Расчет сечения кабеля, автоматов защиты
Расчет электрических сетей
Вступление
В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты.
Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети.
Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.
Нагрузка электросети
Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.
При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.
Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.
Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя
Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.
Приведу пример:
- Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
- Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
- Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.
Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.
Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки
Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.
Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы.
Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов.
Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.
Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:
- P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
- I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.
Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:
| Электроприборы | МощностьР, Вт | Коэффициент спросаКс |
| Освещение | 480 | 0,7 |
| Радиоприемник | 75 | |
| Телевизор | 160 | 1 |
| Холодильник | 150 | 1 |
| Стиральная машина | 380 | |
| Утюг | 1000 | |
| Пылесос | 400 | |
| Другие | 700 | 0,3 |
| Итого: | 3345, Вт |
- Расчетная Мощность в сети расчитавается следующим образом:
- 480×0,7+75+160+150+380+1000+400+700×0,3=2711,ВТ
- К(спроса) квартиры=2711÷3345=0,8
- Ток нагрузки:
- 3345÷220×0,8=12Ампер.
- Соответственно выбираем автомат защиты на шаг больше:16Ампер.
В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже:
| Количество приемников в помещении | 2 | 3 | 5-200 |
| К(коэффициент спроса)помещения | 0,8 | 0,75 | 0,7 |
Теперь опредилемся,как выбрать сечения кабеля для электропроводки
По приведенным выше формулам можно рассчитать мощность электросети и значение рабочего тока в сети. Остаяется по полученным значениям выбрать сечение электрического кабеля, который можно использовать для рассчитываемой проводки в квартире.
Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок, все сделано за нас.
По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.
Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля ,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7)
| Проложенные открыто | |||
| Сечение жил кабеля | Медные жилы | ||
| мм2 | Ток нагрузки | Мощн.кВт | |
| А | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | 11 | 2,4 | |
| 0,75 | 15 | 3,3 | |
| 1 | 17 | 3,7 | 6,4 |
| 1,5 | 23 | 5 | 8,7 |
| 2 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11 |
| 4 | 41 | 9 | 15 |
| 5 | 50 | 11 | 19 |
| 10 | 80 | 17 | 30 |
| 16 | 100 | 22 | 38 |
| 25 | 140 | 30 | 53 |
| 35 | 170 | 37 | 64 |
| Проложенные в трубе | |||
| Сечение жил кабеля | Медные жилы | ||
| мм2 | Ток накрузки | Мощн.кВт | |
| А | 220 В | 380 В | |
| 0,5 | |||
| 0,75 | |||
| 1 | 14 | 3 | 5,3 |
| 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 2 | 19 | 4,1 | 7,2 |
| 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 4 | 27 | 5,9 | 10 |
| 5 | 34 | 7,4 | 12 |
| 10 | 50 | 11 | 19 |
| 16 | 80 | 17 | 30 |
| 25 | 100 | 22 | 38 |
| 35 | 135 | 29 | 51 |
Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты
Номенклатура мощностей электробытовых приборов и машин для расчета в электросетях жилых помещений
из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети
| NN пп | Наименование | Установленная мощность, Вт |
| 1 | Осветительные приборы | 1800-3700 |
| 2 | Телевизоры | 120-140 |
| 3 | Радио и пр. аппаратура | 70-100 |
| 4 | Холодильники | 165-300 |
| 5 | Морозильники | 140 |
| 6 | Стиральные машины без подогрева воды | 600 |
| с подогревом воды | 2000-2500 | |
| 7 | Джакузи | 2000-2500 |
| 8 | Электропылесосы | 650-1400 |
| 9 | Электроутюги | 900-1700 |
| 10 | Электрочайники | 1850-2000 |
| 11 | Посудомоечная машина с подогревом воды | 2200-2500 |
| 12 | Электрокофеварки | 650-1000 |
| 13 | Электромясорубки | 1100 |
| 14 | Соковыжималки | 200-300 |
| 15 | Тостеры | 650-1050 |
| 16 | Миксеры | 250-400 |
| 17 | Электрофены | 400-1600 |
| 18 | СВЧ | 900-1300 |
| 19 | Надплитные фильтры | 250 |
| 20 | Вентиляторы | 1000-2000 |
| 21 | Печи-гриль | 650-1350 |
| 22 | Стационарные электрические плиты | 8500-10500 |
| 23 | Электрические сауны | 12000 |
ТАБЛИЦА2.
