Что такое селективность в электрике: защита электрической сети, карта селективности

Что означает селективность в электрике, виды селективной защиты

Одно из ключевых понятий в области электрики является селективность. Не секрет, что безопасность работы электросетей крайне важна, а обеспечить ее можно разными способами. Селективность – это особая функция релейной защиты, благодаря которой удается избегать поломок устройств и повышать их эксплуатационный срок.

Общее понятие селективности

Как уже было сказано, под селективностью понимают особенность релейной защиты. Она определяется возможностью выискивать неисправный элемент во всей электросети и отключать именно аварийный участок, а не всю систему.

Селективная защита может быть абсолютной и относительной.

Абсолютная защита предполагает точное срабатывание предохранителей на том участке сети, где случилось замыкание или поломка.
Относительная селективность вызывает отключение автоматов, находящихся также около места поломки, если защита на тех участках не сработала.

Главные функции

Ключевые задачи селективной защиты — обеспечение бесперебойного функционирования электросистемы и недопустимость сгорания механизмов при появлении угроз. Единственным условием для корректной работы такого типа защиты считают согласованность защитных агрегатов между собой.

Как только возникает аварийная ситуация, испорченный участок при помощи селективной защиты мгновенно определяется и отключается. При этом исправные места продолжают работу, а отключенные никак им в этом не мешают. Селективность существенно снижает нагрузку на электрические установки.

Базовый принцип обустройства такого типа защиты кроется в оборудовании автоматов с номинальным током, который меньше, чем у прибора на вводе. В сумме они могут превышать номинал группового автомата, но по отдельности – никогда. К примеру, при установке вводного устройства на 50 А следующий аппарат не должен обладать номиналом выше 40 А. Первым всегда сработает агрегат, находящийся максимально близко к месту ЧП.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Выбор автоматов, в том числе и для защиты с абсолютной селективностью, зависит от их номинала и характеристик срабатывания, которые имеют обозначения В, С и D. Зачастую приборами, которые оберегают электросистему, служат различные виды автоматов, предохранителей, УЗО.

Таким образом, к основным функциям селективной защиты можно отнести:

обеспечение безопасности электрических приборов и работников;
быстрое выявление и отключение той зоны электросистемы, где случилась поломка (при этом рабочие зоны не прекращают функционирование);
снижение негативных последствий для рабочих частей электромеханизмов;
снижение нагрузки на составные механизмы, предотвращение поломок в неисправной зоне;
гарантия непрерывного рабочего процесса и постоянного электроснабжения высокого уровня.
поддержка оптимальной работы той или иной установки.

Виды селективной защиты

Полная и частичная

Полная защита предназначена для последовательного подключения приборов. При аварии максимально быстро сработает тот защитный агрегат, который находится ближе всех к месту поломки. Частичная селективная защита во многом похожа на полную, но функционирует лишь до определенной величины тока.

Временная и времятоковая

Временная селективность – это когда у последовательно подсоединенных аппаратов при идентичных характеристиках тока установлена отличающаяся выдержка времени на срабатывание (при последовательном увеличении от проблемной зоны до источника питания). Временная защита применяется, чтобы автоматы могли подстраховать друг друга в случае сбоя. К примеру, первый должен сработать через 0,1 секунды, если он неисправен, спустя 0,5 секунды в дело вступает второй, а при необходимости третий заработает через 1 секунду.

Времятоковую селективность считают максимально сложной. Для нее применяется аппаратура 4 групп – А, В, С и D. У каждой из них наблюдается персональная реакция на электроток и отключение в необходимый момент. Наилучшая защита достигается в группе A, которая используется в основном для электроцепей. Самый популярный тип агрегатов — С, однако специалисты не советуют устанавливать их повсеместно и непродуманно.

Селективность по току

Данная разновидность схожа по методу работы с временной, однако отличие в том, что главным критерием выступает предельная величина токовой отметки. Значения тока выстраиваются в порядке убывания от источника питания до объектов загрузки.

Если около выключателя А возникает КЗ, защита конца В не должна работать, а сам выключатель обязан снимать напряжение с прибора. Чтобы селективность по току гарантировала тотальную избирательность, потребуется иметь большое сопротивление между обоими выключателями. Его получают при помощи:

протяженной линии электропередачи;
вставки обмотки трансформатора;
включения в разрыв провода сечения меньшего размера.

Селективность УЗО и автоматических выключателей

Заголовок звучит так, как название кандидатской диссертации на физмате. На самом деле, это ситуация, с которой мы постоянно сталкиваемся как в своем жилище, так и на крупных предприятиях или офисах. Если перевести фразу «селективность автоматических выключателей» на доступный язык: каждое устройство защитного отключения должно работать избирательно. Все равно непонятно? Тогда разберем тему подробнее.

Представим себе коммунальную квартиру из 50-х годов прошлого века. Общие коммуникации, единая электросеть с одним счетчиком в прихожей. И знаменитые керамические «пробки», которые сегодня повсеместно заменены автоматическими выключателями.

У одного из соседей в комнате замкнуло электрический утюг. Разумеется, «пробки» перегорели, и все комнаты в квартире обесточены. А причина — всего лишь точечная микро авария на одной из ветвей квартирной энергосистемы.

Это наглядный пример неселективной системы защиты, когда на множество объектов установлено лишь одно устройство защиты.

Согласитесь, если бы у каждого жильца в комнате был собственный вводной щиток с автоматами, проблема в одной квартире не приводила бы к потере энергоснабжения на нескольких объектах.

Сегодня коммуналки в прошлом, в каждую квартиру приходит отдельная линия энергоснабжения с автоматом на входе.

Проблема решена? В масштабах подъезда — безусловно. А в рамках одной квартиры?

Снова типичная ситуация: переломился провод настольной лампы, возникло короткое замыкание. При этом гаснет свет во всей квартире, перестает работать холодильник и телевизор. Почему? Снова отсутствует селективность автоматов.

Важно! Требования безопасности: Правила устройства электроустановок (ПУЭ) рассматривают селективную защиту, как один из способов обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок.

Понятное дело, что никакая комиссия не проверит вашу квартиру или частное домовладение на предмет выполнения всех требования ПУЭ. Однако если объект принимается в соответствии с проектом или по СНиП, акт ввода в эксплуатацию могут и не согласовать. Особенно это касается производственных и офисных помещений, а также мест массового пребывания людей (театры, магазины, школы и прочее).

Как работает селективная защита

Это понятие включает в себя несколько способов избирательного отключения.

Токовая селективность

В соответствии с законом Ома, сила тока одинакова на любом участке цепи. Соответственно, при наличии нескольких последовательно расположенных защитных автоматов, первым сработает тот, у которого ток отсечки наименьший. Если расположение линий параллельное, то на вводе мы получим максимальное значение тока (сумма величин каждой «ветви»). При одинаковом токе отсечки в каждом автомате, они отключатся одновременно по всей цепи. А если защитное устройство, расположенное к потребителю, имеет меньший ток срабатывания, отключится только оно.

Рассмотрим принцип работы на простом примере правильно организованного квартирного щитка.

технические условия энергоснабжения объекта: 9 кВт (защитный автомат 40 А);
подключение однофазное;
нулевой проводник (PE) может быть как с автоматом, так и без него;
подключаемые помещения: коридор, санузел, кухня, гостиная, спальня;

Правильная селективность защиты изображена на иллюстрации:

Разбираем схему по секторам:

Ограничение по входному току определено вводным автоматом: 40 А. То есть, если суммарный ток во всей разветвленной линии превысит это значение (например, при коротком замыкании), подача электроэнергии прекратится. Как мы уже знаем, такая авария оставит без «света» все помещения объекта.
Далее идем по группам, организуя вторую ступень защиты (вводной автомат — это третья «линия обороны», если остальные не помогут):

Подключение коридора можно упростить, не выводя его в отдельную группу. Классическая схема: два автомата, на розеточную сеть и освещение.

