Содержание:
- Введение
- Расчет тока сети (формулы)
- Выбор сечения кабеля (провода) по току сети
- Выбор аппарата защиты от сверхтока
- Выбор аппарата защиты от дифференциального тока (тока утечки)
- Пример расчета бытовой электросети
В данной статье описывается методика расчета электрических сетей до 1000 Вольт, бытового (и аналогичного) назначения, в частности приведены формулы расчета тока сети, а так же порядок расчета и выбора аппаратов защиты, и сечения кабеля (провода). В заключительной части статьи приведен пример расчета бытовой электросети.
Приведенная в статье методика разработана с учетом требований ПУЭ «Правила устройства электроустановок (Издание седьмое)», ГОСТ 30331.5-95 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока», ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения».
Примечание: при выборе аппаратов защиты необходимо соблюдать требование селективности, т.е. при возникновении аварии (короткого замыкания, перегрузки) защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка, а не всей сети. Обеспечивается это поступательным уменьшением величины номинального тока каждого последующего, последовательно установленного, аппарата защиты.
Все приведенные в статье расчеты справедливы только для кабелей и аппаратов защиты характеристики которых отвечают требованиям соответствующих ГОСТов.
Для выбора как сечения кабеля (провода) так и аппарата защиты необходимо знать рабочий (расчетный) ток электросети значение которого можно определить по следующим формулам:
- Для однофазной сети:
Iр=P/Uф*cosφ
- Для трехфазной сети:
Iр=P/√3*Uл*cosφ
где:
- P — Расчетная мощность сети, в Ваттах (как определить расчетную мощность бытовой сети читайте здесь.);
- Uф — Фазное напряжение, в Вольтах (напряжение между фазой и нулем);
- Uл — Линейное напряжение, в Вольтах (напряжение между двумя фазами);
- cosφ— Коэффициент мощности — отношение активной мощности к полной (принимается равным: от 0,95 до 1 — для бытовых электросетей (как правило 1); от 0,75 до 0,85 — для промышленных электросетей);
Для бытовых сетей допускается применение упрощенных формул:
- Для бытовой однофазной сети:
Iр=Pбыт-сети*4,55, Ампер
- Для бытовой трехфазной сети:
Iр=Pбыт-сети*1,52, Ампер
где: Pбыт-сети — расчетная мощность бытовой сети в киловаттах (кВт).
Примечание: Ток электросети можно рассчитать с помощью нашего онлайн-калькулятора расчет тока сети.
Определив значение расчетного тока сети выбираем требуемое сечение кабеля исходя из следующего условия — расчетный (рабочий) ток сети (Iр) должен быть меньше либо равен длительно допустимому току кабеля (Iд):
Iр ⩽ Iд
Значение длительно допустимого тока кабеля принимается в соответствии таблицами 1.3.6. и 1.3.7. приведенных главе 1.3 ПУЭ исходя из материала жил (медь либо алюминий) и способа его прокладки.
Примечание:
- Обратите внимание в таблице не приведены значения длительно допустимых токов для алюминиевых кабелей сечением менее 2,5мм2 и для медных кабелей сечением менее 1,5мм2, связано это с тем, что согласно требованиям ПУЭ применение для электропроводки кабелей с сечениями менее указанных не допускается.
- В случае выполнения сети электроснабжения по системе TN-C-S, т.е. разделение в определенной точке электроустановки совмещенного нулевого (PEN) проводника на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники в соответствии с пунктом 7.131. ПУЭ до точки такого разделения кабель (провод) должен иметь сечение не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию.
- Значения длительных допустимых токов приведены для кабелей и проводов выполненных по соответствующим ГОСТам (ГОСТ 16442-80; ГОСТ 31947-2012; ГОСТ 22483-77)
Аппаратами защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания и перегрузки) являются автоматические выключатели, дифференциальные автоматические выключатели и предохранители.
- Расчет и выбор аппарата защиты сети от перегрузки:
В соответствии с п. 433.1 ГОСТ 30331.5-95 устройства защиты должны отключать любой ток перегрузки, протекающий по проводникам, раньше чем такой ток мог бы вызвать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей проводники.
