Расчет сечения медных проводов и кабелей
Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.
Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.
В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).
Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.
Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.
Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.
Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.
При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.
Выбор сечения кабеля по мощности
Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.
Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.
Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.
Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.
Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:
С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)
Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.
Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.
Временная характеристика автоматических выключателей
В автоматических выключателях используется 2 вида расцепителей:
- Электромагнитный. Обладает мгновенным срабатыванием. При превышении тока электромагнитного расцепителя устройство защиты отключается без каких-либо временных задержек. Этот узел приводит к срабатыванию автомата при КЗ.
- Тепловой расцепитель. Срабатывает через некоторое время. Применяется для защиты от перегрузок. Причем, чем сильнее превышена допустимая мощность потребителя, тем быстрее сработает защита.
В некоторых автоматах применяется 1 расцепитель, в других оба. Различные комбинации этих узлов наделяют выключатель одной из вышеописанных характеристик B, C или D.
Ниже приведена таблица с временными характеристиками автоматов, их током отключения и сферой применения. In — номинальный ток, который указан на корпусе после буквы (16, 25, 32).
| Временная характеристика | При каком токе произойдет отключение | Где применяются автоматы с данными характеристиками |
|---|---|---|
| B | 3-5 In | Сети освещения и линии с большой длиной |
| C | 5-10 In | Розетки и потребители с малыми пусковыми токами |
| D | 10-20 In | Потребители с большими пусковыми токами (двигатели, трансформаторы) |
| L, Z, K | свыше 8-12 In | Промышленность, редко |
Назначение приборов
Основная функция, возлагаемая на автоматические выключатели, сводится к защите кабеля от коротких замыканий и его перегрузки. Кроме этого, в комплекс задач для устройства входит:
- пропускание тока номинальной нагрузки при его длительном использовании;
- стабильное поддержание потенциала напряжения сети с гарантией ее изоляции;
- возможность ручного управления состоянием силового контакта;
- способность определения момента возникновения перегрузки и обеспечение необходимого времени для безопасной работы, после чего питание снимается с подключенных потребителей.
Важно правильно подбирать тип электрических автоматов с учетом технических характеристик сети, так как частое отключение электросети чревато губительными последствиями для подключенных приборов. Для этого стоит понять, как работает автоматический выключатель
Прибор, рассчитанный на высокую мощность, не всегда уместен, так как опасная ситуация для бытового помещения может не распознаться. Сила тока, выходящая за пределы допустимой для кабеля нормы, чаще не определяется автоматическим выключателем как аварийное положение. Тогда короткое замыкание может вызываться расплавлением изоляции, но к этому времени есть риск возникновения возгорания. Устройство автоматического выключателя меньшей мощностью способно часто и регулярно останавливать подачу напряжения на потребителя. В результате автомат перестанет функционировать из-за выхода из строя контактов
Для этого стоит понять, как работает автоматический выключатель. Прибор, рассчитанный на высокую мощность, не всегда уместен, так как опасная ситуация для бытового помещения может не распознаться. Сила тока, выходящая за пределы допустимой для кабеля нормы, чаще не определяется автоматическим выключателем как аварийное положение. Тогда короткое замыкание может вызываться расплавлением изоляции, но к этому времени есть риск возникновения возгорания. Устройство автоматического выключателя меньшей мощностью способно часто и регулярно останавливать подачу напряжения на потребителя. В результате автомат перестанет функционировать из-за выхода из строя контактов.
Автоматические выключатели АБ25М производства СССР – что внутри?
Честно говоря, я давно откладывал написание данной статьи, пока меня к этому не подтолкнул читатель с Дзена, который к статье про оставил комментарий:
Меня это задело, и я решил осуществить свои планы, получив такой своеобразный пинок)
Итак, автоматы АБ25М. Такие выключатели раньше применялись во всех советских квартирах, разве что в элитных ставили Сименсы.
АБ25 М советские автоматические выключатели
Не правда ли, очень брутально?
Клеммы вид снизу. Оценка очень низкая((
АБ25 25А вид сбоку на шильдик. Интересно, почему не указана характеристика расцепления? )))
Год выпуска – тот же, что и у меня. Мне попались 3 автомата, но ощущение, что один из них был сделан по другим пресс-формам. Явное отличие было только в степени защиты – IP10, IP20. Разобрал тот и тот – отличий по IP не увидел.
