Как правильно выбрать автоматический выключатель

Как правильно выбрать автоматический выключатель

Автоматические выключатели необходимы для защиты электропроводки от перегрузок и возникновения короткого замыкания (дальше КЗ). В случае возникновения аварийной ситуации в электросети, по проводке в доме может пройти сверхток, в этом случает изоляция кабеля моментально расплавится, а сама электропроводка будет сверкать как бенгальские огни.

Понятно, что результат может быть очень плачевным. Чтобы избежать таких неприятных ситуаций, в электро-щитке необходимо непременно автоматический выключатель (а лучше сразу несколько). О том, как подобрать автомат по сечению кабеля, току и иным техническим характеристикам, постараемся рассказать в данной статье.

Итак, подбирая автоматический выключатель для дома, необходимо обращать внимание на его основные параметры.

Как выбрать автоматический выключатель?

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Что же такое автоматический выключатель (АВ) и почему его нужно выбирать?

По своей сути это электромеханическое устройство, которое выполняет функционал по прерыванию токов короткого замыкания и токов перегрузки в сети, защищая ее и подключенные электроприемники от повреждений и возгорания, служит для ее замыкания и размыкания в нормальных условиях при протекании рабочих токов нагрузки. Прерывание сверхтоков или токов короткого замыкания происходит соответственно в автоматическом режиме. А выбрать его нужно правильно для того, чтобы прерывал он их надежно, своевременно и селективно.

Основные «действующие лица» в работе типового выключателя – тепловой и электромагнитный расцепители, являющиеся исполнительными механизмами.
Тепловой расцепитель освобождает удерживающее устройство и вызывает срабатывание АВ при перегрузке сети, а электромагнитный – при коротком замыкании.

Характеристики автоматических выключателей

Основные характеристики АВ, в том числе в соответствии с ГОСТ Р 50345-2010, определяемые и оцениваемые при выборе:
1) количество полюсов (одно-, двух-, трех- и четырехполюсные), с учетом количества фазных проводников подключаемой сети и нулевого провода;
2) номинальное рабочее напряжение;
3) номинальный ток;
4) диапазон токов мгновенного расцепления, определяемый классом выключателя – А, B, C, D, K, Z.
5) отключающая способность.

Расчетом автоматических выключателей для объектов промышленности, как правило, занимаются проектные институты и используют для этого специальные методики и программное обеспечение. По ним оцениваются величины нагрузок, выбираются проводники, рассчитываются токи КЗ на различных участках цепи и потом выбираются АВ, составляются карты селективности. Серьезными расчетами при монтаже устройств домашней электросети никто не занимается. Вполне достаточно произвести подбор выключателя по номинальному току и току мгновенного расцепления.

Общая логика и цепочка подбора АВ приведены ниже.

Для любой цепи, в которой устанавливается АВ, номинальный ток защитного аппарата должен быть выбран после оценки мощности, потребляемой электроприемниками.
При этом следует понимать, что АВ предназначены защищать от перегрузки не сами электроприборы, а сеть, к которой они подключаются.

Например, когда состав, характеристики и группы электроприборов определены, то последовательность расчета такая:
• высчитывается совокупная мощность всех без исключения электроприемников, запитываемых от конкретного АВ, рассчитывается сила тока. Возьмем для наглядности суммарную мощность нагрузки, равную 3000 Вт, тогда ток I = 3000 / 220 = 13,6 A.
• выбирается стандартный автоматический выключатель с самым близким значением номинального тока из номинального ряда (6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А) не менее рассчитанной величины силы тока нагрузки — In≥I. Выбираем АВ c In=16А.

Для упрощения подбора в статье приведена таблица соотношения между номиналом АВ, мощностью подключаемой нагрузки, схемой подключения и количеством полюсов.

Далее подбирается класс автоматического выключателя для отключения токов КЗ.

Классы или типы автоматических выключателей

Характер коммутационных процессов в сети предъявляет определенные требования к аппаратам при питании различного вида нагрузок. Поэтому АВ производителями выпускаются нескольких типов, каждый из которых отличается чувствительностью. Величина 3*Iн означает, что автомат отключится в случае, если величина сверхтока будет в 3 и более раз выше его номинала.

Для бытового применения вполне достаточно выключателей типов В, С.
Все же следует учитывать, что АВ рассчитаны производителями на определенное число срабатываний. Поэтому не рекомендуется использовать автоматы в качестве выключателя нагрузки – это приводит к преждевременному изнашиванию механизма и подгоранию контактов.

