Расчет номинала автомата по мощности: Онлайн расчет автомата по мощности

Содержание

Выбор автомата по мощности: номинал, расчет, таблица

В электросети нередко возникают перегрузки, скачки напряжения, короткие замыкания. При этом нарушается работа линии и повреждается оборудование вплоть до перегорания важнейших элементов. Чтобы не допустить этого, используют автоматы.

Содержание

  1. Что такое автомат и для чего он нужен
  2. Разновидности автоматов
  3. Классификация по отключающей способности
  4. Классификация по числу полюсов
  5. Времятоковые характеристики
  6. Опасность несоответствия автомата нагрузке
  7. Расчет номинала автомата
  8. По мощности нагрузки
  9. По сечению кабеля

Что такое автомат и для чего он нужен

Автомат – устройство для отключения подачи электричества при возникновении перегрузок и короткого замыкания. Срабатывает прибор автоматически. В отличие от классических предохранителей не перегорает после срабатывания и продолжает выполняться свои функции.

Защитное устройство подключают к любому электрическому контуру. Задачи:

  • Предупреждение пожара – при размыкании риск возгорания проводки, особенно в слабых местах, очень велик. При отключении электричества провода перестают нагреваться и вероятность пожара снижается.
  • Защита от удара током – если после КЗ или перегрузки и выхода из строя какого-то прибора предохранитель не сработал, попытка его отключить или хотя бы переставить на другое место заканчивается ударом тока. Автомат обесточивает линию сразу же.
  • Защита от неисправностей – любое нарушение в нормальной работе, выходящее за критические границы, автомат рассматривает как перегрузку и отключает сеть. Таким образом предупреждается повреждение подключенного оборудования как при перегрузке, так и при скачке напряжения.

Срабатывает устройство при возникновении тока определенной величины. Предохранитель размыкает контакты и подача электричества в линию прекращается. При этом соседний электрический контур, если здесь все в порядке, продолжает работать.

Советуюсь со специалистом

11.76%

Изучаю информацию в интернете

23.53%

Я сам специалист

64.71%

Проголосовало: 51

Разновидности автоматов

Выпускают немало вариантов устройства. При покупке необходимо оценить отключающую способность, число полюсов, время-токовые характеристики.

Классификация по отключающей способности

Этот параметр определяет величину тока, которая считается коротким замыканием. При достижении такого показателя автомат размыкает цель и отключает свет и приборы.

  • На 4500 А – используется для защиты электросетей в жилых домах старой постройки. Проводка здесь не рассчитана на высокую нагрузку.
  • На 6000 А – применяется для предотвращения неисправностей в новостройках: жилых домах, офисах, некрупных магазинах.
  • На 10000 А – промышленная установка, используется в крупных общественных зданиях и на производстве. Ток такой величины обычно регистрируется только поблизости от подстанции.

Помимо приборов, автомат защищает от повреждения саму проводку, так как ток большой силы способен пробить изоляционную оболочку.

Классификация по числу полюсов

Показатель указывает, какое максимально число кабелей можно подключить к автомату. При скачке напряжения на полюсах отключается ток.

  • Однополюсный – конструкционно самый простой аппарат. К нему подсоединяют только 2 провода: вход и выход. Он защищает от короткого замыкания и перегрузок, однако полной безопасности не обеспечивает. При подключении нулевой провод подсоединяют к нулевой шине в обход автомата. Поэтому при срабатывании предохранителя отключается только фаза. Нулевой провод остается присоединенным к питанию, поэтому вероятность получить удар током сохраняется.
  • Двухполюсный вводный предохранитель. Автомат подключают с помощью 4 проводов, из которых 2 приходят от сети, а 2 – выходят. Двухполюсный вариант отключает фазу и ноль одновременно. После его срабатывания можно отключать приборы и обследовать сеть без всякого риска.
  • Трехполюсный – модель для трехфазных потребителей. Подключается аппарат проводами: 3 на вход, 3 на выход. Фазные провода защищаются, заземление – нет. Это вводное устройство отключает одновременно фазу и ноль. Чаще используется в промышленности, однако на деле большинство загородных домов, где есть крупные потребители, наподобие отопительных котлов, артезианского насоса, тоже оборудуются трехфазной проводкой и трехполюсными автоматами. Выключатель монтируется перед счетчиком, а после счетчика обязательно ставят УЗО, так как протяженность проводки в доме большая и фоновая утечка тоже высокая.
  • Четырехполюсный – подключается с помощью 8 проводников: 3 фазы и ноль и выход 3 фазы и ноль. Используется для защиты трехфазной сети с четырехпроводной системой проводников.

В обычной городской квартире рекомендуют ставить двухполюсные автоматы. Они надежны и стоят немного дороже однополюсных. В частном доме тоже отдается предпочтение двухполюсникам, так как в такой системе есть вероятность появления разницы в потенциалах между нулем и заземлением.

Времятоковые характеристики

При нормальном течении тока автомат бездействует. Когда сила тока по каким-то причинам увеличивается выше номинального показателя, срабатывает механизм разъединения и цепь размыкается.

Порог срабатывания и называется времятоковой характеристикой. Он указывает на время срабатывания прибора и на разницу между силой тока и номинальным значением. Мгновенное срабатывание далеко не всегда полезно. Есть немало ситуаций, когда кратковременный скачок тока не имеет отношение к аварии. Время-токовая характеристика указывает на тот временной интервал, в течение которого автомат не отключает ток. Таким образом защищаются от ложных срабатываний.

Опасность несоответствия автомата нагрузке

Осуществляют выбор автомата по мощности. Если прибор не соответствует нагрузке, которую в состоянии выдержать сеть, последует короткое замыкание, которое автомат не идентифицирует и не прервет подачу электричества.

Например, при стандартном напряжении и использовании алюминиевых проводов сечением в 2,5 мм к сети одновременно подключают 5 конвекторов и утюг. По отдельности потребители не слишком мощные, но вместе создают нагрузку выше 5 кВт. Сила тока в сети при этом возрастает до 24 А. Если прибор установлена на 30 А, он не отреагирует на такую силу тока, ведь она ниже критического значения. Однако алюминиевые провода нагреваются слишком сильно и расплавляют изоляцию.

В результате цепь будет разрушена, часть приборов наверняка выйдет из строя. В худшем случае дело закончится пожаром.

По нормам ПУЭ для такого проводника максимальная нагрузка должна составлять 4 кВт, а предел по току – 20 А.

Расчет номинала автомата

Мощность кухонных электроприборов

Функция автомата – защита электропроводки. Расчеты его параметров выполняют с помощью онлайн-калькулятора с учетом следующих показателей.

  • Суммарная мощность – учитываются все подбрели – от светодиодной лампочки до стиральной машинки.
  • Реактивная мощность – в паспорте изделия указывают активную мощность. Однако при подключении устройства с электроприводом приходится учитывать и индуктивную. Рассчитывают ее по соответствующей формуле и включают в полную мощность.
  • Стартовый ток – включение мощного прибора, наподобие насоса, сопровождается броском тока. Длительность его невысока – до 2 секунд, но сила может быть значительной.
  • Коэффициент спроса – или количество одновременно подключенных потребителей. Величина зависит от числа: при 1 включенном аппарате коэффициент равен 1, при 6 – 0,7.

Данные для расчетов берут из паспорта изделий.

По мощности нагрузки

Расчет автомата по мощности выполняется с учетом фазового сдвига для коррекции дополнительных нагрузок. Значение резистивной мощности берут из паспортных данных без изменений. Значение cos ϕ приводится в таблицах в справочнике по электромонтажу.

Вычисляют ток следующим образом:

  • P/U – постоянные источники питания, учитываются резистивные нагрузки;
  • P/ (U * cos ϕ) = P/ (220 * cos ϕ) – одна фаза, ~220V, учитываются реактивные характеристики;
  • P/ (U * √3 * cos ϕ) = P/ (380 * 1.7321 * cos ϕ) – трехфазная сеть ~380V, индуктивные (емкостные) параметры оборудования.

Реальное напряжение можно уточнить с помощью мультиметра.

Автоматы выпускаются определенного номинала, поэтому по результатам вычислений нужно подобрать соответствующий аппарат. Для этого итог умножают на 1,45 и получают предельное значение номинала. Затем, используя таблицы, выполняют подбор аппарата.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Однако учитывать приходится и другое. Например, при суммарном токе в 19 А чаще всего покупают автомат на 25 А. Но если к сети подключают приводы или мощное оборудование, предпочтительней купить автомат на 20 А. Он отключается быстрее, что в свою очередь поможет защитить двигатель при заклинивании.

По сечению кабеля

Выбрать автомат можно по сечению провода. Этот параметр жестко ограничивает допустимую силу тока. А так как прибор предназначен для защиты кабеля, такой метод кажется логичным.

Показатели проводов стандартизированы, что позволяет не рассчитывать номинал, а воспользоваться уже готовыми данными.

Сечение жилы, кв. ммДопустимая величина нагрузки, ВтНоминал выключателя, А
МедьАлюминий220 А, 1 фаза380 А, 3 фазы
1,52,52200530010
2,5444001050020
4655001320025

Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы

Подключение двухклавишного выключателя: схемы, советы, инструкция

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

  • 6 А – 1,2 кВт;
  • 8 А – 1,6 кВт;
  • 10 А – 2 кВт;
  • 16 А – 3,2 кВт;
  • 20 А – 4 кВт;
  • 25 А – 5 кВт;
  • 32 А – 6,4 кВт;
  • 40 А – 8 кВт;
  • 50 А – 10 кВт;
  • 63 А – 12,6 кВт;
  • 80 А – 16 кВт;
  • 100 А – 20 кВт.

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

  • электросауна (12 кВт) — 60 А;
  • электроплита (10 кВт) — 50 А;
  • варочная панель (8 кВт) — 40 А;
  • электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
  • посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
  • СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
  • электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
  • электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
  • утюг (1,6 кВт) — 8 А;
  • солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
  • пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
  • мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
  • тостер (1 кВт) — 5 А;
  • кофеварка (1 кВт) — 5 А;
  • фен (1 кВт) — 5 А;
  • настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
  • холодильник (0,4 кВт) — 2 А.

Как подключить проходной выключатель: схемы подключения

Расчет сечения кабеля по мощности: практические советы от профессионалов

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Онлайн расчет мощности тока для однофазной и трехфазной сети

Для корректной работы формы расчета, дробовые числа нужно вводить через точку «.» Тип сети: 1-фазная сеть 3х-фазная сеть Характер нагрузки: Активная Реактивная Мощность, Вт: Напряжение, В: Результат: Ток, A:

Поделиться:

5 критериев выбора + схема расчета для дома и квартиры по амперам и полюсам

Вводный автомат представляет собой коммутационное устройство, пропускающее ток в нормальном режиме работы и размыкающее электрическую линию в случае возникновения перегрузки или короткого замыкания. От автоматического выключателя, расположенного после счётчика такое устройство отличается лишь номиналом и схемой подключения. Если защитный автомат, подключенный между прибором учёта и розеткой, используется для того, чтобы в момент возникновения внештатной ситуации отключить питание от одной ветки электролинии, то вводный автоматический выключатель, срабатывая, отключит сразу весь дом или квартиру.

Назначение вводного автомата

Вводные автоматы применяются для защиты электропроводки жилого здания и включенных в сеть бытовых приборов от повреждений, вызванных перегревом в результате резкого повышения силы тока в электрической цепи. Установка защитного автомата на вводе в дом или квартиру даёт возможность также при необходимости выполнения каких-либо электротехнических работ обеспечить их безопасность, обесточив сеть.


Устройство и принцип работы

В отрезок электрической цепи, расположенной от клеммы входа до клеммы выхода внутри пластикового корпуса вводного выключателя включены два защитных элемента, при срабатывании которых сеть обесточивается. Биметаллическая пластина размыкает контакт, деформировавшись от перегрева, обусловленного продолжительной перегрузкой проводки из-за незначительного увеличения силы тока сверх номинала. Электромагнитный расцепитель срабатывает достаточно быстро при кратковременном существенном повышении силы тока в результате короткого замыкания. В случае необходимости обесточить сеть можно также с помощью рычага включения-отключения автомата.


Место установки автомата ввода

Вводной автоматический выключатель согласно ПУЭ для обеспечения безопасной замены электросчётчика должен стоять перед ним в щите учёта. Устанавливается и пломбируется он вместе с прибором учёта представителем энергоснабжающей организации. Если он сломается, заменить его можно будет только по согласованию с поставщиком электроэнергии. После счётчика в распределительном щите дома или этажном, если вы живёте в квартире, обычно ставят автоматические выключатели на отдельные электролинии, что даёт возможность в случае перегрузки какой-то одной ветки не обесточивать всю квартиру или весь дом.



Типы автоматов

Выбор при покупке вводного автомата зависит от схемы и потребностей электросети.


Автомат с одним полюсом

Однополюсный автомат ставят в квартирах и домах, которые запитываются от однофазной линии. Как и любые другие автоматические выключатели однополюсные оснащены электромагнитным и тепловым механизмами расцепления и рассчитаны на определённый номинальный ток. Входной провод подключается к верхней клемме, отводящий – к нижней.


Автомат с двумя полюсами

Подключение вводного автомата с двумя полюсами выполняется также в домах, которые запитаны от однофазной сети. У этих выключателей оба полюса объединены общим рычагом и, соответственно, общей блокировкой.

К одной вводной клемме подключается фаза, к другой – ноль. ПУЭ запрещает делить «ноль», поэтому заменить такой автоматический выключатель на два однополюсных нельзя. Рассчитан он для защиты сети с заземлением и проводки старых домов на случай, если их «ноль» вдруг окажется под напряжением.

Автомат с тремя полюсами

Трёхполюсный автоматический выключатель применяется на входе в дома, подключенные к трёхфазной сети, и позволяет обесточить сразу все три фазы. В верхней части устройства расположены три клеммы ввода, в нижней – три отводящих. От каждой из нижних клемм в свою очередь можно запитать отдельную группу потребителей.


Основные критерии выбора

При выборе защитного устройства для ввода помимо типа сети, к которой подключается объект, нужно определить мощность потребителей, тип вероятных перегрузок с учётом всех групп потребителей, которые находятся у вас на отдельных линиях.

Хорошо, если вы почитаете отзывы о брендах, оборудование которых соответствует заложенному вами бюджету.


Номинальный ток

Номинальное значение силы тока – это тот максимум, при котором ваша проводка сможет работать бесконечно долго, не перегреваясь. Определяется предполагаемый номинальный ток суммированием мощностей всех электроприборов, которые планируется включать в сеть, и умножением на специальный коэффициент использования. Если в вашей квартире всего 10 розеток на 60 м2 площади, коэффициент использования принимается равным единице. Для квартиры, где на эти же 60 м

2 приходится как минимум 20 розеток, коэффициент использования будет равен 0,8.


Количество полюсов

Вводный автомат выбирают с учётом фазности сети и устройства проводки. Для однофазной подойдут однополюсный и двухполюсный автоматические выключатели, для трёхфазной – трёхполюсный и четырёхполюсный. Двухполюсные и четырёхполюсные устройства устанавливаются, если существует вероятность утечки одной из фаз на «ноль».


Времятоковая характеристика

Времятоковая характеристика определяет, когда с момента возникновения сбоя сработает ваш автоматический выключатель. От правильности выбора автомата по времятоковой характеристике зависит число ложных срабатываний. В зависимости от этого параметра вводные автоматические выключатели, так же как и те, что установлены в щитке после счётчика, распределяются по классам: B, C и D. Автоматы B-класса отключаются, если в момент повышения нагрузки значение силы тока превышает номинальное не более чем в 3–5 раз. Устройства C-класса отреагирует на превышение номинального значения силы тока в 5–10 раз. Вводные автоматические выключатели D-класса сработают, если сила тока в цепи увеличится в 20 раз.

Важно! Необходимо учитывать и причину повышения силы тока. Если номинал превышается в момент пуска мощного двигателя, можно поставить менее чувствительный, то есть более мощный автомат. С проводкой ничего не случится. А вот в случае, если сеть регулярно перегружена из-за несоответствия мощности нагрузки сечению кабеля, установка более мощного выключателя приведёт к перегреву проводов и оплавлению изоляции на них.


Способ крепления

Если вы покупаете не специальное устройство, предназначенное для использования в промышленных целях, автомат будет иметь стандартное крепление для размещения на дин-рейке электрощитка.



Бренд выключателя

При выборе автомата для ввода в дом или квартиру лучше отдать предпочтение оборудованию, выпущенному известным производителем:

  • Отечественная компания IEK не первый год поставляет на российский рынок недорогие автоматические выключатели приемлемого качества.
  • Французские автоматы Schneider Electric стоят недорого, быстро срабатывают при превышении номинальной силы тока, долговечны и надёжны.
  • Компактные шведско-швейцарские выключатели ABB отличаются высоким качеством.
  • Одними из лучших в Европе считаются французские автоматы Legrand с максимальным значением токов короткого замыкания 6000 А в отличие от Schneider Electric с 4500 А.

Не всегда удачной оказывается установка в одном щитке оборудования от разных производителей. У вас может не получиться, например, использовать распределительные гребёнки из-за того, что зажимные клеммы окажутся на разных линиях.


Расчёт номинала вводного автоматического выключателя

Чтобы защита сработала, номинальный ток, на который рассчитан вводный автомат, должен быть выше суммы номинальных токов на выключателях, отвечающих за безопасность каждой отдельной линии потребителей. То есть если электроприборы, которые вы планируете использовать, распределены в группы, например, 5 А, 5 А, 10 А, то ваш вводный автомат должен быть рассчитан как минимум на 20 А, чтобы одновременное включение всего оборудования не приводило к его отключению. Номинальная мощность вводного автоматического выключателя, как в квартире, так и в частном доме рассчитывается по формуле: I= P/U, где In – сила тока, P – сумма мощностей потребителей, умноженная на коэффициент использования, U – напряжение в сети.

Важно! Не забудьте, что нагрузка на проводку должна соответствовать также сечению и пропускной способности кабеля.

Подходящее сечение медного или алюминиевого кабеля вы можете определить по приведённым ниже таблицам, ориентируясь на рассчитанный в Амперах номинал вводного выключателя.

Сечение токопроводящих жил, мм

Алюминиевые жилы проводов и кабелей

Одножильный

Многожильный

на воздухе

в земле

на воздухе

в земле

2,5

22

30

21

28

4

30

39

29

37

6

37

48

37

44

10

50

63

50

59

16

68

82

67

77

25

92

106

87

102

35

113

127

106

123

50

139

150

126

143

70

176

184

161

178

95

217

221

197

214

120

253

252

229

244

150

290

283

261

274

185

336

321

302

312

Сечение токопроводящих жил, мм

Медные жилы проводов и кабелей

Одножильный

Многожильный

на воздухе

в земле

на воздухе

в земле

1,5

22

30

21

27

2,5

30

39

27

36

4

39

50

36

47

6

50

62

46

59

10

68

83

63

79

16

89

107

84

102

25

121

137

112

133

35

147

163

137

158

50

179

194

167

187

70

226

237

211

231

95

280

285

261

279

120

326

324

302

317

150

373

364

346

358

185

431

412

397

405


Для квартиры 220 В

Предположим, одновременно в квартире вы планируете включать следующее оборудование: пылесос – 250 Вт, бойлер – 2200 Вт, компьютер – 350 Вт, стиральную машину – 600 Вт, утюг – 400 Вт, телевизор – 100 Вт и освещение на 800 Вт. В сумме это – 4700 Вт. Чтобы не менять проводку из-за покупки, например, микроволновки, заранее добавим к полученному значению 30 %, то есть 1410 Вт. Получаем 6110 Вт. Умножим на коэффициент использования 0,8 и получим 4888 Вт. По формуле I= P/U находим: I= 4888/220 = 22,22 А. Значит, нужно покупать автомат с номиналом 25 А.