Нижние клеммы ерунда, горят и ржавеют, что в принципе одно и то же
Как видно, клеммы – самое слабое место этих АВ.
Над нижней клеммой – винты регулировки теплового расцепителя. Я про такие рассказывал у себя на Дзене, в статье про , о которой никто не знает.
Кстати, вот винтик с тем же функционалом в АВ Шнайдер, который я поставил на замену:
Винт регулировки расцепителя, под клеммой
Разбираем:
Разбираем АБ25М
Заклепки (втулки) очень мощные, из толстого металла. Высверлил сверлом на 4,5.
Механизм во включенном состоянии:
Советский автомат изнутри
Сейчас это дико, но внутри вообще нет электромагнитного расцепителя! Это говорит о том, что даже при КЗ с реальными значениями (сотни ампер) выключение будет проходить несколько томительных, жарких, огненных секунд! За это время выгорит и поплавится всё, что только можно! Вывод – пожароопасность на нуле!
Снял дугогасительную камеру. Видны замкнутые контакты
АБ25М, дугогасительная камера поближе
Разбираем полностью, запчасти на виду:
Смотрим контакты АБ25М – говорят, они из серебра! не проверял.
Видно, что размыкаться при сверхтоке этому автомату вряд ли приходилось – контакты почти чистые. За более 30 лет работы! Кстати, говорят, что у автоматов АБ25 содержание драгметаллов довольно высоко, и за ними охотится, кто в курсе. Я не в курсе, поэтому всё это полетело в мусорку.
Как же срабатывает это пожароопасное чудо советской электротехники? Поясняющая картинка:
Принцип работы советского автоматического выключателя АБ25М
Биметаллическая пластинка под действием тока изгибается (движение 1) и выводит из зацепления рычаг (2), на другом конце которого – подвижный контакт. Кстати, при ручном выключении выхода из зацепления не происходит.
Рычаг под действием пружины поднимается, и выталкивает наружу гетинаксовую пластинку-индикатор (3).
При этом рычаг остается включенным, как на фото. Нет даже положения “Trip”, как в некоторых мощных автоматах. Чтобы взвести и включить этот автомат, нужно догадаться! нажать этот незаметный бурый флажок. Тогда биметаллическая пластина и рычаг подвижного контакта войдут в зацепление, и автомат готов к работе. Но это не точно)))
Честно говоря, может в контактах советских выключателей и есть серебро, но после этого разбора я всё-таки больше доверяю современным автоматам, чем древним!
Поэтому мой вам совет – если вы хотели поменять советские автоматы у себя в щитке, пусть эта статья будет для вас одновременно толчком, волшебным пенделем и знаком свыше!
Установка вводного устройства в трехфазных сетях
Монтаж вводного автомата в трехфазных цепях, применяемых только в частном жилом секторе, осуществляется строго в соответствии с положениями действующих нормативов. Во вводно-распределительном шкафу устанавливается 4-х полюсный прибор на разрешенный для частных хозяйств токовый номинал 63 Ампера. По согласованию со службами «Энеросбыта» эта цифра всегда может быть скорректирована в большую сторону.
После получения разрешения на более мощный вводный автомат пользователю останется только поменять старый прибор на новое изделие, которое гарантирует нормальную работу при значительно возросшей нагрузке.
Выбор толщины провода и автоматического выключателя, исходя из потребляемой мощности и тока
Ниже – таблица выбора сечения провода, исходя из известной мощности или тока. А в правом столбце – выбор автоматического выключателя, который ставится в этот провод.
Таблица 2
| Макс. мощность, кВт | Макс. ток нагрузки, А | Сечение провода, мм2 | Ток автомата, А |
| 1 | 4.5 | 1 | 4-6 |
| 2 | 9.1 | 1.5 | 10 |
| 3 | 13.6 | 2.5 | 16 |
| 4 | 18.2 | 2.5 | 20 |
| 5 | 22.7 | 4 | 25 |
| 6 | 27.3 | 4 | 32 |
| 7 | 31.8 | 4 | 32 |
| 8 | 36.4 | 6 | 40 |
| 9 | 40.9 | 6 | 50 |
| 10 | 45.5 | 10 | 50 |
| 11 | 50.0 | 10 | 50 |
| 12 | 54.5 | 16 | 63 |
| 13 | 59.1 | 16 | 63 |
| 14 | 63.6 | 16 | 80 |
| 15 | 68.2 | 25 | 80 |
| 16 | 72.7 | 25 | 80 |
| 17 | 77.3 | 25 | 80 |
Красным цветом выделены критические случаи, в которых лучше перестраховаться и не экономить на проводе, выбрав провод потолще, чем указано в таблице. А ток автомата – поменьше.