Основные правила расчета параметров

Следует определиться, какие автоматы ставить в квартиру и как правильно провести расчеты для выбора подходящей модели.

Существует два основных правила расчета параметров автоматических выключателей:

• Номинальный ток должен незначительно превышать показатели допустимой мощности конкретной линии при максимальной нагрузке. Обеспечить максимальную нагрузку на линию достаточно просто, необходимо одновременно включить всю бытовую технику, осветительные и электрические приборы. Если пренебречь этим правилом, автомат будет непрерывно выключаться.
• Чтобы не допустить перегрева жил проводов, должен быть предел по максимальным показателям тока. В противном случае по отношению к электропроводке автомат не выполнит своей защитной функции. Стоит обратить внимание на одну распространенную ошибку при выборе автомата – «главное, чтобы не меньше по току». Такой подход приведет к тому, что автомат не будет срабатывать даже в тот момент, когда проводка будет гореть.

Вычислить максимальную силу тока можно по техническим характеристикам кабельной продукции. Этот параметр у устройства защиты должен быть немного меньше, чем для проводника.

Допустимые пределы нагрузки тока для электропроводки в квартире указаны в таблице ПУЭ (для кабелей с медными жилами):

Выбираем отключающую способность

Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.

Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения. Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ. Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.

Отключающая способность автоматических защитных выключателей

Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А. Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают. А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.

Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью. В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.

Допустимая отключающая способность

Этот параметр отображает, какой максимально допустимый ток может быть отключен устройством. По принятым нормативам для бытовой проводки этот параметр должен соответствовать 6000 ампер, его отображение производится на лицевой панели устройства так, как это показано ниже.

Иногда на цепь освещения и группы розеток устанавливаются автоматы, ПКС (предельно коммутирующая способность) которых 4500 А. Насколько это допустимо, зависит от нагрузки, но согласно европейскому стандарту, у бытовых УЗО ПКС должно быть как минимум 6000 А.

Заключение

Подводя итоги, скажем, что современные автоматические выключатели защищают электрическую сеть и подключенные к ней устройства как от короткого замыкания, так и от длительных перегрузок. В первом случае срабатывает тепловой расцепитель, а во втором – электромагнитная защита.

Напомним также, что пользоваться АВ нужно по прямому назначению, и не применять в их качестве выключателей электроприборов, в противном случае они быстро выйдут из строя. Ознакомившись с этим материалом, вы узнали, какие автоматы нужно ставить в квартире или в частном доме.

Виды автоматических выключателей

На рынке предоставлено большое количество различных изделий. Все они имеют свои отличительные особенности. Чтобы не ошибиться с выбором следует разобраться в их отличительных характеристиках.

На всех устройствах имеется буквенная маркировка. Для защиты домовой электропроводки используются устройства имеющие маркировку «B». На их отключение потребуется от 5 до 20 секунд, а отклонение тока от номинального значения будет составлять 3-5 единиц. К общепромышленным относится изделие имеющий маркер с буквой «C». Они срабатывают через 1-10 секунд, когда ток отклонится от номинального значения на 5-10 единиц. Такое устройство применяется при нормальных нагрузках и считается универсальным. В промышленности применяют автоматы категории «D». Они срабатывают мгновенно, если значение тока превысило свое номинальное значение в 14 раз.

Так же выключатели можно разделить по числу полюсов. От этого значения будет зависеть число проводов, которые можно подключить к устройству. Для защиты определенного участка цепи применяют однополюсные изделия. Их конструкция считается самой простой. К ним можно подключить только 2 провода: один будет служить входом, а другой выходом. Однополюсный автомат не дает гарантию полной защиты, поскольку при его отключении происходит разрыв фазы, а ноль остается подключенным. Когда необходимо полное отсоединение от электросети используют двухполюсные устройства. В случае аварии или короткого замыкания произойдет полное отключение электропроводки. Отключив такой автомат можно проводить ремонтные работы или подключать оборудование. Если электрическая сеть имеет три фазы, то здесь устанавливаются трехполюсные автоматы. Такой вариант устройства применяется в промышленных масштабах.

Каким должен быть автомат?

Автомат состоит из двух основных частей – соленоида и биметаллической пластины. Сердечник соленоида воздействует на механизм расцепителя. При токах короткого замыкания сердечник отклоняется, механизм срабатывает и цепь размыкается.