Для частного дома 380 В 15 кВт

Если предположить, что вы будете использовать проводку по максимуму, 15000 умножим на коэффициент использования 0,8 и получим 12000. По той же формуле рассчитаем I= 12000/380 = 31,6 А. Ближайший по номиналу автомат – 32 А.


Согласование с энергосбытом


Для квартиры

На самом деле в большинстве случаев рассчитывать номинал вводного автомата для квартиры нет никакого смысла. Дом вводится в эксплуатацию уже с утверждённым проектом электроснабжения. В этот проект заложены, в том числе, и номинальные значения тока, который может проходить через защитные устройства каждой из квартир. Изменить номинал автоматического выключателя можно только с разрешения управляющей компании. Если в вашей кухне стоит электроплита, то при сечении медного кабеля проводки 10 мм2 вы можете поставить на входе в квартиру вводной автомат мощностью не более 50 А. Номинал вводного автоматического выключателя для квартиры с газовой плитой при сечении кабеля ввода 4 мм2 не может превышать 20 А.


Для частного дома

Сколько Ампер нагрузки выдержит вводной автомат для частного дома, определяется не только предполагаемым потреблением, но и мощностью линии, питающей дом. Обычно сетевая организация выделяет 3 фазы 15 кВт, что соответствует автоматическому выключателю с номиналом 25 А. Если Вы хотите получить больше, можно выполнить расчёты и представить их в энергоснабжающую организацию. Скорее всего, Вам откажут в увеличении лимита, аргументируя это возможным появлением перегрузок запитывающей линии, но иногда положительного результата добиться всё-таки удаётся.


Установка дублирующего автомата

Опломбировка вводного автоматического выключателя вместе с прибором учёта не исключает возможность пользоваться им как рубильником для того, чтобы отключить ввод в квартиру или дом. Учитывая, что далее для каждой группы потребителей обычно ставится свой автомат, с помощью которого можно разомкнуть питание нужной линии, для того, чтобы безопасно выполнить ремонтные работы, в дублирующем выключателе обычно нет необходимости. Дублирование вводного автомата может потребоваться в частном доме, лишь для того, чтобы сделать доступ к рубильнику более удобным. Устанавливается он между счётчиком и групповыми выключателями. Пломбировать дублирующий автомат не нужно.


Ошибки при покупке

Самой частой ошибкой является покупка вводного автоматического выключателя с номиналом ниже или выше необходимого. Автомат будет часто срабатывать, если при установке он рассчитывался на меньшую нагрузку, но со временем количество потребителей увеличилось. В случае, когда выключатель регулярно отщёлкивается, не стоит менять его на тот, что мощнее. От перегрузки может оплавиться проводка. Лучшим решением будет определить участок, подвергающийся повышенной нагрузке, и сделать его отдельной линией с собственным автоматом, увеличив сечение проводов.

Если вы сомневаетесь в том, что правильно определили мощность и класс вводного автомата, обратитесь к профессиональному электрику. Восстановление оплавленной проводки стоит дороже его услуг.

Как подобрать трехфазный автомат

Расчеты электропроводки выполняются еще на стадии проектирования. Прежде всего рассчитывается сила тока в цепях, исходя из этого подбираются автоматические защитные устройства, сечение проводов и кабелей. Особое значение имеет расчет автомата по мощности 380, защищающий от перегрузок и коротких замыканий.

Слишком большой номинал может привести к выходу из строя оборудования, поскольку устройство не успеет сработать. Низкий номинальный ток автомата приведет к тому, что защита будет срабатывать даже при незначительных перегрузках в часы пик. Правильно выполненные расчеты помогут выбрать наиболее оптимальный вариант для конкретных условий эксплуатации.

Как рассчитать мощность электротока

В соответствии с законом Ома, сила тока (I) находится в прямой пропорции с напряжением (U) и в обратной пропорции с сопротивлением (R). Расчет мощности (Р) осуществляется путем умножения силы тока на напряжение. Таким образом, для участка цепи образуется следующая формула, по которой рассчитывается ток: I = P/U.

С учетом реальных условий, к данной формуле прибавляется еще один компонент и при расчетах однофазной сети получается следующий вид: I = P/(U х cos φ).

Трехфазная сеть рассчитывается немного по-другому. Для этого используется следующая формула: I = P/(1,73 х U х cos φ), в которой напряжение U условно составляет 380 вольт, cos φ является коэффициентом мощности, посредством которого активная и реактивная составляющие сопротивления нагрузки соотносятся между собой.

Современные блоки питания обладают незначительной реактивной компонентой, поэтому значение cos φ принимается за 0,95. Это не касается трансформаторов и электродвигателей с высокой мощностью, обладающих большим индуктивным сопротивлением. Расчет сетей, где могут подключаться такие устройства, выполняется с коэффициентом cos φ, эквивалентным 0,8. В других случаях используется стандартная методика расчетов с последующим применением повышающего коэффициента 1,19, получающегося из соотношения 0,95/0,8.

При использовании в формулах известных параметров напряжения 220 и 380 В, а также коэффициента мощности 0,95, в результате получается сила тока для однофазной сети – I = P/209, а для трехфазной – I = P/624. Таким образом, при наличии одной и той же нагрузки, сила тока в трехфазной сети будет в три раза ниже. Это связано с наличием трех проводов отдельных фаз, на каждую из которых равномерно распределяется общая нагрузка. Напряжение между каждой фазой и рабочим нулем составляет 220 вольт, поэтому известная формула может выглядеть следующим образом: I = P/(3 х 220 х cos φ).

Выбор автомата по номинальному току

Рассмотренные формулы широко применяются в расчетах вводного автоматического выключателя. Применяя одну из них – I = P/209 при нагрузке Р в 1 кВт, получается сила тока для однофазной сети 1000 Вт/209 = 4,78 А. Результат можно округлить в большую сторону до 5 А, поскольку реальное напряжение в сети не всегда соответствует 220 В.

Таким образом, получилась сила тока в 5 А на 1 кВт нагрузки. То есть, устройство мощностью более 1 кВт нельзя подключать, например, в удлинитель с маркировкой 5 А, поскольку он не рассчитан на более высокие токи.

Автоматические выключатели обладают собственным номиналом по току. Исходя из этого, легко определить нагрузку, которую они способны выдержать. Для упрощения вычислений существует таблица. Автомат номиналом 6 А соответствует мощности 1,2 кВт, 8 А – 1,6 кВт, 10 А – 2 кВт, 16 А – 3,2 кВт, 20 А – 4 кВт, 25 А – 5 кВт, 32 А – 6,4 кВт, 40 А – 8 кВт, 50 А – 10 кВт, 63 А – 12,6 кВт, 80 А – 16 кВт, 100 А – 20 кВт. Исходя из этих же номиналов проводятся расчеты автомата по мощности на 380в.

Метод 5 А на 1 кВт может использоваться и для определения силы тока, возникающей в сети, когда в нее подключаются какие-либо бытовые приборы и оборудование. В расчетах нужно пользоваться максимальной потребляемой мощностью во время пиковых нагрузок. Для этого применяются технические характеристики оборудования, взятые из паспортных данных. При их отсутствии можно взять ориентировочные параметры стандартных электроприборов.

Отдельно рассчитывается группа освещения. Как правило, мощность приборов освещения оценивается в пределах 1,5-2 кВт, поэтому для них будет достаточно отдельного автомата номиналом 10 А.

Если сложить все имеющиеся мощности, получается довольно высокий суммарный показатель. Однако на практике полная мощность никогда не используется, поскольку существуют ограничения на выделяемую электрическую мощность для каждой квартиры. В современном жилом доме, при наличии электроплит, она составляет от 10 до 12 кВт. Поэтому на вводе устанавливается автомат с номинальным током 50 А. Точно так же выполняется расчет мощности трехфазных автоматов.

Полученные 12 кВт распределяются по всей квартире с учетом размещения мощных и обычных потребителей. Особое внимание следует обратить на кухню и ванную комнату, где устанавливаются электроплиты, водонагреватели, стиральные машины и другое энергоемкое оборудование. Как правило, они подводятся к отдельным автоматическим выключателям соответствующего номинала, а сечение кабелей для подключения также рассчитывается в индивидуальном порядке.

Мощные бытовые агрегаты подключаются не только к автоматам, но и к устройствам защитного отключения. Часть общей мощности следует оставить для освещения и розеток, установленных в помещениях. Правильно выполненные расчеты позволят качественно смонтировать проводку и выбрать нужный выключатель. В этом случае эксплуатация оборудования будет безопасной и долговечной.

Расчет мощности онлайн-калькулятором

В первую очередь необходимо ввести исходные данные в соответствующие графы. На калькуляторе эти показатели включают количество фаз, напряжение сети и мощность нагрузки. Первые два пункта известны заранее, а вычисления мощности приборов и оборудования осуществляются вручную.

Напряжение для однофазной сети выставляется 220 вольт, для трехфазной – 380 В и выше. После ввода параметров остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать» и получить требуемый результат. В соответствующем окне появятся данные о номинальном токе автоматического выключателя, наиболее подходящего для данной сети.

Для предотвращения короткого замыкания и перегрузки электросети применяется трехфазный автомат. Коммутационное устройство можно использовать для линии с постоянным и переменным током. Конструкция стандартной модели представлена расширителями с переключением в зависимости от частоты цепи.

Какой автомат подойдет на 15 кВт

Назначение 3-фазного автомата – защита от сверхтоков и перегрузок. Модификация на 15 кВт работает в сети с напряжением 380 В, то есть на ввод понадобится прибор на 25А. При выборе нужно учитывать, что в условиях коротких замыканий сила тока повышается и может стать причиной возгорания электропроводки.

Подбирая модель автомата на 15 кВт для трехфазной нагрузки, понадобится учесть параметры допустимого напряжения и тока при коротком замыкании. Стоит ориентироваться на вычисленные показатели тока кабеля с минимальным сечением, который защищает выключатель и номинальный ток приемника.

При расчетах вводного коммутационного автомата по параметрам мощности в сети 380 В учитывают:

  • электрическую мощность – фактическую и добавочную;
  • интенсивность загрузки кабеля;
  • наличие свободной мощности в проектном показателе жилого дома;
  • удаленность хозяйственных построек и нежилых помещений от точки ввода кабеля.

В сети на 15 киловатт при добавочной мощности устанавливается прибор ВРУ.

Функции трехфазных автоматов

Перед тем как подобрать автоматический коммутатор, следует разобраться с его функционалом. Пользователи часто заблуждаются, думая, что устройство защищает бытовую технику. На ее электропоказатели автомат не реагирует, срабатывая исключительно при коротком замыкании либо перегрузке. К функциям трехфазника относятся:

  • одновременное обслуживание нескольких однофазных зон цепи;
  • предотвращение образования сверхтоков на линии;
  • совместная работа с выпрямителями сети переменного тока;
  • защита высокомощного оборудования;
  • повышенная мощность за счет установки специального преобразователя;
  • быстрое срабатывание в режиме КЗ на линии с большим количеством потребителей;
  • возможность отключения в ручном режиме при помощи рубильника или выключателя;
  • совместимость с дополнительными защитными клеммами.

Без дифавтомата повышаются риски возгорания кабеля.

Принцип работы и предназначение защитного автомата

Трехфазный автоматический выключатель в случаях замыкания на линии активируется при помощи электромагнитного расщепителя. Принцип работы элемента заключается в нагреве биметаллической пластины в момент повышения номинала тока и выключении напряжения.

Предохранитель не дает КЗ и сверхтоку с показателями выше расчетных воздействовать на проводку. Без него кабельные жилы нагреваются до температуры плавления, что приводит к воспламенению изоляционного слоя. По этой причине важно знать, сможет ли сеть выдержать напряжение.

Соответствие проводов нагрузке

Проблема характерна для домов старой застройки, в которых на существующую линию ставятся новые автоматы, счетчик, УЗО. Автоматы подбираются под общую мощность техники, но иногда они не срабатывают – кабель дымиться или горит.

К примеру, у жил старого кабеля с сечением 1,5 мм2 токовый предел составляет 19 А. При единовременном включении оборудования с суммарным током 22,7 А защиту обеспечит только модификация на 25 Ампер.

Провода нагреются, но коммутатор останется включенным до момента оплавления изоляции. Предотвратить пожар может полная замена проводки на медный кабель с сечением 2,5 мм2.

Защита самого слабого участка кабельной проводки

На основании п. 3.1.4 ПУЭ задачей автоматического устройства является предотвращение перегрузки на самом слабом звене электроцепи. Его номинальный ток подбирается по току подсоединенных бытовых приборов.

Если автомат выбран неправильно, незащищенный участок станет причиной возгорания.

Принципы расчета автомата по сечению кабеля

Вычисления 3-фазного дифавтомата осуществляются на основании сечения кабеля. Для модели на 25 А понадобится обратиться к таблице.

Сечение провода, мм2 Допустимый ток нагрузки по материалу кабеля
Медь Алюминий
0,75 11 8
1 15 11
1,5 17 13
2,5 25 19
4 35 28

Модификацию на 25 Ампер можно применять для защиты проводки или установить на ввод.

Например, для проводки используется медный провод с сечением 1,5 мм2 с допустимым током нагрузки 19 А. Чтобы кабель не нагревался, понадобится выбрать меньшее значение – 16 А.

Определение зависимости мощности от сечения по формуле

Если сечение кабеля неизвестно, можно использовать формулу:

  • Iрасч – расчетный ток,
  • P – мощность приборов,
  • Uном – номинал напряжения.

В качестве примера можно рассчитать, автомат, который понадобится ставить на бойлер с нагрузкой 3 кВт и напряжением сети 220 В:

  1. Перевести 3 кВт в Ватты – 3х1000=3000.
  2. Разделить величину на напряжение: 3000/220=13,636.
  3. Округлить расчетный ток до 14 А.

В зависимости от условий окружающей среды и способу прокладки кабеля нужно учесть поправочный коэффициент для сети 220 В. Среднее значение равно 5 А. Его понадобится прибавить к расчетному показателю тока Iрасч=14 +5=19 А. Далее по таблице ПУЭ выбирается сечение медного провода.

Сечение, мм2 Ток нагрузки, А
Одножильный кабель Двухжильный кабель Трехжильный кабель
Одинарный провод 2 провода вместе 3 провода вместе 4 провода вместе Одиночная укладка Одиночная укладка
1 17 16 15 14 15 14
1,5 23 19 17 16 18 15
2,5 30 27 25 25 25 21
4 41 38 35 30 32 27
6 50 46 42 40 40 34

Подбор автоматического коммутатора по мощности

Подобрать защитный переключатель поможет вычисление суммарной мощности бытовой техники. Понадобится посмотреть значение в паспорте устройства. Например, на кухне в розетку включаются:

  • кофеварка – 1000 Вт;
  • электродуховка – 2000 Вт;
  • печка СВЧ – 2000 Вт;
  • электрический чайник – 1000 Вт;
  • холодильник – 500 Вт.

Суммируя показатели, получаем 6500 Вт или 6,5 киловатт. Далее понадобится обратиться к таблице автоматов в зависимости от мощности подключения.

Однофазное подключение 220 В Трехфазное подключение Мощность автомата
Схема «треугольник» 380 В Схема звезда, 220 В
3,5 кВт 18,2 кВт 10,6 кВт 16 А
4,4 кВт 22,8 кВт 13,2 кВт 20 А
5,5 кВт 28,5 кВт 16,5 кВт 25 А
7 кВт 36,5 кВт 21,1 кВт 32 А
8,8 кВт 45,6 кВт 26,4 кВт 40 А

На основании таблицы для проводки со стандартным напряжением можно подобрать прибор на 32 А, который подходит для суммарной мощности 7 кВт.

Если планируется подключение дополнительной техники, используется коэффициент повышения. Среднее значение 1,5 умножается на мощность, полученную при вычислениях. Понижающий коэффициент применяется при невозможности одновременной эксплуатации нескольких электроприборов. Он равен 1 или минус 1.

Выбор автомата в зависимости от мощности нагрузки

Для квартир и домов с новой электропроводкой выбор автомата производится на основании расчетного тока нагрузки.

Рассчитать прибор трехфазного типа можно по номинальному току нагрузки или по скорости срабатывания в условиях превышения токового значения. Для вычислений требуется сложить мощность всех потребителей и вычислить ток, проходящий через линию. Работы выполняются по формуле:

  • Р – суммарная мощность всей бытовой техники;
  • U – напряжение сети.

К примеру, мощность равняется 7,2 кВт, вычислена по формуле 7200/220=32,72 А. В таблице указаны номиналы 16, 20, 32, 25 и 40 А. Величину 32,72 А с учетом срабатывания устройства при значении в 1,13 раз больше номинала, умножаем: 32х1,13=36,1 А. По таблице видно, что лучше поставить модель на 40 А.

Способы подбора дифавтомата

Для примера рассмотрим кухню, где подключается большое количество оборудования. Вначале требуется установить номинал общей мощности для помещения с холодильником (500 Вт), микроволновкой (1000 Вт), чайником (1500 Вт) и вытяжкой (100 Вт). Общий показатель мощности – 3,1 кВт. На его основании применяются различные способы выбора автомата на 3 фазы.

Табличный метод

На основании таблицы устройств по мощности подключения выбирается однофазный или трехфазный прибор. Но величина в расчетах может не совпадать с табличными данными. Для участка сети на 3,1 кВт понадобится модель на 16 А – ближайший по значению показатель равняется 3,5 кВт.

Графический метод

Технология подбора не отличается от табличной – понадобится найти график в интернете. На рисунке стандартно по горизонтали находятся переключатели с их токовой нагрузкой, по вертикали – мощность потребления на одном участке цепи.

Для установления мощности устройства понадобится провести линию по горизонтали до точки с номинальным током. Суммарной нагрузке на сеть 3,1 кВт соответствует переключатель на 16 А.

Критерии выбора трехфазного коммутатора

Перед покупкой стоит учесть все параметры, которые будет иметь входной аппарат.

Фаза и напряжение

Однофазные модели на 220 В подключаются к одной клемме, трехфазные на 380 В – к трем.

Ток утечки

На корпусе имеется маркировка – греческая буква «дельта». Токовая утечка частного дома составляет около 350 мА, отдельной группы приборов – 30 мА, светильников и розеток – 30 мА, одиночных звеньев – 15 мА, бойлера – 10 мА.

Разновидности по току

На автомате имеются индексы А (срабатывание при утечке постоянного тока) и АС (срабатывание при утечке переменного тока).

Количество полюсов

В зависимости от количества полюсов можно приобрести трехфазный выключатель:

  • однополюсный тип аппаратов для защиты одного кабеля и одной фазы;
  • двухполюсный, представленный двумя приборами с общим рубильником – выключение происходит в момент превышения допустимого значения одного из них, одновременно обрываются нейтраль и фаза в однофазной сети;
  • трехполюсный аппарат, обеспечивающий разрыв и защиту фазной цепи – являются тремя приборами с общей рукояткой активации/деактивации;
  • четырехполюсный прибор, который монтируется только на ввод трехфазного РУ – разрывает все три фазы и рабочий ноль. Разрыв заземления защиты недопустим.

Вне зависимости от количества полюсов время отключения устройства не должно превышать 0,3 сек.