Санузел имеет более сложную схему включения, поскольку в ванной комнате сыро, и есть риск получить электротравму. Поэтому групповая защита — УЗО с минимальным дифференциальным током (10 мА) и током отсечки автомата 10 А. Вы спросите, почему нет селективности? Она тут не нужна, поскольку после группового УЗО нет разветвления.

Информация: Ставить или не ставить УЗО в принципе, это решение каждого владельца помещения. Селективность защиты может быть решена и с обычными автоматами.

Так работает селективная защита, организованная по принципу разности токов срабатывания. Возвращаемся к началу раздела: при аварийной ситуации сила тока стремительно возрастает, и срабатывает автомат с минимальным током отсечки. До второй и третьей линий защиты проблема просто не доходит.

Однако, существуют условия, при которых сила сверхтока сразу будет достаточной для отключения автомата третьего уровня защиты:

Если замыкание или избыточная токовая нагрузка происходит в электроприборе, сверхтоки растут на так стремительно. Часть нагрузки берет на себя питающий кабель самого устройства, который (нагреваясь) дифференцирует резкий токовый скачок.
В случае, когда короткое замыкание происходит на силовом питающем кабеле (линия, на которой установлены розетки), сверхток достигает максимального значения практически мгновенно.Защитные автоматы всех уровней могут сработать одновременно.

Временная селективность

Если токовая карта селективности защит не может обеспечить избирательность аварийного отключения, применяется дополнительный порог срабатывания: по времени задержки механизма размыкания. Существуют так называемые «медленные» и «быстрые» автоматы. Возникает вопрос: для чего нужна защита с отложенным срабатыванием?

Во-первых, зачастую в электроустановках кратковременно возникают токовые перегрузки, которые не опасны для линии. «Скоростной» автомат защиты будет срабатывать постоянно, нарушая нормальный режим работы.
Во-вторых, именно так и обеспечивается временна́я селективность. Поэтому, при подборе автоматов для самостоятельно изготовленного щитка питания, обязательно обращайте внимание на времятоковую характеристику прибора. Она выглядит так: B40 (C16, D32).Именно от этого значения зависит, какой автомат сработает первым при прочих равных условиях.

Разумеется, токовая защита в автомате также останется. Просто кроме порога срабатывания по току, определяется время задержки размыкания контактов. При грамотном использовании этих параметров, можно выстроить цепочку селективной защиты таким образом, чтобы первым срабатывал выключатель, расположенный ближе к проблемному потребителю (либо аварийному участку цепи). В этом случае вторая и третья ступени защиты остаются работоспособными, общее энергоснабжение объекта не прекращается.

При построении карты селективности в релейной защите, стратегия строится на постепенном повышении как порогов срабатывания по току, точному расчету времени задержек на каждом следующем автомате. Разница во времени между задержками последующих ступеней состоит из времени обнаружения сверхтока (короткое замыкание, превышение нагрузки) со стороны потребителя, а также из естественной инерции размыкающего устройства со стороны генерирующей установки.

Эти характеристики анализируются методом сравнения времятоковых параметрических кривых.

Если наложить графики друг на друга, можно определить иерархию расположения защитных автоматов в цепи.

Интересно, что нормальную селективную защиту можно обеспечить только с использованием временных характеристик (без распределения токовой отсечки). Расщепление по току может быть одинаковым у всех автоматов, а срабатывание расцепителей будет происходить в строгой иерархической последовательности: от потребителя к источнику электроэнергии.

При этом задержка срабатывания настраивается таким образом, что первый от потребителя (в аварийной ситуации — проблемной зоны) автомат должен сработать мгновенно. Следующий за ним, удерживает контакты замкнутыми, обеспечивая электропитанием остальную цепь.

Иллюстрация наглядно демонстрирует, как можно организовать разветвленное подключение на защитных автоматах с одинаковым током уставки. Безопасность организуется за счет ступенчатого отключения по времени и на разных уровнях.

Энергетическая селективность

Этот способ защиты нельзя рассматривать, как обособленный. Просто для его организации используются специально сконструированные автоматические выключатели.

При возникновении короткого замыкания, такие автоматы демонстрируют быстродействие, измеряемое единицами миллисекунд. Иерархия цепочки размыканий строится по обычному принципу: быстрые устройства от потребителя, медленные — ближе к энергоснабжению.

Расчет производится сначала теоретически, на основе паспортных данных выключателей, а затем производятся практические испытания. Только после этого система может считаться безопасной, и принимается на вооружение проектировщиками.

К этой категории можно отнести селективную защиту с помощью устройств защитного отключения. Для этих целей также используется специальное оборудование.

Что такое селективное УЗО, и чем оно отличается от обычного?

Любой пользователь этих автоматов знает, что при возникновении любого подозрения на опасность (с точки зрения УЗО), происходит моментальное отключение всей цепи. Многие электрики по этой причине отказываются монтировать устройства защитного отключения в селективные схемы. Это ставит под сомнение безопасность электрического подключения бытовой техники.

Поэтому производители разработали УЗО с большим временем срабатывания. Получается, что при традиционном подключении, традиционные автоматы срабатывают раньше, чем устройства защитного отключения.

На иллюстрации схема выглядит, как в обычном проекте, на самом деле это селективная защита с использованием УЗО.

Кроме того, отключение происходит только на том уровне, где возникла проблема. Мало того, что авария на одной линии не приводит к прекращению энергоснабжения целого объекта, упрощается поиск вышедшей из строя электроустановки.

Для информации, типы селективных УЗО

Для поддержания принципа временной селективности, выдержка интервала должна быть разной: для каждой задачи своя. Типовых классификаций две:

Тип «S». Время задержки в диапазоне от 0.145 до 0.5 секунд. Это медленнее, чем у традиционных устройств защиты. Организация питания выглядит следующим образом: На каждой конечной группе потребителей (либо отдельном потребителе) устанавливается традиционное устройство защиты. То есть, чувствительное, и с быстрым временем срабатывания. А на входе в общую группу, либо на едином вводе электроэнергии объекта, устанавливается селективное УЗО. При «стандартной» аварии, конечные автоматы мгновенно срабатывают, а входная защита остается «на взводе», выдержав положенное время. А если по параметрам аварии, конечные УЗО не сработают, вводной автомат все равно отключит питание через 0.15–0.5 секунд, обеспечив безусловную защиту.

Тип «G». Устройства такого типа могут превосходить по времени реакции даже традиционные защитные устройства. Срабатывание происходит в диапазоне 0.06–0.08 секунд. Разумеется, такие УЗО не применяются в быту и традиционных офисных помещениях. Эти профессиональные аппараты устанавливают на объектах, где промедление даже в 1 десятую доли секунды может привести к катастрофе.

Зонная селективность

С технической точки зрения, это разновидность временной селективности. Принцип работы изменяется за счет технологического администрирования. Организуется своеобразный обмен данными между анализаторами тока на каждом автомате. В результате, при возникновении аварии по току в одной зоне, отключается только она. При этом, иерархия не обязательно выдерживается: сектор отключения может быть на любом уровне.

Есть две методики построения администрирования:

В каждом секторе (зоне) монтируются измерительные устройства без исполнительных механизмов. Они дают информацию в модуль управления, который «принимает решения» о прекращении подачи питания в ту или иную зону. В качестве исполнительного механизма можно использовать электромагнитный контактор. При этом контроллер определяет, есть ли аналогичная информация со стороны подачи питания. Если защитное устройство не сработало на более высоком уровне, то отключается только конкретный потребитель. Если авария по всей цепочке — отключаются автоматы дальше по иерархии.
Обеспечение меньшего времени срабатывания защиты в нужном секторе, за счет введения дополнительного оборудования. Усиливающая система потребует дополнительного источника питания. Преимущество данной схемы защиты — нет необходимости подбирать устройства отключения по временной селективности. Кроме того, можно обеспечить большое количество уровней селективной защиты. Методика требует высокой квалификации персонала, и высоких финансовых затрат. Поэтому такое решение принимается исключительно для сложных и ответственных радиальных систем организации питания.

