Меню

Как рассчитать мощность дифавтомат

Как выбрать ток отключения дифавтомата 10мА или 30мА? Тип «A» или «AC» и характеристику расцепителя «B» или «C»?

Дифавтоматы выполняют двойную функцию (защищают от утечек электричества и коротких замыканий) и полностью заменяют комплект УЗО и автоматического выключателя. При выборе дифа, необходимо учитывать такие характеристики:

  • Номинал автоматического выключателя (А);
  • Утечка, при которой срабатывает механизм (мА);
  • Характеристика расцепления («A» или «AC»);
  • Тип механизма (электронный или электромеханический);
  • Характеристика расцепления автомата (B или D).

Но как выбрать конкретные значения? Пользуясь возможностью, и уже не в первый раз обращаясь к нашему эксперту по электротехнике, я решил задать эти вопросы ему. А именно инженеру, и по совместительству специалисту по продаже дифференциальной защиты, Сергею из интернет-магазина электротехники «АксиомПлюс». И в этот раз он, хоть и нехотя, провел очередной ликбез.

  • Как рассчитать и определить нужный «для себя» дифавтомат?
  • Какой номинал расцепителя выбрать?
  • Характеристика расцепления «A» или «AC»?
  • Какой тип расцепителя выбрать?
  • Выбираем характеристику расцепления автомата: «B» или «C»

Как рассчитать и определить нужный «для себя» дифавтомат?

Расчет производится по аналогии с обычным автоматическим выключателем. Определяется сила тока при максимально возможной нагрузке. Для этого существует формула

I = P/U,
где P — мощность сети (Вт),
а U — напряжение (В).

Мощность легко узнать в инструкции к электроприбору, также она часто указана на его корпусе.

В качестве примера возьмем расчет дифа для средней жилой квартиры. И так, в нашем случае, в квартире может быть следующая электроника:

На первый взгляд, максимальная сетевая нагрузка равна 3830 Вт (3,83 кВт), но предположим, что в квартире все потребители никогда не будут работать одновременно. Например, маловероятно, что одновременно будет работать пылесос, утюг и стиральная машина с посудомойкой.

Поэтому, из данного набора выберем наиболее мощные электроприборы: утюг (800 Вт) и стиральную машину (380 Вт). Итоговая нагрузка получилась:

100 Вт + 150 Вт + 380 Вт + 1500 Вт +200 Вт + 800 Вт = 3130 Вт (3,13 кВт).

В однофазной сети (220 В) сила тока при этом будет равна:

3130 Вт / 220 В = 14,2 А.

Ближайший по номиналу дифавтомат — 16А, его и берем. Как правило, на вводе в однокомнатные квартиры ставят дифы на 16А и 20А. При наличии электроотопления лучше выбрать на 25А или 32А.

Аналогичным образом рассчитывается диф для розеточных групп и освещения в комнатах. Например, чтобы защитить единственную розетку для бойлера (1500 Вт), понадобится дифавтомат на:

1500 Вт / 220 В = 6,8 А (ближайший номинал — 10 А).

Для защиты трехфазной сети лучше выбрать набор УЗО + автомат. Расчет силы тока для 380В производится по формуле:

Например, для защиты трехфазной электроплиты (3,5 кВт) понадобится дифавтомат на:

3500 Вт/ 380В × 1,7 = 5,4 А (ближайший номинал — 6А).

Какой номинал расцепителя выбрать?

Исходя из величины утечки, дифавтоматы (как и УЗО), делятся на два типа:

  • защищающие от поражения электричеством и пожара (10-30 мА);
  • пожарозащитные (выше 30 мА).

Как правило, розетки и освещение защищают дифами на 30 мА (такой разряд может выдержать среднестатистический человек). 10 мА — значение безопасное и абсолютно безвредное для здоровья и жизни любого, даже ребенка. Дифавтоматами на 10 мА, как правило, защищают ванные и детские комнаты.

Их не ставят на розеточные группы, так как электроприборы с микросхемами могут допускать небольшие дифференциальные утечки, суммарно дающие больше 10 мА, на которые может реагировать диф. Для защиты только освещения или одной розетки хватит и такого, главное, не включать удлинители с большим накоплением потребителей.

