Выбор автоматов по мощности и подключению

Пример подбора автомата по мощности

Номинальная мощность автомата

Максимальная мощность автоматического выключателя

Максимальная кратковременная мощность автомата

Выбор автомата по мощности нагрузки и номиналы по току

Что такое автоматы? Нет, не те, которые ставят на сессиях в университетах, и даже не те, что выдают в армии бывшим студентам, завалившим свои сессии.

В данной статье речь пойдет об устройствах, способных обезопасить вас и ваше жилище от различных неприятностей, с которыми вы можете столкнуться из-за неполадок, порой возникающих в электрической сети.

Понятие автоматического выключателя

Автоматический выключатель, называемый также защитным автоматом или просто автоматом, это контактное коммутационное устройство, предназначенное для замыкания и размыкания электрической цепи, а также защиты ее элементов от перегрузок и токов короткого замыкания.

Иными словами, основными функциями автоматов являются:

• осуществление коммутаций в электрической сети;
• защита электрической цепи и включенных в нее энергоприемников от перегрузок посредством ее отключения от источника электроснабжения при прохождении через автомат токов, превышающих допустимые;
• защита электрической цепи и включенных в нее энергоприемников от коротких замыканий во время прохождения через автомат соответствующих токов при помощи отключения защищаемого участка от источника питания.

Следует понимать, что автоматы не уберегут человека от поражения электрическим током, они защищают только сеть и электроприборы

Автоматические выключатели бывают с одним, двумя, тремя или четырьмя полюсами. Каждая модификация предназначена для установки в сеть со своим количеством фаз и подключения с учетом специфики конструкции.

Основным действующим элементом автомата является расцепитель, осуществляющий разрыв цепи при возникновении критической ситуации. Расцепители встречаются двух видов:

• электромагнитные расцепители, которые реагируют на токи короткого замыкания практически мгновенно; такой расцепитель представляет собой катушку с пружиной и сердечник, реагирующий на прохождение высоких токов втягиванием и воздействием на пружину, которая, в свою очередь, расцепляет контакт внутри автомата;
• тепловые расцепители, представляющие собой специальные биметаллические пластины, которые эффективны при защите электрической сети от перегрузок; механизм расцепления в данном случае приводится в действие посредством изгиба пластины как реакции на прохождение высоких токов.

Щиток с автоматами

В современных автоматический выключателях хорошо себя зарекомендовало совокупное использование этих двух видов расцепителей.

Как правильно выбрать автомат?

Расчет защитного автомата по мощности нагрузки в сетях с напряжением 220 В или 380 В начинается с определения мощностей электрических приборов, которые будут подключены к сети посредством данного автомата. Необходимая информация содержится как в паспортной документации, прилагаемой к любой бытовой технике, так и на шильдике (табличка либо стикер на корпусе прибора).

В крайнем случае, в интернете имеется большое количество сайтов интернет-магазинов техники, которые обычно размещают данные о технических характеристиках товара на его странице-карточке.

Собрав информацию обо всех энергоприемниках, необходимо просуммировать их мощности и найти максимальную токовую нагрузку в данной электрической цепи, т.е. нагрузку на провод и автомат.

По закону Ома, известному каждому из школьного курса физики, I=P/U, где I–искомая сила тока в амперах (А), P– мощность нагрузки (суммарная мощность всех энергоприемников) в ваттах (Вт), U–напряжение в сети (220 В в однофазной сети и 380 В в трехфазной сети) в вольтах (В).

Чтобы упростить себе задачу, опустив один этап вычислений, можно воспользоваться нижеприведенной таблицей, которая устанавливает взаимосвязь между номиналом автоматов по току и токовыми и мощностными нагрузками. Кроме того, данная таблица позволяет осуществить выбор автомата по сечению кабеля.

Важно! Очевидно, что основывать выбор автомата на диаметре присоединяемого к нему проводника возможно в том случае, когда вы уже определились, какой кабель нужен для безопасного и наиболее экономичного подключения всех энергопринимающих устройств. Для принятия данного решения также существуют определенные методики.

Автомат на 16А

Пример. Необходимо выяснить, сколько киловатт нагрузки выдержит автомат для однофазной сети, рассчитанный на 25 ампер. По таблице определяем, что при осуществлении коммутаций посредством кабелей с медными токоведущими жилами к такому автомату можно подключить электроприборы суммарной мощностью 5,9 кВт; при использовании алюминиевых проводников максимальная присоединяемая мощность немного ниже – 5,7 кВт. При этом можно заметить, что оптимальное (и безопасное) для такого подключения сечение проводника из меди составляет 4 кв. мм, а из алюминия – 6 кв. мм.

Как правильно подключить автоматы в электрическом щите

Рассмотрим, как осуществить подключение автоматов в щитке своими руками. Автоматические выключатели, выполненные по современным стандартам, представляют собой модульное оборудование и имеют стандартные размеры, как и иные элементы внутреннего пространства распределительного щитка. Такой подход к исполнению оборудования существенно упрощает сборку щитка.

Все модули просто крепятся на специально предназначенную для этого DIN-рейку при помощи защелок на тыльной стороне каждого из них, при этом не теряется возможность последующего перемещения объекта вдоль рейки. Для его снятия с места крепления потребуется поддеть и поднять вверх пружинную защелку, это удобно делать обыкновенной прямой отверткой.

Алгоритм монтажа автоматов в распределительном щитке и их подключение к электрической сети представляет собой совокупность следующих последовательных действий.

1. Обесточивание распределительного щита, принятие мер по предотвращению несанкционированной подачи напряжения на него. Проверка индикаторной отверткой отсутствия напряжения в распредщите.
2. Разметка расположения защитной автоматики, замер необходимой длины проводов.
3. Закрепление выбранныхмодулей в намеченном месте путем его защелкивания на DIN-рейке.
4. Монтаж (при необходимости) ограничителей. Их установка целесообразно при наличии пустых промежутков рядом с защитным автоматом во избежание его незапланированных перемещений вдоль рейки, которые, в свою очередь, могут привести к повреждению электропроводки.
5. Перед подключением провода должны быть зачищены от изоляции. Многожильные проводники в обязательном порядке обжимаются наконечниками.
6. Осуществляется укладка подключенных проводов внутри распределительного щитка по направлению к предназначенным для них устройствам. Для удобства их можно сортировать и формировать из них жгуты.
7. В зависимости от количества полюсов подключение проводов к автомату происходит следующим образом:

• при монтаже однополюсного устройства на верхнюю клемму подается вводная фаза, а из нижней выходит фазная жила локальной электрической сети;
• при установке автомата с двумя полюсами на левый верхний контакт подключается вводная фаза, а на правый – вводной ноль; соответственно, к правому нижнему контакту подключается фаза защищаемой электрической цепи, а к левому нижнему – ее ноль;
• когда вы осуществляете подключение трехполюсного устройства, к верхним клеммам необходимо подключить все три фазы вводного кабеля в порядке их промаркированности слева направо – A, B, Cили L1, L2, L3 в зависимости от типа маркировки; от нижних контактов будут отходить соответствующие фазные жилы цепи, защищаемой посредством данного автомата;
• наконец, если монтажу в распределительном щитке подлежит устройство с четырьмя полюсами, то слева направо подключаются все четыре жилы вводного кабеля трехфазной сети: фазы A, B, C (L1, L2, L3), а также нулевая жила к самой правой клемме; на выходе из автомата подключения проводов будут аналогичными.

Замена автоматического выключателя

Важно! С точки зрения функционирования системы электроснабжения дома или квартиры четкое соблюдение очередности подключения токоведущих жил и расположение входа и выхода в автомате не имеют принципиального значения. Однако нарушение описанной выше определенности может в процессе монтажных и ремонтных работ в данном щитке повлечь за собой серьезные последствия, вплоть до человеческих жертв.

• При расположении нескольких автоматов в один ряд жила (либо жилы) вводного кабеля подаются только на крайний из них. Далее осуществляется последовательное соединение модулей посредством специальной гребенчатой шины (гребенки), либо самодельных перемычек, собранных из обрезков проводов.
• После проверки качества и правильности организованных коммутаций можно осуществить подачу напряжения на распределительный щит и, включив всю защитную автоматику, проверить все той же индикаторной отверткой присутствие напряжения на входе и выходе каждого модульного элемента.
• С целью создания определенности и облегчения последующих электромонтажных и ремонтных работ в распредщитке все автоматы внимательно маркируются в соответствии со своим назначением.

По завершении данного этапа установку автоматов и их подключение к электрической сети можно считать завершенными.

Чем опасен неправильный выбор защитной автоматики?

Выбирая автомат необходимо иметь в виду тот факт, что устройство с завышенными характеристиками будет пропускать через себя в защищаемую электрическую цепь токи, недопустимые для данной проводки и электроприборов, что чревато перегревом проводников, оплавлением их изоляционного слоя, выходом из строя подключенных электроприборов, а также пожаром.

При установке прибора с характеристиками ниже требуемых, вы будете постоянно задаваться вопросом, почему выбивает автомат в щитке. Защитное устройство начнет регулярно срабатывать при запуске мощных электроприборов. Кроме того, автомат, рассчитанный на нагрузку меньше подключаемой через него, очень скоро выйдет из строя ввиду залипания его контактов, связанного с постоянным воздействием неприлично высоких для него токов.

Зная, как выбрать автомат по мощности подключаемой посредством него нагрузки, а также умея осуществить выбор автоматического выключателя по току, с учетом понимания важности серьезного отношения к данному выбору вы, несомненно, сможете грамотно организовать систему электроснабжения как в квартире, так и в частном доме, обезопасив при этом и себя, и своих близких, и свое жилище.

Расчет вводного автомата по мощности

Выбор защитных автоматических выключателей производится не только в ходе установки новой электрической сети, но и при модернизации электрощита, а также при включении в цепь дополнительных мощных приборов, повышающих нагрузку до такого уровня, с которым старые устройства аварийного отключения не справляются. И в этой статье речь пойдет о том, как правильно производить подбор автомата по мощности, что следует учитывать в ходе этого процесса и каковы его особенности.

Непонимание важности этой задачи может привести к очень серьезным проблемам. Ведь зачастую пользователи не утруждают себя, производя выбор автоматического выключателя по мощности, и берут в магазине первое попавшееся устройство, пользуясь одним из двух принципов – «подешевле» или «помощнее». Такой подход, связанный с неумением или нежеланием рассчитать суммарную мощность устройств, включенных в электросеть, и в соответствии с ней подобрать защитный автомат, зачастую становится причиной выхода дорогостоящей техники из строя при коротком замыкании или даже пожара.

Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?

Современные АВ имеют две степени защиты: тепловую и электромагнитную. Это позволяет обезопасить линию от повреждения в результате длительного превышения протекающим током номинальной величины, а также короткого замыкания.

Основным элементом теплового расцепителя является пластина из двух металлов, которая так и называется – биметаллической. Если на нее в течение достаточно длительного времени воздействует ток повышенной мощности, она становится гибкой и, воздействуя на отключающий элемент, вызывает срабатывание автомата.

Наличием электромагнитного расцепителя обусловлена отключающая способность автоматического выключателя при воздействии на цепь сверхтоков короткого замыкания, выдержать которые она не сможет.

Расцепитель электромагнитного типа представляет собой соленоид с сердечником, который при прохождении сквозь него тока высокой мощности моментально сдвигается в сторону отключающего элемента, выключая защитное устройство и обесточивая сеть.

Это позволяет обеспечить защиту провода и приборов от потока электронов, величина которого намного выше расчетной для кабеля конкретного сечения.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?

Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.

Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.

Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.

Новые хозяева, купив квартиру в старом доме, устанавливают в ней несколько современных бытовых приборов, дающих суммарную нагрузку на цепь, равную 5 кВт. Токовый эквивалент в этом случае будет составлять около 23 А. В соответствии с этим в цепь включается защитный автомат на 25 А. Казалось бы, выбор автомата по мощности сделан верно, и сеть готова к эксплуатации. Но через некоторое время после включения приборов в доме появляется задымление с характерным запахом горелой изоляции, а через некоторое время возникает пламя. Автоматический выключатель при этом не будет отключать сеть от питания – ведь номинал тока не превышает допустимого.

Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.

Причина в том, что хотя расчет автомата по мощности был сделан правильно, кабель проводки сечением 1,5 мм² был рассчитан на 19 А и не мог выдержать имеющейся нагрузки.

Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.

Как выполняется выбор сечения провода и номинала автоматического выключателя – на следующем видео:

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя?

Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение. Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока. Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.

Здесь I – величина номинального тока, P – суммарная мощность включенных в цепь установок (с учетом всех потребителей электричества, в том числе и лампочек), а U – напряжение сети.

Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.

Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют. Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом). В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.

Наглядно про подбор автоматических выключателей на видео:

Заключение

В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.

При выборе автоматов постоянно допускается одна и та же ошибка — не учитывается температура окружающей среды.Номинальный ток автомата назначается по ПУЭ при температуре в + 30 градусов Цельсия,а номинальный ток кабеля или провода назначается по ПУЭ при температуре в + 25 ,а эксплуатироваться автомат и кабель будут при комнатной температуре,допустим в + 18 градусов Цельсия.Если номинальный ток двухжильного или трехжильного, с защитным проводником, кабель — провода сечением 2.5 миллиметра квадратного по меди в однофазной сети равно 25 ампер ( 27 ампер это для кабелей с дополнительной изоляцией в виде ПЭТ ленты или композитного стекломиканита или стеклоленты,заполнением пространства под общей оболочкой мелованной резиной и т. д.),то при + 18 градусов Цельсия это уже номинальный ток в 27 ампер,а номинальный ток автомата на 16 ампер уже фактически равен 18.3 ампера,если учесть что при токах в 1.13 номинального тока автомат не отключается гарантированного в течении более одного часа,то реальный предельный рабочий ток провода уже 20.7 амер,то есть автомат на 16 ампер превращается уже в автомат на 20 ампер,при этом ,согласно DIN стандарту на модульные автоматы ,изготовленные по этому стандарту,номинальный ток кабеля или провода должен быть в полтора раза больше номинального тока автомата или 20. 2.

При проведении электромонтажных работ основным критерием всегда должна выступать безопасность. Ведь от этого зависит очень многое, вплоть до жизни и здоровья человека. И совершенно не имеет значения причина подобного мероприятия. В любом случае необходимо правильно подобрать защитные устройства. Именно в связи с этим придётся провести расчёт автомата по мощности, учитывая некоторые важные нюансы.

Автоматические выключатели

Каждому, кто сталкивался с электропроводкой, приходилось слышать об автоматических выключателях или автоматах. В первую очередь грамотный электрик всегда посоветует отнестись к выбору столь важной части электросети с особой щепетильностью. Так как впоследствии именно этот нехитрый прибор может избавить от многих неприятностей.

Совершенно неважно, какого рода проводятся электромонтажные работы — ложится ли новая проводка в только что построенном доме, заменяется старая, модернизируется щиток или прокладывается отдельная ветка для слишком энергоёмких приборов — в любом случае особое внимание необходимо уделить подбору автомата по мощности и прочим параметрам.

Предназначение устройства

Любой современный автомат имеет две степени защиты. Это означает, что помочь он сможет в двух, наиболее распространённых ситуациях.

1. Первая, подразумевает перегрев проводки в результате прохождения по ней токов, больше номинальных. К чему это может привести, догадаться несложно: перегорание кабеля, а в итоге короткое замыкание или вообще возгорание.
2. Вторая ситуация, предотвратить которую способен автоматический выключатель, это короткое замыкание, вследствие которого сила тока в цепи может увеличиваться на огромные значения, а это чревато в лучшем случае выходом из строя всего электрооборудования. В худшем — возгоранием электротехники, а от неё и всего помещения. Говорить же о целостности проводки и вовсе не приходится.

Таким образом, автомат способен защитить не только личное имущество, но в некоторых случаях и жизнь. Хотя для этого необходимо провести грамотный расчёт автоматического выключателя по мощности и ряду других параметров. А также не стоит брать автомат «с запасом», так как при критических значениях токов в сети он банально может не сработать, что равнозначно его отсутствию.

Что же касается защиты человека от поражения электрическим током в результате прикосновения к токоведущим частям, то здесь предпочтительнее использовать УЗО.

