Расчет тока по мощности и напряжению

Как рассчитать силу тока для отдельных элементов электрической цепи

При монтаже электрической проводки как в домашних, так и в промышленных условиях необходимо правильно рассчитать силу тока. Это необходимо в перовую очередь для правильного подбора сечения кабеля или провода. В случае если диаметр проводника будет ниже необходимого, то кабель будет чрезмерно нагреваться. Это может привести к оплавлению изоляции, короткому замыканию и как правило, в большинстве случаев является причиной пожаров.

Как рассчитать силу тока по мощности электроприбора

Мощность электрического устройства является величиной физической и характеризует скорость преобразования или передачи энергии. В системе СИ единицей мощности принят ватт. Для однофазной сети данный показатель можно определить по простой формуле:

Р=U x I, где U- напряжение в электрической сети в вольтах, а I – сила тока в амперах. То есть для того чтобы рассчитать силу тока, зная мощность электрического изделия необходимо преобразовать формулу и получаем ее в таком виде I (сила тока, А) = Р (мощность устройства, Вт) / U (напряжение сети, В).

Задача: необходимо подобрать кабель для подключения электрического камина в частном доме.

Исходными данными имеющими значение будут мощность, указанная в документации на электрокамин (условимся что она завалена производителем в 5 кВт) и напряжение сети (как правило, для частного дома эта величина составляет 220 В, при условии, что сеть однофазная).

Подставив эти значения в вышеуказанную формулу (5000/220) мы получаем значение силы тока в 22,7А. Исходя из этого выбираем кабель соответствующего сечения

Необходимо принимать во внимание, что все расчетные параметры кабельной продукции стандартизированы и в любом случае необходимо руководствоваться большей величиной. Так в нашем варианте подойдет медный кабель сечением 2,5 кв. мм

рассчитанный на ток 27 ампер

мм. рассчитанный на ток 27 ампер.

Здесь рассмотрен вариант расчета силы тока для локального электроприбора. Если к кабелю будет подключено несколько устройств, то необходимо суммировать всю их мощность.

Сила тока – чему равна, в каких единицах она измеряется, как найти силу тока по формуле

Как уже стало понятно, сила электротока – это физическая величина, показывающая заряд, который проходит через проводник за единицу времени. Основная формула для ее вычисления выглядит так: I = q/t, где q – это заряд, который идет по проводнику в кулонах, а t  – это временной интервал в секундах.

Рассчитать силу электротока можно и с помощью закона Ома. Он гласит, что эта величина равна напряжению сети в вольтах, деленному на ее сопротивление в омах. В связи с этим имеет место формула такого рода — I = U/R. Этот закон применим для расчета значений постоянного тока.

Чтобы вычислить переменные параметры электричества, нужно разделить найденные величины на квадратный корень из двух.

К сведению! Это более практичный метод измерения, и им приходится пользоваться часто, так как все приборы в доме или в офисе работают от розеток, которые подают переменный ток. Делается это из-за того, что с ним легче работать, его удобнее трансформировать.

Важно! Наглядный пример работы переменного электротока можно наблюдать при включении люминесцентных ламп. Пока они полностью не загорятся, они будут моргать, потому что ток  двигается в них то туда, то сюда. Единицей измерения силы тока является ампер

Он определяется как сила неизменяющегося тока, который проходит по бесконечным параллельным проводникам с наименьшим круговым сечением (с минимальной площадью кругового сечения), отдаленным друг от друга на 1 метр и расположенным в безвоздушном вакуумном пространстве. Это взаимодействие на одном метре длины этих проводников, равное 2 × 10 в минус 7-й степени Ньютона. Если в проводнике за одну секунду времени проходит один кулон заряда, то сила тока в нем равна одному амперу

Единицей измерения силы тока является ампер. Он определяется как сила неизменяющегося тока, который проходит по бесконечным параллельным проводникам с наименьшим круговым сечением (с минимальной площадью кругового сечения), отдаленным друг от друга на 1 метр и расположенным в безвоздушном вакуумном пространстве. Это взаимодействие на одном метре длины этих проводников, равное 2 × 10 в минус 7-й степени Ньютона. Если в проводнике за одну секунду времени проходит один кулон заряда, то сила тока в нем равна одному амперу.

