Какой автомат ставить на розетки

Выбор номинала автомата защиты

Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества.

Для чего служит автомат

В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока. Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться. Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.

Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.

Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.

Какие бывают автоматы защиты

Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.

Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

• Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
• Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
• Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Пример

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

Сечение жил медных проводов	Допустимый длительный ток нагрузки	Максимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 В	Номинальный ток защитного автомата	Предельный ток защитного автомата	Примерная нагрузка для однофазной цепи
1,5 кв. мм	19 А	4,1 кВт	10 А	16 А	освещение и сигнализация
2,5 кв. мм	27 А	5,9 кВт	16 А	25 А	розеточные группы и электрический теплый пол
4 кв.мм	38 А	8,3 кВт	25 А	32 А	кондиционеры и водонагреватели
6 кв.мм	46 А	10,1 кВт	32 А	40 А	электрические плиты и духовые шкафы
10 кв. мм	70 А	15,4 кВт	50 А	63 А	вводные линии

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм 2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников. Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.

Выбираем отключающую способность

Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.

Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения. Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ. Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.

Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А. Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают. А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.

Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью. В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:

• B — срабатывает при превышении номинального тока в 3-5 раз;
• C — если он превышен в 5-10 раз;
• D — если больше в 10-20 раз.

С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

• С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
• Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
• Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

Каким производителям стоит доверять

И напоследок уделим внимание производителям. Выбор автомата нельзя считать завершенным, если вы не подумали о том, какой фирмы автоматические выключатели вы будете покупать. Точно не стоит брать неизвестные фирмы — электрика не та область, где можно ставить эксперименты. Подробно о выборе производителя в видео.

Защищаем кабель правильно! Что говорит ГОСТ?

От правильного выбора устройства защиты и сечения проводников зависит не только надежная работа подключенных потребителей электроэнергии. Ошибки, допущенные на этом этапе, могут привести к очень серьезным проблемам — вплоть до пожара.

Весьма непростым и спорным вопросом является выбор автоматического выключателя для защиты кабеля от перегрева. Как автомат защитит от перегрева кабель? Очень просто — он не даст пользователю увеличить ток нагрузки выше дозволенного. Цель статьи — перейти от витиеватых формулировок к конкретным цифрам и методике выбора кабелей и автоматических выключателей.

Зачем это нужно? — спросят некоторые читатели. Ведь в интернете множество таблиц! Дело в том, что, несмотря на обилие (переизбыток) информации, до сих пор продолжаются споры. Классический пример: многие электрики «старой закалки» утверждают, что автомата с номиналом 25 А вполне хватит для защиты электрической проводки, выполненной кабелем с сечением жилы 2,5 мм 2 . Другие утверждают, что так делать нельзя, и максимум в данном случае — 16 А. Где же истина? Как раз на этом примере и разберем эту тему.

В таком множестве информации разобраться непросто, особенно учитывая, что обычно не учитываются многие факторы:

• тип прокладки;
• тип кабеля;
• максимально допустимая температура кабеля;
• время-токовые характеристики автомата;
• особенности нагрузки.

Чтобы разобраться с такой сложной темой, нужно обязательно пользоваться нормативно-технической документацией (НТД). Иначе мы останемся на уровне «в интернете написано» и «один блогер сказал».

В статье мы воспользуемся такими документами:

1. ГОСТ Р 50571.4.43-2012. Электроустановки низковольтные. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока.
2. ГОСТ Р 50571.5.52-2011. Электроустановки низковольтные. Выбор и монтаж электрооборудования. Электропроводки.
3. ГОСТ 30331.5-95. Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока.
4. ГОСТ 31996-2012. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия.
5. ГОСТ 31565-2012. Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности.
6. ГОСТ IEC 60898-1-2020. Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения.
7. СП 256.1325800.2016. Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа.

Ну и, конечно, ПУЭ-7 — куда же мы без «Библии электрика»?

Я не буду дословно цитировать пункты и разделы НТД. Буду только указывать пункт и пересказывать своими словами. Кому нужно — все документы в открытом доступе!

Чтобы статья не разрослась до неимоверных размеров, предлагаю ограничиться такими исходными данными:

• мы говорим о:
  — стационарной электропроводке с «моножильными» кабелями в жилых зданиях;
  — способе прокладки «многожильный кабель в воздухе»;
  — кабеле с типом исполнения «нг-LS», который должен применяться в жилых зданиях согласно классу пожарной опасности (ГОСТ 31565-2012, табл. 2);
  — розеточных групповых сетях;
  — фазном напряжении 220 В и о фазных проводниках;
  — «бытовых» модульных автоматических выключателях (ГОСТ IEC 60898-1-2020);
• соединения между жилами сделаны на совесть. Говоря технически, переходным сопротивлением можно пренебречь;
• мы не говорим о:
  — таком важном аспекте выбора сечения, как о потерях напряжения;
• мы не рассматриваем специфику работы автоматических выключателей при КЗ. О коротком замыкании, времятоковых характеристиках и селективности я говорил, например, в статье про применение автоматических выключателей с характеристикой «В».

Предупреждаю — будет сложно. Но любое «сложно» состоит из нескольких простых вещей, собранных в систему. Поехали!

Важное предисловие про минимальное сечение кабеля

Некоторые электрики считают, что сечение токопроводящей жилы (ТПЖ) зависит только от мощности нагрузки:

• «Я в эту розетку буду только раз в году елочную гирлянду включать, поэтому ШВВП 2×0,75 здесь вполне хватит!».
• «А у меня в коридоре розетка для роутера, проложил на нее самый тонкий провод, который нашел, 10 лет работает без проблем!».

Про номинал автомата при этом даже не думают.

Такой подход не только неверен, но и преступен! И дело даже не в установке правильного автомата, а в том, что минимальное сечение ТПЖ никак не зависит от мощности нагрузки. Даже если вы клянетесь, что ничего мощнее телефонной зарядки в этой розетке никогда не будет, минимальное сечение медной ТПЖ определено в СП 256.1325800.2016 (Табл. 15.3). Оно не зависит ни от автомата, ни от тока нагрузки и равно 2,5 мм 2 .

Для осветительных сетей минимальное сечение жилы кабеля равно 1,5 мм 2 .

В СП 256.1325800.2016 (п. 12.6) сказано, что сечение выбирается исходя из расчетного тока нагрузки и зависит от способа прокладки. В ре-альной квартирной электропроводке выбор сечений по розеточным линиям невелик — в 99 % реальное сечение равно минимальному, то есть 2,5 мм 2 . Ведь пропускная способность стандартной розетки всего 16 А, и нет смысла использовать сечение 4 мм 2 и больше. Только если речь не идет о мощных розетках на стационарные приборы типа калориферов или электроплит. Но там нередко розетки не используют, а подключают кабель непосредственно на клеммы.

Кабель всегда должен быть «самым сильным звеном» в любой электроустановке.

Что защищает автомат?