Поэтому необходимо обеспечить согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты. Такая согласованность в соответствии с п.433.2 ГОСТ 30331.5-95 должна обеспечиваться выполнением следующих двух условий:
1) Iр ⩽ Iнз⩽ Iд
2) Iсрз⩽1,45Iд
где:
- Iр — Расчетный (рабочий) ток сети;
- Iнз — Номинальный ток аппарата защиты;
- Iд — Допустимый длительный ток кабеля;
- Iсрз — Ток обеспечивающий надежное срабатывание аппарата защиты, его принимают равным:
- — Току срабатывания при заданном времени срабатывания для автоматических выключателей;
- — Току плавления плавкой вставки при заданном времени срабатывания для предохранителей.
На токе срабатывания автоматического выключателя остановимся более подробно, для исключения разночтений данного требования:
В соответствии с п. 3.5.16 ГОСТ Р 50345-99 Установленное значение тока, вызывающее расцепление выключателя в пределах заданного времени — это так называемый условный ток расцепления, который согласно п. 8.6.2.3 для автоматического выключателя равен 1,45 его номинального тока.
Таким образом вышеприведенное условие №2 для автоматических выключателей будет иметь следующий вид:
1,45Iнз⩽1,45Iд
т.к. коэффициент 1,45 находится и в левой, и в правой частях данного уравнения его можно сократить (1,45Iнз⩽1,45Iд) в результате условие №2 для автоматических выключателей примет вид:
Iнав⩽Iд
где: Iнав — номинальный ток автоматического выключателя
т.е. номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше либо равен длительно допустимому току кабеля, что в свою очередью является частью первого условия. Таким образом проверять автоматические выключатели по условию №2 не требуется.
Примечание: Защита выбранная по вышеприведенной методике в соответствии с п.433.2 ГОСТ 30331.5-95 не обеспечивает полной защиты в некоторых случаях, например от длительного сверхтока, меньшего по значению, чем Iсрз, и не всегда обеспечивает экономически целесообразное решение.
При этом предполагается, что электрическая сеть спроектирована так, что небольшие перегрузки с большой продолжительностью будут иметь место не часто.
Важно! В случае если в рассчитываемой сети могут иметь место небольшие перегрузки в течении длительного периода времени автоматический выключатель для ее защиты следует выбирать исходя из следующих условий:
1) Iр ⩽ Iнав
2) 1,13Iнав⩽ Iд
т.е. расчетный ток сети должен быть меньше либо равен, номинальному току автоматического выключателя, а номинальный ток автоматического выключателя умноженный на коэффициент 1,13 должен быть меньше либо равен длительно допустимому току кабеля.
ВЫВОД: Исходя из вышесказанного, номинальный ток автоматических выключателей, предназначенных для защиты сети от перегрузки, должен выбираться по следующим условиям:
- для сетей в которых исключена возможность возникновения небольших но продолжительных перегрузок:
Iр ⩽ Iнав⩽ Iд
- для сетей в которых могут иметь место небольшие но продолжительные перегрузки:
1) Iр ⩽ Iнав
2) 1,13Iнав⩽ Iд
- Iр — Расчетный (рабочий) ток сети;
- Iнав — Номинальный ток автоматического выключателя
- Iд — Допустимый длительный ток кабеля;
Выбор номинального тока автоматического выключателя производится исходя из приведенных выше условий из ряда стандартных значений, при этом согласно пункту 3.1.4. ПУЭ номинальный ток аппарата защиты следует выбирать по возможности наименьшим по расчетному току сети.
- Расчет и выбор аппарата защиты сети от тока короткого замыкания (тока КЗ):
Согласно пункту 3.1.8. ПУЭ электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения. При этом указано, что надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в пункте 7.3.139, в соответствии с которым ток однофазного КЗ, должен превышать не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику.