Какой бы способ селективной защиты вы не выбрали, все начинается с точного расчета.

Карта селективности защиты

Идеальных вариантов обеспечения питания не бывает. Разные режимы нагрузки подразумевают различные аварийные ситуации. Именно карта селективности позволяет увидеть работу релейной защиты виртуально. Моделируя проект на бумаге, инженеры могут убедиться, что во всех режимах защита может работать правильно. Для разветвленных схем характерно наличие защитных устройств с различными времятоковыми характеристиками. Для примера возьмем любой автомат и определим его, как «нашу защиту».

Остальные устройства на схеме назовем смежными. Главный принцип правильной организации — времятоковые характеристики всех устройств не должны пересекаться на одном линейном уровне. Если провести временную линию в качестве оси координат, то между ступенями селективности должен быть разрыв. Увидеть это можно только на графиках. Это и есть карта селективности: на нем совмещены характеристики смежных защит.

Информация: Для простых схем организации селективной защиты построение карт не требуется. Если нет смежных уровней — не рассчитывается и совместимость.

Для построения карт лучше использовать специальные компьютерные программы. Хотя профессиональные инженеры легко строят графики карандашом. После выстраивания всех параметрических кривых, график проверяется на их пересечение. При возникновении такой ситуации, проверяется критичность: возможно, ничего менять не потребуется. Если линии электропитания не находятся в зависимости друг от друга, разведение ничего не меняет.

В остальных случаях необходимо обеспечить временную разницу по оси времени не менее 0.25 секунды.

Кроме того, даже если пересекаются селективности по времени срабатывания, разведение может быть организовано по разнице тока отсечки. Как правило, используются оба способа, это можно учитывать в построении карты, а можно оставить на практическом уровне.

Редко применяемые системы защиты

Направленная система работает по принципу вектора тока и напряжения. Между ними всегда есть фазовый сдвиг. Устройства защиты анализируют разницу и при необходимости отключают оборудование в нужном секторе.
Дифференцируемая система сравнивает отклонения параметров в начале линии питания, и непосредственно у агрегата. Если отклонения достигают заданной величины — ситуация признается аварийной. Такая селективность требуется, если питание подается на очень мощные агрегаты.

Материал одинаково подойдет начинающим электрикам, и энергетическим отделам крупных предприятий. Разумеется, в домашних условиях нет необходимости усложнять схему: достаточно обеспечить селективность по току отсечки.

Видео по теме

Селективность автоматических выключателей

Надежная и безопасная работа электрических сетей обеспечивается различными способами, среди которых важную роль играет селективность автоматических выключателей. Она представляет собой особую функцию релейной защиты, способной избирательно обнаруживать неисправный участок или элемент в общей системе и отключать только его. Таким образом, предупреждаются аварийные ситуации, а уровень защиты становится значительно выше.

Общее понятие селективности
Функции и задачи селективности
Виды селективности защитных устройств
Правила составления карты селективности

Общее понятие селективности

Для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий в системе релейной защиты применяются автоматические выключатели. В аварийной ситуации они полностью отключают потребителей, что не всегда удобно. В связи с этим были разработаны селективные схемы защиты, принцип действия которых заключается в отключении не всей линии, а только аварийного участка. Групповой автоматический выключатель остается во включенном состоянии.

Отсюда следует, что селективностью считается определенный подбор автоматов для одной системы, призванный обеспечить отключение лишь конкретного аварийного участка. То есть, срабатывает то защитное устройство, которое отвечает за этот участок, а прочие автоматы в это время работают в обычном режиме. Путем селективности согласуется работа защитной аппаратуры, установленной последовательно. При возникновении короткого замыкания или перегрузки, отключается только неисправная часть электроустановки.

Выбор автоматов, в том числе и для защиты с абсолютной селективностью зависит от их номинала и характеристик срабатывания, обозначаемых как В, С и D. Система должна выстраиваться таким образом, чтобы срабатывания происходили в нужное время при различных токах коротких замыканий.

Модульные автоматы отличаются по току различными классами токоограничения, характеризующими время срабатывания электромагнитных расцепителей и собственной избирательностью. Однако быстрота не всегда имеет решающее значение, поэтому в селективных системах устанавливаются групповые автоматы, срабатывающие медленнее, чем приборы на отходящих линиях. Это позволяет исключить одновременное срабатывание основного устройства и автомата с более низким ограничением тока.

Функции и задачи селективности

Основной задачей селективной защиты является функция обеспечения стабильной работы и безопасной эксплуатации электроустановок. При возникновении аварийных ситуаций, поврежденный участок определяется практически мгновенно и сразу же отключается, не нарушая работу исправных мест. За счет селективности значительно снижается нагрузка на электроустановки, уменьшаются негативные последствия от действия короткого замыкания.

Четкая и слаженная работа защитных автоматических устройств максимально обеспечивает требования, предъявляемые к бесперебойному электроснабжению. В результате, селективность автоматического выключателя сохраняет непрерывность всех технологических процессов с участием электроустановок. Отключенные участки никак не влияют на их стабильную работу.

Основное правило устройства селективной защиты предполагает установку автоматов с номинальным током, более низким, чем у вводного устройства. Суммарно они могут превышать номинал группового автомата, но по отдельности каждый из них должен быть хотя-бы на одну ступень ниже. То есть, при установке вводного устройства на 50 А, следующий прибор на линии будет иметь номинал не выше 40 А. Первым всегда срабатывает автомат, ближе всего расположенный от места повреждения.

Селективность автоматов обеспечивается их конструкцией. Включение и отключение питания выполняется специальным рычажком. Неподвижные контакты соединяются с клеммами, к которым, в свою очередь, подключаются проводники. Быстрое размыкание осуществляется с помощью подвижного контакта, соединенного с пружиной. Расцепление обеспечивается биметаллической пластиной, изгибающейся после нагрева в случае превышения током своего предельно допустимого значения.

Для настройки токов срабатывания имеется регулировочный винт. В совокупности все элементы способствуют быстрому определению неисправного участка и отсечению его от работоспособных частей.

Основным принципом селективности считается поочередное срабатывание защитной аппаратуры. В случае отступлений от норм, произойдет перегрев не только автоматов, но и электропроводки. В результате, возникают аварийные ситуации с серьезными негативными последствиями.

Виды селективности защитных устройств

Устройства автоматической защиты классифицируются по ПУЭ в соответствии со схемами подключения:

При полной схеме осуществляется последовательное подключение нескольких устройств. В случае аварии быстрее всех сработает аппарат, находящийся на минимальном расстоянии от места неисправности. Это основное условие работы защитных систем.
Частичная схема селективной защиты действует аналогично предыдущему варианту, за исключением некоторых ограничений, установленных для величины тока.
Временные схемы отличаются избирательностью, то есть, различным временем выдержки устройств с одинаковыми параметрами. Таким образом, обеспечивается не только селективная защита, но и страховка автоматов по скорости отключения на случай их неисправности. Например, первый прибор должен сработать через 0,2 секунды. Если он оказался неисправным, то через 0,4 секунды сработает второй прибор.
Токовая селективность имеет такой же принцип работы, как и временная, но в данном случае основным критерием служит максимальная величина токовой отметки. Значения тока выставляются в направлении от источника питания до нагрузок в порядке убывания.
Наиболее сложной в устройстве считается времятоковая селективность. Для таких схем используется аппаратура четырех групп – А, В, С и D. Каждая из них отличается собственной реакцией на электрический ток и обеспечивает отключение в нужный момент. Защитная схема от коротких замыканий составляется с учетом индивидуальных особенностей каждой из них. При необходимости обеспечивается селективность между предохранителями и автоматическим выключателем.
Зонные схемы чаще всего применяются на объектах промышленного производства. Данный способ селективности считается не только сложным, но и дорогим вариантом, требующим специальных приборов слежения. При этом, все полученные данные сосредотачиваются в центре контроля, который и определяет, какой автомат будет использован для отключения. То есть, он мгновенно выполняет необходимый расчет. В таких устройствах используются электронные расцепители, работающие по следующей схеме, предусмотренной ПУЭ: в случае аварийной ситуации нижестоящий аппарат, подает сигнал вышестоящему. Если через 1 секунду не произойдет срабатывания нижнего автомата, то сразу же включится второй прибор.
Энергетическая схема предполагает быстрое действие селективности автоматических выключателей, при котором токи коротких замыканий не успевают набрать свое максимальное значение.

