Монтажные тонкости выключателей
Для всех электрических приборов подобного исполнения определён порядок внедрения в состав электрической схемы.
Монтаж автоматических выключателей – на первый взгляд процедура технически несложная. Однако если учитывать в точности все существующие правила инсталляции, монтажный процесс автоматов можно сравнить с работой по созданию компьютерного программного обеспечения
Установленным порядком, в частности, предполагаются следующие действия монтажников, прежде чем двухполюсные и трехполюсные выключатели будут установлены:
- прибор должен соответствовать исполнению под текущую схему;
- корпус автомата не имеет деформаций и повреждений;
- рычаг включения/отключения чётко срабатывает в режиме ручной активации.
Основание, на которое предполагается инсталляция устройства, необходимо проверить на ровность поверхности. Не допускается монтаж на основания, где за счёт неровной поверхности после крепления корпус автомата подвергается напряжениям изгиба.
Соединение с проводниками сети
Присоединение медных проводников, имеющих сечение 16 – 25 мм2, выполняют через кабельные наконечники (ГОСТ 9688-82). Если необходимо сделать соединение проводниками из меди сечением 4 – 16 мм2, используются кабельные наконечники иного типа (ГОСТ 7386-80).
Применительно к соединениям алюминиевых проводов, используются концевые элементы по аналогии ТАМ-7, соответствующие параметрам ГОСТ 9581-80.
Наконечники проводников, подводимых на контактные зажимы автоматов. Зачастую этот момент игнорируется, проводники попросту скручивают и в таком состоянии подключают к устройству. По сути, такой подход уже считается нарушением. Исключение составляют провода сечением менее 4 мм
Сетевое проводники, подводящие напряжение от источника питания, подключают к верхней группе неподвижных контактов автоматических выключателей. Подводить и подключать проводники необходимо так, чтобы они не создавали усилия на зажимах автомата.
Наконечники следует затягивать контактными зажимами плотно, но без критичных усилий, способных привести к срыву резьбы
Заделке проводников в кабельных наконечниках следует уделять высокое внимание. Обязательно использовать изоляционные трубки, ленту в качестве защитной оболочки
Нюансы расстановки и крепежа
Когда выполняют монтаж нескольких единиц оборудования, требуется соблюдать правила расстановки приборов относительно друг друга. Так, расстояние между близко расположенными приборами следует выдерживать не менее 5 мм.
Установка выключателей в группу. Выглядит вполне красиво и аккуратно. Между тем, в данном случае монтажный процесс выполняется с ошибками. Согласно нормативам, при монтаже в группе расстояние между стенками рядом расположенных приборов должно составлять не менее 5 мм
Минимальные расстояния от металлических частей распределительных устройств: сверху 30 – 50 мм, сбоку 5 – 10 мм, в зависимости от величины подведённого напряжения.
Если на монтаже применяются приборы, конструктивно сделанные в дополнительной оболочке, все монтажные манипуляции с ними производятся при снятой крышке оболочки. Установку крышки выполняют с учётом правильного вхождения поводка приводного механизма. Крепление крышки винтами исполняют равномерно.
По завершении монтажа автоматы обязательно проверяются на чёткость момента включения/отключения.
Монтажные схемы и правила подключения выключателя подробно описаны в этой статье.
Установка и схема подключения однополюсных автоматов
В современном жилье электрическая проводка может состоять из нескольких групп, защищаемых отдельным автоматическим выключателем. Во многих случаях совместно . Они соединяются с линиями стиральных машин, бойлеров и другого оборудования повышенной мощности.
Подключение защитных приборов осуществляется по простой схеме. В первую очередь подготавливается место установки в щитке. Приобретается DIN-рейка и устанавливается внутри. Затем, на ней закрепляется автомат. Следует помнить, что не рекомендуется замена одного двухполюсного устройства двумя однополюсными приборами. Это может вызвать сбой в работе системы и даже возгорание проводки. Установленный автомат закрепляется с помощью специальных винтовых зажимов.