На вводе необходимо, как минимум, 30 мА. На большие дома ставят 100 мА, но за ним, по методу селективности, устанавливаются дифавтоматы на 30 мА и 10 мА, так как 100 мА могут выдержать далеко не все люди.

Характеристика расцепления «A» или «AC»?

Более популярный тип «AC» — срабатывает исключительно на переменный ток с синусоидной кривой. Чаще всего это происходит из-за повреждения изоляции бытовой техники (холодильники, стиральные машины, бойлеры и прочее), когда оголенная фаза касается металлического корпуса.

Читайте также:  Мощности по газу баку

Но иногда в электроприборах возникают утечки, на которые дифференциальная защита не срабатывает. Например, она не реагирует на постоянный или пульсирующий ток, образующейся в блоках питания электроники. Тем не менее «AC» — самый простой и распространенный диф, и еще такая защита на 30% дешевле, чем «A». Как правило, на корпусе маркируются значком в виде синусоиды.

«A» — более чувствительный расцепитель, предотвращающий любую утечку, включая пульсирующий и постоянный токи, вырабатываемые в электронике с микросхемами, начиненными полупроводниками (резисторами, тиристорами, диодами и т.д.). Это более чувствительная защита. Маркировка в виде синусоиды сверху и двух кривых снизу.

Европейские страны постепенно отказываются от «AC», переходя на «A», как более надежный и безопасный. Тем не менее «AC» можно свободно применять для электроприборов без электронной «начинки». В инструкциях некоторых электроприборов указано, что они могут быть защищены только УЗО (или дифавтоматом) типа «A».

Какой тип расцепителя выбрать?

По внутреннему исполнению дифы и УЗО делятся на два типа: электронные и электромеханические. Вопреки распространенному заблуждению, тип расцепителя не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. Какая же между ними разница?

Электромеханический расцепитель срабатывает за счет дифференциального трансформатора. При возникновении утечки в его вторичной обмотке возникает напряжение, действующее на поляризованное реле, расцепляющее контакты.

Электронный срабатывает только при наличии напряжения на фазе. В корпусе стоит микросхема с усилителем, с питанием от внешней сети. При потерях электроэнергии микросхема подает сигнал на механизм отключения, расцепляющий фазу. Такая схема стоит дешевле.

Главное отличие в том, что если сеть будет обесточена, то электронный диф не сработает. Но возможна ли в таком случае утечка? Чисто теоретически, да, за счет энергии накопленной в конденсаторах электроники, подключенной в сеть. Это очень редкие случаи, и скорее, исключения из правил.

На форумах часто можно найти нарекания на надежность электронных дифавтоматов, якобы не всегда срабатывающих. В большинстве случаев, это из-за неправильности подключения. Согласно ПУЭ, к дифзащите должна обязательно подключаться и фаза, и ноль. Если не подключить ноль, она будет работать как автомат, но нет гарантии, что сработает как УЗО. Вывод: при правильном подключении, все будет работать, независимо от конструкции расцепителя.

Выбираем характеристику расцепления автомата: «B» или «C»

Самые популярные модели дифов обладают следующими характеристиками расцепления:
«B» — самый популярный вариант. Характеризуется минимальной задержкой срабатывания. Подходит для бытового применения в домах со старой проводкой. Не рекомендуется для сетей питающих оборудование с высокими пусковыми токами (стиральные машины, насосы, холодильники, бетономешалки и прочее). Кратковременные превышения нагрузки провоцируют т. н. ложное срабатывание. Мгновенно срабатывает при токах, равным 3-5 номинальным;
«С» — универсальный вариант, хорошее решение для частных домов. Отличается большей задержкой перед срабатыванием, поэтому не реагирует на высокие пусковые токи. Рекомендуется подбирать для сетей с большим накоплением мощного электрооборудования, работающем на электромоторах. Мгновенно срабатывает при нагрузке, превышающей номинальную в 5-10 раз.

Тип «В» лучше применять для линий без мощных потребителей, а тип «С» — больше подойдет для розеточных линий с нагрузкой от 1 кВт.

Для соблюдения селективности на вводе целесообразно устанавливать «С», а на розеточных линиях и освещении — «В», чтобы при коротких замыканиях вводный диф не срабатывал раньше групповых.