Аккумуляторы являются вторичными источниками, но неразрывно связаны с батарейками

Расчет для параллельного и последовательного подключения

При расчете схемы электронного устройства часто нужно найти мощность, которая выделяется на отдельном элементе. Тогда нужно определить, какое напряжение падает на нём, если речь идёт о последовательном подключении, или какая сила тока протекает при параллельном включении, рассмотрим конкретные случаи.

Здесь Iобщий равен:

I=U/(R1+R2)=12/(10+10)=12/20=0,6

Общая мощность:

P=UI=12*0,6=7,2 Ватт

На каждом резисторе R1 и R2, так как их сопротивление одинаково, напряжение падает по:

U=IR=0,6*10=6 Вольт

И выделяется по:

P_{на резисторе}=UI=6*0,6=3,6 Ватта

Тогда при параллельном подключении в такой схеме:

Сначала ищем I в каждой ветви:

I₁=U/R₁=12/1=12 Ампер

I₂=U/R₂=12/2=6 Ампер

И выделяется на каждом по:

P_R1=12*6=72 Ватта

P_R2=12*12=144 Ватта

Выделяется всего:

P=UI=12*(6+12)=216 Ватт

Или через общее сопротивление, тогда:

R_общее=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 Ом

I=12/0,66=18 Ампер

P=12*18=216 Ватт

Все расчёты совпали, значит найденные значения верны.

Как перевести амперы в киловатты — таблица

Очень часто, зная одну величину, необходимо определить другую. Это бывает необходимо для выбора защитной и коммутационной аппаратуры. Например, если требуется выбрать автоматический выключатель или предохранитель при известной суммарной мощности всех потребителей.

В качестве потребителей могут быть лампы накаливания, люминесцентные лампы, утюги, стиральная машина, бойлер, персональный компьютер и другая бытовая техника.

В другом случае при наличии защитного устройства с известным номинальным током можно определить общую мощность всех потребителей, которыми разрешается «нагрузить» автомат или предохранитель.

Следует знать, что на электрических потребителях обычно указывается номинальная потребляемая мощность, а на защитном аппарате (автомат или предохранитель) указывается номинальный ток.

Для преобразования ампер в киловатты и наоборот необходимо обязательно знать и значение третьей величины, без которой невозможны расчёты. Это величина питающего или номинального напряжения. Если стандартное напряжение в электрической (бытовой) сети равно 220В, то номинальное напряжение обычно указывается на самих потребителях и защитных устройствах.

Т.е. к примеру, на лампе накаливания для бытовой электрической сети кроме мощности указывается и номинальное напряжение, на которое она рассчитана. Аналогично и с автоматическими выключателями (предохранителями). На них также указано номинальное напряжение, при котором они должны эксплуатироваться.

Также следует отметить, что кроме обычной однофазной сети 220В часто используется (обычно на производстве) и трёхфазная электрическая сеть 380В. Это также необходимо учитывать при расчётах мощности и силы тока.

Как рассчитать число ампер в сети

На практике применяют разные схемы вычислений. В частности, пользуются автоматизированными программами (калькуляторами). Такие инструменты предлагают бесплатно специализированные сайты в режиме онлайн. Ниже представлены формулы и примеры, которые помогут рассчитывать электрические параметры самостоятельно.

Как узнать ток, зная мощность и напряжение

Источник питания постоянного тока (аккумулятор) обеспечивает напряжение на выходе 12 Вольт. Известна мощность потребления – 2 Вт. Как рассчитать ампераж, показано на примере:

I=P/U=2/12=0,167 А.

К сведению. Для удобства на практике применяют дробные и кратные величины. В данном примере – 167 мА (миллиампер).

Как узнать напряжение, зная силу тока

Выше показано, как посчитать амперы, зная мощность и напряжение. Эту же формулу используют для обратного действия. Если сила тока равна 200 мА, при мощности 2 Вт в точках измерения, прибор покажет следующее напряжение:

U = P/I = 2/0,2 = 10 V.

Как рассчитать мощность, зная силу тока и напряжение

Результат можно вычислить с помощью следующего примера:

P = I*U = 0,2 * 10 = 2 Вт.

Формулы для расчета мощности

В левой части рисунка приведена формула для расчета механической мощности:

• А – полезная работа в Джоулях;
• t – временной период, за который выполнена эта операция.

