Уже много лет прошло с тех пор как ушли в прошлое времена, когда в электрических щитках для защиты от перегрузок использовались классические керамические пробки. Им на смену теперь пришли автоматические выключатели.
Каково предназначение автоматических выключателей?
Безусловно, главное назначение таких устройств — предохранение электрической сети от перегрузок и коротких замыканий.
Устройство автоматически отключится, когда нагрузка сети будет заметно выше нормы или возникнут токи короткого замыкания.
Объекты защищаемые автоматическим выключателем
До того как приступить к подбору автомата, необходимо выяснить, как происходит его работа и какие объекты он призван защищать. Бытует заблуждение, что назначение автомата — защита бытовых приборов. На самом же деле автомат нужен для предохранения электрической проводки от перегрузок.
Это очень важно, поскольку при появлении перегрузки линии или появлении короткого замыкания возрастающая сила тока вызывает перегрев кабельной линии с риском возгорания проводки.
Когда в электрической сети случается короткое замыкание, многократно возрастающая сила тока способна превысить тысячу ампер. Такая нагрузка – непосильное испытание для любого кабеля. Например, кабель, используемый при прокладке проводки в квартирах не выдерживает короткого замыкания и очень часто загорается. Аналогично, чрезмерная нагрузка вызывает рост силы тока, влекущий за собой перегрев проводов. В результате оплавляется изоляция. Нарушения изоляции с высокой вероятностью вызывают короткое замыкание.
Факторы, определяющие необходимость расчета мощности автомата
Основная цель расчета автоматического выключателя — нахождение номинального тока в линии и подбор время-токовой характеристики устройства. Сколько устройство будет иметь полюсов не играет роли для расчета. Результат вычислений зависит от электроаппаратуры и схемы ее подключения.
Необходимо знать, что автоматический выключатель ставится, чтобы предохранять от повреждения сверхнормативными токовыми нагрузками проводов определенного диаметра. Исходными данными для расчета устройства служат рабочий ток в линии и пусковые токи, которые возникают во время включения электрического оборудования.
Расчет также основывается на данных таблицы соответствия материала и диаметра кабеля номинальному току.
Вычисление мощности автомата
Электропроводка объекта подразделяется на группы, для каждой из которых предусмотрен отдельный кабель определенного диаметра и автоматический выключатель определенного номинального тока.
Такие параметры как номинальный ток и характеристики провода выбираются на основании расчета ожидаемой нагрузки. Чтобы его произвести, суммируют мощность электроприборов, подключающихся к участку электрической сети. Полученная мощность дает возможность найти значение тока, протекающего по электропроводке.
Получают значение тока из выражения:
В этом выражении U – сетевое напряжение (чаще всего 220В).
Р — сумма мощностей электрических приборов, Вт.
Хотя формула используется для активных нагрузок, создаваемых лампочками накаливания или приборами, имеющими нагревательный элемент, она также способна примерно оценить силу тока на участке электрической сети. Определившись с силой тока, можно приступать к выбору токопроводящего кабеля. Задавшись силой тока, используя таблицу можно найти сечение провода.
Для расчета устройства используется сила тока, которая является допустимой для обеспечения безопасности работы линии, которая защищается выключателем. Для нахождения номинала автомата нужно иметь информацию о токе, который является максимально допустимым. Параметры подключаемых электроприборов в вычислениях не используются. Вычисление размера силы тока исходя из суммы мощностей нагрузки является неточным, так как не способно учесть того, что назначение устройства – не защита нагрузки, а предохранение питающей линии.
Чтобы найти допустимый ток электропроводки, необходимо пользоваться данными специальных таблиц. В них на допустимый ток влияют диаметр жилы, числ жил, их способ прокладки и материал.
Получив с использованием таблицы рабочий ток, определяем для автомата номинальный ток. Значение номинала автомата не может быть больше рабочего значения тока проводки.
Расчет мощности автоматического выключателя
Определив номинал автомата, нужно избрать время-токовую характеристику, которая определяется электроприборами, нагружающими линию, точнее пусковым током этой нагрузки. Существует таблица, которую можно использовать для определения время-токовой характеристики в зависимости от типа нагрузки.
Беря в таблице кратность пускового тока и зная ток электроприбора, вычисляем силу тока при подключении электроприбора к линии и длительность повышенного тока, измеряемую в секундах.