Место установки

Для бытового использования предназначен электрический автомат на 3 фазы с маркировкой С на 25 А. На вводе в этом случае лучше устанавливать изделия С50, С65, С85, С95. Для розеток или иных точек – С 25 и С 15, для освещения – С 12 или С 17, для электроплиты – С 40. Они будут срабатывать, когда показатели тока в 5-10 раз превышают номинал.

Нюансы, которые нужно учитывать

Точно знать, какие бытовые приборы будут в доме или квартире, не может никто. По этой причине следует:

  • повысить суммарную расчетную мощность трехфазного дифавтомата на 50 %, или применять коэффициент повышения 1,5;
  • понижающий коэффициент учитывается, когда в помещении не хватает розеток для одновременного подключения техники;
  • для простоты расчетов нагрузку стоит разделить на группы;
  • мощные приборы стоит подключить отдельно с учетом маломощной нагрузки;
  • для вычисления маломощной нагрузки мощность понадобится разделить на напряжение;
  • проводка – основной фактор, на который ориентируются при выборе автоматического 3-фазного выключателя; старые алюминиевые провода выдерживают 10 А, но если их взять для розеток на 16 А, могут расплавиться;
  • в бытовых условиях чаще всего применяются модели с токовым номиналом 6, 16, 25, 32 и 40 А.

При покупке трехфазного дифференциального автомата нужно учитывать, что основные маркировки есть на корпусе или в паспорте. Использование формул и таблиц поможет подобрать модель в соответствии с проводкой в квартире и мощностью бытовой техники.

Для расчета мощности номинала трехфазного автомата необходимо суммировать всю мощность электроприборов, которые будут подключены через него. Например, нагрузка по фазам одинакова:

L1 5000 W + L2 5000 kW + L3 5000W = 15000 W

Полученные ваты переводим в киловатты:

15000 W / 1000 = 15 kW

Полученное число умножаем на 1,52 и получаем рабочий ток А.

15 kW * 1,52 = 22,8 А.

Номинальный ток автомата должен быть больше рабочего. В нашем случае рабочий ток 22,8 А, поэтому мы выбираем автомат 25 А.

Номинал автоматов по току: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100.

Уточняем сечение жил кабеля на соответствие нагрузке здесь.

Данная формула справедлива при одинаковой нагрузке по трем фазам. Если потребление по одной из фаз значительно больше, то номинал автомата подбирается по мощности этой фазы:

Например, нагрузка по фазам: L1 5000 W; L2 4000 W; L3 6000 W.

Ваты переводим в киловатты для чего 6000 W / 1000 = 6 kW.

Теперь определяем рабочий ток по этой фазе 6 kW * 4,55 = 27,3 А.

Номинальный ток автомата должен быть больше рабочего в нашем случае рабочий ток 27,3 А мы выбираем автомат 32 А.

В приведенных формулах 1,52 и 4,55 – коэффициенты пропорциональности для напряжений 380 и 220 В.

Материалы, близкие по теме:

Как подобрать автомат трехфазный по мощности прибора. Расчет сечения кабеля и автоматического выключателя. Простейшие правила установки

Устройства для отключения электричества при перегрузках и коротких замыканиях устанавливают на входе в любую домашнюю сеть. Необходимо правильно рассчитать номиналы автоматических выключателей по току, иначе их работа будет неэффективной. Согласны?

Мы расскажем, как производится расчет параметров автомата, согласно которым подбирают это защитное устройство. Из предложенной нами статьи вы узнаете, как выбрать прибор, требующийся для защиты электросети. С учетом наших советов вы приобретете вариант, четко срабатывающий в опасный для проводки момент.

Для обеспечения правильного выбора номинала устройств отключения необходимо понимание принципов их работы, условий и времени срабатывания.

Рабочие параметры автоматических выключателей стандартизированы российскими и международными нормативными документами.

Основные элементы и маркировка

В конструкцию выключателя входят два элемента, которые реагируют на превышение силой тока установленного диапазона значений:

  • Биметаллическая пластина под воздействием проходящего тока нагревается и, изгибаясь, надавливает на толкатель, который разъединяет контакты. Это “тепловая защита” от перегрузки.
  • Соленоид под воздействием сильного тока в обмотке генерирует магнитное поле, которое давит сердечник, а тот уже воздействует на толкатель. Это “токовая защита” от короткого замыкания, которая реагирует на такое событие значительно быстрее, чем пластина.

Типы устройств электрической защиты обладают маркировкой, по которой можно определить их основные параметры.

На каждом автоматическом выключателе обозначены его основные характеристики. Это позволяет не перепутать устройства, когда они установлены в щитке

Тип времятоковой характеристики зависит от диапазона уставки (величины силы тока при которой происходит срабатывание) соленоида. Для защиты проводки и приборов в квартирах, домах и офисах используют выключатели типа “C” или, значительно менее распространенные – “B”. Особенной разницы между ними при бытовом применении нет.

Тип “D” используют в подсобных помещениях или столярках при наличии оборудования с электродвигателями, которые имеют большие показатели пусковой мощности.

Существует два стандарта для устройств отключения: жилой (EN 60898-1 или ГОСТ Р 50345) и более строгий промышленный (EN 60947-2 или ГОСТ Р 50030.2). Они отличаются незначительно и автоматы обоих стандартов можно использовать для жилых помещений.

По номинальному току стандартный ряд автоматов для использования в бытовых условиях содержит приборы со следующими значениями: 6, 8, 10, 13 (редко встречается), 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Время-токовые характеристики срабатывания

Для того чтобы определить быстроту срабатывания автомата при перегрузке существуют специальные таблицы зависимости времени отключения от коэффициента превышения номинала, который равен отношению существующей силы тока к номинальной:

K = I / I n .

Резкий обрыв вниз графика при достижении значения коэффициента диапазона от 5 до 10 единиц, обусловлен срабатыванием электромагнитного расцепителя. Для выключателей типа “B” это происходит при значении от 3 до 5 единиц, а для типа “D” – от 10 до 20.

График показывает зависимость диапазона времени срабатывания автоматов типа “C” от отношения силы тока к значению, которое установлено для этого выключателя

При K = 1,13 автомат гарантированно не отключит линию в течение 1 часа, а при K = 1,45 – гарантированно отключит за это же время. Эти величины утверждены в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.

Чтобы понять, за какое время сработает защита, например, при K = 2, необходимо провести вертикальную линию от этого значения. В результате получим, что согласно приведенному графику, отключение произойдет в диапазоне от 12 до 100 секунд.

Столь большой разброс времени обусловлен тем, что нагрев пластины зависит не только от мощности проходящего через нее тока, но и параметров внешней среды. Чем выше температура, тем быстрее срабатывает автомат.

Правила выбора номинала

Геометрия внутриквартирных и домовых электрических сетей индивидуальна, поэтому типовых решений по установке выключателей определенного номинала не существует. Общие правила расчета допустимых параметров автоматов достаточно сложны и зависят от многих факторов. Необходимо учесть их все, иначе возможно создание аварийной ситуации.

Принцип устройства внутриквартирной разводки

Внутренние электрические сети имеют разветвленную структуру в виде “дерева” – графа без циклов. Соблюдение такого принципа построения называется , согласно которой оснащаются защитными устройствами все виды электрических цепей.

Это улучшает устойчивость системы при возникновении аварийной ситуации и упрощает работы по ее устранению. Также гораздо легче происходит распределение нагрузки, подключение энергоемких приборов и изменение конфигурации проводки.

У основания графа находится вводной автомат, а сразу после разветвления для каждой отдельной электрической цепи размещают групповые выключатели. Это проверенная годами стандартная схема

В функции вводного автомата входит контроль общей перегрузки – недопущение превышения силой тока разрешенного значения для объекта. Если это произойдет, то существует риск повреждения наружной проводки. Кроме того, вероятно срабатывание защитных устройств за пределами квартиры, которые уже относится к общедомовой собственности или принадлежит местным энергосетям.

В функции групповых автоматов входит контроль силы тока по отдельным линиям. Они защищают от перегрузки кабель на выделенном участке и подключенную к нему группу потребителей электроэнергии. Если при коротком замыкании такое устройство не срабатывает, то его страхует вводной автомат.

Даже для квартир с небольшим количеством электропотребителей желательно выполнить отдельную линию на освещение. При отключении автомата другой цепи, свет не погаснет, что позволит в более комфортных условиях устранить возникшую проблему. Практически в каждом щитке значение номинала вводного автомата меньше чем сумма на групповых.

Суммарная мощность электроприборов

Максимальная нагрузка на цепь возникает при одновременном включении всех электроприборов. Поэтому обычно, суммарную мощность вычисляют простым сложением. Однако в ряде случаев этот показатель будет меньше.

Для некоторых линий, одновременная работа всех подключенных к ней электроприборов маловероятна, а порой и невозможна. В домах иногда специально устанавливают ограничения на работу мощных устройств. Для этого нужно помнить о недопущении их одновременного включения или использовать ограниченное число розеток.

Вероятность одновременной работы всей офисной оргтехники, освещения и вспомогательного оборудования (чайники, холодильники, вентиляторы, обогреватели и т.д.) очень низка, поэтому при расчете максимальной мощности используют поправочный коэффициент

При электрификации офисных зданий для расчетов часто используют эмпирический коэффициент одновременности, значение которого берут в диапазоне от 0,6 до 0,8. Максимальная нагрузка вычисляется умножением суммы мощностей всех электроприборов на коэффициент.

В расчетах существует одна тонкость – необходимо учитывать разницу между номинальной (полной) мощностью и потребляемой (активной), которые связаны коэффициентом (cos (f )).

Это означает, что для работы устройства необходим ток мощности равной потребляемой деленной на этот коэффициент:

I p = I / cos (f)

  • I p – сила номинального тока, которую применяют в расчетах нагрузки;
  • I – сила потребляемого прибором тока;
  • cos (f)

Обычно номинальный ток сразу или через указание величины cos (f) указывают в техническом паспорте электрического прибора.

Так, например, значение коэффициента для люминесцентных источников света равно 0,9; для LED-ламп – около 0,6; для обыкновенных ламп накаливания – 1. Если документация утеряна, но известна потребляемая мощность бытовых устройств, то для гарантии берут cos (f) = 0,75.

О том, как подобрать автоматический выключатель по мощности нагрузки, написано в , с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Выбор сечения жил

Прежде чем прокладывать силовой кабель от распределительного щитка к группе потребителей, необходимо вычислить мощность электроприборов при их одновременной работе. Сечение любой ветви выбирают по таблицам расчета в зависимости от типа металла проводки: меди или алюминия.

Производители проводов сопровождают выпускаемую продукцию подобными справочными материалами. Если они отсутствуют, то ориентируются на данные из справочника “Правила устройства электрооборудования” или производят .

Однако часто потребители перестраховываются и выбирают не минимально допустимое сечение, а на шаг большее. Так, например, при покупке медного кабеля для линии 5 кВт, выбирают сечение жил 6 мм 2 , когда по таблице достаточно значения 4 мм 2 .

Справочная таблица, представленная в ПУЭ, позволяет выбрать необходимое сечение из стандартного ряда для различных условий эксплуатации медного кабеля

Это бывает оправдано по следующим причинам:

  • Более длительная эксплуатация толстого кабеля, который редко подвергается предельно допустимой для его сечения нагрузке. Заново выполнять прокладку электропроводки – непростая и дорогостоящая работа, особенно если в помещении сделан ремонт.
  • Запас пропускной способности позволяет беспроблемно подключать к ветви сети новые электроприборы. Так, в кухню можно добавить дополнительную морозильную камеру или переместить туда стиральную машину из ванной комнаты.
  • Начало работы устройств, содержащих электродвигатели, дает сильные стартовые токи. В этом случае наблюдается просадка напряжения, которая выражается не только в мигании ламп освещения, но и может привести к поломке электронной части компьютера, кондиционера или стиральной машины. Чем толще кабель, тем меньше будет скачок напряжения.

К сожалению, на рынке много кабелей, выполненных не по ГОСТу, а согласно требованиям различных ТУ.

Часто сечение их жил не соответствует требованиям или они выполнены из токопроводящего материала с большим сопротивлением, чем положено. Поэтому реальная предельная мощность, при которой происходит допустимый нагрев кабеля, бывает меньше чем в нормативных таблицах.

Эта фотография показывает отличия между кабелями, выполненными по ГОСТ (слева) и согласно ТУ (справа). Очевидна разница в сечении жил и плотности прилегания изоляционного материала

Расчет номинала выключателя для защиты кабеля

Устанавливаемый в щитке автомат должен обеспечить отключение линии при выходе мощности тока за пределы диапазона, разрешенного для электрического кабеля. Поэтому для выключателя необходимо провести расчет максимально допустимого номинала.

По ПУЭ допустимую длительную нагрузку проложенных в коробах или по воздуху (например, над натяжным потолком) медных кабелей, берут из приведенной выше таблицы. Эти значения предназначены для аварийных случаев, когда идет перегрузка по мощности.

Некоторые проблемы начинаются при соотнесении номинальной мощности выключателя длительному допустимому току, если это делать в соответствии с действующим ГОСТ Р 50571.4.43-2012.

Приведен фрагмент п. 433.1 ГОСТ Р 50571.4.43-2012. В формуле “2” допущена неточность, а для правильного понимания определения переменной In нужно учесть Приложение “1”

Во-первых, в заблуждение вводит расшифровка переменной I n , как номинальной мощности, если не обратить внимания на Приложение “1” к этому пункту ГОСТа. Во-вторых, в формуле “2” существует опечатка: коэффициент 1,45 добавлен неправильно и этот факт констатируют многие специалисты.

Согласно п. 8.6.2.1. ГОСТ Р 50345-2010 для бытовых выключателей с номиналом до 63 A условное время равно 1 часу. Установленный ток расцепления равен значению номинала, умноженного на коэффициент 1,45.

Таким образом, согласно и первой и измененной второй формулам номинальная сила тока выключателя должна рассчитываться по следующей формуле:

I n

  • I n – номинальный ток автомата;
  • I Z – длительный допустимый ток кабеля.

Проведем расчет номиналов выключателей для стандартных сечений кабелей при однофазном подключении с двумя медными жилами (220 В). Для этого разделим длительный допустимый ток (при прокладке по воздуху) на коэффициент расцепления 1,45.

Выберем автомат таким образом, чтобы его номинал был меньше этого значения:

  • Сечение 1,5 мм 2: 19 / 1,45 = 13,1. Номинал: 13 A;
  • Сечение 2,5 мм 2: 27 / 1,45 = 18,6. Номинал: 16 A;
  • Сечение 4,0 мм 2: 38 / 1,45 = 26,2. Номинал: 25 A;
  • Сечение 6,0 мм 2: 50 / 1,45 = 34,5. Номинал: 32 A;
  • Сечение 10,0 мм 2: 70 / 1,45 = 48,3. Номинал: 40 A;
  • Сечение 16,0 мм 2: 90 / 1,45 = 62,1. Номинал: 50 A;
  • Сечение 25,0 мм 2: 115 / 1,45 = 79,3. Номинал: 63 A.

Автоматические выключатели на 13A в продаже бывают редко, поэтому вместо них чаще используют устройства с номинальной мощностью 10A.

Кабели на основе алюминиевых жил сейчас редко используют при монтаже внутренней проводки. Для них тоже есть таблица, позволяющая выбрать сечение по нагрузке

Подобным способом для алюминиевых кабелей рассчитаем номиналы автоматов:

  • Сечение 2,5 мм 2: 21 / 1,45 = 14,5. Номинал: 10 или 13 A;
  • Сечение 4,0 мм 2: 29 / 1,45 = 20,0. Номинал: 16 или 20 A;
  • Сечение 6,0 мм 2: 38 / 1,45 = 26,2. Номинал: 25 A;
  • Сечение 10,0 мм 2: 55 / 1,45 = 37,9. Номинал: 32 A;
  • Сечение 16,0 мм 2: 70 / 1,45 = 48,3. Номинал: 40 A;
  • Сечение 25,0 мм 2: 90 / 1,45 = 62,1. Номинал: 50 A.
  • Сечение 35,0 мм 2: 105 / 1,45 = 72,4. Номинал: 63 A.

Если производитель силовых кабелей заявляет иную зависимость допустимой мощности от площади сечения, то необходимо пересчитать значение для выключателей.

Формулы зависимости силы тока от мощности для однофазной и трехфазной сети отличаются. Многие люди, которые имеют приборы, рассчитанные на напряжения 380 Вольт, на этом этапе допускают ошибку

Как определить технические параметры автоматического выключателя по маркировке, подробно . Рекомендуем ознакомиться с познавательным материалом.

Предупреждение перегрузки от работы потребителей

Иногда на линию устанавливают автомат с номинальной мощностью значительно более низкой, чем необходимо для гарантированного сохранения работоспособности электрического кабеля.

Снижать номинал выключателя целесообразно, если суммарная мощность всех устройств в цепи значительно меньше, чем способен выдержать кабель. Это происходит, если исходя из соображений безопасности, когда уже после монтажа проводки часть приборов была удалена с линии.

Тогда уменьшение номинальной мощности автомата оправдано с позиции его более быстрого реагирования на возникающие перегрузки.

Например, при заклинивании подшипника электродвигателя, ток в обмотке резко увеличивается, но не до значений короткого замыкания. Если автомат среагирует быстро, то обмотка не успеет оплавиться, что спасет двигатель от дорогостоящей процедуры перемотки.

Также используют номинал меньше расчетного по причинам жестких ограничений на каждую цепь. Например, для однофазной сети на входе в квартиру с электроплитой установлен выключатель 32 A, что дает 32 * 1,13 * 220 = 8,0 кВт допустимой мощности. Пусть при выполнении разводки по квартире были организованы 3 линии с установкой групповых автоматов номинала 25 A.

Если количество установленных в распределительный щит групповых автоматов велико, то их необходимо подписать и пронумеровать. Иначе можно запутаться

Допустим, что на одной из линий происходит медленное возрастание нагрузки. Когда потребляемая мощность достигнет значения равного гарантированному расцеплению группового выключателя, на остальные два участка останется только (32 – 25) * 1,45 * 220 = 2,2 кВт.

Это очень мало относительно общего потребления. При такой схеме распределительного щитка входной автомат будет чаще отключаться, чем устройства на линиях.

Поэтому чтобы сохранить принцип селективности, нужно поставить на участки выключатели номиналом в 20 или 16 ампер. Тогда при таком же перекосе потребляемой мощности на другие два звена будет приходиться суммарно 3,8 или 5,1 кВт, что приемлемо.

Рассмотрим возможность с номиналом 20A на примере выделенной для кухни отдельной линии.

К ней подсоединены и могут быть одновременно включены следующие электроприборы:

  • Холодильник, номинальной мощностью 400 Вт и стартовым током в 1,2 кВт;
  • Две морозильные камеры, мощностью 200 Вт;
  • Духовка, мощностью 3,5 кВт;
  • При работе электрической духовки разрешено дополнительно включить только один прибор, самые мощный из которых – электрочайник, потребляющий 2,0 кВт.

Двадцатиамперный автомат позволяет более часа пропускать ток с мощностью 20 * 220 * 1,13 = 5,0 кВт. Гарантированное отключение меньше чем за один час произойдет при пропуске тока в 20 * 220 * 1,45 = 6,4 кВт.