Как определить мощность цепи, имея тестер сопротивления

В реальных условиях существенное влияние оказывает электрическое сопротивление проводника. Выбрав соответствующий режим, можно узнать действительное значение с помощью мультитестера. Переключатель устанавливают в положение, которое соответствует определенному диапазону. Переходят от больших значений к малым до появления индикации на экране.

При R=20 Ом, зная силу тока I= 200 мА, мощность вычисляют по следующей формуле:

P = I2*R = 0,04*20 = 0,8 Вт.

При необходимости уточняют напряжение:

U = I*R = 0,2*20 = 4 V.

Формула расчета сечения провода

Площадь сечения цилиндрического проводника вычисляют по стандартной геометрической формуле подсчета:

S = π * (D/2)2,

где:

• π – число Пи (3,14);
• D – диаметр.

При отсутствии специализированных инструментов узнавать размер можно с применением подручных средств. Взяв карандаш или другую подходящую основу с одинаковой шириной по продольной оси, наматывают последовательно провод. Приложив конструкцию к линейке, уточняют длину. Делением на количество витков получают диаметр проводника. Далее пользуются рассмотренной выше формулой.

Таблица ватт ампер для выбора сечения проводников по максимальному току (суммарной мощности потребления)

Площадь сечения, мм кв.	Материал проводника
	Алюминий	Медь
Напряжение 220 V	Напряжение 380 V	Напряжение 220 V	Напряжение 380 V
Ток (I), А	Мощность потребления (P), киловатт за час	I	P	I	P	I	P
2,5	20	4,4	19	12,5	27	5,9	25	16,5
4	28	6,1	23	15,1	38	8,3	30	19,8
6	36	7,9	30	19,8	46	10,1	40	26,4
10	50	11	39	25,7	70	15,4	50	33
16	60	13,2	55	36,3	85	18,7	75	49,5

Расчет тока по мощности и напряжению

Основные формулы не только показывают, как посчитать амперы. Они демонстрируют зависимость тока от напряжения, мощности, сопротивления:

• I = P/U;
• I = U/ R;
• I = √P/R.

При большой длине проводника существенно возрастает влияние потерь, которые определяются особенностями определенного материала. Часть энергии используется впустую на обогрев окружающего пространства. Приходится делать коррекции для устойчивого питания конкретной нагрузки.

Для учета этого фактора делают уточненный расчет сопротивления:

R= (p*L)/ S,

где:

• p – удельный коэффициент (0,03 – алюминий, 0,0175 – медь);
• L – длина линии.

Вычисляют процентное отношение потерь по напряжению в идеальных условиях и с учетом удельного сопротивления определенного материала. Если полученное значение более 5%, выбирают кабельную продукцию с большим сечением из серийной номенклатуры.

Важно! При расчете умножают длину на два, чтобы учесть потери во всей цепи питания (от источника до подключенного оборудования и обратно)

Правила установки новых счетчиков

Учитывая неоднозначные условия эксплуатации приборов, к газовым счетчикам, включая «умные» конструкции, предъявляются соответствующие нормы размещения по отношению к другим газовым приборам и правила (требования) по монтажу.

Процедура монтажа прибора контроля потребляемых объемов бытового газа, традиционно сопровождается исполнением соответствующих норм и правил. Для умных современных счетчиков эти правила обеспечиваются без труда

В частности, для прибора производства «Техномер» требования выглядят так, как описано ниже:

1. Устройство следует монтировать внутри закрытых хозяйственных помещений, в крайнем случае – на улице под специально оборудованным навесом. Прибор учета необходимо надежно защитить от воздействия прямого солнечного излучения и осадков.
2. Допускается монтирование прибора на трубопроводах, проложенных как вертикально, так и горизонтально, при этом не имеет значения, под каким углом выполняется установка.
3. Если монтаж делается на участке горизонтальной или вертикальной трубы, направление потока газа через счетчик допускается не учитывать. То есть устройство можно ставить в любом положении по направлению. Однако производитель рекомендует придерживаться направления согласно указателю на корпусе счетчика.
4. Недопустим монтаж счетчика в самых нижних точках пролегания газовой трубы, так как в этом варианте установки создается опасность скопления конденсата.
5. Если контрольные пробы показывают наличие в составе бытового газа воды, контрольный прибор учета необходимо монтировать на вертикально расположенном трубопроводе, выбирая направление потока сверху вниз.

