭ.
Трехполюсный
Для сетей на три фазы используются трехполюсники и четырехполюсники. Такие электросети есть в домах, где готовка пищи производится на электрических плитах. Для подключения трехполюсного автомата к каждой клемме подключается по фазе. В приборах с четырьмя полюсами дополнительно используется нейтральный провод.
При монтаже своими руками земля (не нейтраль) никогда не должна проходить через автомат.
Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки
Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.
Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.
Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:
- P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
- I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.
Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:
| Электроприборы | Мощность
Р, Вт |
Коэффициент спроса
Кс |
| Освещение | 480 | 0,7 |
| Радиоприемник | 75 | |
| Телевизор | 160 | 1 |
| Холодильник | 150 | 1 |
| Стиральная машина | 380 | |
| Утюг | 1000 | |
| Пылесос | 400 | |
| Другие | 700 | 0,3 |
| Итого: | 3345, Вт |
- Расчетная Мощность в сети расчитавается следующим образом:
- 480×0,7+75+160+150+380+1000+400+700×0,3=2711,ВТ
- К(спроса) квартиры=2711÷3345=0,8
- Ток нагрузки:
- 3345÷220×0,8=12Ампер.
- Соответственно выбираем автомат защиты на шаг больше:16Ампер.
В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже:
| Количество приемников в помещении | 2 | 3 | 5-200 |
| К(коэффициент спроса)помещения | 0,8 | 0,75 | 0,7 |
Какой автомат выбрать, B или C?
Тип время-токовой характеристики указывается перед значением номинального тока на автомате.
Как мы выяснили из всего вышесказанного, нужно руководствоваться характеристикой, равной полуторному
значению от номинала автомата. Это позволит грамотно подобрать автомат для защиты от перегрузки. Для
защиты от КЗ имеет значение «В» или «С», эти буквы пишутся перед значением тока на автоматах. Например
«В16А» читается «автомат на 16 ампер с характеристикой бэ» или «С25А» — «автомат на 25 ампер с
характеристикой цэ». В автоматах с характеристикой «В» электромагнитный расцепитель срабатывает
при превышении тока в 3-5 раз от номинального, в автоматах с характеристикой «С» — при превышении
тока в 5-10 раз от номинального. Естественно лучше выбрать прибор, который сработает при меньшем токе,
то есть с характеристикой «В». Между прочим, данная характеристика справедлива по отношению и к дифференциальным автоматам.
Дифавтомат совмещает в себе УЗО и автомат, поэтому для него аналогично указывается характеристика.
Существует заблуждение, что С-ешки следует ставить там, где имеются приборы с повышенными пусковыми
токами, такими как холодильники, нагревательные приборы и т.д. Это не более чем домыслы от незнания
— пусковые токи данных приборов не превышают 3-х кратные значения рабочих токов. Данное утверждение
относится к мощным асинхронным двигателям, которые используются в станках, если у вас дома есть
станок — тогда да, лучше защитить его С-ешкой.
Итак, какую характеристику все-таки выбрать? В большинстве случаев обе время-токовые характеристики
применимы для защиты. Характеристика «C» ничуть не хуже проявляет свои защитные свойства там, где ток
короткого замыкания в несколько раз превышает номинальное значение, помноженное на 10 (10-кратное превышение).
Простыми словами, там где сеть не просажена и напряжение близко к 220 В — про тип автомата можно не переживать.
В дачных же поселениях, там где напряжение сети порой может проседать до 160 В и ниже, лучше применить «B».
Стоит заметить, что применив «B»-шку в любой ситуации, вы не прогадаете. Если вышеприведенные высказывания
вас не устраивают и вы привыкли оперировать точными цифрами — нужно померить ожидаемый ток короткого
замыкания, «козу», как это называется у электриков. И сравнить десятикратный ток «C»-шки с полученным
результатом. Как измерять «козу» мы рассмотрим в последующих публикациях.
Применение обеих характеристик на вводе (C) и ветках (B) обычно не приводит к селективности защиты, когда при КЗ
отключается только проблемная ветка, а вводной автомат включен. Если подобные случаи и имеют место быть, то в большей мере
это можно списать на случайность, нежели на селективность.
Действительной, эффективной селективности можно добиться только путем установки дорогих аппаратов, в технических
описаниях которых производитель указывает тип и класс токоограничения вводных, и групповых автоматов.
Нюансы
В основном, вопросов с подбором пакетника по сечению кабеля у читателей не должно возникнуть, но есть некоторые тонкости, которые мы не упомянули выше.
- Автомат с каким типом электромагнитного расцепителя выбрать В быту чаще всего используются автоматы категории «В» и «С». Обусловлено это максимально быстрым срабатыванием пакетных выключателей при превышении номинального тока. Это крайне актуально при использовании таких приборов как электрочайники, тостеры и утюги. В зависимости от типа используемой техники следует выбирать определенную категорию, желательно отдать предпочтение выключателям категории «В».
- Автомат с какой максимальной мощностью отключаемой способности выбрать Зависит от места расположения ввода электричества с подстанции в квартиру, если в непосредственной близости, то стоит выбирать с отключаемой способностью в 10000 ампер, в остальном же для городских квартир хватает устройств на 5000–6000 ампер. Можно перестраховаться и выбрать вариант в 10000 ампер, в конечном счете данный показатель влияет лишь на то, будет ли работоспособен автомат после короткого замыкания.
- Какой тип провода выбрать: алюминий или медь Настоятельно не рекомендуем приобретать алюминиевые проводники. Медная проводка более надежная и способна выдерживать более высокие токи.