Принцип работы

Основной задачей защитного выключателя является отсечение подачи электрического тока от подающего кабеля в сеть потребителя. Происходит это благодаря расцепителям, находящимся в теле автомата. Причём существуют два вида таких частей:

1. Электромагнитные, представляющие собой катушку, пружину и сердечник, который при превышении номинальных токов втягивается и через пружину разъединяет контакты. Происходит это практически мгновенно — от 0,01 до 0,001 секунды, что способно обеспечить надёжную защиту.
2. Биметаллические тепловые — срабатывают при прохождении токов, превышающих предельные значения. При этом биметаллическая пластина, являющаяся основой такого расцепителя, изгибается и происходит разрыв контактов.

Для более надёжного отключения в большинстве современных моделей автоматов стараются применять оба вида расцепителей.

Виды АВ и их особенности

Учитывая разнообразие электросетей и определённых ситуаций, автоматы могут быть разных видов. Принцип их работы ничем существенным не отличается — срабатывают всё те же расцепители, но в зависимости от ситуации и ряда других нюансов используют разные их вариации.

Так, для стандартной однофазной сети напряжением 220 вольт выпускаются однополюсные и двухполюсные АВ. Первые способны разрывать лишь один провод — фазу. Вторые могут работать и с фазой, и с нулём. Безусловно, предпочтительнее использовать второй вариант. Особенно, если дело касается помещений с повышенной влажностью. Конечно, и однополюсный автомат вполне справится со своей задачей, но могут возникнуть ситуации, когда перегоревшие провода замкнут между собой. В таком случае, естественно, фаза будет отсечена, но вот нулевой провод окажется под напряжением, что может быть крайне опасно.

Для трёхфазных сетей напряжением 380 вольт используются трёх- или четерёхполюсные автоматы. Устанавливать их необходимо и на входе, и непосредственно перед потребителем. Как понятно, такие автоматы отсекают все три фазы, подключённые к ним. В редких случаях возможно использование одно- или двухполюсных защитных устройства для отсекания, соответственно, одной или двух фаз.

Выбор защитного устройства

Конечно, любой автомат превосходно справится с возложенными на него задачами — это не вызывает сомнения, если он исправен. Но дело в том, что подбирать АВ необходимо с учётом нескольких параметров.

Если выбранный автомат слишком «слабый», то будут происходить постоянные ложные срабатывания. И наоборот, слишком «сильная» модель, будет иметь довольно сомнительную полезность.

Мощность нагрузки

Одной из возможностей подобрать защитное устройство является выбор автомата по мощности нагрузки. Для этого необходимо узнать значение тока нагрузки. И уже из этих данных выбирать соответствующий номинал. Проще всего (да и точнее) это сделать с помощью закона Ома по формуле:

где P — мощность потребителя (холодильник, микроволновая печь, стиральная машина и т. п. ), а U — напряжение сети.

Для примера потребитель будет взят 1,5 кВт, а напряжение сети обычное 220 В. Имея эти данные, подставив их в формулу, получится:

I = 1500/220 = 6,8 А.

В случае с трёхфазной сетью 380 вольт, напряжение будет 380 В.

Опираясь на закон Ома, можно без труда посчитать мощность нагрузки, из которой подбирать требуемый номинал автомата. Однако не стоит забывать, что, выбирая таким образом АВ, необходимо сложить нагрузку всех потребителей.

Существует и ещё одна формула для выбора автоматического выключателя по току, но она немного сложнее, но и конечный результат будет куда более точен. На практике это не принципиально, но в ознакомительных целях всё же стоит её привести:

Значения I, P, U будут теми же, что и в законе Ома, а вот cos φ — это коэффициент мощности, который учитывает в нагрузке реактивную составляющую. Это значение помогает определить таблица 6.12 нормативного документа СП 31−110−2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий».

Для примера данные будут использованы те же, т. е. потребитель 1,5 кВт, а напряжение всё те же 220 В. Согласно таблице, cos φ будет равен 0,65, как для вычислительных машин. Следовательно:

I = 1500 Вт/220 В * 0,65 = 4,43 А.

Сечение кабеля

Выбирать автомат лишь по мощности нагрузки будет непростительной ошибкой, которая может дорого стоить. Ведь если не учесть при этом сечение кабеля, то теряется всякий смысл в подборе автомата. Однако полученные значения нагрузки и номинал АВ смогут помочь в подборе необходимого кабеля.

Для этого не понадобится делать никаких расчётов, так как достаточно воспользоваться таблицей № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ, где понятие длительно допустимый ток означает проходящее длительное время по проводнику напряжение, не вызывающее чрезмерного его нагрева. Проще говоря, за это значение можно принять рассчитанную мощность нагрузки. И получить требуемое сечение медного или алюминиевого провода.

По току короткого замыкания

Чтобы выбрать автоматический выключатель по мощности хотя и понадобились некоторые расчёты, но они были крайне просты. Этого совсем нельзя сказать о расчётах при выборе автомата по токам короткого замыкания.

Но при подборе номинала АВ для дома, коттеджа, квартиры или офиса, подобные расчёты будут излишни, так как основной показатель, особенно влияющий на данные, это длинна проводника. Но в подобных ситуациях она крайне мала, чтобы существенно повлиять на результат. Поэтому такие расчёты проводят лишь при проектировании подстанций и других подобных сооружений, где длина кабелей значительная.

Поэтому при выборе автоматического выключателя обычно приобретают модели с обозначением «С», где учитываются значения пусковых токов.

Подбор номинала

Выбор номинала автоматического выключателя должен соответствовать определённым требованиям. А конкретнее, автомат обязан сработать прежде, чем токи смогут превысить допустимые значения проводки. Из этого следует, что номинал автомата должен быть чуть меньше, нежели сила тока, которую способна выдержать проводка.

Выбрать нужный АВ довольно просто. Тем более что существует таблица номиналов автоматов по току, а это значительно упрощает задачу.

Исходя из всего этого, можно составить алгоритм, по которому проще всего подобрать автомат нужного номинала:

• Для отдельно взятого участка вычисляется сечение и материал провода.
• Из таблицы берётся значение максимального тока, который способен выдержать кабель.
• Остаётся с помощью таблицы лишь выбрать автомат со значением чуть меньшим длительно допустимого тока.

Таблица содержит пять номиналов АВ 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А, из которых и будет выбираться защитное устройство. Автоматы же меньших значений практически не используются, так как нагрузки современных потребителей просто не позволят этого сделать. Таким образом, имея необходимы значения, очень легко выбрать автомат, соответствующий конкретно взятому случаю.

Для организации безотказно действующего внутридомового электроснабжения необходимо выделить отдельные ветки. Каждую линию нужно оснастить собственным прибором защиты, оберегающим изоляцию кабеля от оплавления. Однако не все знают, какое устройство приобрести. Согласны?

Все про выбор автоматов по мощности нагрузки вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем, как определить номинал для поиска выключателя необходимого класса. Учет наших рекомендаций гарантирует покупку требующихся устройств, способных исключить угрожающие ситуации при эксплуатации проводки.

Автоматические выключатели для бытовых сетей

Электроснабжающие организации осуществляют подключение домов и квартир, выполняя работы по подведению кабеля к распредщиту. Все мероприятия по монтажу разводки в помещении выполняют его владельцы, либо нанятые специалисты.

Чтобы подобрать автомат для защиты каждой отдельной цепи необходимо знать его номинал, класс и некоторые другие характеристики.

Основные параметры и классификация

Бытовые автоматы устанавливают на входе в низковольтную электрическую цепь и предназначены они для решения следующих задач:

• ручное или электронное включение или обесточивание электрической цепи;
• защита цепи: отключение тока при незначительной длительной перегрузке;
• защита цепи: мгновенное отключение тока при коротком замыкании.

Каждый выключатель имеет характеристику, выраженную в амперах, которую называют номинальная сила тока (I_n) или “номинал”.

Суть этого значения проще понять, используя коэффициент превышения номинала:

K = I / I_n,

где I – реальная сила тока.

• K 1.45: отключение произойдет в течение 1 часа.

Эти параметры зафиксированы в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010. Чтобы узнать за какое время произойдет отключение при K>1.45 нужно воспользоваться графиком, отражающим времятоковую характеристику конкретной модели автомата.

Также у каждого типа автоматического выключателя определен диапазон тока (I_a), при котором срабатывает механизм мгновенного расцепления:

Устройства типа “B” применяют в основном для линий, которые имеют значительную длину. В жилых и офисных помещениях используют автоматы класса “С”, а приборы с маркировкой “D” защищают цепи, где есть оборудование с большим пусковым коэффициентом тока.

Стандартная линейка бытовых автоматов включает в себя устройства с номиналами в 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Конструктивное устройство расцепителей

В современном автоматическом выключателе присутствуют два вида расцепителей: тепловой и электромагнитный.

Биметаллический расцепитель имеет форму пластины, созданной из двух токопроводящих металлов с различным тепловым расширением. Такая конструкция при длительном превышении номинала приводит к нагреву детали, ее изгибу и срабатыванию механизма размыкания цепи.

У некоторых автоматов с помощью регулировочного винта можно изменить параметры тока, при котором происходит отключение. Раньше этот прием часто применяли для “точной” настройки устройства, однако эта процедура требует углубленных специализированных знаний и проведения нескольких тестов.

Сейчас на рынке можно найти множество моделей стандартных номиналов от разных производителей, у которых времятоковые характеристики немного отличаются (но при этом соответствуют нормативным требованиям). Поэтому есть возможность подобрать автомат с нужными “заводскими” настройками, что исключает риск неправильной калибровки.

Электромагнитный расцепитель предотвращает перегрев линии в результате короткого замыкания. Он реагирует практически мгновенно, но при этом значение силы тока должно в разы превышать номинал. Конструктивно эта деталь представляет собой соленоид. Сверхток генерирует магнитное поле, которое сдвигает сердечник, размыкающий цепь.

Соблюдение принципов селективности

При наличии разветвленной электрической цепи можно организовать защиту таким образом, чтобы при коротком замыкании произошло отключение только той ветви, на которой возникла аварийная ситуация. Для этого применяют принцип селективности выключателей.

Для обеспечения выборочного отключения на нижних ступенях устанавливают автоматы с мгновенной отсечкой, размыкающие цепь за 0.02 – 0.2 секунды. Выключатель, размещенный на вышестоящей ступени, или имеет выдержку по срабатыванию в 0.25 – 0.6 с или выполнен по специальной “селективной” схеме в соответствии со стандартом DIN VDE 0641-21.

Для гарантированного обеспечения селективной работы автоматов лучше использовать автоматы от одного производителя. Для выключателей единого модельного ряда существуют таблицы селективности, которые указывают возможные комбинации.

Простейшие правила установки

Участок цепи, который необходимо защитить выключателем может быть одно- или трехфазным, иметь нейтраль, а также провод PE (“земля”). Поэтому автоматы имеют от 1 до 4 полюсов, к которым подводят токопроводящую жилу. При создании условий для расцепления происходит одновременное отключение всех контактов.

Автоматы устанавливают следующим образом:

• однополюсные на фазу;
• двухполюсные на фазу и нейтраль;
• трехполюсные на 3 фазы;
• четырехполюсные на 3 фазы и нейтраль.

При этом запрещено делать следующее:

• устанавливать однополюсные автоматы на нейтраль;
• заводить в автомат провод PE;
• устанавливать вместо одного трехполюсного автомата три однополюсных, если в цепь подключен хотя бы один трехфазный потребитель.

Все эти требования прописаны в ПУЭ и их необходимо соблюдать.

В каждом доме или помещении, к которому подведено электричество, устанавливают вводной автомат. Его номинал определяет поставщик и это значение прописано в договоре на подключение электроэнергии. Предназначение такого выключателя – защита участка от трансформатора до потребителя.

После вводного автомата к линии подключают счетчик (одно- или трехфазный) и устройство защитного отключения, функции которого отличаются от работы автоматического и дифференциального выключателя.

Если в помещении выполнена разводка на несколько контуров, то каждый из них защищают отдельным автоматом, мощность которого указана в маркировке. Их номиналы и классы определяет владелец помещения с учетом существующей проводки или мощности подключаемых приборов.

При выборе места для размещения распределительного щита необходимо помнить, что на свойства теплового расцепителя влияет температура воздуха. Поэтому желательно располагать рейку с автоматами внутри самого помещения.

Расчет необходимого номинала

Основная защитная функция автоматического выключателя распространяется на проводку, поэтому подбор номинала осуществляют по сечению кабеля. При этом вся цепь должна обеспечить штатную работу подключенных к ней приборов. Расчет параметров системы несложен, но надо учесть много нюансов, чтобы избежать ошибок и возникновения проблем.

Определение суммарной мощности потребителей

Один из главных параметров электрического контура – максимально возможная мощность подключенных к ней потребителей электроэнергии. При расчете этого показателя нельзя просто суммировать паспортные данные устройств.

Активная и номинальная компонента

Для любого прибора, работающего от электричества, производитель обязан указать активную мощность (P). Эта величина определяет количество энергии, которая будет безвозвратно преобразована в результате работы аппарата и за которую пользователь будет платить по счетчику.

Но для приборов с наличием конденсаторов или катушки индуктивности есть еще одна мощность с ненулевым значением, которую называют реактивной (Q). Она доходит до устройства и практически мгновенно возвращается обратно.

Реактивная компонента не участвует при подсчете использованной электроэнергии, но совместно с активной формирует так называемую “полную” или “номинальную” мощность (S), которая дает нагрузку на цепь.

Считать вклад отдельного устройства в общую нагрузку на токопроводящие жилы и автомат необходимо по его полной мощности: S = P / cos(f).

Повышенные стартовые токи

Следующей особенностью некоторых типов бытовой техники является наличие трансформаторов, электродвигателей или компрессоров. Такие устройства при начале работы потребляют пусковой (стартовый) ток.

Его значение может в несколько раз превышать стандартные показатели, но время работы на повышенной мощности невелико и обычно составляет от 0.1 до 3 секунд. Такой кратковременный всплеск не приведет к срабатыванию теплового расцепителя, но вот электромагнитный компонент выключателя, отвечающий за сверхток КЗ, может среагировать.

Особенно эта ситуация актуальна для выделенных линий, к которым подключают оборудование типа деревообрабатывающих станков. В этом случае нужно посчитать ампераж и, возможно, имеет смысл использовать автомат класса “D”.

Учет коэффициента спроса

Для цепей, к которым подключено большое количество оборудования и отсутствует устройство, которое потребляет наибольшую часть тока, используют коэффициент спроса (ks). Смысл его применения заключается в том, что все приборы не будут работать одновременно, поэтому суммирование номинальных мощностей приведет к завышенному показателю.

Этот коэффициент может принимать значение равное или меньшее единице. Вычисления расчетной мощности (P_r) каждого прибора происходит по формуле:

P_r = ks * S

Суммарную расчетную мощность всех приборов применяют для вычисления параметров цепи. Использование коэффициента спроса целесообразно для офисных и небольших торговых помещений с большим числом компьютеров, оргтехники и другой аппаратуры, запитанной от одного контура.

Для линий с незначительным количеством потребителей этот коэффициент не применяют в чистом виде. Из подсчета мощности убирают те устройства, чье включение одновременно с более энергозатратными приборами маловероятно.

Так, например, мало шансов на единовременную работу в жилой комнате с утюгом и пылесосом. А для мастерских с небольшим числом персонала в расчет берут только 2-4 наиболее мощных электроинструмента.

Вычисление силы тока

Выбор автомата производят по максимальному значению силы тока, допустимому на участке цепи. Необходимо получить этот показатель, зная суммарную мощность электропотребителей и напряжение в сети.

Согласно ГОСТ 29322-2014 с октября 2015 года значение напряжения должно быть равным 230 В для обыкновенной сети и 400 В – для трехфазной. Однако в большинстве случаев, до сих пор действуют старые параметры: 220 и 380 В соответственно. Поэтому для точности расчетов необходимо провести замеры с применением вольтметра.

Еще одной проблемой, особенно актуальной для электропроводки в частном секторе, является предоставление электроснабжения с недостаточным напряжением. Замеры на таких проблемных объектах могут показывать значения, выходящие за определенный ГОСТом диапазон.

Более того, в зависимости от уровня потребления соседями электричества, значение напряжения может сильно меняться в течение короткого времени.

Это создает проблему не только для функционирования приборов, но и для расчета силы тока. При падении напряжения некоторые устройства просто теряют в мощности, а некоторые, у которых присутствует входной стабилизатор, увеличивают потребление электричества.

Качественно провести расчеты необходимых параметров цепи в таких условиях сложно. Поэтому либо придется прокладывать кабели с заведомо большим сечением (что дорого), либо решать проблему через установку входного стабилизатора или подключение дома к другой линии.