Разберемся для начала, что конкретно защищает автомат — кабель, розетки или электроприборы? Обратимся к ГОСТ Р 50571.4.43. В пункте 430.1 указано, что защита рабочих проводников в случаях перегрузки и КЗ производится устройствами защиты от сверхтоков. При этом устройства защиты проводников не обязательно защищают оборудование, соединенное с проводниками. Защита производится посредством автоматического отключения. То же самое сказано в ГОСТ 30331.5-95 (п. 431).

Вывод: автоматический выключатель в первую очередь защищает кабель. То, что подключено после кабеля — розетка, удлинитель, елочная гирлянда, — защищать тоже нужно, но во вторую очередь. Степень защиты зависит тут только от желания проектировщика.

С другой стороны, пункт 3.1.4 ПУЭ-7 говорит о том, что номинал автоматического выключателя нужно по возможности выбирать наименьшим по расчетным или номинальным токам нагрузки.

Иными словами, номинальный ток АВ должен быть выше номинального тока нагрузки. То есть если вы уверены, что 200 Вт на данной линии — максимум, никто не запретит поставить на нее автомат 1 А. Такой автомат прекрасно защитит розетку, а также гирлянду и настольную лампу, но наш кабель (не забываем, минимальное сечение жилы розеточного кабеля — 2,5 мм 2 ) не будет реализовывать свой потенциал в полной мере. Хотя и будет защищен от сверхтоков на 1000 %.

Стоит ли покупать мощный джип, чтобы колесить на нем только по идеальным городским улицам со скоростью 5 км/ч?

В СП 256.1325800.2016 (п. 12.6) сказано о двух сторонах этой медали примерно так: «Сечение ТПЖ кабеля выбирается исходя из тока нагрузки, также нужно учитывать способ прокладки и потери напряжения. Номинал автоматического выключателя должен выбираться, исходя из допустимого тока кабеля. Который, в свою очередь, зависит от сечения».

Углубимся в тему.

Можно ли устанавливать автомат на 25 А для защиты кабеля 2,5 мм 2 ?

Давайте сузим круг наших изысканий и разберем практический вопрос: как правильно защитить кабель с сечением ТПЖ 2,5 мм 2 ? Какой номинал автомата с этим справится и при каких условиях?

Допустим, мы определили, что расчетный ток в линии — менее 25 А. Для защиты выбираем автомат с номиналом 25 А (ПУЭ-7, 3.1.4). А что с кабелем, какое сечение тут подойдет?

Предположим, что мы имеем линию, выполненную кабелем ВВГнг-LS с ПВХ-изоляцией сечением 3×2,5 мм 2 . В ГОСТ 31996-2012 в таблице 19 для этого сечения определяем длительно допустимый ток (допустимую токовую нагрузку). Он составит 27 А для наиболее тяжелых условий прокладки — в воздухе.

Далее обратимся к таблице 18, где указаны максимальные температуры нагрева жил кабеля.

Режим перегрузки для кабелей, размещенных на воздухе, — это такой режим, при котором допустимая токовая нагрузка умножается на коэффициент 1,16 (ГОСТ 31996-2012, п.10.9).

То есть кабель допускается перегружать всего на 16 %. Если превысить это значение, изоляция кабеля будет быстро стареть (накапливать необратимые негативные изменения) по таким причинам:

• Тепловые
  При этом будут ухудшаться диэлектрические свойства вследствие ускорения химических реакций.
• Механические
  Неизбежно будут появляться трещины, вызванные усталостью материала.
• Химические
  Будут обусловлены реакциями окисления.

Определяем, что в нашем случае длительно допустимая температура жил кабеля (при токе 27 А) составит 70 °С, а в режиме перегрузки (при токе 27×1,16=31,3 А) эта температура будет 90 °С.

Запомним эту информацию и перейдем к вопросу согласования тока нагрузки, допустимого тока кабеля и номинального тока автомата.

Необходимость согласованности автоматического выключателя и проводника

Как согласовать токовую нагрузку ТПЖ кабеля и номинал автоматического выключателя? Поставим вопрос более прямо: если длительный допустимый ток кабеля равен 27 А, сможет ли его защитить от перегрева автомат с номиналом 25 А? Для этого копнем документацию глубже. В ГОСТ 30331.5-95 в пункте 433.2 имеется требование по координации (согласованности) проводников и устройств защиты от перегрузки. В частности, там сказано, что рабочие характеристики устройства защиты должны соответствовать следующим условиям.

• Во-первых, расчетный (рабочий) ток цепи (I_в) должен быть меньше или равен номинальному току защитного устройства (I_n), который, в свою очередь, должен быть меньше или равняться длительно допустимому току кабеля (I_z): I_в≤I_n≤ I_z.
• Во-вторых, ток, при котором гарантированно сработает автомат за определенное время (I2), должен быть меньше или равняться длительно допустимому току кабеля (Iz), умноженному на коэффициент 1,45: I2≤1,45 I_z.
• Но из ГОСТ IEC 60898-1-2020 (табл. 7) мы знаем, что ток I2 называется условным током расцепления, при котором автомат обязан сработать менее чем за час. То есть I2=1,45 I_n.
• Соответственно, подставив это значения в формулу выше, получаем: I_n≤I_z.

То есть удивительным образом коэффициент перегрузки кабеля и коэффициент номинально-го тока автомата оказались равны 1,45 и взаимно сократились. Совпадение? Не знаю. Но из этого следует, что кабель, у которого длительный допустимый ток не больше номинала автомата, при перегрузке на 45 % будет обесточен за время менее 1 часа. Выходит, что при токе 1,45×25 = 36,2 А наш кабель 2,5 мм 2 с «номиналом» 27 А будет обесточен менее чем за час, если защитить его автоматом 25 А. Хорошо это или плохо?

Не все так просто. Помните, мы выяснили, что кабель начинает необратимо стареть в режиме перегрузки, когда ток превышает номинал I_z на 16 %, а температура при этом повышается до 90 °С? Значит, ток почти целый час может быть больше положенного на 45 % вместо допустимых 16 %! Из этого следует логичный вывод — кабель за это время нагреется более чем на 90 °С, а это приведет к его преждевременному старению и деградации.

Это как нас с вами заставить вкалывать по 12 часов без выходных. Долго мы протянем?

Наш вывод подтверждается и в примечании к рассмотренному выше пункту 433.2 из ГОСТ 30331.5-95: «Защита в соответствии с этим пунктом не обеспечивает полной защиты в некоторых случаях, например, от длительного сверх-тока, меньшего по значению, чем I2. При этом предполагается, что электрическая сеть спроектирована так, что небольшие перегрузки с большой продолжительностью будут иметь место нечасто».

Последнее предложение считаю неуместным в серьезной литературе (такой как ГОСТ) из-за его размытости. «Небольшие» перегрузки — это на 1 или на 16, или на 45 %? «Большая» продолжительность — это больше часа или больше суток? «Нечасто» — это раз в сутки или раз в год?

