Как правильно подобрать трехфазный автоматический выключатель. Какие характеристики важны при выборе. Как рассчитать номинальный ток для трехфазного автомата. На что обратить внимание при монтаже трехфазного выключателя.

Что такое трехфазный автоматический выключатель и для чего он нужен

Трехфазный автоматический выключатель — это устройство защиты электрической сети и оборудования от токов короткого замыкания и перегрузок в трехфазных цепях переменного тока. В отличие от однофазных, трехфазные автоматы имеют три полюса для подключения трех фаз.

Основные функции трехфазного автомата:

• Защита от коротких замыканий между фазами или на землю
• Защита от перегрузок по току в трехфазных цепях
• Оперативное включение и отключение трехфазной нагрузки
• Обеспечение видимого разрыва цепи при отключении

Трехфазные автоматы широко применяются в промышленных и бытовых электроустановках для защиты трехфазных потребителей — электродвигателей, станков, насосов и другого оборудования. Они устанавливаются на вводе в электрощит или в начале отдельных групп трехфазных линий.

Основные характеристики трехфазных автоматических выключателей

При выборе трехфазного автомата необходимо учитывать следующие основные характеристики:

Номинальный ток

Это максимальный ток, который автомат способен длительно пропускать без срабатывания. Выбирается исходя из расчетной нагрузки защищаемой цепи. Типовые значения — 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А и выше.

Номинальное напряжение

Стандартное значение для трехфазных сетей — 380/400 В. Автомат должен быть рассчитан на соответствующее напряжение.

Отключающая способность

Максимальный ток короткого замыкания, который автомат способен отключить без разрушения. Измеряется в кА. Для бытовых сетей достаточно 4.5-6 кА, для промышленных может потребоваться 10-25 кА и выше.

Кривая отключения

Определяет быстродействие срабатывания автомата при коротких замыканиях и перегрузках. Стандартные характеристики — B, C, D. Для бытовых цепей обычно используется тип C.

Принцип работы трехфазного автоматического выключателя

Трехфазный автомат содержит три независимых полюса, каждый из которых защищает свою фазу. В каждом полюсе имеются:

• Тепловой расцепитель — биметаллическая пластина для защиты от перегрузок
• Электромагнитный расцепитель — катушка с сердечником для защиты от КЗ
• Дугогасительная камера — для гашения электрической дуги при размыкании
• Силовые контакты — для коммутации тока нагрузки

При протекании тока перегрузки биметаллическая пластина нагревается и изгибается, воздействуя на механизм расцепления. При коротком замыкании мгновенно срабатывает электромагнитный расцепитель. В обоих случаях происходит отключение всех трех фаз одновременно.

Как правильно рассчитать и выбрать трехфазный автомат

Для корректного выбора трехфазного автомата необходимо выполнить следующие расчеты:

Расчет номинального тока

Номинальный ток автомата I_ном (А) рассчитывается по формуле:

I_ном = P / (√3 * U * cosφ)

где:

• P — полная мощность нагрузки, Вт
• U — линейное напряжение сети, В (обычно 380 В)
• cosφ — коэффициент мощности нагрузки (0.8-0.95)

Полученное значение округляется до ближайшего стандартного в большую сторону.

Проверка по току нагрузки

Номинальный ток автомата должен быть больше расчетного тока нагрузки I_р:

I_ном ≥ 1.15 * I_р

Запас в 15% обеспечивает надежную работу без ложных срабатываний.

Выбор отключающей способности

Отключающая способность автомата должна превышать ожидаемый ток короткого замыкания в месте установки. Для бытовых сетей обычно достаточно 4.5-6 кА.

Особенности монтажа трехфазных автоматических выключателей

При монтаже трехфазных автоматов необходимо соблюдать следующие правила:

• Подключать фазы строго в соответствии с маркировкой на корпусе (L1, L2, L3)
• Обеспечить надежный контакт в местах присоединения проводников
• Соблюдать моменты затяжки винтовых зажимов согласно инструкции
• Использовать гибкие проводники с наконечниками для многожильных кабелей
• Не превышать допустимое сечение подключаемых проводников
• Обеспечить свободный доступ к рукоятке управления автомата

Правильный монтаж гарантирует надежную работу автомата и безопасность электроустановки.

Преимущества и недостатки трехфазных автоматических выключателей

Трехфазные автоматы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими защитными устройствами:

Преимущества:

• Одновременное отключение всех трех фаз при аварии
• Компактность — один аппарат вместо трех однофазных
• Удобство оперативных переключений трехфазной нагрузки
• Высокая отключающая способность
• Возможность применения дополнительных устройств (расцепители, контакты)

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с однофазными аналогами
• Сложность замены при выходе из строя одного полюса
• Необходимость отключения всей трехфазной группы при ремонте

Несмотря на некоторые недостатки, трехфазные автоматы остаются оптимальным выбором для защиты трехфазных цепей в большинстве случаев.

Типовые схемы подключения трехфазных автоматических выключателей

Существует несколько базовых схем подключения трехфазных автоматов:

Схема с тремя полюсами

Классическая схема для трехфазной трехпроводной сети. Три фазы L1, L2, L3 подключаются к входным зажимам автомата, с выходных зажимов идут к нагрузке.

Схема с четырьмя полюсами

Применяется в сетях с заземленной нейтралью. Четвертый полюс используется для коммутации нейтрального проводника N.

Схема с дополнительными контактами

Позволяет реализовать сигнализацию состояния автомата или дистанционное управление.

Выбор конкретной схемы зависит от типа сети, требований к функциональности и особенностей защищаемого оборудования.

