Автомат 63 А: расчёт и вывод
Автомат 63 А с характеристикой C отключается мгновенно (электромагнитный расцепитель) при токе от 5 до 10 номиналов — гарантированно при 10·I_н = 630 А; с запасом 10 % для расчёта берут 693 А. Характеристике B достаточно 347 А, D нужно 1 386 А. Ток однофазного КЗ в конце линии медного кабеля 16 мм² длиной 100 м от трансформатора 400 кВА (Y/Yн-0 (звезда — звезда с нулём)) — 485 А: отсечка 63-амперного автомата C не гарантировано, кратность к номиналу 7,7.
Автомат 63 А на вводе с кабелем 16 мм² — дом 15 кВт по договору. Здесь проверка по току КЗ часто не проходит: при 100 м ток 485 А, а для C63 нужно 693 А. Выходы — характеристика B63 (нужно 347 А), больший ток КЗ от ТП с Δ/Yн (ток 699 А) или защита ввода не автоматом с электромагнитной отсечкой, а автоматом с электронным расцепителем и настраиваемой уставкой.
Расчёт по ГОСТ 28249-93 в инженерном упрощении: I_кз = U_ф / (Z_т/3 + Z_п), где Z_т/3 — сопротивление трансформатора току однофазного КЗ (0,195 Ом для 400 кВА, Y/Yн-0 (звезда — звезда с нулём)), Z_п — полное сопротивление петли фаза — нуль (0,258 Ом для медного кабеля 16 мм² длиной 100 м при 65 °C). Ток КЗ падает с длиной: 485 А при 100 м, 485 А при 100 м, 309 А при 200 м. Максимальная длина линии, при которой автомат 63 А ещё отключается мгновенно: B — 170 м, C — 47 м, D — 0 м; алюминиевый кабель того же сечения — 30 м для C; трансформатор Δ/Yн вместо Y/Yн — 101 м; ТП на 100 кВА — 0 м.
отсечка: Iкз ≥ 1,1 · k · Iн (k = 5 для B, 10 для C, 20 для D)
Ток КЗ по длине линии 16 мм² и отсечка автомата C63
Медного проводника 16 мм² при 65 °C, кабель (ВВГ, АВВГ, NYM) или провод в трубе, трансформатор 400 кВА (Y/Yн-0). Максимальная длина для C63 — 47 м.
Сечение проводника при длине 100 м
Сечение на ступень выше даёт на 40–60 % больше тока КЗ; последний столбец — предельная длина линии этого сечения для выбранного автомата.
Автоматы B и C: требуемый ток КЗ и предельная длина для 16 мм²
Требуемый ток — 1,1 × верхняя граница отсечки (5·I_н для B, 10·I_н для C); предельная длина — при которой ток КЗ в конце линии 16 мм² от ТП 400 кВА ещё не меньше требуемого.
Трансформатор подстанции: ток КЗ в конце 100 м линии 16 мм²
Схема Y/Yн-0 (звезда — звезда с нулём). Z_т/3 — сопротивление току однофазного КЗ; трёхфазный ток на выводах — для выбора аппаратов по отключающей способности.
В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать 0,4 с при номинальном фазном напряжении 220 В в цепях, питающих переносные и передвижные электроприёмники и ручной электроинструмент; в распределительных цепях допускается 5 с.— ПУЭ-7, п. 1.7.79
Как считать и что делать
- Если линия длиннее 47 м, ставьте автомат 63 А с характеристикой B (предел 170 м) или увеличьте сечение: кабель на ступень больше даёт на 40–60 % больше тока КЗ.
- Считайте по самой длинной линии группы и по нагретому проводнику (65 °C): холодный кабель даёт 531 А вместо 485 А, но авария случается под нагрузкой.
- Ток КЗ на вводе дома задаёт линия от ТП: при 300 м СИП 16 мм² от подстанции 100 кВА ток на щите — около 150 А, и проверять автомат ввода нужно измерением петли, а не по кабелю в доме.
- Проверяйте прибором (ИФН-200, MZC-300, Fluke 1650): измеренное сопротивление петли должно быть не больше 220 В / 693 А А = 0,32 Ом для C63.
Другие автоматы и линии — в навигации ниже; сечение кабеля по току и падению напряжения — в калькуляторе сечения провода; заземление и повторное заземление PEN — в калькуляторе заземления.
- ПУЭ-7, гл. 1.7 (п. 1.7.78–1.7.79 — автоматическое отключение питания, время 0,4 с) и гл. 3.1 (п. 3.1.8–3.1.9 — кратность тока КЗ к току расцепителя). Минэнерго России. 2002.
- ГОСТ IEC 60898-1-2020 «Выключатели автоматические для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения» — характеристики мгновенного расцепления B (3–5 I_н), C (5–10 I_н), D (10–20 I_н). Росстандарт. 2020.
- ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ». Госстандарт России. 1993.
- ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41) «Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током» — максимальное время отключения в системе TN. Росстандарт. 2009.
- Основы техники безопасности в электроустановках — сопротивление трансформаторов току однофазного КЗ (Z_т/3), расчёт петли фаза — нуль. Долин П. А.. Энергоатомиздат. 1984.
