Как установить автоматический выключатель: пошаговый инструктаж по установке

Электрические щитки, расположенные на лестничных площадках многоквартирных домов, находятся под контролем электриков из управляющей компании. Однако, согласитесь, знать назначение электроустройств, заключенных в металлическом ящике, обязан каждый домашний мастер.

Предлагаем разобраться, как установить автоматический выключатель, если возникнет срочная необходимость. Мы подскажем вам, как устроен автомат и приведем рекомендации по выбору электромеханического устройства.

Эти знания помогут самостоятельно заменить прибор и предпринять меры в аварийной ситуации, когда автомат сработал.

Почему необходимы знания об электрике

Информации об электрических устройствах, известной со школьных уроков физики, для практического применения недостаточно.

Рядовой потребитель чаще сталкивается с автоматическими выключателями, так как именно они срабатывают в связи с сетевыми перегрузками. Недостаточно просто вернуть рычажок в привычное положение, нужно обязательно разобраться в причинах отключения, иначе в ближайшее время ситуация может повториться.

Нужно ли уметь самостоятельно менять автоматику? Рекомендуем для начала изучить теорию, а при первом же отключении – и практику.

Дело в том, что не всегда существует возможность быстрой помощи профессионалов: в выходной день электрики отдыхают наравне с остальными. А если дом находится на даче или в деревне, лучше познакомиться с электросетью и сопутствующими устройствами досконально.

Конструкция и назначение автомата

Несмотря на название – «автоматический», данный тип выключателя срабатывает только в одну сторону – размыкает электрическую цепь (при превышении номинала или перегрузке, связанной с одновременным включением нескольких мощных электроприборов). Включить, то есть замкнуть цепь, можно только единственным способом – вручную.

В отличие от простого одноклавишного выключателя, автоматический прибор имеет более сложное устройство. Схематически классический вариант (без электронного блока) выглядит следующим образом.

Существует несколько способов запуска процесса расцепления:

• ручное управление — включение/отключение с помощью небольшого рычага;
• воздействие токов короткого замыкания;
• избыточная нагрузка – превышение номинальных токовых параметров.

Чтобы мощное тепловое воздействие не сожгло выключатель, предусмотрена дугогасительная камера (комплект медных изолированных пластин), которая охлаждает и разбивает электрическую дугу.

Выбор электромеханического устройства

Учитывая параметры нагрузки и характеристики кабеля, можно подобрать устройство для монтажа в электрощиток. Вся необходимая информация об электромеханическом приборе находится на его лицевой панели.

Умение расшифровать маркировку выключателя поможет сделать правильный выбор.

Напряжение, частота и номинальный ток

В следующей строке можно найти информацию о двух важных характеристиках – напряжении и частоте. Наиболее распространенный «формат» — 220/400V 50Hz. Это значит, что можно подключить и одну, и три фазы при частоте 50Hz.

Если брать все конструктивные виды, то соответствие полюсов и напряжения будет следующим:

• 1-полюсный – 220 V, (1 провод – фаза);
• 2-полюсный – 220 V (2 провода – фаза/ноль);
• 3-полюсный – 380 V (3 провода – фазы);
• 4-полюсный – 380 V (3 фазы/1 ноль).

Значение номинального тока ограничивает использование некоторых видов кабелей – и это обязательно учтите при выборе автоматики. Следовательно, покупая выключатель для электрощитка, проверьте, какие типы проводов участвуют в построении общей схемы.

Предварительный расчет номинала автовыключателя основывается на данных о суммарной мощности потребителей, наличия пускового тока некоторых электроприборов, силы тока и расчетного коэффициента спроса.

Ни в коем случае не отталкивайтесь от максимального напряжения в сети, иначе может получиться следующее.

Предположим, покупка новых бытовых приборов приводит к перегрузке и постоянному выбиванию автомата. Вы захотите увеличить его мощность и замените новым, у которого величина номинального тока выше.

В результате во время включения в сеть нескольких мощных приборов автомат не сработает, зато перегреются провода, в результате чего произойдет короткое замыкание (оплавится изоляция, случится возгорание).

Цепь должна быть выстроена таким образом, чтобы наиболее слабым звеном являлся именно автоматический выключатель (а не провода), который предназначен для защиты от перегрузки.

Важна ли ВТХ

Буквенное обозначение временно-токовой характеристики предшествует цифровой маркировке, определяющей номинальный ток.

Чтобы разобраться, в чем суть ВТХ, разберем формулу:

k=l/ln, где

• l – ток в сети;
• ln – номинальное значение тока;
• k – кратность.