На кухне постоянное подключение к электричеству должно быть у холодильного оборудования и плиты. Если существует риск превышения силы тока, то одновременную работу остальных устройств можно исключить, выделив для них всего две розетки

При одновременном включении духовки и электрочайника суммарная мощность составит 5,5 кВт или 1,25 части от номинала автомата. Так как чайник работает недолго, то отключения не произойдет. Если в этот момент включатся в работу холодильник и обе морозильные камеры, то мощность составит уже 6,3 кВт или 1,43 части номинала.

Это значение уже близко к параметру гарантированного расцепления. Однако вероятность возникновения такой ситуации крайне мала и длительность периода будет незначительна, так как время работы моторов и чайника невелико.

Возникающего при запуске холодильника стартового тока, даже в сумме со всеми работающими устройствами, будет недостаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя. Таким образом, в заданных условиях можно использовать автомат на 20 A.

Единственный нюанс заключается в возможности увеличения напряжения до 230 В, что разрешено нормативными документами. В частности ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) определяет стандартное напряжение равным 230 В с возможностью использования 220 В.

Сейчас в большинство сетей электричество подают напряжение 220 В. Если же параметр тока приведен к международному стандарту 230 В, то можно пересчитать номиналы в соответствии с этим значением.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство выключателя. Выбор вводного автомата в зависимости от подключаемой мощности. Правила распределения питания:

Выбор выключателя по пропускной способности кабеля:

Расчет номинального тока выключателя – сложная задача, для решения которой необходимо учесть множество условий. От установленного автомата зависит удобство обслуживания и безопасность работы локальной электросети.

В случае возникновения сомнений в возможности сделать правильный выбор необходимо обратиться к опытным электрикам.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Расскажите о собственном опыте в подборе автоматических выключателей. Поделитесь полезной информацией и фото по теме статьи, задавайте вопросы.

Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества.

Для чего служит автомат

В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока. Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться. Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.

Пакетник или автомат защиты необходим для предотвращения перегрева проводников и отключения в случае КЗ

Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.

Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.

Какие бывают автоматы защиты

Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсныве. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации.

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Автоматы для однофазной сети

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

  • Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
  • Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
  • Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм 2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

После того, как нашли ток, выбираем номинал. Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников. Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.

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.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т. д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:

  • B — срабатывает при превышении номинального тока в 3-5 раз;
  • C — если он превышен в 5-10 раз;
  • D — если больше в 10-20 раз.

Класс автомата или тока отсечки

С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

  • С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
  • Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
  • Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

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.

Выбор автомата защиты: по току, нагрузке, сечению провода

Правильный выбор автомата – залог безопасности для вас, ваших близких. Как самостоятельно выбрать номинал, остальные характеристики – читайте дальше.

Выбор автоматического выключателя по мощности

При проектировании электросети нового дома, для подключения новых мощных приборов, в процессе модернизации электрощита приходится осуществлять выбор автоматического выключателя для надёжной электрической безопасности.

Некоторые пользователи небрежно относятся к данной задаче, и могут не задумываясь подключить любой имеющийся автомат, лишь бы работало, или при выборе ориентируются по таким критериям: подешевле, чтоб не сильно по карману било, или по мощней, чтобы лишний раз не выбивало.

Очень часто такая халатность и незнание элементарных правил выбора номинала предохранительного устройства приводит к фатальным последствиям. Данная статья ознакомит с основными критериями защиты электропроводки от перегрузки и короткого замыкания, для возможности правильного выбора защитного автомата соответственно мощности потребления электроэнергии.

Коротко принцип работы и предназначение защитных автоматов

Автоматический выключатель при коротком замыкании срабатывает практически моментально благодаря электромагнитному расщепителю. При определённом превышении номинального значения тока нагревающаяся биметаллическая пластина отключит напряжение спустя некоторое время, которое можно узнать из графика время токовой характеристики.

Данное предохранительное устройство защищает проводку от КЗ и сверх токов, превышающих расчётное значение для данного сечения провода, которые могут разогреть токопроводящие жилы до температуры плавления и возгорания изоляции. Чтобы этого не произошло, нужно не только правильно подобрать защитный выключатель, соответствующий мощности подключаемых устройств, но и проверить, выдержит ли имеющаяся сеть такие нагрузки.

Внешний вид трех полюсного автоматического выключателя

Провода должны соответствовать нагрузке

Очень часто бывает, что в старом доме устанавливается новый электросчётчик, автоматы, УЗО, но проводка остаётся старой. Покупается много бытовой техники, суммируется мощность и под неё подбирается автомат, который исправно держит нагрузку всех включённых электроприборов.

Вроде всё правильно, но вдруг изоляция проводов начинает выделять характерный запах и дым, появляется пламя, а защита не срабатывает. Это может случиться, если параметры электропроводки не рассчитаны на такой ток.

Допустим, поперечное сечение жилы старого кабеля — 1,5мм², с максимально допустимым пределом по току в 19А. Принимаем, что одновременно к нему подключили несколько электроприборов, составляющих суммарную нагрузку 5кВт, что в токовом эквиваленте составляет приблизительно 22,7А, ему соответствует автомат 25А.

Провод будет разогреваться, но данный автомат будет оставаться включённым все время, пока не произойдёт расплавление изоляции, что повлечёт короткое замыкание, а пожар уже может разгораться полным ходом.

кабель силовой NYM

Защитить самое слабое звено электропроводки

Поэтому, прежде чем сделать выбор автомата соответственно защищаемой нагрузке, нужно удостовериться, что проводка данную нагрузку выдержит.

Согласно ПУЭ 3.1.4 автомат должен защищать от перегрузок самый слабый участок электрической цепи, или выбираться с номинальным током, соответствующим токам подключаемых электроустановок, что опять же подразумевает их подключение проводниками с требуемым поперечным сечением.

При игнорировании этого правила не стоит нарекать на неправильно рассчитанный автомат и проклинать его производителя, если слабое звено электропроводки вызовет пожар.

Расплавленная изоляция проводов

Расчет номинала автомата

Допускаем, что проводка новая, надёжная, правильно рассчитанная, и соответствует всем требованиям. В этом случае выбор автоматического выключателя сводится к определению подходящего номинала из типичного ряда значений, исходя из расчетного тока нагрузки, который вычисляется по формуле:

где Р – суммарная мощность электроприборов.

Подразумевается активная нагрузка (освещение, электронагревательные элементы, бытовая техника). Такой расчет полностью подходит для домашней электросети в квартире.

Допустим расчет мощности произведён: Р=7,2 кВт. I=P/U=7200/220=32,72 А. Выбираем подходящий автомат на 32А из ряда значений: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

Данный номинал немного меньше расчётного, но ведь практически не бывает одновременного включения всех электроприборов в квартире. Также стоит учитывать, что на практике срабатывание автомата начинается со значения в 1,13 раза больше от номинального, из-за его времятоковой характеристики, то есть 32*1,13=36,16А.

Для упрощения выбора защитного автомата существует таблица, где номиналы автоматов соответствуют мощности однофазной и трёхфазной нагрузки:

Таблица выбора автомата по току

Найденный по формуле в вышеприведённом примере номинал наиболее близок по значению мощности, которое указано в выделенной красном ячейке. Также, если вы хотите рассчитать ток для трехфазной сети, при выборе автомата, ознакомьтесь со статьей про расчет и выбор сечения провода

Подбор защитных автоматов для электрических установок (электродвигателей, трансформаторов) с реактивной нагрузкой, как правило, не производится по мощности. Номинал и тип время токовой характеристики автоматического выключателя подбирается соответственно рабочему и пусковому току, указанному в паспорте данного устройства.

Подбор автоматического выключателя по мощности

Выбор защитных автоматических выключателей производится не только в ходе установки новой электрической сети, но и при модернизации электрощита, а также при включении в цепь дополнительных мощных приборов, повышающих нагрузку до такого уровня, с которым старые устройства аварийного отключения не справляются. И в этой статье речь пойдет о том, как правильно производить подбор автомата по мощности, что следует учитывать в ходе этого процесса и каковы его особенности.

Непонимание важности этой задачи может привести к очень серьезным проблемам. Ведь зачастую пользователи не утруждают себя, производя выбор автоматического выключателя по мощности, и берут в магазине первое попавшееся устройство, пользуясь одним из двух принципов – «подешевле» или «помощнее». Такой подход, связанный с неумением или нежеланием рассчитать суммарную мощность устройств, включенных в электросеть, и в соответствии с ней подобрать защитный автомат, зачастую становится причиной выхода дорогостоящей техники из строя при коротком замыкании или даже пожара.

Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?

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.

Расцепитель электромагнитного типа представляет собой соленоид с сердечником, который при прохождении сквозь него тока высокой мощности моментально сдвигается в сторону отключающего элемента, выключая защитное устройство и обесточивая сеть.

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

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.

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. Но через некоторое время после включения приборов в доме появляется задымление с характерным запахом горелой изоляции, а через некоторое время возникает пламя. Автоматический выключатель при этом не будет отключать сеть от питания – ведь номинал тока не превышает допустимого.

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.

Причина в том, что хотя расчет автомата по мощности был сделан правильно, кабель проводки сечением 1,5 мм² был рассчитан на 19 А и не мог выдержать имеющейся нагрузки.

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

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.

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя?

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.

Здесь I – величина номинального тока, P – суммарная мощность включенных в цепь установок (с учетом всех потребителей электричества, в том числе и лампочек), а U – напряжение сети.

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). В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.

Заключение

В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.

Как правильно провести выбор автомата по мощности нагрузки

Автоматический выключатель предназначается для защиты электрической сети, к которой подключены потребители. При этом суммарная мощность потребителей не должна превышать мощность самого автомата. Поэтому необходимо правильно проводить выбор автомата по мощности нагрузки. Как это можно сделать, существует ли один способ выбора или их несколько?

Способы выбора

Сразу же оговоримся, что способов несколько. Но какой бы вы не выбрали, в первую очередь необходимо определить суммарную нагрузку в сети. Как рассчитать этот показатель? Для этого придется разобраться со всеми бытовыми приборами, которые устанавливаются на участок питающей сети. Чтобы не быть голословным, приведем пример такой сети, в которую обычно подключается большое количество бытовой техники. Это кухня.

Итак, на кухне обычно располагается:

  • Холодильник с потребляемой мощностью 500 Вт.
  • Микроволновая печь – 1 кВт.
  • Электрический чайник – 1,5 кВт.
  • Вытяжка – 100 Вт.

Это практически стандартный набор, который может быть чуть больше, или чуть меньше. Складывая все эти показатели, получаем суммарную мощность участка, которая равна 3,1 кВт. А вот теперь способы определения нагрузки и сам выбор автомата.

Табличный способ

Это самый простой вариант правильно выбрать автоматический выключатель. Для этого вам потребуется таблица, в которой по суммарной показателю можно подобрать автомата (одно- или трехфазный). Вот эта таблица выбора внизу:

Здесь все достаточно просто. Самое важное, необходимо понимать, что расчетная суммарная мощность может оказаться не той, что в таблице. Поэтому придется расчетный показатель увеличивать до табличного. По нашему примеру видно, что потребляемая мощность участка равна 3,1 квт. Такого показателя в таблице нет, поэтому берем ближайший больший. А это 3,5 кВт, которому соответствует автомат на 16 ампер.

Графический способ

Это практически то же самое, что и табличный. Только вместо таблицы здесь используется график. Они также находятся в свободном доступе в интернете. Для примера приводим один из таковых.

На графике по горизонтали расположены автоматические выключатели с показателем токовой нагрузки, по вертикали потребляемая мощность участка сети. Чтобы определить мощность выключателя, необходимо сначала на вертикальной оси найти полученную расчетным путем потребляемую мощность, после чего от него провести горизонтальную линию до зеленого столбика, определяющего номинальный ток автомата. Вы можете самостоятельно проделать это с нашим примером, который показывает, что наш расчет и подбор был сделан правильно. То есть, такой мощности соответствует автомат с нагрузкой 16А.

Нюансы выбора

Сегодня необходимо учитывать тот факт, что количество удобной бытовой техники расчет, и каждый человек старается обзавестись новыми приборами, тем самым облегчая свой быт. А это значит, что увеличивая количество техники, мы увеличиваем и нагрузку на сеть. Поэтому специалисты рекомендуют при проведении расчета мощности автомата использовать повышающий коэффициент.

Вернемся к нашему примеру. Представьте себе, что хозяин квартиры приобрел кофе-машину на 1,5 кВт. Соответственно суммарный мощностной показатель будет равен 4,6 кВт. Конечно, это больше мощности выбранного нами автоматического выключателя (16А). И если одновременно все аппараты будут включены (плюс и кофе-машина), то автомат тут же сбросит и разъединит цепь.

Можно пересчитать все показатели, купить новый автомат и сделать переустановку. В принципе, это все несложно. Но оптимально будет, если заранее предвидеть эту ситуацию, тем более она стандартная в наши дни. Точно предвидеть, какая бытовая техника дополнительно может быть установлена, сложно. Поэтому самый простой вариант – увеличить суммарный расчетный показатель на 50%. То есть, использовать повышающий коэффициент 1,5. Опять возвращаемся к нашему примеру, где будет вот такой конечный результат:

3,1х1,5=4,65 кВт. Возвращаемся к одному из способов определения токовой нагрузки, в котором будет показано, что для такого показателя потребуется автомат 25 ампер.

Для некоторых случаев можно использовать понижающий коэффициент. К примеру, недостаточное количество розеток, чтобы одновременно работали сразу все приборы. Это может быть одна розетка для электрочайника и кофе-машины. То есть, одновременно эти два прибора включить нет возможности.

Внимание! Когда дело касается повышения токовой нагрузки на сетевом участке, необходимо менять не только автомат, но и проверить, выдержит ли нагрузку электропроводка, для чего рассматривается сечение уложенных проводов. Если сечение не соответствует нормам, то проводку лучше поменять.

Выбор трехфазного автомата

Обойти стороной в этой статье трехфазные автоматы, предназначенные для сети напряжением 380 вольт, нельзя. Тем более в таблицах они указаны. Здесь немного другой подход к выбору, в основе которого лежит предварительный расчет токовой нагрузки. Вот его упрощенный вариант.

  • Сначала определяется суммарная мощность всех приборов и источников освещения, которые подключены к автомату.
  • Полученный результат умножается на коэффициент 1,52. Это и есть ток нагрузки.
  • Далее, выбираем автоматический выключатель по таблице.

Но учтите, что номинальная сила тока должна быть больше расчетной минимум на 15%. Это первое. Второе – данный расчет можно использовать только в том случае, если на трех фазах сети потребления будет одинаковая нагрузка или приближенная к одному показателю. Если на одной из фаз нагрузка больше, чем на двух других, то автомат выбирается именно по этой высокой нагрузке. Но учитывайте тот момент, что для расчета нагрузки в данном случае используется коэффициент 4,55, так как учитывается одна фаза.

Выбор автомата по мощности нагрузки: способы и нюансы

Необходимо правильно проводить выбор автомата по мощности нагрузки. Как это можно сделать, существует ли один способ выбора или их несколько?

Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества.

Для чего служит автомат

В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока. Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться. Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.

Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.

Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.

Какие бывают автоматы защиты

Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.

Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

  • для конкретного участка.
  • Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
  • Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Пример

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при . Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

Сечение жил медных проводов Допустимый длительный ток нагрузки Максимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 В Номинальный ток защитного автомата Предельный ток защитного автомата
1,5 кв. мм 19 А 4,1 кВт 10 А 16 А освещение и сигнализация
2,5 кв. мм 27 А 5,9 кВт 16 А 25 А розеточные группы и электрический теплый пол
4 кв.мм 38 А 8,3 кВт 25 А 32 А кондиционеры и водонагреватели
6 кв.мм 46 А 10,1 кВт 32 А 40 А электрические плиты и духовые шкафы
10 кв. мм 70 А 15,4 кВт 50 А 63 А вводные линии

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм 2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

После того, как нашли ток, выбираем номинал. Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников. Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.

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.

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.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:


С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

  • С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
  • Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
  • Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

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.

Статья рассчитана на тех, кто имеет познания в электротехнике в объеме средней школы и желает ознакомиться с применением электротехнических расчетов в некоторых случаях повседневной жизни. Отзывы и пожелания по добавлению других расчетов просьба писать в комментариях.

1. Расчет величины переменного электрического тока при однофазной нагрузке.

Предположим, что у нас обычный дом или квартира в которой имеется электрическая сеть переменного тока напряжением 220 вольт.

В доме имеются электроприборы:

1. Для освещения дома установлены 5 электролампочек по 100 ватт каждая и 8 электролампочек мощностью 60 ватт каждая. 2. Электродуховка, мощностью 2 киловатта или 2000 ватт. 3. Телевизор, мощностью 0,1 киловатт или 100 ватт. 4. Холодильник, мощностью 0,3 киловатта или 300 ватт. 5. Стиральная машина мощностью 0,6 киловатт или 600 ватт. Нас интересует, какой ток будет протекать на вводе в наш дом или квартиру при одновременной работе всех вышеперечисленных электроприборов и не повредится ли наш электросчетчик, рассчитанный на ток 20 ампер?

Расчет: 1, Определяем суммарную мощность всех приборов: 500 + 480 + 2000 + 100 + 300 + 600 = 3980 ватт 2. Ток, протекающий в проводе при такой мощности определяется по формуле:

Где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в ваттах (Вт) U — напряжение в вольтах (В) cos φ — коэффициент мощности (для бытовых электросетей можно принять 0,95) Подставим числа в формулу: І = 3980 /220 * 0,95 = 19,04 А Вывод: Счетчик выдержит, так как ток в цепи меньше 20 А. Для удобства пользователей ниже приведена форма расчета тока.

Вам следует ввести в соответствующие поля формы суммарное значения мощности в ваттах всех ваших электроприборов, напряжение в вольтах, обычно 220 и коэффициента мощности, 0,95 для бытовой нагрузки, нажать кнопку «Вычислить» и в поле «Ток» появится величина тока в амперах. Если у вас нагрузка в киловаттах, следует перевести ее в ватты, для чего умножить на 1000. Для очистки введенного значения мощности следует нажать кнопку «Очистить». Очистку введенных по умолчанию значений напряжения и косинуса следует произвести клавишей delete переместив курсор в соответствующую ячейку (при необходимости).

Форма расчета для определения тока при однофазной нагрузке.

Такой же расчет можно выполнить для торговой точки, гаража или любого объекта, имеющего однофазный ввод. А как быть, когда известен ток, который мы определили при помощи токоизмерительных клещей или амперметра, а нам необходимо знать подключенную мощность?

Форма расчета для определения мощности при однофазной нагрузке.

А какое значение cos φ для других токоприемников? (Внимание! Значения косинуса фи у Вашего оборудования могут отличаться от указанных): Лампы накаливания и электронагревательные приборы с нагревом сопротивлением (cosφ ≈ 1,0) Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cosφ ≈ 0,5) Выпрямительные электролизные установки (cosφ ≈ 0,6) Электродуговые печи (cosφ ≈ 0,6) Индукционные печи (cosφ ≈ 0,2-0,6) Водяные насосы (cosφ ≈ 0,8) Компрессоры (cosφ ≈ 0,7) Машины, станки (cosφ ≈ 0,5) Сварочные трансформаторы (cosφ ≈ 0,4) Лампы дневного света, подключенные через электромагнитный дроссель (cosφ ≈ 0,5-0,6)

2.

Расчет величины постоянного электрического тока.

Постоянный ток для быта применяется в основном в электронных приборах, а также в бортовой электросети автомобиля. Допустим, вы решили установить дополнительную фару в автомобиле с лампой мощностью 60 ватт и подключить ее от фары ближнего света. И сразу же возникает вопрос — выдержит ли существующий предохранитель на 10 ампер для фары ближнего света при подключении еще одной фары?