Глядя в табличку, можно легко выбрать сечение провода по току, либо сечение провода по мощности.
А также – выбрать автоматический выключатель под данную нагрузку.
В этой таблице данные приведены для следующего случая.
- Одна фаза, напряжение 220 В
- Температура окружающей среды +30 С
- Прокладка в воздухе или коробе (в закрытом пространстве)
- Провод трехжильный, в общей изоляции (кабель)
- Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления
- Достижение потребителем максимальной мощности – крайний, но возможный случай. При этом максимальный ток может действовать длительное время без отрицательных последствий.
Если температура окружающей среды будет на 20 С выше, или в жгуте будет несколько кабелей, то рекомендуется выбрать большее сечение (следующее из ряда). Особенно это касается тех случаев, когда значение рабочего тока близко к максимальному.
Вообще, при любых спорных и сомнительных моментах, например
- возможное в будущем увеличение нагрузки
- большие пусковые токи
- большие перепады температур (электрический провод на солнце)
- пожароопасные помещения
нужно либо увеличивать толщину проводов, либо более детально подойти к выбору – обратиться к формулам, справочникам. Но, как правило, табличные справочные данные вполне пригодны для практики.
Толщину провода можно узнать не только из справочных данных. Существует эмпирическое (полученное опытным путем) правило:
Классификация по времятоковому показателю
Количество ложных срабатываний автоматов при неравномерной нагрузке на сеть оптимизируется благодаря разной скорости реагирования на превышение номинального тока. Зависимость времени отключения сети от силы протекающего тока определяет следующие виды автоматических выключателей:
- A. Встречается у европейских изготовителей. Самая чувствительная модель. На отклонение от нормы отзывается мгновенно. Обычно используется для защиты линий с подключенным высокоточным оборудованием. (Номинал тока 2-3). Устанавливаются редко.
- B. Предусмотрен для помещений, оснащенных старой алюминиевой проводкой. Подходит для длинных линий, осветительных линий или цепей без возможных резких перепадов напряжения. Отключается с незначительной задержкой в 5-20 секунд при токе номиналом 3-5.
- C. Чаще встречается в современных квартирах для защиты розеточных линий, в которые подключается достаточное количество электрооборудования (стиральные, посудомоечные машины, морозильные камеры, обогреватели, микроволновые печи, ЖК-телевизоры). Отключение происходит на 1-10 секунде при токе кратном 5-10. Такой принцип нужен для стабилизации работы при незначительном перепаде.
- D. Защита оптимальна для линий с трансформаторами или большими пусковыми токами. Автоматические выключатели этого класса нельзя подключать к потребителям, ориентированным на работу с защитой классов C и B. При 10-20 номинальном токе отключается за 1-10 секунд. Наиболее низкая чувствительность к увеличению тока. Иногда принято устанавливать на самом здании с целью подстраховки квартирных автоматов. Если те вдруг не сработают, то произойдет отключение от сети всего здания.
Это самые распространенные типы. Ряд производственных моделей дополнен еще тремя группами: L, K и Z.
Выбор оборудования для КЩ
Подбирая электроаппараты и кабель, необходимо руководствоваться двумя критериями:
- Технические параметры.
- Надежность производителя.
Если для определения технических параметров достаточно провести несколько несложных расчетов, то в выборе производителя не все так однозначно. На рынке появилось много недорогой контрафактной продукции. Помимо этого часто встречаются откровенные подделки известных брендов. Поэтому рекомендуем проверять наличие у электроаппаратов соответствующих сертификаты. Особенно это касается приборов учета. Любая компания-поставщик электроэнергии откажется подключать несертифицированный счетчик, а также прибор не прошедший поверку.