Источник



Читайте также:  Газонокосилки электрические мощность 1200

Расчет мощности автомата с учетом нагрузки на проводку

Во многих жилых домах, построенных более 20 лет назад, имеются проблемы с электрической проводкой, так как добавляется все новая и новая бытовая техника, с высокими требованиями к качеству сети и с иными показателями мощности. Одна из проблем – несоответствие силы тока сечению проводки. Всем знакомо короткое замыкание или прострел витка.

Чтобы избежать подобного, одной замены кабелей вовсе не достаточно, нужно устанавливать защитные автоматы, позволяющие избежать утечки напряжения. Полезно будет узнать, как подобрать дифференциальный автомат или обычный автомат (автоматический выключатель) в свою квартиру в зависимости от нагрузки.

Отличия защитных устройств

Следует различать аппарат в виде дифавтомата и устройство защитного отключения. На первый взгляд особой видимой разницы в нет, но это не так.

УЗО служит для обесточивания сети при выявлении малейшей утечки в цепи. Например, при повреждении электрического кабеля, чтобы не травмировать человека, цепь будет отключена.

Дифавтомат, помимо УЗО, оснащен встроенным выключателем автоматического типа. Он служит для обесточивания системы, предотвращения короткого замыкания, перегрузки цепи, в общем. Одним словом, это два в одном.

Обычный автоматический выключатель (автомат) защищает цепь от перегрузки, но он не может создать безопасные условия для человека. Поэтому в современных строениях устанавливают либо дифавтоматы, либо УЗО и автоматы совместно.

Подбор любого защитного устройства зависит от характеристик сети. В первую очередь от нагрузки, подключенной к ней. Поэтому важно знать, как рассчитать мощность автомата по нагрузке.

Плюсы и минусы

Преимуществом дифавтомата в его компактности, многофункциональности, 100% защита цепи от внезапных перегрузок или иной опасности. Ну а главный «козырь» — стоимость, которая ниже, нежели суммарная стоимость УЗО и выключателя автоматического типа.

Если учитывать единичный случай, то разница не слишком ощутима, но при покупке на весь дом выгода существенная. Впрочем, многое зависит от марки изделия. Монтаж занимает мало времени, на рейке дифавтомат также помещается довольно компактно.

Есть и свои недостатки у дифавтоматов. При выходе со строя придётся приобретать изделие в комплекте, а не по отдельности.

Возникновение короткого замыкания приведёт к трудностям в поиске его причины. При разделенной установке идентификация намного проще: выключился УЗО – утечка, автомат – короткое замыкание.

Какой выбрать вид защитного устройства, вопрос не из лёгких. Как делают многие электрики: если речь идёт о небольшой квартире, тогда используйте дифавтомат.

Когда собираетесь монтировать сложные конструкции, лучше всего устанавливать отдельные блоки УЗО и выключатели автоматического типа на группу. Причём на каждую группу монтировать свой отдельный выключатель.

Каковы критерии отбора оборудования

Если всё-таки отдали предпочтение дифавтомату, как продукту современных технологий, внимательно выбирайте изделие. Тщательным образом ознакомьтесь с его техническими данными. При выборе автомата по мощности нагрузки, обращают внимание на следующее:

  • напряжение и фазы: изделия по номинальному однофазному и трёхфазному типу, 220В и 360 В, соответственно. В первом вариант одна клемма, во втором – три для подключения. Все показатели указываются в паспорте на оборудование и маркируются на внешней стороне корпуса;
  • сила тока утечки: обозначается греческим символом «дельта» и исчисляется в миллиамперах. Корректно подобрать можно, основываясь на такие данные: на дом в целом – до 350 мА, на конкретную группу – 30 мА, точки и освещение – 30мА, одиночные точки – 15мА, бойлер – 10мА;
  • класс оборудования: А – сработка в результате утечки постоянного напряжения. АС – при утечке переменного тока;
  • защита от порыва «ноля»: при обнаружении подобного, система идентифицирует это как порыв и отключает оборудование;
  • время отключения: обозначается символом Tn и не должно превышать 0,3 секунды.

Для бытовых нужд наиболее распространёнными являются приборы с маркировкой «C» и диапазоном 25А. Монтаж вводных конструкций требует более мощных в виде C50, 65, 85, 95.