Правила составления карты селективности

Максимальное использование защитных свойств автоматических выключателей обеспечивается за счет составления специальной карты, отображающей селективность защиты электрической сети, с графическим обозначением всех возможных процессов. Она выполняется в виде схемы установленного образца, в которой указываются все токовые характеристики защитных устройств, включенных в конкретную электрическую сеть.

При составлении карты должны соблюдаться определенные правила:

Все электроустановки должны быть подключены к общему источнику питания.
Все места расположения значимых расчетных точек должны нормально просматриваться, поэтому карта селективности выполняется в наиболее подходящем масштабе.
На схеме отмечаются защитные свойства каждого автомата, а также характеристики возможных коротких замыканий в различных точках с их минимальным и максимальным значением.
Характеристики автоматов наносятся последовательно, в соответствии с порядком их подключения. Для правильного построения схемы используются оси с основными показателями. На основании схемы составляется специальная таблица, облегчающая выбор защитных устройств.

На правильно составленной карте отображается полная картина об уставках автоматов, согласованных между собой. Это дает возможность сравнивать параметры защитных устройств и общую селективность защиты. Сама карта в первую очередь строится на основе осей времятоковых характеристик и их разновидностей. Как правило, в одной этой схеме отображаются параметры двух или трех автоматов. Горизонтальная ось абсцисс содержит токовые величины (в кВт), а на вертикальной оси ординат отмечается время (с).

Ускорить составление карты помогает специальная программа, которую можно легко найти в интернете. Иногда такие схемы отсутствуют в проектной документации на электрооборудование. Это может привести к нарушениям установленных норм и отключениям питания потребителей.

Номинальные токи автоматических выключателей

Что такое селективность? Расчет селективности автоматических выключателей

Что такое селективность в области электрики?

Селективность или избирательность – особенность релейной защиты, которая определяется умением находить неисправный элемент всей электрической системы и выключать именно его. Защита может быть двух видов: абсолютная и относительная, в зависимости от отключения участков. В первом случае более точно срабатывают предохранители на том участке, где произошло замыкание или поломка. Второй тип селективности заставляет отключаться автоматы, которые находятся выше, если защита других не вступила в действие по каким-либо причинам.

Редакторы сайта рекомендуют ознакомиться с лучшими брендами розеток и выключателей.

Типы селективности электрических приборов

Классификацию защиты электрических устройств можно представить в различии схем подключения:

Полная. Если несколько приборов подключены последовательно, то на неисправность быстрее реагирует тот, что находится ближе к зоне аварии.
Частичная. Принцип действия селективности автоматов аналогичен с полной, но существует ограничение величины тока.
Временная. Такого рода избирательность предполагает разное время выдержки автоматов с одинаковыми характеристиками на срабатывание в случае поломки. Эта защита предназначена для того, чтобы подстраховать автоматы по скорости выключения. Например: первый начинает действовать спустя 0,2 сек, второй – 0,4 сек и т. д.
Токовая. Принцип работы селективности тот же, что и у временной, но в этом случае параметром выступает максимальная токовая отметка. Выставляются определённые значения в порядке убывания от источника питания до объекта нагрузки. Например, при вводе 28 А., к розеткам 18 А и 12 – к свету.
Времятоковая. Одна из самых сложных систем по защите от неисправностей. Аппараты подразделяются на четыре различные группы: A, B, C и D, каждая из которых реагирует на ток. В этом случае сложно составить схему защиты автоматических выключателей при коротком замыкании. Наиболее эффективна защита будет при первой группе А. Её используют в основном для электронных цепей. Наибольшую популярность и распространённость получили аппараты типа С, однако следует серьёзно отнестись к их установке.
Зонная. Этот способ защиты используется чаще всего в промышленности, так как он является дорогостоящим и довольно сложным. За работой электрической сети следят специальные приборы. При достижении установленного значения все данные передаются в центр контроля, где выбирается аппарат для выключения. Селективность этого вида предполагает наличие специальных электронных расцепителей. Они действуют следующим образом: при обнаружении какого-либо нарушения аппарат, расположенный ниже, подаёт сигнал другому автомату, который находится выше. Если в течение 1 секунды не сработает первое устройство, включится второе.
Энергетическая. Здесь автоматы действуют очень быстро, благодаря чему ток короткого замыкания не успевает достичь максимального значения.

Виды селективной защиты

Полная и частичная

Временная и времятоковая

Времятоковую селективность считают максимально сложной. Для нее применяется аппаратура 4 групп – А, В, С и D. У каждой из них наблюдается персональная реакция на электроток и отключение в необходимый момент. Наилучшая защита достигается в группе A, которая используется в основном для электроцепей. Самый популярный тип агрегатов – С, однако специалисты не советуют устанавливать их повсеместно и непродуманно.

Селективность по току

протяженной линии электропередачи;
вставки обмотки трансформатора;
включения в разрыв провода сечения меньшего размера.

Расчёт селективности

Чаще всего защитными устройствами выступают обыкновенные автоматические выключатели. Их селективность обеспечивается с помощью верного выбора и настроек параметров. Принцип работы таких выключателей обусловлен выполнением следующего условия:

Iс.о.послед ≥ Kн.о.* I к.пред., где: — Iс.о.послед — ток, при котором вступает в действие защита;
— I к.пред. — ток короткого замыкания в конце зоны действия защиты;
— Kн.о. — коэффициент надёжности, зависящий от параметров.

Определить селективность при управлении аппаратов по времени можно при помощи следующей формулы:

tс.о.послед ≥ tк.пред.+ ∆t, где: — tс.о.послед и tк.пред. — временные интервалы, через которые срабатывают отсечки автоматов, в зависимости от близости к источнику питания;
— ∆t — временная ступень селективности.

Что это такое?

В первую очередь, понятие «селективность» включает в себя защитный механизм и отлаженную работу неких приборов, состоящих из отдельных элементов, последовательно подключенных между собой. Зачастую такими приборами служат различные виды автоматов, предохранителей, УЗО и т.д. Результатом их работы является предупреждение «сгорания» электромеханизмов в случае возникновения угроз. Схема селективной работы автоматических выключателей и УЗО в щитке предоставлена ниже:

Преимуществом данной системы является ее свойство отключать лишь необходимые участки, при этом вся остальная система остается в рабочем состоянии. Единственным условием при этом остается согласованность защитных устройств между собой.

Карта селективности

Для того чтобы обеспечить максимальную защиту автоматических выключателей, нужна специальная карта селективности или её графическое изображение. Эта карта представляет собой своеобразную схему, где отображаются все совокупности токовых характеристик используемых устройств в электрической сети (пример представлен ниже).

Одно из основных правил защиты выключателей – все автоматы должны быть подключены друг за другом по очереди. Карта селективности предназначена для изображения характеристик всех этих приборов. Для её создания необходимо придерживаться ряда правил:

Установки защит должны исходить из одного напряжения;
Рисуя карту нужно правильно выбрать масштаб, чтобы были изображены все расчётные точки;
Помимо характеристик автоматов, следует указать максимальные и минимальные значения коротких замыканий в точках системы.

Как показывает практика, селективность защиты требуется не всегда. Её применяют, только если есть риск серьёзных повреждений. Когда при расчёте получаются высокие значения номиналов автоматов, рекомендуется установить рубильники или специальные селективные устройства.

