Для шестнадцатиамперного автоматического выключателя отключение происходит менее чем за час. Согласно таблице 7, представленной в ГОСТ, при токе, равном 2.55 номинала (то есть 40 А, 9.2 кВт) отключение произойдёт в течение от 6 до 50 секунд. Если же рассматривать нагрузку в четыре номинала (64 А, 14.7 кВт), то отключение может произойти всего через 0.01-15 секунд.
Какую нагрузку выдерживает автомат на 16 ампер
Автоматический выключатель номиналом 16 ампер стал классическим выбором для защиты и питания бытовых приборов, а также внутренней электропроводки. Несмотря на широкую популярность, некоторые даже опытные электрики, сталкиваясь с вопросом о том, при какой нагрузке срабатывает этот автомат, могут давать неправильные ответы. В этой статье мы постараемся понять, сколько киловатт на самом деле может выдерживать 16-амперный автомат.
Какую нагрузку должен держать длительное время без отключения
Если мы начнём искать информацию об этом в Интернете, то скорее всего наткнёмся на сообщение о том, что так как автоматический выключатель имеет шестнадцатый номинал, то при стандартном напряжении 230 В он будет способен выдерживать нагрузку в 16 * 230 = 3680 Вт или 3.7 кВт без отключения. Это, безусловно, так, но эта информация слишком обобщенная. Для получения более точного значения необходимо учитывать тип автоматического выключателя и его параметры, связанные с время-токовой характеристикой.
Чтобы детальнее разобраться в этом, обратимся к графику время-токовой характеристики (ВТХ) автоматических выключателей.
На графике наглядно видно, что автомат может выдерживать ток до 1.13 от номинала без отключения, как это указано в ГОСТ IEC 60898-1-2020:
- 3.5.15 Условный ток нерасцепления Int. Это установлено значение тока, при котором автоматический выключатель может функционировать, не срабатывая, в течение определённого (условного) времени.
- 8.6.2.2 Условный ток нерасцепления (Int). Условный ток нерасцепления автоматических выключателей в соответствии с нормами равен 1.13 их номинального тока.
Теперь необходимо выяснить, что представляют собой эти “заданное (условное) время”. Эта информация указана в таблице 7 того же документа:
Таким образом, мы получаем ответ на наш вопрос: автоматический выключатель на 16 А может на протяжении часа выдерживать ток 18 А (что соответствует мощности 4.16 кВт) без отключения.
На что влияет время-токовая характеристика B, C и D
Нередко начинающие электрики задаются вопросом: что означает обозначение С16 на автомате? Это именно та информация, которая нам нужна. С — это тип, а 16 — это номинальный ток.
Но что же обозначает тип и каким образом это влияет на работу устройства? Чтобы ответить на этот вопрос, снова обратимся к графику ВТХ. На нём наглядно видно, что разный тип автоматического выключателя определяет время, через которое сработает автомат при перегрузке током. Например, при превышении в 4 раза номинала (64 А, мощность 14.7 кВт) автомат типа В сработает почти мгновенно (за считанные сотые доли секунды), тогда как тип С отключится через 4-15 секунд, тогда как тип D — через 15-45 секунд.
Важно! Разные типы автоматов необходимы для проектирования систем защиты с несколькими автоматическими выключателями, чтобы обеспечить корректную последовательность срабатывания при перегрузке. Это значит, что автомат более высокого класса сработает только в случае, если не произойдёт отключение более низкого класса, благодаря чему реализуется принцип селективности в схемах защиты.
Особенности защитной автоматики в условиях бытового использования
Обычно устройства для автоматического отключения устанавливаются в местах ввода электричества в здание или присоединяются непосредственно к отдельным потребителям электроэнергии. Специалисты рекомендуют устанавливать защитные автоматы отдельно для групп, питающих освещение и розетки, а также для крупных электрических приборов, таких как электрические котлы или ТЭНы.
При выборе автоматики крайне важно обратить внимание на сечение проводов, которые планируется подключать к устройству. Сам кабель подбирается с учётом величины мощности, потребляемой электрическими приборами или группами приборов, подключённых к проводнику.
Например, суммарная мощность, которую может выдержать розетка номиналом 16 А, составляет 3.5 кВт. Для её подключения обычно используется медный кабель с сечением 1.5 мм². Однако наилучшим решением будет применение кабеля с сечением 2.5 мм², чтобы учесть возможные ухудшения качества проводников. Таким образом, для того чтобы обеспечить необходимый уровень защиты как для розетки, так и для проводов, необходимо установить автомат на 16 А. Это самый простой способ расчета предельных киловатт, которые могут выдерживать автоматы на 16, 25, 32 и 40 Ампер.