После того как была найдена общая мощность электроприборов (S) и выяснено значение напряжения (U), расчет силы тока (I) проводят по формулам, являющихся следствием закона Ома:

I_f = S / U_fдля однофазной сети

I_l = S / (1.73 * U_l) для трехфазной сети

Здесь индекс “f” означает фазные параметры, а “l” – линейные.

Большинство трехфазных устройств используют тип подключения “звезда”, а также именно по этой схеме функционирует трансформатор, выдающий ток для потребителя. При симметричной нагрузке линейная и фазная сила будут идентичны (I_l = I_f), а напряжение рассчитывают по формуле:

Нюансы подбора сечения кабеля

Качество и параметры проводов и кабелей регулирует ГОСТ 31996-2012. По этому документу для выпускаемой продукции разрабатывают ТУ, где допускается некоторый диапазон значений базовых характеристик. Изготовитель обязан предоставить таблицу соответствия сечения жил и максимальной безопасной силы тока.

Выбирать кабель необходимо так, чтобы обеспечить безопасное протекание тока, соответствующего расчетной суммарной мощности электроприборов. Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) минимальное расчетное сечение проводов, используемых в жилых помещениях, должно быть не менее 1,5 мм 2 .

Стандартные размеры имеют следующие значения: 1,5; 2,5; 4; 6 и 10 мм 2 .

Иногда есть резон использовать провода с сечением на шаг больше, чем минимально допустимое. В этом случае существует возможность подключения дополнительных приборов или замена уже существующих на более мощные без дорогостоящих и длительных работ по прокладке новых кабелей.

Расчет параметров автомата

Для любой цепи должно быть выполнено следующее неравенство:

I_n

Если проводка уже проложена, то последовательность действий другая:

1. Определение допустимого тока при известном сечении и способе прокладки проводки по предоставленной производителем таблице.
2. Подбор автоматического выключателя.
3. Вычисление мощности подключаемых устройств. Комплектование группы приборов таким образом, чтобы суммарная нагрузка на цепь была меньше номинала.

Пример. Пусть проложены два одножильных кабеля открытым способом, D = 6 мм 2 , тогда:

Иногда возникает ситуация, когда можно выбрать несколько автоматов с разными номиналами для защиты контура. Например, при суммарной мощности электроприборов 4 кВт (18 A) была с запасом выбрана проводка с сечением медных жил 4 мм 2 . Для такой комбинации можно поставить выключатели на 20 и 25 A.

Плюсом выбора выключателя с наивысшим номиналом является возможность подключения дополнительных приборов без изменения элементов контура. Чаще всего так и поступают.

В пользу выбора автомата с меньшим номиналом говорит тот факт, что его тепловой расцепитель быстрее среагирует на повышенный показатель силы тока. Дело в том, что у некоторых приборов может возникнуть неисправность, которая приведет к росту потребления энергии, но не до значения короткого замыкания.

Например, поломка подшипника двигателя стиральной машины приведет к резкому увеличению тока в обмотке. Если автомат быстро среагирует на превышение разрешенных показателей и произведет отключение, то мотор не сгорит.

Выводы и полезное видео по теме

Конструкция автоматического выключателя и его классификация. Понятие времятоковой характеристики и подбор номинала по сечению кабеля:

Расчет мощности приборов и выбор автомата с использованием положений ПУЭ:

К выбору автоматического выключателя нужно отнестись ответственно, так как от этого зависит безопасность работы электросистемы дома. При всем множестве входных параметров и нюансов расчета необходимо помнить, что основная защитная функция автомата распространяется на проводку.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи в расположенном ниже блоке. Делитесь полезной информацией, которая может пригодиться посетителям сайта. Расскажите о собственном опыте в выборе автоматических выключателей для защиты дачной или домашней электропроводки.

Расчет мощности автоматических выключателей

Расчет мощности автоматических выключателей

Если вы самостоятельно делаете электропроводку в доме, то должны понимать, какой и где автомат должен стоять. Будь-то стиральная машина, водонагреватель, кондиционер, отопительный котел, нужен автоматический выключатель для его подключения.

При всем этом нельзя поставить автомат, который по номиналу будет выше или ниже, чем это положено. В первом случае автоматический выключатель просто не сработает при возникновении проблем, а во втором случае, он будет постоянно выключаться из-за перегрузок.

К тому же, при выборе автомата нужно учитывать в какой сети он будет использован: однофазной или трехфазной. В общем, о нюансах выбора автомата по мощности и будет рассказано на сайте «Электрик САМ» elektriksam.ru.

Расчет мощности автомата

Автоматический выключатель нужно выбирать таким образом, чтобы он максимально подходил по мощности к подключаемому электроприбору. Простыми словами, если вы устанавливаете электрический котел на 6 кВт, то и автомат нужно выбирать подходящей мощности.

Для этого нужно сначала узнать, а сколько же выдержит тот или иной автомат, например, на 16 или 32 Ампера. Для этого можно воспользоваться одной простой формулой и перемножить напряжение в сети на номинал автомата. Если сеть 220 Вольт, а автомат 16 Ампер, то мы умножаем 220*16 и получаем мощность, которую способен выдерживать автоматический выключатель. В данном случае это примерно 3,5 кВт.

Как видно, многое из подбора мощности автоматического выключателя связано с напряжением в сети. То есть, 220 или 380 Вольт играют очень большое значение, так как на каждую фазу нагрузка распределяется равномерно, а не на две. Для наглядности внизу будет приведена таблица, по которой можно легко рассчитать мощность автоматического выключателя.

Что важно знать при подключении электроприборов

Итак, рассчитав примерный номинал требуемого автомата нужно дать разъяснения касательно мощностей. Многие задаются вопросом о том, а можно ли включать сильно мощные электроприборы в обычную розетку, например, такие, как электрокотел.

Согласно правилам ПУЭ, подключение электрокотла мощностью более 3 кВт в обычную розетку недопустимо. Да и каждая розетка обладает своими определёнными характеристиками. Чаще всего домашние розетки идут на 16 ампер, а, следовательно, подключать к ним электроприборы допускается мощностью не более чем в 3,5 кВт.

Поэтому любой, мало-мальски мощный электроприбор, необходимо подсоединять только через отдельный автомат. Причём к автоматическому выключателю подводится именно фазный провод, а не рабочий ноль. Таким образом, зная примерную мощность оборудования, можно легко рассчитать номинал автоматического выключателя.

Стоит ли брать автомат с запасом

Здесь вопрос спорный. С одной стороны автоматический выключатель должен соответствовать мощности электроприбора, с другой стороны он должен иметь небольшой запас, чтобы не отключаться в процессе работы.

Как пример можно привести все тот же электрокотел, мощностью в 6 кВт. Разделим 6 кВт на 220 вольт (напряжение в сети) и получим значение в 27. Это амперы. То есть, для подключения котла мощностью в 6 кВт нужен автоматический выключатель на 27 Ампер. Однако таких автоматов не существует в природе.

Поэтому здесь приходится выбирать между автоматом на 25 и 32 Ампера. В идеале, конечно же, чтобы котел не выключался, нужно ставить автомат на 32 Ампера. Но это еще не значит, что автомат на 25 Ампер не проработает, как это положено. Просто, учитывая несколько заниженную мощность, он может время от времени выключаться, когда котел подолгу будет работать в полную силу.

Автомат 63а трехфазный сколько киловатт

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.

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.

Автоматический выключатель автомат c63 служит для защиты электрической линии от короткого замыкания и токов перегрузки. Также он является коммутационным аппаратом, то-есть им можно включать и отключать нагрузку

Содержание

Модульный автомат C63

В этой статье рассматривается модульный автомат C63. Модульным автомат называется из-за того, что каждый его полюс – это отдельный стандартный модуль. Изготовление многополюсных автоматов осуществляется соединением нескольких однополюсных модулей друг с другом. Таким образом, модульные автоматы отличаются от других видов автоматов методом изготовления корпусов и сборки. Например, автомат в литом корпусе представляет собой цельный монолитный прибор. Его нельзя разобрать на отдельные полюса. Соответственно, из нескольких однополюсных автоматов нельзя собрать автомат многополюсный.

Ширина модуля обычно 18 мм. Впрочем, у некоторых компаний производителей ширина модуля автомата может различаться. У ABB ширина модуля автомата 17,5мм. А вот у Siemens модуль автомата 17,6мм.

В некоторых сериях специализированные модульные однополюсные автоматы могут быть нестандартной ширины. Но, все равно, измеряются в стандартных модулях компании производителя. К примеру, автомат может быть шириной 0,5 модуля или 1,5 модуля.

Как правило, с задней стороны модульного автоматического выключателя расположена защёлка. Защелка позволяет крепить автоматы на DIN рейки, расположенные в электрощите.

Обычно, серии модульных автоматических выключателей выпускают на номинальный ток до 125 ампер. Чаще всего, бытовые серии автоматов изготавливаются на ток до 63 ампер.

Общие характеристики автоматического выключателя c63, их маркировка

При любом количестве полюсов автомат c63 имеет следующие общие характеристики: номинальный ток, коммутационная способность, класс токоограничения. Кроме того, значение этих характеристик промаркированы на автоматическом выключателе.

Номинальный ток автомата c63

Номинальный ток In автомата c63 равен 63 амперам. То есть, автомат может бесконечно долгое время не отключаясь пропускать через себя ток силой 63 ампера или меньше при средней температуре 30°C. При снижении температуры номинальный ток будет увеличиваться. В случае увеличения температуры номинальный ток будет снижаться.

Коммутационная или отключающая способность автомата c63

Коммутационная способность – это возможность автомата отключится при токе короткого замыкания определенной силы. Естественно, автоматический выключатель должен при этом остаться работоспособным. Как правило, маркировка силы тока указана в прямоугольной рамке на корпусе автомата. Бытовые модульные автоматы обычно имеют коммутационную способность 4500A (4,5 kA), 6000A (6 kA). Чем коммутационная способность больше, тем автомат качественней и дороже.

Класс токоограничения автомата c63

По определению, во время короткого замыкания автомат отключается, разрывая контакты. Ток короткого замыкания может достигать несколько тысяч ампер. Поэтому между контактами образуется электрическая дуга. Помимо всего прочего, дуга имеет высокую температуру. Следовательно, данное обстоятельство может привести к выходу автомата из строя. Значит, дуга должна быть как можно быстрее погашена. Гасится она с помощью дугогасительной камеры.

Класс токоограничения автоматического выключателя показывает, за какое время происходит гашение дуги. Существует три класса токоограничения автоматических выключателей. Третий класс токоограничения означает, что дуга гасится за 3-6 миллисекунд (0,003-0,006 секунды). При втором классе гашение дуги происходит за 10 миллисекунд (0,01 секунды). На первый класс ограничение не установлены и гашение происходит более, чем 10 миллисекунд.

Маркировка класса токоограничения нанесена на автомат в виде квадратной рамки с цифрами 3 или 2. Обычно, она расположена под прямоугольной рамкой коммутационной способности или рядом с ней. Если маркировки нет, то это автомат с первым классом токоограничения.

Времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей автомата C63

Каждый автомат имеет два расцепителя – тепловой (биметаллическая пластина) и электромагнитный (реле максимального тока). По сути, при помощи этих расцепителей происходит автоматическое отключение. Параметры силы тока, при котором происходит отключение, и времени, за которое отключение происходит, называются времятоковыми характеристиками автомата.

Времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей автомата C63 промаркированы на автомате в виде буквы C. Соответственно, эта буква изображена перед числом, обозначающим номинальный ток. Например, в данном случае перед числом 63.

Времятоковые характеристики теплового расцепителя для автомата c63

Несомненно, чем больше мощность нагрузки подключеной к автомату, тем больше сила тока проходящая через автомат. Слишком большая сила тока способна повредить кабель, идущий от автомата к электроприбору. Значит, задача автомата отключить ток до того, как его сила достигнет величин, способных повредить кабель.

Времятоковые характеристики теплового расцепителя для автомата c63 составляют интервал от 1,13 In до 1,45 In. Строго говоря, при прохождении через тепловой расцепитель автомата C63 тока, равному 1,13 от номинального, он выключится за время, равное или более часа. Во время прохождения тока 1,45 от номинального выключится менее, чем за час.

Так или иначе, автомат c63 выключится тепловым расцепителем в течении часа или более при токе 71,19 Ампер (1,13 × 63A = 71,19A). И выключится за время менее часа при токе 91,35 Ампера (1,45 × 63A = 91,35A).

При повышении силы тока более 91,35 Ампер время отключения автомата будет уменьшаться. Наконец, если сила тока достигнет значений достаточных для отключения электромагнитного расцепителя, то отключать автомат будет уже этот расцепитель.

Времятоковые характеристики электромагнитного расцепителя автомата C63

Автомат C63 будет отключаться электромагнитным расцепителем, когда сила тока, протекающая через автомат, станет в пять раз больше номинального тока автомата. Одновременно, время отключения составит более 0,1 секунды. При токе, превышающий номинальный в десять раз, автомат отключится за 0,1 секунды или менее.

При силе тока 315 Ампер автомат c63 отключится за время более 0,1 секунды. Таким образом, когда сила тока достигнет 630 Ампер – за 0,1 секунды или еще быстрее.

Сечение кабеля для автомата c63

Сечение кабеля для автомата c63 обусловлено времятоковыми характеристиками его теплового расцепителя. С одной стороны, через автомат c63 более, чем час времени может протекать ток 71,19 Ампер. Значит, сечение проводника, подключаемого после автомата, должно быть не менее 16 мм² меди. Кабель с медными жилами сечением 16 мм² может длительно выдерживать протекание тока в среднем 75 Ампер, в неблагоприятных для себя условиях. Понятное дело, что это зависит от количества жил, материала изоляции и условий прокладки кабеля.

С другой стороны, через автомат c63, примерно, в течении часа может протекать ток 91,35 Ампер. Бесспорно, что такой ток при неблагоприятных обстоятельствах уже может нагревать медный проводник сечением 16 мм². Это не полезно для кабеля, однако, кратковременно такой ток проводник выдержать сможет. Само собой разумеется, что такое повышение тока не должно быть частым явлением. Следовательно, не надо перегружать автомат и кабель подключением слишком большой нагрузки. Иначе, от постоянного перегрева кабель быстро выйдет из строя.

Несомненно, при применении алюминиевого проводника сечение жил должно быть увеличено. После автомата c63 сечение его должно составлять 25 мм². Но применять в быту кабели с алюминиевыми жилами не нужно. Алюминий обладает большой текучестью. Поэтому требует частого осмотра и обслуживания. Единственное исключение провод СИП от опоры до ввода в дом.

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.

Где применяется автомат c63

Чаще всего, в быту автомат C63 может применяться как вводной, до счетчика. Естественно, если выделенная мощность составляет 14 кВт для однофазной сети или 24 кВт для трехфазной. Количество полюсов вводного автомата определяется количеством фаз сети и требованиями энергоснабжающей компании.

Однополюсные и двухполюсные автоматы c63, как принято, могут быть применены как автоматы на отдельный электроприбор мощностью около 14 килоВатт. Безусловно, только если вводной автомат выше по номинальному току.

Трехполюсные и четырехполюсные автоматы c63 также могут применяться для отдельного электроприемника мощностью 24 КилоВатта.

Строго говоря, автомат c63 может применяться и для активной и для индуктивной нагрузки, а также и для других видов нагрузки. То есть, он может применяться как для защиты сети с подключенными в нее осветительными и нагревательными приборами, так и для защиты сети с двигателями, трансформаторами, а также различными электронными электроприборами. Однако, настоящее его применение – это сеть со смешанной нагрузкой.

По сути, автомат с обозначением буквы C предназначен для защиты сети, к которой подключены разные виды нагрузок. С другой стороны, для более корректной защиты сети нередко приходится применять автоматы с другими характеристиками. К примеру, для защиты сети, в которую подключен двигатель с большим пусковым током, устанавливается автомат с характеристиками D.

Схема подключения однополюсного автомата c63

Как подключить автомат, сверху или снизу? По определению, питающий проводник подключается к неподвижному контакту автомата. Обычно, это означает подключение сверху. Но могут быть и исключения. Другими словами, нужно всегда смотреть схему подключения, нанесенную на корпус автомата.

Так, цифра 1 на схеме показывает, куда подключается вход первого фазного проводника. Цифра 2 показывает выход первого фазного проводника. Соответственно, 3 – вход, 4 – выход у двухполюсного автомата. Цифры 5 – вход, 6 – выход у трехполюсного; 7 – вход, 8 – выход у четырехполюсного.