Однако можно сделать такой вывод применительно к бытовой сети, где количество и мощность подключенных приборов неизвестны: в результате определенной комбинации нагрузок, подключен-ных к данной линии, может возникнуть сверхток, от которого произойдет недопустимая перегрузка и перегрев кабеля.

Продолжаем искать подтверждения нашему выводу. В ГОСТ 50571.4.43-2012 в пункте 433.1 можно найти формулы, которые были рассмотрены выше. Но в Примечании 1 там сказана приме-чательная фраза: «Если защита в соответствии с этим пунктом, возможно, не обеспечивает защиту в определенных случаях, например, от длительного сверхтока меньшего, чем I₂, в этих случаях должен рассматриваться вопрос о выборе кабеля с большей площадью поперечного сечения».

Заметьте: уменьшить номинал автомата (In) мы не можем, так как он ограничен снизу расчетным током нагрузки (I_в). Выход предлагается единственный: увеличение площади сечения ТПЖ кабеля.

Можно ограничить мощность подключаемых к штепсельным розеткам потребителей (помните, я приводил в начале статьи пример с елочной гирляндой?). Но для этого нужно круглосуточно стоять и охранять эту розетку. И все равно вы не сможете дать 100 % гарантию, что рано или поздно ток в этой линии выйдет за пределы дозволенного.

100 % гарантию могут дать только сотрудники отделов продаж.

Вариант, дающий 100 % гарантию недопущения перегрузки кабеля, — понизить ток автомата. Точнее, выбрать автоматический выключатель с другим номинальным током. В нашем случае — вместо 25 А выбрать 20 или 16 А.

График

Много слов утомляют некоторых читателей, поэтому приведу график, построенный на основе вышеизложенного. Идея графика не моя — он приведен в ГОСТ Р 50571.4.43-2012 (Приложение В).

На графике указана точка 31,3 А — после этого тока изоляцию кабеля ждет неминуемое старение. И чем ток выше, тем быстрее оно будет происходить. Другая точка — 36,2 А показывает, где автомат сработает менее чем за 1 час. В этом интервале значений тока (отмечено красным отрезком длиной около 5 ампер) защита кабеля обеспечена не будет. Что и требовалось доказать.

Таблица допустимых номиналов автоматов

Я составил табличку, которая поможет лучше ориентироваться в вопросе защиты кабеля. Таблица составлена для трех самых ходовых сечений.

Объясняю, как пользоваться таблицей на примере кабеля с сечением жилы 2,5. Как и на графике, красным выделен интервал (почти 5 А), в котором защиты кабеля не будет. Если же выбрать АВ номиналом 20 или 16 А, интервал будет «отрицательной длины» (отмечено зеленым). Это означает, что защита кабеля состоится всенепременно.

Для сечения 1,5 подойдут автоматы вплоть до 16 А. Для 4 мм 2 максимальный автомат — 25 А.

Что еще нужно учитывать при выборе кабеля и автомата?

На выбор сечения кабеля и номинала автомата, кроме вышеизложенного, влияет много факторов. Перечислю их в едином списке, поскольку они тесно взаимосвязаны.

Потери напряжения на кабеле

Особенно важно это учитывать на протяженных линиях. Например, если нужно подключить розетку на расстоянии 100 м, то придется использовать кабель с сечением ТПЖ не менее 4 мм2. Но тогда нужно выбирать номинал АВ, ориентируясь на ток нагрузки (обычно 16 А) и низкий ток КЗ в конце линии.

Ток КЗ

Если он имеет низкое значение, то выключение при сверхтоке может длиться очень долго либо вовсе не произойти. Чтобы все работало как надо, нужно либо увеличивать сечение кабеля, либо уменьшать номинал и «букву» АВ. Подробно эту тему я рассмотрел в статье «Ток КЗ: размер имеет значение!».

Ток нагрузки

Прежде всего, нагрузкой для кабеля является розетка. И, как я уже говорил, можно ориентироваться на самое слабое звено в цепи — розетку или то, что будет к ней подключаться. Поэтому установка на линии автомата согласно номиналу розетки считается хорошим тоном в электрике.

Подключение освещения

То же, что и в предыдущем пункте, — если люстра или группа светильников потребляет ток менее 1 А, то какой смысл ставить на эту линию освещения с кабелем 1,5 мм 2 автомат номиналом 16 А? Вполне достаточно 6 или 4 А.

Пусковые токи

Светодиодные светильники имеют высокий пусковой ток, это надо знать, выбирая номинал АВ. В особо тяжелых случаях нужно подумать о характеристике отключения АВ либо разделить нагрузку на несколько линий.

Способ прокладки

Если хочется окунуться в море способов прокладки и связанных с ними токовых коэффициентов, пожалуйста: ГОСТ Р 50571.5.52-2011, Приложение В, С. Также смотрите ПУЭ-7, гл. 1.3.

Температура окружающей среды

Нагрев АВ и кабелей от внешних источников тепла учитывается при помощи поправочных коэффициентов, которые можно найти у производителей и в ГОСТах. При нагреве номинальный ток АВ и допустимый ток кабеля понижаются. При охлаждении — наоборот. Например, при −5 °С кабель сечением 2,5 мм 2 может пропускать ток до 50 А (соответственно выбирается и автомат).

Групповая установка автоматов

Механизм тот же, что и в предыдущем пункте, — если установить рядом много автоматов, они будут взаимно нагревать друг друга и их номинальные токи понизятся. То есть график ВТХ сдвинется влево.

Запас

Надежность и безопасность — превыше всего. Никогда нельзя надеяться, что кабель и автоматы, а также условия окружающей среды и прокладки реально будут такими, как в теории. Если что-то плохое может произойти, оно обязательно произойдет. И в наших силах снизить вероятность негативных событий всеми разумными методами.

Заключение

Можно взять готовые решения по выбору сечений кабеля и номиналов автоматов и действовать по проверенному плану. Но нужно всегда знать, на чем основаны эти решения. И знать, где искать ответ на нестандартные задачи.

Надеюсь, я заставил вас задуматься о принципах защиты кабелей. Теперь вы знаете, что на вопрос: «Можно ли защитить кабель с сечением жилы 2,5 мм 2 автоматом на 25 А?» «невозможно однозначно ответить «да» или «нет».