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу
| 1. Средняя площадь квартиры (общая), м: | |
| – типовых зданий массовой застройки | – 70 |
| – здания с квартирами повышенной комфортности (элитные) по индивидуальным проектам | – 150 |
| 2. Площадь (общая) коттеджа, м | – 150-600 |
| 3. Средняя семья | – 3,1 чел. |
| 4. Установленная мощность, кВт: | |
| – квартир с газовыми плитами | – 21,4 |
| – квартир с электрическими плитами в типовых зданиях | – 32,6 |
| – квартир с электрическими плитами в элитных зданиях | – 39,6 |
| – коттеджей с газовыми плитами | -35,7 |
| – коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами | -48,7 |
| – коттеджей с электрическими плитами | – 47,9 |
| – коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами | – 59,9 |
©Elesant.ru
Еще статьи
- Назад на главную
Источник: https://elesant.ru/raschet-elektricheskikh-setey/raschet-secheniya-kabelya-avtomatov-zashchity
Подключение варочной поверхности
После того как я врезал варочную поверхность, у меня возникла еще одна проблема – нужно ее подключить. Однако я не ожидал, что поверхность будет потреблять 7.5 кВт энергии при всех 4 включенных конфорках и мой кабель с сечением в 2.
5 мм просто не выдержит такой нагрузки (а я заложил именно 2.5 мм кабель при разводке на кухне)! Про расчеты мощности кабеля будет отдельная статья.
Итак, нужно было тянуть новый кабель (более мощный) и правильно подключить варочную панель …
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Если СОВСЕМ не умеете обращаться с проводами и электричеством, эта статья не для вас! Может сильно ударить током! Обратитесь тогда лучше к профессионалам.
При расчете выяснилось — что мой кабель в 2.5 мм сечением недотягивает малость – а именно он выдерживает 5.9 кВт и ток в 27 Ампер, а мне нужно 7.5 кВт и хотя бы 32 Ампера. Конечно можно было оставить и старый кабель, но я решил не рисковать, потому как 4 включенные конфорки будут разогревать кабель (2.5 мм сечением) и он попросту может оплавиться, а тут и до пожара недалеко!
Пришлось тянуть новую линию для подключения варочной поверхности.
1) Купил сечением в 4 мм и автомат на 32 Ампера, его мы будем устанавливать в щиток, и он будет контролировать только на варочную поверхность.
2) Так как все провода у меня уже были заложены в стену, мне пришлось тянуть отдельно и сверлить стену. Я сделал это через дверной проем, потому как это самое оптимальное расположение. Кабель вывел в щиток, и далее по откосу двери завел на кухню. Около двери закроется штукатуркой, на которую затем будут смонтированы панели отделки.
3) За кухней кабель был закреплен на стену, в кабель-канале, а конец был выведен к самой варочной поверхности.
4) Для подключения, я не стал покупать какие – либо специальные вилки. Так как автомат у меня один и подходит именно к варочной поверхности, то я решил сделать все на скрутку и хорошо заизолировать.
5) Теперь возникает вопрос как подключить саму панель, какой кабель, к какому подключать? В общем нужна схема. Но на моей панели такая схема имеется прямо на кабеле. Так как я буду использовать подключение по трем проводам и напряжение у меня 220 В, то подключение будет таким, смотрим фото.
Черный и коричневый вместе, это фаза (или по англ. LINE – линия, обозначается буквой «L»), серый и синий, это ноль (обозначение англ. буквой «N»), желто – зеленый кабель это земля (стандартно).