В случае, если кроме цифр на схеме и (или) на контактах есть обозначение буквы N, то на эти контакты подключается нулевой проводник. Когда обозначения буквы N нет, то нулевой проводник подключается на контакты, обозначенные наибольшими цифрами. Если фазные проводники подключаются сверху, то и нулевой проводник подключается сверху же. С другой стороны, если фазные проводники подключаются снизу, то нулевой, соответственно, снизу.

Как было замечено ранее, автомат c63 используется в быту чаще всего в качестве вводного. Так, в бытовых условиях редко используются электроприборы с мощностью, которая бы потребовала автомата на номинальный ток 63 ампера. На выше расположенной схеме показано использование однополюсного автоматического выключателя C63 в качестве вводного автомата.

На данной схеме показано применение автомата c63 для отдельной цепи. Стоит обратить внимание, что вводной автомат должен быть минимум на два номинала больше нижестоящего автомата. К тому же, счетчик электроэнергии должен быть рассчитан на номинальный ток не меньший, чем у вводного автомата.

Компания производитель. Купить автоматический выключатель. Цена автомата c63

Наиболее известные зарубежные компании производящие модульные автоматические выключатели ABB, Schneider Electric, Legrand. Из отечественных КЭАЗ, IEK, EKF.

Безусловно, модульный автомат c63 зарубежных брендов бытовой серии удовлетворяет нормам, предъявляемым к автоматам в быту. Но промышленные серии модульных автоматов, несомненно, качественнее, надежнее и удобнее для монтажа, чем бытовые.

Модульные автоматы отечественных компаний, как водится, сделаны в Китае. К слову, это не признак их ненадежности. Грубо говоря, по качеству они не сильно отличаются от бытовых серий зарубежных компаний, а стоить могут дешевле и тоже удовлетворяют нормам для бытовых автоматов. Жаль, но они обычно не имеют серий, похожих на промышленные серии зарубежных брендов.

Особенности комплектации

Стоит отметить, что покупая автомат, надо иметь в виду, что он будет монтироваться вместе с УЗО. По совести, применять УЗО лучше не только одного производителя с автоматом, но и из одной серии с ним. В этом случае, можно быть точно уверенным в наилучшем их взаимодействии друг с другом.

К слову, УЗО отечественных производителей уступают по качеству зарубежным. И вообще, часто они не имеют в серии электромеханических УЗО и имеют намного меньшее разнообразие в характеристиках.

Также, применяя зарубежные автоматические выключатели, можно использовать различные вспомогательные приспособления. Это и разнообразные гребенки, дополнительные контакты и устройства автоматического включения. К сожалению, у отечественного производителя этих приспособлений или нет совсем, или ассортимент сильно ограничен.

Среди зарубежных брендов рекомендовать к применению, безусловно, стоит компанию ABB. Автоматы и сопутствующие им аксессуары этой фирмы, как водится, наиболее удобны для монтажа и отличаются разнообразием. Несомненно, Schneider Electric и Legrand уступают им в этом. Такие же компании как Siemens не представлены на отечественном рынке в своем полном ассортименте. Можно купить какие-то автоматы, но не найти в продаже УЗО, не говоря уже о дополнительных устройствах.

Но, конечно, речь идет о промышленных сериях автоматов с коммутационной способностью от 6000 Ампер. Все бытовые серии разных производителей, примерно, на одно лицо и не представляют собой ничего выдающегося.

Автомат C63 – цена

Цена автомата c63, как правило, складывается их его характеристик, количества полюсов и “раскручености” бренда.

Узнать цену или купить автомат c63 можно, перейдя по ссылкам. Как можно увидеть, цены на автоматы C63, даже одного производителя, могут значительно различаться.

Рекомендуем прочитать

Коммутационная или отключающая способность автоматического выключателя

Коммутационная или отключающая способность автомата – это возможность автомата отключатся определенное количество раз, при токе короткого замыкания (КЗ) определенной силы. Бытовые автоматы маркируются по стандарту IEC 23-3/EN 60898. Международный стандарт-“Выключатели автоматические для защиты от сверхтоков электроустановок бытового и аналогичного назначения”. Натурально, по правилам этого стандарта на автоматическом выключателе указывается номинальная наибольшая отключающая способность Icn Читать далее…

Класс токоограничения автоматического выключателя

Класс токоограничения автоматического выключателя определяется скоростью гашения электрической дуги, возникающей при отключении автомата в случае короткого замыкания.

По определению, во время короткого замыкания автомат разрывает контакты и соответственно, отключается. Факт, сила тока при коротком замыкании может достигать несколько тысяч ампер. Понятное дело, между размыкающимися контактами образуется электрическая дуга. Помимо всего прочего, дуга имеет высокую температуру. Следовательно, из-за данного обстоятельства автомат может выйти из строя. Значит, дуга должна быть как можно быстрее погашена. Гасится дуга с помощью дугогасительной камеры Читать далее…

Характеристики автоматических выключателей – обозначения на корпусе

Характеристики автоматических выключателей важный фактор при выборе защиты электроприборов в каждом конкретном случае.

Автоматический выключатель необходимо выбирать учитывая характеристики автоматических выключателей, обозначения которых нанесены на корпусе автомата Читать далее…

Таблица выбора автоматов по мощности

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.

Пакетник или автомат защиты необходим для предотвращения перегрева проводников и отключения в случае КЗ

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 двухполюсныве. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации.

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.

Автоматы для однофазной 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.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

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.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

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.

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.

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.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

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.

Отключающая способность автоматических защитных выключателей

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.

Класс автомата или тока отсечки

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.

Выбор автомата защиты: по току, нагрузке, сечению провода

Источник: stroychik.ru

Выбор автоматического выключателя по мощности

При проектировании электросети нового дома, для подключения новых мощных приборов, в процессе модернизации электрощита приходится осуществлять выбор автоматического выключателя для надёжной электрической безопасности.

Некоторые пользователи небрежно относятся к данной задаче, и могут не задумываясь подключить любой имеющийся автомат, лишь бы работало, или при выборе ориентируются по таким критериям: подешевле, чтоб не сильно по карману било, или по мощней, чтобы лишний раз не выбивало.

Очень часто такая халатность и незнание элементарных правил выбора номинала предохранительного устройства приводит к фатальным последствиям. Данная статья ознакомит с основными критериями защиты электропроводки от перегрузки и короткого замыкания, для возможности правильного выбора защитного автомата соответственно мощности потребления электроэнергии.

Коротко принцип работы и предназначение защитных автоматов

Автоматический выключатель при коротком замыкании срабатывает практически моментально благодаря электромагнитному расщепителю. При определённом превышении номинального значения тока нагревающаяся биметаллическая пластина отключит напряжение спустя некоторое время, которое можно узнать из графика время токовой характеристики.

Данное предохранительное устройство защищает проводку от КЗ и сверх токов, превышающих расчётное значение для данного сечения провода, которые могут разогреть токопроводящие жилы до температуры плавления и возгорания изоляции. Чтобы этого не произошло, нужно не только правильно подобрать защитный выключатель, соответствующий мощности подключаемых устройств, но и проверить, выдержит ли имеющаяся сеть такие нагрузки.

Внешний вид трех полюсного автоматического выключателя

Провода должны соответствовать нагрузке

Очень часто бывает, что в старом доме устанавливается новый электросчётчик, автоматы, УЗО, но проводка остаётся старой. Покупается много бытовой техники, суммируется мощность и под неё подбирается автомат, который исправно держит нагрузку всех включённых электроприборов.

Вроде всё правильно, но вдруг изоляция проводов начинает выделять характерный запах и дым, появляется пламя, а защита не срабатывает. Это может случиться, если параметры электропроводки не рассчитаны на такой ток.

Допустим, поперечное сечение жилы старого кабеля — 1,5мм², с максимально допустимым пределом по току в 19А. Принимаем, что одновременно к нему подключили несколько электроприборов, составляющих суммарную нагрузку 5кВт, что в токовом эквиваленте составляет приблизительно 22,7А, ему соответствует автомат 25А.

Провод будет разогреваться, но данный автомат будет оставаться включённым все время, пока не произойдёт расплавление изоляции, что повлечёт короткое замыкание, а пожар уже может разгораться полным ходом.

кабель силовой NYM

Защитить самое слабое звено электропроводки

Поэтому, прежде чем сделать выбор автомата соответственно защищаемой нагрузке, нужно удостовериться, что проводка данную нагрузку выдержит.

Согласно ПУЭ 3.1.4 автомат должен защищать от перегрузок самый слабый участок электрической цепи, или выбираться с номинальным током, соответствующим токам подключаемых электроустановок, что опять же подразумевает их подключение проводниками с требуемым поперечным сечением.

При игнорировании этого правила не стоит нарекать на неправильно рассчитанный автомат и проклинать его производителя, если слабое звено электропроводки вызовет пожар.

Расплавленная изоляция проводов

Расчет номинала автомата

Допускаем, что проводка новая, надёжная, правильно рассчитанная, и соответствует всем требованиям. В этом случае выбор автоматического выключателя сводится к определению подходящего номинала из типичного ряда значений, исходя из расчетного тока нагрузки, который вычисляется по формуле:

где Р – суммарная мощность электроприборов.

Подразумевается активная нагрузка (освещение, электронагревательные элементы, бытовая техника). Такой расчет полностью подходит для домашней электросети в квартире.

Допустим расчет мощности произведён: Р=7,2 кВт. I=P/U=7200/220=32,72 А. Выбираем подходящий автомат на 32А из ряда значений: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

Данный номинал немного меньше расчётного, но ведь практически не бывает одновременного включения всех электроприборов в квартире. Также стоит учитывать, что на практике срабатывание автомата начинается со значения в 1,13 раза больше от номинального, из-за его времятоковой характеристики, то есть 32*1,13=36,16А.

Для упрощения выбора защитного автомата существует таблица, где номиналы автоматов соответствуют мощности однофазной и трёхфазной нагрузки:

Таблица выбора автомата по току

Найденный по формуле в вышеприведённом примере номинал наиболее близок по значению мощности, которое указано в выделенной красном ячейке. Также, если вы хотите рассчитать ток для трехфазной сети, при выборе автомата, ознакомьтесь со статьей про расчет и выбор сечения провода

Подбор защитных автоматов для электрических установок (электродвигателей, трансформаторов) с реактивной нагрузкой, как правило, не производится по мощности. Номинал и тип время токовой характеристики автоматического выключателя подбирается соответственно рабочему и пусковому току, указанному в паспорте данного устройства.

• Расчет и выбор автомата по мощности и току

  
  Если сеть однофазная при выборе автоматического выключателя по току необходимо определиться , какое количество эл. приборов находится в помещении

  Источник: infoelectrik.ru

Подбор автоматического выключателя по мощности

Выбор защитных автоматических выключателей производится не только в ходе установки новой электрической сети, но и при модернизации электрощита, а также при включении в цепь дополнительных мощных приборов, повышающих нагрузку до такого уровня, с которым старые устройства аварийного отключения не справляются. И в этой статье речь пойдет о том, как правильно производить подбор автомата по мощности, что следует учитывать в ходе этого процесса и каковы его особенности.

Непонимание важности этой задачи может привести к очень серьезным проблемам. Ведь зачастую пользователи не утруждают себя, производя выбор автоматического выключателя по мощности, и берут в магазине первое попавшееся устройство, пользуясь одним из двух принципов – «подешевле» или «помощнее». Такой подход, связанный с неумением или нежеланием рассчитать суммарную мощность устройств, включенных в электросеть, и в соответствии с ней подобрать защитный автомат, зачастую становится причиной выхода дорогостоящей техники из строя при коротком замыкании или даже пожара.

Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?

Современные АВ имеют две степени защиты: тепловую и электромагнитную. Это позволяет обезопасить линию от повреждения в результате длительного превышения протекающим током номинальной величины, а также короткого замыкания.

Основным элементом теплового расцепителя является пластина из двух металлов, которая так и называется – биметаллической. Если на нее в течение достаточно длительного времени воздействует ток повышенной мощности, она становится гибкой и, воздействуя на отключающий элемент, вызывает срабатывание автомата.

Наличием электромагнитного расцепителя обусловлена отключающая способность автоматического выключателя при воздействии на цепь сверхтоков короткого замыкания, выдержать которые она не сможет.

Расцепитель электромагнитного типа представляет собой соленоид с сердечником, который при прохождении сквозь него тока высокой мощности моментально сдвигается в сторону отключающего элемента, выключая защитное устройство и обесточивая сеть.

Это позволяет обеспечить защиту провода и приборов от потока электронов, величина которого намного выше расчетной для кабеля конкретного сечения.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?

Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.

Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.

Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.

Новые хозяева, купив квартиру в старом доме, устанавливают в ней несколько современных бытовых приборов, дающих суммарную нагрузку на цепь, равную 5 кВт. Токовый эквивалент в этом случае будет составлять около 23 А. В соответствии с этим в цепь включается защитный автомат на 25 А. Казалось бы, выбор автомата по мощности сделан верно, и сеть готова к эксплуатации. Но через некоторое время после включения приборов в доме появляется задымление с характерным запахом горелой изоляции, а через некоторое время возникает пламя. Автоматический выключатель при этом не будет отключать сеть от питания – ведь номинал тока не превышает допустимого.

Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.

Причина в том, что хотя расчет автомата по мощности был сделан правильно, кабель проводки сечением 1,5 мм² был рассчитан на 19 А и не мог выдержать имеющейся нагрузки.

Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя?

Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение. Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока. Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.

Здесь I – величина номинального тока, P – суммарная мощность включенных в цепь установок (с учетом всех потребителей электричества, в том числе и лампочек), а U – напряжение сети.

Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.

Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют. Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом). В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.

Заключение

В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.

Подбор автомата по мощности

Источник: yaelectrik.ru

Как правильно провести выбор автомата по мощности нагрузки

Автоматический выключатель предназначается для защиты электрической сети, к которой подключены потребители. При этом суммарная мощность потребителей не должна превышать мощность самого автомата. Поэтому необходимо правильно проводить выбор автомата по мощности нагрузки. Как это можно сделать, существует ли один способ выбора или их несколько?

Способы выбора

Сразу же оговоримся, что способов несколько. Но какой бы вы не выбрали, в первую очередь необходимо определить суммарную нагрузку в сети. Как рассчитать этот показатель? Для этого придется разобраться со всеми бытовыми приборами, которые устанавливаются на участок питающей сети. Чтобы не быть голословным, приведем пример такой сети, в которую обычно подключается большое количество бытовой техники. Это кухня.

Итак, на кухне обычно располагается:

• Холодильник с потребляемой мощностью 500 Вт.
• Микроволновая печь – 1 кВт.
• Электрический чайник – 1,5 кВт.
• Вытяжка – 100 Вт.

Это практически стандартный набор, который может быть чуть больше, или чуть меньше. Складывая все эти показатели, получаем суммарную мощность участка, которая равна 3,1 кВт. А вот теперь способы определения нагрузки и сам выбор автомата.

Табличный способ

Это самый простой вариант правильно выбрать автоматический выключатель. Для этого вам потребуется таблица, в которой по суммарной показателю можно подобрать автомата (одно- или трехфазный). Вот эта таблица выбора внизу:

Здесь все достаточно просто. Самое важное, необходимо понимать, что расчетная суммарная мощность может оказаться не той, что в таблице. Поэтому придется расчетный показатель увеличивать до табличного. По нашему примеру видно, что потребляемая мощность участка равна 3,1 квт. Такого показателя в таблице нет, поэтому берем ближайший больший. А это 3,5 кВт, которому соответствует автомат на 16 ампер.

Графический способ

Это практически то же самое, что и табличный. Только вместо таблицы здесь используется график. Они также находятся в свободном доступе в интернете. Для примера приводим один из таковых.

На графике по горизонтали расположены автоматические выключатели с показателем токовой нагрузки, по вертикали потребляемая мощность участка сети. Чтобы определить мощность выключателя, необходимо сначала на вертикальной оси найти полученную расчетным путем потребляемую мощность, после чего от него провести горизонтальную линию до зеленого столбика, определяющего номинальный ток автомата. Вы можете самостоятельно проделать это с нашим примером, который показывает, что наш расчет и подбор был сделан правильно. То есть, такой мощности соответствует автомат с нагрузкой 16А.

Нюансы выбора

Сегодня необходимо учитывать тот факт, что количество удобной бытовой техники расчет, и каждый человек старается обзавестись новыми приборами, тем самым облегчая свой быт. А это значит, что увеличивая количество техники, мы увеличиваем и нагрузку на сеть. Поэтому специалисты рекомендуют при проведении расчета мощности автомата использовать повышающий коэффициент.