Тип электромагнитного расцепителя для дома

Для домов используются модульные автоматические выключатели следующих типов:

• МА – отсутствует токовый расцепитель;
• А – срабатывает при токе 1,3 от номинального;
• В – предельное значение от номинального тока составляет 3-5 (осветительные группы);
• С – 5-10 токов нагрузки (для сетей со смешанной нагрузкой);
• D– 10-20 токов нагрузки (для электродвигателей);
• Z– используются только для подключения электронных устройств;
• K– для подсоединения индуктивной нагрузки.

Все эти параметры определяются время-токовой характеристикой.

Для квартиры

В квартирах чаще всего устанавливаются приборы классов А, В и С. Если есть мощные приборы вроде электроплит, дополнительно ставят автоматы с маркировкой D.

Отличительные характеристики типа b c d

Главное отличие всех классов – это ток срабатывания. Чем старше буква, тем меньше становится чувствительность прибора. Поэтому нельзя ставить автомат класса А на электрический двигатель, так как в таком приборе разброс токов выше, и есть риск ложного срабатывания.

Какой автоматический выключатель выбрать для дома?

Кроме выбора АВ по току еще есть такие параметры как отключающая способность — для бытового использования её вполне достаточно иметь в 4500 кА. Переплачивать за 6000 кА автоматические выключатели нет нужды.

Также нет необходимости переплачивать за автоматические выключатели с время токовой характеристикой «В». Я рекомендовал бы их в деревянных домах.

Использовать автоматические выключатели с время токовой характеристикой «D» вообще нет никакой необходимости. Максимум в гараже — если у вас там используется мощные электромоторы.

Как вы уже поняли выбирать автоматы по максимально допустимому току от сечения проводника, как это делают многие, в корне неправильно.

Выбор автоматического выключателя по сечению провода

Если мы отталкиваемся от сечений провода, то вот как будет выглядеть таблица.

Как правильно защищать кабельные линии, а как неправильно.

Используем кабель с сечением провода 1,5 мм2 для протяжки света и защищаем линию автоматом 10 А.

Для розеток применяем провод сечением 2,5 мм2 и ставим автоматический выключатель 16 А.

Для подключения варочной поверхности необходим кабель сечением 6 мм2 и автомат 32 А (при однофазном вводе). Для трехфазного ввода используем кабель 5*2,5 и трехполюсный автомат.

Выбор автоматического выключателя

Шаг 1. Определите количество

Чтобы разобраться с количеством выключателей, вам нужно знать число силовых цепей в квартире.

Силовая цепь – это провод, идущий от электрощитка в квартиру, вместе с подключенными к нему приборами-потребителями электроэнергии. Как правило, в квартирах в одну цепь объединены осветительные приборы, в другую – розетки. Каждый из бытовых приборов: например, посудомойка, водонагреватель, кондиционер – получает электричество по отдельному проводу, а значит включен в свою электрическую цепь.

По современным стандартам на каждую электроцепь нужно устанавливать отдельный выключатель. Плюс еще один – на вводе проводов в квартиру. Он так и называется: вводной автомат. Кроме защиты проводки, он позволяет полностью обесточить квартиру, например, если нужно провести электротехнические работы.

Шаг 2. Выберете полюсность и рабочее напряжение

Электрическое подключение в вашем доме может быть однофазным или трехфазным. С точки зрения выбора автомата, эти подключения отличаются количеством жил в проводе, которые выключатель должен обесточить при срабатывании. На каждую жилу нужна своя секция выключателя. Полюсность – это фактически количество секций в автомате: их может быть от одной до четырех.

Если подключение квартиры или дома однофазное, все цепи в квартире – в том числе, и для электроплиты – тоже будут однофазными. Поэтому для проводки внутри квартиры обычно достаточно однополюсных автоматов, которые нужно устанавливать на провод фазы. Только вводной выключатель должен быть двухполюсным, поскольку для полного обесточивания сеть нужно отключить и от фазы, и от нейтрали. Рабочее напряжение в однофазной сети – 220В.

Если дом или квартира подключены по трехфазной схеме, то вводной автомат нужно покупать четырехполюсный. А вот внутри квартиры, скорее всего, опять будут однофазные подключения. Исключение – электроплита. Ее, как правило, подключают по трехфазной схеме. В частном доме трехфазная схема может применяться для насосов, соляриев, инфракрасных саун и других мощных потребителей. Напряжение в трехфазной сети – 380 В, но если при этом в квартире есть однофазные цепи, то для них нужно брать четырёхполюсный автомат на 220В.