Расчет: Предположим, что мощность лампы фары ближнего света 65 ватт. Подсчитаем ток по формуле:

где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в ваттах (Вт) U — напряжение в вольтах (В)

Как мы видим, в отличие от формулы для переменного тока — cos φ — здесь нет. Подставим числа в формулу: І = 65 /12 = 5,42 А 65 Вт — мощность лампы 12 В — напряжение в бортовой сети автомобиля 5,42 А — ток в цепи лампы. Мощность двух ламп в основной и дополнительной фарах составит 60+65 = 125 вт І = 125/12 = 10,42 А Вывод: При подключении 2-х фар, предохранитель, рассчитанный на 10 А может не выдержать, поэтому его желательно заменить на ближайший с большим током уставки. Перед заменой необходимо проверить величину длительно допустимого тока для провода этой цепи, причем ток срабатывания предохранителя должен быть меньше длительно допустимого тока провода.

Для удобства пользователей ниже приведена форма расчета тока. Вам следует ввести в соответствующие поля формы суммарное значения мощности в ваттах всех ваших электроприборов, напряжение в вольтах, нажать кнопку «Вычислить» и в поле «Ток» появится величина тока в амперах. Для очистки следует нажать кнопку «Очистить». Форма расчета для определения постоянного тока.

3. Расчет величины переменного электрического тока при трехфазной нагрузке.

Теперь предположим, что нас обычный дом или квартира в которой имеется электрическая сеть переменного тока напряжением 380/220 вольт. Почему указываются два напряжения — 380 В и 220 В? Дело в том, что при подключении к трехфазной сети в ваш дом заходят 4 провода — 3 фазы и нейтраль (по старому — ноль).

Так вот, напряжение между фазными проводами или иначе — линейное напряжение будет 380 В, а между любой из фаз и нейтралью или иначе фазное напряжение будет 220 В. Каждая из трех фаз имеет свое обозначение латинскими литерами А, В, С. Нейтраль обозначается латинской N.

Таким образом, между фазами А и В, А и С, В и С — будет напряжение 380 В. Между А и N, В и N, С и N будет 220 В и к этим проводам можно подключать электроприборы напряжением 220 В, а значит в доме может быть как трехфазная, так и однофазная нагрузка.

Чаще всего, есть и та и та и ее называют смешанной нагрузкой.

Для начала посчитаем ток при чисто трехфазной нагрузке.

В доме имеются трехфазные электроприборы:

1. Электродвигатель, мощностью 3 киловатта или 3000 ватт.

2. Электроводонагреватель, мощностью 15 киловатт или 15000 ватт.

Вообще-то трехфазные нагрузки принято считать в киловаттах, поэтому, если они записаны в ваттах, их следует разделить на 1000. Нас интересует, какой ток будет протекать на вводе в наш дом или квартиру при одновременной работе всех вышеперечисленных электроприборов и не повредится ли наш электросчетчик, рассчитанный на ток 20 ампер?

Расчет: Определяем суммарную мощность всех приборов: 3 кВт + 15 кВт = 18 кВт 2. Ток, протекающий в фазном проводе при такой мощности определяется по формуле:

Где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в киловаттах (кВт) U — линейное напряжение, В cos φ — коэффициент мощности (для бытовых электросетей можно принять 0,95) Подставим числа в формулу: = 28,79 А

Вывод: Счетчик не выдержит, поэтому нужно заменить на ток не менее 30 А. Для удобства пользователей ниже приведена форма расчета тока.

Для того, чтобы не пользоваться калькулятором, просто вводим свои числа в нижеприведенную форму и нажимаем кнопку «Вычислить».

Форма расчета для определения тока при трехфазной нагрузке.

А как быть, когда известен ток трехфазной нагрузки (одинаковый для каждой из фаз), который мы определили при помощи токоизмерительных клещей или амперметра, а нам необходимо знать подключенную мощность?

Преобразуем формулу расчета тока в расчет мощности.

Для того, чтобы не пользоваться калькулятором, просто вводим свои числа в нижеприведенную форму и нажимаем кнопку «Вычислить».

Форма расчета для определения мощности при трехфазной нагрузке.

Теперь посчитаем ток при смешанной трехфазной и однофазной нагрузках.

Итак в дом заведены 3 фазы и электрик, производящий монтаж электропроводки должен стремиться к тому, чтобы фазы были нагружены равномерно, хотя так получается далеко не всегда.

В нашем доме получилось, к примеру, так: — фаза А и нейтраль с напряжением между ними, как мы уже знаем — 220 В заведены в гараж и скважину а также освещение двора, общая нагрузка — 12 лампочек по 100 ватт, электронасос 0,7 кВт или 700 ватт. — фаза В и нейтраль с напряжением между ними — 220 В заведены в дом, общая нагрузка 1800 ватт. — фаза С и нейтраль с напряжением между ними — 220 В заведены в летнюю кухню, общая нагрузка электропечки и ламп — 2,2 кВт.

Имеем однофазные нагрузки: по фазе А нагрузку 1900 ватт, по фазе В — 1800 ватт, по фазе С — 2200 ватт, суммарно по трем фазам 5,9 кВт. Кроме того, на схеме показаны и трехфазные нагрузки 3 кВт и 15 кВт, а значит общая мощность смешанной нагрузки составит 23,9 кВт.


Вводим по очереди значения этих мощностей и вычисляем токи.

Для фазы А будет — 9,09 А, для В — 8,61 А, для С — 10,53 А. Но у нас по проводам всех трех фаз уже проходит ток трехфазной нагрузки, поэтому, чтобы узнать суммарное значение тока в каждой из фаз, надо просто сложить токи трехфазной и однофазной нагрузок. Фаза А 28,79 А + 9,09 А = 37,88 А Фаза В 28,79 А + 8,61 = 37,40 А Фаза С 28,79 А + 10,53 = 39,32 А. Наибольший ток смешанной нагрузки в фазе С.

А как быть, когда известен ток смешанной трехфазной нагрузки (разный для каждой из фаз), который мы определили при помощи токоизмерительных клещей или амперметра, а нам необходимо знать подключенную мощность?

В таком случае необходимо определить потребляемую мощность каждой из трех фаз по форме расчета для определения мощности при однофазной нагрузке и затем просто сложить эти мощности, что и даст нам общую мощность смешанной трехфазной нагрузки. Воспользовавшись примером для смешанной нагрузки, мы видим, что общий ток по фазе А составил 37,88 А, фазе В — 37,40 А, фазе С — 39,32 А.

7.2. Проверка выбранного сечения по потере напряжения.

Для начала по известной присоединенной мощности P = 3980 Вт, фазном напряжении U ф = 220 В и косинусе фи 0,95 нужно определить ток нагрузки. Не буду повторяться, поскольку мы это уже проходили в начале раздела 1. «Расчет величины переменного электрического тока при однофазной нагрузке». Кроме того, для выбора материала и сечения провода к току нагрузки необходимо прибавить коэффициент запаса 30% или, что, то же самое, умножить на 1,3. В нашем случае ток нагрузки равен 19,04 А. Коэффициент запаса 30% к току нагрузки 1,3 · I н = 1,3 · 19,04 = 24,76 А.

Выбираем алюминиевый провод и по таблице 1.3.5 ПУЭ определяем ближайшее наибольшее сечение, которое будет равно 4 мм 2 для открыто проложенных проводов при токе 32 А.

Для того чтобы пользователь мог подставлять свои значения ниже приведена форма расчета, состоящая из двух частей.

Форма расчета для определения потерь напряжения в двухпроводной однофазной или двухфазной сети.

Часть 1. Вычисляем ток нагрузки и ток с коэффициентом запаса 30% для выбора сечения провода.

При подаче электричества в квартиру на этажном электрощите могут быть установлены следующие аппараты коммутации ввода:

  • предохранители;
  • пакетный выключатель;
  • рубильник.

Вводной автомат (ВА) – это автоматический выключатель подачи электричества от питающей сети к объекту, если возникает перегрузка в цепи, или произошло короткое замыкание (КЗ). От перечисленных аппаратов он отличается большей величиной номинального тока. На фото изображен щит с расположенным в нем сверху вводным автоматом.

Щит с автоматическим выключателем

Правильнее называть устройство – вводный автоматический выключатель. Поскольку он ближе других устройств находится к воздушной линии, аппарат должен обладать повышенной коммутационной стойкостью (ПКС), характеризующей нормальное срабатывание устройства при возникновении КЗ (максимальный ток, при котором автоматический выключатель способен хотя бы однократно разомкнуть электрическую цепь). Показатель указывается на маркировке прибора.

Типы автоматов ввода

Подача электричества к объекту зависит от его потребностей и схемы электросети. При этом подбираются соответствующие типы автоматов.

Однополюсный

Вводный выключатель с одним полюсом применяется в электросети с одной фазой. Устройство подключается к питанию через клемму (1) сверху, а нижняя клемма (2) соединяется с отходящим проводом (рис. ниже).

Схема однополюсного автомата

Автомат с одним полюсом устанавливается в разрыв фазного провода и отключает его от нагрузки при возникновении аварийной ситуации (рис. ниже). По принципу действия он ничем не отличается от автоматов, установленных на отводящих линиях, но его номинал по току выше (40 А).

Схема вводного однополюсного автомата

Питающая фаза красного цвета подключается к нему, а затем – к счетчику, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод синего цвета проходит сразу на счетчик, а с него на шину N, затем подключается к каждой линии.

Автомат ввода, установленный перед счетчиком, должен быть опломбирован.

Вводной автомат защищает кабель ввода от перегрева. Если КЗ произойдет на одной из линий ответвлений от него, сработает ее автомат, а другая линия останется работоспособной. Подобная схема подключения позволяет быстро найти и устранить неисправность во внутренней сети.

Двухполюсный

Двухполюсник представляет собой блок с двумя полюсами. Они снабжены объединенным рычажком и имеют общую блокировку между механизмами отключения. Эта конструктивная особенность важна, так как ПУЭ запрещают производить разрыв нулевого провода.

Не допускается установка двух однополюсников вместо одного двухполюсника.

Вводной автомат с двумя полюсами применяется при однофазном вводе из-за особенностей схем подключения в домах старой постройки. В квартиру делается ответвление от стояка межэтажного электрощита однофазной двухпроводной линией. Жэковский электрик может случайно поменять местами провода, ведущие в квартиру. При этом нейтраль окажется на вводном однофазном автомате, а фаза – на нулевых шинах.

Чтобы обеспечить полную гарантию отключения, надо обесточить квартирный щиток с помощью двухполюсника. Кроме того, часто приходится менять пакетный выключатель в этажном щите. Здесь удобнее сразу поставить вместо него двухполюсный вводной автомат.

В квартиру нового дома идет сеть с фазой, нейтралью и заземлением со стандартной цветовой маркировкой. Здесь также не исключена возможность перепутывания проводов из-за низкой квалификации электрика или просто ошибки.

Еще одной причиной установки двухполюсника является замена пробок. На старых квартирных щитках еще остались пробки, которые установлены на фазе и на нуле. Схема соединений при этом остается прежней.

ПУЭ запрещают установку предохранителей в нулевых рабочих проводах.

Двухполюсник в данной ситуации установить удобнее, поскольку нет необходимости переделывать схему.

При подключении электричества к частному дому по схеме ТТ двухполюсник необходим, так как в такой системе возможно появления разности потенциалов между нейтральным и заземляющим проводом.

На рис. ниже изображена схема подключения электричества в квартиру с однофазным вводом через двухполюсный автомат.

Схема ввода с двухполюсным автоматом

Питающая фаза подается на него, а затем – на счетчик и на устройство противопожарного защитного заземления УЗО, после чего распределяется на групповые автоматы. Нейтральный провод проходит сразу на счетчик, с него на УЗО, шину N, а затем подключается к УЗО каждой линии. Нулевой проводник заземления зеленого цвета подключается сразу к шине PE, а с нее подходит к заземляющим контактам розеток №1 и №2.

Вводной автоматический выключатель защищает кабель ввода от перегрева и КЗ. Он также может сработать при КЗ на отдельной линии, если там неисправен другой автомат. Номиналы счетчика и противопожарного УЗО подбираются выше (50 А). В этом случае устройства будут также защищены вводным автоматом от перегрузок.

Трехполюсный

Устройство применяется для трехфазной сети, чтобы обеспечить одновременное отключение всех фаз при перегрузке или коротком замыкании внутренней сети.

К каждой клемме трехполюсника подключается по фазе. На рис. ниже изображены его внешний вид и схема, где для каждого контура существуют отдельные тепловой и электромагнитный расцепители, а также дугогасительная камера.

Трехполюсный автомат в шкафу и его схема

При подключении к частному дому вводной автоматический выключатель устанавливается перед электросчетчиком с защитой на 63 А (рис. ниже). После счетчика ставится УЗО на ток утечки 300 мА. Это связано с большой протяженностью электропроводки дома, где имеет место высокий фон утечки.

После УЗО осуществляется разделение линий от распределительных шин (2) и (4) к розеткам, освещению, а также отдельным группам (6) подачи напряжения в пристройки, трехфазным нагрузкам и другим мощным потребителям.

Трехфазная сеть частного дома

Расчет автомата ввода

Независимо от того, является автомат вводным или нет, его рассчитывают путем суммирования токов отходящих к нагрузкам линий. Для этого определяется мощность всех подключаемых потребителей. Номинал определяется для одновременного включения всех потребителей электроэнергии. По этому максимальному току подбирается ближайший номинал автомата из стандартного ряда в сторону уменьшения.

Мощность вводного автомата зависит от номинального тока. При трехфазном питании мощность определяется тем, как подключены нагрузки.

Требуется также определить количество аппаратов коммутации. На ввод требуется только один выключатель, а затем по одному на каждую линию.

На мощные приборы типа электрокотла, водонагревателя, духового шкафа необходимо установить отдельные автоматы. В щитке должно быть предусмотрено место для установки дополнительных автоматических выключателей.

Выбор ВА

Выбор устройства производится по нескольким параметрам:

  1. Номинальный ток. Его превышение приведет к срабатыванию автомата от перегрузки. Подборка номинального тока производится по сечению подключенной проводки. Для нее определяют допустимый максимальный ток, а затем выбирают номинальный для автомата, предварительно уменьшив его на 10-15%, приводя к стандартному ряду в сторону уменьшения.
  2. Максимальный ток КЗ. Автомат выбирается по ПКС, которая должна быть равна ему или превышать. Если максимальный ток КЗ составляет 4500 А, подбирается автомат на 4,5 кА. Класс коммутации подбирается для освещения – В (I пуск >I ном в 3-5 раз), для мощных нагрузок типа отопительного котла – С (I пуск >I ном в 5-10 раз), для трехфазного двигателя большого станка или сварочного аппарата – D (I пуск >I ном в 10-12 раз). Тогда защита будет надежной, без ложных срабатываний.
  3. Установленная мощность.
  4. Режим нейтрали – тип заземления. В большинстве случаев он представляет собой систему TN с разными вариантами (TN-C, TN-C-S, TN-S),
  5. Величина линейного напряжения.
  6. Частота тока.
  7. Селективность. Номиналы автоматов подбираются по распределению нагрузок в линиях, например, автомат ввода – 40 А, электроплита – 32 А, другие мощные нагрузки – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 10 А.
  8. Схема питания. Автомат подбирается по количеству фаз: одно,- или двухполюсный для однофазной сети, трех,- или четырехполюсный для трехфазной.
  9. Изготовитель. С целью повышения степени безопасности, автомат выбирается у известных производителей и в специализированных магазинах.

Количество полюсов для трехфазной сети равно четырем. При наличии только трехфазных нагрузок со схемой подключения треугольником, можно использовать трехполюсный автомат.

Выключатель на вводе должен отключать фазы и рабочий ноль, так как в случае утечки на одной из фаз на ноль существует вероятность удара током.

Трехполюсный автомат можно применять для однофазной сети: фаза и ноль подключаются к двум клеммам, а третья останется свободной.

Выбор вводного автомата в зависимости от типа заземления:

  1. Система TN-S: подводящие нулевые защитный и рабочий провода разделены от подстанции до потребителя (рис. а ниже). Чтобы одновременно отключить фазы и ноль применяются двухполюсные или четырехполюсные вводные автоматы (в зависимости от количества фаз на вводе). Если они с одним или тремя полюсами, нейтраль проводится отдельно от автоматов.
  2. Система TN-С: подводящие нулевые защитный и рабочий провода совмещены и проходят до потребителя через общий проводник (рис. б). Автомат устанавливается однополюсный или трехполюсный на фазные проводники, а ноль вводится через счетчик на шину N.
  3. Как показывает практика, подключение вводного автомата не является сложной работой. Важно правильно рассчитать его по мощности, продумать схему соединений и установить с учетом особенностей, приведенных в статье.

Вводной автомат. Расчет, выбор вводного автомата для квартиры

Рубрика: Электромонтаж в квартире

Электромонтаж в квартире

 

Вступление

Здравствуйте. Вводной автомат это обязательное устройство электропроводки квартиры предназначенное для защиты всей электропроводки от перегрева и токов короткого замыкания, а также общего отключения электропитания квартиры. О выборе, расчете вводного автомата пойдет речь в этой статье.

Назначение вводного автомата

Вводной автомат должен обеспечить защиту проводов и кабелей от перегрева, способного вызвать их разрушение или пожар. Причинами перегрева могут быть длительные перегрузки или значительные токи короткого замыкания.

Для предотвращения перегрева проводов используют хорошо испытанное решение : вводной автоматический выключатель (автомат защиты), содержит тепловой и электромагнитный расцепитель. Вводной автомат также обеспечивает выполнение функций отключения всей электросети квартиры и разделение питающей линии от групповых электрических цепей квартиры.

Выбор вводного автомата для электропроводки квартиры

Выбор вводного автомата зависит от следующих условий и величин:

  • Величины линейного напряжения;
  • Режима нейтрали;
  • Частоты тока;
  • Характеристик токов короткого замыкания;
  • Установленной мощности;

Величина линейного напряжения

Для нашей электросети значение фазного и линейного напряжения для квартиры величины постоянные. Это 220 Вольт или 380 Вольт соответственно.

Частота тока

Частоты тока величина тоже постоянная. Это 50 Герц (Гц).

Режим нейтрали

Режим нейтрали это тип заземления, используемый в вашем доме. В подавляющем большинстве это система TN ,система с глухозаземленной нейтралью c различными ее вариациями (TN-C; TN-C-S; TN-S).

Характеристики токов короткого замыкания

Короткое замыкание это несанкционированное соединение двух фазных проводников или фазного и нулевого рабочего проводников или фазного проводника с системой заземления. Самое опасное короткое замыкание (КЗ), которое учитывается в расчетах электросхем, это замыкание трех фазных проводников находящихся под напряжением.

Ток короткого замыкания это важная характеристика для выбора автомата защиты. Для выбора вводного автомата рассчитывается ожидаемый ток короткого замыкания.

Расчет ожидаемого тока короткого замыкания для трехфазной сети, короткое замыкание (КЗ) между фазами:

  • I-ожидаемый ток короткого замыкания, A.
  • U-Линейное напряжение,
  • p-Удельное сопротивление жилы кабеля, для меди 0, 018, для алюминия 0,027;
  • L-Длина защищаемого провода;
  • S-Площадь сечения жилы кабеля, мм2;

Расчет ожидаемого тока короткого замыкания (КЗ) между фазой и нейтралью

  • Uo-Напряжение между фазой и нейтралью;
  • m-Отношение сопротивления нейтрального провода и сопротивлением фазного проводи или площадью сечения фазного и нейтральных проводов, если они изготовлены из одного материала.
  • P-Удельное сопротивление жилы кабеля, для меди 0, 018, для алюминия 0,027

Режим нейтрали для выбора вводного автомата

Для различных режимов нейтрали применяются следующие вводные автоматы

Выбор вводного автомата для системы TN-S:

Вводной автомат для системы TN-S должен быть

  • Однополюсной с нулем или двухполюсной,
  • Трехполюсной с нейтралью или четырехполюсной.

