Vstupní jistič 15 kW: který si vybrat?

Výpočty elektrického zapojení se provádějí ve fázi návrhu. Nejprve se vypočítá proudová síla v obvodech, na základě které se zvolí automatická ochranná zařízení, průřezy vodičů a kabelů. Zvláště důležitý je výpočet stroje podle výkonu 380, ochrana proti přetížení a zkratu. Příliš vysoké hodnocení může vést k poruše zařízení, protože zařízení nebude mít čas na provoz. Nízký jmenovitý proud stroje bude mít za následek spuštění ochrany i při malém přetížení ve špičce.

Jak vypočítat výkon elektrického proudu

Podle Ohmova zákona je proud (I) přímo úměrný napětí (U) a nepřímo úměrný odporu (R). Výkon (P) se vypočítá vynásobením proudu napětím. Pro úsek obvodu je tedy vytvořen následující vzorec, podle kterého se vypočítá proud: I = P/U.

Při zohlednění reálných podmínek se k tomuto vzorci přidá ještě jedna složka a při výpočtu jednofázové sítě získáme tento tvar: I = P/(U x cos φ).

Třífázová síť se počítá trochu jinak. K tomu se používá následující vzorec: I = P/(1,73 x U x cos φ), ve kterém je napětí U konvenčně 380 voltů, cos φ je účiník, pomocí kterého jsou činná a jalová složka zatěžovacího odporu ve vzájemném vztahu.

Moderní zdroje mají nevýznamnou jalovou složku, takže hodnota cos φ se bere jako 0,95. To neplatí pro transformátory a vysokovýkonné elektromotory s velkým indukčním odporem. Výpočet sítí, kam lze taková zařízení připojit, se provádí s koeficientem cos φ ekvivalentním 0,8. V ostatních případech se používá standardní výpočetní metoda, po které následuje aplikace rostoucího faktoru 1,19, získaného z poměru 0,95/0,8.

Viz také:
Schéma instalace a zapojení RCD a jističů

Při použití známých napěťových parametrů 220 a 380 V ve vzorcích a účiníku 0,95 je výsledná proudová síla pro jednofázovou síť I = P/209 a pro třífázovou síť I = P/624. Při stejném zatížení bude tedy proud v třífázové síti třikrát nižší. To je způsobeno přítomností tří samostatných fázových vodičů, z nichž každý má své celkové zatížení rovnoměrně rozložené. Napětí mezi každou fází a pracovním neutrálem je 220 voltů, takže známý vzorec může vypadat takto: I = P/(3 x 220 x cos φ).

Výběr jističe podle jmenovitého proudu

Uvažované vzorce jsou široce používány ve výpočtech vstupního jističe. Pomocí jednoho z nich – I = P/209 se zátěží P 1 kW získáme proud pro jednofázovou síť 1000 W/209 = 4,78 A. Výsledek lze zaokrouhlit až na 5 A, protože skutečné napětí v síti nemusí vždy odpovídat 220 V.

Výsledný proud byl tedy 5 A na 1 kW zátěže. To znamená, že zařízení s výkonem větším než 1 kW nelze připojit např. k prodlužovacímu kabelu označenému 5 A, protože není určeno pro vyšší proudy.

Automatické jističe mají vlastní jmenovitý proud. Na základě toho lze snadno určit zátěž, kterou vydrží. Pro zjednodušení výpočtů je zde tabulka. Jistič 6 A odpovídá výkonu 1,2 kW, 8 A – 1,6 kW, 10 A – 2 kW, 16 A – 3,2 kW, 20 A – 4 kW, 25 A – 5 kW, 32 A – 6,4 kW, 40 A – 8 kW, 50 A, 10 – 63 kW, 12,6 kW, A80 – 16 kW A – 100 kW. Na základě stejných jmenovitých hodnot je stroj vypočítán pro napájení při 20 V.

Metodu 5 A na 1 kW lze také použít k určení síly proudu, který se vyskytuje v síti, když jsou k ní připojeny jakékoli domácí spotřebiče a zařízení. Při výpočtech je třeba použít maximální spotřebu energie při špičkovém zatížení. K tomuto účelu se používají technické charakteristiky zařízení převzaté z pasových údajů. Pokud nejsou k dispozici, můžete vzít přibližné parametry standardních elektrických spotřebičů.

Skupina osvětlení se vypočítá samostatně. Výkon osvětlovacích zařízení se zpravidla odhaduje do 1,5-2 kW, takže pro ně bude stačit samostatný jistič s jmenovitým proudem 10 A.

Pokud sečtete všechny dostupné kapacity, dostanete poměrně vysokou celkovou hodnotu. V praxi však není nikdy využita plná kapacita, protože existují omezení na elektrický výkon přidělený každému bytu. V moderní obytné budově, s elektrickými kamny, je to od 10 do 12 kW. Proto je na vstupu instalován jistič se jmenovitým proudem 50 A. Výkon třífázových jističů se počítá stejným způsobem.

Výsledných 12 kW je rozmístěno po celém bytě s přihlédnutím k umístění výkonných a běžných spotřebitelů. Zvláštní pozornost by měla být věnována kuchyni a koupelně, kde jsou instalovány elektrické sporáky, ohřívače vody, pračky a další energeticky náročná zařízení. Zpravidla se připojují k samostatným jističům příslušného výkonu a individuálně se počítá i průřez kabelů pro připojení.

Výkonné domácí jednotky se připojují nejen k jističům, ale také k proudovým chráničům. Část z celkového výkonu by měla být ponechána na osvětlení a zásuvky instalované v prostorách. Správně provedené výpočty vám umožní nainstalovat vysoce kvalitní kabeláž a vybrat správný spínač. V tomto případě bude provoz zařízení bezpečný a odolný.