Таким образом согласно ПУЭ аппараты защиты от тока короткого замыкания следует выбирать исходя из следующих условий:
- для предохранителей:
4Iнп ⩽ I1кз
- для автоматических выключателей:
6Iнав ⩽ I1кз
где:
- Iнп — номинальный ток плавкой вставки предохранителя
- Iнав — номинальный ток автоматического выключателя
- I1кз — ток однофазного короткого замыкания
Примечание: Методику и пример расчета тока однофазного короткого замыкания читайте в статье: «Расчет тока короткого замыкания в сети 0,4 кВ»
Однако в том же пункте (3.1.8.) ПУЭ дана ссылка на пункт 1.7.79. в котором говорится, что в системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать следующих значений:
- 0,4 секунды — в групповых сетях
- 5 секунд — в распределительных сетях
Примечание: При определенных условиях допускается в сетях питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов время отключения более 0,4 секунды, но не более 5 секунд (в настоящей статье данный вопрос не рассматривается, подробнее об этом вы можете прочесть в пункте 1.7.79 ПУЭ).
Изучив время-токовые характеристики автоматических выключателей можно увидеть, что выбранные, по приведенной выше методике (6Iнав ⩽ I1кз), автоматические выключатели не всегда будут способны обеспечить требуемое время автоматического отключения в групповой сети (0,4 секунды). Поэтому для выбора защиты групповых сетей от тока КЗ целесообразно использовать следующее условие:
1,1Iмр ⩽ I1кз
где:
- I1кз — ток однофазного короткого замыкания;
- 1,1 — коэффициент запаса — учитывает погрешность расчета, отклонение величины питающего напряжения и т.д. (может применяться другое значение коэффициента запаса, однако оно в любом случае не должно быть меньше чем 1,1)
- Iмр— максимальный ток мгновенного расцепления — зависит от характеристики срабатывания автоматического выключателя и составляет:
- при характеристике «B» — 5Iном.автомата
- при характеристике «C» — 10Iном.автомата
- при характеристике «D» — 20Iном.автомата
Подробнее о характеристиках срабатывания читайте статью: «Время-токовые характеристики автоматических выключателей»
В некоторых случаях помимо защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания и перегрузки) требуется обеспечить защиту сети от так называемого дифференциального тока или тока утечки, такая защита обеспечивается дифференциальным автоматическим выключателем (дифавтоматом) либо устройством защитного отключения (УЗО), данные устройства отключают сеть при возникновении утечки тока защищая тем самым от возникновения пожара и поражения человека электрическим током.
Расчет номинального тока аппарата защиты от тока утечки:
Как известно дифавтомат — это устройство совмещающие в себе функции автоматического выключателя, т.е. кроме тока утечки он защищает сеть от сверхтоков, поэтому расчет его номинального тока производится в соответствии с методикой рассмотренной в разделе 4 настоящей статьи (как для автоматического выключателя).
В отличии от дифавтомата УЗО не имеет защиты от сверхтока и в соответствии с п.7.1.76. ПУЭ само должно быть защищено от сверхтока вышестоящим аппаратом, обеспечивающим эту защиту. Таким образом УЗО может быть установлено в сеть только совместно с автоматическим выключателем (последовательно, после автомата), поэтому номинальный ток УЗО определяется исходя из следующего условия:
Iав⩽Iузо
где:
- Iав — Номинальный ток вышестоящего автоматического выключателя;
- Iузо — Номинальный ток УЗО;
При этом рекомендуется что бы номинальный ток УЗО был минимум на ступень выше номинального тока вышестоящего автомата, т.е. при установке автомата на 10 Ампер в паре с УЗО номинальный ток последнего рекомендуется принять 16 Ампер.
Номинальный ток аппарата защиты от тока утечки выбирается исходя из приведенных выше условий из следующего ряда стандартных значений:
Расчет дифференциального тока аппарата защиты от тока утечки.
В отличие от номинального тока дифференциальный ток для УЗО и дифавтомата рассчитывается аналогично: В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток аппарата защиты можно рассчитать по следующей формуле:
ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3, миллиАмпер
Произведя данный расчет необходимо выбрать ближайшее большее стандартное значение номинального отключающего дифференциального тока:
ΔIзащиты⩾ ΔIсети
Стандартными величинами дифференциального тока являются: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА
При выборе дифференциального тока аппарата защиты следует помнить, что согласно пункту 1.7.50. ПУЭ для защиты от поражения электрическим током должны применяться устройства с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Таким образом если по расчету значение диф. тока сети составляет более 30 мА нагрузку необходимо разделить по нескольким линиям с установкой отдельного аппарата защиты на каждую.