Вернемся к нашему примеру. Представьте себе, что хозяин квартиры приобрел кофе-машину на 1,5 кВт. Соответственно суммарный мощностной показатель будет равен 4,6 кВт. Конечно, это больше мощности выбранного нами автоматического выключателя (16А). И если одновременно все аппараты будут включены (плюс и кофе-машина), то автомат тут же сбросит и разъединит цепь.

Можно пересчитать все показатели, купить новый автомат и сделать переустановку. В принципе, это все несложно. Но оптимально будет, если заранее предвидеть эту ситуацию, тем более она стандартная в наши дни. Точно предвидеть, какая бытовая техника дополнительно может быть установлена, сложно. Поэтому самый простой вариант – увеличить суммарный расчетный показатель на 50%. То есть, использовать повышающий коэффициент 1,5. Опять возвращаемся к нашему примеру, где будет вот такой конечный результат:

3,1х1,5=4,65 кВт. Возвращаемся к одному из способов определения токовой нагрузки, в котором будет показано, что для такого показателя потребуется автомат 25 ампер.

Для некоторых случаев можно использовать понижающий коэффициент. К примеру, недостаточное количество розеток, чтобы одновременно работали сразу все приборы. Это может быть одна розетка для электрочайника и кофе-машины. То есть, одновременно эти два прибора включить нет возможности.

Внимание! Когда дело касается повышения токовой нагрузки на сетевом участке, необходимо менять не только автомат, но и проверить, выдержит ли нагрузку электропроводка, для чего рассматривается сечение уложенных проводов. Если сечение не соответствует нормам, то проводку лучше поменять.

Выбор трехфазного автомата

Обойти стороной в этой статье трехфазные автоматы, предназначенные для сети напряжением 380 вольт, нельзя. Тем более в таблицах они указаны. Здесь немного другой подход к выбору, в основе которого лежит предварительный расчет токовой нагрузки. Вот его упрощенный вариант.

• Сначала определяется суммарная мощность всех приборов и источников освещения, которые подключены к автомату.
• Полученный результат умножается на коэффициент 1,52. Это и есть ток нагрузки.
• Далее, выбираем автоматический выключатель по таблице.

Но учтите, что номинальная сила тока должна быть больше расчетной минимум на 15%. Это первое. Второе – данный расчет можно использовать только в том случае, если на трех фазах сети потребления будет одинаковая нагрузка или приближенная к одному показателю. Если на одной из фаз нагрузка больше, чем на двух других, то автомат выбирается именно по этой высокой нагрузке. Но учитывайте тот момент, что для расчета нагрузки в данном случае используется коэффициент 4,55, так как учитывается одна фаза.

Выбор автомата по мощности нагрузки: способы и нюансы

Источник: onlineelektrik.ru

Выбор и расчет автомата по мощности и нагрузки

1. Принцип работы защитного автомата
2. Номиналы автоматов по току таблица
3. Таблица зависимости мощности автомата от сечения провода

Действие коротких замыканий пагубно влияет на электрическую проводку, приводит к ее разрушениям и служит частой причиной возгораний. С целью предупреждения подобных ситуаций устанавливаются различные средства защиты. В настоящее время широко используются автоматические выключатели, заменившие фарфоровые пробки с плавкими вставками. Эти приборы являются более надежными и совершенными. В связи с этим нередко возникает вопрос, как правильно выбрать автомат по мощности и нагрузки.

Принцип работы защитного автомата

Основной функцией автоматических выключателей является защита изоляции проводов и силовых кабелей от разрушений под действием токов коротких замыканий. Эти приборы не способны защитить людей от поражения электротоком, они оберегают только сеть и оборудование. Действие автоматических выключателей обеспечивает нормальный режим функционирования проводки, полностью устраняя угрозу возгорания.

При выборе автомата нужно обязательно учитывать, что завышенные характеристики прибора будут способствовать пропуску токов, критических для проводки. В этом случае не произойдет отключения защищаемого участка, что приведет к оплавлению или возгоранию изоляции. В случае заниженных характеристик автомата линия будет постоянно разрываться при запуске мощной техники. Автоматы очень быстро выходят из строя вследствие залипания контактов под воздействием слишком высоких токов.

Основными рабочими элементами автоматов являются расцепители, непосредственно разрывающие цепь в критических ситуациях. Они разделяются на следующие виды:

• Электромагнитные расцепители. Они практически мгновенно реагируют на токи короткого замыкания и отсекают нужный участок в течение 0,01 или 001 секунды. Конструкция включает в себя катушку с пружиной и сердечник, втягивающийся под воздействием высоких токов. Во время втягивания сердечник приводит в действие пружину, связанную с расцепляющим устройством.
• Тепловые биметаллические расцепители. Обеспечивают защиту сетей от перегрузок. Они обеспечивают разрыв цепи при прохождении тока, не соответствующего предельным рабочим параметрам кабеля. Под действием высокого тока биметаллическая пластина изгибается и вызывает срабатывание расцепителя.

В большинстве автоматов, используемых в быту, используется электромагнитный и тепловой расцепитель. Слаженная комбинация этих двух элементов обеспечивает надежную работу защитной аппаратуры.

Номиналы автоматов по току таблица

Необходимость выбора автоматических выключателей возникает во время проектирования электрических сетей в новых домах, а также при подключении приборов и оборудования с более высокой мощностью. Таким образом, в процессе дальнейшей эксплуатации обеспечивается надежная электрическая безопасность объектов.

Халатное отношение к выбору устройства с необходимыми параметрами приводит к серьезным негативным последствиям. Поэтому перед выбором автоматического защитного устройства нужно обязательно убедиться, что установленная проводка выдержит запланированную нагрузку. В соответствии с ПУЭ автоматический выключатель должен обеспечивать защиту от перегрузки наиболее слабого участка цепи. Его номинальный ток должен соответствовать току подключаемого устройства. Соответственно и проводники выбираются с требуемым сечением.

Чтобы рассчитать мощность автомата по току, необходимо воспользоваться формулой: I=P/U, где Р является суммарной мощностью всех электрических приборов, имеющихся в квартире. Вычислив необходимый ток, можно выбрать наиболее подходящий автомат. Существенно упрощает проведение расчетов таблица, с помощью которой можно выбрать автоматический выключатель в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Расчет автомата по мощности тока осуществляется в основном для электроустановок – электродвигателей, трансформаторов и других устройств, имеющих реактивную нагрузку.

Таблица зависимости мощности автомата от сечения провода

В каждой электрической проводке происходит разделение на определенные группы. Соответственно каждая группа использует электрический провод или кабель с определенным сечением, а защита обеспечивается автоматом с наиболее подходящим номиналом.

Таблица поможет выбрать автоматический выключатель и сечение кабеля в зависимости от предполагаемой нагрузки электрической сети, рассчитанной заранее. Таблица помогает сделать правильный выбор автомата по мощности нагрузки. При расчете токовых нагрузок следует помнить, что расчеты нагрузки одного потребителя и группы бытовых приборов различаются между собой. При расчетах необходимо учитывать и разницу между однофазным и трехфазным питанием.

Выбор автомата по мощности, нагрузки, таблица

Источник: electric-220.ru

Автомат 20 ампер сколько киловатт выдерживает

Выбор защитных автоматических выключателей производится не только в ходе установки новой электрической сети, но и при модернизации электрощита, а также при включении в цепь дополнительных мощных приборов, повышающих нагрузку до такого уровня, с которым старые устройства аварийного отключения не справляются. И в этой статье речь пойдет о том, как правильно производить подбор автомата по мощности, что следует учитывать в ходе этого процесса и каковы его особенности.

Непонимание важности этой задачи может привести к очень серьезным проблемам. Ведь зачастую пользователи не утруждают себя, производя выбор автоматического выключателя по мощности, и берут в магазине первое попавшееся устройство, пользуясь одним из двух принципов – «подешевле» или «помощнее». Такой подход, связанный с неумением или нежеланием рассчитать суммарную мощность устройств, включенных в электросеть, и в соответствии с ней подобрать защитный автомат, зачастую становится причиной выхода дорогостоящей техники из строя при коротком замыкании или даже пожара.

Для чего нужны защитные автоматы и как они работают?

Современные АВ имеют две степени защиты: тепловую и электромагнитную. Это позволяет обезопасить линию от повреждения в результате длительного превышения протекающим током номинальной величины, а также короткого замыкания.

Основным элементом теплового расцепителя является пластина из двух металлов, которая так и называется – биметаллической. Если на нее в течение достаточно длительного времени воздействует ток повышенной мощности, она становится гибкой и, воздействуя на отключающий элемент, вызывает срабатывание автомата.

Наличием электромагнитного расцепителя обусловлена отключающая способность автоматического выключателя при воздействии на цепь сверхтоков короткого замыкания, выдержать которые она не сможет.

Расцепитель электромагнитного типа представляет собой соленоид с сердечником, который при прохождении сквозь него тока высокой мощности моментально сдвигается в сторону отключающего элемента, выключая защитное устройство и обесточивая сеть.

Это позволяет обеспечить защиту провода и приборов от потока электронов, величина которого намного выше расчетной для кабеля конкретного сечения.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?

Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.

Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.

Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.

Новые хозяева, купив квартиру в старом доме, устанавливают в ней несколько современных бытовых приборов, дающих суммарную нагрузку на цепь, равную 5 кВт. Токовый эквивалент в этом случае будет составлять около 23 А. В соответствии с этим в цепь включается защитный автомат на 25 А. Казалось бы, выбор автомата по мощности сделан верно, и сеть готова к эксплуатации. Но через некоторое время после включения приборов в доме появляется задымление с характерным запахом горелой изоляции, а через некоторое время возникает пламя. Автоматический выключатель при этом не будет отключать сеть от питания – ведь номинал тока не превышает допустимого.

Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.

Причина в том, что хотя расчет автомата по мощности был сделан правильно, кабель проводки сечением 1,5 мм² был рассчитан на 19 А и не мог выдержать имеющейся нагрузки.

Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Требования ПУЭ гласят, что выбранный автоматический выключатель должен обеспечивать защиту наиболее слабого участка электроцепи, или иметь номинал тока, который будет соответствовать аналогичному параметру включенных в сеть установок. Это также означает, что для подключения должны использоваться провода, поперечное сечение которых позволит выдержать суммарную мощность подключенных устройств.

Как выполняется выбор сечения провода и номинала автоматического выключателя – на следующем видео:

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя?

Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение. Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока. Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.

Здесь I – величина номинального тока, P – суммарная мощность включенных в цепь установок (с учетом всех потребителей электричества, в том числе и лампочек), а U – напряжение сети.

Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.

Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют. Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом). В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.

Наглядно про подбор автоматических выключателей на видео:

Заключение

В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.

При выборе автоматов постоянно допускается одна и та же ошибка — не учитывается температура окружающей среды.Номинальный ток автомата назначается по ПУЭ при температуре в + 30 градусов Цельсия,а номинальный ток кабеля или провода назначается по ПУЭ при температуре в + 25 ,а эксплуатироваться автомат и кабель будут при комнатной температуре,допустим в + 18 градусов Цельсия.Если номинальный ток двухжильного или трехжильного, с защитным проводником, кабель — провода сечением 2.5 миллиметра квадратного по меди в однофазной сети равно 25 ампер ( 27 ампер это для кабелей с дополнительной изоляцией в виде ПЭТ ленты или композитного стекломиканита или стеклоленты,заполнением пространства под общей оболочкой мелованной резиной и т. д.),то при + 18 градусов Цельсия это уже номинальный ток в 27 ампер,а номинальный ток автомата на 16 ампер уже фактически равен 18.3 ампера,если учесть что при токах в 1.13 номинального тока автомат не отключается гарантированного в течении более одного часа,то реальный предельный рабочий ток провода уже 20.7 амер,то есть автомат на 16 ампер превращается уже в автомат на 20 ампер,при этом ,согласно DIN стандарту на модульные автоматы ,изготовленные по этому стандарту,номинальный ток кабеля или провода должен быть в полтора раза больше номинального тока автомата или 20. 2.

Электромонтажные работы проводимые нами всегда качественные и доступные.
Мы сможем помочь в расчете мощности автоматов (автоматических выключателей) и в их монтаже.
Как выбрать автомат?

Что нужно учитывать?

• первое, при выборе автомата его мощность,

определяется суммарная мощность подключаемых на постоянной основе к защищаемой автоматом проводке/сети нагрузок. Полученная суммарная мощность увеличивается на коэффициент потребления, определяющий возможное временное превышение потребляемой мощности за счет подключения других, первоначально неучтенных электроприборов.

Пример того как можно просчитать нагрузку в кухни

• электрочайник (1,5кВт),
• микроволновки (1кВт),
• холодильника (500 Ватт),
• вытяжки (100 ватт).

Суммарная потребляемая мощность составит 3,1 кВт. Для защиты такой цепи можно применить автомат 16А с номинальной мощностью 3,5кВт. Теперь представим, что на кухню поставили кофе машину (1,5 кВт) и подключили к этой же электропроводке.
Суммарная мощность снимаемая с проводки при подключении всех указанных электроприборов в этом случае составит 4,6кВт, что больше мощности 16 Амперного авто выключателя, который, при включении всех приборов просто отключится по превышению мощности и оставит все приборы без электропитания, Включая холодильник.

Выбор автоматов по мощности и подключению

Лучше обратится к специалистам чем допустить ошибку

На все виды услуг мы предоставляем гарантию.

Вызов электрика в городе Черкассы, все виды электромонтажа.

тел. (067)473-66-78

тел. (093)251-57-61

тел. (0472)50-19-75

Станьте нашим клиентом и вы убедитесь в качестве наших услуг.

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.

Энергопотребление стиральной машины (мощность), советы по энергосбережению

Стиральная машина Калькулятор энергопотребления:

Введите мощность стиральной машины в ваттах, часы работы и удельную стоимость. Затем нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы получить Потребляемую мощность стиральной машины и счет за электроэнергию за час, день, месяц и год.

По умолчанию мы добавили стиральную машину LG 7KG мощностью 2100 Вт, работающую @ 30 минут.

Стиральная машина Формула потребления энергии:

Стиральная машина — еще одно электрическое оборудование, используемое для стирки одежды.Энергопотребление стиральной машины в кВтч равно произведению мощности и количества часов работы, разделенных на 1000. Формулу можно записать как

кВтч = мощность x час работы / 1000.

Для расчета ежемесячного потребления равняется 30-кратному дневному потреблению.

кВтч в месяц = ​​30 x мощность x час работы / 1000.

Для годового потребления равно 365-кратному дневному потреблению.

кВтч в месяц = ​​365 x мощность x час работы / 1000.

В случае, если вы используете стиральную машину на основе минутных средств, формула потребления энергии будет изменена,

кВтч = мощность x рабочие минуты / 60,000

Потребляемая мощность стиральной машины равна произведению мощности в минутах на 60000.

Расчет энергопотребления стиральной машины:

Давайте посчитаем энергопотребление полностью автоматической стиральной машины с фронтальной загрузкой Bosch 7 кг (WAK24168IN, Silver, встроенный нагреватель) Amazon, и она проработала 45 минут в день.

Согласно даташиту стиральная машина потребляет 2400 Вт в час.посмотрите таблицу энергопотребления за день, за месяц и за год.

Следовательно, наше общее потребление электроэнергии в год составит 648 кВтч или 648 единиц.

Для расчета счета за электроэнергию нам нужно умножить общее количество единиц на удельные расценки.

Энергопотребление стиральной машины LG:

доступна до 10 кг как для полуавтоматических, так и для полностью автоматических машин. Давайте посчитаем потребление электроэнергии как полуавтоматической, так и полностью автоматической стиральной машиной.

Стиральная машина LG Полуавтоматическая:

Полуавтоматика — это не что иное, как все работы нужно выполнять вручную, то есть заливать воду и сушить. Основным преимуществом является то, что машина имеет низкую стоимость, обычно от 8000 до 20000, и она намного дешевле, чем машина с полной автоматизацией, на 50%.

Возьмите полуавтоматическую стиральную машину с вертикальной загрузкой LG 8 кг 5 звезд (P8035SGMZ, серый цвет, скребок с воротником), работающую 30 минут в день, и рассчитайте потребление электроэнергии.

Согласно даташиту, стиральная машина потребляет 2900 Вт в час.

Посмотрите на таблицу, стиральная машина потребляет 261 единицу в год при использовании стиральной машины.

LG Полностью автоматизированная стиральная машина Потребление энергии:

Полностью автоматическая машина оснащена автоматической функцией наполнения водой, сушки ткани, возможностью возобновления подачи энергии и т. Д.

