Выбор автоматического выключателя
Автоматический выключатель должен соответствовать требованиям, предъявляемым к нему в каждом конкретном случае, поэтому для успешного выбора модели нужно знать параметры защищаемой электропроводки, подключаемых к ней нагрузок и главные характеристики электропитания.
Основываясь на этих данных и необходимых параметрах защиты, можно выбрать нужные автоматы для реализации схемы электрощита и системы токовой защиты в целом. Так как схема может быть достаточно сложной и не только состоять из нескольких ступеней защиты, но и иметь несколько вводных и отходящих линий, то для выбора выключателей в то или иное место нужно также учитывать указанные выше параметры смежных автоматов и других аппаратов защиты установленных до и после выбираемого автомата.
Чтобы выбрать подходящий автоматический выключатель, нужно обратить внимание на следующие характеристики:
Номинальное напряжение Ue (B)
Это максимальное допустимое значение напряжения в условиях нормальной работы. При меньших величинах напряжения отдельные характеристики могут изменяться или, в некоторых случаях, улучшаться (например отключающая способность).
Номинальное напряжение изоляции Ui (кB)
Установленное изготовителем значение напряжения, характеризующее максимальное номинальное напряжение выключателя. Максимальное номинальное напряжение ни в коем случае не должно превышать номинальное напряжение изоляции.
Номинальное импульсное напряжение Uimp (кВ)
Номинальное импульсное напряжение – пиковое значение импульсного напряжения заданной формы и полярности, которое автомат способен выдержать без ущерба.
Номинальный ток In (А)
Это наибольший ток, который автомат может проводить неограниченное долгое время при температуре окружающего воздуха 40°С по ГОСТ Р 50030.2-99 и 30°С по ГОСТ Р 50345-99. При более высоких температурах значение номинального тока уменьшается.
Предельный ток короткого замыкания
Эта характеристика определяет максимальный ток, при протекании которого автоматический выключатель способен разомкнуть цепь хотя бы один раз. Так же её называют предельная коммутационная способность (ПКС). Иначе говоря, ПКС показывает максимальный ток при котором подвижный контакт автомата не приварится (не пригорит) к неподвижному контакту при возникновении и гашении дуги при размыкании контактов. Токи короткого замыкания могут достигать нескольких тысяч ампер и указываются на маркировке модели.
Параметр, напрямую влияющий на безопасность, надежность и долговечность электропроводки. Он заключается в отключении питания защищаемой цепи раньше, чем ток короткого замыкания достигнет своего максимума. Благодаря этому изоляция не подвергается повышенному нагреву при коротких замыканиях, тем самым снижая риск возникновения возгорания. Класс токоограничения — это время от момента начала размыкания силовых контактов автоматического выключателя до момента полного гашения электрической дуги в дугогасительной камере. Существует три класса токоограничения: 1, 2, 3. Самый высокий класс — 3. Время гашения дуги автомата этого класса происходит за 2,5…6 мс , 2-го класса — 6…10 мс, 1 класса — за время более 10 мс. Данная характеристика указывается под значением предельной коммутационной способности в черном квадрате. Автоматы с токоограничением 1-го класса не маркируются.
Данная характеристика определяет максимально возможное количество подключаемых к автомату защиты питающих и защищаемых проводов/проводников, одновременное отключение которых происходит при аварийной ситуации (превышение значения номинального тока и кривой отключения свыше определенного времени) в любой из подключенных цепей.
Номинальная отключающая способность Icu (кА)
Это способность автомата отключить защищаемый участок при возникновения в нем тока короткого замыкания, не превышающем величины предельной коммутационной способности. Если ток будет превышать её, то защита линии и способность автомата отключиться не гарантируется. Если автомат выбран по номинальной отключающей способности, то он может обеспечить защиту от тока короткого замыкания несколько раз.
Это характеристика зависимости времени отключения от протекаемого тока. Иначе её еще называют токо-временная характеристика. Выбор должен осуществляться в соответствии с типом Вашей системы, так как требования по защите всегда различны. Существует несколько типов кривых, самые популярные из них это типы B, C, и D: 1. Кривая B предназначена в основном для защиты генераторов, пиковых бросков тока нет. Расцепление от 3 до 5 номинальных токов. 2. Кривая C необходима для защиты цепей в случаях общего применения. Расцепление от 5 до 10 номинальных токов. 3. Кривая D требуется для защиты цепей с высоким пусковым током (трансформаторов и двигателей). Расцепление от 10 до 20 номинальных токов.