Аппараты защиты с дифференциальными токами 100, 300 и 500 мА используются в качестве противопожарных, обычно их устанавливают в качестве общего аппарата защиты во вводном электрощите (они так же могут устанавливаться в распределительных щитах при необходимости).
В заключении, для закрепления приведенного в статье материала, приведем пример расчета небольшой бытовой электрической сети.
В первую очередь необходимо составить однолинейную схему электроснабжения:
Примечание: Для расчетов необходимо использовать значение мощности в Ваттах (1 киловатт =1000 Ватт), коэффициент мощности (cosφ) принимаем равным 1.
1) Рассчитаем питающий кабель и вводной автомат:
Определяем ток во вводном кабеле по максимальной разрешенной к использованию мощности:
Iр=P/Uф*cosφ=10 000/220*1=45,5 Ампер
По таблице длительно допустимых токов определяем необходимое сечение вводного кабеля, (из таблицы видно, что необходимо принять сечение не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию)
- Принимаем в качестве питающего вводного кабеля алюминиевый кабель АВВГ 2х16
Теперь по рассчитанному току определим номинальный ток вводного автомата.
Справочно: Вводной автоматический выключатель помимо своей защитной функции выполняет так же функцию ограничителя мощности, т.е. не позволяет потребителям превысить разрешенную к использованию мощность. Данный вопрос находится в компетенции энергоснабжающей организации, поэтому при установке автомата с завышенным номиналом, он не будет принят и опломбирован представителем энергоснабжающей организации.
Исходя из сказанного выше выберем ближайшее большее стандартное значение номинального тока вводного автомата (по соответствующей таблице выше) :
- Принимаем номинальный ток вводного автоматического выключателя равным 50 Ампер
2) Рассчитаем кабель и автомат для сети освещения
Расчетный ток сети освещения составит:
Iр(осв)=P/Uф*cosφ=1200/220*1=5,5 Ампер
По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем:
- Номинальный ток автоматического выключателя 6 Ампер.
- Сечение кабеля принимаем 1,5 мм2 по меди (длительно допустимый ток — 19 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х1,5.
Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты для сети освещения (как для сети в которой возможны небольшие, но продолжительные перегрузки):
1) Iр(осв) ⩽ Iнав→ 5,5⩽6 — условие выполняется
2) 1,13Iнав⩽ Iд→ 6,78⩽19 — условие выполняется
Вывод: кабель и автомат выбраны верно.
3) Рассчитаем кабель и дифавтомат для силовой сети
Расчетный ток силовой сети составит:
Iр(роз)=P/Uф*cosφ=3800/220*1=17,3 Ампер
По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток дифференциального автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем:
- Номинальный ток дифавтомата 20 Ампер.
- Сечение кабеля принимаем 2,5 мм2 по меди (длительно допустимый ток — 25 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х2,5.
Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты для силовой сети (как для сети в которой возможны небольшие, но продолжительные перегрузки):
1) Iр(роз) ⩽ Iнав→ 17,3⩽20 — условие выполняется
2) 1,13Iнав⩽ Iд→ 22,6⩽25 — условие выполняется
Вывод: кабель и номинальный ток дфиавтомата выбраны верно.
Так же рассчитываем дифференциальный ток дифавтомата силовой сети:
ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3=((0.4*17,3сети)+(0.01*30))*3=(6,92+0,3)*3=21,66 миллиАмпер
- Выбираем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока — 30 мА
4) Рассчитаем кабель и дифавтомат для подключения электроплиты
Расчетный ток электроплиты составит:
Iр(эп)=P/Uф*cosφ=5000/220*1=22,7 Ампер
По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток дифференциального автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем:
- Номинальный ток дифавтомата 25 Ампер.
- Сечение кабеля принимаем 2,5 мм2 по меди (длительно допустимый ток — 25 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х2,5.
Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты для сети питающей электроплиту (так как данная сеть предназначена для питания только одного электроприбора заданной мощности проверку производим как для сети в которой исключена возможность небольших продолжительных перегрузок):
1) Iр(эп) ⩽ Iнав⩽ Iд→ 22,7⩽25⩽25 — условие выполняется
Вывод: кабель и номинальный ток дфиавтомата выбраны верно.
