Автоматы для домашней проводки: какие выбрать?

В любом коммутационном электрощитке обязательно устанавливается система автоматических выключателей – «автоматов», которые необходимы для аварийного отключения питания участков электросети, защиты дома от электрической и пожарной опасности.

Главная проблема – правильный выбор модели автомата, который должен иметь оптимальные технические характеристики и обязан соответствовать параметрам электросети. Только в этом случае он будет работать корректно и обеспечит требуемый уровень электрозащиты.
 

Что такое автомат, и как он работает?

Электрический выключатель («автомат») – коммутационное устройство, устанавливаемое в сеть электропитания для защиты проводки от перегрузок и выхода из строя.

Принцип защиты – двухконтурный: тепловая и электромагнитная защита.

- Важный элемент защитного выключателя – чувствительная биметаллическая пластина, которая мгновенно реагирует на изменение величины пропускаемого сквозь нее электрического тока. Повышается ток – пластина нагревается и изгибается, размыкая сеть. Как только пластина остынет, сеть снова можно включить вручную. Тепловая защита дает эффект в ситуациях постепенного нарастания тока в сети.

- Еще одна функциональная деталь – подвижный сердечник-расцепитель, который срабатывает под воздействием сверхтоков короткого замыкания и полностью отключает питание. Электромагнитная защита необходима при резких скачках напряжения и коротких замыканиях.

Монтируется автомат в сеть между источником питания и энергопотребляющим оборудованием, контролирует напряжение в сети и имеет достаточно простой алгоритм работы:

- при нормальном напряжении сети – автомат отключен, ток свободно протекает через него;

- при увеличении напряжения в сети или коротком замыкании – автомат срабатывает и обесточивает всю сеть на объекте, либо выделенный участок сети.
 

 

Автомат работает автономно и всегда запрограммирован на определенные параметры электрической сети. Главное – знать эти параметры и правильно подобрать модель выключателя.

Характеристика автоматических выключателей

К наиболее важным характеристикам автоматических выключателей защиты относят:

- Номинальный ток – максимальное значение силы тока в сети конкретного потребляющего объекта. Этот показатель зависит не от количества кабелей, подключенных к устройству, а от их сечения. Чем выше ток, тем большее сечения кабеля и тем мощнее нужен автомат. При расчетах, учтите, что защита должна иметь запас прочности, как минимум, на 10% выше предельного значения номинального тока (особенно важно при работе со старой проводкой).

- Селективность – величина нагрузки конкретной электрической линии (уровень энергопотребления подключенного оборудования), которая влияет на величину номинального тока. Например, освещение требует силы тока в 10А, розетки питания – 16А, электроплиты – 25-32А, главный выключаете – до 40А. Под величину нагрузки подбирается и система защиты.

- Ток срабатывания – величина силы тока, при которой автомат срабатывает на 100%. Зависит от селективности сети (уровня нагрузки) и номинального тока.

- Число полюсов на автомате – зависит от типа сети (однофазная или трехфазная). Для однофазной сети достаточно 1- и 2-полюсных автоматов, для трехфазной необходимы автоматы на 3- и 4 полюса. 

- Мощность энергопотребления – определяет выбор номинала. Чем больше энергопотребляющих устройств подключено к сети, тем большая мощность потребуется, тем больше должно быть сечение кабелей, а следовательно – мощнее вводный (главный) автомат.

- Токи короткого замыкания и пусковые токи – определяет максимальное значение перегрузки или резкого скачка тока, при котором автомат сохранит работоспособность и не отключится.  

Кроме того, следует учитывать и возможности самих автоматических выключателей – каждая модель имеет свои параметры по энергопотреблению, пусковым токам, индуктивным нагрузкам, отключающей способности и т.д. Для различения моделей коммутационных устройств существует специальная маркировка.

Как правильно выбрать автомат

Выбор автоматического выключателя зависит от вышеперечисленных технических характеристик.
 

По типу электросети и номинальному току

В частности, сначала необходимо определиться с типом электросети:

- Однофазная цепь (220V) – используются однополюсные (фазовый проводник) и двухполюсные (фазовый и нулевой) автоматы. Первые рассчитаны за защиту сети освещения и розеточные группы, вторые оптимальны для влажных помещений (кухня, ванная комната, баня) и подключения бытовой техники со средним энергопотреблением (они отключают и фазу и ноль).

- Трехфазная цепь (380V) - используются 3-х и 4-полюсные автоматы для защиты приборов с высоким энергопотреблением (стиральные машины, электрические посудомойки, духовые шкафы, нагревательные котлы и бойлеры).