Селективность автоматов ПУЭ

Существует свод правил устройств электроустановок (ПУЭ), где есть чёткие понятия, как эксплуатировать автоматические выключатели. В пункте 3.1.4. сказано: для того чтобы автоматы защиты не отключали устройства при кратковременных перегрузках, уставки выключателей нужно выбирать по номинальным токам электроприёмников.

Следует выделить ещё одно важное правило: в качестве устройств защиты должны использоваться предохранители и автоматические выключатели.

Принцип селективности для выбора выключателей

При проведении электрики в доме необходимо учитывать тот факт, что ток может причинить большой вред. Во избежание неприятных последствий устанавливают предохранители или автоматические выключатели. Принцип селективности позволяет надёжно использовать электрическую сеть благодаря правильному выбору автоматов.

Для абсолютно любой схемы выявляется определённая система защиты, которая разделяют проводку на определённые участки, именуемые электрическими цепями. Поломка может возникнуть внутри приёмника, генератора или же проводов. Каждая неисправность требует особенного технического решения, благодаря которому можно быстро и эффективно найти и исправить повреждение.

Принцип селективности призван определять правила установки и совместимости защит. Он обеспечивает:

безопасность электрики и людей;
автоматическое выявление зоны поломки и её устранение;
снабжение электрическим током все участки, расположенные рядом с повреждённым;
поддержание качества электроэнергии.

Обобщая все вышесказанное, можно отметить, что избирательность защитных устройств, в том числе и автоматических выключателей, необходимо всегда учитывать при установке электрической проводки для безопасного и наиболее надёжного использования.

Главные функции

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Выбор автоматов, в том числе и для защиты с абсолютной селективностью, зависит от их номинала и характеристик срабатывания, которые имеют обозначения В, С и D. Зачастую приборами, которые оберегают электросистему, служат различные виды автоматов, предохранителей, УЗО.

Таким образом, к основным функциям селективной защиты можно отнести:

обеспечение безопасности электрических приборов и работников;
быстрое выявление и отключение той зоны электросистемы, где случилась поломка (при этом рабочие зоны не прекращают функционирование);
снижение негативных последствий для рабочих частей электромеханизмов;
снижение нагрузки на составные механизмы, предотвращение поломок в неисправной зоне;
гарантия непрерывного рабочего процесса и постоянного электроснабжения высокого уровня.
поддержка оптимальной работы той или иной установки.

Маркировка труб из полипропилена: подробная расшифровка

Полипропиленовые трубопроводы неслучайно пользуются все большей популярностью у домашних мастеров и монтажников-профессионалов. Трубы из полипропилена обладают целым рядом достоинств, благодаря которым они постепенно вытесняют продукты из традиционных материалов. Выбор пластиковых труб сегодня просто огромен и все изделия различаются по своим характеристикам и назначению. Выяснить, какие из них подойдут для системы отопления, холодного или горячего водоснабжения, вентиляции, поможет расшифровка маркировки полипропиленовых труб.

«Считываем» информацию

Если взять в руки полипропиленовую трубу, можно увидеть на ней длинный ряд символов, аббревиатур и цифр. Давайте разберемся, что они обозначают. Подробная расшифровка – на изображении ниже.

На первом месте обычно стоит название фирмы изготовителя.
Далее идет обозначение типа материала, из которого выполнено изделие: РРН, PPR, PPB.
На трубной продукции обязательно указывается рабочее давление, которое обозначается двумя буквами – PN, – и цифрами – 10, 16, 20, 25.
Несколькими числами указаны диаметр изделия и толщина стенки в миллиметрах.

На отечественных модификациях может обозначаться класс эксплуатации по ГОСТу.
Максимально допустимое рабочее давление.

Нормативные документы, в соответствии с которыми изготовлена трубная продукция, международные регламенты.
Знак качества.
Информация о технологии, по которой выполнено изделие, и классификация по MRS (минимальная длительная прочность).
15 цифр, содержащих информацию о дате производства, номере партии и т. д. (последние 2 – год выпуска).

А теперь остановимся подробнее на самых важных характеристиках полипропиленовых труб, указанных в маркировке.

Материал и область применения

Изготовители из разных стран пользуются немного различными обозначениями, но маркировка PP обязательно будет присутствовать, демонстрируя, что труба изготовлена из полипропилена. Дополнительные буквы или цифры указывают на конкретный тип этого материала, имеющий свои свойства.

РPН (РР-тип 1, РР-1) – труба изготовлена из гомополимера. Ввиду особенностей этой разновидности полипропилена она предназначена только для холодной воды, а также для вентиляции.
РРВ (РР-тип 2, РР-2) – изделие выполнено из блоксополимера. Может использоваться для холодного водоснабжения и в низкотемпературных видах систем отопления.
PPR (РР-2, PPR, PP-random, PPRC) – труба сделана из рандом-сополимера. Изделия с такой маркировкой наиболее распространены благодаря своей универсальности. За счет повышенной термостойкости могут использоваться в отопительных системах любого вида, а также для подачи горячей и холодной воды в квартиры и дома.

Номинальное давление

Буквы PN – это обозначение разрешенного рабочего давления. Последующая цифра указывает уровень внутреннего давления в барах, которое может выдержать изделие в течение срока службы в 50 лет при температуре воды 20 градусов. Этот показатель напрямую зависит от толщины стенки изделия.

PN10. Такое обозначение имеет недорогая тонкостенная труба, номинальное давление в которой – 10 бар. Температурный максимум, который она может выдержать, – 45 градусов. Такое изделие используется для прокачки холодной воды и устройства теплого пола.

PN16. Большее номинальное давление, большая предельная температура жидкости – 60 градусов Цельсия. Такая труба значительно деформируется под воздействием сильного нагрева, поэтому не подходит для использования в отопительных системах и для подачи горячей жидкости. Ее предназначение – холодный водопровод.

PN20. Полипропиленовая труба этой марки выдерживает давление в 20 бар и температуру до 75 градусов по Цельсию. Она достаточно универсальна и используется для подачи горячей и холодной воды, однако не должна применяться в системе отопления, поскольку имеет высокий коэффициент деформации под воздействием тепла. При температуре 60 градусов отрезок такого трубопровода в 5 м удлиняется почти на 5 см.

PN25. Это изделие имеет принципиальное отличие от предыдущих типов, поскольку армировано фольгой из алюминия или стекловолокном. По свойствам армированная труба схожа с продуктами из металлопластика, менее подвержена температурному воздействию, выдерживает 95 градусов. Предназначена для использования в системах отопления, а также в ГВС.

Класс эксплуатации

При выборе полипропиленовых изделий отечественного производства назначение трубы подскажет класс эксплуатации по ГОСТ.

1 класс – изделие предназначено для горячего водоснабжения при температуре 60 °С.
2 класс – ГВС при 70 °С.
3 класс – для напольного отопления, использующего низкие температуры до 60 °С.
4 класс – для напольной и радиаторной систем отопления, в которых используется вода до 70 °С.
5 класс – для радиаторного отопления с высокими температурами – до 90 °С.
ХВ – холодное водоснабжение.

Размеры

Размеры труб из полипропилена варьируются в широких пределах. Значения внешнего и внутреннего диаметра, толщины стенки можно найти в следующей таблице.

Размеры полипропиленовых (ППР) труб: диаметры и толщина стенок по ГОСТу

То, что металлические трубопроводы заменяют на пластиковые — давно не новость. Обычно только решают, какой именно материал выбрать. Полипропилен — один из лучших, хоть и не лишен недостатков. Какими могут быть диаметры полипропиленовых труб, для каких систем они предназначены и как выбрать диаметр. Обо всем этом читаем ниже.

Свойства полипропилена

Хотя полипропилен наименее плотный из всех пластмасс, он более стоек к истиранию, лучше переносит нагревание, размягчаться начинает только при 140°C, химически стоек, почти не трескается в результате коррозии. Материал пластичный. При нагрузках, не превышающих предельные, он растягивается, а потом возвращается в прежнюю форму без каких-либо изменений в свойствах и характеристиках. Так что действительно неплохой и безопасный вариант. Из полипропиленовых труб делают трубопроводы на пищевых предприятиях.