Так же рассчитываем дифференциальный ток дифавтомата силовой сети:
ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3=((0.4*22,7сети)+(0.01*10))*3=(9,08+0,1)*3=27,54 миллиАмпер
- Выбираем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока — 30 мА
В итоге получаем электрическую сеть со следующими характеристиками:
Теперь произведем расчет токов короткого замыкания (по методике приведенной в этой статье):
По умолчанию выбираем характеристику срабатывания всех автоматических выключателей «C» (Iмр=10Iнав) и проверяем их по условию срабатывания:
1) Вводной автоматический выключатель при КЗ должен отключится за время не более 5 секунд т.к. он не относится к групповой сети, поэтому время его срабатывания можно проверить по время-токовой характеристике, либо по следующему условию:
6Iнав ⩽ I1кзпс→6*50⩽312→300⩽312- условие выполняется
2) Сеть освещения:
1,1Iмр ⩽ I1кзсо → 1,1*10*6⩽214→66⩽214 — условие выполняется, принимаем характеристику «C»
3) Силовая сеть:
1,1Iмр ⩽ I1кзсс → 1,1*10*20⩽226→220⩽226 — условие выполняется, принимаем характеристику «C»
4) Сеть электроплиты:
1,1Iмр ⩽ I1кзэп → 1,1*10*25⩽245→275⩽245 — условие не выполняется
Принимаем дифавтомат с характеристикой срабатывания «B» (Iмр=5Iнав) и повторно проводим проверку:
1,1Iмр ⩽ I1кзэп → 1,1*5*25⩽245→137,5⩽245 — условие выполняется принимаем характеристику «B»
Теперь, когда все расчеты электросети закончены, она примет следующий вид:
В случае необходимости для данных расчетов вы также можете воспользоваться следующими нашими онлайн-калькуляторами:
- Онлайн расчет тока сети
- Онлайн расчет автомата по мощности
- Онлайн расчет сечения кабеля по мощности
- Онлайн выбор автомата по сечению кабеля
- Онлайн расчет дифавтомата по мощности
- Онлайн расчет УЗО по мощности
Автор статьи: Дмитрий Комлев
Показать всех авторов сайтаБыла ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!
Не нашли на сайте ответа на интересующий Вас вопрос? Задайте его на форуме! Наши специалисты обязательно Вам ответят.
Спасибо, что вы есть)
Спасибо, что Вы с нами)
А как же надпись 16А на розетке?
Виталий, а как же надпись 60Вт на люстре?) К чему Вы это вообще написали?
Это я к автомату на 20А. Вообще оговорюсь, что я то не сторонник, этой дикой теории, что автомат выбирают по номиналу розетки, но тем не менее мне недавно при сдаче квартиры в МСК, лабораторией было выписано замечание как раз по данному вопросу. Хотелось узнать Ваше мнение.
Виталий, если Вам делают такого рода замечания, всегда требуйте ссылки на конкретный пункт конкретного технического нормативного документа требования которого, по мнению этих умников, Вы нарушили. И при этом никогда не принимайте ответов начинающихся со слов: «А вы сами подумайте…» или «А вот что будет если…» и т.д. Нет, только ссылка на нормативный документ, а уж читать Вы и сами умеете.
Если все же хотите ставить таких умников на место, используйте следующую аргументацию:
«Согласно пункта 3.1.4 ПУЭ «Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников…», при этом розетка по определению не является электроприемником (https://elektroshkola.ru/terminy-i-opredeleniya/e/elektropriemnik-eto-opredelenie/) Т.е. должен определяться расчетный ток в защищаемом участке сети и исходя из него выбираться номинал автомата. Если Вам какой то недоспециалист тыкает пальцем на надпись 16 Ампер на розетке можете его уткнуть носом в надпись 60Вт на люстре например и сказать: «А что будет если сюда кто то несмотря на надпись вкрутит лампочку в 100Вт, люстра ведь сгорит! Давайте будем на каждый светильник в квартире ставить по автомату на 0,3 Ампера! Там же не просто так 60Вт написано, наверняка это указание по выбору автоматов!» Верно?)) Нихрена это неверно конечно же и любой у кого есть хоть зачатки интеллекта должен понимать, что эти надписи делаются для потребителя который будет эксплуатировать данное электрооборудование, что бы он знал, что в люстру нельзя вкручивать лампочку мощностью более 60 Ватт, а в розетку нельзя подключать более 16Ампер нагрузки (или 10 Ампер в зависимости от того, что на ней написано) для этих же целей на всех электроприемниках есть заводские шильдочки с техническими характеристиками.