6) Переходим в самому подключению. Соединяем провода согласно схеме: серый и синий – соединяем с синим (из щитка «ноль»), черный с коричневым – соединяем с коричневым (из щитка «фаза»), землю соединяем с землей, тут не перепутать. Все хорошо изолируем.
7) Далее нужно подключить автомат и кабель в щитке. Как я уже писал выше автомат на 32 Ампера. Для начала подключаем синий провод (ноль – на шину),
далее землю – также на свою шину,
а вот в фазу установим автомат в разрыв. Для этого крепим автомат, на металлическую полоску в щитке.
От основного квартирного кабеля (сечение 6 мм), нужно сделать перемычку на наш 32 Амперный автомат, смотрим фото.
Далее провод заводим в автомат.
теперь подключаем провод от плиты снизу автомата
Включаем 50 Амперный автомат (основной квартирный), после этого можно пробовать наш на 32 Ампера, у меня все заработало. Плита включилась!
Вот так вот можно подключить варочную поверхность. Ребята примерно прикидывайте мощность конечных потребителей при прокладки кабеля, на начальной стадии ремонта (чтобы не получилось как у меня). А на этом все, думаю кому то помог! Буду признателен если расскажите про нас в соц.сетях.
Источник: http://remo-blog.ru/e-lektrika/podklyuchenie-varochnoj-poverhnosti.html
Расчет сечения кабеля и автоматического выключателя
Параметры срабатывания автоматических выключателей
Из таблицы видно, что при токах до 1,13*Iн автомат не сработает.
При возникновении перегрузки цепи на 13% больше номинального тока (1,13*Iн), автоматический выключатель отключиться не ранее, чем через час, а при перегрузке до 45% (1,45Iн), тепловой расцепитель автомата должен сработать в течение одного часа (т.е.
может сработать и через час). Таким образом, в диапазоне токов 1,13-1,45 от номинального тока Iн тепловой расцепитель автомата сработает за время от нескольких минут, до нескольких часов.
Из всего этого следует, что при выборе автоматического выключателя стоит учитывать не только его номинальный ток, но и значение уставки теплового расцепителя, которая не должна превышать длительно допустимый ток для защищаемой линии.
Что будет если не учесть уставку теплового расцепителя при выборе автомата? Для удобства рассмотрим пример:
Возьмем самый распространенный номинал автомата – 16 А, ток перегрузки, при котором сработает автомат в течении часа будет равен 16*1,45=23,2 А (выше была представлена таблица, из которой видно, что значение уставки теплового расцепителя равна 1,45 номинального тока). Соответственно именно под этот ток и стоит подбирать сечение кабеля. Из таблицы 1.3.4. подбираем подходящее сечение: для скрытой электропроводки из меди — это минимум 2,5 мм2 (максимальный ток перегрузки 27 А).
Аналогичным образом можно провести расчёты и для автомата 10 А. Ток, при котором автомат выключится в течении часа будет равен 10·1,45= 14,5А. По таблице этому ток соответствует кабель сечением 1,5 мм2.
Очень часто монтажники пренебрегают этим правилом и для защиты линии сечением 2,5 мм2 ставят автоматический выключатель номиналом 25А (ведь линии длительно может выдерживать ток 25 А).
Но при этом забывают, что неотключаемый ток такого автомата составляет 25*1,13=28,25 А, а это уже больше длительно допустимого тока перегрузки.
Ток, при котором автомат отключится в течении часа составит 25*1,45=36,25 А!!! При таком токе и за такое время кабель перегреется и сгорит.
Также не стоит забывать, что на рынке кабельной продукции большую часть составляют кабеля, произведенные не по ГОСТу, а по ТУ. Из этого следует, что их фактическое сечение будет занижено.
Покупая кабель, произведенный по ТУ, вместо кабеля с сечением жил 2,5 мм2 Вы можете получить кабель с фактическим сечением жил менее 2,0 мм2!