После установки выполняется подключение питающего провода к верхней клемме. Нижняя клемма подключается к соответствующей защищаемой части электрической проводки. Сжатие проводов в клеммах должно обеспечивать надежный контакт, однако, сильно пережимать жилу нельзя, иначе она быстро отломится. В некоторых случаях однополюсный автоматический выключатель устанавливается с помощью специального расцепителя, позволяющего снять прибор одним нажатием на установочную кнопку.
Разница между двухполюсным и однополюсным автоматом
Разница однополюсного и двухполюсного выключателя заключается в том, что в первом ведется наблюдение за техническими параметрами нескольких линий. Соответственно, отличие двух и трехполюсного в том, что в первом ведется наблюдение за двумя, а во втором — за тремя линиями. В момент превышения напряжения в одной аппарат защищает каждую линию. Второй же аппарат защищает лишь одну электролинию. При этом заменить двухполюсный автомат на несколько однополюсных нельзя из-за рычага выключения. Блокировка создана так, что при неполадке будут отключены обе линии. Кроме того, ток не испарится. Он проникнет в исправно работающий аппарат и может случиться возгорание.
Разница между двухполюсным и однополюсным автоматом
Достоинства и недостатки
Достоинства заключаются в надежной защите, возможности контроля мощности, легкости монтажа с обслуживанием. Главным преимуществом является обесточивание нескольких проводников вне зависимости от происшествия аварии в каком-то из них. Благодаря этому полностью убирается напряжение.
Вам это будет интересно Монтаж электросчетчика
Недостатки многополюсного защитного прибора заключаются в возможности кабельного пробоя электрическим током во время единовременного замыкания нескольких электросетей.
Обратите внимание! Также они заключаются в отключении питания электропроводки во время поломки теплового расцепителя, невозможности включения питания после аварийной поломки линии и чувствительности к механическим повреждениям
Технические характеристики
Технические характеристики двухполюсных автоматов различаются в зависимости от цены и производителя. Номинальное напряжение равно 240 ватт, номинальный ток равен от 6 до 63 ампер, число полюсов равно от 1 до 4, время-токовая характеристика имеет обозначение В, С и D.
Технические характеристики электрооборудования
Установка и схемы подключения
Двухполюсный автомат ставится по плану электрификации. Корпус до монтажа проверяется на наличие повреждений с деформациями. Работа ручки отключения должна быть качественной. При установке учитывается соединение медного проводника с помощью наконечника, соединение кабеля из алюминия при помощи концевой детали. Также учитывается верхняя группа стационарных автоматических выключателей, проводниковая заделка изоляционными трубками и защитной лентой, расстояние узлов и расположение дополнительного короба.
Автомат ставится на часть дин-рейки. Защелочная скоба вынимается при помощи плоской отвертки и ставится на рейку с крепежом. При монтаже применяется обычная схема. До счетчика ставится вводный выключатель, после него монтируется аппарат двухполюсного типа, а сверху подключается ноль с фазой. Снизу отводятся жилы к цепи. Чтобы объединить несколько устройств вместе, используются проводные медные перемычки. Окончание зачищается при помощи острого предмета и обжимается при помощи кримпера.
Обратите внимание! Во время установки аппарата работа должна производиться двумя специалистами в защитных резиновых перчатках после получения разрешения из жилищно-коммунального хозяйства. Подключение же должно производиться на щиток без повреждений в месте крепления
Принцип работы
В рабочем состоянии автоматического выключателя его контакты находятся в замкнутом положении. Номинальные токи свободно протекают через автомат. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока его не выключит оператор или токи нагрузки не превысят наперёд заданных значений.
Возможны два случая:
- Отключение в результате КЗ (происходит без выдержки времени).
- Разрыв цепи вследствие её перегрузки, которая длится дольше заданного промежутка времени.
При коротком замыкании резко возрастает ток в защищаемой электрической сети, в результате чего срабатывает электромагнитный расцепитель, приводя в действие рычаги механизма расцепления. В течение 0,01 – 0,02 секунды происходит обесточивание проводки. За такой короткий промежуток времени она провода не успевают сильно нагреться.
Благодаря наличию дугогасительной камеры исключена возможность протекания тока по плазменному каналу разряда. Это, во-первых, защищает контакты от выгорания и залипания, а во-вторых – сводит к минимуму время отключения аварийного участка электрической сети.