Это необходимо для одновременного отключения электросети квартиры от нулевого рабочего и фазных проводников со стороны ввода электропитания. так как нулевой и защитный проводники разделены на всем протяжении.

Выбор вводного автомата для системы TN-C:

Для системы питания TN-C вводной автомат защиты устанавливается однополюсной (при электропитании 220 В) или трехполюсной (при питании 380В). Устанавливаются они на фазные рабочие проводники.

Расчет вводного автомата для электросети квартиры

Расчет вводного автомата для электросети квартиры 380 Вольт

Для выбора вводного автомата рассчитываем ток нагрузки:

  • Uн-Напряжение сети;
  • Pp-Расчетная мощность;
  • Cosф-(Косинус фи)Коэффициент мощности;
  • Для отстойки от ложного срабатывания номинальный ток теплового расцепителя вводного автомата выбираем на 10% больше:
  • Iт.р.=Iр×1,1

Расчет вводного автомата для электросети квартиры 220 Вольт

  • Iр=Pр/Uф×cosф
  • Uф –фазное напряжение;
  • Iт.р.=Iр×1,1

Примечание: Cosф (Косинус фи) Коэффициент мощности: Безразмерная величина характеризирующая наличие в нагрузке реактивной мощности. По сути отношение активной к реактивной мощности. 

©Elesant.ru

Нормативные документы

  • ГОСТ Р 50571.5-94 (ГОСТ 30331.5-95) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока
  • ПУЭ, часть 3, (изд.шестое) Защита и автоматика.

Другие статьи раздела: Электромонтаж

  • Базовые нормативы электромонтажных работ
  • Вводной автомат. Расчет, выбор вводного автомата для квартиры
  • Встраиваемые, накладные и навесные этажные щиты
  • Зарядка батареи дизельного генератора
  • Кабели с бумажной изоляцией
  • Кабельный металлический лоток
  • Как выбрать стильный торшер
  • Как правильно выполнить монтаж электропроводки в бане
  • Как снизить цены на электромонтажные работы
  • Комплектация распределительного щитка, автоматы защиты, клеммы подключения

 

 

Статьи по теме

Установка щитка распределительного навесного

Наглядная схема электропроводки стандартной квартиры

Схема электропроводки круглой квартиры

Система электропитания переменным током

Разумный выбор: лента капельного полива

Наглядная трехфазная схема вводно–распределительного щита ча. ..

Наглядная схема электропитания квартиры с заземлением

Принцип защиты и функции УЗО

Joomla SEF URLs by Artio

Свежие статьи

Как купить частный дом в Красноярске 20 августа 2022

Как выбрать сейф для дома, квартиры или офиса — рейтинг лучших 11 июля 2022

Техническое обслуживание холодильника 07 июля 2022

Что такое полимерная георешетка 03 июля 2022

Сертификат соответствия ИСО (ISO) 25 июня 2022

Свежие публикации

Ремонтно-строительная компания с многолетним опытом — Stroy House 19 января 2022

Энергоэффективность мансардных окон – что важно учитывать при выборе и установке 30 ноября 2021

Где и как купить электрический кабель: теория и практика 15 ноября 2021

Как найти утечки тепла в дома 19 сентября 2021

Изучаем химические насосы. Какие? Зачем? Где? 13 сентября 2021

Популярные статьи

  • Электрические схемы подключения скважинного насоса
  • Размеры стандартной ванной комнаты
  • Электроснабжение квартиры: граница эксплуатационной ответственности
  • Особенности ввода электричества в деревянный дом
  • Условные обозначения на схемах, обозначение розеток, выключателей, оборудования
  • Однофазная и трехфазная электрическая сеть
  • Наглядная трехфазная схема вводно–распределительного щита частного дома
  • Спуск и крепление кабеля к опоре
  • ВРУ. Вводно-распределительное устройство дома
  • Коллекторная схема водоснабжения
  • Подключение отвлетвления электропитания частного дома к воздушной линии
  • Электропроект частного двухэтажного дома, #1(36 листов). PDF,DWG,Jpeg
  • Вводной автомат. Расчет, выбор вводного автомата для квартиры
  • Ввод кабеля из траншеи в дом
  • Подключение СИП от магистрали до дома
  • Коллекторная разводка водопровода в доме — недостатки коллекторной схемы, о которых редко пишут
  • Аксонометрическая схема водопровода
  • Монтажные провода и кабели их назначение и описание

Проводка в квартире

  • Электроснабжение квартиры: граница эксплуатационной ответственности
  • Ремонт старой электропроводки
  • Осветительные сети промышленных предприятий
  • Установка розетки и выключателя в едином блоке
  • Комплектация распределительного щитка, автоматы защиты, клеммы подключения
  • Вводной автомат. Расчет, выбор вводного автомата для квартиры
  • Групповые линии освещения: общие норма и правила

Проводка в доме

  • ВРУ. Вводно-распределительное устройство дома
  • Базовые нормативы электромонтажных работ
  • Электромонтаж в деревянном доме
  • Траншея для прокладки кабеля электропитания дома
  • Магнитные пускатели: назначение, схема подключения
  • Электропитание и заземление в доме
  • Как правильно выполнить монтаж электропроводки в бане

Схемы

  • Наглядная схема принципа работы устройства УЗО в системе TN-S
  • Наглядная схема распределительного щита квартиры при трехфазном электропитании без заземления
  • Наглядная схема распределительного электрощита частного дома с ошибками зануления
  • Наглядная схема электропитания квартиры без отдельного защитного провода,TN-C
  • Наглядная схема электропитания квартиры с заземлением

Водопровод квартиры

  • Душевые системы
  • Аксонометрическая схема водопровода
  • Современные крепежные системы и их элементы
  • Установка раковины для ванной комнаты
  • Газовый котел – проверенный и надежный
  • Выбираем душевой гарнитур для ванны

Водоснабжение дома

  • Коллекторная разводка водопровода в доме — недостатки коллекторной схемы, о которых редко пишут
  • Устройство гидроаккумулятора, принцип работы
  • Выбираем схему водоснабжения дома: водоснабжение дома своими руками
  • Установка скважинного насоса
  • Источники водоснабжения дома

Вода на участке

  • Автоматическая насосная станция
  • Водопроводный ввод в частный дом: устройство ввода воды в частный дом
  • Водоснабжение частного дома из скважины своими руками
  • Выбор трубы для водоснабжения частного дома
  • Еще раз о системе водоснабжения в доме
 

на единицу системы единиц — MATLAB & Simulink

Что такое поюнитная система?

Поединичная система широко используется в отрасли энергосистем для выражения значений напряжения, токи, мощности и импедансы различного силового оборудования. Обычно это используется для трансформаторов и машин переменного тока.

Для заданной величины (напряжение, ток, мощность, импеданс, крутящий момент и т. д.) на единицу значение — это значение, относящееся к базовой величине.

базовое значение в о.е. = количество, выраженное в единицах СИ, базовое значение

Обычно выбираются следующие два основных значения:

Все остальные основные количества получаются из этих двух основных величин. Как только база выбираются мощность и базовое напряжение, базовый ток и базовое сопротивление определяются естественными законами электрических цепей.

базовый ток = базовая мощностьбазовое напряжениебазовое сопротивление = базовое напряжениебазовый ток= (базовое напряжение)2базовая мощность

Для трансформатора с несколькими обмотками, каждая из которых имеет различное номинальное напряжение, для всех обмоток используется одна и та же базовая мощность (номинальная мощность трансформатора). Однако, по определениям базовых величин столько же, сколько обмоток по напряжениям, токи и импедансы.

Характеристика насыщения насыщающего трансформатора представлена ​​в виде кривая зависимости мгновенного тока от мгновенной потокосцепления: [i1 phi1; i2 фи2; …, в фин].

Когда для задания параметров трансформатора R L используется поблочная система, поток связь и ток в характеристике насыщения также должны быть указаны в pu. соответствующие базовые значения:

базовый мгновенный ток = (базовый среднеквадратический ток) × 2базовый потокосцепление = (базовое среднеквадратичное напряжение) × 22π×(базовая частота)

, где ток, напряжение и потокосцепление выражаются соответственно в вольтах, амперах, и вольт-секунд.

Для машин переменного тока крутящий момент и скорость также могут быть выражены в pu. Следующая база выбраны количества:

Вместо указания инерции ротора в кг*м 2 вы обычно дает константу инерции H , определяемую как

H = кинетическая энергия, запасенная в роторе при синхронной скорости в джоулях, номинальная мощность машины в ВА·ч = 12×J⋅w2Pnom

Постоянная инерции выражается в секундах. Для больших машин эта константа равна около 3-5 секунд. Постоянная инерции 3 секунды означает, что энергия, запасенная в вращающаяся часть могла обеспечить номинальную нагрузку в течение 3 секунд. Для небольших машин, H ниже. Например, для мотора мощностью 3 л.с. она может составлять 0,5–0,7 секунды.

Пример 1: Трехфазный трансформатор

Рассмотрим, например, трехфазный двухобмоточный трансформатор с этими предоставлены производителем, типовые параметры:

  • Номинальная мощность = 300 кВА всего по трем фазам

  • Номинальная частота = 60 Гц -строка

    сопротивление 0,01 о.е., реактивное сопротивление рассеяния = 0,02 о.е. потери при номинальном напряжении в % от номинального тока:

    Резистивная 1%, Индуктивная 1%

Сначала рассчитываются базовые значения для каждого однофазного трансформатора:

  • Для обмотки 1:

    9498 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9008 9083/(26) = 5,525 ч

    Базовая мощность

    300 кВА/3 = 100E3 VA/Фаза

    .

    Base current

    100e3/14434 = 6.928 A RMS

    Base impedance

    14434/6.928 = 2083 Ω

    Base resistance

    14434/6.928 = 2083 ω

    Базовая индуктивность

    2083/(2π*60) = 5,525 H

    /(2π*60) = 5,525 ч

    /(2π*60).

    Base power

    300 kVA/3 = 100e3 VA

    Base voltage

    600 V RMS

    Base current

    100e3/600 = 166.7 A RMS

    Base impedance

    600/166. 7 = 3.60 Ω

    Base resistance

    600/166.7 = 3.60 Ω

    Базовая индуктивность

    3,60/(2π*60) = 0,009549 Гн

    Значения сопротивлений обмоток и индуктивностей рассеяния, выраженные в единицах СИ поэтому

    Для ветви намагничивания потери на намагничивание 1 % резистивного и 1 % индуктивного значения означают a сопротивление намагничивания Rm 100 о.е. и индуктивность намагничивания Lm 100 о.е. Следовательно, значения, выраженные в единицах СИ, относящихся к обмотке 1, равны

    Пример 2: Асинхронная машина

    Теперь рассмотрим блок трехфазной четырехполюсной асинхронной машины в единицах СИ. это номинальная мощность 3 л.с., 220 В линейное среднеквадратичное значение, 60 Гц.

    Сопротивление и индуктивность статора и ротора относительно статора составляют

    Взаимная индуктивность Lm = 69,31 мГн. Инерция ротора Дж = 0,089 кг.м 2 .

    Базовые количества для одной фазы рассчитываются следующим образом:

    Базовая мощность

    3 л.с.*746VA/3 = 746 ВА/Фаза

    .

    Базовый ток

    746/127.0 = 5.874 A RMS

    Base impedance

    127.0/5.874 = 21.62 Ω

    Base resistance

    127.0/5.874 = 21.62 Ω

    Базовая индуктивность

    21,62/(2π*60) = 0,05735 H = 57,35 ммх

    Базовая скорость

    1800 RPM = 1800*(2π). радиан/сек

    Базовый крутящий момент (трехфазный)

    746*3/188,5 = 11,87 ньютон-метров

    RS = 0,435 / 21,62 = 0,0201 PU LS = 2 / 57,35 = 0,0349 PU

    RR = 0,816 / 21,62 = 0,0377 PU LR = 2 / 57,35 = 0,0349 PU

    LR = 69,31 / 57,35 = 1,2089 PU

    44444444444444,31 / 57,35 = 1,208954444444,31 / 57,35 = 1,2089 400044444 рассчитывается по инерции Дж , синхронной скорости и Номинальная мощность.

    H=12×J⋅w2Pnom=12×0,089×(188,5)23×746=0,7065 секунд

    библиотека Machines Simscape™ Электрический™ Специализированный Power Systems Fundamental Blocks, вы обнаружите, что параметры в pu являются рассчитанные.

    Базовые значения для мгновенных сигналов напряжения и тока

    При отображении мгновенных сигналов напряжения и тока на графиках или осциллографы, вы обычно рассматриваете пиковое значение номинального синусоидального напряжения как 1 пу. Другими словами, базовые значения, используемые для напряжения и тока, являются среднеквадратичными значениями. дано, умноженное на 2,

    Зачем использовать систему единиц измерения вместо стандартных единиц СИ?

    Вот основные причины использования системы единиц измерения:

    • Когда значения выражены в о.е., сравнение электрических величин с их «нормальные» значения очевидны.

      Например, переходное напряжение, достигающее максимума 1,42 о. е., указывает на сразу же, что это напряжение превышает номинальное значение на 42%.

    • Значения импеданса, выраженные в о.е., остаются довольно постоянными независимо от номиналы мощности и напряжения.

      Например, для всех трансформаторов в диапазоне мощностей 3–300 кВА утечка реактивное сопротивление варьируется примерно в пределах 0,01–0,03 о.е., тогда как сопротивление обмотки варьироваться от 0,01 до 0,005 о.е. независимо от номинального напряжения. За трансформаторов в диапазоне от 300 кВА до 300 МВА реактивное сопротивление рассеяния варьируется примерно 0,03–0,12 о.е., тогда как сопротивление обмотки варьируется в пределах 0,005–0,002 о.е.

      Аналогично, для явнополюсных синхронных машин синхронное реактивное сопротивление X d обычно составляет 0,60–1,50 о.е., тогда как сверхпереходное реактивное сопротивление X’ d обычно составляет 0,20–0,50 пу.

      Это означает, что если вы не знаете параметры трансформатора 10 кВА, вы не делают серьезной ошибки, принимая среднее значение утечки 0,02 о.е. реактивных сопротивлений и 0,0075 о.е. для сопротивлений обмотки.

    Упрощены расчеты с использованием погонной системы. Когда все импедансы в многовольтной энергосистемы выражаются на общей силовой базе и на номинальном напряжения различных подсетей, общий импеданс в pu, видимый на одной шине, равен получается простым сложением всех импедансов в pu, без учета трансформатора отношения.

    Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:

    Запустите команду, введя ее в командном окне MATLAB. Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.

    Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .

    Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:

    Европа

    Обратитесь в местный офис

    Номинальное напряжение: что это значит? (по сравнению с рабочим и номинальным напряжением)

    by Vidya Muthukrishnan

    Содержание

    Что такое номинальное напряжение?

    Номинальное напряжение — это значение, присваиваемое цепи или системе для удобного обозначения ее класса напряжения (например, 120/240 вольт, 300 вольт, 480Y/277 вольт). Фактическое напряжение, при котором работает цепь, может отличаться от номинального напряжения в пределах диапазона, обеспечивающего удовлетворительную работу оборудования.

    Слово «номинальный» означает «именный». Это не точное рабочее или номинальное напряжение. то есть цепь на 240 вольт не может быть точно 240,0000 вольт, а вместо этого может работать на 235,4 вольта.

    Номинальная величина (например, длина, диаметр, напряжение) — это, как правило, величина, в соответствии с которой какой-либо элемент был назван или на который обычно ссылаются.

    Номинальное напряжение используется в качестве эталона напряжения для описания батарей, модулей или электрических систем. Это напряжение сети питания, к которой может быть подключено устройство. Вы можете считать его «приблизительным» или «средним» уровнем напряжения (хотя технически это не «средний»).

    Зависимость номинального напряжения от номинального напряжения

    Уровень напряжения системы электроснабжения известен как номинальное напряжение. Его также называют системным напряжением. В трехфазных системах напряжение между внешними линиями известно как номинальное напряжение.

    Диапазон напряжения, для которого предназначено оборудование для стабильной работы за счет обеспечения надежности, называется номинальным напряжением. Таким образом, номинальное напряжение любого электрооборудования является наивысшим напряжением, при котором оборудование может работать в пределах своего теплового предела, не подвергая опасности срок службы оборудования.

    При проектировании устройства разработчик должен учитывать запас прочности по напряжению для работы оборудования в диапазоне номинального напряжения.

    Номинальное значение напряжения должно быть больше номинального напряжения для безопасной работы оборудования. Разница между номинальным и номинальным напряжением должна быть достаточно большой для изучения изменений номинального напряжения на линиях электропередач.

    Чтобы получить лучшее представление о номинальном напряжении, рассмотрим работу цепи автоматического выключателя. Электрический автоматический выключатель представляет собой коммутационное устройство, которое может управляться вручную и автоматически для управления и защиты электроэнергетической системы. В зависимости от системы изоляции автоматического выключателя номинальное напряжение автоматического выключателя варьируется.

    Автоматический выключатель предназначен для работы при максимальном среднеквадратичном напряжении, известном как номинальное максимальное напряжение автоматического выключателя. Это значение выше номинального напряжения, на которое рассчитан автоматический выключатель, и является верхним пределом для работы. Номинальное напряжение указано в кВ RMS.

    Короче говоря, «номинальное напряжение» — это максимальное напряжение, которое автоматический выключатель может отключить безопасно и без повреждений из-за ненужного искрения. Принимая во внимание, что «номинальное напряжение» — это напряжение, для которого предназначен автоматический выключатель.

    Номинальное напряжение и рабочее напряжение

    Напряжение, при котором работает оборудование, называется рабочим напряжением. Для надежной работы оборудования оно должно эксплуатироваться в диапазоне номинального напряжения. Рабочее напряжение – это фактическое напряжение, подаваемое на клемму оборудования.

    Мультиметр используется для измерения напряжения на клеммах оборудования. Если приложенное напряжение выше или ниже его номинального напряжения, это влияет на работу оборудования.

    В качестве заключительного примера для энергосистемы 132 кВ установлен автоматический выключатель со следующими характеристиками. Когда рабочее напряжение выходит за пределы диапазона номинального напряжения, это влияет на работу оборудования.

    Номинальное напряжение — 132 кВ
    Номинальное напряжение — 132 кВ +/- 10 % [118,8–145,2 кВ]
    Рабочее напряжение — может находиться в диапазоне от 118,8 до 145,2 кВ.

    Каково номинальное напряжение батареи?

    Батарея представляет собой электрохимическое устройство, которое создает потенциал напряжения при помещении металлов различного сродства в раствор кислоты.

    Например, аккумулятор с фактическим напряжением 1,62 В, но обычно его называют «батареей 1,5 В», что означает, что батарея имеет номинальное напряжение 1,5 В. Другим примером является термин «батарея постоянного тока». 12V» описывает батарею на 12 В, независимо от того, полностью ли она заряжена (13,7 В пост. тока) или разряжена (10 В пост. тока).

    Хотите учиться быстрее? 🎓

    Каждую неделю получайте электротехнические товары на свой почтовый ящик.
    Кредитная карта не требуется — это абсолютно бесплатно.