Здесь следует обязательно разобраться с требуемым сечением проводки для каждого участка электрической цепи. Согласно стандартным таблицам, каждое сечение кабеля способно выдержать свои предельные значения допустимого тока нагрузки, допустимой мощности и предельной силы тока для защитных автоматов (16, 25, 32, 40, 63 А). Автоматический выключатель следует выбирать по максимально близкому, но чуть меньшему значению.

К примеру, освещение в доме требует 19 А тока и 4 кВт мощности однофазной электроцепи. Для этого достаточно сечения медного кабеля 1.5 мм2, а автомат должен иметь показательно номинального тока 10 А (максимально – 19А). То есть, защитный автомат с номиналом в 10 А будет нагреваться, но не отключит сеть питания, пока сила тока не достигнет 19А. А домашний кондиционер требует 32А тока и потребляет более 8 кВт мощности. Для него требуется медная жила с сечением не менее 4 мм2 и автомат с номиналом 25А (отключится при силе тока в 32А).

По мощности

Такой расчет важен в случае, когда в сети питания подключено большое количество энергопотребляющей техники и оборудования. Можно рассчитать номинал автомата защиты для каждого прибора, а можно провести расчет общей мощности энергопотребления, чтобы выбрать правильную модель главного автоматического выключателя на входе в дом.

Достаточно сложить мощность всех подключенных приборов (P) и разделить это значение на напряжение сети (U). Полученное значение максимального тока (I) даст вам понимание характеристик требуемой модели автомата:

I = P/U

Желательно, чтобы номинал выбранного устройства был чуть меньше полученного значения I. Расчет номинала автоматов не по сечению кабелей, а по мощности энергопотребления удобен в случае, если у вас новая проводка с большим запасом.

По отключающей способности

Отключающая способность автомата – это его способность работать и сохранять функциональности при токах короткого замыкания (кратковременный, но сильный скачок тока). Чем больше тысяч ампер способен выдержать выключатель, тем он надежнее: успеет вовремя отключить сеть, не сгорит и сможет включиться повторно. 

Расчет прост: необходимо рассчитать силу тока короткого замыкания в вашей электроцепи и учесть удаленность трансформаторной станции от вашего электрощитка. Если подстанция рядом, то в доме или квартире подойдет автомат с отключающей способностью – до 10.000 А (в целом же достаточно модели на 6.000 А). Для загородных домов и дач – лучший вариант на 4.500 А. Учтите, что, чем ниже отключающая способность, тем больше вероятность, что автомат сгорит при коротком замыкании и не сможет защитить сеть от уничтожения.

По типу электромагнитного расцепителя

Это – гарантированная защита от длительного роста силы тока (не короткого замыкания). Это возможно из-за аварий на подстанциях или локального включения высокомощного оборудования. Чтобы сеть не выключалась, автомат должен иметь небольшую задержку срабатывания, но не сгореть из-за нагрузки. Эту задачу выполняет электромагнитный расцепитель: он срабатывает с задержкой и тогда, когда сильный ток имеет продолжительное действие.

По типу срабатывания электромагнитного расцепителя автоматы бывают трех видов:

- B — при превышении номинала в 3-5 раз (дачи, загородные дома, старые квартиры);

- C — в 5-10 раз (современные электросети в новостройках на небольшом удалении от подстанций);

- D — в 10-20 раз (промышленные объекты, мастерские).

Естественно, оптимальным для частного дома может считаться автомат с электромагнитным расцепителем вида В или С. Он, кстати, и самый распространенный.
 

По уровню защиты

Каждое кабельное подключение имеет свое назначение, которое зависит от подключенного оборудования и сечения кабелей.

Для каждого вида подключения существуют свои автоматы с определенной маркировкой:

- A и Z – подключение электронных и полупроводниковых устройств. Тепловая защита срабатывает, когда сила тока превышает 30-50% от номинала, а электромагнитная защита от короткого замыкания срабатывает через 0.05 секунд.

- В – для подключения осветительных приборов с невысокими пусковыми токами. Тепловая защита срабатывает при превышении на 200% от номинала, а электромагнитная – через 4-5 секунд

- С – для бытового освещения с умеренными пусковыми токами, двигателей и трансформаторов. Защита срабатывает при превышении силы тока на 400% от номинала.

- D и К – для промышленных активно-индукционных цепей, высоких индуктивных нагрузок и мощных двигателей с большими пусковыми токами.

Таким образом, оптимальный вариант – устанавливать в электросистеме дома автоматические выключатели разных типов (пакетники), в зависимости от конкретной сети питания и конкретной техники. Для этого необходим грамотный расчет нагрузок, который своим клиентам в Москве и Московской области предлагают специалисты компании «ЭЛЕКТРИМ».