Параметры срабатывания электромагнита рассчитаны на аварийные токи. Однако, на превышение номинальных токов в результате перегрузок, создаваемых потребителями, данное устройство не реагирует. В таких случаях для защиты проводки используется биметаллический расцепитель.
Он работает по принципу: при возрастании нагрузки в течение определённого периода (промежуток времени задаётся производителем) нагреваются биметаллические пластины. Если нагрузка не уменьшается, одна из пластин начинает изгибаться, приводя в действие коромысло, связанное с рычагом механизма расцепления. Под усилием пружины происходит скачкообразное срабатывание защиты. Повторное включение возможно только после остывания теплового расцепителя.
В случае, когда перегрузка была кратковременной (например, при запуске электромотора), пластина не успевает нагреться. При возвращении параметров электрической сети к норме, трёхполюсный выключатель продолжает работать в штатном режиме.
Тепловые уставки регулируются винтом (см. рис. 2). При необходимости можно, в небольших пределах, изменить стандартные регулировки. Изменение уставок позволяет изменить чувствительность трёхполюсного выключателя, что иногда бывает полезно, при ложных срабатываниях защиты. Но имейте ввиду – такие действия оправданы лишь в том случае, когда вы уверены в том, что ваша электропроводка способна выдержать повышенные нагрузки локальной сети.
В некоторых моделях функции тепловых контактов могут выполнять электромагнитные реле, оборудованные гидравлическими замедлителями. Их преимущество в том, что нет надобности в ожидании остывания пластин для повторного включения. Недостаток – ограниченное время срабатывания. Если нагревание пластины может длиться от нескольких секунд до часа (при умеренных перегрузках), то электромагнит с замедлителем отключит питание гораздо быстрее.
Исполнение автоматических выключателей
В практике использования подобного оборудования отмечается частое применение трёх видов устройств: однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные.
В чём проявляется разница между этими тремя видами автоматов? Попытаемся разобраться.
Однополюсный прибор, в общем-то, не вызывает особых вопросов. Если внедрить выключатель однофазную схему, то устройство будет работать как обычный рубильник, только в режиме автоматической реакции – то есть без вмешательства пользователя разорвёт цепь на случай нарушения заданных рабочих условий.
Краткая характеристика двухполюсника
Аналогичное устройство, но исполненное в виде двухполюсного автоматического выключателя, несколько отличается по функциональности.
Схемотехника двухполюсного прибора выполнена с учётом контроля и сравнения условий работы двух независимых токовых линий.
Двухполюсные автоматы применяются, как правило, для внедрения в проекты построения электрических сетей, когда требуется контроль и сравнение условий работы двух участков единой электрической сети. По сути, двухполюсная конфигурация прибора представляет собой тандем пары однополюсных устройств.
Однако схема защиты и блокировки двухполюсника работает по принципу сравнения параметров каждого устройства в отдельности, в режиме реального времени. Если на любом из двух контрольных участков параметры выходят за границы установок, моментально разрываются обе линии.
Этот важный момент показывает: замена двухполюсного автомата парой обычных однополюсных приборов невозможна в принципе. На случай перегрузки одной из цепей (или КЗ), сработает только один автомат.
Но учитывая, что электрическая сеть единая, электричество продолжит поступать через второй прибор, питающий другой участок. Подобная ситуация приводит к тяжёлым последствиям.
Между тем, существуют два подвида двухполюсных приборов:
- с защитой одного полюса и обычной коммутацией нейтрали;
- с защитой обоих полюсов и одновременной их коммутацией.
Первые обычно используются в качестве вводных автоматов, благодаря которым коммутируется фазный и нулевой проводники. При этом такая схема включения предусматривает использование дополнительной линии PE – заземляющего провода.
Вторые находят применение в схемах одной сети, где питаются два участка, действующие в условиях разных токовых нагрузок.
Особенности устройства трёхполюсника
Главное предназначение трехполюсного автоматического выключателя – использование в схемах трёхфазных сетей. Конструктивные особенности этого вида приборов заключаются в наличии защитных функций на каждом отдельном полюсе.
Срабатывание защиты на любом из полюсов приводит к размыканию всех полюсов.