Читать также: Держатель для телевизора на стену своими руками
Многотарифный счетчик Меркурий 203.2Т
Виды проводов
В случае с маркой провода лучшим решением будет вариант ПВС или КГ. Первый тип расшифровывается, как провод виниловый соединительный. Это изделие имеет токопроводящие жилы из меди, каждая из которых защищена изоляцией и все они находятся в белой оболочке. Такой силовой провод выдерживает напряжение до 450 В, а изоляционный материал не горит, что позволяет рассматриваемому проводу быть термостойким.
Его также отличается высокая прочность и отличное сопротивление к изгибу. Можно применять даже в неотапливаемых и влажных зданиях, где он прослужит 6–10 лет, в зависимости от эксплуатационных условий. Отлично подходит для подключения электроплит.
Если говорить о проводе типа КГ, то его название расшифровывается, как кабель гибкий. Его оболочка выполнена из специального типа резины. Кроме того, такая же оболочка защищает луженые жилы, выполненные из меди. Между проводами расположена специальная пленка, выполняющая защитную функцию. Он должна не позволять слипаться жилам из-за нагрева в результате использования.
Обычно провод КГ содержит в себе от 1 до 5 жил. Как можно понять, жильное сечение определяет мощность, которую может выдержать кабель. Эксплуатируется этот кабель в температурном диапазоне от -40 до +50 градусов. Кабель КГ может выдержать напряжение до 660 В. Обычно данный провод имеет следующее обозначение: КГ 3х5+1х4. Это значит, что здесь присутствуют 3-фазные жилы, имеющие сечение 5 кв. мм, и одна жила заземления с сечением 4 кв. мм.
Вне зависимости от того какой провод будет подбираться для подключения электроплиты, его следует покупать с запасом длины, чтобы можно было передвигать изделие. Кроме того, проводка, идущая внутри помещения и на входе в квартиру, должна быть качественной, что также следует проверить перед началом подключения.
Другие характеристики для одно-1p(п) двух-2p(п) трех-3p(п) и четырехполюсного 4p(п) автомата c63
Некоторые характеристики автомата c63 изменяются в зависимости от количества фаз сети, в которой используется автомат. Точнее, изменяется номинальная напряжение и мощность подключаемой к автомату нагрузки.
Безусловно, для однофазной сети, где используются однополюсные или двухполюсные автоматы C63, характеристики будут иметь свои определенные значения. Для трехфазной сети, где используются трехполюсные или четырехполюсные автоматы C63, эти характеристики будут другими. Разумеется, изменяется также схема подключения автомата.
Итак, однополюсные и двухполюсные автоматы применяются в однофазной сети. Трехполюсные и четырехполюсные используются в трехфазной сети.
Бывает, что двухполюсные автоматы используются в двухфазной сети. Но в быту двухфазные сети обычно отсутствуют. Исключением могут быть признаны не заземленные выходы однофазного генератора и разделительного трансформатора.
Однополюсные и трехполюсные автоматы отключают фазные проводники, а нулевой оставляют не разомкнутым. С другой стороны, двухполюсные и четырехполюсные автоматы размыкают и фазные и нулевой проводник одновременно.
По сути, существуют две разновидности двухполюсных автоматов – 2п и 1п+n. Двухполюсные 2п автоматы состоят из двух одинаковых однополюсных автоматов, соединенных механически. Стало быть, в этом случае оба полюса имеют защиту.
Двухполюсные 1п+n состоят из однополюсного автомата и однополюсного рубильника, также механически соединенных. Иначе говоря, полюс размыкающий нулевой проводник не содержит автоматических расцепителей, а только механизм, размыкающий контакты. Контакты размыкаются с помощью механического привода при отключении автомата, размыкающего фазный проводник. Другими словами, полюс n защиты не имеет.
Соответственно, четырехполюсные автоматы 4п состоят из четырех полноценных однофазных автоматов, а автоматы 3п+n из трех однополюсных автоматов и однополюсного рубильника.
Номинальное напряжение автоматического выключателя C63
Номинальное напряжение автомата C63 обозначено маркировкой на корпусе. Так, для однополюсных и двухполюсных автоматов оно обычно составляет 230 – 400 вольт. Как принято, для трехполюсных и четырехполюсных 400 вольт.