Источник: Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru. Опубликовано в журнале «Электротехнический рынок» № 1 (103), 2022 год

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Пожаловаться
Данная статья была опубликована в журнале «Электротехнический рынок»
Подпишись на электронную версию журнала

Все новости и публикации пользователя Ярошенко Александр в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru

Подписаться
Читайте также
14 февраля 2022 г. 14:43
Что приводит к пожару?
28 января 2022 г. 14:21
5 особенностей при выборе кабелей. Какой кабель использовать для электропроводки
31 марта 2009 г. 18:02
Огнезащитные материалы для кабелей и проводов
1 декабря 2021 г. 16:41
Как работают дифавтомат и УЗО. Особенности простой и отличной защиты
11 июля 2016 г. 18:04
Огнестойкие кабели для пожарной сигнализации
29 января 2021 г. 10:52
Огнестойкие кабельные линии. Выбор, свойства и монтаж
Новости по теме
Кабельные проходки от компании «Промрукав»
1 марта 2023 г. 17:09
«Микропроцессорные технологии» выпустили систему защиты токоведущих частей от перегрева «Мелисса»
23 августа 2022 г. 14:44
Новая разработка компании «Камкабель» обеспечит работоспособность электрооборудования при пожаре
8 августа 2019 г. 9:11
На заводах Холдинга Кабельный Альянс готовы бесплатно проверить качество любого кабеля
27 июля 2016 г. 17:38
Настольная книга по дефектопоиску в свободном доступе
6 июля 2016 г. 17:04
Кабель-пожарник
3 февраля 2003 г. 11:22
Объявления по теме

ПРОДАМ: Взрывозащищенные кабельные вводы

Должны использоваться для подвода кабеля непосредственно в корпус электрооборудования. Кабельные вводы являются механическими устройствами уплотнения кабеля при вводе его в корпус электрооборудования. Они отвечают всем требованиям стандартов, таких как ATEX, IEC, EAC, и имеют исполнения со следующими видами взрывозащиты: • Ex d «Взрывонепроницаемые оболочки» согласно ГОСТ IEC 60079-1-2013; • Ex e «Повышенная защита» согласно ГОСТ Р МЭК 60079-7-2012; • Ex t «Защита от воспламенения пыли оболочками» согласно ГОСТ IEC 60079-31-2013; • Ex nR «Оборудование не имеющее зажигательную способность» ГОСТ 31610.15-2014/IEC 60079-15:2010.

Бирева Татьяна · ДКС · 22 января · Россия · Тверская обл

ПРОДАМ: Кабель греющий для теплого пола Enerpia DW49C

Распродажа. Кабельный теплый пол DAEWOO ENERTEC со свободной раскладкой витков. Пожаробезопасные (не горят), экранированные (защита от электромагнитных волн и высокая прочность). В зависимости от укладки можно регулировать мощность системы: от 110Вт/кв.м — теплые помещения, от 140Вт/кв.м — ванные комнаты, от 180Вт/кв.м — холодные помещения, 1 этажи. Подробнее: http://daewoo-enertec.com/catalogs/1/sections/6/pr.

K V · «Технические системы» · 9 января · Россия · Пензенская обл

УСЛУГИ: Ремонт кабельных линий 0.4-6-10 кВ. Поиск места повреждения кабеля. Электролаборатория. Москва, МО, Тула, Калуга.

Срочный ремонт, оперативный выезд, 24/7! Гарантия на работы! «РАБОТЫ ПОД КЛЮЧ» в наличии материалы на ремонт кабеля. Любая форма оплаты! Скидки на большие объемы. Электромонтаж. Кабельные электромонтажные работы. РЕМОНТ КАБЕЛЯ ОТ «А ДО Я». Ремонт кабельных линий: — ремонт силового кабеля в земле, — ремонт кабеля из сшитого полиэтилена, — ремонт кабеля 1-0.4 кв, — ремонт кабеля 6/10 кв, — ремонт высоковольтных кабельных линий, — восстановление пробоя кабеля, — ремонт кабельных линий, — монтаж кабеля, — прокладка кабеля, — монтаж кабеля, -ремонт высоковольтного, низковольтного, электрического, контрольного кабеля. Монтажные работы: — монтаж кабельных муфт — монтаж соединительных муфт — установка концевых муфт — монтаж кабельных муфт — монтаж муфт на кабеле (соединительные, концевые, переходные, разветвительные). — установка кабельных муфт на кабеле из сшитого полиэтилена, — монтаж кабельных термоусадочных муфт. — монтаж соединительных и концевых муфт на масляном, виниловом, резиновом и кабеле из сшитого полиэтилена. Электротехническая лаборатория: — выезная кабельная электротехническая лаборатория, — лаборатория измерений, — поиск повреждения кабеля, — поиск обрыва кабеля, — нахождение повреждения кабельной линии в земле, стене, — прожиг повреждения кабеля, — определение места повреждения кабельных линий, — трассировка кабеля, — определение кабеля в пучке, — выбор кабеля из пучка кабелей, — поиск кабеля в земле, стене, — испытание кабеля, — диагностика изиоляции кабеля на влагу.

Алдохин Алексей · ИП Алдохин Алексей Валентинович · 11 января · Россия · г Москва

УСЛУГИ: Ремонт электрического кабеля в земле 0.4-6-10 кВ 220-380-6000-10000 вольт. Москва, Подольск, Серпухов, Бронницы, МО

! Проводим поиск повреждения и ремонт кабельных линии круглосуточно и 7 дней в неделю.http://kabellabor.ru/ ! Оперативно и качественно проводим точное место определения повреждения на линии. Работы производятся в соответствии с заранее разработанным планом, а также после согласования их с соответствующими органами и контролирующими организациями. На все работы дается гарантия, а также заключается договор. Вопросы по оплате можно уточнить у наших менеджеров по телефону или электронной почте. Работаем по лицензии Ростехнадзора. Даем гарантию на выполненные работы! При желании заказчика комплекс работ может быть расширен такими видами услуг: • монтаж дополнительных муфт на соединениях кабеля; • постоянное обслуживание и ремонт линии; • выполнение испытаний по утечки тока из коммуникации с оформлением результатов в протокол. ремонт кабельных линий ремонт кабеля в москве ремонт кабельных линий электропередач работы по ремонту кабеля ремонт силового кабеля ремонт и обслуживание кабельных линий ремонт кабеля цена ремонт кабеля 10 кв ремонт кабелей линии ремонт проводов и кабелей техническое обслуживание и ремонт кабельных линий ремонт кабеля 10кв ремонт электрического кабеля ремонт обрыва кабеля работы по ремонту кабельных линий капитальный ремонт кабельных линий ремонт кабеля в земле ремонт кабеля питания ремонт кабельных сетей капитальный ремонт кабеля восстановление изоляции кабеля устранение повреждения кабеля ремонт кабельных линий 10 выполнение ремонта кабельных линий восстановление кабельных линий ремонт кабельных линий 10 кв ремонт кабеля 10 кв цена текущий ремонт кабельных линий ремонт повреждения кабеля ремонт поврежденных кабелей ремонт изоляции кабеля ремонт кабельных линий сетей ремонт питающего кабеля аварийным ремонтом кабельной линии ремонт кабеля 6 кв ремонт силового кабеля 10 кв ремонт кабельной линии 0 4 кв ремонт кабеля 10кв москва ремонт кабельных линий москва аварийный ремонт кабеля текущий ремонт кабеля ремонт силовых кабельных линий ремонт.