Для удобства расчётов можно использовать таблицу с величинами:
Расчетная нагрузка
Значения силы тока, указанные на автоматических устройствах в Амперах, сигнализируют о том, что произойдёт отключение цепи, срабатыванием теплового расцепителя в случае, если ток в электрической цепи превысит указанные значения, а именно – 10A, 16A, 25 A и 32A.
Для однофазных электрических сетей обычно применяются автоматические выключатели с одним или двумя полюсами, их номинал варьируется в диапазоне от 1 до 50 А. В частных домах автоматы с более высоким номиналом используются довольно редко, и для их использования требуется специальное согласование с электросетевой организацией и наличие соответствующих технических возможностей.
Если наблюдается длительная нагрузка, превышающая номинальные значения, автомат отключается. Поскольку в случае короткого замыкания автомат может отключиться даже при минимальной нагрузки на объект, тут ответственность лежит на электромагнитном расцепителе.
При этом важно помнить, что значения мощности, указанные в киловаттах, одинаковы как для автоматов с одним, так и с двумя полюсами, так как они рассчитаны на аналогичные значения силы тока в однофазных электросетях 220 В.
Также следует быть осторожными к подделкам, так как некоторые автоматические выключатели могут не выдерживать заявленную нагрузку.
Как выбрать качественный автоматический выключатель. Наиболее известные бренды
Среди современных пользователей и специалистов-электриков наибольшей популярностью пользуются автоматические выключатели от следующих брендов: ЕКF, Schneider Electric, Legrand, Moeller и АВВ. Все перечисленные компании являются иностранными производителями, представителями Европы и США, и их популярность объясняется высоким качеством этих устройств.
Для того чтобы обеспечить надежную и эффективную защиту электрическим проводникам и бытовым электроприборам, помимо учета предельных киловатт, которые может выдерживать автоматика номиналом 16, 25, 32 и 40 Ампер, также крайне важно учитывать качество этих изделий. Не следует забывать, что при низком качестве исполнения и обнаруживаемых подделках автоматы могут срабатывать при малейших перегрузках.
Кроме того, у большинства доступных по цене выключателей конструкция не предусматривает установку тепловых расцепителей, которые реагируют на перегрев проводника.
Технические особенности
Независимо от количества полюсов у коммутатора, технические параметры моделей остаются неизменными. Поэтому номинальное напряжение, коммутационные характеристики и класс токоограничения будут оставаться на том же уровне.
Полезно! Указанные параметры маркируются на корпусе автоматического выключателя. Например, так это изображено на предоставленном фото.
Номинальная сила тока
Номинальная сила тока для автомата типа С16 составляет 16 ампер (А). Это говорит о том, что устройство может продолжительное время безопасно пропускать ток силой 16 А или меньше без перегрузки и отключения.
Тем не менее, стоит помнить о возможных изменениях температуры окружающей среды. Например, при её понижении сила тока может возрасти и наоборот.
Примечание! Значение, указанное на корпусе устройства, соответствует его работе при температуре окружающей среды 30 °С.
Icn
Под термином коммутационная или номинальная отключающая способность, обозначаемая как Icn, подразумевается возможность устройства размыкать цепь при возникновении короткого замыкания (КЗ) определённой силы. Не стоит забывать, что в отличие от плавких предохранителей, автомат С16 в случае КЗ просто отключится, прерывая подачу тока, сохраняя свои функциональные характеристики.
На корпусах автоматов часто указаны запредельные значения в несколько тысяч ампер. Разумеется, этот ток является не рабочим, а тем, при котором автомат выйдет из строя. Как правило, это значение указано на корпусе устройства и выделяется отдельным прямоугольником. Бытовые автоматы могут иметь значение 4 500 А или 6 000 А.
В моделях, используемых в промышленности или коммерческой среде, уровня характеристик указываются без рамки. Стоимость автоматов типа С16 зависит от их способности многократно отключаться — чем выше этот показатель, тем дороже будет устройство.
Интересно! Маркировка автоматов, предназначенных для бытового применения, осуществляется в соответствии с международными стандартами IEC 23-3/EN 60898. В соответствии с содержимым стандарта, на коммутаторе указываются значения номинального максимально допустимого отключающего параметра.
Класс токоограничения
Значение этого показателя определяет время, в течение которого гаснет электрическая дуга, возникающая из-за короткого замыкания в цепи.