    О Видье Мутукришнан

    Видья Мутукришнан в настоящее время работает старшим инженером в продуктовой ИТ-компании. У нее 5-летний опыт профессионального преподавания, ранее она была доцентом кафедры приборостроения и систем управления в Технологическом колледже Шри Кришны. Она также имеет 1 год опыта работы в TCS, Индия. Видья получила степень бакалавра технических наук в области электроники и приборостроения в Университете SASTRA и степень магистра технических наук в области биомедицинской инженерии в VIT University Vellore.

    Математика денег с приложениями

    Этот сайт является частью учебных объектов JavaScript E-labs для принятия решений. Другой JavaScript в этой серии классифицируется по разным областям. приложения в МЕНЮ раздел на этой странице.

    Профессор Хоссейн Аршам      


    Сложные проценты: Будущая стоимость (FV) инвестиций текущей стоимости (PV) в долларах, приносящих проценты в год Ставка r, начисленная m раз в год в течение t лет, равна:

    FV = PV(1 + r/m) мт
    или
    FV = PV(1 + i) п

    , где i = r/m — проценты за период начисления, а n = mt — процентная ставка. количество периодов начисления процентов.

    Можно найти текущую стоимость PV, чтобы получить:

    PV = FV/(1 + об/м) мт

    Числовой пример: Для 4-летних инвестиций в размере 20 000 долларов США с доходом 8,5% в год. в год, с реинвестированием процентов каждый месяц, будущая стоимость

    FV = PV(1 + об/м) mt   = 20 000(1 + 0,085/12) (12)(4)   = 28 065,30 долл. США

    Обратите внимание, что полученные проценты составляют 28 065,30 долларов – 20 000 долларов США = 8 065,30 долларов США — значительно больше, чем соответствующие простые проценты.

    Эффективная процентная ставка: Если деньги инвестируется по годовой ставке r, начисляемой m раз в год, эффективных процентная ставка составляет:

    р эфф = (1 + об/м) м — 1.

    Это процентная ставка, которая дала бы такую ​​же доходность, если бы только начислялась раз в год. В этом контексте r также называется номинальной скоростью , а часто обозначается как r nom .

    Численный пример: Депозит с ежемесячной выплатой 9,8% имеет номинал ставка r nom = 0,098, а эффективная ставка:

    r эфф =(1 + r ном /м) м   = (1 + 0,098/12) 12 — 1 = 0,1025.

    Таким образом, мы получаем эффективную процентную ставку 10,25%, так как начисление процентов заставляет CD выплачивать 9,8%, ежемесячно начисляя сложные проценты, на самом деле выплачивать 10,25% годовых в течение течение года.

    Ипотечные платежи Компоненты: Пусть где P = основная сумма, r = процентная ставка за период, n = количество периодов, k = количество платежей, R = ежемесячный платеж и D = остаток долга после K платежей, тогда

    R = P r / [1 — (1 + r) -n ]

    и

    D = P (1 + r) k — R [(1 + r) k — 1)/r]

    Ускорение платежей по ипотеке Компоненты: Предположим, кто-то решил заплатить больше, чем месячная платежа, вопрос в том, сколько месяцев пройдет, пока ипотека не будет окупился? Ответ округленный, где:

    n = log[x / (x P r)] / log (1 + r)

    где Log — логарифм по любому основанию, например 10 или e.

    Будущая стоимость (FV) аннуитета Компоненты: Ler, где R = платеж, r = процентная ставка и n = количество платежей, затем

    FV = [ R(1 + r) n — 1 ] / r

    Будущая стоимость увеличивающегося аннуитета: Это растущий аннуитет это инвестиции, приносящие проценты, и в которые производятся регулярные платежи фиксированной суммы. Предположим, кто-то делает выплата R в конце каждого периода начисления процентов в инвестиции с приведенная стоимость PV с выплатой процентов по годовой ставке r, начисленной m раз в год, то будущая стоимость через t лет будет

    FV = PV(1 + i) n + [ R ( (1 + i) n — 1 ) ] / i
    , где i = r/m — проценты, выплачиваемые за каждый период, а n = m t — общее количество периодов.

    Числовой пример: Вы вносите 100 долларов в месяц на счет, который теперь содержит 5000 долларов и приносит 5% годовых, начисляемых ежемесячно. После 10 лет, сумма денег на счете составляет:

    FV = PV(1 + i) n + [ R(1 + i) п — 1 ] / я =
    5000(1+0,05/12) 120 + [100(1+0,05/12) 120 — 1 ] / (0,05/12) = 23 763,28 долл. США

    Стоимость облигации:

    Пусть N = номер года до погашения, I = процентная ставка, D = дивиденды и F = номинальная стоимость в конце N лет, тогда стоимость облигации равна V, где
    В = (D/i) + (F — D/i)/(1 + i) Н

    V – это сумма стоимости дивидендов и итогового платежа.

    Вы можете выполнить анализ чувствительности для «что, если» сценариев , введя разные числовые значения, чтобы сделать ваш «хороший» стратегическое решение.

    МЕНЮ:
    1. Ежемесячный платеж
    2. Будущая стоимость
    3. Сложная годовая ставка
    4. Остаток долга
    5. Ежемесячный платеж с возможным налогом и/или страховкой
    6. Периодические сложные проценты
    7. Факторы сложных процентов
    8. Сложные проценты и эффективная ставка
    9. Ипотечные платежи
    10. График платежей по ипотеке
    11. Ускорение платежей по ипотеке
    12. Будущая стоимость аннуитета
    13. Когда закончится ваш пенсионный капитал?
    14. Что Должна ли быть приведенная стоимость облигации, которая вам нужна?
    15. Ежемесячный платеж по вашему кредиту
    16. Калькулятор пенсионного планирования
    17. Покупка/продажа акций с комиссией

    Замените существующий числовой пример своей собственной информацией о прецеденте и затем нажмите один из Вычислить .








    Будущая стоимость Аннуитет


    Сумма периодического платежа ($):

    Процентная ставка за период (%) :

    Количество платежей:

    Будущая стоимость аннуитета ($):
    Для универсального калькулятора ренты используйте
    Компоненты калькулятора ренты



    Формула ликвидационной стоимости | Калькулятор (шаблон Excel)

    Формула ликвидационной стоимости (Содержание)

    • Формула ликвидационной стоимости
    • Примеры формулы ликвидационной стоимости (с шаблоном Excel)
    • Калькулятор формулы ликвидационной стоимости

    Стоимость конкретного оборудования (любой производственной машины, инженерной машины, транспортных средств и т. д.) после окончания срока его полезного использования известна как ликвидационная стоимость. Другими словами, когда амортизация в течение срока службы машины вычитается из стоимости машины, мы получаем ликвидационную стоимость.

    Формула ликвидационной стоимости –

    S = P – (I * Y)

    Где,

    • S = Ликвидационная стоимость
    • P = Исходная цена
    • I = Амортизация
    • Y = Количество лет

    Примеры формулы ликвидационной стоимости (с шаблоном Excel)

    Давайте рассмотрим пример, чтобы лучше понять расчет формулы ликвидационной стоимости.

    Вы можете скачать этот шаблон ликвидационной стоимости здесь — Шаблон ликвидационной стоимости

    Формула ликвидационной стоимости – Пример №1

    Инженерное оборудование стоимостью 100 000 индийских рупий имеет срок полезного использования 7 лет. Сумма амортизации составляет 10 000 рупий в год. Рассчитайте ликвидационную стоимость оборудования через 7 лет.

    Решение:

    Значение спасения рассчитывается с использованием формулы, приведенной ниже

    S = P — (I * Y)

    • Значение запасного.
    • Ликвидационная стоимость = 100 000–70 000 индийских рупий
    • Ликвидационная стоимость = 30 000 индийских рупий

    Таким образом, ликвидационная стоимость оборудования по истечении срока его полезного использования составляет 30 000 индийских рупий .

    Формула ликвидационной стоимости – пример № 2

    Компания Proctor & Gamble установила оборудование стоимостью 800 000 индийских рупий со сроком полезного использования 5 лет. Сумма амортизации составляет 90 000 рупий в год. Рассчитайте ликвидационную стоимость техники через 5 лет.

    Решение:

    Значение спасения рассчитывается с использованием формулы, приведенной ниже

    S = P — (I * Y)

    • Значение спасения = in 800000 – (в rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr r rr rr r rr r rr rr rr r rr rr rr.
    • Ликвидационная стоимость = 800 000 – 4 50 000 индийских рупий
    • Ликвидационная стоимость = 350 000 индийских рупий

    Таким образом, ликвидационная стоимость оборудования по истечении срока его полезного использования составляет 350 000 индийских рупий .

    Формула ликвидационной стоимости – Пример №3

    BHEL Limited Установлено Инженерное оборудование стоимостью 1 000 000 индийских рупий со сроком полезного использования 10 лет. Сумма амортизации составляет 100 000 рублей в год. Рассчитайте ликвидационную стоимость оборудования через 10 лет.

    Решение:

    Значение спасения рассчитывается с использованием формулы, приведенной ниже

    S = P — (I * Y)

    • Значение спасения = in 1 000 000 – (в 100 000,0 000 * 10 000 * 100044
    • .
    • Ликвидационная стоимость = 1 000 000 – 10 00 000 индийских рупий
    • Ликвидационная стоимость = индийских рупий ноль

    Таким образом, ликвидационная стоимость оборудования после его эффективного срока использования составляет ноль .

    Объяснение

    Ликвидационная стоимость фактически пытается захватить оставшийся лом конкретной машины после ее полезного использования. В большинстве случаев компании покупают новое оборудование после завершения срока его полезного использования и продают старое оборудование на основе его ликвидационной стоимости. Опять же, амортизация, которая была предоставлена ​​​​в течение срока службы оборудования (в денежном выражении), фактически вращается в пределах оборотного капитала компании. Стоимость и установка нового оборудования поступают из банковского баланса компании.

    Формула ликвидационной стоимости требует такой информации, как покупная цена оборудования, сумма амортизации, способ амортизации, ожидаемый срок службы оборудования и т. д., чтобы получить фактическую стоимость брака или ликвидационную сумму оборудования. Иногда из-за более высокого, чем ожидалось, уровня эффективности машина работает бесперебойно, несмотря на завершение ожидаемого срока службы.

    Амортизация начисляется в денежном выражении. Из-за регулярного износа оборудования уровень эффективности снижается, а производительность имеет тенденцию к снижению с течением времени. Таким образом, чтобы отразить это в Финансовом отчете Бизнеса, Амортизация рассматривается как расход и рассчитывается в денежном выражении. Есть два типа методов амортизации, которые используются в финансах. Это «линейный метод начисления амортизации» и «метод начисления амортизации по методу уменьшаемого остатка». При прямолинейной амортизации используется фиксированная сумма амортизации, тогда как при убывающем остатке используется фиксированная ставка, и сумма амортизации уменьшается вместе с изменением стоимости начального остатка оборудования.

    Таким образом, после вычета амортизации за ожидаемые годы оставшаяся сумма рассматривается как «Сумма ликвидации», и, говоря языком финансов, считается, что рабочая мощность машин исчерпана, а стоимость деталей составляет всего лишь Доступен для продажи.

    Релевантность и использование формулы ликвидационной стоимости

    • Большая часть бизнеса (главным образом производство) зависит от машин, и их бизнес сильно зависит от производительности существующих машин. Природа, качество, эффективность их продукции сильно зависят от способа производства продукции. Таким образом, все вышеперечисленные критерии должны быть выполнены, чтобы продукт был рентабельным и эффективным как с точки зрения потребителя, так и с точки зрения производителя. Таким образом, чтобы оставаться в конкурентной борьбе, от машины требуется более высокая эффективность.
    • Перед покупкой машины любой производитель готовит свой бюджет, который включает эффективный срок службы, количество единиц, которые он может произвести, срок службы, затраты на установку, стоимость замены и т. д. Отслеживание эффективности машины необходимо для отслеживания производительности. машины, и это будет сравниваться с ожидаемой производительностью.
    • Стоимость брака также важна при продаже оборудования, которая определяет цену продажи, поскольку сумма повторно используется для покупки нового оборудования. Тем не менее, стоимость лома может быть барометром стоимости перепродажи, но цена продажи определяется покупателем. Это также зависит от спроса и предложения конкретной машины на открытом рынке. Иногда более высокая цена может быть получена при более высоком спросе и меньшем предложении этого конкретного оборудования.
    • Производитель иногда использует машину дольше ожидаемого срока службы машины, когда уровень эффективности машины не изменился, и руководство считает, что продукция, произведенная с помощью машины, все еще пригодна для конкуренции, а метод производства все еще актуально и наоборот. В некоторых случаях машина начинает работать раньше ожидаемого срока владения, поэтому ликвидационная стоимость в таких ситуациях становится равной нулю.

    Калькулятор формулы ликвидационной стоимости

    Вы можете использовать следующий калькулятор ликвидационной стоимости

    P
    I
    Y
    Salvage Value Formula =
     

    Salvage Value Formula = П – (И*У)
    = 0 – (0 * 0)
    = 0

    Рекомендуемые артикулы

    Это руководство по формуле ликвидационной стоимости. Здесь мы обсуждаем, как рассчитать ликвидационную стоимость вместе с практическими примерами. Мы также предоставляем калькулятор ликвидационной стоимости с загружаемым шаблоном Excel. Вы также можете прочитать следующие статьи, чтобы узнать больше:

    1. Руководство по формуле снижения относительного риска
    2. Примеры формулы отклонения портфеля
    3. Как рассчитать коэффициент платежеспособности по формуле?
    4. Формула для номинальной процентной ставки

    Учебное пособие по двигателю постоянного тока. Расчеты двигателей постоянного тока без сердечника

    Ниже приведен метод определения параметров двигателя на примере двигателя постоянного тока без сердечника 2668W024CR. Сначала мы объясним более эмпирический подход, затем проведем теоретический расчет.

    Одним из широко используемых методов графического отображения характеристик двигателя является использование кривых крутящий момент-скорость. Хотя использование кривых крутящий момент-скорость гораздо более распространено в технической литературе для более крупных машин постоянного тока, чем для небольших устройств без сердечника, этот метод применим в любом случае.

    Обычно кривые крутящий момент-скорость создаются путем построения графика скорости двигателя, тока двигателя, механической выходной мощности и КПД в зависимости от крутящего момента двигателя. В следующем обсуждении будет описано построение набора кривых крутящий момент-скорость для типичного двигателя постоянного тока на основе серии измерений необработанных данных.

    Номинальное напряжение 2668W024CR составляет 24 В. Если у вас есть несколько базовых единиц лабораторного оборудования, вы можете измерить кривые крутящий момент-скорость для двигателя постоянного тока без сердечника серии 2668 CR в заданной рабочей точке.

    Шаг 1: Измерьте основные параметры

    Многие параметры можно получить непосредственно с помощью контроллера движения, например, одного из контроллеров движения FAULHABER MC3. Большинство производителей контроллеров предлагают программное обеспечение, такое как FAULHABER Motion Manager, которое включает в себя функцию записи кривой, отображающую напряжение, ток, положение, скорость и т. д. Они также могут предоставить точный моментальный снимок работы двигателя в мельчайших деталях. Например, контроллеры движения семейства MC3 (MC 5004, MC 5005 и MC 5010) могут измерять множество параметров движения. Это, вероятно, самый быстрый метод получения данных для построения кривой крутящий момент-скорость, но это не единственный метод.

    Если контроллер с возможностью записи трассировки недоступен, мы также можем использовать базовое лабораторное оборудование для определения характеристик двигателя в условиях останова, номинального состояния и без нагрузки. Используя источник питания, настроенный на 24 В, запустите 2668W024CR без нагрузки и измерьте скорость вращения с помощью бесконтактного тахометра (например, стробоскопа). Кроме того, измерьте ток двигателя в этом состоянии без нагрузки. Токовый пробник идеально подходит для этого измерения, так как он не добавляет сопротивления последовательно с работающим двигателем. Используя нагрузку с регулируемым крутящим моментом, такую ​​как тормоз мелких частиц или динамометр с регулируемым гистерезисом, к валу двигателя может быть присоединена нагрузка.

    Теперь увеличьте крутящий момент двигателя до точки, при которой происходит остановка. В остановленном состоянии измерьте крутящий момент от тормоза и ток двигателя. Для этого обсуждения предположим, что муфта не добавляет нагрузки к двигателю и что нагрузка от тормоза не включает неизвестные фрикционные компоненты. В этот момент также полезно измерить терминальное сопротивление двигателя. Измерьте сопротивление, прикоснувшись к клеммам двигателя омметром. Затем прокрутите вал двигателя и выполните еще одно измерение. Измерения должны быть очень близки по значению. Продолжайте вращать вал и сделайте не менее трех измерений. Это гарантирует, что измерения не проводились в точке минимального контакта с коммутатором.

    Now we have measured the:

    n 0  = No-Load speed
    I 0  = No-Load current
    M H  = Stall Torque
    R  = Terminal Resistance

    Шаг 2.

    Постройте график зависимости тока от крутящего момента и скорости от крутящего момента

    Вы можете построить график с крутящим моментом двигателя по оси абсцисс (горизонтальная ось), скоростью по левой оси ординаты (вертикальная ось) и током по правой стороне ординаты. Масштабируйте оси на основе измерений, сделанных на первом шаге. Проведите прямую линию от левого начала графика (нулевой крутящий момент и нулевой ток) к току останова на правой стороне ординаты (момент останова и ток останова). Эта линия представляет собой график зависимости тока двигателя от крутящего момента двигателя. Наклон этой линии представляет собой текущую константу k I  , которая представляет собой константу пропорциональности для отношения между током двигателя и крутящим моментом двигателя (в единицах тока на единицу крутящего момента или А/мН·м). Обратной величиной этого наклона является постоянная крутящего момента k M  (в единицах крутящего момента на единицу тока или мНм/А).

    Где:
    k = постоянная тока
    k M = постоянная крутящего момента

    Для целей данного обсуждения предполагается, что двигатель не имеет внутреннего трения. На практике момент трения двигателя M R  определяется путем умножения постоянной крутящего момента k M  двигателя на измеренный ток холостого хода I 0 . Линии крутящего момента в зависимости от скорости и линии крутящего момента в зависимости от тока затем начинаются не от левой вертикальной оси, а со смещением по горизонтальной оси, равным расчетному моменту трения.

    Где:
    M R  = Момент трения

    Шаг 3: График зависимости мощности от крутящего момента и эффективности от крутящего момента

    В большинстве случаев можно добавить две дополнительные вертикальные оси для построения зависимости мощности и эффективности от крутящего момента. Вторая вертикальная ось обычно используется для эффективности, а третья вертикальная ось может использоваться для мощности. Для упрощения этого обсуждения КПД в зависимости от крутящего момента и мощность в зависимости от крутящего момента будут нанесены на тот же график, что и графики зависимости скорости от крутящего момента и тока от крутящего момента (пример показан ниже).

    Составьте таблицу механической мощности двигателя в различных точках от холостого хода до крутящего момента при остановке. Поскольку выходная механическая мощность — это просто произведение крутящего момента и скорости с поправочным коэффициентом для единиц измерения (см. раздел о расчете начальной требуемой мощности), мощность можно рассчитать, используя ранее построенную линию зависимости скорости от крутящего момента.

    Пример таблицы расчетов для двигателя 2668W024CR показан в Таблице 1. Затем каждая расчетная точка для мощности наносится на график. Результирующая функция представляет собой параболическую кривую, как показано ниже на графике 1. Максимальная механическая мощность возникает примерно при половине крутящего момента срыва. Скорость в этот момент составляет примерно половину скорости холостого хода.