Для расчета потребления электроэнергии возьмем полностью автоматическую стиральную машину с вертикальной загрузкой LG 8,0 кг (F12U1TCN4, Middle Free Silver), которая работает 30 минут в день.

Согласно спецификации, стиральная машина LG потребляет 2100 Вт в час. Но мы работаем с машиной 30 минут, следовательно, дневная потребляемая мощность будет 1050 Ватт-час, преобразовав ее в единицу, получается 1,05 единицы.

Следовательно, ваше чистое энергопотребление будет 378 единиц в год.

Стиральная машина IFB Энергопотребление:

Давайте посчитаем другой пример потребления электроэнергии стиральной машиной IFB 6,5 кг в день, в месяц и в год и счета за электроэнергию в день, в месяц и в год.Аппарат работает 45 минут в день, а тариф за единицу составляет 4,5 / -.

Согласно техническому паспорту стиральная машина потребляет 2200 Вт в час.

Посмотрите на приведенную выше таблицу потребления, машина потребляет 594 единицы в год при работе 45 минут в день.

Оценка стиральной машины:

Советы по энергосбережению стиральной машины:

Стиральная машина — это технология, используемая для стирки одежды, на которую приходится почти 10% вашего потребления электроэнергии.Однако вы можете сэкономить на потреблении электроэнергии, следуя приведенным ниже инструкциям.

1. Избегайте откачивания воды стиральной машиной: таким образом вы можете сократить потребление электроэнергии почти на 50%. После завершения стирки просто выньте одежду из машины, отожмите ее самостоятельно и поставьте на солнце.
2. Никогда не используйте горячую воду для стирки одежды, так как цикл горячей воды для стирки одежды занимает гораздо больше времени. Согласно BEE, чем больше время стирки, тем выше потребление электроэнергии.
3. Купите 5-звездочную стиральную машину, например, 5-звездочную стиральную машину LG 7 кг с фронтальной загрузкой потребляют 0,09 кВтч за цикл, а та же стиральная машина LG 4-звездочной категории 7 кг потребляет 0,105 кВтч за цикл. Практически вы получите 15% экономии энергии, купив 5-звездочную стиральную машину.
4. Количество циклов увеличивает потребляемую мощность, следовательно, избегайте большего количества циклов.
5. Не запускайте машину под нагрузкой, дождитесь полной загрузки машины. (Запустите машину по кратчайшему циклу).
6. Выключите машину: машина потребляет от 5 до 10 Вт в автономном режиме, поэтому отключите машину от сети после завершения стирки ткани.

Если у вас есть другие советы по энергосбережению, дайте мне знать.

Сколько энергии потребляет моя стиральная машина?

Наличие стиральной машины в вашем доме является незаменимым удобством для многих из нас, особенно в больших семьях. Это лучше, чем таскать одежду туда и обратно в прачечную, и это, конечно, лучше, чем спускаться к ближайшему ручью со стиральной доской. Но сколько энергии потребляет стиральная машина? В зависимости от типа стиральной машины и того, как она используется, потребление энергии может быть значительным.

Сколько ватт потребляет стиральная машина в час?

Для многих устройств одна только мощность может дать вам довольно точную оценку фактического потребления энергии. Со стиральными машинами все не так просто, но мы вернемся к этому чуть позже.

варьируется в широком диапазоне: от менее 300 Вт в час для наиболее эффективных моделей до более 1500 Вт для реальных энергозатрат. Возраст вашей стиральной машины — важный фактор, потому что современные стиральные машины в целом более эффективны, чем старые модели.Стандарты энергоэффективности стиральных машин ужесточаются каждые несколько лет; последнее изменение вступило в силу в 2018 году.

Чтобы узнать, сколько ватт потребляет ваша машина, обратитесь к ее оригинальной документации или найдите этикетку «UL» где-нибудь на машине. Это может быть наклейка или металлическая пластина, обычно она находится на задней панели устройства, поэтому вам может потребоваться отодвинуть ее от стены. Если у вас есть номер модели, вы также можете найти эту информацию, выполнив поиск в Интернете.

Вы можете приблизительно рассчитать стоимость эксплуатации стиральной машины в час, переведя мощность машины в киловатты. Ваш поставщик электроэнергии выставляет вам счет за киловатт-часы (кВтч), то есть количество киловатт, израсходованных в час. Чтобы перевести в киловатт-часы, разделите мощность стиральной машины на 1000. Это количество энергии в киловаттах, которое ваша машина потребляет каждый час. Проверьте свой последний счет за электроэнергию, чтобы узнать тариф за кВт / ч, затем умножьте этот показатель на почасовое потребление киловатт вашей машины.Это дает вам приблизительную оценку затрат на эксплуатацию стиральной машины, но, как вы увидите, это еще не все.

Эффективность горячей воды и стиральной машины

Когда в стиральной машине используется только холодная вода, наибольшая потребность в электроэнергии приходится на двигатель, который взбалтывает и вращает барабан. Другие электрические компоненты, такие как насосы, автоматические клапаны и цифровые панели управления, потребляют совсем немного энергии. Но когда вы добавляете в смесь горячую воду, потребление энергии резко возрастает.По данным сайта coldwatersaves.org, на нагрев воды может приходиться до 90 процентов общего потребления энергии в цикле стирки горячей водой.

Стиральная машина может использовать горячую воду двумя разными способами. Если рядом со стиральной машиной есть штуцер для горячей воды, вы можете подсоединить шланг для подачи горячей воды напрямую. Это означает, что потребление энергии при стирке в значительной степени зависит от энергоэффективности вашего водонагревателя.

У некоторых стиральных машин есть внутренние нагреватели, которые пригодятся, если в вашей прачечной есть только холодная вода.В этих машинах водонагреватель не играет роли, но возраст и эффективность стиральной машины могут существенно повлиять на эксплуатационные расходы.

Итак, если вы сосредоточены на экономии энергии и денег, самый простой способ добиться прогресса — всегда стирать в холодной воде. А если вы все же настаиваете на стирке в горячей воде, сделайте своим приоритетом переход на энергоэффективную стиральную машину с фронтальной загрузкой. Если вы используете подключение к горячей воде, также важно иметь в хорошем состоянии энергоэффективный водонагреватель.

Когда обновлять стиральную машину

Нет двух абсолютно одинаковых моделей стиральных машин, но есть два общих правила модернизации стиральных машин: новые машины более эффективны, чем старые машины, а стиральные машины с фронтальной загрузкой более эффективны, чем стиральные машины с верхней загрузкой. Это касается как электрического, так и водного КПД.

Итак, если у вас старая модель или верхний загрузчик, как узнать, когда пора обновиться? Во-первых, рассмотрим недавние изменения в федеральных стандартах энергоэффективности.Более высокие стандарты для обоих типов стиральных машин применяются к приборам, проданным в 2015 году или позже, а в 2018 году эти стандарты снова повысились для машин с верхней загрузкой. Поэтому, если у вас есть машина, приобретенная до 2015 года, или погрузчик с верхней загрузкой, приобретенный до 2018 года, вы сможете значительно повысить эффективность за счет обновления.

Но поскольку средний срок службы стиральной машины составляет около 11 лет, обновление может быть оправдано в ближайшее время. То есть, если только ваша стиральная машина не имеет мощности, близкой к 1000 Вт — как только вы попадете в этот диапазон, экономия энергии от обновления стиральной машины может иметь большое значение для компенсации стоимости новой машины, которая будет лучше для окружающая среда и лучше для вашей одежды.

Нужна помощь в поиске энергоэффективной стиральной машины? Ищите этикетку ENERGY STAR в рознице или ищите сертифицированные модели на веб-сайте ENERGY STAR.

(PDF) Потребление электроэнергии и воды для стирки белья в стиральной машине по всему миру

информация о привычках и практике стирки белья, например, количество циклов стирки в год, выбранная температура стирки

и средняя загрузка размер.

Имеется мало данных о фактической загрузке

на цикл стирки.Недавнее исследование счетчиков

в 100 немецких домохозяйствах (Berkholz et al. 2006)

сообщает о росте объема загрузки на цикл стирки с увеличением размера домохозяйства на

. В рамках европейского проекта «Resi-

dective Monitoring для снижения энергопотребления и

выбросов углерода в Европе» (REMODECE) было проведено наблюдение за

привычек примерно в 500 домохозяйствах в пяти европейских странах

. В отчете по проекту

говорится, что подавляющее большинство домохозяйств

всегда используют стиральную машину на более чем 75% ее емкости

(de Almeida et al.2007). Более подробная информация

о фактическом объеме загрузки на цикл стирки приведена в

в разделе «Расход воды на семью».

Можно предположить, что общее количество стирок

увеличивается с увеличением количества людей

, проживающих в домохозяйстве, в то время как количество стирок на

человек, живущих в домохозяйстве, уменьшается с увеличением размера домохозяйства на

. Это поддерживает Беркхольц, который измерил

, что общее потребление электроэнергии для стирки

белья в 100 домашних хозяйствах за 1 месяц составило

при 1045.5 кВтч и среднее потребление за цикл

при 0,89 кВтч (средняя нагрузка, 5 кг). При экстраполяции

на 1 год это приводит к годовому потреблению электроэнергии —

125 кВтч и 141 циклу стирки на семью.

Отчет показывает почти линейное увеличение количества стирок на

циклов в зависимости от размера домохозяйства, с распределением

2,1 стирки в неделю на одно домашнее хозяйство

до семи стирок в неделю на шесть —

человек домашнее хозяйство.

Немецкий Öko-Institut опубликовал 164 стирки

цикла в год для среднего домохозяйства в регионе

Германия, Австрия и Швейцария с распределением

из 111 циклов стирки в год для одного домохозяйства до

до 211 циклов стирки в год для дома из четырех человек —

трюма (Rüdenauer and Grießhammer 2004). В отчете

предлагается принять эти цифры для всех европейских стран

до тех пор, пока нет достоверных цифр на основе измерений

в эксплуатации.

В отличие от вышеупомянутых цифр, другие

источников сообщают о гораздо большем количестве циклов стирки на семью,

например, Штаммингер и Герделер опубликовали 4,5 стирки

в неделю (234 в год) в среднем домохозяйстве в

Германии. , на основе онлайн-опроса более

более 2000 человек (Stamminger and Goerdeler

2007). В подготовительных исследованиях для экологического дизайна

«Требования к энергопотребляющим продуктам» (EuP)

среди прочего исследовали поведение потребителей

со стиральными машинами.Данные были собраны с помощью онлайн-опроса потребителей

в 10 европейских странах

и 4,9 циклов стирки на домохозяйство в неделю

(254 в год) (Presutto et al. 2007).

В отчете о европейском проекте REMODECE

говорится о 270 циклах стирки в год (де Алмейда и др.

2007). Примеры показывают, что имеющаяся информация иногда бывает противоречивой. Лучшее предположение

— это адаптация количества циклов стирки

к размеру домохозяйства.Таким образом, количество

циклов стирки в нашей работе было рассчитано на основе

информации, опубликованной Немецким институтом Öko-

, как представлено в Таблице 3.

Информация, использованная для расчета значений

для неевропейские страны были взяты из

региональных отчетов о привычках и практиках стирки

(Австралийское статистическое бюро 2008; Харрел 2003;

Накаока и Сударсана 2002; Ван 2006; Ян

2006; Procter & Gamble, частный коммуникация).

Количество циклов стирки на семью в год

представлено на рис. 3. Очевидно, что Австралия, Япония,

и Северная Америка проводят больше циклов стирки, чем

домашних хозяйства в Европе. Похоже, это коррелирует с

частым использованием программ холодной стирки. Но холодные стирки

также широко распространены в Китае и Южной Корее, и в обеих странах количество стирок

на семью в год относительно невелико. В то время как

объяснение для Южной Кореи все еще отсутствует, небольшое количество циклов стирки

в китайских домашних хозяйствах составляет

из-за частой ручной стирки одежды

, хотя стиральная машина доступна (Wang

2006).Лидирующей страной по количеству

циклов стирки с примерно 10 загрузками в неделю является Япония,

, что, очевидно, вызвано общим использованием очень

коротких и холодных программ стирки и относительно низким объемом загрузки

(Nakaoka и Сударшана 2002). Отчет

«Использование энергии в жилом секторе Австралии

1986–2020» публикует 312 циклов стирки в год (шесть

стирок в неделю) для австралийских домашних хозяйств (DEHWA

2008b), а Австралийское статистическое бюро

сообщает, что около 75% австралийских домашних хозяйств проводят

пяти или менее циклов стирки в неделю (Австралийское бюро

Статистического управления, 2008 г.).В связи с уменьшением размера домохозяйства на

и ростом числа машин с горизонтальной осью

на австралийском рынке оценка пяти стирок

циклов в неделю (260 циклов в год) кажется разумной.

Энергоэффективность

Расчет мощности в кВА — UST

Для одно- и трехфазных систем.

Рассчитать размер стабилизатора мощности несложно. Самый сложный аспект — это определение силы тока (или силы тока).
Однофазный типоразмер

1. Определить входное напряжение для оборудования или цепи, подлежащей защите
2. Определите номинальную силу тока для оборудования или цепи, подлежащей защите
3. Умножьте напряжение на ток и разделите на 1000, чтобы получить номинальную мощность в кВА

Пример

Однофазное устройство имеет номинальные значения на паспортной табличке 120 вольт, 40 ампер

Тогда мощность однофазной кВА составляет:

120 X 40 = 4800 вольт-ампер

4800 вольт-ампер ÷ 1000 = 4.8 кВ (примерно 5 кВА)

Расчет трехфазного тока

1. Определить входное напряжение для оборудования или цепи, подлежащей защите
2. Определить номинальную силу тока для защищаемого оборудования или цепи
3. Умножьте напряжение на ток на 1,732 и разделите на 1000, чтобы получить номинальную мощность в кВА

Пример

Трехфазное устройство имеет номинальные значения на паспортной табличке 480 вольт, 60 ампер

Тогда мощность трехфазной кВА составляет:

480 х 60 х 1.732 = 49,882 вольт-ампер

49882 вольт-ампер ÷ 1000 = 49,9 киловольт-ампер (приблизительно 50 кВА)

Сила тока / пусковой ток

Сила переменного тока — это сила тока, протекающего в устройстве или в цепи. Электрические устройства потребляют различное количество тока в зависимости от их рабочего состояния или объема выполняемой работы. Например, ток в трехфазном электродвигателе изменяется от нуля (выключено) до пикового уровня (пиковый, заблокированный ротор, пусковой или пусковой ток) и падает до промежуточного уровня (ток полной нагрузки или установившийся ток. ).Пусковой ток трехфазного двигателя может в 5-10 раз превышать ток полной нагрузки. (См. Перегрузочная способность.)

Расчет силы тока

Определение силы тока для использования при расчете мощности в кВА зависит от типа используемого стабилизатора мощности. Для стабилизаторов мощности с высокой перегрузочной способностью обычно используется установившийся режим или сила тока полной нагрузки. Для стабилизаторов мощности с низкой устойчивостью к условиям перегрузки обычно используется пусковой или пиковый ток.Нет ничего необычного в том, что стабилизатор питания с высокой устойчивостью к перегрузкам оказывается на 20-50% меньше, чем их непереносимые аналоги.

Есть несколько способов определить силу тока.

Первый способ — получить значения силы тока из паспортной таблички или документации для каждого устройства. Этот метод довольно точен и прост.

Второй способ — определение номинальной силы тока автоматического выключателя для цепей, которые защищает стабилизатор напряжения. Этот метод имеет тенденцию давать значения, которые слишком высоки для устройств, устойчивых к перегрузке, и могут быть слишком низкими для устройств, устойчивых к перегрузке.

Третий способ — измерение тока защищаемых устройств или цепей. Этот метод должен использоваться только квалифицированными техниками или профессионалами, знакомыми с методами измерения и процедурами безопасности. Этот метод часто дает очень точные результаты при условии, что измеренная сила тока точно соответствует ожидаемому максимальному потреблению.

Во всех случаях разумно обеспечить некоторый запас при расчете силы тока, чтобы гарантировать, что номинал стабилизатора мощности не будет заниженным.