Когда происходит короткое замыкание, выключатель размыкает контакты и отключает сеть. В этот момент сила тока может достигать нескольких тысяч ампер. Поскольку это значение очень большое, между размыкающимися контактами возникает электрическая дуга, которая характеризуется высокой температурой. Из-за этого, чтобы предотвратить перегрев и повреждение, дуга должна быть погашена в минимально возможный период времени, что достигается за счёт дугогасительной камеры.
Устройств классифицируются по данному критерию на 3 группы:
- 3 класс – гашение дуги происходит за 0,003-0,005 секунд (миллисекунд).
- 2 класс – гашение дуги осуществляется за 0,005-0,01 секунд.
- 1 класс – гашение дуги занимает 0,1 секунды.
Каким должен быть кабель
Наиболее распространённым типом подключения электричества к квартирным или загородным домам является однофазная сеть. Исходя из этого, необходимо подбирать двух- или трёхжильный провод. Диаметр сечения провода должен соответствовать параметрам клемм, установленных на автоматах типа С16.
Интересно, что для пропускания тока в 16 Ампер с избытком подойдет медный провод с сечением 2,5 или даже 1,5 мм². Однако, как правило, клеммы имеют стандартные размеры и могут зажимать провод с сечением до 25 мм². Это может быть полезным в случае, если требуется запитать несколько розеток от одного автомата или если используется более грубая алюминиевая проводка.
| Характеристика | Алюминиевая проводка | Медная проводка |
| Минимальное поперечное сечение, мм² | 2,5 | 0,4 |
| Проводимость тока, кВт | Не более 3 при минимальных сечениях кабеля | Превышает примерно в 1,6 раз |
| Срок эксплуатации, лет | 15-20 | 40-50 |
| Особенности эксплуатации | Легко перегибается и ломается при многократном перегибе в одном месте | По сравнению с алюминием, медь более устойчива к перегибам и имеет лучшие пластичные свойства, что позволяет ей легко прокладываться в труднодоступных местах без повреждений. |
| Удобство эксплуатации | При подключении розетки для современного потребителя потребуется сечение не менее 4 мм², что делает соединение с автоматами С16 крайне затруднительным. | Для подключения розеток стандарта современные требования требуют сечение 2,0-2,5 мм², что исключает любые непредвиденные проблемы при монтаже. |
| Степень окисления | Открытые алюминиевые жилы быстро окисляются, что требует применения специальных защитных средств, чтобы избежать снижения допустимой нагрузки. | Медные жилы могут окисляться, но этот процесс происходит значительно медленнее, и их токопроводящие свойства при этом остаются высоким. |
Интересно! Хотя медная проводка стоит в 2,5-3,5 раза дороже алюминиевой, она обладает большей популярностью благодаря своей долговечности. Выбор сечения проводов зависит от способа их прокладки и характеристик автоматического выключателя.
Таким образом, использование 16-амперного автомата не имеет смысла вместе с проводкой, у которой сечение жил превышает 2,5 мм². Хотя даже такой диаметр провода немного избыточен, так как в случае замуровки в стены он выдержит ток до 21 А. В открытой проводке его пределы могут доходить до 30 А.
Важно! При неправильном расчете нагрузки и сечениях проводов автомат может не сработать при небольших перегрузках, но при этом будет сильно нагреваться, что может привести к плавлению корпуса.
Таким образом, уровень проводимости и совместимость с одно- либо многополюсными автоматами на 16 Ампер зависят от количества жил, способа монтажа и условий эксплуатации. 16-амперный автомат способен пропустить ток в 23,2 А. Если используется проводка с сечением 1,5 мм², данный ток вызовет нагрев проводника. Если такие кратковременные нагрузки возможны, проводка справится с ними, однако частые и длительные перегрузки могут привести к её преждевременному выходу из строя с возможными негативными последствиями.
Как рассчитать сечение кабеля по мощности и разобраться, какие автоматы ставить в щиток
14 декабря 2022
Универсальная таблица
Чтобы быстро ответить на вопрос, какое должно быть сечение провода, можно просто предоставить таблицу с данными. Однако знаю, что вам может быть интереснее разобраться в более глубоких аспектах вопроса. Поэтому прежде чем предлагаю таблицу, стоит обсудить, по каким критериям она составлена и от чего зависит выбор сечения.
Следует отметить, что все параметры в статье касаются исключительно медных проводов, так как именно они чаще всего используются.
