В моем случае очередная жизненная проблема стала поводом для того, чтобы собрать по ней информацию и написать вот эту самую статью. Дело в том, что мне пришлось подбирать автомат для электрической печи в сауну, а значит передо мной встал вопрос о выборе тока автомата по мощности обогревателя.
 То есть эта статья станет таким методическим пособием для тех, кому нужно выбрать автомат для какой-либо нагрузки. При этом речь пойдет как о рабочем напряжении в 220 вольт, так и о напряжении в 380 вольт. Ведь то и другое активно и повседневно используется в нашем быту. При этом 3890 вольт бывает куда более эффективно использовать, чем 220, так как при одном и том же токе можно получить куда более значимую мощность. Ну обо всем по порядку...

 

Как мощность автомата зависит от тока и напряжения

 Давайте с самых азов. Что такое мощность? Мощность - это работа совершаемая в единицу времени! При этом работу совершает наш ток, который идет по проводам. И чем больше ток, тем больше мощность, что логично. Если те же самые зависимости выразить уже в формулах, то выглядит это следующим образом.

P = U * I, где P – мощность Ваттах (Вт);

I – сила тока в амперах (А);

U – напряжение в вольтах (В).

Так как тема нашей статьи про ток автоматического выключателя, то именно он и будет нам интересен при расчете. С условием, что все остальные величины известны! Переписываем наше выражение: 

I = P/U

И давайте, чтобы закрепить все на практике я приведу мой конкретный пример.

Расчет автомата (автоматического выключателя) для печки в сауне

В моем случае была вот такая печь "Helo". 

 

На ней нашлась подобная табличка.

Так вот из информации на табличке видно, что печь на 6 кВт, при этом на напряжение 400 в.

Давайте теперь гипотетически представим, что у нее напряжение питания 220 вольт, для примера, а потом возьмем ее номинальные значения.

Расчет автомата для 220 воль 6 кВт

Особенность питания от 220 вольт сводится к тому, что у нас лишь одна фаза, и два провода (фаза и ноль). В итоге мощность рассчитывается для автомата управляющего двумя линиями (фаза и ноль). Это может быть либо УЗО + автомат, либо просто Диф. автомат. Об особенностях того и другого я уже рассказывал.

Так вот, здесь ток будет течь через одну фазу, а значит все 6 кВт будут обеспечиваться только через нее. Получается так:

I = 6000 Вт/220 В = 27,3 А

То есть для однофазной нагрузки мощность в цепи и на автомате будет 27,3 А. Весьма значительный ток! При этом сечение провода для медного провода получается порядка 2,5 мм.

Расчет автомата для 380 вольт 6 кВт

Теперь рассмотрю именно наш вариант, когда все же учитывается тот факт, что печь трехфазная и питание трехфазное и напряжение 380 вольт.

Для трёхфазной схемы подключения будет учитываться тот факт, что у нас будут три параллельных цепи. Не забываем конечный результат делить на 3:

I = (P/U)/3 = (6000/220)/3 = 27,27 / 3 =  9,1 А - будет в каждой цепи, каждой фазе, при подключении звездой.

* - заметьте, что не смотря на то, что принято считать напряжение для 3 фазной сети в 380 вольт, в расчете взято напряжение не линейное 380, а фазное, то есть между фазой и N. То есть у нас получается три "отвода" от N трех сетей по 220.

Вот собственно наши расчеты закончены, самое время перейти к подбору автомата

Подбор номинального тока автоматического выключателя по расчетному току (исходной мощности) нагрузки

Прежде, чем перейти к выбору, приведу небольшую справочную табличку для однофазной цепи, то есть для 220 вольт.

Мощность, кВт 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Сила тока, А 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Данная таблица даёт приблизительную оценку силы переменного тока, протекающего по однофазной электрической сети. При этом следует помнить, что имеется в виду пиковая потребляемая мощность, а не средняя. Пиковая мощность проявляется порой лишь кратковременно, но с повышенным энергопотреблением. При этом удобно пользоваться таблицей с учетом предельных нагрузок, и учитывать тот факт, что автоматы выпускаются с определённым номиналом по силе тока, то есть со своим типорядом:

Схема подключения Номиналы автоматов по току
Номиналы автоматов, А 10А 16А 20А 25А 32А 40А 50А 63А
Однофазная, 220 В 2,2 кВт 3,5 кВт 4,4 кВт 5,5 кВт 7,0 кВт 8,8 кВт 11 кВт 14 кВт
Трёхфазная, 380 В 6,6 кВт 10,6 кВт 13,2 кВт 16,5 кВт 21 кВт 26,4 кВт 33,1 кВт 41,6 кВт

Например, если нужно узнать, на сколько ампер нужен автомат под мощность 15 кВт при трёхфазном токе, то ищем в таблице ближайшее большее значение – оно составляет 16,5 кВт, что соответствует автомату на 25 ампер.

Следует помнить следующее:

Установка слишком мощного автомата может привести к тому, что до его срабатывания электрооборудование, не защищённое собственным предохранителем, выйдет из строя.
Автомат с заниженным числом ампер способен стать источником нервных стрессов, постоянно обесточивая дом или отдельные помещения при включении электрочайника, утюга или пылесоса.