Почему лучше ставить автоматы с характеристикой “В”?

Сейчас такие времена, что ценность человеческой жизни стала главным приоритетом, и в то же время бывают перегибы — безопасностью оправдывают многие ограничения и нововведения. Сегодня снова поговорим об электробезопасности, которую обеспечивает домашний электрощиток, через призму знаний о токе короткого замыкания. Да, я поднимаю эту тему не в первый раз. Но не спешите закрывать интернет-страницу! Тема касается каждого — ведь это тема безопасности! Спойлер: я докажу, что щитки, укомплектованные автоматами с характеристикой «В», гораздо более предпочтительны для наших домов и квартир.

За последние годы в электротехнической сфере введены некоторые ограничения и нововведения, которые служат, прежде всего, двум целям — сохранение жизни человека и сохранение жизни оборудования (от общего к частному — электросетей, электроустановок, нагрузки). Благо современные технологии и устройства позволяют обеспечить безопасность и людей, и проводов.

Вот неполный список защит в наших электрощитках, о которых я говорю:

• Автоматические выключатели (АВ), которые выключают питание при перегрузках и коротких замыканиях. Это — единственное устройство в наших электрощитках, установка которого строго обязательна в любом случае.
• Устройства защитного отключения (УЗО), или по-новомодному выключатели дифференциального тока (ВДТ), которые выключают питание при появлении опасного значения дифференциального тока (его появление означает, что на корпусах приборов может возникнуть опасный и даже смертельный потенциал для человека). Сюда же можно отнести и АВДТ (автоматические выключатели дифференциального тока), которые являются гибридами АВ и ВДТ.
• Реле напряжения, которые выключают питание и защищают таким образом оборудование от повышенного и пониженного напряжения;
• Устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП) или устройства защиты от искрения (УЗИС), которые выключают питание при подозрении на искрение любого вида, даже при небольшом токе.
• Устройства защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) или ограничители перенапряжения (ОПН), купирующие по мере сил мощные кратковременные скачки напряжения, которые могут быть вызваны природными или техногенными причинами. В зависимости от конфигурации схемы, питание в этом случае тоже, как правило, отключается.

С одной стороны, народ стал побогаче, и сейчас многие могут себе позволить электронные «штуки», о которых раньше можно было только мечтать. С другой — эти «штуки» стали доступнее по цене и наличию.

Некоторые говорят, что это «развод клиента на деньги», но я с этим не согласен. Если клиент ценит свою жизнь, готов платить за это, и понимает, что это и для чего, — нужно ставить все возможные защиты.

Важно, что установка любой защиты должна быть оправдана, а ее характеристики тщательно просчитаны. Ведь никакая, даже самая нужная защита, не должна быть излишне сложной и портить нервы из-за ложных срабатываний.

Среди неграмотных электриков есть такой критерий выбора автомата — «Чтоб не выбивал».

В статье поговорим о том, как максимально эффективно защитить электроприборы и электропроводку от короткого замыкания (КЗ). Делается это благодаря нововведению, которое с большим трудом входит в нашу жизнь, несмотря на копеечные затраты. Виной тому — косность российского менталитета, его невежество и страхи. Которые я развею в этой статье.

Для полноты восприятия рекомендую ознакомиться с моими предыдущими статьями на эту тему — «Ток КЗ: размер имеет значение» и «Селективность в домашнем щите: как достичь невозможного».

Для начала, как обычно, немного вводной информации.

Какая защита у нас есть, и какой не хватает

За последние годы в электротехнической сфере введены некоторые ограничения и нововведения, которые служат, прежде всего, двум целям – сохранение жизни человека и сохранение жизни оборудования (от общего к частному – электросетей, электроустановок, нагрузки). Благо, современные технологии и устройства позволяют обеспечить безопасность и людей, и проводов.

Вот неполный список защит в наших электрощитках, о которых я говорю:

• автоматические выключатели (АВ), которые выключают питание при перегрузках и коротких замыканиях. Это – единственное устройство в наших электрощитках, установка которого строго обязательна в любом случае. Ему мы и уделим пристальное внимание в этой статье;
• устройства защитного отключения (УЗО), или, по-новомодному, выключатели дифференциального тока (ВДТ), которые выключают питание при появлении опасного значения дифференциального тока (его появление означает, что на корпусах приборов может возникнуть опасный и даже смертельный потенциал для человека). Сюда же можно отнести и АВДТ (автоматические выключатели дифференциального тока), которые являются гибридами АВ и ВДТ;
• реле напряжения, которые выключают питание и защищают таким образом оборудование от повышенного и пониженного напряжения (и не только);
• устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП) или устройства защиты от искрения (УЗИС), которые выключают питание при подозрении на искрение любого вида, даже при небольшом токе;
• устройства защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) или ограничители перенапряжения (ОПН), купирующие по мере сил мощные кратковременные скачки напряжения, которые могут быть вызваны природными или техногенными причинами. В зависимости от конфигурации схемы, питание в этом случае тоже, как правило, отключается.

С одной стороны, народ стал побогаче, и сейчас многие могут себе позволить электронные штуки, о которых раньше можно было только мечтать. С другой – эти “штуки” стали доступнее по цене и наличию.

Некоторые говорят, что это “развод клиента на деньги”, но я с этим не согласен. Если клиент ценит свою жизнь, готов платить за это, и понимает, что это и для чего – нужно ставить все возможные защиты и резервы.

Важно, что установка любой защиты должно быть оправдана, а её характеристики тщательно просчитаны. Ведь никакая, даже самая нужная защита, не должна быть излишне сложной и портить нервы из-за ложных срабатываний.

Среди неграмотных электриков есть такой критерий выбора автомата – «Чтоб не выбивал».

В статье поговорим о том, как максимально эффективно защитить электроприборы и электропроводку от короткого замыкания (КЗ). Делается это благодаря нововведению, которое с большим трудом входит в нашу жизнь, не смотря на копеечные затраты. Виной тому – косность российского менталитета, его невежество и страхи. Которые я развею в этой статье.

Для полноты восприятия рекомендую ознакомиться с моими предыдущими статьями на эту тему – Ток КЗ: размер имеет значение и Селективность в домашнем щите: как достичь невозможного.

Для начала, как обычно, немного вводной информации.

Сфера применения

• Для стабильной работы всех устройств рекомендуется пользоваться стабилизаторами напряжения.
• Оптимальный ток утечки УЗО должен составлять 30 мА. Если больше – тогда защита будет неудовлетворительной. Если меньше – будут ложные срабатывания, вызванные большой чувствительностью датчика.
• Для бытового пользования рекомендуется применять автоматы с маркировкой С. Для розеточной сети желательно брать автомат С16.
• Оптимальный класс УЗО – А. Устройства группы АС не всегда могут работать корректно.
• На защите лучше не экономить. Покупайте только качественные приборы от известных производителей. Помните, что стоимость самого дорогого дифавтомата будет гораздо ниже цены новой стиральной машины.

Полезные советы Схемы для подключения Принципы работы устройств Главные понятия Счетчики от Энергомера Меры предосторожности Лампы накаливания Видеоинструкции для мастера Проверка мультиметром

Береги кабель, Саня!

К вопросу об ограничениях стоит упомянуть о том, что ужесточились требования к тепловому режиму кабелей. Хотя я и не припомню изменений в нормативно-технической документации (НТД), из-за которых это могло произойти. Зато я прекрасно помню удивленно-возмущенные глаза “старшего” электрика Иваныча на одном из моих первых объектов, когда он мне говорил: “Какие 16? Всю жизнь на розетки ставили 25 Ампер! Не умничай!” А сейчас ставить 16 А на розеточные линии с сечением по меди 2,5 мм² – норма.

Считаю, это произошло по двум причинам:

1. Раньше на одном автомате 25 А могло висеть пол квартиры, а это – несколько розеток, плюс несколько лампочек накаливания. Это было по бедности – так можно сэкономить и на проводах, и на автоматах, которых на квартиру было обычно 2 или 3. В этом случае ток на линии был сравнительно большим, и при номинале 16 А были бы сравнительно частые отключения из-за перегрузки. Поэтому был найден такой компромисс. Сейчас на одном автомате 16 А обычно “висят” максимум 3 розетки, а освещение подключают отдельно.
2. Больше стало уделяться внимания живучести и надежности кабеля. Основное, от чего зависит срок эксплуатации кабеля – его рабочая температура. Точнее, границы перепада температур и периодичность этих перепадов. Чем чаще и больше перепады (чем чаще и больше нагревается жила) – тем быстрее сохнет и теряет сопротивление изоляция, и быстрее ухудшаются контакты в местах соединений. Основной фактор, влияющий на нагрев жилы – ток. Отсюда логичный вывод – ограничивая ток, мы ограничиваем возможный нагрев и увеличиваем срок службы кабеля. В этом смысле получается, что для защиты кабеля сечением 2,5 мм2 автомат с номиналом 16 А имеет приоритет перед 20 А и тем более 25 А.

Допустимая температура нагрева жил кабеля для большинства кабелей составляет 70 °С. Подробнее – в ГОСТ 31996-2012. О сечениях и сопротивлениях токопроводящих жил сказано в ГОСТ 22483-2012.

Кроме того, в новых нормах (СП 256.1325800.2016, изменение 3 от 2019 года, таблица 15.3) сказано, что кабель розеточной группы не может быть сечением менее 2,5 мм2. То есть, на кабеле сэкономить теперь никак не получится, даже если на этой линии “висит” холодильник мощностью 200 Вт, а номинал автомата – 6 А. Если линия на розетки проложена кабелем с алюминиевыми жилами, его сечение должно быть не менее 4 мм2.

2,5 квадрата, таблица СП. Меньше нельзя, даже если поставите автомат 6 А

Если копать тему дальше, можно обнаружить немного другую информацию в ПУЭ (Таблица 7.1.1):

ПУЭ таблица 7.1.1 – можно 1,5 мм2

Противоречие? Нет. Если два правила расходятся, следует использовать то, которое более новое и строгое. А новые правила, как правила, строже старых.

Алюминиевый кабель меняет свои свойства и скоро может официально появиться в наших жилищах. Читайте об этом в моей статье про новый алюминий.

На примере кабеля можно сказать, что режимы работы многих компонентов электросетей стали более щадящими, а сами компоненты – лучше защищены.

Правила перевода единиц

Чтобы определить электрическую мощность через показатель сетевого тока, можно использовать различные инструменты, с помощью которых производятся замеры и вычисления:

Применив тестер, мы измеряем напряжение в интересующей нас электросети, а после этого используем токоизмерительные клещи для определения силы тока. Получив нужные показатели, и применив существующую формулу расчета постоянного и переменного тока, можно рассчитать мощность. Имеющийся результат в ваттах при этом делим на 1000 и получаем количество киловатт.

Однофазная электрическая цепь

В основном все бытовые электросети относятся к сетям с одной фазой, в которых применяется напряжение на 220 вольт. Маркировка нагрузки для них записывается в киловаттах, а сила тока в амперах и обозначается как АВ.

Для перевода одних единиц в другие, применяется формула закона Ома, который гласит, что мощность (P) равна силе тока (I), умноженной на напряжение (U). То есть, расчет будет выглядеть так:

На практике такой расчет можно применить, например, к обозначениям на старых счетчиках учета расхода электроэнергии, где установленный автомат рассчитан на 12 А. Подставив в имеющуюся формулу цифровые значения, получаем:

В случаях, когда нагрузка в сети смешанная, значение этого параметра колеблется около 0,85. Уменьшение реактивной составляющей мощности, ведет к уменьшению потерь в сети, что повышает коэффициент мощности. Многие производители при маркировке прибора, указывают этот параметр на этикетке.

Трехфазная электрическая сеть

Если брать пример с трехфазной сетью, то здесь все обстоит несколько по-другому, так как задействовано три фазы. Производя расчеты, нужно взять значение электрического тока одной из фаз, которое умножается на величину напряжения в этой фазе, после чего полученный результат умножается на cos φ, то есть на сдвиг фаз.

Сосчитав, таким образом, напряжение в каждой фазе, складываем полученные результаты и получаем суммарную мощность прибора, который подключен к трехфазной сети. В формулах это выглядит так:

Ватт = √3 Ампер х Вольт или Р = √3 х U x I

При этом нужно иметь в виду, что существует разница фазного и линейного напряжения и тока. Но формула расчета остается одной и то же, кроме случая, когда соединение сделано в виде треугольника, и нужно произвести расчет нагрузки индивидуального подключения.

Для цепей с переменным током существует негласное правило такого расчета: сила тока делится пополам, чтобы подобрать мощность защитных и пусковых реле. Это же правило применяется и когда рассчитывают диаметр проводника в таких электрических цепях.

Защита от короткого замыкания

Самый важный момент в этом вопросе – при таком грозном явлении, как КЗ, взоры всех обитателей жилища с надеждой обращены к электромагнитному расцепителю, который является неотъемлемой частью каждого современного автоматического выключателя. Именно он спасает всех участников электроцепи – от места КЗ до клемм АВ.

Какие гарантии может предоставить нам автомат в случае КЗ? Для ответа на этот вопрос принципиально важно знать соотношение тока КЗ и “номинала” электромагнитного (ЭМ) расцепителя (кратность тока). Главное и единственное условие выключения цепи при таких инцидентах – ток срабатывания ЭМ расцепителя при любом раскладе должен быть меньше, чем ожидаемый ток КЗ.

Иначе за дело придётся взяться тепловому расцепителю, а он работает неохотно, с ленцой – в отличие от своего электромагнитного напарника. В результате за несколько томительных секунд, пока тепловой расцепитель даст команду на размыкание, может произойти непоправимое. Например, выгорит скрутка алюминия с медью, которую сделал молодой таджикский плиточник, когда переносил розетку в ванной.

Был свидетелем случая. Находился около щитка в доме в частном секторе. Вдруг вижу – прямо на моих глазах начала “плыть” изоляция на проводе, отходящем от автомата С25. В это время в другом конце дома – на кухне – работал установщик мебели. Парень с шуруповертом, сам того не ведая, устроил КЗ, вогнав саморез в кабель. Автомат без моей помощи бы не выключился – слишком низкий ток КЗ был в том месте.

Зная ожидаемый ток КЗ и характеристику расцепления (в случае с домашним щитком это “В” или “С”), мы можем точно сказать, сможет ли автомат спасти ситуацию в случае короткого замыкания (мы говорили об этом в других статьях). Но ток КЗ в большинстве случаев мы знаем лишь приблизительно – ведь он может измениться непредсказуемо от многих факторов. Что же делать?

Мой ответ таков. Мы перестраховываемся с кабелем, занижая ожидаемый ток (ограничивая его) при помощи номинального тока АВ. Но номинал автомата понизить не всегда возможно – он “упирается” в номинальный ток, потребляемый нагрузкой. Значит, нужно занизить “номинал” ЭМ расцепителя. Но сделать это надо с умом – так, чтобы обеспечить разрыв цепи при экстремально низких токах КЗ, в то же время ни в чем не ограничивая нагрузку. Логичная перестраховка?

Иными словами, нужно “понизить букву” электромагнитного расцепителя с “С” на “В”, чтобы получить больше гарантий отключения при КЗ. Как это сделать, обеспечив максимальную защиту, и в то же время исключив ложные срабатывания? Ответ будет в этой статье.

Зачем менять автомат?

Любой электрик скажет: «При наличии отсутствия острой необходимости лучше в электропроводку дома своими руками не лезть». Последствия могут быть печальными. Когда же возникает такая необходимость?

Для того чтобы поменять розетку, нужно знать физику за 8-9 классы. С прочей электрической начинкой все немного сложнее. Если в квартире регулярно срабатывает автомат (автоматический выключатель в щитке) и пропадает свет, пора его менять.

Вероятно, автоматический выключатель выработал свой ресурс, даже несмотря на то, что срок, указанный в паспорте, еще не истек. Изношенный аппарат на 16 А может срабатывать при слабой нагрузке на сеть (10 А), а может не срабатывать при экстремальных значениях (произойдет спаивание контактов, дальше – пожар).

Напомним на всякий случай некоторые сведения из школьной программы:

• Мощность = Напряжение х Ток.
• Ток = Мощность Напряжение.

Напряжение в розетке – 220 В. На кофеварке указано 1200 Вт, значит, потребляемый ток будет 1200220=5,45 (А).

Если вам удалось сложить мощность всех домашних электроприборов и рассчитать общую силу тока, можете считать себя электриком второго уровня.

Какая связь между характеристикой автомата и током КЗ?

Я писал об этом неоднократно. Хронологию можно восстановить следующим образом:

• Сначала я рассказал про характеристики автоматических выключателей и про то, чем они лучше предохранителей.
• Потом для удобства составил таблицы срабатывания АВ разных номиналов при разных токах, в том числе при перегрузках и КЗ. Странно, что никто не сделал этого раньше. Видимо, я очень ленивый – неохота было каждый раз запускать калькулятор или считать токи в уме.
• Затем задался вопросом – что такое ток КЗ, и, нагнав страху последствиями КЗ на работе, решил измерить его у себя в квартире и на даче.
• Увидев, что ток маловат, я поменял автоматы в квартирном щитке.
• А недавно опубликовал статью, в которой рассуждаю, можно ли добиться селективности между автоматами в бытовых условиях. Спойлер: можно, но сложно.

Стоимость прибора

Выключатель с25 ABB

Цена трехфазного пакетника колеблется от 64 до 2000 рублей. Стоимость зависит от технических характеристик, пропускной способности, качества и бренда.

Выключатель с25 КЭАЗ

Автомат 380 вольт 25 ампер пригодится пользователям, у которых происходит частое отключение света, перегрузка сети и короткое замыкание. Это недорогое устройство, подключить к сети которое очень просто по инструкции. Используется для бытовых нужд и имеет заводскую маркировку. Обладает оптимальными характеристиками для продолжительного и надежного использования.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Сечение кабеля определяется по таблицам, в которых нужная величина выбирается в соответствии с рабочим током данного прибора. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Отличия характеристик “В” и “С”

Зачем нужны разные защитные характеристики автоматов? Отличия на первый взгляд незначительные – лишь в порогах отключения электромагнитного расцепителя. При этом тепловые расцепители при том же номинальном токе не отличаются. В чем же разница?

Возьмём для сравнения два автоматических выключателя с одинаковым номинальным током 10 А. Видите разницу?

Представители автоматических выключателей семейств “В” и “С” с номинальным током 10 А

Давайте пристально посмотрим на время-токовые характеристики (ВТХ) этих двух экземпляров (данные можно взять в каталоге производителя или в ГОСТ IEC 60898-1-2020, который можно будет скачать в конце статьи):

Время-токовые характеристики автоматических выключателей с типом мгновенного расцепления “В” и “С” с номинальным током 10 А

Отличия характеристик:

У ВТХ “В” (слева) электромагнитный расцепитель отключается (размыкает контакты), начиная от сверхтока в 3…5 раз больше номинального. Это означает, что в данном случае автомат может выключиться при сверхтоке более 30 А. А должен выключиться при токах 50 А и выше.

ВТХ “С” (справа) отличается лишь сверхтоком, начиная с которого он может и должен выключиться – соответственно 50 и 100 А.

Конкретный ток отключения может отличаться от экземпляра к экземпляру, но он не должен выходить из указанного диапазона.

Время размыкания электромагнитного расцепителя (а значит, отключения цепи по короткому замыканию) должно быть менее 0,1 с. Что и показано на обоих графиках. Реальное время отключения АВ при КЗ на порядок меньше (около 0,01 с), а это только плюс. Ведь за пол периода напряжения в случае КЗ вряд ли что-то сможет повредиться или загореться. Фигурально выражаясь, ЭМ расцепитель является “самым слабым звеном” в цепи, которое предназначено соответствовать пословице “где тонко, там и рвется”.

По утверждениям производителей (в частности, видел эту информацию на сайте IEK), автоматические выключатели не реагируют на токовые импульсы длительностью менее 0,005 с (5 мс, или менее четверти периода сетевого напряжения). Понятно, почему – откуда катушке расцепителя брать энергию?

Защита слабого звена электроцепи

Итак, мы убедились, что расчет автоматического выключателя должен производиться, исходя не только из суммарной мощности включенных в цепь устройств (независимо от их количества), но и из сечения проводов. Если этот показатель неодинаков на протяжении электрической линии, то выбираем участок с наименьшим сечением и производим расчет автомата, исходя из этого значения.

Как выполняется выбор сечения провода и номинала автоматического выключателя – на следующем видео:

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

По какой причине срабатывает автомат?

Напоминаю – мы рассматриваем только электромагнитный расцепитель, к которому относятся понятия “В” и “С”. Он может сработать от сверхтока в двух случаях:

1. Короткое замыкание
2. Большой пусковой ток

Автомату всё равно, как образовался сверхток. Но давайте не будем автоматами, и рассмотрим каждый вариант подробнее.

Автомат выключается из-за короткого замыкания

Как определить, из-за чего выключился автомат – из-за перегрузки, или из-за короткого замыкания (КЗ)?

Под выключением в результате перегрузки обычно понимают любой сверхток, который привел к активации теплового расцепителя. А выключением автомата по КЗ можно считать случай, когда через автомат протекал такой сверхток, который привел в действие электромагнитный расцепитель.

Почему так важно, чтобы автомат выключался при КЗ как можно раньше? Ток КЗ – это, по сути, максимальная перегрузка, какая только может быть на данном участке цепи. Но ток короткого замыкания не бесконечен – он определяется сопротивлением цепи от подстанции до места замыкания.

Если сопротивление проводов и переходное сопротивление контактов велико (а в частном секторе это – сплошь и рядом!), ток при КЗ где-нибудь в переноске может быть всего лишь 100 А. Если наименьший автомат защиты установлен на 25 А с типом защитной характеристики С, электромагнитная защита сработает (как повезёт!) при токе от 125 до 250 А. То есть, не сработает вообще!

Выручит тепловой расцепитель, но время его реакции может быть от 2 до 10 с. А за это время от искр и пламени из злополучной переноски может загореться что угодно.

Автомат выключается из-за пускового тока

Ток, при котором срабатывает электромагнитный расцепитель, на практике может получиться не только в результате короткого замыкания. Кратковременное превышение тока в несколько раз может произойти при пуске различных инерционных устройств. Такой ток называют пусковым.

Как правило, пусковой ток электроприбора превышает номинальный, иногда в несколько раз. Численно пусковой (Iп) и номинальный (Iн) токи связаны через коэффициент кратности пускового тока Kп:

Iп = Iн · Кп, где Кп > 1

Пусковой ток отличается от тока перегрузки тем, что он имеет очень небольшое время действия (от 0,01 до 0,1 с), за которое точно не успеет сработать тепловой расцепитель. За это время на него может отреагировать только ЭМ расцепитель.

В некоторых источниках указана длительность пускового тока в несколько секунд. Но там авторы лукавят – в конце этого времени ток сложно назвать пусковым, т.к. он почти равен номинальному.

Пусковые токи больше всего у нагрузок с электродвигателями, а также у устройств, имеющих в своих блоках питания конденсаторы фильтров помех и электролитические конденсаторы, а это практически вся электронная техника, начиная от светодиодных лампочек и заканчивая персональными компьютерами.

Бывают пусковые токи, вызванные индуктивными нагрузками (там работает непредсказуемая противо-ЭДС). Но они в быту не почти встречаются.

Пусковой ток – главный аргумент противников установки автоматов с типом мгновенного расцепления (характеристикой) “В”. Хотите об этом поговорить? Пожалуйста!

Что делать, чтобы автомат не выключался от пускового тока?

У автоматического выключателя, как и у любого защитного устройства, суть работы заключается в том, чтобы в полной мере обеспечить защиту, но в то же время минимизировать вероятность ложного срабатывания. Поскольку пусковые токи – большие или малые – есть всегда, нужно для начала определить, чему они равны численно. Я составил таблицу, показывающую реальные пусковые токи различных бытовых устройств.

Пусковые токи. Таблица пусковых токов различных бытовых нагрузок

Подробная статья, целиком и полностью посвященная пусковым токам, ранее была опубликована на блоге.

Для таблицы я взял нагрузки с мощностью больше средней, и привел ориентировочные пусковые токи. Проанализируем.

Лампочки накаливания обладают значительным пусковым током за счет физических свойств вольфрамовой спирали – в холодном состоянии её сопротивление гораздо ниже, чем в горячем. Но что означают цифры в таблице? Представим, что у нас есть пятирожковая люстра с общей мощностью ламп накаливания 500 Вт, которые включаются одновременно. Пусковой ток будет достигать 25 А. Много ли это? Согласно ПУЭ-7 (таблица 7.1.1) и СП 256.1325800.2016 (таблица 15.3), минимальное сечение медных токопроводящих жил должно быть равно 1,5 мм2. Для надежной защиты такого кабеля нужен АВ с номиналом не более 10 А. Если установить АВ с характеристикой «В», он может выключиться при пусковых токах более 30 А. Нужен ли тут АВ «С»? Нет.

Cветодиодная лампочка или прожектор устроены так, что в момент включения драйвер потребляет огромный ток. Производители стараются делать пуск таких ламп более плавным, но компромисс между пусковым током и КПД светодиодной лампы обычно выбирается на значении Кп = 50…150. Спасает ситуацию низкий номинальный ток таких ламп.

Если необходимо включить сразу много таких ламп, приходится идти на ухищрения и предварительные расчеты, на основе данных от производителя. Вот несколько способов, как уменьшить пусковой ток при включении большого количества светодиодных ламп:

1. Разбить лампы на группы, которые включаются через один автомат, но в разное время;
2. Разбить лампы на группы, которые включаются в одно время, но от разных автоматов;
3. Использовать устройства, понижающие пусковой ток в момент включения. Например – реле ограничения пускового тока МРП.

Все нагрузки, которые я рассматриваю далее, подключаются к розеточным линиям, для которых минимальное сечение жил в кабеле – 2,5 мм2. А значит, не смотря на категоричное мнение Иваныча, максимальный автомат мы ставим на 16 А.

В особо тяжелых случаях, если почему-то не получается выполнить подключение по трем вышеуказанным способам, и нужно одновременно включить большое количество светодиодных светильников – обосновано применение характеристики “С” или даже “Д”. Но нужно знать значение тока КЗ, иначе могут быть проблемы – при КЗ может так случиться, что автомат не сработает.

Холодильник, не смотря на двигатель, имеет сравнительно небольшой пусковой ток, который даже при самом неблагоприятном раскладе не превысит 10 А.

Электроника, как я уже говорил, обладает за счет входных конденсаторов большим пусковым током. Однако, этот факт нивелируется тем, что большинство современной электроники при подаче питания работает в режиме ожидания (Standby), потребление в котором гораздо ниже номинала. Для уменьшения негатива нужно делать то же, что и со светодиодным освещением – разные приборы включать в разное время в разные розетки, которые питаются от разных автоматов.

Погружной насос, а также другая техника, где рабочий элемент закреплен непосредственно на валу двигателя, имеет самый высокий пусковой ток. Но что говорят цифры? Даже сравнительно мощный бытовой насос на 500 Вт при пуске потребляет ток не более 16 А. Значит, мы можем не только поставить автомат с характеристикой «В», но и понизить его номинал до 10 и даже 6 А! Это благотворно скажется на защите насоса – больше шансов, что автомат отключит питание при заклинивании крыльчатки (недавно мне рассказывали, что в насосе застряла крыса). Учтите также, что часто насос питается через кабель небольшого сечения длиной десятки метров.

Стиральная машина и кондиционер редко потребляют электрическую мощность больше 2000 Вт. Но даже при такой мощности пусковой ток у них небольшой, поскольку на электродвигатель приходится только часть потребления, а питаются они не напрямую, а через схемы плавного пуска. Остальная мощность приходится на ТЭН, который пускового тока не имеет.

Мясорубка, кухонный комбайн, пылесос и подобная техника также имеют электродвигатель, который потребляет значительный пусковой ток. Но самым большим этот ток будет только в крайнем случае – при включении на максимальной скорости в устройствах без редуктора. Только тогда пусковой ток с небольшой вероятностью будет обоснованием для отказа от характеристики «В» в пользу «С».

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке?

Правильный подбор защитного автомата по мощности – очень важная задача. Неверно выбранное устройство не защитит линию от внезапного возрастания силы тока.

Но не менее важно правильно подобрать по сечению кабель электропроводки. В противном случае, если суммарная мощность превысит номинальную величину, которую способен выдерживать проводник, это приведет к значительному росту температуры последнего. В итоге изоляционный слой начнет плавиться, что может привести к возгоранию.

Чтобы более наглядно представить, чем грозит несоответствие сечения проводки суммарной мощности включенных в сеть устройств, рассмотрим такой пример.

Если хозяина в этот момент не окажется поблизости, расплавленная изоляция через некоторое время вызовет короткое замыкание, которое, наконец, спровоцирует срабатывание автомата, но пламя от проводки может уже распространиться по всему дому.

Причина в том, что хотя расчет автомата по мощности был сделан правильно, кабель проводки сечением 1,5 мм² был рассчитан на 19 А и не мог выдержать имеющейся нагрузки.

Чтобы вам не пришлось браться за калькулятор и самостоятельно высчитывать сечение электропроводки по формулам, приведем типовую таблицу, в которой легко найти нужное значение.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Чтобы определить более точную нагрузку, нужно заглянуть в паспорт или взять данные с шильдика, который есть на всех электроприборах. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Как уменьшаются пусковые токи

Производители не дураки – они прекрасно знают о вреде и опасностях, которые несёт пусковой ток. Вот что они делают, чтобы его уменьшить.

• На входе питания электронных устройств устанавливают NTC-термистор (терморезистор), который за счет своих физических свойств имеет большое сопротивление в холодном состоянии. Конечно, это не панацея, и есть ограничения по их использованию, связанные с понижением КПД устройства в целом.
• Инверторное питание для плавного пуска. Под этим я подразумеваю питание двигателей через полупроводниковые пускатели. Преобразователи частоты, устройства плавного пуска и гордая надпись «Invertor» – из этой оперы.
• Питание с задержкой через реле. В этом случае вначале подается часть питания, а через доли секунды – 100%. Я писал об этом выше и приводил в пример реле МРП. Так включаются преобразователи частоты и другие мощные электронные приборы.
• Питание двигателя через схему “Звезда-Треугольник”. В быту такие не встречаются, поскольку нет мощных трехфазных двигателей, но для полноты изложения привёл.
• Повышение cos ϕ и уменьшение гармоник и реактивной составляющей питающего тока также вносит вклад в общее дело.

К счастью, пусковые токи, в отличие от номинальных, в большинстве случаев не действуют одновременно. Если вы включаете питание в квартире, лучше не делайте это посредством главного (вводного) выключателя. Правило хорошего тона – после включения вводного автомата подавать питание последовательно, включая групповые автоматы один за другим.

Что говорится в НТД?

Прямого нормативно-технического документа, запрещающего, обязывающего или ограничивающего применение автоматов с характеристикой «В», нет. Всё основывается на измерениях и расчетах. Если позволяет петля «фаза-ноль» (ток КЗ), то можно устанавливать любую характеристику (В, С, D).

Точнее говоря, характеристика «D» не разрешена в применению в жилых помещениях. В ГОСТ 32395-2020 «Щитки распределительные для жилых зданий» (а также более ранней его версии от 2013 г) говорится только про характеристики отключения «В» и «С». Характеристика «D» в быту не применяется ещё и потому, что она просто-напросто бессмысленна – там нет и не может быть больших пусковых токов, превышающих номинальный в 10…20 раз.

Характеристика D упоминается (а значит, допускается) только в ГОСТ 32397-2020 «Щитки распределительные для производственных и общественных зданий».

Кстати, используя «В» в групповых линиях, проще всего расширить зону селективности в домашнем щитке и увеличить надежность домашней энергосистемы.

Также в ПУЭ-7 (п. 1.7.79, 7.1.72) есть требование к автоматическим выключателям – если ток короткого замыкания не обеспечивает отключение автомата за время 0,4 секунды, то требуется установка УЗО. Не хочешь ставить УЗО – подбирай автоматы по номиналу и характеристике, либо увеличивай ток КЗ. Фактически – это требование, чтобы при КЗ срабатывал именно ЭМ расцепитель. Ведь только он может обеспечить такое время отключения.

Для примера: ток КЗ в розеточной сети – 100 А. Автомат С16 не подойдет (16х10х1,1 = 176 А). Что можно сделать:

1. Установить автомат меньшего номинала в ущерб мощности. Но в данном случае даже С10 подойдёт с большой натяжкой: 10х10х1,1 = 110 А.
2. Увеличить сечение кабеля. В данном случае – вместо 2,5 проложить 4 мм2. Думаю, не надо объяснять, как трудно это бывает реализовать на практике. Да и не факт, что это мероприятие приведет к желаемому результату.
3. Установить автомат В16 (16х5х1,1 = 88 А). Бинго!

Необходимость перевода ампер в киловатты

Чтобы это понять, нужно разобраться в терминологии и принципах действия электрической сети.

• Обычно рассматривают напряжение в сети, которое представляет собой разность потенциалов, то есть работу, которая происходит при перемещении электрического заряда от одной точки в электрической сети к другой. Напряжение в любой электрической сети обозначается в вольтах.
• Силой тока, которая измеряется в амперах, называется число ампер, проходящих по проводнику за определенную единицу времени.
• Мощностью тока называется скорость перемещения заряда по проводнику и измеряется она в ваттах или киловаттах.

Когда какой автомат отключится?

Полезно перед глазами иметь информацию, при каких сверхтоках отключится тот или иной автомат. Мы имеем две “контрольные точки” для любого автомата, привязанные к его номиналу. Например, для “С”: при сверхтоке выше пяти номиналов автомат МОЖЕТ выключиться, а начиная со сверхтока 10 номиналов – обязан.

Для удобства я составил таблицу токов отключения самых ходовых в быту номиналов, характеристик «В» и «С»:

Таблица токов отключения по КЗ для АВ разных номиналов и характеристик отключения

Есть два пути пользования этой таблицей – исходя из имеющегося автомата, либо исходя из измеренного тока КЗ. Например, автомат С16 при сверхтоке 80 А (5In) отключится медленно, только по тепловому расцеплению. А при 160 А (10In) – отключится мгновенно (менее 0,1 с), что и требуется при КЗ.

И напоследок –

Какова цена вопроса?

Противники автоматов «В» утверждают, что цена электрощитков может взлететь до небес. И якобы не найти такие девайсы в продаже.

Их опасения легко разбиваются о факты. Вот сравнительная таблица для автоматов «В» и «С» двух противоположных по качеству брендов (по информации известного онлайн-магазина):

Сравнение цен автоматов «В» и «С» разных брендов

Неужели разница в цене 5-10% что-то решает?

Нет в наличии? Не знаю, как у вас, а в моей провинции нужное модульное оборудование – в самом широком ассортименте.

IEK автоматы диковинных номиналов в ассортименте

Автоматы ТДМ с характеристикой “В”

Кстати, вот статья про мою переписку с ТДМ. Они признали, что не правы, но исправлять ошибки не спешат.

Фото не постановочные. Просто подошел к витрине и сделал нужные кадры.

Автоматы и УЗО разных производителей в ассортименте

Соотношение номиналов АВ и мощностей потребителей

Чтобы определить, сколько киловатт можно подключить через автоматический выключатель определенной мощности, воспользуйтесь таблицей:

Для расчета мощности вводного автомата дома, используйте коэффициент 0,7 от общей мощности потребителей.

При определении нагрузочной способности автоматического выключателя, важно учитывать не только его номинал, но и перегрузочную характеристику. Это поможет избежать ложных срабатываний во время пуска мощных электроприборов.

Если у вас часто срабатывает автоматический выключатель на 16-20 А и обесточивает квартиру, не верьте тем, кто говорит, что нужно просто поставить автомат номиналом побольше. Новый автомат реагировать на перегрузки перестанет, но начнут гореть розетки.

А как у них?

Так уж повелось, что все новые веяния к нам приходят “оттуда”.

В продвинутых в технологическом плане странах давно по умолчанию устанавливаются автоматы «В». Чтобы поставить «С», нужно расчетное обоснование. Посмотрите на фото, которое прислал мне друг из Германии:

Щиток с автоматами В16 в однокомнатной квартире

Примерно такие щитки устанавливают там в бюджетных квартирах. Вводная коммутация и УЗО – на лестничной площадке.

А вот фото, которые я сделал в Турции. Магазин типа нашего Fix Price:

Все автоматы – В16 и В25. Почему так – позвоните местному электрику, внизу телефон)

Фото в подъезде. У меня только два вопроса: что в этом ряду делает С32 и чей это помёт на верхних клеммах. Может прошить межфазное)))

Обратите внимание: автоматы с отключающей способностью 3000 А давно запрещены не только “у них”, но и у нас. Но что-то мне подсказывает, что Siemens на 3000 лучше, чем TDM на 4500.

Щиток в гостинице в Стамбуле:

Слева – вводной С32, справа – импульсное реле

Я специально не искал, фотографировал то, что попадалось на глаза. И в подавляющем большинстве видел букву “В”.

Схема подключения автомата c20

Как подключить автомат, сверху или снизу? По определению, питающий проводник подключается к неподвижному контакту автомата. Обычно, это означает подключение сверху. Но могут быть и исключения. Другими словами, нужно всегда смотреть схему подключения, нанесенную на корпус автомата.

Так, цифра 1 на схеме показывает, куда подключается вход первого фазного проводника. Цифра 2 показывает выход первого фазного проводника. Соответственно, 3 – вход, 4 – выход у двухполюсного автомата. Цифры 5 – вход, 6 – выход у трехполюсного; 7 – вход, 8 – выход у четырехполюсного.

На данной схеме показано применение автомата c20 для отдельной цепи

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

Стоит обратить внимание, что вводной автомат должен быть минимум на два номинала больше нижестоящего автомата, для селективности по тепловой нагрузке

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Если мощность прибора будет превышать возможную проводимость розетки, это может привести к замыканию проводки и даже пожару. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Когда моя статья будет бесполезной?

Бесполезно говорить о какой-либо букве автомата, если ток КЗ будет экстремально высоким или безнадёжно низким.

Пример:

Дом рядом с новой ТП – верный признак высокого тока КЗ

Трансформатор 680 кВА, до щита учёта (столбик около дома) длина линии около 15 м. Ток КЗ будет не один килоампер! При КЗ будет одинаково надежно выбивать и “В”, и “С”, и даже может быть “D”. О селективности можно забыть. Разве об очень узком диапазоне, который обеспечат тепловые расцепители вводного и групповых автоматов.

Но всё же, лучше и в этом случае лучше ставить “В”. Это будет иметь смысл в очень маловероятном случае перегрузки, когда сверхток будет гораздо меньше тока КЗ, но сравним с током мгновенного расцепления АВ.

Пример: в паяльнике или фене замкнула часть нагревательного элемента (реальный случай!). Ток при этом равен 50 А. Какой автомат теоретически выключится раньше – В10 или С10? Делайте выводы!

А это Таганрог (С)! Уверен, все знают артистку Фаину Раневскую (“Муля, не нервируй меня!”, “Ты хочешь поехать на дачу, или чтобы тебе открутили голову?”). Фото сделано в её доме-музее, откуда она навсегда уехала в ранней юности. Точнее, на заднем дворике:

У Раневской низкий ток КЗ. Видно по скруткам

Ток КЗ в этом доме такой низкий, что никакая буква уже не поможет!

Не смотря на современный СИП, алюминиевые провода являются раритетом – к ним, вероятно, касалась сама Раневская! Изоляции на скрутках нет, хотя до них можно дотянуться рукой. А зачем? Нормальные любители искусства не ходят по таким местам. Не то, что некоторые:

Надеюсь, я доказал (или дал пищу для ума), что на линии розеток и освещения целесообразно устанавливать автоматические выключатели с характеристикой «В». Ведь их установка в бытовых щитках (при том же ампераже, что и «С») в большинстве случаев ведёт к повышению электро- пожаробезопасности. Уверен, что придут времена, когда этот приоритет будет прописан в российской нормативно-технической документации.

Тепловой расцепитель (ТР)

Эта часть автоматического выключателя защищает цепь от перегрузки. Ток проходит по биметаллической пластине, нагревая ее. Тепловая защита инерционна, и может кратковременно пропускать токи, превышающие порог срабатывания (In). Если ток длительное время превышает номинальный, пластина нагревается настолько, что деформируется и отключает АВ. После остывания биметаллической пластины (и устранения причины перегрузки), автомат включается вручную. В автомате на 25А, цифра 25 обозначает порог срабатывания ТР.

Скачать и почитать по теме

Респект и уважение, если дочитали досюда и намереваетесь скачать документы и книги по этой теме! Вы серьёзный человек!

• ГОСТ IEC 60898-2-2011 / 2-я часть ГОСТ Р 50345-2010 (IEC 60898-1:2003) на автоматические выключатели, направленная на коррекцию ошибок в первой части. До сих пор действует, ссылаясь на недействующий документ., pdf, 374.83 kB, скачан: 186 раз./

• ГОСТ IEC 60898-1-2020 / Новый ГОСТ на автоматические выключатели, вступивший в действие с 1 марта 2022 г. Несёт в себе ошибки старого., pdf, 13.13 MB, скачан: 191 раз./

Какие ошибки допущены в ГОСТ по автоматическим выключателям, читайте подробно здесь.
• Шабад_М.А._Расчеты_релейной_защиты_и_автоматики / Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики. Хорошая книга 1985 г, в которой рассказывается про устройство электросетей — от оборудования подстанций до селективности защитных автоматов, pdf, 38.87 MB, скачан: 1044 раз./ • Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей 0,4 кВ / Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей 0,4 кВ — книга для теоретического расчета тока короткого замыкания. СПб 2008, pdf, 17.39 MB, скачан: 812 раз./ • РД 153-34.0-20.527-98 / Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания предназначены для использования инженерами-энергетиками при выполнении ими расчетов токов короткого замыкания (КЗ) и проверке электрооборудования (проводников и электрических аппаратов) по режиму КЗ. МЭИ, 1998, pdf, 3.61 MB, скачан: 761 раз./ • Электрическая часть электростанций и ТП / Электрическая часть электростанций и подстанций. Подробное описание схем и расчетов с примерами. Учебное пособие. Н.В.Коломиец, Томский политех, 2007, pdf, 1.37 MB, скачан: 704 раз./ • Выбор электрооборудования и расчеты трансформаторных подстанций / Выбор электрооборудования и расчеты трансформаторных подстанций среднего и низкого напряжения. АВВ, учебно-методическое пособие, pdf, 9.16 MB, скачан: 660 раз./ • Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Автоматические выключатели модульного исполнения / Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Автоматические выключатели модульного исполнения: Справочное пособие. В справочном пособии изложены требования ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) к автоматическим выключателям бытового назначения, предназначенным для защиты от сверхтока, рассмотрена конструкция автоматических выключателей, даны характеристики и приведена их классификация. Разбираются ошибки, которые частично исправлены в новой версии ГОСТ Р 50345-2010, pdf, 7.17 MB, скачан: 1062 раз./
Статья была впервые опубликована (в урезанном виде) в бумажном журнале “Электротехнический рынок” и на электротехническом интернет-портале “Элек.ру”.

Скачать журнальную версию статьи можно прямо здесь и сейчас:

• Автоматы «В» — в каждый домашний щиток! / Статья в журнале — почему нужно ставить в электрощитах автоматические выключатели с характеристикой B, pdf, 302.38 kB, скачан: 82 раз./

Летом 2022 года на своём Дзен-канале я уже поднимал тему выбора автоматов “В”. Судя по количеству комментариев (как хвалебных, так и хейтовых), тема вызвала огромный интерес. Кстати, читатели из других стран (в частности, Израиль и Прибалтика) подтверждали, что “В” у них в порядке вещей!

На этом пока всё, жду отзывов и вопросов в комментариях! Расскажите, как относитесь к поднятой мною теме, и является ли она актуальной?

Особенно жду комментарии типа “Мой дед и отец всегда ставили 1,5 мм2 и автоматы “С”, зачем что-то менять, ведь пока всё работает!”