Степень защиты — IP
Степень защиты автоматического выключателя от неблагоприятных воздействий окружающей среды характеризуется международным стандартом IP и обозначается двумя цифрами, например IP20. Более подробно об этой важной характеристике Вы можете узнать в статье Что такое класс защиты IP
Что обозначает маркировка выключателя?
На фото изображена маркировка однополюсного автоматическиго выключателя фирмы Siemens. На его примере рассмотрим типичные обозначения данного ряда устройств: 5SY61 MCB — полное название модели, С 10 — кривая отключения типа С и номинальный ток 10 А, 230-400V — номинальное напряжение. Схемы показывают 2 рабочих положения автомата: I — цепь замкнута ( положение 1), O — цепь разомкнута (положение 2). Ниже слева от индикатора включения представлена предельная коммутационная способность (ток короткого замыкания) — 6000 А, под ней расположен класс токоограничения — 3. Подробное описание всех этих параметров приведено выше.
Зная эти характеристики можно без труда подобрать нужную модель. На нашем сайте представлен широкий ассортимент автоматических выключателей и вся необходимая информация о них. Задавайте все интересующие Вас вопросы через форму «Помощь онлайн», и Вам обязательно помогут с выбором. Удачных приобретений!
Выбор номинального тока автоматического выключателя. Расчет автомата.
Правило: Кабель выбирается соответственно нагрузке, а автоматы — соответственно кабелю. Понятно, что раз нагрузка подключается к автоматическому выключателю через кабель, то это накладывает некоторые ограничения на выбор автомата.
Сначала рассчитаем максимальный потребляемый ток нагрузки, для которой выбираем автомат (Iмакс)
Порядок расчета максимального потребляемого тока нагрузки (Iмакс):
1. Определить мощность нагрузки в ваттах. Суммарная мощность нагрузки для группы:
где Р1, Р2. Рn — мощности отдельных электроприёмников в группе, Вт.
2. Вычислить максимальный ток нагрузки (Iмакс) в амперах. Расчётный ток нагрузки:
где U — рабочее напряжение, В.
Обычно для однофазной нагрузки — 220 В, для трёхфазной сосредоточенной нагрузки — 380 В х √3 = 660 В.
Порядок выбора номинального тока автомата.
1. Вычислить номинальный ток автоматического выключателя (Iн), исходя из максимального потребляемого тока нагрузки (Iмакс):
— для осветительных сетей: Iн ≥ Iмакс ;
— для силовых линий к одиночным электроприёмникам: Iн ≥ 1.25Iмакс ;
— для силовых линий к группам электроприёмников: Iн ≥ 1.1Iмакс.
Учтите, что наш примитивный расчёт производится без учёта пусковых токов.
2. Для вычисленного номинального тока автомата (Iн) выбрать ближайшее большее значение номинального тока автомата (Iна) из ряда: 6, 10, 13, 16, 20,25,32,40, 50, 63 А.
3. Сравнить полученное значение выбранного номинального тока автомата (Iна) со значением максимально возможных токов автоматов (Iа макс) для кабеля, идущего от этого автомата к нагрузке (см. таблицу).
Максимально возможные номинальные токи автоматических выключателей для медных кабелей, чаще всего применяемых в быту
Сечение кабеля Sк, мм 2
Допустимый продолжительный ток в проводниках кабеля (Iк), А
Максимально возможный номинальный ток автомата (Iа макс), А
Номиналы автоматических выключателей.
Чтобы обезопасить электрическую сеть в случае перегрузки или короткого замыкания, используют устройства автоматического отключения. Но выбирать такие автоматические выключатели нужно с учетом их характеристик, иначе работа устройств будет неэффективной. И одним из ключевых параметров является номинал автоматического выключателя. Он представляет собой максимальное значение силы тока, которое способно выдерживать устройство, не допуская автоматического размыкания электрической цепи. Если сила тока превысит это значение, то автомат в любом случае сработает.