Spočítejte si výkon pomocí online kalkulačky

Nejprve je třeba zadat počáteční údaje do příslušných sloupců. Na kalkulačce tyto indikátory zahrnují počet fází, síťové napětí a výkon zátěže. První dva body jsou známy předem a výpočty výkonu zařízení a vybavení se provádějí ručně.

Napětí pro jednofázovou síť je nastaveno na 220 voltů, pro třífázovou síť – 380 V a vyšší. Po zadání parametrů zbývá pouze kliknout na tlačítko „Vypočítat“ a získat požadovaný výsledek. V příslušném okně se zobrazí údaj o jmenovitém proudu jističe, který je pro danou síť nejvhodnější.

Jednofázové jističe: Jak vybrat jistič, charakteristiky, výkonová tabulka

Multimetr: účel, druhy, označení, značení, co lze multimetrem měřit

Elektrický panel pro byt: Jak si sami sestavit elektrický panel

Třífázové a jednofázové omezovače výkonu

Výpočet průřezu kabelu – příklady výpočtů, tabulky, kalkulačka

Výpočet průřezu vodiče na základě spotřeby energie

15 kW, 3 fáze – to jsou standardní podmínky, které energetické organizace nabízejí při připojování soukromých domácností nebo jiných zařízení. Připojený výkon lze samozřejmě zvýšit, ale to bude vyžadovat speciální technické podmínky pro připojení k elektrickým sítím. Ne každý je na to připraven, takže se musíte spokojit s tím, co je zpočátku nabízeno. Navíc pro většinu scénářů použití stačí 15 kilowattů energie. Zde však vyvstává zřejmá otázka: jaký vstupní stroj zvolit pro 15 kW, 3 fáze?

Jak správně vypočítat úvodní stroj podle síly

Nejprve se podívejme na teorii. Mezi proudem, napětím a výkonem zátěže existuje přímý vztah. Pokud to uvedeme ve formě matematického vzorce, dostaneme následující metodu výpočtu.

Pro jednofázovou síť:

Proud v ampérech (I) = Výkon ve wattech (P) / (Napětí ve voltech (NEBO) x Účiník (cosɸ))

Pro třífázovou síť:

Proud v ampérech (I) = Výkon ve wattech (P) / (1,73 x Napětí ve voltech (NEBO) x Účiník (cosɸ))

Při stejném zatížení bude proud v třífázové síti menší. Je to dáno tím, že celková zátěž je rozložena rovnoměrně mezi jednotlivé fáze. Výpočtový vzorec proto používá násobící faktor 1,73. V tomto případě můžete ze vzorce odebrat účiník (cosɸ). Ostatně, kteří spotřebitelé elektřiny budou využíváni, zatím není známo. Proto se za základ bere celkový uvolněný výkon. Nyní použijeme vzorec v praxi a dostaneme:

15000 W / (1,73 x 380 V) = 22,81 A

Vypočtený proud v elektrickém obvodu je tedy 22,81 A. Jmenovitý výkon vstupního jističe nesmí být nižší než tato hodnota. Nejvhodnějším jističem vstupu je v tomto případě jistič 25 A.

Je možné nainstalovat stroj s vyšším příkonem?

Teoreticky lze jako vstupní jistič použít spínač vyššího výkonu. Ale má to smysl? Tato otázka se obvykle klade v případech, kdy je jedním ze spotřebitelů topný kotel nebo jiné výkonné zařízení. Tím by se zabránilo neustálému vypínání ochranného zařízení proti přetížení. Zde je ale třeba vzít v úvahu dva důležité body.

Jednak může být před vstupním strojem na pozemku či domě další zabezpečovací zařízení. Může to být například elektrický panel na podpěře elektrického vedení (stožáru). Bude fungovat, i když je hodnocení vašeho stroje vyšší. Není náhodou, že jmenovitý výkon každého následujícího jističe v obvodu musí být stejný nebo menší než ten předchozí.

Za druhé, nastavení vyššího výkonu sice eliminuje časté vypínání ochranného zařízení, ale pak bude elektrická kabeláž a připojená zařízení vystavena přetížení. A to je plné nejen poruch, ale také možného požáru.

Naopak příliš nízké hodnocení stroje způsobí nervový stres. Koneckonců bude fungovat a odpojí napájení obvodů, a to i při zcela povolené zátěži. Proto je nutné zvolit jmenovitý výkon vstupního jističe a dalších ochranných zařízení v přísném souladu s konstrukčními parametry.

Výběr zaváděcího stroje podle průřezu drátu

Jakýkoli jistič primárně chrání elektrické vedení. Je tedy zásadně chybné volit hodnocení vstupního stroje pouze na základě přiděleného výkonu. Výpočty musí brát v úvahu průřez vodičů. Zjednodušeně řečeno, celá délka elektrického vedení musí odolat zátěži větší, než je jmenovitý proud jističe. Například pro měděný drát se rozlišuje následující poměr:

Ukazuje se, že jistič s jmenovitým proudem 25 A lze instalovat jako vstupní jistič pouze v případě, že je zátěž připojena k měděnému kabelu o průřezu jádra 2,5 mm 2 nebo větším. Pokud je v některé části obvodu průřez jádra 1,5 mm 2, pak pro jeho ochranu byste měli použít samostatný jistič s jmenovitým proudem 16 A. Nebo budete muset nainstalovat kabeláž s větším průřezem.

Vždy je nutné provést úpravy minimálního průřezu vodiče v elektrickém obvodu. Pouze v tomto případě bude provoz nízkonapěťových zařízení maximálně bezpečný a odolný.