В моем случае очередная жизненная проблема стала поводом для того, чтобы собрать по ней информацию и написать вот эту самую статью. Дело в том, что мне пришлось подбирать автомат для электрической печи в сауну, а значит передо мной встал вопрос о выборе тока автомата по мощности обогревателя.
То есть эта статья станет таким методическим пособием для тех, кому нужно выбрать автомат для какой-либо нагрузки. При этом речь пойдет как о рабочем напряжении в 220 вольт, так и о напряжении в 380 вольт. Ведь то и другое активно и повседневно используется в нашем быту. При этом 3890 вольт бывает куда более эффективно использовать, чем 220, так как при одном и том же токе можно получить куда более значимую мощность. Ну обо всем по порядку...
Как мощность автомата зависит от тока и напряжения
Давайте с самых азов. Что такое мощность? Мощность - это работа совершаемая в единицу времени! При этом работу совершает наш ток, который идет по проводам. И чем больше ток, тем больше мощность, что логично. Если те же самые зависимости выразить уже в формулах, то выглядит это следующим образом.
P = U * I, где P – мощность Ваттах (Вт);
I – сила тока в амперах (А);
U – напряжение в вольтах (В).
Так как тема нашей статьи про ток автоматического выключателя, то именно он и будет нам интересен при расчете. С условием, что все остальные величины известны! Переписываем наше выражение:
I = P/U
И давайте, чтобы закрепить все на практике я приведу мой конкретный пример.
Расчет автомата (автоматического выключателя) для печки в сауне
В моем случае была вот такая печь "Helo".
На ней нашлась подобная табличка.
Так вот из информации на табличке видно, что печь на 6 кВт, при этом на напряжение 400 в.
Давайте теперь гипотетически представим, что у нее напряжение питания 220 вольт, для примера, а потом возьмем ее номинальные значения.
Расчет автомата для 220 воль 6 кВт
Особенность питания от 220 вольт сводится к тому, что у нас лишь одна фаза, и два провода (фаза и ноль). В итоге мощность рассчитывается для автомата управляющего двумя линиями (фаза и ноль). Это может быть либо УЗО + автомат, либо просто Диф. автомат. Об особенностях того и другого я уже рассказывал.
Так вот, здесь ток будет течь через одну фазу, а значит все 6 кВт будут обеспечиваться только через нее. Получается так:
I = 6000 Вт/220 В = 27,3 А
То есть для однофазной нагрузки мощность в цепи и на автомате будет 27,3 А. Весьма значительный ток! При этом сечение провода для медного провода получается порядка 2,5 мм.
Расчет автомата для 380 вольт 6 кВт
Теперь рассмотрю именно наш вариант, когда все же учитывается тот факт, что печь трехфазная и питание трехфазное и напряжение 380 вольт.
Для трёхфазной схемы подключения будет учитываться тот факт, что у нас будут три параллельных цепи. Не забываем конечный результат делить на 3:
I = (P/U)/3 = (6000/220)/3 = 27,27 / 3 = 9,1 А - будет в каждой цепи, каждой фазе, при подключении звездой.
* - заметьте, что не смотря на то, что принято считать напряжение для 3 фазной сети в 380 вольт, в расчете взято напряжение не линейное 380, а фазное, то есть между фазой и N. То есть у нас получается три "отвода" от N трех сетей по 220.
Вот собственно наши расчеты закончены, самое время перейти к подбору автомата
Подбор номинального тока автоматического выключателя по расчетному току (исходной мощности) нагрузки
Прежде, чем перейти к выбору, приведу небольшую справочную табличку для однофазной цепи, то есть для 220 вольт.
| Мощность, кВт | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
| Сила тока, А | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
Данная таблица даёт приблизительную оценку силы переменного тока, протекающего по однофазной электрической сети. При этом следует помнить, что имеется в виду пиковая потребляемая мощность, а не средняя. Пиковая мощность проявляется порой лишь кратковременно, но с повышенным энергопотреблением. При этом удобно пользоваться таблицей с учетом предельных нагрузок, и учитывать тот факт, что автоматы выпускаются с определённым номиналом по силе тока, то есть со своим типорядом:
| Схема подключения | Номиналы автоматов по току | |||||||
| Номиналы автоматов, А | 10А | 16А | 20А | 25А | 32А | 40А | 50А | 63А |
| Однофазная, 220 В | 2,2 кВт | 3,5 кВт | 4,4 кВт | 5,5 кВт | 7,0 кВт | 8,8 кВт | 11 кВт | 14 кВт |
| Трёхфазная, 380 В | 6,6 кВт | 10,6 кВт | 13,2 кВт | 16,5 кВт | 21 кВт | 26,4 кВт | 33,1 кВт | 41,6 кВт |
Например, если нужно узнать, на сколько ампер нужен автомат под мощность 15 кВт при трёхфазном токе, то ищем в таблице ближайшее большее значение – оно составляет 16,5 кВт, что соответствует автомату на 25 ампер.
Следует помнить следующее:
Установка слишком мощного автомата может привести к тому, что до его срабатывания электрооборудование, не защищённое собственным предохранителем, выйдет из строя.
Автомат с заниженным числом ампер способен стать источником нервных стрессов, постоянно обесточивая дом или отдельные помещения при включении электрочайника, утюга или пылесоса.