Егоров Сергей · ООО «Кабельная Электролаборатория» · 11 января · Россия · г Москва

УСЛУГИ: Установка концевых муфт, установка соединительных муфт, ремонт кабеля 0.4/6/10 кВ. Москва, МО,

Поиск повреждения кабеля, поиск обрыва кабеля, определение места повреждения кабеля. Поиск повреждения кабеля, откопка траншей, прокладка кабеля. Земляные работы, электромонтажные работы, установка термоусаживающих муфты. В наличии свои материалы! МЫ ВЕДЁМ ПОСТОЯННЫЙ МОНИТОРИНГ ЦЕН НА НАШИ РАБОТЫ В ОБЛАСТЯХ, ГДЕ РАБОТАЕМ. И НИШИ ЦЕНЫ НИЖЕ. Работаем в Москве, Московской области, Наро-фоминские, Апрелевки, Подольске, Троицке, Чехове, Серпухове, Одинцове, Кубинке, Можайске, Рузе, Звенигороде, Истре, Красногорске, Химки, Домодедово, Ступино, Кашире, Коломне, Воскресенске, Егорьевске, Люберцах, Балашихе, Щёлково, Мытищах, Пушкино, Сергиевом-Пасаде, Зарайске, Коломне, Дмитрове, Дубне, Лобне, Видном, Солнечногорске, Клине, Луховицах, Рязани, Твери, Орле, Смоленске, Брянске, Калуге, Обнинске, Туле…и в других областях по договорённости сторон

Алдохин Алексей · ИП Алдохин Алексей Валентинович · 11 января · Россия · г Москва

• ВКонтакте
• Однокласники
• Facebook
• Twitter
• Telegram
• Pinterest

Выбираем автоматические выключатели для розеток

Выбор автоматического выключателя для розеток имеет свои особенности. Многие электрики отталкаваются от суммарной мощности потребителей. Это правильный подход, но не стоит забывать и о прочих нюансах. Ведь модульный автомат защищает не только токоприёмники, но и саму розетку, а также электрическую проводку. Неправильный выбор может обернуться выходом розеток из строя, перегревом изоляции и другими неприятностями. Чтобы этого избежать, обратимся к фактам.

Нормативные документы

Основные правила и таблица расчётов номинала автоматических выключателей для розеток прописаны в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). В частности, стоит обратить внимание на пункт 3.1.4 и таблицу 1.3.6. Также не стоит забывать про требования ГОСТ Р 50345-2010 и ГОСТ 31996-2012.

К примеру, сечение кабеля розеточной линии должно быть 2,5 мм. При этом номинал автоматического выключателя для медного кабеля такого сечения, согласно ПУЭ, равен 25 А. Но не всё так просто. На практике номинал должен быть меньше, и вот почему.

Почему для розеток нужен автомат номиналом 16 А

Выбирая автоматический выключатель для розеток, нельзя забывать про время-токовую характеритику. Она определяет то, за какое время автомат отключит линию. Самым быстрым является выключатель с характеристикой A, самым медленным — с характеристикой D. Для защиты бытовой электрической проводки рекомендуется использовать модульные автоматические выключатели c характеристикой кривой B и C.

Отсюда также возникает так называемый условный ток нерасцепления. Это значение, при котором автомат не отключается даже в случае превышения номинального тока. Проще говоря, выключатель номиналом 25 А может до часа держать ток 36 А, но производя отключение. Для электрического кабеля сечением 2,5 мм это верная смерть. Впрочем, как и для пользователя данной розетки. Вот почему автоматические выключатели для розеток должны иметь номинал 16 А, а не 25 А.

Про автоматы для розеток осветительных приборов

Вообще осветительные и силовые линии должны быть разделены и защищены отдельными автоматами. Но иногда розеточные и осветительные группы потребителей защищают одним автоматом. Или группа розеток предназначена исключительно для осветительных приборов. Что делать в таких ситуациях? Здесь также следует отталкиваться от сечения проводки.

На осветительных линиях используется кабель сечением 1,5 мм (или более). Для его защиты подходят автоматы номиналом 10 А. Если сечение 2,5 мм, то номинал — 16 А. И не важно, что потребители маломощные. Ведь модульное оборудование защищает не только токоприёмники, но и электрическую проводку. Потребители могут меняться, а проводка остаётся. Это более постоянная величина, поэтому следует опираться в первую очередь на неё.

Вместо заключения

Розеточные группы только на первый взгляд являются малозначительными. Они используются чаще всего, а потому особенно нуждаются в правильной защите. Выбирать автоматические выключатели для розеток и других линий необходимо в соответствии с суммарной мощностью потребителей и сечением кабеля.

• Для кабеля сечением 1,5 мм — номинал 10 А (осветительные приборы)
• Для кабеля сечением 2,5 мм — номинал 16 А (группы розеток)
• Для кабеля сечением 4 мм — номинал 25 А (электроприборы до 5 кВт)
• Для кабеля сечением 6 мм — номинал 32 А (электроприборы более 5 кВт)
• Для кабеля сечением 10 мм — номинал 40 А (вводной автомат квартиры или частного дома)

Правильно подобранный автоматический выключатель станет надёжной защитой как розеток, так и подключённой техники, помещения и вас самих!

Автоматы «В» — в каждый домашний щиток!

Сейчас такие времена, что ценность человеческой жизни стала главным приоритетом, и в то же время бывают перегибы — безопасностью оправдывают многие ограничения и нововведения. Сегодня снова поговорим об электробезопасности, которую обеспечивает домашний электрощиток, через призму знаний о токе короткого замыкания. Да, я поднимаю эту тему не в первый раз. Но не спешите закрывать интернет-страницу! Тема касается каждого — ведь это тема безопасности! Спойлер: я докажу, что щитки, укомплектованные автоматами с характеристикой «В», гораздо более предпочтительны для наших домов и квартир.

За последние годы в электротехнической сфере введены некоторые ограничения и нововведения, которые служат, прежде всего, двум целям — сохранение жизни человека и сохранение жизни оборудования (от общего к частному — электросетей, электроустановок, нагрузки). Благо современные технологии и устройства позволяют обеспечить безопасность и людей, и проводов.

Вот неполный список защит в наших электрощитках, о которых я говорю:

• Автоматические выключатели (АВ), которые выключают питание при перегрузках и коротких замыканиях. Это — единственное устройство в наших электрощитках, установка которого строго обязательна в любом случае.
• Устройства защитного отключения (УЗО), или по-новомодному выключатели дифференциального тока (ВДТ), которые выключают питание при появлении опасного значения дифференциального тока (его появление означает, что на корпусах приборов может возникнуть опасный и даже смертельный потенциал для человека). Сюда же можно отнести и АВДТ (автоматические выключатели дифференциального тока), которые являются гибридами АВ и ВДТ.
• Реле напряжения, которые выключают питание и защищают таким образом оборудование от повышенного и пониженного напряжения;
• Устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП) или устройства защиты от искрения (УЗИС), которые выключают питание при подозрении на искрение любого вида, даже при небольшом токе.
• Устройства защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) или ограничители перенапряжения (ОПН), купирующие по мере сил мощные кратковременные скачки напряжения, которые могут быть вызваны природными или техногенными причинами. В зависимости от конфигурации схемы, питание в этом случае тоже, как правило, отключается.