Эффективное использование стиральной машины для экономии электроэнергии: Bijli Bachao

1. Дом ›
2. Экономия электроэнергии›
3. Бытовая техника ›
4. Эффективное использование стиральной машины для экономии электроэнергии

Это не просто покупка энергоэффективных продуктов, которые сэкономят вам электроэнергию; правильная эксплуатация того же самого также окажет влияние. Эффективность стиральной машины во многом зависит от того, как она используется регулярно. Стиральная машина — очень дорогостоящий прибор, и неэффективное ее использование может резко увеличить ваши расходы на стирку.Способ стирки тряпок действительно может сэкономить вам деньги. Вот несколько основных советов:

1) Фронтальная загрузка или максимальная загрузка : Потребление электроэнергии стиральной машиной зависит от того, как вы ее используете. Фронтальные погрузчики потребляют меньше воды, но имеют более длительные циклы стирки. Машины с вертикальной загрузкой потребляют больше воды, но имеют меньшие циклы стирки. Если вы используете горячую воду для стирки, то погрузчики с верхней загрузкой будут потреблять больше, потому что количество электроэнергии, необходимое для нагрева воды, намного больше, чем количество, необходимое для двигателя стиральной машины.Но если вы используете стирку в холодной воде, фронтальные погрузчики будут потреблять больше, потому что у них более длительные циклы стирки.

2) Размер стиральной машины : Всегда выбирайте стиральную машину правильного размера в соответствии с вашими повседневными потребностями, потому что чем больше размер, тем больше электроэнергии она потребляет.

3) Всегда рекомендуется покупать машину с рейтингом BEE 5 звезд. .

4) Загрузите стиральную машину оптимальным образом. : Всегда старайтесь использовать стиральную машину с полной загрузкой, так как потребление электроэнергии одинаково, даже если вы загружаете стиральную машину не полностью.Стиральная машина с датчиком загрузки может помочь вам оптимально загрузить стиральную машину.

5) Купите правильное моющее средство и используйте правильное количество : Покупка правильного моющего средства для стиральной машины очень важна, поскольку неправильное моющее средство может потребовать нескольких циклов для правильной стирки ткани, что приведет к потерям воды и энергии. Точно так же, если количество используемого моющего средства неправильное, потребуется несколько циклов стирки. Большинство производителей моющих средств делают те, которые подходят для стиральной машины.Так что купите правильный.

6) Уменьшите количество нагрева : Отопление может увеличить стоимость стирки до 90%. Чрезмерный нагрев может даже повредить ткань ткани. По возможности используйте стирку в холодной воде, так как это может значительно сократить потребление электроэнергии.

7) Используйте более высокую скорость отжима вместо сушилки для сушки : Хотя очень немногие люди в Индии начали использовать сушилки, но вместо термической сушилки, которая использует тепло для сушки тканей, более высокая скорость отжима при стирке машина может помочь сэкономить электроэнергию.Механическая сушка всегда эффективнее термической. А стиральные машины с фронтальной загрузкой имеют более высокую скорость отжима. Сушка одежды на солнце или на естественном воздухе — это самый экологичный способ сэкономить электроэнергию, поскольку это позволяет сэкономить средства на стиральной машине для циклов сушки.

8) Никогда не оставляйте стиральную машину в режиме ожидания. : Как и в случае со всеми другими приборами, мощность в режиме ожидания может сильно сказаться на счетах за электроэнергию. Поэтому никогда не оставляйте стиральную машину в режиме ожидания.

Покупка подходящей стиральной машины и ее правильное использование могут помочь вам сэкономить много единиц на счетах за электроэнергию.

Об авторе :
Абхишек Джайн — выпускник ИИТ Бомбея с почти 10-летним опытом работы в корпоративной сфере до того, как основал Биджли Бачао в 2012 году. Его страсть к решению проблем подтолкнула его к Энергетическому сектору, и он очень хочет узнать о поведении клиентов по отношению к ним. Энергия и найдите способы повлиять на устойчивость. Ещё от автора .

3. РАСЧЕТ МАШИНЫ

3.1 Введение
3.2 Классификация затрат
3.3 Определения
3.4 Фиксированные затраты
3.5 Эксплуатационные затраты
3.6 Затраты на рабочую силу
3.7 Переменные циклы усилий
3.8 Ставки для животных
3.9 Примеры

Себестоимость единицы лесозаготовок или дорожного строительства в основном определяется путем деления затрат на производство. В простейшем случае, если вы арендовали трактор с оператором за 60 долларов в час, включая все расходы на топливо и другие расходы, и выкапывали 100 кубометров в час, ваши удельные затраты на земляные работы составили бы 0 долларов.60 за кубометр. Почасовая стоимость трактора с оператором называется машинной ставкой. В тех случаях, когда машина и элементы производства не сдаются в аренду, необходимо рассчитать стоимость владения и эксплуатационные расходы, чтобы получить ставку машины. Цель разработки машинной ставки должна состоять в том, чтобы получить цифру, которая, насколько это возможно, отражает стоимость работы, выполненной в существующих рабочих условиях и используемой системе учета. Большинство производителей оборудования предоставляют данные о стоимости владения и эксплуатации своего оборудования, которые будут служить основой для ставок на машины.Однако такие данные обычно требуют модификации для соответствия конкретным условиям эксплуатации, и многие владельцы оборудования предпочитают составлять свои собственные расценки.

Ставка машины обычно, но не всегда, делится на постоянные затраты, эксплуатационные расходы и затраты на рабочую силу. Для некоторых анализов денежных потоков включаются только те статьи, которые представляют собой денежные потоки. Некоторые фиксированные затраты, включая амортизацию, а иногда и проценты, не включаются, если они не представляют собой денежный платеж. В это руководство включены все фиксированные затраты, описанные ниже.Для некоторых анализов затраты на рабочую силу не включены в стоимость станка. Вместо этого рассчитываются постоянные и эксплуатационные расходы. Затраты на рабочую силу затем добавляются отдельно. Иногда это делается в ситуациях, когда рабочий, связанный с оборудованием, работает в разное количество часов по сравнению с оборудованием. В этой статье труд включен в расчет машинной ставки.

3.2.1 Фиксированные затраты

Постоянные затраты — это те, которые могут быть заранее определены как накапливающиеся с течением времени, а не с темпом работы (Рисунок 3.1). Они не прекращаются, когда работа прекращается, и должны распределяться на часы работы в течение года. В постоянные затраты обычно включаются амортизация оборудования, проценты по инвестициям, налоги, хранение и страхование.

3.2.2 Операционные расходы

Операционные расходы напрямую зависят от скорости работы (рис. 3.1). Эти расходы включают в себя расходы на топливо, смазочные материалы, шины, техническое обслуживание и ремонт оборудования.

Рисунок 3.1 Модель затрат на оборудование.

3.2.3 Затраты на оплату труда

Затраты на рабочую силу — это затраты, связанные с наймом рабочей силы, включая прямую заработную плату, отчисления на питание, транспорт и социальные расходы, включая выплаты на здоровье и пенсию. Стоимость надзора также может быть разделена на затраты на рабочую силу.

Машинная ставка — это сумма фиксированных плюс эксплуатационные плюс затраты на оплату труда. Разделение затрат в этих классификациях произвольно, хотя правила бухгалтерского учета предполагают жесткую классификацию.Ключевым моментом является разделение затрат таким образом, чтобы иметь наибольший смысл в объяснении стоимости эксплуатации людей и оборудования. Например, если основным фактором, определяющим стоимость утилизации оборудования, является скорость его морального износа, как, например, в компьютерной индустрии, амортизационные расходы в значительной степени зависят от времени, а не отработанных часов. Для грузовика, трактора или пилы основным фактором может быть фактическое время использования оборудования. Жизнь трактора можно рассматривать как песок в песочных часах, который может течь только в часы работы оборудования.

3.3.1 Закупочная цена (P)

Это фактическая стоимость приобретения оборудования, включая стандартные и дополнительные насадки, налоги с продаж и стоимость доставки. Цены обычно указываются на заводе или доставляются на месте. Заводская цена применяется, если покупатель получает право собственности на оборудование на заводе и несет ответственность за отгрузку. С другой стороны, цена с доставкой применяется, если покупатель получает право собственности на оборудование после его доставки.Цена с доставкой обычно включает фрахт, упаковку и страховку. Другие затраты, например, на установку, должны быть включены в первоначальные инвестиционные затраты. Специальное навесное оборудование иногда может иметь отдельную машинную ставку, если срок их службы отличается от срока службы основного оборудования и составляет важную часть стоимости оборудования.

3.3.2 Экономическая жизнь (N)

Это период, в течение которого оборудование может работать с приемлемыми эксплуатационными затратами и производительностью. Экономический срок службы обычно измеряется годами, часами или, в случае грузовиков и прицепов, километрами.Это зависит от множества факторов, включая физический износ, технологическое устаревание или изменение экономических условий. Физический износ может возникнуть из-за таких факторов, как коррозия, химическое разложение или износ в результате истирания, ударов и ударов. Это может быть следствием нормального и надлежащего использования, неправильного и неправильного использования, возраста, несоответствующего или недостаточного обслуживания или суровых условий окружающей среды. Изменяющиеся экономические условия, такие как цены на топливо, налоговые инвестиционные стимулы и процентная ставка, также могут повлиять на экономический срок службы оборудования.Примеры сроков владения некоторыми видами трелевочной и дорожно-строительной техники в зависимости от области применения и условий эксплуатации приведены в таблице 3.1. Поскольку срок службы выражается в часах работы, срок службы в годах получается путем обратной работы путем определения количества рабочих дней в году и расчетного количества рабочих часов в день. Для оборудования, которое работает очень мало часов в день, расчетный срок службы оборудования может быть очень большим, и необходимо проверить местные условия на предмет обоснованности оценки.

3.3.3 Остаточная стоимость (S)

Это определяется как цена, по которой оборудование может быть продано на момент его выбытия. Тарифы на бывшее в употреблении оборудование сильно различаются во всем мире. Однако на любом конкретном рынке подержанного оборудования факторами, которые имеют наибольшее влияние на стоимость при перепродаже или обмене, являются количество часов наработки машины во время перепродажи или обмена, тип работы и условия эксплуатации, в которых она работал, и физическое состояние машины.Какими бы ни были переменные, падение стоимости больше в первый год, чем во второй, больше во второй год, чем в третий и т. Д. Чем короче срок службы машины, тем выше процент потери стоимости за год. Например, в сельскохозяйственных тракторах, как правило, от 40 до 50 процентов стоимости машины теряется в первой четверти срока службы машины, а к середине срока службы теряется от 70 до 75 процентов стоимости. . Стоимость утилизации часто оценивается от 10 до 20 процентов от начальной покупной цены.

3.4.1 Амортизация

Целью амортизационных отчислений является признание снижения стоимости машины, когда она работает над определенной задачей. Он может отличаться от графика амортизации бухгалтера, который выбран для максимизации прибыли за счет преимуществ различных типов налогового законодательства и соответствует правилам бухгалтерского учета. Типичный пример такой разницы наблюдается, когда оборудование все еще работает много лет после того, как оно было «списано» или имеет нулевую «балансовую стоимость».

Графики амортизации варьируются от простейшего подхода, который представляет собой прямолинейное снижение стоимости, до более сложных методов, которые распознают изменяющуюся скорость потери стоимости с течением времени. Формула для годовых амортизационных отчислений с использованием предположения о прямолинейном снижении стоимости:

D = (P ‘- S) / N

, где P ‘- начальная закупочная цена за вычетом стоимости шин, троса или других деталей, которые подвергаются наибольшему износу и могут быть легко заменены без влияния на общее механическое состояние машины.

Таблица 3.1.a — Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. ^1/

^1/ Взято из Caterpillar Performance Handbook, Caterpillar Inc.

Таблица 3.1.b — Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. ^1/

^1/ Взято из Справочника по характеристикам Caterpillar, Caterpillar Inc.

Таблица 3.1.c — Руководство по выбору периода владения в зависимости от области применения и условий эксплуатации. ^1/

^1/ Взято из Caterpillar Performance Handbook, Caterpillar Inc.

3.4.2 Проценты

Проценты — это стоимость использования денежных средств в течение определенного периода времени. Инвестиционные фонды могут быть заимствованы или взяты из сбережений или капитала. В случае займа процентная ставка устанавливается кредитором и варьируется в зависимости от местности и кредитного учреждения.Если деньги поступают от сбережений, то в качестве процентной ставки используются альтернативные издержки или ставка, которую эти деньги могли бы заработать, если бы их вложили в другое место. В практике бухгалтерского учета частных фирм могут игнорироваться проценты по оборудованию на том основании, что проценты являются частью прибыли и, следовательно, не являются надлежащим начислением с действующего оборудования. Хотя это разумно с точки зрения бизнеса в целом, исключение таких сборов может привести к развитию нереалистичных сравнительных показателей между машинами с низкой и высокой начальной стоимостью.Это может привести к ошибочным решениям при выборе оборудования.

Проценты можно рассчитать одним из двух методов. Первый способ — умножить процентную ставку на фактическую стоимость оставшегося срока службы оборудования. Второй более простой метод — умножить процентную ставку на среднегодовые инвестиции.

Для линейной амортизации среднегодовые инвестиции AAI рассчитываются как

AAI = (P — S) (N + 1) / (2N) + S

Иногда коэффициент 0.6-кратная стоимость доставки используется как приблизительное значение среднегодовых инвестиций.

3.4.3 Налоги

Многие владельцы оборудования должны платить налоги на имущество или некоторые виды налога на использование оборудования. Налоги, как и проценты, могут быть рассчитаны либо путем умножения расчетной ставки налога на фактическую стоимость оборудования, либо путем умножения ставки налога на среднегодовые инвестиции.

3.4.4 Страхование

Большинство владельцев частного оборудования имеют один или несколько страховых полисов от повреждений, пожаров и других разрушительных событий.Государственные собственники и некоторые крупные собственники могут быть застрахованы самостоятельно. Можно утверждать, что стоимость страхования — это реальная стоимость, отражающая риск для всех владельцев, и что следует допускать некоторую поправку на разрушительные события. Непредвидение риска разрушительных событий аналогично непризнанию риска пожара или повреждения насекомыми при планировании отдачи от управления лесом. Страховые расчеты производятся так же, как проценты и налоги.

3.4.5 Хранение и защита

Затраты на хранение оборудования и защиту в нерабочее время являются фиксированными расходами, в значительной степени не зависящими от часов использования.Затраты на хранение и защиту должны распределяться на общее количество часов использования оборудования.

Эксплуатационные расходы, в отличие от постоянных затрат, меняются пропорционально часам работы или использования. Они зависят от множества факторов, многие из которых в некоторой степени находятся под контролем оператора или владельца оборудования.

3.5.1 Техническое обслуживание и ремонт

Эта категория включает в себя все, от простого обслуживания до периодического ремонта двигателя, трансмиссии, сцепления, тормозов и других компонентов основного оборудования, износ которых в основном происходит пропорционально использованию.Использование оператором оборудования или злоупотребление им, суровые условия труда, политика технического обслуживания и ремонта, а также основной дизайн и качество оборудования — все это влияет на затраты на техническое обслуживание и ремонт.

Стоимость периодического ремонта основных компонентов может быть оценена на основе руководства пользователя и местных затрат на детали и труд, либо путем консультации с производителем. Ценный источник — опыт другого владельца с аналогичным оборудованием и учет затрат в типичных условиях работы.Если опытные владельцы или записи о расходах недоступны, почасовые затраты на техническое обслуживание и ремонт можно оценить как процент от почасовой амортизации (Таблица 3.2).

ТАБЛИЦА 3.2. Ставки технического обслуживания и ремонта в процентах от почасовой амортизации выбранного оборудования.

3.5.2 Топливо

Норма расхода топлива для единицы оборудования зависит от объема двигателя, коэффициента нагрузки, состояния оборудования, привычек оператора, условий окружающей среды и базовой конструкции оборудования.

Для определения почасовой стоимости топлива общая стоимость топлива делится на время работы оборудования. Если записи о расходе топлива недоступны, можно использовать следующую формулу для оценки литров топлива, израсходованного на машинный час:

где LMPH — литры, израсходованные на машинный час, K — килограмм топлива, израсходованный на тормоз, л.с. / час, GHP — полная мощность двигателя при регулируемых оборотах двигателя, LF — коэффициент нагрузки в процентах, а KPL — вес топлива в кг / литр.Типичные значения приведены в таблице 3.3. Коэффициент нагрузки — это отношение средней используемой мощности к полной мощности на маховике.

ТАБЛИЦА 3.3. Вес, нормы расхода топлива и коэффициенты нагрузки для дизельных и бензиновых двигателей.