Эта таблица приводит оптимальные соотношения между сечениями проводов, номиналами автоматов и нагрузкой на линию:
| Сечение провода |
Номинал автомата |
Максимальная нагрузка |
|---|---|---|
| 1.5 мм² | 10 A | 2.2 кВт |
| 2.5 мм² | 16 A | 3.5 кВт |
| 4.0 мм² | 25 A | 5.5 кВт |
| 6.0 мм² | 32 A | 7.0 кВт |
| 10 мм² | 50 A | 11 кВт |
Теперь стоит разобраться, почему всё так, как предусмотрено в таблице. Мы обсудим ключевые факторы, влияющие на выбор сечения и номинала автоматов, а также взаимосвязи, которые могут возникнуть. Однако, как вы увидите, в конце статьи придется признать, что таблицы не позволят избежать ошибок — слишком много переменных, чтобы прийти к точным результатам через собственные расчеты. Так что используйте её как опорный материал, компилируя с другими данными.
Во-первых нужно определить мощность всей нагрузки
Хотя использование таблиц, как основа для расчета, вполне приемлемо, настоятельно рекомендуется рассчитать общую нагрузку именно вашего проекта.
Считаем общую мощность будущих потребителей.
Для этого требуется составить список всех электроприборов, которые планируются к использованию, и просуммировать их паспортную мощность. Если вам сложно узнать, сколько именно потребляет этот или тот прибор, то проще всего найти значения в онлайн-магазинах.
Для выбора автоматов и сечения кабеля не нужно оценивать всю мощность квартиры или дома. Вы ведь не планируете подключать все розетки от одного провода, верно? У вас будут однозначно несколько отдельных линий, выделенных по комнатам или видам использования, каждая из которых имеет свои предельно допустимые значения. Об этом мы также поговорим дальше в статье.
Примеры
Для кухни понятно, что там будут холодильник, духовой шкаф, варочная панель, вытяжка, телевизор и розетки для мелкой бытовой техники. Сценарии их одновременной работы легко предугадать.
Что касается спальни, там может происходить путаница — не так много приборов, а порой комнаты вообще объединены одной питающей линией. В таком случае необходимо подчитывать нагрузку на будущее. Также там будут включаться по очереди несколько устройств, таких как фен и пылесос, а более часто и длительно может работать компьютер, телевизор или приставка. Просто прикидывайте максимальную возможную одновременную нагрузку и принимайте это в расчет.
Последовательность расчета
Пример: расчёт ампер для пары электрических конвекторов, суммарная мощность которых составляет 2,5 кВт. Используя известную формулу, определяем общую силу тока: 2500/220=11,4А. Применяя упрощённый вариант, получаем 5*2,5=12,5А. Примечание: в упрощенном расчетах мы автоматически учитываем необходимый запас по току, так что именно этот вариант является предпочтительным.
Теперь надо выбрать кабель. В России рекомендуется использовать кабель ВВГнг для обычной бытовой сети. Сечение проводника нужно выбирать по таблицам, указываемым в ПУЭ, например, п.1.3.10. Для нашего примера подойдет кабель с сечением 1 мм², который выдерживает ток до 15А.
Теперь необходимо выбрать автомат, который защитит выбранный кабель от перегрева. На основании характеристик выбираем автомат на 16А. Но учитывая, что автомат предназначен для защиты кабеля на 1мм², для него будет достаточно устройства на 10А, поскольку это менее рассчитанного нами значения тока конвекторов, равного 11,4А. Поэтому выбираем кабель с сечением 1,5 мм², которое выдерживает ток до 19А.
Особенности выбора автомата по номинальному току и напряжению:
- Для кабеля с сечением 0,5 мм² необходимо устройство с номинальным током 10A. Допустимая мощность в двухфазной сети составит 2,4 кВт.
- Для проводника с сечением 1 мм² потребуется защитный автомат на 17A (мощность 3,7 кВт);
- Если кабель имеет сечение 1,5 мм², номинальный ток будет 23A, а мощность – 5 кВт;
- Для проводника с сечением 2,5 мм² номинальный ток составит 30A, а мощность – 6,6 кВт;
- Для кабеля с сечением 4 мм² номинальный ток составит 41A, мощность – 9 кВт.
Пример расчета
Предположим, максимальная перегрузка в быту составляет 2,4 кВт. Для расчета силы тока воспользуемся известной формулой: 2400Вт/220В=10,9A. Ближайшее значение по таблице составляет 10A. Можно ли использовать его или лучше взять другой? Отключений не произойдёт, так как для срабатывания защитного устройства нужно время на нагрев. При нагрузке в 11A оно нагревается примерно за 20 минут, и только после этого произойдет отключение. Однако, если за этот промежуток времени мощность снизится (например, выключится чайник), то отключение может не произойти.
Нередко в бытовых сетях установка автоматов на вводе 25A или 32A, на освещение 6A, а на розетки 10A и 16A. При трёхфазном вводе расчёты становятся более сложными.