Поэтому если у Вас в кухне, к примеру стоит две розетки одна для подключения электрочайника, а другая — для микроволновки и их общий расчетный ток получается Ампер 18, Вы можете поставить автомат на 20 Ампер, а не тянуть туда две линии и ставить по автомату на каждую розетку, потому что электросеть должна проектироваться, в том числе, исходя из соображений экономической целесообразности.
Добрый день. Такой вопрос — есть условная мощность потребителя 150 кВт, питается от КТП 160 КВА от нее идет ВЛ длина трассы сип 4х70 — 180м. При выборе авт. выкл. по мощности ( ВА 99/400 250А) он не проходит по расчетам токов короткого замыкания и ВТХ. Тогда какой ВА принимать, чтобы он проходил по расчетам ТКЗ и ВТХ, но как тогда быть с расчетной мощностью ?
Здравствуйте, Илья!
Где именно должен стоять автомат который Вы рассчитываете?
Автомат должен стоять у потребителя. Какой номинал автомата в КТП не известно
Илья, можете к примеру разделить нагрузку, поставить не один автомат на 250 Ампер, а два по 125 Ампер.
нет, это не вариант. электросети не пропустят такое
Я так понимаю, речь идет про вводной автомат, а следовательно он будет использоваться только как ограничитель мощности и аппарат управления (коммутационный аппарат), таким образом нет смысла проверять его на соответствие токам к.з. защита ведь должна стоять вначале линии, а не в конце.
Таким образом ставите свои 250 Ампер на вводе, а затем, после этого автомата, делите нагрузку по группам и на каждую отходящую линию ставите автомат соответствующий току кз и нагрузке.
Друзья! У вас написано -значение длительно допустимого тока кабеля принимается в соответствии с таблицами ПУЭ… НО ведь существует ГОСТ 31999-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. А ПУЭ издано в 1999г
Здравствуйте, Рафаэль. Причем здесь ГОСТ 31999-2012 если он касается ламп со встроенными пускорегулирующими аппаратами для общего освещения?
Здравствуйте!
Полезное дело делаете в сфере проф.просвещения. Только вот таблицы из ПУЭ 1.3.6 и 1.3.7 я не беру на веру! В значениях токов не учитываются влияния температуры окруж среды, количество соседних токоведущих проводов и их срок эксплуатации и немного другое.
Мне нужно иметь дело не только с сечением в мм2, но и калибрами AWG и поэтому вынужден был изучить вопрос не только по ПУЭ. Таким образом составил таблицу для проводов: 0.005 мм2 (AWG#40) — 150 мм2 (296KCM). Так вот, наряду с прочим чем я оттуда пользуюсь — допустимая (что отличается от ПУЭ) токовая нагрузка при +20С для одинарного изолированного медного провода находящегося в воздухе (по нужде применяю поправочные коэф-ты на температуру и соседние проводники):
0,75 мм2 — 14 А; 1,0 — 17; 1,5 -21; 2,5 — 28; 4,0 — 37; 6,0 — 48; 10 мм2 — 68 А.
И если построить график плотности тока, то он вполне вписывается в плавную кривую, и не такой «дерганый» как у ПУЭ.
С наилучшими пожеланиями коллега!
Здравствуйте! Спасибо.
А Вы серьезно подошли к делу! Вообще таблицы приведенные в ПУЭ конечно далеки от идеала, но как показывает практика для расчета электропроводок этого более чем достаточно.
Доброго времени суток! Объясните пожалуйста, вопрос по защите кабеля от перегрузки.
1. По каким критериям определить, что в рассчитываемой сети могут быть небольшие, но длительные перегрузки или как определить, что точно не могут?
2. Не могу понять, почему
для сетей в которых могут иметь место небольшие, но продолжительные перегрузки, мы выполняем следующие условия:
1) Iр ⩽ Iнав
2) 1,13Iнав⩽ Iд
ведь теоретически, перегрузка по току может быть, например 1,35 от номинала автомата.