Несмотря на конкретное назначение автоматов такого типа, их вполне допустимо использовать на однофазных или двухфазных линиях.
Конструктивно трехполюсный автомат содержит следующие элементы:
- механизм управления;
- систему контактов;
- модуль гашения электрической дуги;
- расцепляющее устройство.
Свободные контакты обычно монтируются внутри крышки прибора. Контактная система связывается с траверсой главных контактов кинематическим способом.
Функциональные узлы прибора смонтированы внутри корпуса. Крышка и корпус автомата выполняются из материалов, не пропускающих электрический ток (пластмасса, текстолит и т.п.).
Механизм защиты трёхполюсников обеспечивает моментное отключение, как в режиме «авто», так и в случае ручного действия. При этом, если имеет место перегрузка в электрической схеме, моментное отключение происходит независимо от силы воздействия на рукоятку управления.
То есть, даже если пользователь будет удерживать рукоятку в состоянии включения, автомат в режиме перегрузки всё равно разомкнёт все полюсы.
Существует модификации трёхполюсников, где добавлен ещё один полюс под нулевой проводник. По сути, речь идёт о четырёхполюсном исполнении с точки зрения конструктивных деталей.
Функционально автомат на четыре полюса напоминает двухполюсную систему. Задача устройства та же самая, только по отношению к трёхфазной сети.
Обобщённые технические характеристики автоматов
Информация о основных параметрах автоматических выключателей указана на его корпусе. Чтобы разобраться в буквенно-цифровых обозначениях, необходимо уметь “читать” маркировку устройств.
Широко распространёнными в быту и промышленности отмечаются приборы, соответствующие следующим основным техническим характеристикам, в зависимости от их конструктивного исполнения:
Приборы выбирают по определенным критериям, среди которых напряжение, величина номинального тока, температурные показатели.
Подробнее о выборе автоматических выключателей читайте в статьях:
Как выбрать двухполюсник?
Для того чтобы автоматический выключатель в полной мере обеспечивал необходимую защиту, необходимо взвешено подойти к его выбору. Главное не ошибиться с номиналом. Для этого необходимо знать номинальную нагрузку, которую планируете подключить к прибору.
Ток в цепи, защищаемой автоматом, вычисляем по формуле: I = P / U, где P – номинальная нагрузка, а U – напряжение в сети.
Например: если к прибору буден подключен холодильник на 400 Вт, электрочайник на 1500 Вт и две лампочки по 100 Вт, то P= 400 Вт+1500 Вт+ 2×100= 2100 Вт. При напряжении 220 В максимальный ток в цепи будет равен: I=2100/220= 9.55 A. Ближайший к этому току номинал автомата – 10 А. Но при расчётах мы не учли ещё сопротивления проводки, которое зависит от типа проводов и их сечения. Поэтому покупаем выключатель с током срабатывания на 16 ампер.
Приводим таблицу, которая помогает определить мощность сети для учёта при расчётах силы тока.
| Сила тока | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | |
| Мощность однофазной сети | 02 | 04 | 07 | 09 | 1,1 | 1,3 | 1,7 | 2,2 | 3,5 | 4,4 | 5,5 | 7 | 8,8 | 11 | 13,9 | 17,6 | 22 | |
| Сечения проводов | медных | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 10 | 16 | 25 | 35 |
| алюминиевых | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 16 | 25 | 35 | 50 |
Пользуясь таблицей можно с большой точностью вычислить необходимые параметры двухполюсного автомата.
Что касается магазинов, где можно их приобрести, ориентируйтесь на цены и на ассортимент продукции. Из списка производителей можем порекомендовать, например, бренд Legrand.
Описание и принцип действия
Перед обсуждением принципа работы устройства нужно выяснить, для чего нужен двухполюсный дифференциальный автомат. При повышении напряжения в сети или коротком замыкании, которые могут послужить поломкой некоторых подключенных устройств, прибор выключает питание. При этом отключается как фазный провод, так и нейтраль.
Фото – двухполюсный автомат
Такая реализация предусмотрена ПУЭ (Правила установки электрооборудования), где сказано, что запрещается отключать фазный провод, не отключая нейтраль. Этот электрический автомат устанавливается в щитке (расположенном в тамбуре или непосредственно в квартире) на питании отдельных устройств для контроля их работы. При необходимости Вы можете сами отключить электрический ток.
Фото – двухполюсник в щитке
Автоматический двухполюсный выключатель представляет собой два однополюсных автомата, которые соединены между собой рычажком, и имеющих общий внутренний блокирующий механизм. При появлении высокого напряжения или скачков отключаются сразу оба прибора, что предохраняет проводку от возгорания. Поэтому категорически запрещено использовать два отдельных однополюсных устройства вместо одного двухполюсного. Поскольку в таком случае отключится только один из них, в то время как второй будет продолжать питать квартиру или дом.
Назначение автоматов:
Для защиты сетей жилых домов и предприятий от пожароопасных ситуаций;
контроль работы отдельных электрических устройств с высокой мощностью (станков, электроплит, генераторов, котлов и т.д.), установленных на даче, в гараже, производственном помещении и т.д.;
отключение нагрузки при перепадах напряжения;
разветвление (структурирование) электропроводки.
В основном двухполюсные автоматы используются в квартирах с двухполярной проводкой (фаза и ноль), которая является стандартной для всех домов постройки до 1990 года. Для этой цели применяется однофазный двухпроводный кабель, который имеет фазовый и нейтральный проводник.
Фото – автомат для квартиры
Несмотря на то, что оба этих провода считаются равносильными, и теоретически их можно менять местами, при разводке электропроводки принято нулевой провод выбирать синего цвета (или на его конец установить термоусадочную трубку соответствующего оттенка).
Видео: применение двухполюсного автомат в быту
Устройство и принцип работы
Конструкция двухполюсника идентична автоматическому выключателю с одним полюсом. Иначе говоря, этот прибор состоит из двух однополюсных автоматов объединённых в одном корпусе. Его особенность в том, что в этих защитных устройствах в аварийных ситуациях автоматически отключаются обе защищаемые линии одновременно. В принципе, элементарный двухполюсный автомат можно сделать самому, соединив планкой намертво рычажки управления двух однополюсников.
Для понимания устройства и принципа работы двухполюсного автоматического выключателя достаточно разобраться в строении автомата с одним полюсом. Самый простой такой прибор состоит из биметаллической пластины и конструкции механизма взвода и расцепления. Кстати устаревшие автоматы именно так и выглядели. Устройство такого выключателя изображено на рисунке 1.
В ситуациях, равносильных короткому замыканию или при длительных перегрузках в однофазных цепях биметаллическая пластина нагревается и вследствие деформации действует на рабочий рычаг конструкции. Срабатывает механизм защитного отключения и цепь разрывается.
Рисунок 1. Автоматический выключатель старого образца
Принцип работы этого устройства очень простой. Когда величины номинальных токов превысят допустимые параметры, тепловой расцепитель приводит в действие подвижный контакт и цепь разрывается. Механизм отключения питания может сработать в двух случаях – при перегрузке или вследствие КЗ. Для подключения питания необходимо устранить причину возникновения токов срабатывания, а потом нажатием рычага управления включить автомат.
Схема работы проста и надёжна. Однако у неё есть существенный недостаток: автомат не реагирует на токи утечки, поэтому не может защитить от поражения током или предупредить загорание проводки в случае искрения. С целью полной защиты требуются дополнительные устройства.
Упомянутого недостатка лишены современные двухполюсные пакетники. На рисунке 2 изображено устройство такого автоматического выключателя. В его конструкции есть одна важная деталь – электромагнитный расцепитель. Такие двухполюсные устройства сочетают в себе функции обычных дифференциальных автоматов-выключателей и устройства защитного отключения (УЗО).
Рисунок 2. Устройство современного автомата
Благодаря электромагнитному расцепителю механизм взвода и расцепления двухполюсного автомата реагирует на токи утечки. Это то самое блокирующее устройство, о котором речь шла выше.
Принцип действия электромагнитного расцепителя.
По двухпроводной линии ток проходит в двух противоположных направлениях – по фазному проводнику в одну сторону, а по нулевому – в другую. При номинальном напряжении магнитные потоки в катушках соленоида, наводимые равновеликими встречными токами, компенсируются. Поэтому результирующий магнитный поток нулевой.
Но стоит появиться утечке, как баланс нарушится, и возникший магнитный поток втянет стержень в соленоид. Он, в свою очередь, приведёт в действие рычаги механизма взвода и расцепления. Двухполюсный автомат разомкнёт 2 полюса, не зависимо от того, в каком из проводников появилась утечка или короткое замыкание. Произойдёт срабатывание УЗО, как реакция на изменение параметров дифференциальных токов.
3-х полюсный автомат можно применять не только в трехфазной сети
При сборке распределительного щитка для трехфазной сети используются 3-х полюсные автоматические выключатели. При возникновении перегрузки сети или при коротком замыкании такой автомат расцепит сразу три фазы.
Сколько полюсов бывает
Однополюсный, двухполюсный, трехполюсный и четерехполюсные автоматы
В распределительном щитке квартиры или дома наиболее часто используются однополюсные автоматические выключатели. Их задача расцепить фазный проводник, тем самым прервав подачу электричества на контур. Дифференциальные автоматические выключатели и УЗО отключают одновременно и фазу и рабочий ноль, т.к. их срабатывание может быть связано с нарушением целостности проводки. Вводной автомат в таком щитке всегда должен быть двухполюсный.
Трехфазный ток используется предприятиями для питания мощных агрегатов, требующих напряжения в 380 вольт. Иногда четырехжильный кабель (три фазы и рабочий ноль) подводится к жилому дому или офису. В связи с тем, что в этих помещениях не используется оборудование, рассчитанное на такое напряжение, в распределительном щитке три фазы разделяются и получается напряжение 220 между каждой фазой и рабочим нулем.
Для таких щитков используют 3-х полюсные и четырехполюсные автоматические выключатели. Срабатывают они при превышении номинальной нагрузки по любому из трех проводов и отключают их все одновременно, а в случае с четырехполюсным – дополнительно отключается рабочий ноль.
Зачем использовать два и четыре полюса
Вводной автоматический выключатель обязательно должен полностью отключать все фазы и рабочий ноль, т.к. один из проводов вводного кабеля может давать утечку на ноль и если его не отключить, используя однополюсный или 3-х полюсный автоматический выключатель, есть вероятность поражения током.
Утечка при 3-х полюсном автоматическом выключателе
На рисунке видно, что в таком случае весь рабочий ноль в сети оказывается под напряжением. Если использовать вводной автомат, отключающий фазу и ноль, этого можно избежать, следовательно использование четырехполюсного и двухполюсного автоматических выключателей для трехфазных и однофазных электросетей более безопасно.
Схема 3-х полюсного автоматического выключателя
Каждый 3-х полюсный автомат – это три однополюсных, которые срабатывают одновременно. На каждую клемму 3-х полюсного автоматического выключателя подключается одна фаза.
Схема 3-х полюсного автоматического выключателя
Как видно из схемы, на каждый контур приходится отдельный электромагнитный и тепловой расцепители, а в корпусе 3-х полюсного автомата предусмотрены отдельные дугогасители.
3-х полюсный автоматический выключатель разрешается использовать и в однофазной электросети. В этом случае на две клеммы выключателя подключаются фазный и нулевой провода, а третья клемма остается пустой (сигнальной).
Видео о полюсности выключателей и способах подключения
Ролик будет полезен новичкам, желающим разобраться в вопросах отличия и функциональности однополюсных, двухполюсных, 3-х полюсных и 4-х полюсных автоматических выключателей. Как правильно их подключать и в каких случаях следует использовать тот или иной автомат.
Какой же вывод?
Каждый из автоматов имеет свои обособленные достоинства и недостатки. Одни стоят дорого, другие не такие компактные, как хотелось бы потребителю. В любом случае, выбор выключателя зависит от подведенной к жилью нагрузки, сечения проводников.
Какой из них подойдет для конкретного дома подскажет маркировка, нанесенная на корпус изделия. Работы, связанные с электропроводкой лучше доверять электрикам, так как несмотря на инновации никто не отменял правила, что каждый должен заниматься своим делом. От правильно подключенного электричества зависит безопасность всех жильцов и сохранность имущества.