Дополнительный плюс — полипропиленовые трубы легко соединяются — они свариваются. А вообще, из полипропилена делают не только водопроводы и отопление. Этот материал могут использовать как каркас для теплиц, дачной мебели и кучи других полезных вещей.

Как видите, диаметры полипропиленовых труб разные. И это еще далеко не все. Есть еще до 1600 мм

Недостатков у полипропилена два: большое тепловое расширение и реакция на кислород и ультрафиолет. И с тем, и с другим научились бороться. Для того чтобы полипропилен переносил УФ лучи и свет, добавляют стабилизаторы. Для уменьшения теплового расширения делают армированные трубы. Но даже с армированием увеличение остается большим и в трубопроводах обязательно надо ставить компенсаторы.

Еще один недостаток полипропиленовых труб — они становятся хрупкими при низких температурах. Некоторые виды начинают крошиться при -5°C, другие при -15°С. Так что наружные трубопроводы из полипропилена требуют защиты от ультрафиолета и утепления. Поэтому, наверное, их предпочитают закапывать.

Виды и назначение

Трубы из полипропилена могут быть однослойными и трехслойными. Однослойные применят для водопровода, канализации, вентиляции и других трубопроводов с температурой транспортируемой среды не выше +45°C.

Трехслойные ППР трубы — это армированные. Армирование призвано уменьшить величину теплового расширения и только. Армируют ППР трубы стекловолокном и фольгой. Те, которые со стекловолокном, пригодны для ГВС при условии, что температура воды будет не выше 80°C. Для отопления и систем, где вода может нагреваться выше 80°C, используют полипропилен армированный фольгой. Фольгирование может быть не сплошное. Для таких труб допустимая температура транспортируемой среды +95°C.

Можно ли полипропиленовые трубы использовать в системах теплого пола? В принципе, да. Температура теплоносителя не поднимается выше +45°C, что вполне приемлемо даже для однослойных. Но из-за большого теплового расширения, PPR трубы для теплого пола — не самый лучший вариант, даже армированные фольгой. Есть более стабильные варианты и не дороже.

Классификация по давлению

Так как для транспортировки среды в трубопроводе создается определенное давление, полипропиленовые трубы имеют и такую классификацию. Есть четыре категории:

PN10. Рабочее давление 10 Бар (1 МПа), максимальная температура +45°C. Для систем ХВС и невысокого давления.
PN16. Выдерживает давление до 15 Бар (1,5 МПа), температуру до +60°C. Тоже для холодной воды, но можно и в многоэтажках ставить.
PN20. Давление 20 Бар (2 МПа) и нагрев до +75°C. Обычно это армированные трубы, но с небольшой толщиной стенки. Применяются для ГВС.
PN25. Самые прочные трубы. Рабочее давление 25 Бар или 2,5 МПа, длительный нагрев до +95°C. Это исключительно армированные, причем с толстой стенкой. Применяются для ГВС с нестабильным давлением (в многоэтажках) и для разводки отопления.

Наличие армирования видно на срезе. Чтобы стекловолокно было заметно, его подкрашивают. Цвет — любой

Если говорить о том, какие трубы ППР выдерживают какое давление, то однослойные (без армирования) могут применяться вплоть до PN20. Разница в толщине стенки и это видно по таблице. Внешние диаметры полипропиленовых труб ни о чем не говорят (первая колонка). Один и тот же внешний размер может быть рассчитан на разное давление. Зависит это от толщины стенки и наличия/отсутствия армирования. Так что маркировка труб обязательна. Там указывается класс по давлению.

Наружные диаметры полипропиленовых труб, мм	PN 10		PN 20		PN 25
Внутренний диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Внутренний диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Внутренний диаметр, мм	Толщина стенки, мм
16	–	–	10,6	2,7	–	–
20	16,2	1,9	13,2	3,4	13,2	3,4
25	20,4	2,3	16,6	4,2	16,6	4,2
32	26,0	3,0	21,2	5,4	21,2	3,0
40	32,6	3,7	26,6	6,7	26,6	3,7
50	40,8	4,6	33,2	8,4	33,2	4,6
63	51,4	5,8	42,0	10,5	42,0	5,8
75	61,2	6,9	50,0	12,5	50,0	6,9
90	73,6	8,2	60,0	15,0	–	–
110	90,0	10,0	73,2	18,4	–	–

Обратите внимание, что толщина стенки в третьем столбце — PN25 — меньше, чем в предыдущих, хотя трубы рассчитаны на более высокое давление. Это не ошибка. Просто тут трубы только армированные. А в предыдущих двух категориях указана толщина стенок и диаметры полипропиленовых труб без армирующего слоя.

Маркировка полипропиленовых труб

Как уже говорили, по наружному диаметру не определить на какое давление рассчитана труба. Мало того, определить тип материала тоже сложновато. Поэтому вся эта информация указывается в маркировке, которая наносится на трубу. Она повторяется примерно каждый метр, так что не увидеть просто нереально.

На первом месте обычно ставят название фирмы или ее логотип. Безымянные трубы лучше не покупать. Но есть также опасность попасть на подделку, если фирма известная. Надо хорошо изучить логотип и покупать только при полном совпадении. Далее указывается такая информация:

Материал, из которого изготовлена труба. Для полипропилена это PP. Также может указываться армирующий материал.
- Если это алюминий стоит AL.
- Стекловолокно — GF.
- Композитный материал со стекловолокном — PPR-GF.
Далее идет послойное перечисление материалов. Например, как на фото PP-R100/AL/PP-R100. Тут указывает и тип полипропилена. Могут стоять такие обозначения:
- PP-R100. Это трубы для трубопроводов с температурой до 100°C.
- PP-B80. Трубы для канализации с температурой транспортируемой среды +70°C.
- PP-R80. Для холодного и горячего водоснабжения, температура до 100°C.
Размеры полипропиленовых труб в миллиметрах или дюймах (если это импортные). Указан сначала наружный диаметр, затем толщина стенки. Про перевод дюймов в миллиметры читайте тут.
Класс давления: PN10, PN20, PN25.
Техническая информация, в которой закодировано рабочее давление. Тут указан класс SDR, который можно расшифровать по таблице ниже.
Расшифровка SDR для полипропиленовых труб
Класс эксплуатации и рабочее давление. Классы эксплуатации полипропиленовых труб закодированы цифрой (смотрите в таблице). Указывается для отечественных труб. Они отражают область применения.
Стандарт, согласно которому изготовлена продукция.

Так что нанесена полная информация, которая необходима для того, чтобы определиться с тем, где использовать и при каких условиях.

Обозначение класса эксплуатации ПП труб	Температура транспортируемой среды (рабочая/максимальная) в °C	Область использвоания
ХВ	до 20	Только для холодного водоснабжения.
1	60/80	Для ГВС с рабочей температурой 60°C.
2	70/80	Для ГВС с рабочей температурой 70°C.
3	40/60	Для подогрева пола с температурой теплоносителя до 40°C.
4	60/70	Системы отопления и подогрева пола с рабочей температурой не выше 60°C.
5	80/90	Системы отопления и подогрева пола с рабочей температурой не выше 800°C.

Диаметры полипропиленовых труб: сортамент по ГОСТ Р 52134-2003

Этот ГОСТ описывает сортамент для труб из любого вида пластика, одним из которых является полипропилен и его сополимеры (модификации). В таблице указаны размеры полипропиленовых труб (диаметр и толщина стенок) в зависимости от того, на какое рабочее давление рассчитана труба.