Пример: допустим ток потребителя 60А. Кабель 16мм, согласно таблице, может держать длительно 75А. Закладываем автомат 63А. 63х1,13=71, но при этом 63х1,35=85 Получается, что при перегрузке в 1,13 оба условия по ГОСТу соблюдены, а значит автомат на 63А должен защитить от перегрузки кабель сечением 16мм. Но если перегрузка будет в 1,35 от номинала автомата (85А), то теоретически, в соответствии с время-токовой характеристикой, автомат отключится в течении часа. Это значит, что по кабелю рассчитанному на 75А, минут 30-40 (ведь это длительно?) будет протекать ток 85А. Так где же истина? Как правильно считать? Заранее благодарен, если все разъясните.
Здравтсвуйте, Роман!
1. Если над данным вопросом хоть немного подумать, мне кажется это и без объяснений становится совершенно очевидным, более того в статье этот момент разъясняется. Но раз уж это вызывало у Вас вопрос попробую пояснить более развернуто, например: Вы рассчитываете бытовую сеть, или любую другую групповую сеть питающие штепсельные розетки. Теоретически возможно в такой сети возникновение небольших но длительных перегрузок? Конечно да ведь мы не можем знать, что завтра будут включать в эти розетки, в каком количестве и как надолго. А если Вы рассчитываете отдельную линию идущую, к примеру, к электрической плите, тогда мы имеем всего один электроприемник, установленный стационарно, соответственно больше к ней ничего подключено быть не может, возможно ли возникновение перегрузки в такой сети в принципе? Конечно нет. И так далее. В конце статьи специально приведен пример расчета, что бы этот момент был понятен. Возможно Вы были не внимательны при прочтении данной статьи или не обдумали прочитанное.
2. А вот в этом вопросе действительно в ГОСТе 30331.5-95 огромным пробел к сожалению защита от перегрузок там определяется только по следующим условиям: 1) Iр ⩽ Iнз⩽ Iд 2) Iсрз⩽1,45Iд после чего указано, что защита выбранная по вышеприведенной методике в соответствии не обеспечивает полной защиты в некоторых случаях, а что делать в этих «некоторых случаях» в ГОСТе не сказано. Поэтому нашим специалистам пришлось самостоятельно разработать методику расчета для этих случаев изучив время-токовые характеристики различных автоматов, технические характеристики различных проводов и кабелей, скорость их нарева при протекании различных сверхтоков при различных условиях прокладки в результате выяснили, что если сверхток выше условного тока нерасцепления (либо даже равен ему) автомата (т.е. 1,13Iн) автомат в любом случае отключается до того, как температура кабеля достигнет недопустимых значений.
Таким образом это условие: 1,13Iнав⩽ Iд — это не условие ГОСТа, там где статья ссылается на ГОСТ сделаны на него ссылки с указанием конкретного пункта, у названного выше условия такой ссылки, если Вы обратили внимание, не имеется, т.к. это условие было определено нашими специалистами и соответственно не носит обязательный характер поэтому Вы вправе применять любые коэффициенты какие посчитаете нужными.
Что касается того, что написали Вы: кабеля ведь не разогреваются за доли секунды как вольфрамовая нить у лампочки, т.е. при возникновении сверхтока кабель так же как и тепловой расцепитель автомата начинает разогреваться постепенно, понятие длительный допустимый ток означает что этот ток проводник может сколь угодно долго проводить без какого либо вреда, но есть еще допустимый ток который кабель может проводить в течение ограниченного периода времени, т.е. временные перегрузки кабелей правилами (ГОСТами на них вполне допустимы). К примеру многие электрики считают, что при коротком замыкании линия должна отключаться немедленно потому что там огромные значения токов, однако если прочесть ПУЭ, то можно узнать, что например в распределительных сетях и в линиях питающих стационарное оборудование при коротких замыканиях время отключения допускается до 5-ти секунд, а при КЗ это не мало. Все потому, что как я и писал уже выше провода и кабели одномоментно не разогреваются.
1. «Возможно Вы были не внимательны при прочтении данной статьи или не обдумали прочитанное.»