Предусматривая монтаж на конкретном месте нового счетчика на газ в квартирах, следует обеспечить защиту прибора учета от возможных ударов, вибраций, иных механических воздействий.

Также, в случае переноса расходомера нельзя забывать об утвержденных правилах переноса.

Умный счетчик потока газа из серии приборов «СМТ Смарт G4» и точки послемонтажной «регистрации»: 1 – точка крепления пломбы организации, проводящей поверку; 2 – точка крепления контрольной пломбы организации, поставляющей газ потребителю; 3 – точка пломбирования входного штуцера прибора

Монтажные требования не оговаривают конкретную величину условного диаметра трубы, как и не оговариваются правила соблюдения соосности патрубков расходомера и труб. Также нет конкретных требований по степени округлости труб, наличия уступов в точках сопряжения счетчика с газовой трубой.

Сколько Ватт в 1 Ампере и ампер в вате?

Чтобы перевести Ватты в Амперы при переменном или постоянном напряжении понадобится формула:

I = P / U, где

I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтахесли сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз.

Корень из трех приблизительно равен 1,73.

в одном ватте 4,5 мАм0,083 Am при 12 вольтах

Когда же необходимо перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), то применяют формулу:

P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.

А значит, если имеем дело с автомобильной сетью на 12 вольт, то 1 ампер — это 12 Ватт, а в бытовой электросети 220 V такая сила тока будет в электроприборе мощностью 220 Вт (0,22 кВт). В промышленном оборудовании, питающемся от 380 Вольт, целых 657 Ватт.

Таблица перевода Ампер – Ватт:

	6	12	24	220	380	Вольт
5 Ватт	0,83	0,42	0,21	0,02	0,008	Ампер
6 Ватт	1,00	0,5	0,25	0,03	0,009	Ампер
7 Ватт	1,17	0,58	0,29	0,03	0,01	Ампер
8 Ватт	1,33	0,67	0,33	0,04	0,01	Ампер
9 Ватт	1,5	0,75	0,38	0,04	0,01	Ампер
10 Ватт	1,67	0,83	0,42	0,05	0,015	Ампер
20 Ватт	3,33	1,67	0,83	0,09	0,03	Ампер
30 Ватт	5,00	2,5	1,25	0,14	0,045	Ампер
40 Ватт	6,67	3,33	1,67	0,13	0,06	Ампер
50 Ватт	8,33	4,17	2,03	0,23	0,076	Ампер
60 Ватт	10,00	5,00	2,50	0,27	0,09	Ампер
70 Ватт	11,67	5,83	2,92	0,32	0,1	Ампер
80 Ватт	13,33	6,67	3,33	0,36	0,12	Ампер
90 Ватт	15,00	7,50	3,75	0,41	0,14	Ампер
100 Ватт	16,67	8,33	4,17	0,45	0,15	Ампер
200 Ватт	33,33	16,67	8,33	0,91	0,3	Ампер
300 Ватт	50,00	25,00	12,50	1,36	0,46	Ампер
400 Ватт	66,67	33,33	16,7	1,82	0,6	Ампер
500 Ватт	83,33	41,67	20,83	2,27	0,76	Ампер
600 Ватт	100,00	50,00	25,00	2,73	0,91	Ампер
700 Ватт	116,67	58,33	29,17	3,18	1,06	Ампер
800 Ватт	133,33	66,67	33,33	3,64	1,22	Ампер
900 Ватт	150,00	75,00	37,50	4,09	1,37	Ампер
1000 Ватт	166,67	83,33	41,67	4,55	1,52	Ампер

Физические единицы, характеризующие бытовую электросеть

Большинству читателей эти величины хорошо известны еще со школьной скамьи – они обязательно входят в базовый курс физики. Тем не менее, невостребованная длительное время информация  имеет свойство прятаться в глубинах сознания, поэтому – «освежим» ее.

Для того чтобы по замкнутой цепи пошел электрический ток, необходимо наличие напряжения. А напряжение – это разность потенциалов на противоположенных концах цепи — чаще всего рассматривается от источника питания. Сам же потенциал – это величина накопленного в данной точке электрического заряда, по сути – ее энергетическая способность. И потенциал, и его разность исчисляются в вольтах (В).