Читайте также:  Вольт амперная характеристика это мощность

Розетки и прочие точки – C15, 25. Приборы освещения – C7, 12, электрическая плита – C40.

Можно сказать, что это временная характеристика максимальной кратковременной мощности тока, которую может выдержать автомат и не сработать. «C» означает, что автомат срабатывает при превышении номинального тока в 5-10 раз.

Вычисление показателей

Расчет мощности при выборе автомата проводится так. Например, все монтажные работы выполнены электрическим кабелем с сечением 3,0 и максимальной силой 25А.

Общая мощность приборов равна: микроволновая печь 1,5 kW, электрочайник 2,1 kW, холодильник 0.7 kW, телевизор 0.5 kW. Суммарная мощность получается равной 4,7 kW или же 4.7 * 1000 W.

Чтобы мощность в каждой цепи было проще рассчитать, нагрузку разделяют на группы. Оборудование наибольшей мощности подключают отдельно. Не стоит пренебрегать нагрузкой малой мощности, поскольку при расчетах в сумме может получиться существенный результат.

Для вычисления используем формулу: мощность / напряжение. Итого 21,3 А. Потребуется УЗО или дифавтомат с граничным потреблением 25А, не более. Если количество потребителей более двух, то суммарную мощность следует умножать на 0,7, для корректировки данных. При нагрузке три и более – на 1,0.

Понижающие коэффициенты для некоторых приборов:

  • холодильное оборудование от 0,7 до 0,9, в зависимости от характеристик мотора;
  • подъёмные устройства и лифты 0,7;
  • оргтехника 0,6;
  • люминесцентные лампы 0,95;
  • лампы накаливания 1,1;
  • тип ламп ДРЛ 0,95;
  • неоновые газовые установки 0,4.

Понижение мощности обусловлено тем, что не все приборы могут быть включены одновременно.

По значению рабочего тока нагрузки подбирается автомат. Номинал автомата должен быть чуть меньше рассчитанного значения тока, но допускается выбирать и немного большие значения.

Значение тока при выборе сечения кабеля

Соответствие тока сечению жил кабеля можно проверить по таблице

Сводные характеристики для однофазного автомата:

  • сила 17А – показатель мощности до 3,0 кВт – ток 1,6 – сечение 2,4;
  • 26А – до 5,0 – 25,0 – 2,6;
  • 33А – 5,9 – 32,0 – 4,1;
  • 42А – 7,4 – 40,0 – 6,2;
  • 51А – 9,2– 48,4 – 9,8;
  • 64А – 12,1 – 62,0 – 16,2;
  • 81А – 14,4 – 79,0 – 25,4;
  • 101А – 18,3 – 97,0 – 35,2;
  • 127А – 22,4 – 120,0 – 50,2;
  • 165А – 30,0 – 154,0 – 70,1;
  • 202А – 35,4 – 185,0 – 79,2;
  • 255А – 45,7 – 240,0 – 120,0;
  • 310А – 55,4 – 296,0 – 186,2.

Можно также воспользоваться специальным графиком, по которому определяется номинальный ток автомата в зависимости от мощности нагрузки.

Нужное сечение кабеля подбирается исходя из суммарной мощности тока, проходящего через провод, рассчитать её поможет формула, схема расчета такова:

где сила тока = суммарный показатель мощности разделён на напряжение в цепи. В большинстве случаев электрики используют именно эту формулу.

Более точная формула расчета мощности P=I*U*cos φ, где φ – угол между векторами тока, проходящего через автомат, и напряжения (не стоит забывать, что они могут быть переменными). Но поскольку в бытовых устройствах, работающих от однофазной сети, сдвига фазы между током и напряжением практически нет, то применяют упрощенную формулу мощности.

Если сеть трехфазная, то может наблюдаться существенный сдвиг фаз. В этом случае при расчетах мощность уменьшается, а получившийся ток надо делить на 3.

Так, для прибора мощность 6,5 кВт:

На электроприборах часто делают маркировку или прикрепляют табличку, с указанием этого параметра и значения мощности. Это позволяет быстро произвести расчеты. В трехфазной сети для нагрузки большой мощности применяют автоматы типа D.

Источник