Как рассчитать автомат по мощности
Автомат подбирают в два шага: сначала по нагрузке находят ток, потом проверяют кабель. Номинал должен быть не меньше тока нагрузки и не больше тока, который кабель держит долго без перегрева. Поэтому калькулятор показывает и номинал, и сечение медных жил.
- Сложите мощности приборов, которые работают на линии одновременно. Мощность есть в паспорте и на табличке прибора, 2000 Вт это 2 кВт.
- Выберите сеть: одна фаза 220 или 230 В, три фазы 380 или 400 В.
- Укажите, что питает линия. От этого зависит коэффициент мощности cos φ. У нагревателя он равен единице, у насосов и вентиляции меньше, ток при той же мощности выходит больше. Для одного двигателя введите cos φ и КПД с его таблички: в кВт там указана мощность на валу, а из сети он берёт больше.
- Выберите, чем проложена линия, и сечение кабеля, если он уже есть. Калькулятор подскажет самый большой номинал, который этот кабель выдержит.
Формула тока и выбор сечения кабеля под автомат
Для одной фазы ток равен мощности, делённой на напряжение и на cos φ: I = P / (U × cos φ). Для трёх фаз мощность делят ещё и на 1,73: I = P / (1,73 × U × cos φ). Мощность берут потребляемую, в ваттах, напряжение в вольтах. Мощность двигателя с таблички делят на его КПД. По току выбирают ближайший больший номинал из ряда ГОСТ Р 50345-2010: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А.
Затем по таблицам ПУЭ находят сечение. Для кабеля ВВГ и подобных действует таблица 1.3.6, для одножильных проводов в трубе таблица 1.3.4. Защитный проводник при подсчёте жил не учитывают, поэтому у однофазной линии две жилы под нагрузкой, у трёхфазной три. По ПУЭ (п. 3.1.11) номинал обычного модульного автомата не должен превышать допустимый ток кабеля.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Напряжение однофазной сети | 230 В | ГОСТ 29322-2014, табл. 1 (230/400 В) |
| Напряжение однофазной сети старого стандарта | 220 В | ГОСТ 29322-2014, примечание к табл. 1 (220/380 В) |
| Напряжение трёхфазной сети между фазами | 400 В | ГОСТ 29322-2014, табл. 1 |
| Напряжение трёхфазной сети старого стандарта | 380 В | ГОСТ 29322-2014, примечание к табл. 1 |
| cos φ нагревателя (ток совпадает с напряжением по фазе) | 1 | активная нагрузка: мощность равна напряжению, умноженному на ток |
| cos φ квартиры с электроплитой | 0,98 | СП 31-110-2003, п. 6.12 |
| cos φ квартиры с газовой плитой | 0,96 | СП 31-110-2003, п. 6.12 |
| cos φ питающей линии группы хозяйственных насосов и вентустановок жилого здания | 0,8 | СП 31-110-2003, п. 6.12 |
| Кабель, 1 фаза (две жилы под нагрузкой), 1,5 мм² | 19 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 1 фаза, 2,5 мм² | 27 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 1 фаза, 4 мм² | 38 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 1 фаза, 6 мм² | 50 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 1 фаза, 10 мм² | 70 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 1 фаза, 16 мм² | 90 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 3 фазы (три жилы под нагрузкой), 1,5 мм² | 19 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 3 фазы, 2,5 мм² | 25 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 3 фазы, 4 мм² | 35 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 3 фазы, 6 мм² | 42 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 3 фазы, 10 мм² | 55 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Кабель, 3 фазы, 16 мм² | 75 А | ПУЭ, табл. 1.3.6 |