Стандартные диаметры полипропиленовых труб и толщина стенок в зависимости от максимального давления в трубопроводе

Номинальный наружный диаметр, мм	до 25 Атм	до 25 Атм	до 20 Атм	до 12 Атм	до 7 Атм	до 5 Атм	до 4 Атм	до 4 Атм
10	2,0	–	–	–
12	2,4	2,0	1,8	1,8
16	3,3	2,7	2,2	1,8
20	4,1	3,4	2,8	1,9
25	5,1	4,2	3,5	2,3
32	6,5	5,4	4,4	2,9	1,8
40	8,1	6,7	5,5	3,7	2,3	1,8
50	10,1	8,3	6,9	4,6	2,9	2,0	1,8
63	12,7	10,5	8,6	5,8	3,6	2,5	2,0	1,8
75	15,1	12,5	10,3	6,8	4,3	2,9	2,3	1,9
90	18,1	15,0	12,3	8,2	5,1	3,5	2,8	2,2
110	22,1	18,3	15,1	10,0	6,3	4,2	3,4	2,7
125	25,1	20,8	17,1	11,4	7,1	4,8	3,9	3,1
140	28,1	23,3	19,2	12,7	8,0	5,4	4,3	3,5
160	32,1	26,6	21,9	14,6	9,1	6,2	4,9	4,0
180	36,1	29,9	24,6	16,4	10,2	6,9	5,5	4,4
200	33,2	27,4	18,2	11,4	7,7	6,2	4,9
225	3,4	30,8	20,5	12,8	8,6	6,9	5,5
250	34,2	22,7	14,2	9,6	7,7	6,2
280	38,3	25,4	15,9	10,7	8,6	6,9
315	28,6	17,9	12,1	9,7	7,7
355	32,2	20,1	13,6	10,9	8,7
400	36,3	22,7	15,3	12,3	9,8
450	40,9	25,5	17,2	13,8	11,0
500	28,4	19,1	15,3	12,3
560	31,7	21,4	17,2	13,7
630	35,7	24,1	19,3	15,4
710	40,2	27,2	21,8	17,4
800	45,3	30,6	24,5	19,6
900	51,0	34,4	27,6	22,0
1000	38,2	30,6	24,5
1200	45,9	36,7	29,4
1400	53,5	42,9	34,3
1600	61,2	49,0	39,2

Какой длины бывают трубы из ПП? Если они продаются отрезками, то максимальная длина отрезка 24 метра. Могут быть и меньше, шаг кратности — 25 см. Более тонкие — диаметром до 180 мм могут быть в бухтах. Длина бухты — по согласованию. Есть только ограничение по внутреннему диаметру бухты: он должен быть не менее 20-кратного сечения трубы.

Диаметры полипропиленовых труб и толщина стенки — основные размеры

Как видим, сортамент более чем обширный. Какие же диаметры полипропиленовых труб обычно используют при ремонте дома? Это, конечно, «средняя температура по больнице», но в целом ситуация такая:

Для водопровода самые ходовые диаметры — 16-25 мм. Для стояков берут уже более толстые — от 30 мм до 110 мм. Стояки-то бывают разные.
Для систем отопления диаметр разводки — 32-40 мм, отводков на радиаторы — на шаг (на один размер) меньше. Но зависит от типа системы. Для самотечных может потребоваться и 90, и 110 мм. Тут уж точно надо считать.
Системы вентиляции требуют больших размеров. Обычно больше 110 мм.
Трубы ППР для канализации отличаются обычно цветом, да и наличием раструба и уплотнительных колец. Их не перепутаешь. Самые маленькие — 40 мм, но их применяют редко — для подключения слива от раковин. Отводки от стояков делают 110 мм или больше.

Все приведенные диаметры полипропиленовых труб ориентировочные. Чтобы вы знали хотя бы в какую сторону смотреть. Для каждой системы есть методы расчета или подбора. «На глаз» выбирать лучше не надо.

Способ соединения

Как уже говорили, соединяют полипропилен при помощи сварки. Но несмотря на высокий уровень пластичности, минимальный радиус изгиба не позволяет делать повороты даже с углом 90°, не говоря уже про более крутые. Все ответвления и повороты делают при помощи фитингов. Это специальные элементы для соединения пластиковых труб. Это целый ассортимент различных деталей для каждого диаметра.

Фитинги для полипропиленовых труб: виды и разновидности

Разница в том, что в маркировке указывается диаметр трубы, для которой эти элементы предназначены. Так что никакого подбора по размерам вам не надо. Если вы используете трубу, скажем диаметром 25 мм, то просто берете фитинги с такой же маркировкой. Покупать лучше и то и другое одной фирмы. Тогда проблем не будет. Если пришлось взять изделия разных фирм, для уверенности «примеряйте» их. Возьмите отрезок трубы в магазин и проверьте совместимость. Входить должно без особых проблем, но плотно, без зазоров.

Технические характеристики и обозначения на полипропиленовых трубах

Обозначения на полипропиленовых трубах многообразны и зачастую отличаются на разных изделиях. Где-то содержится больше информации, где-то меньше. Рассмотрим что означают различные условные обозначения на трубах и каким свойствам они соответствуют.

Возьмём примером фото ниже и разберём каждую характеристику.

Материал стенок трубы и армирование

Самой первой надписью, после названия производителя, обычно указывается материал полимера (разновидность полипропилена) или материал армирования, если таковое имеется. По большому счёту эта информация дублируется следом, в описании слоёв. Далее, если труба армированная, а следовательно многослойная – указываются материалы каждого слоя от внутреннего к наружному (но это не точно, см. ниже). Рассмотрим что означают различные аббревиатуры, как в основном названии труб, так и в слоях.

Материалы стенок труб:
PP-R (ПП-Р) – полипропилен рандомсополимер, цифры после аббревиатуры означают минимальную длительную прочность (MRS) в бар, их может и не быть.
PP-RCT (ПП тип 4) – полипропилен рандомсополимер повышенной термостойкости с модифицированной кристалличностью. Более современная модификация PP-R, по ГОСТ Р 53630 обладает большей прочностью (MRS не менее 11,2 МПа у PP-RCT против MRS не менее 8,0 МПа у PP-R).
PE-RT (ПЭ-ПТ) – полиэтилен повышенной термостойкости, встречается во внутреннем слое некоторых труб.
PP-H и PP-B (полипропилен гомополимер и полипропилен блоксополимер) – в настоящее время не используются для водоснабжения.

В отличие от материала стенок, материал армирования не регулируется ГОСТ-ами и производители “фантазируют” на своё усмотрение. Маркировка армирования может немного отличаться, однако не составит большого труда понять, о чём идёт речь.

Армирование алюминиевой фольгой в большинстве маркируют AL, реже ALUX. Армирующий слой фольги может быть близок к наружней оболочке (под зачистку) или в середине (под торцевание) – на обозначениях это никак не отражается. Наружный слой фольги может быть как цельным, так и перфорированным – и это обычно не указывается в надписях на трубах.

Другой тип армирования – стекловолокно. Стекловолокно в среднем слое смешано с полипропиленом, поэтому на маркировках некоторых производителей средний слой обозначается как PP-R-GF или PP-RCT-GF, у других же то же самое обозначается как GF. Средний слой со стекловолокном может обозначаться как FIBER, в общем все эти обозначения обозначают армирование трубы стекловолокном. Также встречаются трубы, армированные базальтовым волокном, обозначается такой слой как BF.

Ещё несколько слов о чередовании слоёв: не смотря на то, что нашими ГОСТ-ами предписывается обозначать слои, начиная от внутреннего, некоторые (китайские) производители обозначают слои от наружного к внутреннему. Примером тому служат, например, трубы с внутренним слоем из PE-RT, маркируются они PP-R-AL-PE-RT.

Что означает PN и класс с давлением

PN на пластиковых трубах – это номинальное рабочее давление, которое труба выдержит в течение 50 лет эксплуатации, при температуре транспортируемой воды 20℃. В качестве измерения давления принята единица БАР, 1 бар равна 0,1 МПа . Простыми словами – это давление, при котором труба прослужит на холодной воде очень длительный период времени.