Расчет автомата по мощности 380

Содержание:

1. Как рассчитать мощность электротока
2. Выбор автомата по номинальному току
3. Расчет мощности онлайн-калькулятором
4. Видео

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.

electric-220.ru

Какой автомат нужно поставить на 15 кВт

Давно прошло время керамических пробок, которые вкручивались в домашние электрические щитки. В настоящее время широкое распространение получили различные типы автоматических выключателей, выполняющих защитные функции. Данные устройства очень эффективны при коротких замыканиях и перегрузках. Очень многие потребители еще не до конца освоили эти приборы, поэтому нередко возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт. От выбора автомата полностью зависит надежная и долговечная работа электрических сетей, приборов и оборудования в доме или квартире. Основные функции автоматов Перед выбором автоматического защитного устройства, необходимо разобраться с принципами его работы и возможностями. Многие считают главной функцией автомата защиту бытовых приборов. Однако, это суждение абсолютно неверно. Автомат никак не реагирует на приборы, подключаемые к сети, он срабатывает лишь при коротких замыканиях или перегрузках.Эти критические состояния приводят к резкому возрастанию силы тока, вызывающему перегрев и даже возгорание кабелей. Особый рост силы тока наблюдается во время короткого замыкания. В этот момент его величина возрастает до нескольких тысяч ампер и кабели просто не в состоянии выдержать подобную нагрузку, особенно, если его сечение 2,5 мм2. При таком сечении наступает мгновенное возгорание провода. Поэтому от правильного выбора автомата зависит очень многое. Точные расчеты, в том числе и по мощности, дают возможность надежно защитить электрическую сеть. Параметры расчетов автомата Каждый автоматический выключатель в первую очередь защищает проводку, подключенную после него. Основные расчеты данных устройств проводятся по номинальному току нагрузки. Расчеты по мощности осуществляются в том случае, когда вся длина провода рассчитана на нагрузку, в соответствии с номинальным током. Окончательный выбор номинального тока для автомата зависит от сечения провода. Только после этого можно рассчитывать величину нагрузки. Максимальный ток, допустимый для провода с определенным сечением должен быть больше номинального тока, указанного на автомате. Таким образом, при выборе защитного устройства используется минимальное сечение провода, присутствующее в электрической сети. Когда у потребителей возникает вопрос, какой автомат нужно поставить на 15 кВт, таблица учитывает и трехфазную электрическую сеть. Для подобных расчетов существует своя методика. В этих случаях номинальная мощность трехфазного автомата определяется как сумма мощностей всех электроприборов, планируемых к подключению через автоматический выключатель. Например, если нагрузка каждой из трех фаз составляет 5 кВт, то величина рабочего тока определяется умножением суммы мощностей всех фаз на коэффициент 1,52. Таким образом, получается 5х3х1,52=22,8 ампера. Номинальный ток автомата должен превышать рабочий ток. В связи с этим, наиболее подходящим будет защитное устройство, номиналом 25 А. Наиболее распространенными номиналами автоматов являются 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 и 100 ампер. Одновременно уточняется соответствие жил кабеля заявленным нагрузкам. Данной методикой можно пользоваться лишь в тех случаях, когда нагрузка одинаковая на все три фазы. Если же одна из фаз потребляет больше мощности, чем все остальные, то номинал автоматического выключателя рассчитывается по мощности именно этой фазы. В этом случае используется только максимальное значение мощности, умножаемое на коэффициент 4,55. Эти расчеты позволяют выбрать автомат не только по таблице, но и по максимально точным полученным данным.

electric-220.ru

Подбор 3х фазного автомата по току нагрузки, по мощности

Подбор 3х фазного автомата по току нагрузки, по мощности
Упрощённый расчёт

1 Суммируем всю мощность, потребляемую от автомата (P, кВт).
 
2 Полученное число умножаем на 1,52, получаем потребляемый ток (Iнагр, А).

3 Выбираем автомат ближайшего номинала (Iном, А), но обязательно в большую сторону относительно Iнагр(при выборе номинала АВ запас по току, как правило, должен составлять не менее 15%).

4 Расчёт:

Iнагр(А) = P(кВт)•1,52       Iном(А) > Iнагр(А)

где: Iном(А) — номинальный ток автоматического выключателя (далее АВ), указан на его корпусе, соответствует номинальному току одного полюса.

Формула справедлива, если нагрузка по фазам примерно одинакова.

5 Если потребление по одной из фаз значительно больше чем по другим, то номинал АВ выбираем по мощности этой фазы (Pф):

Iнагр.ф(А) = Pф(кВт)•4,55       Iном(А) > Iнагр.ф(А)

где: Iнагр.ф(А) — ток потребления по этой фазе.

Данная формула справедлива и для выбора 1х фазного АВ.

6 Примечания к п.4 и п.5:
1,52 и 4,55 — коэффициенты пропорциональности для напряжения сети 380В/220В;
для напряжения сети 400В/230В коэффициенты пропорциональности соответственно — 1,45 и 4,34;
реактивная составляющая не учитывается, cos φ = 1,00.

7 Исходная формула для выбора трёх фазного АВ:

Iном(А) > P(кВт) / (U(В)•√3•cos φ)

где: U — линейное напряжение сети;

cos φ в диапазоне от 0,95 до 1,00 существенного влияния на выбор АВ не оказывает.

Калькулятор

Испытание автоматических выключателей

Проверка согласования параметров цепи «ФАЗА-НУЛЬ» с характеристиками защитных аппаратов

380-electro.ru