В том то и дело, прочитанное я обдумал и вот что мне пришло в голову. Пример на приведённом Вами подключении эл. плиты:
Да, это отдельный потребитель и на данную группу больше никто, ничего не подключит. Но, а если плита окажется бракованная и через несколько месяцев или дней её работы, в спирали её нагревательного тэна произойдёт межвитковое замыкание, ровно такое, которое будет соответствовать увеличению тока на 1,35. Ведь теоретически, такое правда возможно и тогда утверждать, что перегрузка в этой группе невозможна, мы не можем. Поэтому в моем вопросе и сакцентированно внимание на точности определения. Какие факторы, характеризующие сеть, можно считать неопровержимыми? И почему?
2. «кабеля ведь не разогреваются за доли секунды как вольфрамовая нить у лампочки, т.е. при возникновении сверхтока кабель так же как и тепловой расцепитель автомата начинает разогреваться постепенно, понятие длительный допустимый ток означает что этот ток проводник может сколь угодно долго проводить без какого либо вреда, но есть еще допустимый ток который кабель может проводить в течение ограниченного периода времени, т.е. временные перегрузки кабелей правилами (ГОСТами на них вполне допустимы)»
Здесь у меня остался только один вопрос: в каком ГОСТе посмотреть насколько по нагрузке и по времени можно перегружать кабели?
Спасибо
1. «…в моем вопросе и сконцентрированно внимание на точности определения.»
Хорошо, давайте с Вами сконцентрируемся на точности определений и обратимся к все к тому же ГОСТу на базе которого разработана данная методика (а именно к части первой данного ГОСТа):
Перегрузка — условия функционирования электрически не поврежденной цепи, которые вызывают сверхток. (ГОСТ 30331.1-2013, пункт 20.44)
Короткое замыкание — случайный или преднамеренно созданный проводящий путь между двумя или более проводящими частями, вызывающий уменьшение разности электрических потенциалов между этими проводящими частями до нуля или значения, близкого к нулю. (ГОСТ 30331.1-2013, пункт 20.27)
То есть ситуация которую Вы описали по определению не является перегрузкой, с натяжкой ее можно назвать замыканием, но не перегрузкой, а значит и ссылаться на условия выбора автомата для защиты от перегрузок, как это делаете Вы, нельзя.
Теперь что касается описанной Вами ситуации, на мой взгляд такое невозможно в принципе, если даже мы предположим невероятное, что каким тот образом спираль так нагрелась, деформировалась или Бог знает, что с ней случилось, что некоторые витки замкнулись друг на друга — это приведет к уменьшению общего сопротивления спирали и как следствие — повышению протекающего через нее току, а это соответственно вызовет очень быстрый выход из строя всей спирали. Поэтому такая ситуация для кабеля совершенно не опасна.
2. «Здесь у меня остался только один вопрос: в каком ГОСТе посмотреть насколько по нагрузке и по времени можно перегружать кабели?»
Конкретно так не написано ни в одном ГОСТе потому что все зависит от условий эксплуатации кабеля (способ прокладки, возможность охлаждения).
Мы же для определения возможности перегрузки кабелей ориентировались на допустимые и предельные температуры нагрева кабелей по ГОСТ Р МЭК 60724-2009, а так же другим ГОСТам на провода и кабели: ГОСТ 16442-80; ГОСТ 31947-2012 и т.д
Добрый день.
Подскажите, пожалуйста, если выполняются при расчете 3-фазной сети 0,4 кВ неравенства по подбору автоматов, нужно ли принимать во внимание при подборе предельную отключающую способность (кА) автомата?
Здравствуйте, Ринат! Отключающая способность автоматического выключателя конечно же должна быть больше тока короткого замыкания.
Спасибо большое!
Если по току нагрузки автоматы проходят и щитки располагаются рядом, можно номиналы АВ в щитках брать одинаковыми, а в главном щитке на порядок больше? Или каждый последующий АВ в распред щитках должен быть номиналом выше?
Здравствуйте, Виктория!
Вы говорите про обеспечение селективности?
Здравствуйте! Да
Селективность надо обеспечивать правильным выбором характеристик расцепления, применением селективных устройств защиты и другими техническими средствами. Но увеличивать номинал каждого последовательно установленного аппарата защиты — это наихудший вариант, если таким образом пытаться обеспечить селективность, то можно потерять защиту сетей от сверхтоков.