Як розрахувати потужність автомата по навантаженню та вибрати модель

У багатьох житлових будинках, збудованих більше 20 років тому, є проблеми з електричною проводкою, оскільки додається все нова і нова побутова техніка, з високими вимогами до якості мережі та іншими показниками потужності. Одна з проблем – невідповідність сили струму перерізу проводки. Всім знайоме коротке замикання чи простріл витка. Щоб уникнути подібного, однієї заміни кабелів зовсім мало, необхідно встановлювати захисні автомати, що дозволяють уникнути витоку напруги. Корисно буде дізнатися, як підібрати диференціальний автомат або звичайний автомат (автоматичний вимикач) до своєї квартири в залежності від навантаження.

Відмінності захисних пристроїв

Слід розрізняти апарат як дифавтомат і пристрій захисного відключення. На перший погляд особливої видимої різниці немає, але це не так.

ПЗВ служить для знеструмлення мережі при виявленні найменшого витоку в ланцюзі. Наприклад, при пошкодженні електричного кабелю, щоб не травмувати людину, ланцюг буде вимкнено.

Дифавтомат, крім ПЗВ, оснащений вбудованим вимикачем автоматичного типу. Він служить для знеструмлення системи, запобігання короткому замиканню, перевантаженню ланцюга, загалом. Одним словом, це два в одному.

Звичайний автоматичний вимикач (автомат) захищає ланцюг від перевантаження, але не може створити безпечні умови для людини. Тому в сучасних будівлях встановлюють або дифавтомати, або ПЗВ та автомати спільно.

Вибір будь-якого захисного пристрою залежить від характеристик мережі. Насамперед від навантаження, підключеного до неї. Тому важливо знати, як розрахувати потужність автомата навантаження.

Плюси і мінуси

Перевагоюдифавтомата в його компактності, багатофункціональності, 100% захист ланцюга від раптових навантажень чи іншої небезпеки. Ну а головний «козир» — ціна, яка є нижчою, ніж сумарна вартість ПЗВ та вимикача автоматичного типу. Якщо враховувати одиничний випадок, то різниця не надто відчутна, але при покупці на весь будинок вигода суттєва. Втім, багато що залежить від марки виробу. Монтаж займає мало часу, на рейці дифавтомат також міститься досить компактно.

Є свої недоліки у дифавтоматів. При виході з ладу доведеться купувати виріб у комплекті, а не окремо. Виникнення короткого замикання призведе до труднощів у пошуку причини. При розділеній установці ідентифікація набагато простіша: вимкнувся ПЗВ – витік, автомат – коротке замикання.

Який обрати вид захисного пристрою, питання не з легких. Як роблять багато електриків: якщо йдеться про невелику квартиру, тоді використовуйте дифавтомат.

Коли збираєтесь монтувати складні конструкції, найкраще встановлювати окремі блоки ПЗВ та вимикачі автоматичного типу на групу. Причому кожну групу монтувати свій окремий вимикач.

Які критерії відбору обладнання

Якщо все-таки надали перевагу дифавтомату, як продукту сучасних технологій, уважно вибирайте виріб. Ретельно ознайомтеся з його технічними даними. При виборі автомата за потужністю навантаження звертають увагу на наступне:

напруга та фази: вироби за номінальним однофазним і трифазним типом, 220В і 360 В, відповідно. У першому варіант одна клема, у другому – три для підключення. Усі показники вказуються у паспорті на обладнання та маркуються на зовнішній стороні корпусу;
сила струму витоку: позначаєтьсягрецьким символом "дельта" і обчислюється в міліамперах. Коректно підібрати можна, ґрунтуючись на такі дані: на будинок загалом – до 350 мА, на конкретну групу – 30 мА, крапки та освітлення – 30мА, одиночні крапки – 15мА, бойлер – 10мА;
клас обладнання: А – спрацювання внаслідок витоку постійної напруги. АС – при витоку змінного струму;
захист від пориву «нуля»: при виявленні подібного система ідентифікує це як порив і відключає обладнання;
час відключення: символ Tn не повинен перевищувати 0,3 секунди.

Для побутових потреб найпоширенішими є прилади з маркуванням C і діапазоном 25А. Монтаж вступних конструкцій вимагає більш потужних у вигляді C50, 65, 85, 95. Розетки та інші точки – C15, 25. Прилади освітлення – C7, 12, електрична плита – C40. Можна сміливо сказати, що це тимчасова характеристика максимальної короткочасної потужності струму, що може витримати автомат і спрацювати. "C" означає, що автомат спрацьовує при перевищенні номінального струму в 5-10 разів.

Обчислення показників

Розрахунок потужності під час виборів автомата проводиться так. Наприклад, всі монтажні роботи виконані електричним кабелем з перерізом 3,0 та максимальною силою 25А. Загальна потужність приладів рівна: мікрохвильова піч 1,5 kW, електрочайник 2,1 kW, холодильник 0.7 kW, телевізор 0.5 kW. Сумарна потужність виходить рівною 4,7 kW або 4.7 * 1000 W.

Щоб потужність кожного ланцюга було простіше розрахувати, навантаження поділяють на групи. Устаткування найбільшої потужності підключають окремо. Не варто нехтувати навантаженням малої потужності, оскільки при розрахунках у сумі може вийти суттєвий результат.

Для обчислення використовуємо формулу: потужність /напруга. Разом 21,3 А. Потрібен ПЗВ або дифавтомат з граничним споживанням 25А, не більше. Якщо кількість споживачів більше двох, то сумарну потужність слід множити на 0,7 для коригування даних. При навантаженні три та більше – на 1,0.

Знижувальні коефіцієнти для деяких приладів:

холодильне обладнання від 0,7 до 0,9, залежно від характеристик двигуна;
підйомні пристрої та ліфти 0,7;
оргтехніка 0,6;
люмінесцентні лампи 0,95;
лампи розжарювання 1,1;
тип ламп ДРЛ 0,95;
неонові газові установки 0,4.

Зниження потужності обумовлено тим, що не всі прилади можуть бути включені одночасно.

За значенням робочого струму навантаження підбирається автомат. Номінал автомата повинен бути трохи меншим за розраховане значення струму, але допускається вибирати і трохи більші значення.

Значення струму під час вибору перерізу кабелю

Відповідність струму перерізу жил кабелю можна перевірити за таблицею

Зведені характеристики для однофазного автомата:

сила 17А – показник потужності до 3,0 кВт – струм 1,6 – перетин 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.

Можна також скористатися спеціальним графіком, яким визначається номінальний струм автомата залежно від потужності навантаження.

Потрібний перетинкабелю підбирається виходячи із сумарної потужності струму, що проходить через провід, розрахувати її допоможе формула, схема розрахунку така:

де сила струму = сумарний показник потужності розділений на напругу ланцюга. Найчастіше електрики використовують саме цю формулу.

Більш точна формула розрахунку потужності P=I*U*cos φ, де φ – кут між векторами струму, що проходить через автомат, та напруги (не варто забувати, що вони можуть бути змінними). Але оскільки в побутових пристроях, що працюють від однофазної мережі, зсуву фази між струмом і напругою практично немає, застосовують спрощену формулу потужності.

Якщо мережа трифазна, то може спостерігатися суттєве зрушення фаз. У цьому випадку при розрахунках потужність зменшується, а струм, що вийшов, треба ділити на 3.

Так, для приладу потужність 6,5 кВт:

На електроприладах часто роблять маркування або прикріплюють табличку із зазначенням цього параметра та значення потужності. Це дозволяє швидко зробити розрахунки. У трифазній мережі для навантаження великої потужності застосовують автомати типу D.