Разбираться в номиналах необходимо, чтобы правильно рассчитать нагрузку потребителей. К счастью, узнать этот параметр не составит труда — он маркируется на лицевой стороне корпуса устройства. Это цифровое значение в амперах, хотя единица измерения может не указываться. Для начала стоит разобраться в том, какие номиналы существуют. Их диапазон во многом зависит от типа выпускаемых устройств. Компактные автоматические выключатели. 
Такие аппараты характеризуются малыми габаритами корпуса. Их удобно располагать группами на DIN-рейке, как правило, они занимают не более одного стандартного модуля. Но из-за малых размеров возможности аппаратов также не велики. Обычно их устанавливают в сетях с небольшой нагрузкой. Какими-либо возможностями дополнительной настройки они не обладают. Соответственно, номинал таких автоматов исчисляется лишь единицами и десятками ампер. В качестве примера можно привести серию однополюсных автоматических выключателей NBH8-40 с диапазоном номинальных токов от 1 до 40 ампер. Подобные устройства отключения можно использовать в осветительных сетях или для группы маломощных электроприборов. Миниатюрные модели с небольшими номиналами скорее имеют бытовое назначение. Для промышленных сетей они попросту не подходят, поскольку на предприятиях сила тока в основном существенно выше их номинала. Автоматические выключатели в литом корпусе. 
Более серьезными по характеристикам являются автоматические выключатели в литом корпусе. Они имеют закрытую конструкцию, которая обеспечивает максимальную герметичность и надежность в работе. Номинал устройств данного типа может достигать сотен ампер и более. Характерным примером служит серия NM8 — номинал от 16A до 1250A. Номиналы автоматических выключателей в литом корпусе допускают их использование в промышленной сфере. Они подходят для защиты заводских станков и другого промышленного оборудования. Могут использоваться в электросетях коммерческих зданий — деловые и торговые центры, административные сооружения, учебные заведения и др. Благодаря закрытому корпусу из тугоплавких материалов аппараты прекрасно работают в экстремальных условиях окружающей среды. Воздушные автоматические выключатели. 
Если нужно устройство мощнее, то стоит отдать предпочтение воздушным автоматическим выключателям. Их номинал на порядок выше других автоматов и может исчисляться тысячами ампер. В частности, воздушные выключатели NA1 работают с номинальным током в диапазоне от 400A до 6300A. Главная особенность данной категории состоит в том, что величину номинальных характеристик можно изменять. Для этого на контакты устанавливают специальные калиброванные вставки. Данные устройства имеют промышленное назначение. Могут защищать электродвигатели и целые группы мощных потребителей. В связи с этим имеют трехполюсное исполнение, т.е. предназначены для трехфазных электросетей. Как правило, характеризуются сходными габаритами и отличаются только по ширине. В качестве места установки зачастую используется распределительный шкаф, который обеспечивает дополнительную защиту от пыли и воздействия среды. Дифференциальные автоматы и УЗО. 
Иногда в качестве защиты используются дифференциальные автоматы или связка автоматического выключателя с УЗО. Во втором случае устройство защитного отключения в электрической цепи всегда ставится перед автоматом. Иначе при коротком замыкании УЗО выйдет из строя из-за высоких импульсных токов. По номиналу такие устройства аналогичны компактным моделям и автоматам в литом корпусе. То есть номинальная сила тока может составлять десятки и доходить до сотни ампер. Это хорошо видно на примере дифференциальных автоматов NXBLE-63Y (от 6 до 63A) и серии УЗО NL1-100 (от 63 до 100A). Отличие от других категорий скорее в том, что они дают дополнительную защиту от поражения человека электрическим током. Как рассчитать номинал автоматического выключателя по току? Во-первых, нужно учитывать одну важную особенность. Заявленные номиналы автоматических выключателей всегда рассчитываются под определенную температуру окружающей среды. Обычно это от 32 до 40 градусов тепла. Если рабочие условия будут отличаться, то и допустимые параметры номинального тока изменятся. В связи с этим всегда нужно делать поправку в расчетах с учетом температуры окружающей среды. Во-вторых, нужно рассчитывать с определенным запасом. Чтобы не было ложных срабатываний, если одновременно будут включены все потребители. И, наоборот, при большом числе потребителей шанс одновременного включения всех потребителей практически равен нулю. Тогда используется понижающий коэффициент. Это актуально для зданий больших компаний и крупных производств. Что касается непосредственно способов расчета номинала, то для этого существуют специальные формулы. Но можно упростить задачу и наглядно представить обобщенные данные в таблице.