Маркировка на автомате в виде волнистой линии ∼ или ≈ означает, что он предназначен для использования в цепи переменного тока. Нанесена маркировка обычно перед обозначением номинального напряжения. С другой стороны, для цепей постоянного тока применяются автоматы с другим устройством и маркировкой в виде прямой линии -.
Мощность нагрузки (На сколько киловатт автомат C63?)
Итак, мощность нагрузки автоматического выключателя c63 зависит от количества фаз сети. Очевидно, что в трехфазной сети к автомату можно подключить нагрузку большей мощности чем в однофазной.
Как полагается, однополюсный и двухполюсные автоматы c63 предназначены для однофазной сети. Напряжение в бытовой однофазной сети составляет 220-230 вольт. Соответственно, пользуясь простой формулой P=U×I, можно определить мощность нагрузки, которую можно подключить к автомату. P=220×63=13860 Ватт. P=230×63=14490 Ватт. Мощность нагрузки для однополюсного и двухполюсного автоматов c63 равна 13860 – 14490 Ватт. Безусловно, лучше ограничить мощность подключенного электроприбора до 14 КилоВатт. Это позволит не перегревать кабель и не вызывать частое отключение автомата. Тем более, что напряжение в сети обычно понижено. По новому госту напряжение однофазной сети должно быть 230 вольт ± 10%. Соответственно, в трехфазной сети 400 вольт ± 10%. Но обычно оно минус 10% или ниже и намного реже плюс.
Трехполюсные и четырехполюсные автоматы, как принято, предназначены для трехфазной сети. Напряжение бытовой трехфазной сети составляет 380-400 вольт. По формуле P=U×I, таким образом, выясняем что мощность нагрузки для трех- и четырехполюсных автоматов c63 23940 – 25200 Ватт. Так же, как для однофазной сети лучше ограничить мощность электроприемника до 24 КилоВатт.
Автомат на 25 ампер: маркировка, принцип работы, устройство и особенности применения
Модульный автомат 25 Ампер выполняет несколько функций в электрических цепях. Во-первых, он обеспечивает их защиту при перегрузках и коротких замыканиях. Во-вторых, с его помощью линейные цепи подключаются к нагрузкам и отключаются от них. Модульными их называются потому, что приборы выпускаются в виде однополюсных блоков, из которых набираются сложные многополюсные устройства. Понять назначение автоматов на 25 Ампер поможет ознакомление с их техническими характеристиками.
Общие характеристики и маркировка
Автоматический выключатель однополюсный 25 ампер
Электротехническое оборудование, работающее в силовых цепях, представлено техническими характеристиками и стандартной маркировкой. За основу принимается ряд определяющих работу автоматического прибора параметров.
Основные показатели
Функциональность любого защитного устройства определяют:
- номинальный ток;
- коммутационная или отключающая способность;
- класс ограничения по току;
- времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей.
В совокупности эти показатели в полной мере характеризуют его, а часть из них используется в заводской маркировке.
Дополнительные параметры
К дополнительным параметрам приборов относятся:
- допустимая мощность в нагрузке, которую способен выдерживать автомат;
- вид коммутируемого напряжения (220 или 380 Вольт);
- количество полюсов.
В отличие от основных показателей, касающихся непосредственно выключателя, эти параметры характеризуют устройство по его работе в обслуживаемой цепи. По ним удается отличать автомат трехфазный 25 Ампер, например, от его однофазного аналога.
В соответствии с количеством полюсов устройства бывают:
- однополюсными;
- двухполюсными;
- трехполюсными и четырехполюсными.
Двухполюсный Трехполюсный Четырехполюсный
Каждое из них имеет соответствующее количество подводящих и отводящих контактов и используется для конкретных целей. Однополюсные автоматы устанавливаются в фазные цепи питания 220 Вольт (земляная жила не задействована, т. к. прокладывается в обход коммутатора). Двухполюсные автоматы 25 Ампер нужны для одновременной коммутации фазного и земляного провода и используются для организации ввода в квартиру.
Более функциональные 3-х полюсные изделия применяются в трехфазных цепях (без нулевой жилы). 4-х полюсное устройство выбирается, когда необходимо коммутировать три фазы и нуль.
ПУЭ допускает использование полюсов автоматов для управления токами различных линейных нагрузок. Не исключается ситуация, когда к одному из них подводится фаза от одной линии, а к другому – от второй.