С одной стороны, народ стал побогаче, и сейчас многие могут себе позволить электронные «штуки», о которых раньше можно было только мечтать. С другой — эти «штуки» стали доступнее по цене и наличию.

Некоторые говорят, что это «развод клиента на деньги», но я с этим не согласен. Если клиент ценит свою жизнь, готов платить за это, и понимает, что это и для чего, — нужно ставить все возможные защиты.

Важно, что установка любой защиты должна быть оправдана, а ее характеристики тщательно просчитаны. Ведь никакая, даже самая нужная защита, не должна быть излишне сложной и портить нервы из-за ложных срабатываний.

Среди неграмотных электриков есть такой критерий выбора автомата — «Чтоб не выбивал».

В статье поговорим о том, как максимально эффективно защитить электроприборы и электропроводку от короткого замыкания (КЗ). Делается это благодаря нововведению, которое с большим трудом входит в нашу жизнь, несмотря на копеечные затраты. Виной тому — косность российского менталитета, его невежество и страхи. Которые я развею в этой статье.

Для полноты восприятия рекомендую ознакомиться с моими предыдущими статьями на эту тему — «Ток КЗ: размер имеет значение» и «Селективность в домашнем щите: как достичь невозможного».

Для начала, как обычно, немного вводной информации.

Береги кабель, Саня!

К вопросу об ограничениях стоит упомянуть о том, что ужесточились требования к тепловому режиму кабелей. Хотя я и не припомню изменений в нормативно-технической документации (НТД), из-за которых это могло произойти. Зато я прекрасно помню удивленно-возмущенные глаза старшего электрика Иваныча на одном из моих первых объектов, когда он мне говорил: «Какие 16? Всю жизнь на розетки ставили 25 ампер! Не умничай!» А сейчас ставить 16 А на розеточные линии с сечением по меди 2,5 мм 2 — норма.

Считаю, это произошло по двум причинам:

• Раньше на одном автомате 25 А могло висеть полквартиры, а это — несколько розеток, плюс несколько лампочек накаливания. Это было по бедности — так можно сэкономить и на проводах, и на автоматах, которых на квартиру было обычно два или три. В этом случае ток на линии был сравнительно большим, и при номинале 16 А были бы сравнительно частые отключения из-за перегрузки. Поэтому нашли такой компромисс. Сейчас на одном автомате 16 А обычно «висят» максимум три розетки, а освещение подключают отдельно.
• Больше стало уделяться внимания живучести и надежности кабеля. Основное, от чего зависит срок его эксплуатации, — рабочая температура. Точнее, границы перепада температур и их периодичность. Чем чаще и больше перепады (чем чаще и больше нагревается жила), тем быстрее сохнет и теряет сопротивление изоляция, и быстрее ухудшаются контакты в местах соединений. Основной фактор, влияющий на нагрев жилы, — ток. Отсюда логичный вывод — ограничивая ток, мы ограничиваем возможный нагрев и увеличиваем срок службы кабеля. В этом смысле получается, что для защиты кабеля сечением 2,5 мм 2 автомат с номиналом 16 А имеет приоритет перед 20 А и тем более 25 А.

Допустимая температура нагрева жил кабеля для большинства кабелей составляет 70 °С. Подробнее — в ГОСТ 31996-2012. О сечениях и сопротивлениях токопроводящих жил сказано в ГОСТ 22483-2012.

Кроме того, в новых нормах (СП 256.1325800.2016, изменение 3 от 2019 года, таблица 15.3) сказано, что кабель розеточной группы не может быть сечением менее 2,5 мм 2 . То есть на кабеле сэкономить теперь никак не получится, даже если на этой линии «висит» холодильник мощностью 200 Вт, а номинал автомата — 6 А. Если линия на розетки проложена кабелем с алюминиевыми жилами, его сечение должно быть не менее 4 мм 2 .

Алюминиевый кабель меняет свои свойства и скоро может официально появиться в наших жилищах. Читайте об этом в предыдущем номере журнала.

На примере кабеля можно сказать, что режимы работы многих компонентов электросетей стали более щадящими, а сами компоненты — лучше защищены.

Защита от короткого замыкания

Самый важный момент в этом вопросе — при таком грозном явлении, как КЗ, взоры всех обитателей квартиры с надеждой обращены к электромагнитному расцепителю, который является неотъемлемой частью каждого современного автоматического выключателя. Именно он спасает всех участников электроцепи — от места КЗ до клемм АВ.

Какие гарантии может предоставить нам автомат в случае КЗ? Для ответа на этот вопрос принципиально важно знать соотношение тока КЗ и «номинала» электромагнитного (ЭМ) расцепителя (кратность тока). Главное и единственное условие выключения цепи при таких инцидентах — ток срабатывания ЭМ расцепителя при любом раскладе должен быть меньше, чем ожидаемый ток КЗ.

Иначе за дело придется взяться тепловому расцепителю, а он работает неохотно, с ленцой — в отличие от своего электромагнитного напарника. В результате за несколько томительных секунд, пока тепловой расцепитель даст команду на размыкание, может произойти непоправимое. Например, выгорит скрутка алюминия с медью, которую сделал молодой плиточник, когда переносил розетку в ванной.

Зная ожидаемый ток КЗ и характеристику расцепления (в случае с домашним щитком это «В» или «С»), мы можем точно сказать, сможет ли автомат спасти ситуацию в случае короткого замыкания (мы говорили об этом в других статьях). Но ток КЗ в большинстве случаев мы знаем лишь приблизительно — ведь он может измениться непредсказуемо от многих факторов. Что же де-лать?

Мой ответ таков. Мы перестраховываемся с кабелем, занижая ожидаемый ток (ограничивая его) при помощи номинального тока АВ. Но номинал автомата понизить не всегда возможно — он «упирается» в номинальный ток, потребляемый нагрузкой. Значит, нужно занизить «номинал» ЭМ расцепителя. Но сделать это надо с умом — так, чтобы обеспечить разрыв цепи при экстремально низких токах КЗ, в то же время ни в чем не ограничивая нагрузку. Логичная перестраховка?

Иными словами, нужно «понизить букву» электромагнитного расцепителя с «С» на «В», чтобы получить больше гарантий отключения при КЗ. Как это сделать, обеспечив максимальную защиту, и в то же время исключив ложные срабатывания? Ответ будет в этой статье.

Отличия характеристик «В» и «С»

Зачем нужны разные защитные характеристики автоматов? Отличия на первый взгляд незначительные — лишь в порогах отключения электромагнитного расцепителя. При этом тепловые расцепители при том же номинальном токе не отличаются. В чем же разница?