Категория зависит от кратности:

• B – 3<k<5
• C – 5<k<10
• D – 10<k<20

График соответствия наглядно отражен на рисунке:

Скорость срабатывания автомата полностью зависит от кратности: чем она больше, тем быстрее произойдет выключение. Для бытового применения используют перечисленные категории, но кроме них можно встретить автовыключатели с категориями ВТХ G, K, L, Z.

Автомат защиты B16 при токе 150 А срабатывает мгновенно, тогда как D16 – только после нагревания пластины, по истечение нескольких минут. Самая распространенная категория С применяется в быту и на производстве, в сетях со средними и малыми пусковыми токами. Категория В относится к быстродействующим, участвует в схемах старых сетей.

Следует учитывать, что на скорость срабатывания влияет и окружающая температура. Зависимость следующая: чем выше температурный показатель, тем меньший ток необходим для реагирования автомата.

Опытные электрики при сборке электрощитков учитывают данное соответствие и стараются оставлять немного свободного пространства внутри щитка, чтобы не возникло перегрева из-за работы большого количества устройств.

Не забываем и про правило селективности: из всех защитных устройств, внедренных в цепь, первым должно срабатывать то, которое находится ближе к месту перегрузки. Если ближний автомат не отреагировал, а сработал следующий (предположим, подъездный) – параметры устройства подобраны неправильно.

Полюсность, ПКС и класс токоограничения

Количество полюсов у современных автовыключателей может варьироваться от 1 до 4, причем 1- и 2-полюсные устройства обслуживают однофазные цепи, а 3- и 4-полюсные – трехфазные.

ПКС – это предельная (номинальная) коммутационная (отключающая) способность. Ее показатель обозначает величину максимального тока короткого замыкания (ТКЗ), при котором автомат еще может сработать.

Параметры ТКЗ не должны превышать ПКС, иначе гарантия защиты снимается. Если автоматическое устройство несколько раз обеспечило защиту от ТКЗ, его ресурс, скорее всего, исчерпан и требуется замена.

И последняя характеристика – это класс токоограничения. На этикетке может быть указан 1, 2 или 3 класс, в некоторых случаях данный показатель не присутствует. Если его нет, прибор относится к 1 классу токоограничения. Каждый класс обозначает определенную скорость реакции автомата на возникновение ТКЗ.

Качество и стоимость зависят от класса, так как чем больше показатель – тем дороже устройство.

Время действия автоматов приблизительно следующее:

• 3 класс – 3 мс;
• 2 класс – 5 (6) мс;
• 1 класс – около 10 мс.

Большинство современных выключателей относится к 3 классу.

После того, как вы выберете подходящий автоматический выключатель, можно приступать к его установке или замене.

Каждый элемент представляет собой модуль, который занимает количество мест, равное числу полюсов (на рисунке – образцы однополюсных, т.е. 1 место). Размер одной «ячейки» — 1,75 см, двух – 3,5 см и т.д. Дополнительная информация о выборе выключателей и характеристиках разных моделей представлена в этой статье.

Замена автоматического выключателя в щитке

Если откроете крышку электрического щита, то увидите, что все модули зафиксированы на металлической полосе, которая называется DIN-рейкой. Ширина пластины – 3,5 см, каждый модуль занимает 1,75 см.

Подключение автоматов в распределительном щите.

Распределительный щит трудно представить без современных модульных устройств защиты, таких как устройства защитного отключения и автоматические выключатели. Советы профессионалов и практические рекомендации о том, как быстро и безопасно подключить в щиток автоматы. Подключение автоматических выключателей и УЗО в распределительном щите требует определенных знаний. Во-первых, нужно грамотно спроектировать электропроводку, выбрать местоположение, выбрать корпус и комплектующие. Далее выполнить монтаж оборудования и подключить щиток к кабелю электропитания.

Щиток электрический под счетчик и автоматы: выбор места установки

Начнём с самой простой части — где разместить распределительный щит в квартире? Удобнее всего расположить его возле входной двери в прихожей. В этом случае не придётся далеко тянуть питающий кабель с площадки. Самый оптимальный вариант по высоте — на уровне глаз взрослого человека. И показания счётчика удобно снимать, и отключить автоматы при необходимости.

Для сторонников запихать всё под потолок, «для пущей безопасности, как мол раньше счётчики вешали», скажем следующее. Старые электросчётчики с предохранителями-пробками монтировались просто на стену без ящиков, потому и вешались под потолок.

Современный электрощит имеет прочный корпус и запирается на замок, так что дети туда не влезут, если вы не бросите ключ на видном месте.

При выборе места монтажа щитка в частном доме или коттедже, нужно учитывать где и как заведён или будет заводиться кабель от ВЛ или подземной питающей линии. Данные по наружным сетям можно взять у местного энергосбыта.