| Два провода в трубе, 1,5 мм² | 19 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Два провода в трубе, 2,5 мм² | 27 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Два провода в трубе, 4 мм² | 38 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Два провода в трубе, 6 мм² | 46 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Два провода в трубе, 10 мм² | 70 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Два провода в трубе, 16 мм² | 85 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Три провода в трубе, 1,5 мм² | 17 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Три провода в трубе, 2,5 мм² | 25 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Три провода в трубе, 4 мм² | 35 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Три провода в трубе, 6 мм² | 42 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Три провода в трубе, 10 мм² | 60 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Три провода в трубе, 16 мм² | 80 А | ПУЭ, табл. 1.3.4 |
| Ток срабатывания УЗО на линиях розеток, не больше | 30 мА | ПУЭ, п. 7.1.79 |
| Номинал автомата от допустимого тока кабеля, не больше | 100 % | ПУЭ, п. 3.1.11 |
| Характеристика B: мгновенное отключение при токе свыше 3 и до | 5 номиналов | ГОСТ Р 50345-2010, табл. 2 |
| Характеристика C: свыше 5 и до | 10 номиналов | ГОСТ Р 50345-2010, табл. 2 |
| Характеристика D: свыше 10 и до | 20 номиналов | ГОСТ Р 50345-2010, табл. 2 |
Пример расчёта
Водонагреватель 5 кВт, одна фаза 230 В, кабель ВВГ. Ток 5000 / 230 = 21,7 А. Номинал 20 А меньше этого тока, берём 25 А. Кабель 1,5 мм² держит 19 А, мало; 2,5 мм² держит 27 А, подходит. Итог: автомат 25 А и медный кабель 2,5 мм².
Какой автомат на 3, 5, 10 кВт
Готовые значения для нагревателей и кабеля ВВГ, посчитанные по той же формуле:
| Нагрузка | Ток | Автомат | Медь не тоньше |
|---|---|---|---|
| 2 кВт, 230 В | 8,7 А | 10 А | 1,5 мм² |
| 3 кВт, 230 В | 13 А | 16 А | 1,5 мм² |
| 5 кВт, 230 В | 21,7 А | 25 А | 2,5 мм² |
| 7 кВт, 230 В | 30,4 А | 32 А | 4 мм² |
| 10 кВт, 230 В | 43,5 А | 50 А | 6 мм² |
| 15 кВт, 400 В, 3 фазы | 21,7 А | 25 А | 2,5 мм² |
| 20 кВт, 400 В, 3 фазы | 28,9 А | 32 А | 4 мм² |
Для сети 220 и 380 В ток выходит немного больше, а для группы насосов и вентиляции с cos φ 0,8 больше на четверть. Свои числа введите в калькулятор.
Характеристики B, C и D
Буква на автомате показывает, при каком токе он отключается мгновенно. По ГОСТ Р 50345-2010 у характеристики B это от 3 до 5 номиналов, у C от 5 до 10, у D от 10 до 20. В описании автоматов ВА47-29 производитель IEK относит электроприборы и освещение к B, двигатели с небольшим пусковым током (компрессор, вентилятор) к C, двигатели с большим пусковым током (насосы, подъёмные механизмы) к D. У кондиционера и холодильника есть компрессор, по этому описанию для него берут C.
Частые ошибки
- Автомат подбирают под прибор, а не под кабель. Если на кабель 1,5 мм² поставить 25 А, при перегрузке провод будет греться, а защита не отключит. Номинал всегда сверяют с сечением.
- Завышают номинал, чтобы «не выбивало». Чаще всего защита срабатывает потому, что линия перегружена. Решение: развести приборы по разным линиям или проложить кабель толще и только потом ставить автомат больше.
- Не учитывают старую проводку. Алюминиевая жила того же сечения держит меньший ток, чем медная, и автомат на ней нужен меньше. Калькулятор считает только медь, для алюминия допустимый ток берут по таблице 1.3.7 ПУЭ.
- Считают по одному прибору. На розеточную линию кухни одновременно включают чайник, микроволновку и посудомойку. Складывайте мощности того, что работает вместе.
До и после установки
До покупки проверьте сечение кабеля по надписи на оболочке и длину линии: на длинной линии растут потери напряжения, их считают отдельно. Линии розеток по ПУЭ (п. 7.1.79) защищают устройством защитного отключения или дифавтоматом с током утечки не больше 30 мА. Автоматы в щитке подключает электрик с допуском.