Возьмем для сравнения два автоматических выключателя с одинаковым номинальным током 10 А. Видите разницу?

Давайте пристально посмотрим на время-токовые характеристики (ВТХ) этих двух экземпляров (данные можно взять в каталоге производителя или в ГОСТ IEC 60898-1-2020):

У ВТХ «В» (слева) электромагнитный расцепитель отключается (размыкает контакты), начиная от сверхтока в 3. 5 раз больше номинального. Это означает, что в данном случае автомат может выключиться при сверхтоке более 30 А. А должен выключиться при токах 50 А и выше.

ВТХ «С» (справа) отличается лишь током, начиная с которого он может и должен выключиться — соответственно 50 и 100 А.

Время размыкания электромагнитного расцепителя, а значит, отключения цепи по короткому замыканию, должно быть менее 0,1 с. Что и показано на обоих графиках. Реальное время отключения АВ при КЗ на порядок меньше (около 0,01 с), а это только плюс. Ведь за полпериода напряжения в случае КЗ вряд ли что-то сможет повредиться или загореться. Фигурально выражаясь, ЭМ-расцепитель является самым слабым звеном в цепи, которое предназначено соответствовать пословице «Где тонко, там и рвется».

По какой причине срабатывает автомат?

Напоминаю, мы рассматриваем только электромагнитный расцепитель, к которому относятся понятия «В» и «С». Он может сработать от сверхтока в двух случаях:

• короткое замыкание;
• большой пусковой ток.

Автомату все равно, как образовался сверхток. Но давайте не будем автоматами, и рассмотрим каждый вариант подробнее.

Короткое замыкание

Как определить, из-за чего выключился автомат — из-за перегрузки или из-за короткого замыкания (КЗ)?

Под выключением в результате перегрузки обычно понимают любой сверхток, который привел к активации теплового расцепителя. А выключением автомата по КЗ можно считать случай, когда через автомат протекал такой сверхток, который привел в действие электромагнитный расцепитель.

Почему так важно, чтобы автомат выключался при КЗ как можно раньше? Ток КЗ — это, по сути, максимальная перегрузка, какая только может быть на данном участке цепи. Но ток короткого замыкания не бесконечен — он определяется сопротивлением цепи от подстанции до места замыкания.

Если сопротивление проводов и переходное сопротивление контактов велико (а в частном секторе это — сплошь и рядом!), ток при КЗ где-нибудь в переноске может быть всего лишь 100 А. Если наименьший автомат защиты установлен на 25 А с типом защитной характеристики «С», электромагнитная защита сработает (как повезет!) при токе от 125 до 250 А. То есть не сработает вообще! Выручит тепловой расцепитель, но время его реакции может быть от 2 до 10 с. А за это время от искр и пламени из злополучной переноски может загореться что угодно.

Пусковой ток

Ток, при котором срабатывает электромагнитный расцепитель, на практике может получиться не только в результате короткого замыкания. Кратковременное превышение тока в несколько раз может произойти при пуске различных инерционных устройств. Такой ток называют пусковым.

Как правило, пусковой ток электроприбора превышает номинальный, иногда в несколько раз. Численно пусковой (Iп) и номинальный (Iн) токи связаны через коэффициент кратности пускового тока K_п: I_п=I_н×К_п, где К_п >1.

Пусковой ток отличается от тока перегрузки тем, что он имеет очень небольшое время действия (от 0,01 до 0,1 с), за которое точно не успеет сработать тепловой расцепитель. За это время на него может отреагировать только ЭМ-расцепитель. В некоторых источниках указана длительность пускового тока в несколько секунд. Но там авторы лукавят — в конце этого времени ток сложно назвать пусковым, т. к. он почти равен номинальному.

Пусковые токи больше всего у нагрузок с электродвигателями, а также у устройств, имеющих в своих блоках питания конденсаторы фильтров помех и электролитические конденсаторы, а это практически вся электронная техника, начиная от светодиодных лампочек и заканчивая персональными компьютерами.

Пусковой ток — главный аргумент противников установки автоматов с типом мгновенного расцепления (характеристикой) «В». Хотите об этом поговорить? Пожалуйста!

Что делать, чтобы автомат не выключался от пускового тока?

У автоматического выключателя, как и у любого защитного устройства, суть работы заключается в том, чтобы в полной мере обеспечить защиту, но в то же время минимизировать вероятность ложного срабатывания. Поскольку пусковые токи — большие или малые — есть всегда, нужно для начала определить, чему они равны численно. Я составил таблицу, показывающую реальные пусковые токи различных бытовых устройств.

Таблица пусковых токов различных бытовых нагрузок

Для таблицы я взял нагрузки с мощностью больше средней и привел ориентировочные пусковые токи. Проанализируем.

Лампа накаливания

Обладают значительным пусковым током за счет физических свойств вольфрамовой спирали — в холодном состоянии ее сопротивление гораздо ниже, чем в горячем. Но что означают цифры в таблице? Представим, что у нас есть пятирожковая люстра с общей мощностью ламп накаливания 500 Вт, которые включаются одновременно. Пусковой ток будет достигать 25 А. Много ли это? Согласно ПУЭ-7 (таблица 7.1.1) и СП 256.1325800.2016 (таблица 15.3), минимальное сечение медных токопроводящих жил должно быть равно 1,5 мм 2 . Для надежной защиты такого кабеля нужен АВ с номиналом не более 10 А. Если установить АВ с характеристикой «В», он может выключиться при пусковых токах более 30 А. Нужен ли тут АВ «С»? Нет.

Светодиодные лампы

К ним также можно отнести и LED-прожекторы. Эти источники освещения устроены так, что в момент включения драйвер потребляет огромный ток. Производители стараются делать пуск таких ламп более плавным, но компромисс между пусковым током и КПД светодиодной лампы обычно выбирается на значении К_п=50. 150. Спасает ситуацию низкий номинальный ток LED-ламп.

Если необходимо включить сразу много таких ламп, приходится идти на ухищрения и предварительные расчеты, на основе данных от производителя. Вот несколько способов, как уменьшить пусковой ток при включении большого количества светодиодных ламп:

• Разбить на группы, которые включаются через один автомат, но в разное время.
• Разбить на группы, которые включаются в одно время, но от разных автоматов.
• Использовать устройства, понижающие пусковой ток в момент включения. Например, реле ограничения пускового тока МРП.

Все нагрузки, которые я рассматриваю далее, подключаются к розеточным линиям с минимальным сечением жил в кабеле 2,5 мм 2 . А значит, несмотря на категоричное мнение Иваныча, максимальный автомат мы ставим на 16 А.

Холодильник

Несмотря на двигатель, имеет сравнительно небольшой пусковой ток, который даже при самом неблагоприятном раскладе не превысит 10 А.