Вот пример того, что может случиться в случае пренебрежения правила выбора сечения кабеля и автомата:
Источник: http://electrotech.by/raschet-secheniya-kabelya-i-avtomata
Какой поставить автоматический вводной автомат в дом: расчёт необходимого количества ампер
Применение защитного оборудования очень важно при использовании электрических сетей. Вводной автомат является частью защитной системы. При возникновении короткого замыкания или отклонениях в работе электроприборов, а также нарушении изоляционного слоя проводов может возникнуть опасность возгорания или вероятность поражения живого организма электрическим током.
Для защиты проводов применяется автоматический выключатель, а для защиты от поражения электрическим током — устройство защитного отключения (УЗО).
В качестве вводного автомата УЗО не применяется, а вместо него используется дифференциальный автомат — устройство, объединяющее в себе функции обычного автоматического выключателя и УЗО.
Применение вводного автомата в квартире позволит обесточить всю электросеть при возникновении аварийного режима автоматически или одним нажатием вручную.
Вводной автоматический выключатель может быть разного типа. Для того чтобы правильно выбрать какой тип и вид нужен для защиты линии в квартире или частном доме, потребуется понимать принцип его работы и знать основные характеристики.
Характер работы вводного устройства заключается в автоматическом одновременном разрыве как фазовых, так и нулевых проводов при возникновении аварийной ситуации на линии электросети.
Устанавливается он последовательно электрической цепи в после подключения электросчётчика.
Это обусловлено тем, что вся линия до счётчика, как и он сам, принадлежит энергоснабжающей компании, и любого вида вмешательство в неё запрещены. Вводные автоматы до счётчика ставятся, в первую очередь, энергопоставляющими компаниями для того, чтобы ограничить потребление электроэнергии пользователями. Их опечатывают так же, как и счётчик.
Автоматический выключатель
Работа устройства основана на способности разрывать электрическую цепь при достижении пропускаемой через него мощности критической величины. В качестве основных элементов конструкции выделяют:
- соленоид;
- биметаллическую пластину.
Элементы конструкции подключены последовательно и составляют блок расцепителя. Ток, проходя через катушку соленоида, попадает на пластинку, а далее на выходные клеммы. Пластинка изготавливается из металлов с различным тепловым сопротивлением, и при нагреве изгибается.
Увеличение потребляемой мощности цепи в случае возникновения неисправностей электроприборов или при подключении особо мощного устройства приводит к её нагреву. Пластина изгибается и разрывает контакт.
Величина тока, при котором разрывается контакт, настраивается в заводских условиях.
В режиме короткого замыкания сила тока возрастает стремительно, в катушке соленоида возникает мощное магнитное поле, благодаря которому сердечник втягивается внутрь соленоида, разрывая контакт.
Дифференциальный выключатель
Объединяет функции автоматического выключателя и УЗО. Дополнительно к расцепителю в его конструкции устанавливается трансформатор тороидального типа.
Работа устройства основана на способности электродвижущей силы (ЭДС) наводить ток в проводнике. При прохождении тока по обмоткам трансформатора в каждой из них появляется магнитный поток.
Он равен по величине, но разный по направлению, поэтому результирующая сила в сердечнике равна нулю.
При утечках тока равенство в магнитных потоках нарушается. Во вторичной обмотке возникает ЭДС, появляется ток. Контакты вторичной обмотки трансформатора подключены к управляющим выводам реле. При появлении напряжения происходит срабатывание реле и электрическая цепь разрывается.
Характеристики вводного устройства
Характеристики во многом помогают определить, какие автоматы ставить в частном доме или квартире. Основные параметры, на которые обращают внимание, следующие:
- Количество полюсов. Различия зависят от вида используемой линии электропередачи. Для квартир это однофазная цепь, двухпроводная, с номинальным напряжением 220 вольт. Для частного дома может использоваться и трёхфазная сеть на 380 вольт, состоящая из трёх проводов. Каждый полюс означает возможность подключения одного провода, поэтому вводное устройство бывает двухполюсный и трёхполюсный. Существует и четырёхполюсный, но он применяется только на промышленных объектах.