| Сила тока (А) | Мощность сети с 1 фазой (кВт) | Мощность 3- фазной сети (кВт) | Cечения медных проводов (мм 2 ) | Сечения алюминиевых проводов (мм 2 ) |
| 1 | 0,2 | 0,5 | 1 | 2,5 |
| 2 | 0,4 | 1,1 | 1 | 2,5 |
| 3 | 0,7 | 1,6 | 1 | 2,5 |
| 4 | 0,9 | 2,1 | 1 | 2,5 |
| 5 | 1,1 | 2,6 | 1 | 2,5 |
| 6 | 1,3 | 3,2 | 1 | 2,5 |
| 8 | 1,7 | 5,1 | 1,5 | 2,5 |
| 10 | 2,2 | 5,3 | 1,5 | 2,5 |
| 16 | 3,5 | 8,4 | 1,5 | 2,5 |
| 20 | 4,4 | 10,5 | 2,5 | 4 |
| 25 | 5,5 | 13,2 | 4 | 6 |
| 32 | 7 | 16,8 | 6 | 10 |
| 40 | 8,8 | 21,1 | 10 | 16 |
| 50 | 11 | 26,3 | 10 | 16 |
| 63 | 13,9 | 33,2 | 16 | 25 |
| 80 | 17,6 | 52,5 | 25 | 35 |
| 100 | 22 | 65,7 | 35 | 50 |
Номинальный ток автоматического выключателя и другие параметры
Назначение автоматического выключателя: отключение сети при возникновении перегрузки или короткого замыкания. При чрезмерной нагрузке или замыкании в электрической цепи возникает ток большой силы, разогревающий провода, выключатели и розетки. Может возникнуть возгорание. Моментальное срабатывание автомата предохраняет здание от возникновения пожаров. Кроме того, при ремонте или монтаже электрической сети, замене выключателей и розеток также необходимо отключать подачу электроэнергии.
Какие виды тока могут проходить через автоматический выключатель?
Кроме номинального, через автомат могут проходить другие виды тока:
- аварийного отключения (в просторечии – короткого замыкания);
- мгновенного отключения (предельно допустимый, или максимальный).
Ток короткого замыкания
Сила тока при КЗ в десятки раз превышает номинал. При возникновении тока аварийного отключения автомат должен мгновенно сработать. Для этого в конструкции аппарата установлен быстродействующий электромагнитный расцепитель. Время отключения составляет доли секунды. Даже самое сильное КЗ не успеет сильно разогреть провода и вызвать возгорание.
Предельно допустимый ток
В первые секунды после включения электродвигателя происходит его разгон, при этом потребляемый ток в несколько раз превышает номинальный для данного электроприбора. Пусковые токи возникают при включении пылесосов, насосов, холодильников, фенов, стиральных машин и т.д. Чтобы автоматический выключатель не срабатывал при каждом включении пылесоса или фена, в его конструкции предусмотрен медленный тепловой расцепитель. Размыкание контактов происходит при перегреве проводов в сети (при перегрузке). А при запуске двигателя перегрузка длится 2-3 секунды, и расцепитель не успевает отключить электричество. Зато при перегрузке и нагреве проводов срабатывает именно тепловой расцепитель.
Типы автоматических выключателей по току мгновенного расцепления
Второй важной характеристикой бытовых автоматических выключателей является класс (тип), определяющий предельно допустимый ток (мгновенного расцепления). В быту применяются устройства типа С, могут использоваться автоматы типов В, D. У автоматов класса В максимум превышает номинал в 3-5 раз, для аппаратов класса В этот показатель достигает 5-10 раз. Автоматы класса D рассчитаны на превышение номинала в 10-50 раз. Среди европейской продукции встречается класс А с разницей токов в 2-5 раз.
В быту используют оборудование класса С. Аппараты класса В предназначены для сетей освещения и очень длинных линий, класса D – для защиты трансформаторов или объектов с мощными электродвигателями.
Как определить необходимый параметр и выбрать автомат
Номинал автомата зависит от нагрузки. Существует стандартный ряд номинальных токов автоматических выключателей: 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А, 80А, 100А, 125А, 160А, 250А.