Замер напряжения в бытовой сети переменного тока

Напряжение может быть постоянным (что хорошо знают, например, автомобилисты), или переменным, в котором полюса меняются местами с определенной частотой. Это дает множество преференций в вопросах передачи электроэнергии на большие расстояния и ее использования по назначению. Поэтому-то нам в повседневной жизни чаще приходится иметь дело именно с переменным – 220 вольт (В) при частоте 50 герц (Гц).

Если напряжение (разность потенциалов) достаточно велико для того, чтобы «протолкнуть» носители зарядов (электроны, ионы) по замкнутой цепи через нагрузку, в этой цепи появляется электрический ток. Он характеризуется особой величиной – силой тока, показывающей, сколько заряда прошло через конкретную точку в единицу времени, то есть в секунду. Для силы тока «выделена» особая единица измерения – ампер (А).

Измерить силу тока амперметром бывает значительно сложнее – прибор должен включаться последовательно с тестируемым участком (элементом) схемы, то есть приходится организовывать искусственный разрыв цепи.

Ток пропускается через нагрузку не просто так – от него ждут выполнения определенной работы, чаще всего связанной с преобразованием электрической энергии в другую — кинетическую, тепловую, звуковую и т.п. Количественное выражение выполняемой работы за единицу времени как раз и является мощностью. У нее своя единица измерения – ватт (Вт).

Вот эту мощность мы как раз и научимся оценивать, исходя из силы тока в цепи. И, естественно, наоборот.

Раз речь пошла о базовых формулах, то самое время их напомнить.

Итак, согласно закону Ома

I = U / R

где:

I — сила тока (А);

U — напряжение (В);

R — сопротивление (Ом).

Мощность же в цепи переменного или постоянного тока можно описать следующей базовой формулой:

P = U × I

Сразу скажем, что оговорка про «базовую формулу» была сделана вовсе не зря. В цепи переменного тока при использовании некоторых типов нагрузки данное соотношение может претерпеть некоторые трансформации – об этом будет рассказано в свое время.

Итак, определив или имея изначально значение одного из параметров, несложно чисто математически вычислить показатель другого параметра. При этом напряжение в сети выступает некоторой «константой»: она или уже известна, или сразу замеряется вольтметром — благо, сделать это, в отличие от силы тока, труда не составит.

Если остаются вопросы по основным физическим величинам в электрике – рекомендуем посмотреть довольно доходчивый видеосюжет на эту тему:

Планируем электропроводку дачного домика

Применение силы Ампера

Применение силы Ампера в современном мире очень широкое, можно даже без преувеличение сказать, что мы буквально окружены силой Ампера. Например, когда вы едете в трамвае, троллейбусе, электромобиле, его в движение приводит именно она, сила Ампера. Аналогичны лифты, электрические ворота, двери, любые электроприборы, все это работает именно благодаря силе Ампера.

Эксперимент

Для того чтобы иметь возможность своими глазами увидеть действие силы Ампера, можно провести дома небольшой эксперимент. Для начала необходимо взять магнит-подкову, в котором между полюсами поместить проводник. Всё желательно воспроизвести так, как на картинке.

Если замкнуть ключ, то можно увидеть, что проводник начнёт двигаться, смещаясь от начальной точки равновесия. Можно поэкспериментировать с направлениями пропускания тока и увидеть, что зависимо от направления движения меняется направление отклонения проводника. Из самого эксперимента можно вынести несколько наблюдений, которые подтверждают вышесказанное:

• Магнитное поле действует исключительно на проводник с током.
• На проводник с током в магнитном поле действует сила, которая является следствием их взаимодействия. Именно под воздействием этой силы проводник движется в пространстве в границах магнитного поля.
• Характер взаимодействия прямо зависит от напряжения электрического тока и силовых линий магнитного поля.
• Поле не действует на проводник с током, если ток в проводнике течёт параллельно направлению линий поля.

Зачем переводить амперы в киловатты

Многие люди привыкли при работе с электрическими приборами использовать киловатты, поскольку именно они отражаются на считывающих приборах. Однако многие предохранители, вилки, розетки автомата имеют амперную маркировку, и не каждый обычный пользователь сможет догадаться, сколько в ампераже устройства киловаттовой энергии. Именно из-за этих возникающих проблем необходимо научиться делать перевод величин. Также нередко это нужно, чтобы четко пересчитать, сколько и какой прибор потребляет электроэнергии. Иногда это избавляет от лишних трат на электроэнергию.