- Времятоковая характеристика. Определяет чувствительность устройства и характеризует число ложных срабатываний. Этот параметр обозначает соотношение действительной силы тока, пропускаемого через автомат, к номинальному значению. Существуют выключатели различных видов, обозначаются они буквами латинского алфавита. Наибольшее распространение получили приборы класса B, C и D. Класс B применяется, когда на линии используются маломощные приборы, при этом величина тока может превышать значение номинального в пять раз. Класс C, используют для среднемощных приборов, превышение составляет 6— 5 раз. Класса D, ставятся устройства при подключении оборудования высокой мощности, при этом превышение составляет более 20 раз.
- Номинальный ток. Превышение этого значения приводит к срабатыванию автомата. Требуемое значение определяется сечением провода и материалом, из которого он изготовлен. Выпускается только в стандартных значениях, наиболее популярные величины на 25A и 32A.
- Номинальный ток утечки. Характеристика используется только для дифференциального вводного автомата.
Критерии выбора устройства для дома
В первую очередь необходимо рассчитать мощность требуемого устройства, т. е. номинальную силу тока. На сколько ампер ставить автомат в доме, вычисляется путём суммирования мощности всей планируемой нагрузки, которая может быть включена одновременно в цепь.
Например, в доме имеется нагревательный бойлер на 2200 ватт, стиральная машинка — 600 ватт, пылесос — 250 ватт, компьютер — 350 ватт, телевизор — 100 ватт, утюг — 400 ватт, освещение с потреблением энергии на 800 ватт, и всё это может быть включено одновременно.
Вычисляется общая мощность, P = 2200+600+250+350+100+400+800 = 4700 ватт. Пусть сеть используется однофазная, с величиной напряжения 220 вольт. Максимальная сила тока будет равна Imax = 4500/220 = 21 ампер.
Таким образом, нужен автомат с величиной номинального тока 25 A. Когда выбирается трёхфазный вводной автомат для частного дома, сколько ампер понадобится при использовании сети 380 вольт вычисляется аналогично.
Для примера выше Imax = 4500/380 = 11 ампер. Автомат выбирается на 13 А.
Вводный автомат выбирается больше, чем полученное значение, так как если выбрать c меньшей величиной, то при включении дополнительного устройства выключатель разорвёт электрическую цепь. Следует учитывать, что оборудование, использующее в своей работе двигатели, в момент включения потребляет пиковую мощность.
При подборе автомата надо учитывать не только планируемую суммарную мощность подключаемых приборов, но и качество, а в первую очередь сечение, проложенной электропроводки.
Сечение используемого провода характеризует величину тока, которую может пропустить через себя проводник без ухудшения своих электрофизических свойств.
Например, медный провод сечением 2,5 мм/2 выдерживает продолжительную токовую нагрузку в 27 ампер. Поэтому применять автомат на 32 A при таком сечении нельзя.
Если в качестве вводного выключателя используется дифференциальный автомат, то потребуется ещё выбрать значение номинального тока утечки. Оно выбирается в диапазоне 100—300 mA. Если выбрать меньше, возможны ложные срабатывания.
Следующим этапом будет выбор количества полюсов и токовой характеристики. С количеством полюсов всё просто: если линия двухпроводная на 220 вольт, ставится двухполюсный, а когда электрическая линия имеет два фазовых провода и её значение 380 вольт, то трёхполюсный.
На токовую характеристику влияет длина линии, т. е. расстояние от выключателя до максимально удалённой розетки или осветительного прибора.
Сам расчёт сложный, но учитывая, что в квартирах и частных домах длина линии не превышает 300 метров, выбирается вводное устройство всегда с характеристикой C.
Наиболее популярными производителями, зарекомендовавшими себя по всему миру и выпускающие качественные устройства, являются ABB, Legrand, Schneider Electric, Siemens, Moeller.
Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/avtomaty/na-skolko-amper-stavit-vvodnoy-avtomat-v-chastnyy-dom.html
Загрузка...