Купить готовый или собрать электрощиток своими руками

Как поётся в старой песенке «до чего дошёл прогресс», что можно купить готовый щиток с полной начинкой или собрать готовый. Если ваш электрик предлагает такую конструкцию «фирменной» сборки, то не пугайтесь. Щиты собирают предприятия и электромонтажные фирмы, в том числе и под заказ или для типовых проектов квартирной проводки.

Основной момент, который нужно уточнить — работал ли с готовыми щитами ваш мастер раньше или это первый опыт. Если он установил десяток-другой таких сборок и знает их особенности, то смело соглашайтесь. Но если вы «подопытный кролик» для первого эксперимента — отказывайтесь. Пусть лучше собирает сам, ручками, по старинке.

Схема подключения автоматов в щитке

Схема щитка в квартире — один из главных моментов, но прежде чем разбираться с нею, давайте посмотрим какие элементы входят в конструкцию. Чтобы вам были понятны обозначения и состав монтажной схемы.

Обычно при монтаже щитка используют:

• Вводной автомат. Он ставится на защиту всего контура проводки. Жилы основного входящего кабеля подсоединяются к клеммам вводного автомата. Для удобной работы с электрощитом перед вводным автоматом часто устанавливают рубильник. Он позволяет обесточить всю сборку для замены элементов, безопасной профилактики и полностью отключает электроснабжение квартиры или дома. В этом случае питающий кабель заводят на рубильник.

• Счётчики электроэнергии. Устанавливается после вводного автомата и считает расход электроэнергии в доме или квартире. Иногда счётчик стоит отдельно, до щитка, вместе с автоматом отключения. Например, на площадке многоквартирного дома.

• Устройство защитного отключения(УЗО). УЗО в схеме может быть как одно, установленное после счётчика, например, в однокомнатной квартире с небольшой нагрузкой. Или ставят несколько УЗО на отдельные линии с большим потреблением (на электроплиту, стиральную машину, кондиционер).

. Нужны для отдельных линий на разные помещения, бытовую технику и освещение. Разрывают цепь, если обнаруживают перегруз по току или замыкание, защищают от повреждения проводку и подключённую технику. Срабатывание автомата может предотвратить пожар из-за нагрева и возгорания провода.

. Может ставиться вместо пары автомат + УЗО на отдельных линиях питания электроприборов.

• DIN-рейка. Крепится на заднюю стенку корпуса электрощита. В зависимости от габаритов шкафа, количество din-реек и возможное число устанавливаемых модулей может быть разным. Чтобы не ошибиться с покупкой корпуса щита по числу модулей, надо составить монтажную схему.

• Соединительные шины. Нужны для расключения электрического щитка и соединения рабочих нулей и проводов заземления. В щитке используются как нулевые шины-клеммники, так и заземляющие.

• Распределительные шины. Устанавливаются для «связки» линейных автоматов, УЗО, дифавтоматов. Шины-гребёнки имеют надёжную изоляции и позволяют быстро и безопасно соединять ряд автоматов через входной клеммник. Могут использоваться как для токового проводника, так и для рабочего нуля.

Подключение автоматов в щитке: вход сверху или снизу

Первое с чего бы начать это правильность подключения автомата в принципе. Как известно автоматический выключатель имеет два контакта для подключения подвижный и неподвижный.

На какой из контактов необходимо подключать питание к верхнему или нижнему? На сегодняшний день споров по этому поводу развелось очень много. На любом электротехническом форуме куча вопросов и мнений на этот счет.

Обратимся за советом к нормативным документам. Что сказано в ПУЭ по этому поводу? В 7-м издании ПУЭ пункт 3.1.6. сказано:

3.1.6. Автоматические выключатели и предохранители пробочного типа должны присоединяться к сети так, чтобы при вывинченной пробке предохранителя (автоматического выключателя) винтовая гильза предохранителя (автоматического выключателя) оставалась без напряжения. При одностороннем питании присоединение питающего проводника (кабеля или провода) к аппарату защиты должно выполняться, как правило, к неподвижным контактам.

Как видно в правилах сказано, что питающий провод при подключении автоматов в щитке должен присоединяться, как правило, к неподвижным контактам. Это также относится ко всем УЗО, дифавтоматам и прочих устройств защиты. Из всей этой вырезки непонятно выражение «как правило». То есть вроде, как и должно, но в некоторых случаях может быть и исключение.

Чтобы понимать, где расположен подвижный и неподвижный контакт нужно представлять внутреннее устройство автоматического выключателя. Давайте на примере однополюсного автомата рассмотрим, где находится неподвижный контакт.

Перед нами автомат серии ВА47-29 фирмы iek. Из фото понятно, что неподвижным контактом у него является верхняя клемма, а подвижным контактом — нижняя клемма. Если рассмотреть электрические обозначения на самом выключателе, то здесь тоже видно, что неподвижный контакт находится сверху.

У автоматических выключателей других фирм производителей аналогичные обозначения на корпусе. Взять, например, автомат фирмы Schneider Electric Easy9, у него неподвижный контакт также находится сверху. Для УЗО Schneider Electric все аналогично сверху находятся неподвижные контакты, а снизу подвижные.

Другой пример, защитные устройства фирмы Hager. На корпусе автоматических выключателей и УЗО hager также можно увидеть обозначения, из которых понятно, что неподвижные контакты находятся сверху.

Давайте разберемся, с технической стороны есть ли значение, как подключить автомат сверху или снизу.

Автоматический выключатель защищает линию от перегрузок и коротких замыканий. При появлении сверхтоков реагируют тепловой и электромагнитный расцепитель, расположенные внутри корпуса.

С какой стороны будет подключено питание сверху или снизу для срабатывания расцепителей разницы абсолютно нет. То есть с уверенностью можно сказать, что на работу автомата не влияет, на какой контакт будет подведено питание.

По правде говоря, должен отметить, что производители современных «брендовых» модульных устройств, такие как ABB, Hager и прочие допускают подключение питания к нижним клеммам. Для этого на автоматах имеются специальные зажимы, предназначенные под гребенчатые шины.

Почему же в ПУЭ советуют подключение выполнять на неподвижные контакты (верхние)? Такое правило утверждено в целях общего порядка. Любой образованный электрик знает, что при выполнении работ необходимо снять напряжение с оборудования, на котором будет работать.

«Залезая» в электрощиток человек интуитивно предполагает наличие фазы сверху на автоматах. Отключив АВ в щитке, он знает, что напряжения на нижних клеммах и все что от них отходит, нет.

Теперь представим, что подключение автоматов в распределительном щите Вам выполнял электрик дядя Вася, который подключил фазу к нижним контактам АВ.

Прошло некоторое время (неделя, месяц, год) и у Вас появилась необходимость заменить один из автоматов (или добавить новый). Приходит электрик дядя Петя, отключает нужные автоматы и уверенно лезет голыми руками под напряжение.

В недалеком советском прошлом у всех автоматов неподвижный контакт располагался вверху (например, АП-50). Сейчас по конструкции модульных АВ не разберешь где подвижный, а где неподвижный контакт. У АВ которые мы рассматривали выше, неподвижный контакт был расположен сверху. А где гарантии, что у китайских автоматов неподвижный контакт будет расположен сверху.

Поэтому в правилах ПУЭ подключение питающего проводника к неподвижным контактам подразумевает лишь подключение на верхние клеммы в целях общего порядка и эстетики. Я сам сторонник подключения питания к верхним контактам автоматического выключателя.

Для тех, кто со мной не согласен вопрос на засыпку, почему на электрических схемах питание на автоматы подключают именно на неподвижные контакты.

Если взять, например, обычный рубильник типа РБ, который установлен на каждом промышленном объекте, то его никогда не подключат верх ногами. Подключение питания к коммутационным аппаратам такого рода полагает только к верхним контактам. Отключил рубильник, и ты знаешь, что нижние контакты без напряжения.

Подключение автоматических выключателей защиты

После того как автомат выбран его необходимо подключить. Подключение автоматических выключателей является не сложной задачей и под силу каждому.

Устанавливаются автоматические выключатели в бокс для автоматов электрических. Для надежного фиксирования автомата в электрощите его садят на специальную din-рейку. Провода в контактных зажимах автомата фиксируются при помощи болтовых контактов.

Во время установки в электрощитах и подключении питающих или отходящих линий, необходимо затягивать болтовые контакты аккуратно, без чрезмерных усилий.

Затягивание контактов не должно сопровождаться с деформацией корпуса автомата, так как это может привести к нарушению положений токоведущих частей внутри корпуса автомата, что может стать причиной чрезмерному перегреву автомата и выходу его из строя даже при незначительных нагрузках.

При подключении автомата необходимо соблюдать общепринятое правило: сверху автомата подключается вход (питание), а снизу подключается выход (нагрузка).

В будущем, когда возникнет необходимость замены, или подключению к рабочему автомату дополнительных проводов, вы всегда будете знать к какому контакту подключена нагрузка и питание.

Перед подключением жил кабеля к зажимам автомата с него снимается внешняя изоляция где-то 10-15 см после чего кабель становится более гибким и легко сгибается внутри электрощита. Это упрощает монтаж особенно если в щите устанавливается много автоматов. Далее с проводов снимается внутренняя изоляция примерно на 5-10мм.

Для необходимости подключения к автомату проводов малого сечения или многожильного провода желательно применять специальные наконечники.

Как подключаются одно-, двух-, трех- и четырехполюсные автоматы

В однофазных сетях напряжением 220 В для защиты электроприборов как правило устанавливают однополюсные или двухполюсные автоматы.

1. К однополюсным автоматическим выключателям подключается только фазный провод — L.
2. К двухполюсным подключаются оба провода, фазный — L и нулевой провод — N. применяются в 3-х фазных сетях. К зажимам таких автоматов подключают три фазы источника питания L1, L2, L3.
3. Четырехполюсные автоматы применяются в местах обусловленные правилами ПУЭ. Как правило это четырехпроводные сети с глухозаземленной нейтралью, в которой используется три фазы L1-L2-L3 и нулевой рабочий – N (система TN-S ).

Основные ошибки при подключении автоматов

Разберем ошибки, которые наиболее часто встречаются:

• подключение концов жил гибкого многожильного провода без оконцевания;
• попадание изоляции под контакт;
• подключение жил разных сечений на одну клемму;
• пайка концов жил.

Подключение концов жил без оконцевания

Основная ошибка при подключении автоматов — использование гибкого многожильного провода без оконцевания. Так проще и быстрее, но не правильно. Такой провод невозможно зажать надежно, со временем контакт ослабевает («течет»), увеличивается сопротивление, место соединения нагревается.

Необходимо применять наконечники на гибкий провод или использовать для монтажа жесткий одножильный провод.

Попадание изоляции под контакт

Все знают, что перед тем как подключить автомат в щитке нужно снять изоляцию с подключаемых проводов. Казалось бы, здесь нет ничего сложного, зачистил жилу на нужную длину, затем вставляем ее в зажимную клемму автомата и затягиваем ее винтом, обеспечивая тем самым надежный контакт.

Но встречаются случаи, когда люди в недоумении, почему выгорает автомат, когда все правильно подключено. Или почему периодически пропадает питание в квартире, когда проводка и начинка в щитке абсолютно новые.

Одна из причин вышеописанного попадание изоляции провода под контактный зажим автоматического выключателя. Такая опасность в виде плохого контакта несет в себе угрозу оплавления изоляции, не только провода, но и самого автомата, что может привести к пожару.

Чтобы этого исключить нужно, следить и проверять, как затянут провод в гнезде. Правильное подключение автоматов в распределительном щите должно исключать такие ошибки.

Жилы разных сечений на одну клемму

Никогда не объединяйте автоматы перемычками кабелем разного сечения. При затягивании контакта хорошо зажмется жила с большим сечением, а та жила, у которой сечение меньше будет иметь плохой контакт. Как следствие оплавление изоляции не только на проводе, но и на самом автомате, что несомненно приведет к пожару.

Пример подключения автоматических выключателей перемычками из разных сечений кабеля:

1. На первый автомат приходит «фаза» проводом 4 мм2,
2. а на другие автоматы уже идут перемычки проводом 2.5 мм2.

Как следствие плохой контакт, повышение температуры, оплавление изоляции не только на проводах, но и на самом автомате.

Для примера попробуем затянуть в клемме автоматического выключателя две жили с сечением 2.5 мм2 и 1.5 мм2. Как бы я не старался обеспечить надежный контакт в этом случае, у меня ничего не получалось. Провод сечением 1.5 мм2 свободно болтался и искрил.

Пайка концов жил

Отдельно хотел бы остановиться на таком способе оконцевания проводов в щите как пайка. Так уж устроена человеческая натура, что люди на всем стараются сэкономить и далеко не всегда хотят тратиться на всевозможные наконечники, инструменты и всякую современную мелочевку для монтажа.

Для примера рассмотрим случай, когда электрик из ЖЭКа дядя Петя выполняет разводку электрического щитка многожильным проводом (или подключает отходящие линии в квартиру). Наконечников НШВИ у него нет. Но под рукой всегда есть старый добрый паяльник.

И электрик дядя Петя не находит другого выхода как облудить многопроволочную жилу, запихивает все это дело в контактный зажим автомата и затягивает от души винтом. Чем опасно такое подключение автоматов в распределительном щите?

При сборке распределительных щитов НЕЛЬЗЯ опаивать и облуживать многопроволочную жилу. Дело в том, что луженое соединение со временем начинает «плыть». И чтобы такой контакт был надежный его постоянно нужно проверять и подтягивать. А как показывает практика, про это всегда забывают.

Пайка начинает перегреваться, припой плавится, место соединения еще больше ослабляется и контакт начинает «выгорать». В общем, такое соединение может привести к ПОЖАРУ.

Как правильно подключить электросчетчик и автоматы

Для безопасной работы вашего щитка применяйте несложные правила:

• используйте для монтажа однопроволочный монолитный провод;
• при использовании гибкого провода применяйте наконечники;
• используйте неразрывные перемычки;
• применяйте U-образный загиб для увеличения площади контакта.

Использование наконечников на гибкий провод

Для разводки щитов электрики часто отдают предпочтение гибкому проводу с многопроволочной жилой типа ПВ-3 или ПуГВ. С ним легче и проще работать, чем с монолитной жилой. Но здесь есть одна особенность.

Основная ошибка, которую допускают новички в этом плане — подключают многожильный провод к автомату без оконцевания. Если зажать голый многожильный провод как он есть, то при затягивании жилки передавливаются и обламываются, а это приводит к потере сечения и ухудшению контакта, да и сам контакт со времен ослабевает.

Опытные «спецы» знают, что затягивать голый многожильный провод в клемме нельзя. Поэтому если при монтаже используется многожильный провод, то для его оконцевания нужно применять наконечники НШВ или НШВИ.

Кроме того, если существует необходимость подключения двух многожильных провода к одному зажиму автомата, для этого нужно использовать двойной наконечник НШВИ-2. С помощью него очень удобно формировать перемычки для подключения нескольких групповых автоматов.

Использование U-образного загиба

Для подключения жил отходящих проводов и кабелей к автоматам мы снимаем с них изоляцию примерно на 1 см, вставляем оголенную часть в контакт и затягиваем винтом. По статистике 80 % электриков именно так и подключают.

Контакт в месте соединения получается надежный, но его дополнительно можно улучшить без лишних затрат времени и средств. При подключении к автоматам кабелей с монолитной жилой сделайте на концах U-образный загиб.

Такое формирование концов увеличит площадь соприкосновения провода с поверхностью зажима, а значит контакт будет лучше.

Внутренние стенки контактных площадок АВ имеют специальные насечки. При затягивании винта эти насечки врезаются в жилу, благодаря чему надежность контакта увеличивается.

Использование неразрывных перемычек

Если возникла необходимость подключить несколько автоматов стоящих в одном ряду от одного источника (провода) для этой цели как невозможно лучше подойдет гребенчатая шина. Но такие шины не всегда есть под рукой.

Как объединить несколько групповых автоматов в таком случае? Сделайте самодельную перемычку из жил кабеля. Для этого используйте куски провода одинакового сечения, а лучше вообще не разрывайте его по всей длине.

Автоматические выключатели. Назначение, разные виды, число полюсов, группы «A», «B», «C», «D»

Выключателями называют обширный класс коммутационных аппаратов, способных соединять, разъединять и служить проводниками в электрических цепях в условиях протекания рабочих и аварийных токов.

Именно способность коммутировать повышенные токи, возникающие при отклонениях условий работы электрических сетей от нормального режима, отличает выключатели от других коммутирующих устройств, среди которых:

• разъединители, предназначенные для коммутации только токов холостого хода;
• выключатели нагрузки, способные разрывать номинальный рабочий ток электроустановки.

Назначение

Таким образом, технические свойства, которыми обладают автоматические выключатели (краткое обозначение ВА), позволяют использовать их в следующих целях:

• коммутирование электрических цепей;
• защита электроустановок путём их автоматического отключения при возникновении аварийного значения тока.

ВА используются в электрических сетях и электроустановках всех уровней напряжения, однако, общепринятый термин «автоматические выключатели» подразумевает низковольтные аппараты, работающие в условиях до 1000 вольт.

Часто встречаемые производители: ABB, IEK, Schneider-Electric, Legrand.

Те автоматы, что функционируют в сетях более высокого напряжения, называть «автоматическими» не принято что, конечно же, не вполне логично. Уровень автоматизации работы оборудования высокого напряжения обычно выше, чем низковольтного. Но главное не путаться в терминологии, чтобы понимать, о чём идёт речь.

Габариты на примере ABB (мм) в зависимости от числа полюсов. Размеры могут отличаться от других производителей, например, высота бывает 80, 88, 90, 104 мм.

Устройство и принцип работы

Одним из основных узлов автомата являются его силовые контакты. Включение ВА обычно осуществляется вручную — путём нажатия кнопки включения или поднятием вверх рукоятки управления. При этом производится взвод пружинного механизма, а элементы контактной группы прижимаются друг к другу с определённым усилием. Сохранение взведённого состояния пружинного механизма обеспечивается благодаря фиксирующей защёлке, удерживающей механический привод во включенном положении.

В разрезе, типовой примерный вид.

Отключение может быть произведено как вручную, так и автоматически, при срабатывании органа защиты выключателя. В простейшем случае, защитные функции выполняются двумя компонентами — электромагнитным и тепловым расцепителями.

Электромагнитный расцепитель

ЭР представляет собой токовую катушку (соленоид) с подвижным электромагнитным сердечником — бойком. Через катушку постоянно проходит ток питаемой электроустановки. Срабатывание соленоида происходит при определённом значении тока, протекающего через контакты автомата. Обычно это величина тока, в несколько раз, а то и на порядки превышающая номинальное значение. При возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания, под воздействием аварийных значений, стержень соленоида выдвигается и давит на защёлку механического привода расцепителя. В результате ее освобождения, привод выключателя под действием силы пружины разрывает контакт.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель обычно состоит из биметаллической пластины, по которой протекает ток. На самом деле, ток может протекать не по самой пластине, а по намотанному на неё высокоомному проводнику, нагреваемому током и передающему тепло пластине. Биметаллическая пластина — это спаянные между собой тонкие полоски двух металлических сплавов. Материалы подбираются таким образом, чтобы коэффициент их теплового расширения имел большое различие. Необходимо это для того, чтобы при нагревании биметалла пластина изогнулась — ведь один из её слоёв расширяется гораздо более активно.

Далее, при достижении некоторого критического изгиба пластина воздействует на фиксатор защёлки, отключая выключатель. СтабЭксперт.ру напоминает, что параметры системы подобраны таким образом, чтобы разогрев пластины начинался при протекании по ней тока, превышающего номинальное значение на величину порядка 20%. При этом, чем больше значение тока, тем активнее происходит нагрев, следовательно, быстрее достигается критический изгиб и инициируется отключение автомата.

Разница расцепителей

Резюмируя описание работы этих двух механизмов, можно отметить, что расцепитель электромагнитного типа представляет собой токовую защиту без выдержки времени, которую называют токовой отсечкой. Токовая отсечка реагирует на сверхтоки, возникающие при коротких замыканиях в защищаемой сети.

Тепловой расцепитель позволяет реализовать интегральную зависимость времени срабатывания защиты от величины тока. Тепловая защита обеспечивает отключение оборудования при его перегрузке, когда потребляемый ток больше номинального на 20% и более. В этих условиях отсечка ещё не срабатывает, но длительное функционирование оборудования в таком режиме недопустимо.

Читайте еще: что такое и зачем нужен автомат диф?

Отличие от прочих коммутационных устройств

Может возникнуть вопрос, в чём заключается отличие автоматического выключателя от других коммутационных аппаратов, не способных коммутировать значительные токи. Дело в том, что коммутация токовых нагрузок, а именно их отключение, сопровождается возникновением электрической дуги. Причём, чем больше значение тока, тем сильнее дуговой разряд при отключении контактов. Горение дуги происходит в ионизированном воздушном пространстве, то есть, воздух становится электропроводящим. В зависимости от разрываемого тока и напряжения сети, дуговой разряд в промежутке определённой величины может вообще не погаснуть после отключения контактов.

Примером может служить дуговая электрическая сварка, где установив между электродом и деталью требуемый зазор, дугу можно поддерживать постоянно. Кроме этого, горящая в разрыве контактов электрическая дуга ионизирует окружающее пространство и вызывает междуфазное короткое замыкание в случае многополюсных коммутационных аппаратов.

Но это относится только к разъединителям. Автоматический выключатель оборудован специальными дугогасительными камерами, типовая конструкция которых содержит ряд параллельно расположенных пластин, они разделяют дугу на отдельные участки, где та и затухает. Также предусмотрен путь отвода образующихся при горении дуги газов. Персональной дугогасительной камерой оборудован каждый полюс автомата, что препятствует распространению ЭД на контакты соседних фаз.

Типы ВА (полюса и четыре группы)

Классифицировать типы автоматических выключателей можно по нескольким признакам, остановимся на некоторых из них.

Число полюсов: 1p, 2p, 3p и 4p

Данная характеристика показывает, какое количество независимых электрических цепей может коммутировать автомат. По этому параметру ВА делятся на однополюсные (обозначение 1p), двухполюсные (2p), трёхполюсные (3p) и четырёхполюсные (4p).

Каждый из полюсов представляет собой обособленный механический контакт, имеющий два вывода для подключения внешних электрических цепей. Иногда полюса называют главными цепями, т.е. это цепи контактов, предназначенных для коммутации токов защищаемой нагрузки.

Количество полюсов (1п, 2п, 3п, 4п) каждого выключателя можно определить без труда.

Понятие главных полюсов или цепей было введено, т.к. некоторые разновидности автоматов имеют до нескольких вспомогательных контактов. Эти контакты не предназначены для коммутации силовой электрической нагрузки и не оборудованы устройствами дугогашения. Есть еще вспомогательные контакты (называемые также блок-контактами), они работают в цепях сигнализации и блокировки.

Время-токовая характеристика

В зависимости от особенностей электрической цепи, автоматический выключатель должен обладать соответствующими свойствами защит. Значение токов короткого замыкания является характеристикой питающей сети, а не подключаемой нагрузки. Нагрузку одной и той же номинальной мощности и напряжения можно подключить к мощным шинам подстанции, либо к длинной линии электропередачи, на большом удалении от источника питания. СтабЭксперт.ру напоминает, что в первом случае ток короткого замыкания будет иметь максимальное значение, во втором, из-за влияния сопротивления линии электропередачи может быть значительно снижен. Таким образом, при выборе подходящего автоматического выключателя недостаточно учитывать только характеристики нагрузки, нужно иметь расчётные значения токов короткого замыкания в месте предполагаемой установки.

Деление на группы A, B, C, D

Для работы в различных сетях выпускаются автоматические выключатели, обладающие различными время–токовыми характеристиками. По этому признаку, в соответствии с ГОСТ Р 50345-99, все автоматы делятся на четыре группы — «A», «B», «C» и «D». К аппаратам каждой из этих групп предъявляются свои требования в части защитных характеристик. Рассмотрим их подробнее.

К расцепителям автоматов с характеристикой типа «A» предъявляется одно требование: при протекании токов, превышающих номинальное значение в 5 раз, его отключение должно происходить за время, меньшее 0,1 с.

Например, выключатель рассчитан на номинальный ток 25 ампер, то есть, I_ном = 25А. При токе 5*I_ном= 125А, время срабатывания расцепителя должно быть меньше 0,1 с.

Что касается автоматов с характеристиками «B», «C» и «D», существуют как общие для всех трёх групп, так и индивидуальные требования. Они нормируют время отключения при различных уровнях превышения номинального тока:

• при токе 1,13 I_ном, то есть, превышающем номинальное значение на 13%, автоматы с номиналом до 63 ампер должны работать до отключения не менее одного часа, выключатели на ток свыше 63 ампер, соответственно не менее двух часов;
• ток 1,45 I_ном должен приводить к отключению автоматов с номиналом до 63 ампер менее, чем за один час, автоматов свыше 63 ампер – менее, чем за два часа;
• при превышении номинального тока на 155% (2,55 I_ном), автоматические выключатели до 32 ампер отключаются в течение времени от 1 до 60 секунд, автоматы более 32 ампер — от 1 до 120 с.

Характеристики отключения каждой из групп, выглядят следующим образом:

• тип «B» отключается более, чем за 0,1 секунду при троекратном превышении номинального тока и менее, чем за 0,1 сек. при десятикратном;
• отключение выключателей типа «C» — более 0,1 сек. при 5*I_ном, менее 0,1 сек. при 50 I_ном;
• автомат типа «D» не должен срабатывать ранее 0,1 сек. при десятикратном увеличении номинального тока.

Выключатели с выдержкой времени

Автоматические выключатели, оснащённые механизмом установки времени срабатывания вне зависимости от значения тока, называются селективными. Соответственно аппараты, не обладающие этим качеством относятся к неселективным. Рассмотрим, что такое селективность и зачем она нужна.

Селективность — это одно из основных качеств, которым должна обладать защита. Селективность заключается в необходимом и достаточном объёме защитных отключений повреждённого участка сети. Это означает, что в случае повреждения оборудования (например, короткого замыкания), защита должна отработать так, чтобы отключенным оказался только повреждённый сегмент схемы. Всё остальное оборудование должно при этом по возможности оставаться в работе. Какое отношение к этому имеет выдержка времени выключателя, покажем на примере.

Предположим, на вводе питания секции 0,4 кВ установлен выключатель «1». От этой секции питаются несколько отходящих линий через линейные выключатели. Пусть на одной из отходящих линий установлен выключатель «2».

Теперь предположим, что в самом начале этой линии произошло короткое замыкание. Какой выключатель должен быть отключен защитами, чтобы выделить только повреждённый участок? Конечно же, «2». Но ведь ток короткого замыкания в этой ситуации протекает через два выключателя – «1» и «2» (короткое замыкание подпитывается от источника через выключатель ввода «1»). Каким же образом обеспечить отключение только выключателя «2», ведь значение тока, протекающего через эти выключатели практически одинаково. Вот здесь и приходит на помощь возможность установления искусственной задержки времени отключения на автомате ввода «1». При этом защита просто не успевает сработать, так как линейный выключатель «2» отключит ток короткого замыкания без выдержки времени.

Источник https://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/kak-ustanovit-avtomaticheskij-vyklyuchatel.html

Источник https://systemlines.ru/notes/tekhnicheskie-i-vspomogatelnye-materialy/podklyuchenie-avtomatov-v-raspredelitelnom-shhite/

Источник https://stabexpert.ru/zashita/avtomaticheskie-vyklyuchateli.html