Если необходимо учитывать давление в атмосферах – 1 ст.ат. (стандартная атмосфера) = 1,01 бар = 0,101 МПа = 10 метров водяного столба.

Номинальное давление не выбирается производителем произвольно – существуют общепринятые значения: PN10; PN16; PN20 и PN25. Как правило, значения ниже 20 используются только на холодной воде.

Очень важный момент – что с повышением температуры воды сокращается срок службы и рабочее давление. Поэтому это условное обозначение характеризует поведение трубы на холодной воде, однако косвенным образом указывает на эксплуатационные характеристики в горячем водоснабжении и отоплении.

Для более точного определения свойств при транспортировке горячей воды существуют классы эксплуатации и соответствующие им температуры – зачастую этой информации нет на самой трубе. Попадаются однако трубы со значением PN и с классами, в целом же – эти две разные на первый взгляд характеристики взаимосвязаны, об этом немного ниже.

Класс/давление (указывается в бар или МПа) – Это класс эксплуатации и соответствующее ему давление. Человеческим языком – какое давление длительно выдержит труба на горячей воде, температура которой соответствует определённому классу по ГОСТ 32415-2013. В соответствии с этим же документом, рабочее давление должно соответствовать одному из значений: 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 МПа. По своей сути это тот же параметр PN, только для горячей воды и отопления. Классы эксплуатации и температуры приведены в таблице ниже.

Таблица классов эксплуатации полипропиленовых труб и фитингов

Класс	Рабочая темп. Траб, ℃	Время службы при Траб, лет	Максимал. темп. Тмакс, ℃	Время службы при Тмакс, лет	Аварийная темп. Тавар, ℃	Область применения
1	60	49	80	1	95	Горячее водоснабжение 60℃
2	70	49	80	1	95	Горячее водоснабжение 70℃
4	20 40 60	2,5 20 25	70	2,5	100	Высокотем- пературное напольное отопление. Низкотем- пературное отопление отопительн. приборами
5	20 60 80	14 25 10	90	1	100	Высокотем- пературное отопление отопительн. приборами
ХВ	20	50	–	–	–	Холодное водоснабжение

Попробуйте повернуть телефон в положение “пейзаж” или измените масштаб браузера. Для отображения таблицы необходимо разрешение экрана не менее 601 пикселя по ширине!

*Примечания к таблице: Время работы при Тавар 100 часов.
Максимальный срок службы трубопровода для каждого класса эксплуатации определяется суммарным временем работы трубопровода при температурах Траб, Тмакс и Тавар, и составляет 50 лет. При сроке службы менее 50 лет все временные характеристики, кроме Тавар, следует пропорционально уменьшить.
Некоторая путаница с температурой и сроком службы у 4 и 5 классов объясняется тем, что 50-летний срок службы на отоплении складывается из трех температурных режимов: летнего (теплоноситель холодный), среднего и максимального.

Не смотря на то, что обозначения PN и класс/давление – характеристики разные, при изучении документации на конкретные трубы вырисовывается зависимость. Как правило PN20 соответствует классам 1 и 2 (горячее водоснабжение), а PN25 всем 5 классам. Только вот давление для нужного класса придётся искать в документации. Поэтому если труба будет использоваться не на холодной воде – обозначение класс/давление более полное и предпочтительное. Естественно, трубы всех пяти классов пригодны для эксплуатации на холодном водоснабжении. Не стоит забывать, что приведённая зависимость PN весьма условная и если класс и давление не указаны в маркировке, то правильнее будет изучить документацию, если конечно труба подбирается для ГВ или отопления.

Что такое SDR и прочие размерные характеристики

SDR (standart dimention ratio) – это отношение наружного диаметра к толщине стенки трубы. То есть наружный диаметр, поделённый на толщину стенки и округлённый до стандартного зачения. Стандартные значения SDR по ГОСТ ИСО 4065-2005: 5; 6; 7.4; 9 и далее (большие значения не применяются в полипропиленовых трубах). По простому: чем меньше SDR, тем толще стенки трубы.

Спрашивается, а зачем указывать это отношение, когда на трубе есть обозначение наружного диаметра и толщины стенки? Делается это для более упрощённого понимания о толщине стенок труб разных диаметров: размеров диаметров достаточно много и с увеличением диаметра пропорционально увеличивается толщина стенки, поэтому для понимания относительной толщины стенок нужно иметь под рукой размерные таблицы. С SDR же проще – видишь значение 5 и понимаешь, что это самая толстая труба из существующих.

Рядом с SDR практически всегда присутствует значение S – это размерная серия трубы, в целом величина не нужная сантехнику-монтажнику. Более подробно с данным термином можно ознакомиться в ГОСТ ИСО 4065-2005.

Наружний диаметр и толщина стенки – думаю понятные вещи без детальных разъяснений. В таблице ниже приведены стандартные диаметры полипропиленовых труб (до диаметра 90), соответствующие им значения толщины стенок и SDR.

Таблица размеров полипропиленовых труб с толщиной стенок и отношением SDR

Наружный диаметр трубы, мм	Стандартное размерное отношение SDR
	5	6	7,4	9
	Толщина стенки, мм (внутренний диаметр,мм)
20	4,1 (11,8)	3,4 (13,2)	2,8 (14,4)	2,3 (15,4)
25	5,1 (14,8)	4,2 (16,6)	3,5 (18,0)	2,8 (19,4)
32	6,5 (19,0)	5,4 (21,2)	4,4 (23,2)	3,6 (24,8)
40	8,1 (23,8)	6,7 (26,6)	5,5 (29,0)	4,5 (31,0)
50	10,1 (29,8)	8,3 (33,4)	6,9 (36,2)	5,6 (38,8)
63	12,7 (37,6)	10,5 (42,0)	8,6 (45,8)	7,1 (48,8)
75	15,1 (44)	12,5 (50)	10,3 (54)	8,4 (58)
90	18,1 (54)	15,0 (60)	12,3 (65)	10,1 (70)

*Примечания: наружный диаметр труб под зачистку несколько больше, после зачистки диаметр соответствует данным из таблицы.

Нормативные документы

На трубе помимо ГОСТ-тов могут присутствовать различные DIN и ISO – стандарты других стран, в частности тех, откуда родом бренд. Это совсем не означает, что труба с европейскими стандартами произведена в европе – сейас много товаров делается в Китае, под европейскими торговыми марками. В целом же, если труба поставляется в Россию, то она должна соответствовать ряду ГОСТ-тов (ссылки в конце).

Зачастую на прилавках магазинов продаются трубы, которые вообще не соответствуют ГОСТ-ам – здесь можно лишь посоветовать обращать внимание на эти моменты и не доверять качеству такого товара. Иногда на трубах встречаются надписи на английском языке “только для отопления, не для питьевой воды” – видимо из пластика выделяются вредные вещества, которые противопоказаны для питьевой воды. Поэтому рекомендуется переводить непонятные надписи.

Ну и напоследок расшифруем надпись на трубе из первого фото: PP-ALUX PP-R100/AL/PP-R100 32×5,4 PN25 SDR6/S2,5 CLASS5/9 BAR ГОСТ Р 53630-2015. Это труба, армированная алюминиевой фольгой, три слоя: полипропилен рандомсополимер снаружи и внутри, фольга посередине. Наружный диаметр трубы 32 мм. с толщиной стенки 5,4 мм. Труба может 50 лет эксплуатироваться на холодной воде с давлением 25 бар. Отношение диаметра к толщине стенок 6, размерная серия 2,5. Труба может длительно эксплуатироваться при всех 5 классах с давлением до 9 бар (у 1,2,3 и 4 классов давление больше, нужно смотреть документацию). Изделие соответствует всем параметрам из ГОСТ Р 53630-2015.

ГОСТ 32415-2013 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия

ГОСТ Р 53630-2015 Трубы напорные многослойные для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия

ГОСТ ИСО 4065-2005 Трубы из термопластов. Таблица универсальных толщин стенок (с Поправкой)