Подсчет используемого электрооборудования дома как цель перевода

Для переменного тока

Однако для электрической цепи переменного тока нужно учитывать полную, активную и реактивную, а также коэффициент мощности (соsФ). Подробнее все эти понятия мы рассматривали в этой статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Отметим лишь, что чтобы найти полную мощность в однофазной сети по току и напряжению нужно их перемножить:

S=UI

Результат получится в вольт-амперах, чтобы определить активную мощность (ватты), нужно S умножить на коэффициент cosФ. Его можно найти в технической документации на устройство.

P=UIcosФ

Для определения реактивной мощности (вольт-амперы реактивные) вместо cosФ используют sinФ.

Q=UIsinФ

Или выразить из этого выражения:

И отсюда вычислить искомую величину.

Найти мощность в трёхфазной сети также несложно, для определения S (полной) воспользуйтесь формулой расчета по току и фазному напряжению:

А зная Uлинейное:

1,73 или корень из 3 – эта величина используется для расчётов трёхфазных цепей.

Тогда по аналогии чтобы найти P активную:

Определить реактивную мощность можно:

На этом теоретические сведения заканчиваются и мы перейдём к практике.

Причины для выполнения перевода

Мощность и сила тока — ключевые характеристики, необходимые для грамотного подбора защитных устройств для оборудования, питающегося электроэнергией. Защита нужна для предотвращения оплавления изоляции проводки и поломки агрегатов.

Электропроводка, питающая освещение, электроплиту, кофе-машину должна защищаться индивидуально подобранными устройствами. Ведь каждый потребитель создает «свою» нагрузку – другими словами, потребляет определенный ток.

Кстати, кабели, провода, питающие перечисленные бытовые устройства, обладают определенной токонесущей способностью. Последняя диктуется сечением жил.

Каждое защитное устройство обязано срабатывать в момент скачка напряжения, опасного для защищаемого типа техники или группы технических устройств. Значит, подбирать УЗО и автоматы следует так, чтобы во время угрозы для маломощного прибора не отключалась полностью сеть, а только ветка, для которой этот скачек является критичным.

На корпусах предложенных торговой сетью автоматических выключателей проставлена цифра, обозначающая величину предельно допустимого тока. Естественно, указана она в Амперах.

А вот на электроприборах, которые обязаны защищать эти автоматы, обозначена потребляемая ими мощность. Тут и возникает необходимость в переводе. Несмотря на то, что разбираемые нами единицы принадлежат разным токовым характеристикам, связь между ними прямая и довольно тесная.

Правильно подобрать защиту помогают амперы и киловатты, характеризующие электропотребление бытовых устройств

Напряжением именуют разность потенциалов, проще говоря, работу, вложенную в перемещение заряда от одной точки к другой. Выражается оно в Вольтах. Потенциал – это и есть энергия в каждой из точек, в которой находится/находился заряд.

Под силой тока подразумевается число Ампер, проходящих по проводнику в конкретную единицу времени. Суть мощности заключается в отражении скорости, с которой происходило перемещение заряда.

Мощность обозначают в Ваттах и Киловаттах. Ясно, что второй вариант используется, когда слишком внушительную четырех- или пятизначную цифру нужно сократить для простоты восприятия. Для этого ее значение просто делят на тысячу, а остаток округляют как обычно в большую сторону.

Для питания мощного оборудования нужна более высокая скорость потока энергии. Предельно допустимое напряжение для него больше, чем для маломощной техники. У подбираемых для него автоматов предел срабатывания должен быть выше. Следовательно, точный подбор по нагрузке с грамотно выполненным переводом единиц просто необходим.

Проблема правильной эксплуатации бытовой электрической сети

С конструктивной точки зрения бытовая электрическая сеть отработана до высокой степени совершенства: ее нормальная эксплуатация не требует специальных знаний.

Сеть рассчитана на определенные условия эксплуатации, нарушение которых приводит к полному или частичному отказу, а в тяжелых случаях – к возникновению пожара.

Условие правильной эксплуатации – отсутствие перегрузки.