Электроника

Как я уже говорил, обладает за счет входных конденсаторов большим пусковым током. Однако этот факт нивелируется тем, что большинство современной электроники при подаче питания работает в режиме ожидания (Standby. В нём потребление гораздо ниже номинала. Для уменьшения негатива нужно делать то же, что и со светодиодным освещением — разные приборы включать в разное время в разные розетки, которые питаются от разных автоматов.

Погружной насос

К этому пункту можно отнести и другую технику, где рабочий элемент закреплен непосредственно на валу двигателя. Эти устройства имеют самый высокий пусковой ток. Но что говорят цифры? Даже сравнительно мощный насос на 500 Вт при пуске потребляет ток не более 16 А. Значит, мы можем не только поставить автомат с характеристикой «В», но и понизить его номинал до 10 и даже 6 А! Это благотворно скажется на защите насоса — больше шансов, что автомат отключит питание при заклинивании крыльчатки (недавно мне рассказывали, что в насосе застряла крыса). Учтите также, что часто насос питается через кабель длиной десятки метров.

Стиральная машина и кондиционер

Эта крупная бытовая техника редко потребляет электрическую мощность больше 2000 Вт. Но даже при такой мощности пусковой ток у них небольшой, поскольку на электродвигатель приходится только часть потребления — питаются они не напрямую, а через схемы плавного пуска.

Мясорубка, кухонный комбайн, пылесос

Они также имеют электродвигатель, который потребляет значительный пусковой ток. Но самым большим этот ток будет только в крайнем случае — при включении на максимальной скорости в устройствах без редуктора. Только тогда пусковой ток с небольшой вероятностью будет обоснованием для отказа от характеристики «В» в пользу «С».

Пусковые токи уменьшаются

Большинство производителей знают о вреде и опасностях, которые несет пусковой ток. Вот что они делают, чтобы его уменьшить:

• На входе питания электронных устройств устанавливают NTC-термистор (терморезистор), который за счет своих физических свойств имеет большое сопротивление в холодном состоянии. Конечно, это не панацея, и есть ограничения по их использованию, связанные с понижением КПД устройства в целом.
• Инверторное питание для плавного пуска. Под этим я подразумеваю питание двигателей через полупроводниковые пускатели. Преобразователи частоты, устройства плавного пуска и гордая надпись Invertor — из этой оперы.
• Питание с задержкой через реле. В этом случае в начале подается часть питания, а через доли секунды — 100 %. Я писал об этом выше и приводил в пример реле МРП.
• Повышение cos φ и уменьшение гармоник и реактивной составляющей питающего тока также вносит вклад в общее дело.

К счастью, пусковые токи, в отличие от номинальных, в большинстве случаев не действуют одновременно. Если вы включаете питание в квартире, лучше не делайте это посредством главного (вводного) выключателя. Правило хорошего тона — подавать питание последовательно, включая групповые автоматы один за другим.

Что говорится в НТД?

Прямого нормативно-технического документа, запрещающего, обязывающего или ограничивающего применение автоматов с характеристикой «В», нет. Все основывается на измерениях и расчетах. Если позволяет петля «фаза-ноль» (ток КЗ), то можно устанавливать любую характеристику («В», «C», «D»).

Точнее говоря, характеристика «D» не разрешена к применению в жилых помещениях. В ГОСТ 32395-2020 «Щитки распределительные для жилых зданий» (а также более ранней его версии от 2013 г) говорится только про характеристики отключения «В» и «С». Характеристика «D» в быту не применяется еще и потому, что она просто-напросто бессмысленна — там нет и не может быть больших пусковых токов, превышающих номинальный в 10. 20 раз.

Характеристика «D» упоминается (а значит, допускается) только в ГОСТ 32397-2020 «Щитки распределительные для производственных и общественных зданий».

Кстати, используя «В» в групповых линиях, проще всего расширить зону селективности в домашнем щитке и увеличить надежность домашней энергосистемы.

Также в ПУЭ-7 (п. 1.7.79, 7.1.72) есть требование к автоматическим выключателям — если ток короткого замыкания не обеспечивает отключение автомата за 0,4 секунды, то требуется установка УЗО. Не хочешь ставить УЗО — подбирай автоматы по номиналу и характеристике. Фактически — это требование, чтобы при КЗ срабатывал именно ЭМ-расцепитель. Ведь только он может обеспечить такое время отключения.

Для примера: ток КЗ в розеточной сети — 100 А. Автомат С16 не подойдет (16×10×1,1=176 А). Что можно сделать:

• Установить автомат меньшего номинала в ущерб мощности. Но в данном случае даже С10 подойдет с большой натяжкой: 10×10×1,1=110 А.
• Увеличить сечение кабеля. В данном случае — вместо 2,5 проложить 4 мм 2 . Думаю, не надо объяснять, как трудно это бывает реализовать на практике. Да и не факт, что это мероприятие приведет к желаемому результату.
• Установить автомат В16 (16×5×1,1=88 А). Бинго!

Когда какой автомат отключится?

Для удобства я составил таблицу токов отключения самых ходовых в быту номиналов, характеристик «В» и «С»:

Таблица токов отключения по КЗ для АВ разных номиналов и характеристик отключения

Есть два пути пользования этой таблицей — исходя из имеющегося автомата либо исходя из измеренного тока КЗ. Например, автомат С16 при сверхтоке 80 А (5I_n) отключится медленно и только по тепловому расцеплению. А при 160 А (10I_n) — отключится мгновенно (менее 0,1 с), что и требуется при КЗ.

И напоследок, поговорим о крайне важном пункте для всех.

Цена

Противники автоматов «В» утверждают, что цена электрощитков может взлететь до небес. Да и не найти такие девайсы в продаже. Их опасения легко разбиваются о факты. Вот сравнительная таблица для автоматов «В» и «С» двух противоположных по качеству брендов (по информации известного онлайн-магазина):

Сравнение цен автоматов «В» и «С»

Неужели разница в цене 5-10 % что-то решает?

Нет в наличии? Не знаю, как у вас, а в моей провинции нужное модульное оборудование — в самом широком ассортименте.

А как у них?

По неподтвержденной информации, в технологически-развитых странах давно и по умолчанию устанавливаются автоматы «В». Чтобы поставить «С», нужно расчетное обоснование. Посмотрите на фото, которое прислал мне друг из Германии:

Примерно такие щитки устанавливают там в бюджетных квартирах. Вводная коммутация и УЗО — на лестничной площадке.

Надеюсь, я доказал или дал пищу для ума, что на линии розеток и освещения целесообразно устанавливать автоматические выключатели с характеристикой «В». Ведь их установка в бытовых щитках при том же ампераже, что и «С» в большинстве случаев ведет к существенному повышению электро-, пожаробезопасности. Уверен, что придут времена, когда этот приоритет будет прописан в российской нормативно-технической документации.

Источник: Опубликовано в журнале «Электротехнический рынок» № 6 (102), 2021 год

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках