Автоматический выключатель на 16 ампер стал классическим вариантом. Это, пожалуй, оптимальное решение для питания и защиты бытовых приборов и электропроводки. Но многие даже опытные электрики, использующие этот автомат в своей работе, на вопрос «При какой нагрузке он сработает?» дают неверный ответ. В этой статье мы попробуем выяснить, сколько киловатт реально выдерживает автомат на 16 ампер.
Какую нагрузку должен держать длительное время без отключения
Если мы поищем ответ на этот вопрос в Интернете, то, скорее всего, найдем следующую информацию: поскольку автоматический выключатель шестнадцатиамперный, то при напряжении 230 В он выдержит без отключения нагрузку мощностью 16 * 230 = 3 680 Вт, или 3.7 кВт. Это так, но только грубо. Для получения более точной цифры учитывают тип автоматического выключателя и его время-токовую характеристику.
Обратимся к время-токовой характеристике (ВТХ) автоматических выключателей.
Из графика хорошо видно, что автоматы без отключения могут выдерживать ток 1.13 от номинального. То же говорит ГОСТ IEC 60898-1-2020:
- 3.5.15 Условный ток нерасцепления Int. Установленное значение тока, при котором автоматический выключатель способен работать, не срабатывая, в течение заданного (условного) времени.
- 8.6.2.2 Условный ток нерасцепления (Int). Условный ток нерасцепления АВДТ равен 1.13 его номинального тока.
Осталось выяснить, что это за “заданное (условное) время”. Оно указано в таблице 7 того же документа:
Вот и ответ на наш вопрос. Автоматический выключатель на 16 А может выдерживать ток 18 А (мощность 4.16 кВт) без отключения в течение часа.
На что влияет время-токовая характеристика B, C и D
Часто начинающие электрики задают вопрос: «Что значит С16 на автомате?». Это как раз та информация, которая нам нужна. С – тип, 16 – номинальный ток.
Но что значит тип и на что он влияет? И опять нам поможет график ВТХ. На нем хорошо видно, что от типа автоматического выключателя зависит время, чрез которое отключится автомат при том или ином токе. К примеру, при токе 4 номинала (64 А, мощность 14.7 кВт) автомат типа В сработает почти мгновенно (несколько сотых секунды), тип С — через 4-15 секунд, а D “задумается” аж на 15-45 секунд.
к содержанию ↑Важно! Типы необходимы для того, чтобы при проектировании системы защиты с несколькими автоматическими выключателями обеспечить требуемую очередность их срабатывания при перегрузке. Выключатель более высокого типа сработает только в том случае, если по каким-либо причинам не сработает его коллега более низкого класса. Такой принцип построения схемы называется селективностью.
Какую нагрузку может выдержать при кратковременных перегрузках или при непродолжительном включении и за какое время отключится
Для примера разберем работу автомата типа С как наиболее подходящего для защиты бытовой проводки, а потому наиболее популярного. На графике, приведенном ниже, его ВТХ выделена зеленым и синим цветами.
Прежде всего, напомню, что любой автомат состоит из двух узлов защиты от перегрузки – теплового и электромагнитного расцепителей. Первый представляет собой биметаллическую пластину, через которую протекает ток нагрузки. При протекании этого тока пластина нагревается тем быстрее, чем выше этот ток. Как только температура достигнет определенного уровня, пластина изгибается и активирует механизм отключения автомата. Главное и очевидное свойство такого расцепителя – инерционность, малое быстродействие.
Электромагнитный расцепитель «соображает» намного быстрее, поскольку представляет собой электромагнит, через обмотку которого течет ток нагрузки. При достижении тока определенной величины электромагнит втягивает якорь, а тот, в свою очередь, «спускает курок» – активирует механизм отключения автомата. Расцепители работают в паре, причем за малые токи перегрузки, как не особо опасные и порой неизбежные, отвечает тепловой, а за критические, включая короткое замыкание, – электромагнитный. Теперь вернемся к графику. Зеленая ветвь – тепловой.
Ток, при котором однозначно сработает С16, составляет 1.45 номинала (23 А, 5.3 кВт). Это следует и из ГОСТа:
- 3.5.16 Условный ток расцепления It. Установленное значение тока, которое вызывает срабатывание автоматического выключателя в течение заданного (условного) времени.
- 8.6.2.3 Условный ток расцепления (It). Условный ток расцепления выключателя равен 1.45 его номинального тока.
Для шестнадцатиамперного автомата это произойдет менее чем через час (тот же ГОСТ таблица 7). При токе 2.55 номинала (40 А, 9.2 кВт) отключение произойдет через 6-50 сек. При четырех номиналах (64 А, 14.7 кВт) – через 0.01-15 сек.
При дальнейшем увеличении тока на вахту заступает электромагнитный расцепитель. Время работы до отключения резко сокращается. На графике это синяя ветвь. При токе 6-14 номиналов (96-224 А или 22-51 кВт) оно составляет всего 0.01 секунды. Для нас и для нагрузки это почти мгновенно. Еще больший ток — еще меньшее время. А при коротком замыкании скорость отработки события может вообще достигать миллисекунд.
к содержанию ↑Для чего это нужно?
Для чего производители автоматических выключателей так все усложнили и почему при малых токах они сделали большое время отключения? Дело в том, что некоторые электроприборы во время включения потребляют намного больший ток, чем при работе. Это, к примеру, электродвигатели, трансформаторы, преобразователи.
Важно! Такой стартовый ток называется пусковым и может превышать рабочий в несколько раз. Обычно он указывается в сопроводительной документации к устройству, но не наносится на шильдик, прикрепленный к его корпусу.
Тут и выручает инерционность теплового расцепителя. Пока он «сообразит», что пора отключаться, двигатель раскрутится, в трансформаторе или другом оборудовании с большой индуктивной или емкостной нагрузкой процессы «устаканятся» и ток станет нормальным. Биметаллический элемент остынет, и отключения не произойдет. Ну а если ток очень велик и никуда не годится, то почти мгновенно отработает электромагнитный расцепитель, спасая оборудование и проводку.
Но это не единственная причина, по которой нам необходимо знать, какую перегрузку и какое время выдержит автомат, прежде чем сработать. Еще одна – мощность проводки. Какое сечение провода нужно выбрать, если ток нагрузки будет, скажем, 10 А? Открыли соответствующие документы, выбрали сечение, умножили на полтора про запас, провели, установили, приколотили, подключили. Все работает на «ура».
Но при первой же небольшой перегрузке проводка пыхнула. Почему? Потому что, к примеру, при токе 8 номиналов время срабатывания автомата типа С может достигать четырех секунд! То есть при шестнадцатиамперном автомате целых 4 секунды проводке придется справляться с током 128 А. А при токе 2.5 номинала это время может увеличится до 50 секунд. Достаточно, чтобы нагреться, пыхнуть и за компанию поджечь дом. Зная эту особенность автоматических выключателей, учитывая их тип и ВТХ, беды удастся избежать.
Те, для кого копание в графиках является неподъемной задачей, для выбора проводки и нагрузки для автомата С16 могут воспользоваться нижеприведенной табличкой.
Ток, А | Мощность, кВт* | Время отключения |
|---|---|---|
17 | 3.9 | не отключается |
18 | 4.1 | не менее часа |
23 | 5.3 | менее часа |
32 | 7.4 | от 20 до 200 сек |
40 | 9.2 | от 6 до 50 сек |
48 | 11 | от 5 до 40 сек |
56 | 12.9 | от 4 до 20 сек |
64 | 14.7 | от 3 до 15 сек |
80 | 18.4 | от 2 до 9 сек |
96 | 22 | от 0.01 до 6 сек |
128 | 29.5 | от 0.01 до 4 сек |
160 | 36.8 | от 0.008 до 0.03 |
224 и выше | 51.5 | менее 0.008 сек |
* Мощность рассчитана для напряжения 230 В.
к содержанию ↑Автомат не держит нагрузку — пора менять или можно что-то сделать
Если автоматический выключатель «выбивает» при нагрузке меньшей, чем положенная, то проблема может быть в следующем:
- большой ток утечки;
- ослабли или окислились/подгорели винтовые зажимы подводящих и отводящих проводов;
- высокая температура в щите (ВТХ приводится для температуры окружающей среды 30 °С);
- неисправен автоматический выключатель.
Все эти проблемы кроме последней легко выявляются и «лечатся». А вот отремонтировать автоматический выключатель на коленках получится далеко не у всех. Во-первых, для новичков срабатывает правило «не глуши, не заведешь». То есть не разбирай, не соберешь. Во-вторых, ни один узел для замены в магазине не купишь и напильником не сработаешь.
В-третьих, и это самое главное, такой кустарный ремонт, даже если он с первого взгляда окажется удачным, может дорого стоить. Точную настройку расцепителей вы в гараже не сделаете, а автомат с расцепителями, срабатывающими абы как, хуже обезьяны с гранатой – никогда не знаешь, при каком он токе сработает и сработает ли вообще. Так что если все внешние причины устранены, а проблема осталась, то автомат следует заменить.
Вот и все, что хотелось рассказать о старом добром С16, который служит верой и правдой в большинстве наших домов. Теперь вы знаете, сколько киловатт выдерживает автомат 16 ампер реально, и в курсе, что маркировка «16» – не показатель его реальной «пропускной» способности.
Предыдущая
Загрузка...