3.5.3 Смазочные материалы

Сюда входят моторное масло, трансмиссионное масло, масло главной передачи, консистентная смазка и фильтры. Норма расхода зависит от типа оборудования, рабочих условий (температуры), конструкции оборудования и уровня обслуживания. При отсутствии местных данных расход смазочного материала в литрах в час для трелевочных тракторов, тракторов и фронтальных погрузчиков можно оценить как

Q =.0006 × GHP (картерное масло)
Q = .0003 × GHP (трансмиссионное масло)
Q = .0002 × GHP (бортовые передачи)
Q = .0001 × GHP (гидравлическое управление)

Эти формулы включают нормальную замену масла и отсутствие утечек. Их следует увеличить на 25 процентов при работе в сильной пыли, глубокой грязи или воде. В машинах со сложной гидравлической системой высокого давления, такой как форвардеры, переработчики и харвестеры, расход гидравлических жидкостей может быть намного больше. Еще одно практическое правило: смазочные материалы и консистентная смазка стоят от 5 до 10 процентов стоимости топлива.

3.5.4 Шины

Из-за более короткого срока службы шины считаются эксплуатационными расходами. На стоимость шин влияют привычки оператора, скорость транспортного средства, состояние поверхности, положение колес, нагрузки, относительное время, затрачиваемое на повороты, и уклоны. Для внедорожного оборудования, если местный опыт недоступен, следующие категории срока службы шин, основанные на режиме отказа шины, могут быть использованы в качестве рекомендаций со сроком службы шин, указанным в Таблице 3.4.

В зоне А почти все шины изнашиваются до протектора от истирания до выхода из строя.В зоне B изнашивается большинство шин, но некоторые из них выходят из строя преждевременно из-за порезов, разрывов и не подлежащих ремонту проколов. В зоне C очень немногие шины изнашиваются, если вообще не проходят через протектор до выхода из строя из-за порезов.

ТАБЛИЦА 3.4. Указания по ресурсу шин внедорожной техники

Затраты на рабочую силу включают прямые и косвенные платежи, такие как налоги, страховые выплаты, питание, жилищные субсидии и т. Д.При расчете расценок на машины необходимо тщательно учитывать затраты на рабочую силу, поскольку часы, в течение которых они работают, часто отличаются от часов работы соответствующего оборудования. Важно, чтобы пользователь определил свое соглашение, а затем использовал его последовательно. Например, при валке леса пила редко работает более 4 часов в день, даже если резак может работать 6 или более часов, а оплата за 8 часов, включая дорогу, может быть оплачена. Если производительность валки основана на шестичасовом рабочем дне с двухчасовым перемещением, то при расчете производительности машины для оператора с электропилой следует учитывать 4 часа использования механической пилы и восемь часов рабочего времени при шестичасовом производстве.

Концепция, согласно которой люди или оборудование работают с постоянной скоростью, является абстракцией, которая облегчает измерения, ведение записей, оплату и анализ. Однако есть некоторые рабочие циклы, которые требуют таких переменных усилий, что более полезно построить машинные скорости для частей цикла. Одним из важных случаев является расчет машинной нормы для грузовика. Когда лесовоз ожидает загрузки, загружается и выгружается, расход топлива, износ шин и другие эксплуатационные расходы не возникают.Или, если эти расходы понесены, они будут значительно снижены. Для стоячего грузовика часто строится другая ставка машины с использованием только фиксированных затрат и затрат на рабочую силу для этой части цикла. Амортизация грузовика может быть включена частично или полностью.

Если для оценки стоимости единицы грузового транспорта использовалась одна машинная ставка, и это значение было преобразовано в стоимость тонно-км или $ / м ³ -км стоимость без удаления «фиксированных» затрат на погрузку и разгрузку, тогда «переменная» стоимость транспорта была бы завышена.Это может привести к ошибочным результатам при выборе между дорожными стандартами или маршрутами перевозки.

Расчет нормы содержания животных аналогичен машинной норме, но виды затрат различаются и заслуживают дополнительного обсуждения.

3.8.1 Фиксированная стоимость

Фиксированная стоимость включает в себя инвестиционные затраты на животное или упряжку, упряжь, ярмо, тележку, лесозаготовительные цепи и любые другие инвестиции со сроком службы более одного года. Другие постоянные расходы включают содержание животных.

Закупочная цена животного может включать запасных животных, если условия работы требуют, чтобы животное отдыхало дольше ночи, например, через день. Чтобы исключить возможность необратимой травмы, покупная цена животного может быть увеличена, чтобы включить дополнительных животных. В остальных случаях несчастные случаи могут быть учтены в страховой премии. Стоимость утилизации животного имеет то же определение, что и машинная ставка, но в случае животного стоимость утилизации часто определяется его продажной стоимостью мяса.Среднегодовые инвестиции, проценты по инвестициям, а также любые налоги или лицензии рассматриваются так же, как и для оборудования. Чтобы найти общие постоянные затраты на животных, постоянные затраты на животное, тележку, шлейку и прочие инвестиции можно рассчитать отдельно, поскольку они обычно имеют разную продолжительность жизни и почасовые затраты складываются.

Расходы на содержание животных, которые не зависят напрямую от отработанного времени, включают аренду пастбищ, пищевые добавки, лекарства, вакцинацию, ветеринарные услуги, обувь, услуги переправы и любой уход в нерабочее время, такой как кормление, стирка или охрана.Можно утверждать, что потребности в питании и уходе связаны с отработанным временем, и некоторая часть этих затрат может быть включена в операционные расходы. Площадь пастбищ (га / животное) можно оценить, разделив норму потребления животных (кг / животное / месяц) на норму производства кормов (кг / га / месяц). Пищевые добавки, лекарства, вакцинацию и расписание ветеринаров можно получить из местных источников, таких как агенты по распространению сельскохозяйственных знаний.

3.8.2 Операционные расходы

Эксплуатационные расходы включают затраты на ремонт и техническое обслуживание подвесных систем, тележек и прочего оборудования.

3.8.3 Затраты на оплату труда

Стоимость рабочей силы в ставке для животных указана для погонщика животных (и любых помощников). Для полных лет работы он рассчитывается как годовые затраты на рабочую силу, включая социальные расходы, деленные на среднее количество рабочих дней или часов для водителя (и любых помощников).

Примеры расценок на мотопилу, трактор, упряжку волов и грузовик приведены в следующих таблицах. Хотя показатели машин в таблицах с 3.5 по 3.8 используют один и тот же общий формат, существует возможность гибкого представления затрат, зависящих от типа машины, особенно при расчете эксплуатационных затрат. Для мотопилы (таблица 3.5) основные эксплуатационные расходы связаны с цепью, шиной и звездочкой, поэтому они были разбиты отдельно. Для волов (таблица 3.7) постоянные затраты были разделены на основные компоненты затрат, относящиеся к содержанию животных, в дополнение к амортизации. Для грузовика (таблица 3.8) затраты были разделены на затраты на стояние и путевые расходы, чтобы различать затраты, когда грузовик стоит, загружается или выгружается, по сравнению с путевыми расходами.

ТАБЛИЦА 3.5 Расчет скорости станка для мотопилы ¹

¹ Все расходы указаны в долларах США.
² Работа из расчета 240 дней в году.
³ Добавьте 0,04, если приобретена резервная пила.

ТАБЛИЦА 3.6 Расчет нормы машины для трактора ¹

¹ Все расходы указаны в долларах США.
² С отвалом, ROPS, лебедкой, цельной аркой.
³ Работа из расчета 240 дней в году.

ТАБЛИЦА 3.7 Расчет скорости машины для бригады волов ¹

¹ Все расходы указаны в долларах США.
² Быков проданы на мясо через 5 лет.
³ Погонщик работает с двумя парами волов, 250 дней в году.

ТАБЛИЦА 3.8 Расчет производительности машины для грузовика ¹

¹ Все расходы указаны в долларах США.
² Работа 240 дней плюс 20% сверхурочных

Краткая история | Двигатель Бэббиджа

Эпоха машин

Середина XIX века была временем беспрецедентных инженерных амбиций.Машиностроение, транспорт, связь, архитектура, наука и производство были в состоянии лихорадочных изменений. Изобретатели и инженеры использовали новые материалы и процессы, и казалось, что изобретениям и инновациям нет конца. Паровые машины постепенно вытеснили животных в качестве источника движущей силы. Железные корабли начали конкурировать с парусами, железнодорожные сети быстро расширились, а электрический телеграф начал революцию в связи. Наука, инженерия и процветающие новые технологии открывали безграничные перспективы.

Инженеры, архитекторы, математики, астрономы, банкиры, актуарии, подмастерья, страховые брокеры, статистики, навигаторы — все, кому нужны вычисления — полагались на печатные числовые таблицы для чего-то большего, чем тривиальные вычисления. Печатные таблицы рассчитывались, копировались, проверялись и набирались вручную. Общеизвестно, что люди подвержены ошибкам, и некоторые опасаются, что необнаруженные ошибки обернутся катастрофой.

Непогрешимые машины

В виньетке 1821 года Бэббиджа и его друга, астронома Джона Гершеля, проверявших вычисленные вручную таблицы, Бэббидж, обнаруживая ошибку за ошибкой, был вынужден воскликнуть: «Я хочу, чтобы эти вычисления были выполнены паром».Утомительно утомительный труд вручную проверять таблицы — это одно. Хуже всего была их ненадежность. Бэббидж предпринял амбициозное предприятие по разработке и созданию механических вычислительных машин — огромных машин беспрецедентных размеров и сложности — чтобы исключить риск человеческой ошибки. Безошибочность оборудования устранила бы риск ошибки при расчетах и ​​транскрипции (копировании результатов). Автоматический набор устраняет риск ошибки, когда ручная установка приводит к разрозненному шрифту.Стереотипы — процесс, который автоматически влияет на результат на мягком материале для изготовления печатных форм — устранит ошибки при повторной печати. Специальные устройства безопасности обеспечили бы целостность результатов. Результат будет безупречным. Это было намерение, но ему не удалось его реализовать.

Разностный двигатель № 1 — судьбоносный старт

Его первая машина, Difference Engine No. 1, была разработана для автоматического вычисления и табулирования математических функций, называемых полиномами, которые имеют мощные общие приложения в математике и технике.Бэббидж тесно сотрудничал с Джозефом Клементом, мастером по изготовлению инструментов и чертежником, которому было поручено изготавливать детали. Разностный двигатель № 1 требовал 25 000 деталей и должен был весить приблизительно четыре тонны.

Строительство было внезапно остановлено в 1833 году, когда Клемент сбил инструменты и уволил своих рабочих после спора с Бэббиджем по поводу компенсации за перемещение мастерской Клемента ближе к дому Бэббиджа. Двигатель так и не был построен. Позднее около 12000 неиспользованных прецизионных деталей были переплавлены на металлолом.Для британского правительства, финансировавшего это предприятие, проект обошелся дорого. Когда были оплачены последние счета, казначейство потратило 17 500 фунтов стерлингов — стоимость двадцати двух новеньких паровозов с завода Роберта Стефенсона в 1831 году — огромная сумма.

Готовая часть незаконченного двигателя

Небольшая демонстрационная сборка была построена и доставлена ​​Бэббиджу Клементом в 1832 году. Этот «красивый фрагмент», одна седьмая часть вычислительной секции, — все, что Бэббидж смог показать после десятилетия инвестиций.Бэббидж использовал произведение для развития своих идей о вычислениях, а также для ярких демонстраций ученым, гостям, высокопоставленным лицам, ученым и друзьям. Устройство доказало надежность конструкции и поддержало возможность создания полноценной машины. Это был первый успешный автоматический калькулятор и один из лучших образцов точной инженерии того времени. Он остается одним из самых знаменитых символов в доисторические времена автоматических вычислений.

Аналитическая машина

В 1834 году, когда проект разностной машины застопорился, Бэббидж задумал новую, более амбициозную машину, позже названную аналитической машиной — программируемую вычислительную машину общего назначения.Аналитическая машина — это качественный скачок в логической концепции и физических размерах, а ее конструкция считается одним из поразительных интеллектуальных достижений века.

Аналитическая машина включает в себя многие важные принципы, присущие современным цифровым компьютерам, и ее концепция знаменует переход от механизированной арифметики к полноценным вычислениям общего назначения. Если бы двигатель был построен, он бы затмил даже огромный разностный двигатель, и запускать его вручную было бы не по силам самому сильному оператору.«Расчет паром» было бы чем-то большим, чем просто оборот речи. Именно на аналитической машине Бэббиджа во многом основывается статус «первого компьютерного пионера».

Ада Лавлейс

В 1833 году Бэббидж встретил на вечеринке Аду Лавлейс, дочь известного британского поэта лорда Байрона. Лавлейс, которому было всего семнадцать, была математическая подготовка, что было необычно для женщины того времени. Она была очарована небольшой рабочей частью машины и со временем стала горячим сторонником работы Бэббиджа.

В 1843 году Лавлейс опубликовала статью итальянского инженера Луиджи Менабреа, которую она перевела с французского. К нему она приложила собственные обширные примечания, которые в три раза превышали длину основной статьи. Примечания включали описание шагов, которые движок предпримет для решения определенных математических задач — процедур, которые мы теперь называем программами — первые опубликованные описания такого рода.

Лавлейс предположил, что машина может выходить за рамки чисел и в более общем плане манипулировать символами в соответствии с правилами.Она увидела, что числа могут представлять собой сущности, отличные от количества — буквы алфавита, музыкальные ноты — и что, манипулируя числами, вычислительные машины могут расширить свои возможности за пределы мира математики. В свете событий, произошедших в ^{-х гг.} гг., Это представление является пророческим, и Бэббидж, похоже, не представлял его с какой-либо ясностью.

Двигатель второго отличия

Когда Бэббидж усовершенствовал механизмы аналитической машины, он увидел, как можно упростить конструкцию разностной машины.Между 1847 и 1849 годами он разработал новый двигатель, разностный двигатель № 2. В новой конструкции были использованы многие методы, разработанные для более требовательной аналитической машины.

Новый дизайн был элегантным и эффективным, и для большей вычислительной мощности потребовалось треть количества частей, меньшее, чем у Difference Engine № 1. С 8000 деталей двигатель будет весить пять тонн, иметь длину одиннадцать футов и высоту семь футов. Бэббидж не пытался построить машину.Именно этот проект был окончательно построен и завершен в 2002 году и является первым из проектов двигателя Бэббиджа, который был реализован полностью.

Два вдохновленных шведа

Другие пытались построить двигатели различия во времена Бэббиджа, но все они закончились плачевно. Вдохновленный описанием первого двигателя Бэббиджа, опубликованным в 1834 году, шведская группа отца и сына Георг и Эдвард Шойц построили рабочий прототип, построенный в 1843 году. Затем последовали две полностью спроектированные версии из металла, первая в 1853 году в Стокгольме. , второй в 1859 году в Лондоне для Главного регистрационного бюро.

Ни один из них не имел особого успеха. Надежды на экономию от автоматического составления таблиц с помощью машин не оправдались. Что еще хуже, машина, сделанная в Лондоне, не имела устройств безопасности Бэббиджа, имела тенденцию к выходу из строя и требовала постоянного ухода. И отец, и сын умерли банкротами. Строительство двигателей различий способствовало их разорению. Три двигателя теперь находятся в музеях, прекрасное свидетельство разбитых надежд и финансовой катастрофы.

Почему Бэббидж потерпел неудачу

Бэббидж не смог построить полную машину, несмотря на независимое богатство, социальное положение, государственное финансирование, десятилетие проектирования и разработки и лучшие британские инженерные решения.Причины все еще обсуждаются, и коктейль из соображений богат. Бэббидж был колючим персонажем, в высшей степени принципиальным, легко обижался и подвергался яростной публичной критике тех, кого считал своими врагами. Безудержные затраты, высокая точность, катастрофический спор с его инженером, прерывистое финансирование, политическая нестабильность, обвинения в личной мести, задержки, отсутствие доверия и культурный разрыв между чистой и прикладной наукой — все это факторы.

Бэббидж тоже был тухлым публицистом.Он не любил читать лекции о своей работе, не заявлял и не пропагандировал математический потенциал своих двигателей. В результате машины оценивались в основном по их практической полезности для создания безошибочных таблиц, и современные эксперты не соглашались с тем, что в новых таблицах действительно есть какая-то потребность. Некоторые утверждали, что существующие таблицы уже были достаточно точными и что не было экономического оправдания больших капитальных затрат на создание его огромных машин. Другие сомневались в том, что двадцать, тридцать и пятьдесят цифр точности, на которых настаивал Бэббидж, были оправданы, когда измерения можно было проводить не более чем с несколькими десятичными знаками.