При этом нагрузочная способность розеток и потребление подключаемой к ним техники измеряется различными единицами:

• для розеток это максимально допустимый переменный ток (6 А у традиционных советских розеток старого жилого фонда, 10 или даже 16 А у розеток европейского стиля);
• подключаемое оборудование характеризуются мощностью, которая измеряется в Ваттах (для мощных устройств вместо Ватт указываются более крупные единицы: киловатты (1 кВт = 1000 Вт), что позволяет не путаться в многочисленных нулях).

Отсюда возникает необходимость:

• определения связи мощности и тока;
• нахождения мощности отдельного электрического прибора.

Связь между Ваттами и Амперами проста и следует прямо из приведенного выше определения Ватта. Задача упрощается тем, что напряжение исправной бытовой сети всегда одинаково (220 или 230 В). Отсюда по току всегда находится мощность.

Выбор автомата защиты по току нагрузки

При планировании электропроводки основное задание — правильно выбрать номинал автоматического выключателя. При прохождении тока через проводник он начинает греться. Чем больший ток проходит по проводнику одного и того же сечения, тем больше выделяется тепла. Задача автоматического выключателя — отключить питание до того момента, когда потребляемый ток станет выше, чем это допустимо. Потому номинал автомата защиты должен быть меньше, чем допустимы ток проводки.

Номинал или номинальный ток автомата наносится на лицевой панели

Номиналы автоматических выключателей стандартизованы: 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и 63 А. На практике шести и десяти амперные варианты уже практически нигде не используются — техники в наших домах становится все больше и линии малого сечения не справляются с нагрузкой.

Выбор номинала

Выбирают автоматический выключатель не по нагрузке, не по мощности подключенных приборов или по току. Эти параметры учитываются при выборе сечения проводника. А выбор автомата защиты делают в зависимости от сечения проводников. Есть специальная таблица, в которой указаны допустимые токи нагрузки и рекомендованный номинал автомата защиты. Пользоваться таблицей просто: находите нужное сечение, в этой строке ищите номинал автомата защиты. Все.

Сечение жил кабеля	Рекомендуемый номинал защитного автомата	Предельный ток срабатывания автомата	Допустимый длительный ток нагрузки	Максимальная мощность нагрузки	Область применения
1,5 мм2	10 А	16 А	19 А	4,1 кВт	Освещение и сигнализация
2,5 мм2	16 А	25 А	27 А	5,9 кВт	Розетки, электрический теплый пол
4 мм2	25 А	32 А	38 А	8,3 кВт	Водонагреватели, кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины
6 мм2	32 А	50 А	46 А	10,1 кВт	Электроплиты, духовки
10 мм2	50 А	63 А	70 А	15,4 кВт	Вводы в дом, квартиру

Как все работает

Глядя на таблицу возникает вопрос: почему номинал автомата настолько меньше предельно допустимой токовой нагрузки. Ответ в механике работы автоматического выключателя. Он отключается только тогда, когда ток в цепи на 13% превышает ток срабатывания.

Например, автомат на 10 А сработает тогда когда сила тока в цепи будет 16 А + 13% (2,08 А) = 18,08 А. То есть, остается небольшой зазор до величины допустимой нагрузки. Этот зазор необходим, чтобы обеспечить целостность изоляции.

Современная система электроснабжения дома или квартиры не обходится без автоматических выключателей

Что будет, если на провод сечением 1,5 мм2 поставить автомат на 16 А. Ведь его номинал ниже допустимого тока нагрузки? Давайте считать. Ток, при котором пакетник сработает — 25 А + 3,25 А (13%) = 28,25 А. Он выше чем допустимы длительный ток нагрузки. Да, отключаться он будет редко, но через некоторое время изоляция расплавится и проводку придется менять. Потому выбор автомата защиты лучше производить по этой таблице, а никак не по длительно допустимому току.

Выбор по нагрузке

Если линия электропитания проложена с запасом по мощности, а нагрузка на ней далека от предельной можно поставить автомат с более низким номиналом. В этом случае он будет защищать не столько линию от перегрева, сколько технику от токов КЗ.

Выбор автомата защиты по мощности нагрузки — неправильная идея

Выбор номинала автомата защиты в этом случае также можно сделать по той же таблице. Только за отправную точку берем мощность нагрузки. Но еще раз повторимся. Это в том случае, если параметры линии выдерживают намного большую нагрузку чем существует.