    Составьте таблицу КПД двигателя в различных точках от скорости холостого хода до крутящего момента. Задано напряжение, приложенное к двигателю, и нанесен ток при различных уровнях крутящего момента. Произведение тока двигателя и приложенного напряжения представляет собой потребляемую двигателем мощность. В каждой точке, выбранной для расчета, КПД η двигателя представляет собой выходную механическую мощность, деленную на потребляемую электрическую мощность. Опять же, примерная таблица для двигателя 2668W024CR показана в таблице 1, а примерная кривая — на графике 1. Максимальный КПД достигается примерно при 10% крутящего момента двигателя.

    Определения участка

    • Синий = скорость против крутящего момента ( N против M )
    • Красный = ток против крутящего момента ( I против M )
    • . Greefity vs. greecity vs. greecity vs. greecity vs. greecity vs. greecity vs. greecity vs. greecity vs. greecity vs. M )
    • greecity vs. M )
    • greecity vs. M ). η по сравнению с M )
    • Коричневый = мощность по отношению к крутящему моменту ( P по сравнению с M )

    Характеристики двигателя

    Примечание. Обратите внимание на изменение всех четырех сплошных графиков в результате увеличения сопротивления в медных обмотках и ослабления выходного крутящего момента из-за повышения температуры. Таким образом, ваши результаты могут немного отличаться в зависимости от того, холодный или теплый двигатель, когда вы строите графики.

    Load current 2,79 A
    Load voltage 24,11 V
    Motor winding temperature 140,23 °C
    Motor housing temperature 105 ,03 °C
    Motor speed 7370 min -1
    Required load torque 68 mNm
    Output power 52,48 W
    Эффективность (общая) 77,97 %

    Примечание. Из-за нехватки места приведен пример расчета для одной точки.

    Теоретический расчет параметров двигателя

    Другим полезным параметром при выборе двигателя является постоянная двигателя. Правильное использование этого показателя качества существенно сократит итерационный процесс выбора двигателя постоянного тока. Он просто измеряет внутреннюю способность преобразователя преобразовывать электрическую энергию в механическую.

    Максимальный КПД достигается примерно при 10% крутящего момента двигателя. Знаменатель известен как резистивная потеря мощности. С помощью некоторых алгебраических преобразований уравнение можно упростить до:

    Пожалуйста, имейте в виду, что k m (постоянная двигателя) не следует путать с k M (постоянная крутящего момента). Обратите внимание, что нижний индекс константы двигателя имеет строчную букву « m », а нижний индекс константы крутящего момента использует верхний регистр « M 9». 0728».

    Для щеточного или бесщеточного двигателя постоянного тока относительно небольшого размера зависимости, управляющие поведением двигателя в различных обстоятельствах, могут быть получены из законов физики и характеристик самих двигателей. Правило напряжения Кирхгофа гласит: «Сумма повышений потенциала в контуре цепи должна равняться сумме падений потенциалов». Применительно к двигателю постоянного тока, соединенному последовательно с источником питания постоянного тока, правило напряжения Кирхгофа может быть выражено как «Номинальное напряжение питания от источника питания должно быть равно по величине сумме падения напряжения на сопротивлении обмоток и противо-ЭДС, создаваемой двигателем».

    Where:

    U  = Power supply in V
    = Current in A
    = Terminal resistance in Ω
    U E = Back-EMF in V

    The Back-EMF генерируемая двигателем, прямо пропорциональна угловой скорости двигателя. Константа пропорциональности – это константа противо-ЭДС двигателя.

    Где:

    ω  = угловая скорость двигателя
    k E  = постоянная противо-ЭДС двигателя

    Таким образом, путем замены:

    Константа противо-ЭДС двигателя обычно указывается производителем двигателя в В/об/мин или мВ/об/мин. Чтобы получить осмысленное значение противо-ЭДС, необходимо указать скорость двигателя в единицах, совместимых с заданной константой противо-ЭДС.

    «Сумма повышений потенциала в контуре цепи должна равняться сумме падений потенциалов».
    (правило напряжения Кирхгофа)

    Постоянная двигателя зависит от конструкции катушки, силы и направления силовых линий в воздушном зазоре. Хотя можно показать, что обычно указанные три константы двигателя (константа противо-ЭДС, константа крутящего момента и константа скорости) равны, если используются соответствующие единицы измерения, расчет облегчается заданием трех констант в общепринятых единицах измерения.

    Крутящий момент, создаваемый ротором, прямо пропорционален току в обмотках якоря. Константа пропорциональности – это константа крутящего момента двигателя.

    Где:

    M m = крутящий момент, развиваемый двигателем
    k M  = постоянный крутящий момент двигателя крутящий момент двигателя плюс крутящий момент нагрузки (из-за внешней механической нагрузки):

    Где:

    M R = момент трения двигателя
    M L  = крутящий момент нагрузки сумма момента трения и момента нагрузки. Константа пропорциональности представляет собой наклон кривой крутящий момент-скорость. Производительность двигателя лучше, когда этот наклон имеет меньшее значение. Чем круче падение наклона, тем хуже производительность, которую можно ожидать от данного двигателя без сердечника. Это соотношение можно рассчитать по формуле:

    Где:

    ΔN = изменение скорости
    ΔM = изменение крутящего момента
    M H = Крутой для прила это значение для скорости, n :

    С помощью исчисления мы дифференцируем обе части по отношению к M , что дает:

    или

    Хотя мы не показываем здесь отрицательный знак, подразумевается, что результат даст уменьшающийся (отрицательный) наклон.

    Пример теоретического расчета двигателя

    Давайте немного углубимся в теоретические расчеты. Двигатель постоянного тока без сердечника 2668W024CR должен работать с напряжением 24 В, подаваемым на клеммы двигателя, и с крутящим моментом 68 мН·м. Найдите результирующую постоянную двигателя, скорость двигателя, ток двигателя, КПД двигателя и выходную мощность. Из паспорта двигателя видно, что скорость холостого хода двигателя при 24 В составляет 7 800 мин -1 . Если крутящий момент не соединен с валом двигателя, двигатель будет работать на этой скорости.

    Во-первых, давайте получим общее представление о работе двигателя, рассчитав постоянную двигателя k m . В этом случае мы получаем константу 28,48 мНм/А. «Согласно техпаспорту двигателя, электрическое сопротивление составляет 1,03 Ом в холодном состоянии для варианта 24 В».

    Скорость двигателя под нагрузкой — это просто скорость холостого хода за вычетом снижения скорости из-за нагрузки. Константа пропорциональности для соотношения между скоростью двигателя и крутящим моментом двигателя представляет собой наклон кривой зависимости крутящего момента от скорости, определяемый отношением скорости холостого хода двигателя к крутящему моменту двигателя. В этом примере мы рассчитаем снижение скорости (без учета влияния температуры), вызванное крутящим моментом 68 мНм, путем исключения единиц мНм:

    Теперь путем замены:

    Тогда скорость двигателя под нагрузкой должна быть приблизительно равна:

    Ток двигателя под нагрузкой представляет собой сумму тока холостого хода и тока, возникающего под нагрузкой.

    Константа пропорциональности, связывающая ток с моментной нагрузкой, представляет собой константу момента ( k M ) . Это значение составляет 28,9 мНм/А. Взяв обратную величину, мы получим постоянную тока k I , которая может помочь нам рассчитать ток при нагрузке. В этом случае нагрузка составляет 68 мН·м, а ток, вытекающий из этой нагрузки (без учета тепловыделения), примерно равен:

    Общий ток двигателя можно приблизительно определить путем суммирования этого значения с током двигателя без нагрузки. В техническом описании ток холостого хода двигателя указан как 78 мА. После округления общий ток примерно равен:

    Механическая выходная мощность двигателя представляет собой просто произведение скорости двигателя и крутящего момента с поправочным коэффициентом для единиц измерения (при необходимости). Таким образом, выходная мощность двигателя будет приблизительно равна:

    Механическая мощность, потребляемая двигателем, является произведением приложенного напряжения и полного тока двигателя в амперах. В этом приложении:

    Так как эффективность η  это просто выходная мощность, деленная на входную мощность, давайте рассчитаем ее в нашей рабочей точке:

    Оценка температуры обмотки двигателя во время работы:

    Ток I , протекающий через сопротивление R , приводит к потере мощности в виде тепла I 2 · R . В случае двигателя постоянного тока произведение квадрата полного тока двигателя на сопротивление якоря представляет собой потери мощности в виде тепла в обмотках якоря. Например, если общий ток двигателя 0,203 А, а сопротивление якоря 14,5 Ом, потери мощности на тепло в обмотках составляют:

    Тепло, возникающее в результате потерь I 2  · R  в катушке, рассеивается за счет теплопроводности через компоненты двигателя и поток воздуха в воздушном зазоре. Легкость, с которой это тепло может быть рассеяно в двигателе (или любой системе), определяется тепловым сопротивлением.

    Термическое сопротивление (которое является обратной величиной теплопроводности) показывает, насколько хорошо материал сопротивляется передаче тепла по определенному пути. Производители двигателей обычно указывают способность двигателя рассеивать тепло, обеспечивая тепловое сопротивление R й значений. Например, алюминиевая пластина большого сечения будет иметь очень низкое тепловое сопротивление, в то время как значения для воздуха или вакуума будут значительно выше. В случае двигателей постоянного тока существует тепловой путь от обмоток двигателя к корпусу двигателя и второй тепловой путь между корпусом двигателя и окружающей средой двигателя (окружающий воздух и т. д.). Некоторые производители двигателей указывают тепловое сопротивление для каждого из двух тепловых путей, в то время как другие указывают только их сумму как общее тепловое сопротивление двигателя. Значения термического сопротивления указаны в приросте температуры на единицу потерь мощности. Всего I 2 · R  потери в змеевике (источнике тепла) умножаются на тепловые сопротивления для определения установившейся температуры якоря. Повышение температуры двигателя в установившемся режиме ( T ) определяется как:

    Где:

    ΔT = изменение температуры в K
    I  = ток через обмотки двигателя в A
    R = обмотки двигателя в Ом
    R th2  = Тепловое сопротивление от обмоток к корпусу в К/Вт
    R th3  = Термическое сопротивление корпуса к окружающей среде в К/Вт

    Продолжим наш пример, используя двигатель 2668W024CR, работающий с током 2,458 А в обмотках двигателя, с сопротивлением якоря 1,03 Ом, а тепловое сопротивление между обмоткой и корпусом 3 К/Вт и тепловое сопротивление между корпусом и окружающей средой 8 К/Вт. Повышение температуры обмоток определяется по приведенной ниже формуле; мы можем заменить Ploss на I 2  · R :

    Поскольку шкала Кельвина использует тот же приращение единицы, что и шкала Цельсия, мы можем просто заменить значение Кельвина, как если бы оно было значением Цельсия. Если предположить, что температура окружающего воздуха составляет 22°C, то конечную температуру обмоток двигателя можно приблизительно представить как:

    Где:

    T теплый = температура обмотки

    Важно убедиться, что конечная температура обмоток не превышает номинальное значение двигателя, указанное в паспорте. В приведенном выше примере максимально допустимая температура обмотки составляет 125°C. Поскольку расчетная температура обмотки составляет всего 90,4°C, тепловое повреждение обмоток двигателя не должно быть проблемой в этом приложении.

    Подобные расчеты можно было бы использовать для ответа на вопрос другого типа. Например, приложение может потребовать, чтобы двигатель работал с максимальным крутящим моментом, в надежде, что он не будет поврежден в результате перегрева. Предположим, требуется запустить двигатель с максимально возможным крутящим моментом при температуре окружающего воздуха 22°C. Разработчик хочет знать, какой крутящий момент двигатель может обеспечить без перегрева. Опять же, в техническом описании двигателя постоянного тока без сердечника 2668W024CR указана максимальная температура обмотки 125°C. Таким образом, поскольку температура окружающей среды составляет 22°C, максимально допустимое повышение температуры ротора составляет: 125°C – 22°C = 103°C

    Теперь мы можем рассчитать увеличение сопротивления катушки из-за рассеяния тепловой мощности:

    Где:

    α Cu  = Температурный коэффициент меди в единицах К нагрева катушки и магнита за счет рассеивания мощности от потерь I 2 · R сопротивление катушки увеличилось с 1,03 Ом до 1,44 Ом. Теперь мы можем пересчитать новую константу крутящего момента k M  для наблюдения за влиянием повышения температуры на производительность двигателя:

    Где:

    α M = Температурный коэффициент магнита в единицах К Постоянная ЭДС k E и наблюдайте за результатами. Из формулы, которую мы вывели выше:

    Как мы видим, константа крутящего момента ослабевает в результате повышения температуры, как и константа противо-ЭДС! Таким образом, сопротивление катушки двигателя, постоянная крутящего момента и постоянная противо-ЭДС оказывают негативное влияние по той простой причине, что они являются функциями температуры.

    Мы могли бы продолжить расчет дополнительных параметров из-за более горячих катушки и магнита, но наилучшие результаты дает выполнение нескольких итераций, что лучше всего делать с помощью количественного программного обеспечения. Поскольку температура двигателя продолжает расти, каждый из трех параметров будет изменяться таким образом, что ухудшаются характеристики двигателя и увеличиваются потери мощности. При непрерывной работе двигатель может даже достичь точки «теплового разгона», что потенциально может привести к повреждению двигателя, не подлежащему ремонту. Это может произойти, даже если первоначальные расчеты показали приемлемое повышение температуры (используя значения  R и k M при температуре окружающей среды).

    Обратите внимание, что максимально допустимый ток через обмотки двигателя можно увеличить, уменьшив тепловое сопротивление двигателя. Термическое сопротивление между ротором и корпусом R th2 в основном определяется конструкцией двигателя. Тепловое сопротивление корпуса к окружающей среде R th3  можно значительно снизить за счет добавления радиаторов. Термическое сопротивление двигателя для небольших двигателей постоянного тока обычно указывается для двигателя, подвешенного на открытом воздухе. Поэтому обычно имеет место некоторый отвод тепла в результате простой установки двигателя в теплопроводящую раму или шасси. Некоторые производители более крупных двигателей постоянного тока указывают тепловое сопротивление двигателя, установленного на металлической пластине известных размеров и материала.

    Для получения дополнительной информации о расчетах бессердечных щеточных двигателей постоянного тока и о том, как рассеивание тепловой мощности может повлиять на характеристики электродвигателя, обратитесь к квалифицированному инженеру FAULHABER. Мы всегда готовы помочь.

    Формулы резки | Коллекция формул обработки | Введение в обработку

    На этой странице представлены формулы для расчета основных параметров, необходимых для машинной резки. Цифры, полученные в результате расчетов, носят справочный характер. Условия обработки зависят от используемого станка. Используйте оптимальные условия в соответствии с вашими реальными условиями обработки.

    • Скорость резания (vc)
    • Подача (f)
    • Время обработки (Tc)
    • Теоретическая шероховатость обработанной поверхности (h)
    • Полезная мощность (ПК)
    • Значения Kc (резка)
    • π (3. 14): круговая постоянная
    • Dm (мм): Диаметр заготовки
    • n (мин. -1 ): Скорость шпинделя
    памятка

    Эта формула используется для расчета скорости резания на основе скорости шпинделя и диаметра заготовки.
    Пример:
    Диаметр (Dm) = 60 мм
    Скорость шпинделя (n) = 500 мин -1
    В этом случае скорость резания (vc) составляет примерно 94 м/мин.

    • l (мм/мин): Длина обработки в минуту
    • n (мин. -1 ): Скорость шпинделя
    памятка

    Эта формула используется для расчета скорости подачи за оборот на основе скорости шпинделя и длины реза в минуту.
    Пример:
    Длина обработки в минуту (l) = 150 мм/мин
    Скорость шпинделя (n) = 600 мин -1
    В этом случае скорость подачи на оборот (f) составляет 0,25 мм/об.

    • м.п. (мм): Длина заготовки
    • л (мм/мин): Длина обработки в минуту
    памятка

    Эта формула используется для расчета времени обработки на основании длины заготовки и скорости вращения шпинделя.
    Пример:
    Подача (f) = 0,2 мм/об
    Скорость шпинделя (n) = 1100 мин -1
    Длина заготовки (м) = 120 мм
    Сначала вычисляется длина обрабатываемой детали в минуту, в данном случае от скорости вращения и количества подачи.
    Длина обработки в минуту (l) = n × f
    = 0,2 × 1100 = 220 мм/мин
    Подставьте это в формулу:
    Tc = lm ÷ l
    = 120 ÷ 220
    = 0,55 (мин) × 60 33 (сек)
    Время обработки (Tc) составляет приблизительно 33 секунды.

    • f (мм/об): подача на оборот
    • Re (мм): Угловой радиус пластины
    памятка

    Эта формула используется для расчета теоретической шероховатости обработанной поверхности на основе углового радиуса лезвия пластины и подачи на оборот.
    Пример:
    Подача на оборот (f) = 0,1 мм/об
    Угловой радиус лезвия пластины (Re) = 0,5 мм
    В этом случае теоретическая шероховатость обработанной поверхности (h) составляет 2,5 мкм.

    • ap (мм): Глубина резания
    • f (мм/об): подача на оборот
    • vc (м/мин): скорость резания
    • Kc (МПа): удельная сила резания
    • η: КПД машины
    памятка

    Эта формула используется для расчета полезной мощности на основе глубины резания, подачи на оборот, скорости резания, удельной силы резания и эффективности станка.
    Пример:
    Глубина резания (мягкая сталь: ap) = 5 мм
    Подача на оборот (f) = 0,1 мм/об
    Скорость резания (vc) = 140 м/мин
    КПД станка (η) = 80 % (0,8 )
    Дано:
    Удельная сила резания (Кс) = 3610 МПа
    В этом случае полезная мощность на обработку (Рс) составляет 5,26 кВт.

    Материал заготовки Прочность на растяжение (МПа) и жесткость Удельная сила резания Kc (МПа) для каждой подачи
    0,1 (мм/об) 0,2 (мм/об) 0,3 (мм/об) 0,4 (мм/об) 0,6 (мм/об)
    Мягкая сталь (SS400, S10C и т. д.) 520 3610 3100 2720 2500 2280
    Средняя сталь (S45C, S50C и т. д.) 620 3080 2700 2570 2450 2300
    Твердая сталь (S55C, S58C и т. д.) 720 4050 3600 3250 2950 2640
    Инструментальная сталь (Инструментальная углеродистая сталь (SK) и т. д.) 670 3040 2800 2630 2500 2400
    Инструментальная сталь (легированная инструментальная сталь (СКС) и т. д.) 770 3150 2850 2620 2450 2340
    Хромомарганцевая сталь (карбид марганца (MnC) и т. д.) 770 3830 3250 2900 2650 2400
    Хромомарганцевая сталь (карбид марганца (MnC) и т. д.) 630 4510 3900 3240 2900 2630
    Хромомолибденовая сталь (марки SCM и т. д.) 730 4500 3900 3400 3150 2850
    Хромомолибденовая сталь (марки SCM и т. д.) 600 3610 3200 2880 2700 2500
    Никель-хромомолибденовая сталь (SNCM415 и т. д.) 900 3070 2650 2350 2200 1980
    Никель-хром-молибденовая сталь (SNCM439 и т. д.) 352ХБ 3310 2900 2580 2400 2200
    Твердый чугун 46HRC 3190 2800 2600 2450 2270
    Миханитовый чугун (FC350 и т.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.